کــــمـــپـــاس و آموزش استفاده و شناسایی قطعات

اندازه گيري موقعيت يک صفحه با تکنيک دو خط:

تکنيک دو خط يک روش بسيار مفيد و دقيق اندازه گيري صفحات تقريبا افقي يا با شيب کم مي باشد. اين صفحات کم شيب بسيار رايج بوده و بطور دقيق با اندازه گيري امتداد و شيب قابل اندازه گيري نمي باشند اگر سطح رخنمون شده صفحه کوچک باشد، دو مداد نوک تيز را با زاويه زياد نسبت به يکديگر بر روي صفحه قرار مي دهيم. نوک تيز مداد ها ميل به سمت پايين را نشان مي دهند. روند و ميل دو خط را اندازه گيري مي کنيم (1 و 2). چنانچه صفحه نيمه افقي بزرگ و عريض باشد ( مانند يک لايه بازالتي)، دو خط بلند را بوسيله دونفر تعيين مي کنيم. دو شخص در دو نقطه مي ايستند و به سمت يکديگر نشانه رفته، روند و ميل خطي را که ديگري را قطع مي کند بدست مي آورند (1). ميانگين اين دو را بدست مي آوريم. همين کار را دوباره براي بدست آوردن روند و ميل يک خط دوم نيز انجام مي دهند (2). براي بدست آوردن جهت گيري يک صفحه که شامل دو خط است، خط ها را به صورت دو نقطه بر روي استريونت مي کشيم، و صفحه را حرکت مي دهيم تا دو نقطه بر روي يک دايره بزرگ قرار گيرند. امتداد و شيب دايره بزرگ را مي خوانيم.

اگرچه تکنيک دوخط بهترين راه براي تعيين موقعيت صفحات کم شيب يا نيمه افقي است، موقعيت صفحات کم شيب کوچک ( مثلا لايه بندي در منطقه لولايي چين هاي ميکروسکوپي) مي تواند به روش آزمون و خطا به صورت زير تعيين شود. شيب لايه را در جايي که فکر مي کنيم به حداکثر شيب ( شيب حقيقي) نزديک است،پس از تراز کردن شيب سنج، اندازه گيري کرده و مقدار آن را به خاطر مي سپاريم. کمپاس را مي چرخانيم تا زماني که گوشه قائم الزاويه کمپاس صفحه را لمس کند. در اين حال شيب را مجددا مي خوانيم. اگر شيب کمتر از عدد قبلي باشد ما از شيب حقيقي فاصله داريم و اگر عدد اوليه به شيب حقيقي نزديک تر است. کمپاس را به حالت اوليه باز گردانده و اين بار در جهت مخالف حرکت مي دهيم. اين کار را تکرار مي کنيم را زماني که ما حداکثر شيب را که همان شيب حقيقي است بدست آوريم. وقتي که شيب حقيقي و مقدار آن مشخص شد، راستاي صفحه را در جهت عمود بر خط شيب اندازه گيري مي کنيم.

استفاده از کمپاس براي تعيين دو نقطه هم ارتفاع:

گاهي اوقات ما بر روي مرز يک لايه افقي ( مانند يک لايه بازالتي يا يک لايه رسوبي) بر روي يک تپه قرار گرفته ايم و نياز به تعيين يک نقطه هم ارتفاع بر روي تپه مجاور داريم. به اين صورت عمل مي کنيم: شيب سنج را بر روي عدد صفر صفحه مدرج آن تنظيم مي کنيم، و کمپاس را از پهلو ( به صورت قائم ) به صورتيکه براي اندازه گيري ميل توضيح داده شد مي چرخانيم. از سوراخ نوک بازوي نشانه روي به داخل پنجره نشانه روي نگاه کرده و شيب سنج را با حرکت دادن بدنه کمپاس به بالا يا پايين و نگاه کردن در آينه تراز مي کنيم ( در حالتي که صفر درجه را نشان مي دهد و بدون اينکه شيب سنج را حرکت دهيم ). وقتي شيب سنج تراز شد، نقطه اي را که محل تقاطع خط ديد شما با زمين است بر روي تپه مقابل مشخص مي کنيم. اين نقطه، نقطه هم ارتفاع با محل ايستادن ما، بر روي تپه مجاور مي باشد.

نشانه روي چشمي براي تعيين ارتفاع نقاط نسبت به خود

اين تکنيک همچنين براي تعيين امتداد يک لايه به روش دستي نيز استفاده مي شود. کافي است تا شيب سنج را بر روي عدد صفر قرار داده، بر روي يک لايه ايستاده و در طول لايه نگاه کنيم و شيب سنج را بدون حرکت دادن پيچ تنظيم آن تراز کنيم. بعد از اينکه شيب سنج تراز شد، نقطه اي را بر روي لبه لايه در راستاي خط ديد افقي مان مشخص مي کنيم. اکنون ما خط امتداد را بدست آورده ايم (خط افقي ) و کافي است تا راستاي آن را به روش نشانه روي چشمي و يا کمري بخوانيم. براي اينکه در چنين موقعيتي شيب لايه را در جهت عمود بر خط امتداد بخوانيم، شيب سنج را به صورتيکه براي اندازه گيري شيب توضيح داده شد استفاده مي کنيم.

يافتن موقعيت با استفاده از کمپاس و نقشه:

در اين بخش مي آموزيم که چگونه از يک کمپاس و نقشه توپوگرافي براي براي مشخص کردن موقعيتمان بر روي نقشه استفاده کنيم. اولين کار تنظيم کمپاس با انحراف مغناطيسي ناحيه است. اگر اين کار صورت نگيرد برداشت ها و نتايج آنها اشتباه شده و به مکاني که مد نظرمان است نخواهيم رسيد. انحراف مغناطيسي در منطقه مورد نظر، بايد بر روي نقشه چاپ شده باشد. بعد از يافتن انحراف مغناطيسي بر روي نقشه، بايد آن را بر روي کمپاس خود منتقل کنيم. اگر از کمپاس برانتون استفاده مي کنيم کافي است تا همانطور که قبلا ذکر شد، پيچ برنجي را که در کنار بدنه کمپاس قرار دارد بچرخانيم تا شاخص (index pin) روي صفحه مدرج بر روي ميزان انحراف درست قرار گيرد. براي مدل هاي ديگر کمپاس مي توانيم انحراف مغناطيسي را با چرخاندن دايره مدرج بيروني کمپاس تا زمان قرارگيري عدد مورد نظر روي صفحه مدرج در مقابل خط شاخص لبه بالايي کمپاس تصحيح نمود. براي نمونه هاي ديگر کمپاس که با اين روش ها قابل تصحيح انحراف مغناطيسي نيستند بايد به کتاب راهنماي همراه آن مراجعه نمود. نکته قابل توجه اين است که اين انحراف حتما بايد تصحيح گردد.

مشخص کردن جهت:

ما با نقشه خود در صحرا ايستاده ايم و مي خواهيم از نقطه اي (A) به نقطه ديگر(B) برويم. اولين چيزي که بايد مشخص کنيم جهت A تا B است. دو راه براي اين کار وجود دارد. ساده ترين راه همراه داشتن يک نقاله در صحراست. با قرار دادن نقاله بر روي نقشه در راستاي شمال – جنوب به طوريکه مرکز نقاله بر روي نقطه A ،يعني محلي که شما در آنجا هستيد، قرار گيرد به سادگي مي توانيد جهت A تا B يعني جهتي که شما مي خواهيد بدان سو حرکت کنيد را از روي نقاله بخوانيد.

تعيين جهت بين دو نطقه بر روي نقشه به کمک نقاله

تعيين جهت بين دو نطقه بر روي نقشه به کمک کمپاس

اگر نقاله به همراه نداشتيد مي توانيد جهت حرکت خود را با کمک کمپاس مشخص کنيد. براي اينکار کمپاس خود را بر روي نقشه مي گذاريم به صورتي که لبه آن در راستاي شمالي – جنوبي و مرکز کمپاس بر روي خط بين دو نقطه A تا B قرار گيرد.حال نقشه و کمپاس را با يکديگر مي چرخانيم تا نوک شمالي عقربه کمپاس مقابل عدد 0 درجه روي صفحه مدرج قرار گيرد. اکنون مي توانيم جهتي را که بايد حرکت کنيم با خواندن عددي که حاصل برخورد خط AB با صفحه مدرج کمپاس است بدست آوريم. اين نکته را هم بايد در نظر بگيريم که بر روي کمپاس برانتون جاي شرق و غرب (E&W) برعکس است و اين نبايد ما را در خواندن جهت دچار اشتباه کند.هميشه شرق در سمت راست شمال و غرب در سمت چپ آن قرار دارد.

حرکت از A به سمت B :

بعد از اينکه مشخص کرديم به کدام جهت مي خواهيم حرکت کنيم، حال بايد بدانيم براي رسيدن به نقطه مورد نظر چگونه از کمپاس خود استفاده کنيم. مثلا جهتي که بايد از A به B طي کنيم 21 درجه به سمت شرق (N 21°E) است. براي اين کار کافي است خط مستقيم با زاويه 21 درجه از شمال را تا رسيدن به مقصد طي کنيم. براي اينکه خود را در اين راستا قرار دهيم، کمپاس را طوري به دست مي گيريم که نوک شمالي عقربه جهتي را که ما مي خواهيم نشان دهد اما در ربع کناري. به عنوان مثال ما مي خواهيم به سمت N 20°E حرکت کنيم. براي اين کار کمپاس را طوري حرکت مي دهيم که نوک شمالي عقربه آن مقابل 340° (N 20°W) قرار گيرد. وقتي که اين کار را انجام دهيم لبه جلويي کمپاس ما زاويه 20 درجه را در جهتي که مي خواهيم حرکت کنيم به ما نشان مي دهد.

در تصوير A عقربه شمال شرق را نشان مي دهد درحاليکه جهتگيري کمپاس به سمت شمال غرب است.

يافتن موقعيت خود بر روي نقشه:

اکنون ما مي دانيم که چگونه با استفاده از کمپاس خود از A به B برويم. اما اگر محل دقيق ايستادن خود (نقطه A ) را ندانيم چکار بايد بکنيم؟ ساده ترين راه استفاده از دستگاه GPS جيبي است. کافي است با اين دستگاه مختصات محلي را که ايستاده ايم بدست آوريم و بر روي نقشه با کمک مختصات ثبت شده بر روي آن موقعيت خود را بيابيم. اما اگر ما فاقد GPS بوديم و در منطقه اي با توپوگرافي برجسته قرار داشتيم مي توانيم به کمک کمپاس خود محل دقيق خود را مشخص نمائيم.

با رسم سه خط متقاطع بر روي نقشه به راحتي مي توانيم محل ايستادن خود را بر روي آن مشخص نمائيم. در مرحله اول سه جلوه توپوگرافي را که به راحتي مي توانيم بر روي نقشه خود مشخص نمائيم انتخاب مي کنيم ( مثلا قله کوه ). با اولين انتخاب آغاز مي کنيم و راستاي خط بين آن نقطه تا محلي که ايستاده ايم را بوسيله کمپاس تعيين مي کنيم و با مداد خطي را با همان راستا و به کمک نقاله بر روي نقشه توپوگرافي مي کشيم به صورتي که اين خط از نقطه مورد نظر عبور کند. اين کار را براي دو نقطه ديگر نيز تکرار مي کنيم و خط هاي ديگر را نيز بر روي نقشه مي کشيم. سه خط در يک نقطه روي نقشه يکديگر را قطع مي کنند و آن محل ايستادن ما است.

بسته به دقت عمل ما در نشانه روي و کشيدن خطوط بر روي نقشه ممکن است اشتباهاتي در تعيين موقعيت ما رخ دهد. مطمئنا نقطه مشخص شده دوباره با نقشه چک و اصلاح شود. به عنوان مثال اگر خطوط يکديگر را در يک دره قطع کنند و ما بر روي يک تپه ايستاده باشيم مشخص است که اشتباه رخ داده و نقطه تعيين شده بر روي نقشه بايد اندکي جابجا شود. براي تعيين موقعيت دقيق ما بايد بدانيم که روي تپه يا سمت دره ايستاده ايم. چنانچه به همراه خود ارتفاع سنج داريم، مي توانيم از آن نيز براي تعيين موقعيت دقيق خود استفاده کنيم.

يافتن موقعيت خود بر روي نقشه

جهت يابي بدون کمک قطب نما:

ممکن است در يک سفر قطب نما نداشته باشيم و يا قطب نماي ما از کار افتاده باشد. در اين حالت نياز داريم تا راه خود را بدون استفاده از قطب نما و به کمک خورشيد، ماه و ستارگان و طبيعت اطرافمان بيابيم.

براي يافتن موقعيتمان در يک سفر صحرايي ممکن است بالا رفتن از يک تپه و مشاهده اطراف ايده خوبي به نظر برسد. در بالاي تپه خوب به اطرافمان نگاه مي کنيم و آثار فعاليت انسان ها را مي يابيم و مي توانيم تصميم بگيريم که به کدام سمت حرکت کنيم. اما اگر نقشه و قطب نما به همراه نداشته باشيم نمي توانيم مشخص کنيم که کدام جهت شمال است. پس براي تعيين جهات جغرافيايي مي توانيم از يکي از روش هاي زير استفاده کنيم.

1) روش خورشيد و سايه:

يکي از دقيق ترين روش ها استفاده از سايه و خورشيد است. در اين روش به يک آسمان صاف و مقداري زمان نياز داريم. در اين روش به وسيله اي براي اندازه گيري جهات نياز نيست. تنها به يک چوب صاف به طول يک متر و دو قطعه چوب يا سنگ کوچک نوک تيز و يک تکه نخ يا طناب نياز داريم. در صبح و کمي قبل از ظهر، درجه بندي را شروع مي کنيم. چوب بلند را به صورت قائم در زمين فرو مي کنيم. زمين اطراف چوب بايد افقي و هموار باشد. حال يکي از چوب هاي کوچک را در زمين و درست در جايي که سايه چوب بلند تمام مي شود، فرو مي کنيم. طناب را به پايه چوب بلند بسته و سر ديگر آن را به چوب بلند نوک تيز مي بنديم به صورتيکه وقتي طناب را کاملا مي کشيم چوب نوک تيز به قطعه ديگري که در خاک فرو کرده ايم برسد. حال به کمک چوب نوک تيز يک نيم دايره بر روي زمين مي کشيم و تا بعدازظهر صبر مي کنيم. در طول روز سايه کوتاه و کوتاهتر شده و از ظهر به بعد دوباره بر طول آن افزوده مي گردد. در ظهر و هنگامي که سايه در کوتاه ترين حالت خود قرار دارد بر روي نيم دايره راستاي سايه را علامت مي زنيم. در اين حالت سايه راستاي شمال را نشان مي دهد. سرانجام سايه بلند شده و دوباره به نيم دايره رسم شده مي رسد. اين نقطه را باچوب نوک تيز علامت مي زنيم. اگر طناب يا ريسماني براي رسم دايره نداشتيم مي توانيد از يک چوب صاف بلند يا هر وسيله ديگري که بتوان با آن يک نيم دايره رسم کرد استفاده مي کنيم.

2) استفاده از ستارگان و ماه:

در شب مي توانيم به کمک ستاره ها مسير خود را مشخص نمائيم. در نيمکره شمالي ستاره اي که در هر لحظه و در تمامي اوقات در شمال قرار دارد ستاره قطبي (Polaris) ناميده مي شود. حال چگونه اين ستاره را در آسمان شب بيابيم؟ به راحتي اين کار امکان پذير است. چنانچه دب اکبر (Big Dipper) را که شبيه به يک ملاقه دسته دار است در آسمان بيابيم و فاصله دو ستاره انتهايي نوک کاسه ملاقه را به ميزان 5 برابر امتداد دهيم به ستاره پر نوري که همان ستاره قطبي است مي رسيم. اين ستاره جزئي از دب اصغر بوده و هميشه جهت شمال را نشان مي دهد. در نيمکره جنوبي بايد چليپا يا صليب جنوبي (Southern Cross) را در آسمان بيابيم. تا راستاي جنوب را به ما نشان دهد.

به کمک ماه مي توان ستاره قطبي را در آسمان مشخص نمود. اگر بتوانيم ماه را در آسمان ببينيم مي توانيم جهت شمال را مشخص نمائيم. دو راه براي اين کار وجود دارد:

الف: هنگامي که ماه کامل است اگر به سمت ماه بايستيم رو به شمال ايستاده ايم.

ب: زماني که ماه به صورت هلال است اگر دو نوک هلال را بوسيله خطي به هم وصل کرده و ادامه دهيم به ستاره قطبي مي رسيم که جهت شمال را نشان مي دهد. اگر فاصله ماه را تا ستاره قطبي در شب اندازه گيري کنيم مي توانيم از اين فاصله در روز که ماه مشخص است و ستاره قطبي ناپيداست براي يافتن شمال استفاده نمائيم.

3) استفاده از ساعت:

با کمک يک ساعت عقربه دار نيز مي توان راستاي شمال و جنوب را مشخص کرد. ساعت خود را جلوي چشمان خود گرفته و ساعت را به صورتي مي گيريم تا عقربه کوچک که ساعت را مشخص مي کند به سمت خورشيد قرار گيرد. خط نيمساز زاويه بين عقربه کوچک و ساعت 12 راستاي جنوب را نشان مي دهد و جهت مخالف آن جهت شمال را مشخص مي کند.
در هنگام شب نيز ( از 6 عصر تا 6 صبح) چون خورشيد در آسمان نيست. محل آن را معادل ساعتي که در آسمان هست در نظر مي گيريم. دليل تقسيم کردن ساعت به دو بخش اين است که ساعت در شبانه روز 2 دور مي زند ولي خورشيد يک دور که البته اين حالت مشکلي در تعيين جهت ايجاد نمي کند.

بسياري از مردم امروزه داراي ساعت ديجيتالي هستند. براي تعيين جهت کافي است ساعت را خوانده و روي يک کاغذ ساعتي عقربه دار که همان زمان را نشان دهد بکشيم و آن را روي صفحه ساعت خود قرار داده و به روشي که در بالا گفته شد جهت شمال و جنوب را مشخص نمائيم.
اين روش در هواي مه آلود و هنگامي که تنها هاله اي از خورشيد مشخص است و جايگاه آن به خوبي قابل تشخيص نيست نيز کاربرد دارد. در اين حالت کافي است يک تکه چوب نازک داشته باشيم و آن را به صورت قائم در زمين فرو کنيم و سايه آن در روي زمين هم راستا با جهت تابش خورشيد بر روي زمين مي افتد که نوک سايه دقيقا در جهت مخالف خورشيد قرار مي گيرد. حال که جايگاه خورشيد مشخص شده است مي توان از روش شرح داده شده راستاي شمال و جنوب را مشخص کرد.

4) سنجاق مغناطيسي:

روش ديگري که مي توان براي مشخص کردن راستاي شمال و جنوب استفاده کرد، ساختن يک قطب نماي ساده است. براي اين کار نياز به يک سنجاق آهني و يک ليوان آب است. سنجاق بايد سبک باشد تا روي آب شناور بماند و يا مي تواني از يک کاغذ يا برگ درخت در زير آن استفاده نمود تا سنجاق به زير آب فرو نرود. البته با چرب کردن سنجاق به کمک روغن نيز مي توان از فرو رفتن آن جلوگيري نمود.

چنانچه سنجاقي که به کار مي بريم مغناطيسي باشد در اين حالت آن را روي آب قرار مي دهيم و سنجاق مي چرخد وبراي ما راستاي شمال – جنوب را نشان مي دهد. اما اگر سنجاق مغناطيسي نباشد بايد به کمک يک پارچه پشمي آن را مغناطيسي کنيم. و سپس اين روش را به کار بگيريم. اين روش داراي اشکالي مي باشد، تنها راستاي شمال-جنوب را مشخص مي کند و براي ما محل شمال يا جنوب را مشخص نمي کند و ما بايد به کمک روش هاي ديگر محل قطب ها را مشخص کنيم يا آنها را حدث بزنيم.

5) آثار طبيعي:

روش ديگر استفاده از آثار طبيعي موجود است. هنگامي که قطب نمايي در اختيار نبود و خورشيد و سايه اي وجود نداشت و ستاره ها در آسمان ديده نمي شدند مي توان از اين آثار در جهت يافتن قطب ها استفاده کرد.

در جنگل ها و در کنار درخت ها مي توان آثاري را يافت که در يافتن جهت قطبين به ما کمک نمايند. يکي اينکه بيشتر شاخه هاي درختان به جهت جنوب رشد مي کند و شاخه هاي کمتري در جهت شمال مي رويند. اين را مي توان با ايستادن در راستاي تنه درخت به خوبي مشاهده کرد.بخش شمالي تنه درخت مرطوب تر از بخش رو به جنوب آن است و اين به دليل تابش کمتر خورشيد به بخش شمالي مي باشد. اين را مي توان از گلسنگ هاي روييده در بخش شمالي تنه درختان متوجه شد. همچنين برخي جانوران مانند مورچه ها و موريانه ها لانه خود را در سمت روبه جنوب درختان که آفتابگير است حفر مي کنند.

در بهار برف هاي روي دامنه هاي رو به جنوب زود تر از دامنه هاي شمالي ذوب مي شوند. همچنين گياهان و بوته ها در دامنه هايي که رو به جنوب شيب دارند داراي ضخامت بيشتري مي باشند.ميوه هاي درختاني که در دامنه هاي جنوبي قرار دارند سريعتر مي رسد.اين روش هاي طبيعي به صورت کامل قابل اطمينان نيستند و شرايط محيطي و مي تواند توسط عوامل مختلف مانند باد تغيير کند. قبل از استفاده از اين علائم بهتر است از روش هاي مطمئن تري که ذکر شد استفاده نمائيم

References:

   http://www.edibleplants.com/month/moonorth.htm
   http://www.learn-orienteering.org/old/nocompass1.html
   Compton, R. R., 1985. Geology in the Field. John Wiley & Sons, New York, 398p.
   Goulet, Chris, M. 1999. At: http://www.cam.org/~gouletc/decl_faq.html
   Babaie, Hassan A., 2001, The Brunton® Compass and Geological Objects.
   http://earthsci.org/education/fieldsk/compass/compass.html#TheBrunton
   http://www.learn-orienteering.org/old/
   http://courses.geo.ucalgary.ca/glgy203/images/sd1.htm
   http://geology.isu.edu/geostac/Field_Exercise/topomaps/compass.htm

http://geoaria.blogfa.com

http://www.rasekhoon.net

More information:

   http://en.wikipedia.org/wiki/Compass
   http://en.wikipedia.org/wiki/Brunton_compass
   http://www.ascscientific.com/compass.html
   http://www.gly.fsu.edu/~kish/field/projects/p4/pp4.htm
   http://earthsci.org/education/fieldsk/comp2/comp2.html
   http://www.kitefarm.com/compass_museum/survey.htm

کــــمـــپـــاس و آموزش استفاده و شناسایی قطعات

مطالب مشابه :

معادله

رگرسيون خطي ساده و همبستگي

فلش های آموزشی (شیب و معادله خط)

وسايل اندازه گيري انواع سطوح و شيب ها

جدید ترین قوانین و مقررات راه آهن فصل نهم سرعت و در صد وزن ترمز و تنظيم برنامه قطارها

مراحل انجام پروژه راه

شیب خط

کــــمـــپـــاس و آموزش استفاده و شناسایی قطعات