الجیوید – ومع أنه سطح غیر منتظم – الا أنه یمثل الشكل الحقیقي للارض التي
نعیش علیها …. ولتمثیل أي منطقة علي خرائط فأننا نقیس علي الارض الحقیقیة و
التي یمكن أن نعبر عنها بسطح الجیوید ….. المشكلة أن هذا السطح غیر منتظم و
شدید التعرج ولیس له معادلات حسابیة أو قوانین ریاضیة لوصف سطحه وبالتالي
اسقاطه علي الخرائط حتي تعبر عن تضاریس الارض بدقة … لذلك كان الحل هو
استخدام أي نموذج ریاضي معروف (له معادلات ریاضیة لوصفه) في أعمال انشاء
الخرائط وهنا لا بد من وجود طریقة للتحویل بین الجیوید وهذا السطح الریاضي
المفترض نظریا (المسمي الالبسوید)…. لا یمكن القیاس مباشرة علي الالبسوید
لانه غیر موجود في الطبیعة فهو سطح نظري مفترض كأقرب الاشكال الهندسیة
للجیوید أو الارض الحقیقیة …. أما السطح الطبوغرافي للارض فهو في حقیقته هو
الجیوید نفسه اذا لم نأخذد في الاعتبار ارتفاعات الجبال والمنخفضات الموجودة ، أي
أن الجیوید هو تبسیط للسطح الطبوغرافي للارض وبالتالي فهو غیر منتظم ولیس له
معادلات ریاضیة لوصفة و اجراء الحسابات علیه
فالمشكلة تبسیطا هي: لدینا الشكل الحقیقي للارض التي نعیش علیها ونجري
القیاسات علیها (الجیوید) لكنه لا یصلح للحسابات و اسقاط الخرائط ، ولدینا سطح
ریاضي منتظم (الالبسوید) یصلح للحسابات و الخرائط لكنه غیر موجود فعلیا في
الطبیعة و لا نستطیع القیاس علیه …. لذلك لا بد من طریقة لتحویل القیاسات
المساحیة التي تمت علي الارض (الجیوید) الي ما یناظرها علي الالبسوید حتي یمكن انشاء الخرائط الدقیقة
أنواع الارتفاعات:
توجد عدة مراجع لقیاس الارتفاعات والتي بدورها تحدد أنواع الارتفاعات. فاذا تم اتخاذ متوسط منسوب سطح البحر كمرجع فالناتج سیكون ارتفاع من
والذي نطلق علیه بصفة عامة كلمة المنسوب وهو المستخدم في الخرائط الطبوغرافیة في معظم الدول. أما Orthometric Height النوع الارثومتري
وهذا هو نوع الارتفاعات Geodetic Height اذا اعتمدنا سطح الالبسوید كمرجع فأن نوع الارتفاع الذي نحصل علیه یسمي الارتفاع الجیودیسي
مثلا. وهناك أیضا أنواع أخري من الارتفاعات. GPS الناتج من أرصاد
لقیاس الارتفاعات في منطقة شاسعة – وخاصة في
الاعمال التي لا تتطلب دقة عالیة – من الممكن استخدام
لانها أسرع و أسهل و أرخص تكلفة لكن GPS أرصاد
یجب في هذه الحالة تحویل نوع الارتفاع الجیودیسي الي
المنسوب حتي یتفق مع الخرائط القدیمة لهذه المنطقة أو
مع خرائط الدولة بصفة عامة. هنا لا بد من وجود نموذج
جیوید یسمح بالتحویل بین كلا نوعي الارتفاعات.
لاهلیج أو الالبسوید أو مجسم القطع الناقص أو الشكل
البیضاوي أو الاسفروید (كلهم أسماء لنفس الشئ أي
كلهم مترادفین) بصفة عامة هو نموذج لتمثیل حجم و
شكل كوكب الأرض. أي یحاول الإجابة عن سؤال: ما هو
شكل الأرض طالما أنها لیست كرة كاملة الاستدارة؟ وإذا
كان شكل الأرض هو الشكل البیضاوي – أي أقرب ما
یكون لشكل بیضة الدجاجة – فما هو حجم هذه البیضة؟
هل هي كبیرة أم صغیرة أم متوسطة؟ …. ولكي نجیب علي هذا السؤال فیجب أن نعرف قیمة عنصرین یحددان حجم هذه البیضة (أو حجم الاهلیج): ( 1) ما
المحور المار بالقطبین)؟ فإذا حددنا هاتین ) b المحور المار بخط الاستواء) ، ( 2) ما هي قیمة نصف المحور الأصغر ) a هي قیمة نصف المحور الأكبر
القیمتین سنحدد شكل و حجم الاهلیج المطلوب استخدامه فیما بعد في عملیة إنشاء الخرائط.
فمعامل التفلطح … b بدلا من تحدید قیمة نصف المحور الأصغر flattening تحدید معامل التفلطح + a أیضا یمكن تحدید قیمة نصف المحور الأكبر
یمكن حسابه من المعادلة: f نسمیه
f = (a – b ) / a
لتحدید حجم الاهلیج. a and f أو قیم a and b أي یمكننا استخدام قیم
ولكي یتم حساب أیا من هاتین القیمتین فیقوم العلماء بتجمیع قیاسات مساحیة (مسافات و زوایا و أرصاد فلكیة وأرصاد جاذبیة أرضیة …..الخ) تم قیاسها
وطبعا لحاجتنا لقیاسات من ..…(a and f أو قیمة ) a and b في مناطق متعددة من الأرض كلها وإدخال هذه البیانات في برنامج كمبیوتر یحسب قیمة
الأرض كلها فأن من یقوم بهذه الحسابات هي الجهات العلمیة الدولیة المتخصصة في المساحة ولیس الأفراد العادیین.
مرة ثانیة فستكون مختلفة عن a , b ثم حصولنا علي قیاسات مساحیة جدیدة أو حدیثة؟ فإذا حسبنا قیم a, b تأتي المشكلة التالیة في حالة قیامنا بحساب
في عام 1880 فأطلق أسمه علي a, b المرة الأولي وربما تكون أدق منها … من هنا جاءت فكرة وجود أكثر من أهلیج ….. كمثال العالم كلارك حسب قیم
في عام 1906 فأطلق أسمه أیضا علي هذا الاهلیج الثاني ، … وهكذا …. ثم بدأت الهیئة a, b هذا الاهلیج …. أتي عالم آخر أسمه هلمرت وحسب قیم
ثم أحدث أهلیج عالمي وهو WGS الدولیة للجیودیسیا في حساب أهلیج توصي باستخدامه في كل دول العالم لیكون موحدا فظهر الاهلیج العالمي 72
وهو ما یمكن اعتباره أدق نموذج أهلیج یمثل شكل و حجم كوكب الأرض ، وأوصت الهیئة العالمیة بأن یكون هذا الاهلیج هو المعتمد للعالم WGS84
في قیاس أي إحداثیات بواسطة هذه WGS أعتمدت نموذج الاهلیج 84 GPS من أن أمریكا عندما طورت تقنیة WGS كله….. أتت شهرة أهلیج 84
التقنیة ، أي أن أي إحداثیات موقع أقیسها بأجهزة الجي بي إس تكون معتمدة علي هذا الاهلیج.
هنا تبرز المشكلة الثانیة: فإذا كانت دولة قد أعتمدت نموذج أهلیج قدیم في إنتاج خرائطها ثم ظهر نموذج أدق منه ، فهل تغیر كل خرائطها؟ .. بالطبع لا لأنها
المختلف عن WGS ستكون عملیة مكلفة مادیة بشدة …. أو كیف ستستفید دولة من قیاسات الجي بي إس طالما أن هذه الإحداثیات تعتمد علي أهلیج 84
أهلیج خرائط هذه الدولة؟ …… قام علماء المساحة بدراسة هذه المشكلة ووجدوا حلها في: أذا أمكننا تحدید العلاقة بین أهلیجین مختلفین فأننا نستطیع
تحویل الإحداثیات المقاسة علي أحدهما إلي القیم المناظرة لها علي الاهلیج الآخر… وبالدراسة وجد العلماء أن العلاقة بین أي أهلیجین تتمثل في 7 عناصر
أو 7 متغیرات:
أولا: هل مركزي الاهلیجین منطبقین أم أحدهما یبتعد عن مركز الآخر؟ وما قیمة هذا الابتعاد أو هذا الفرق بین المركزین؟ ولقیاس الفرق یجب تجزئته إلي
فإذا كان …… X, Y, and Z axis 3 مركبات في اتجاهات المحاور الثلاثة: محور س ، محور ص (المحورین الأفقیین) ، محور ع (المحور الرأسي) أو
هناك فرق أو ابتعاد بین مركزي الاهلیجین فیجب تحدید القیم الثلاثة (للمحاور الثلاثة) التي تصف هذا الفرق ، وهذه هي ما نطلق علیه معاملات الابتعاد أو
Translation Parameters: dX , dY, and dZ
X, Y, Z ثانیا: هل محاور الاهلیجین متوازیة أم أن محاور أحدهما مائلة عن محاور الاهلیج الثاني؟ وما قیمة هذا المیل بین المحاور الثلاثة لكل أهلیج
عن المحاور الثلاثة للاهلیج الآخر؟ لذلك یجب معرفة قیمة 3 زوایا لمیل محاور الأول عن الثاني … وهذه هي ما نطلق علیها معاملات الدوران axis
Rotation Parameters Rx, Ry, and Rz
ثالثا: هل حجم الاهلیج الأول یساوي 100 % حجم الاهلیج الثاني أم أن أحدهما أصغر أو أكبر من الآخر قلیلا؟ ….. فإذا حسبت مسافة بین نقطتین معلومتین
a, and b) له) ثم حسبت نفس المسافة بین نفس النقطتین باستخدام معاملات الاهلیج الثاني a, and b باستخدام الاهلیج الأول (أي باستخدام قیم
Scale للثاني) فهل ستكون المسافتین متساویتین بكل دقة أم یوجد معامل اختلاف ولو بسیط بینهما؟ ….. هذا المعامل هو ما نسمیه معامل القیاس أو
factor
إذن: لدینا 7 عناصر یجب معرفة قیمهم لكي نصف العلاقة بین أي أهلیجین ( 3 ابتعاد و 3 دوران و معامل قیاس مسافات) …. فإذا عرفنا قیم هذه العناصر
السبعة نستطیع تحویل إحداثیات (خط طول و دائرة عرض و ارتفاع) مقاسین علي أهلیج إلي القیم المناظرة لهم علي الاهلیج الثاني.
السؤال الذي یطرأ في الأذهان الآن هو كیف نحسب قیم عناصر التحویل بین أهلیجین؟ الإجابة تكون في الحصول علي بعض النقاط المشتركة المعلوم
فیجب أن أعرف إحداثیات بعض النقاط WGS إحداثیاتها في كل أهلیج منهم …. أي لو أرید حساب معاملات التحویل بین أهلیج كلارك 1880 وأهلیج 84
في الاهلیج الأول وإحداثیاتهم في الاهلیج الثاني ، وباستخدام معادلات ریاضیة یمكن حساب عناصر التحویل.
لكن – كما جاء في الجدول في رسالتك – ربما أجد أكثر من قیم لعناصر التحویل بین نفس الاهلیجین؟ فكیف حدث ذلك ومن منهم الأحسن أو الأدق؟….
هناك ثلاثة أسباب لاختلاف قیم المعاملات:
1) القاعدة الریاضیة الأولي تنص علي أن لحساب معاملات التحویل بین أهلیجین یجب أن أحصل علي 3 نقاط مشتركة علي الأقل (أي نقطة واحدة لا تكفي )
و لا حتي نقطتین)…. فإذا كان لدینا 4 نقاط مشتركة استخدمناهم في الحسابات فستكون النتائج أدق من استخدام 3 نقاط فقط … وهكذا: كلما زاد عدد
النقاط المشتركة المعلومة كلما زادت دقة المعاملات المحسوبة….
2) السبب الثاني هو دقة أو جودة إحداثیات النقاط المشتركة: فإذا استخدمت في الحساب نقاط إحداثیاتها غیر دقیقة في أحد الاهلیجین فأن المعاملات )
المحسوبة لن تكون دقیقة أیضا وستختلف قیمتها عن الحالة التي أستخدم فیها نقاط معلوم إحداثیاتها الدقیقة ….. وهذا هو سبب اختلاف دقة معاملات
حیث GPS وغالبا نواجه هذه المشكلة في تحویل أرصاد … eX, eY, and eZ التحویل في الجدول في رسالتك والتي تظهر في الأعمدة الثلاثة الأخیرة
تكون دقة إحداثیاتها عالیة جدا (أحیانا مللیمترات) بینما دقة إحداثیات نفس النقط المشتركة في النظام الوطني أقل (دیسیمترات فقط) مما ینتج عنه معاملات
تحویل لیست عالیة الدقة
3) السبب الثالث هو موقع النقاط المشتركة: من الممكن أن أجد دولتین متجاورتین اعتمدتا أهلیج معین – مثل كلارك 1880 مثلا- في نظام إحداثیاتهم )
لكن النقاط المشتركة بین الاهلیجین ستكون ذات مواقع أو في مناطق مختلفة مما سیجعل معاملات التحویل المحسوبة مختلفة في قیمتها من دولة أو منطقة
وكل مجموعة خاصة بدولة WGS لأخرى … وهذا هو الموجود في الجدول حیث سنجد أكثر من مجموعة معاملات للتحویل بین كلارك 1880 و أهلیج 84
معینة (السنغال و السودان و بوركینافاسو ….. الخ).
أیضا – وردا علي أحد تساؤلاتك – نشیر إلي أن عندما أحسب عناصر التحویل السبعة بین أهلیجین لمنطقة أو دولة معینة فهل هذه العناصر ستكون بنفس
الدقة في كل أرجاء الدولة أو المنطقة الجغرافیة؟ …. غالبا فأن المتخصصین في المساحة الجیودیسیة یقومون بحساب عناصر تحویل لكل منطقة جغرافیة
(متوسطة المساحة) علي حدي ولیس من المنطقي أن أحسب 7 عناصر للدولة كلها …. وهناك الكثیر من رسائل الماجستیر و الدكتوراه التي درست هذا
الموضوع وأثبتت أن الأفضل حساب عناصر لكل جزء من الدولة بدلا من عناصر واحدة للدولة كلها لان دقتها ستختلف من منطقة لآخري….. وهذا الأسلوب
ولها مطبوعات كثیرة في هذا NGS المعروفة اختصارا باسم National Geodetic Survey هو المتبع في هیئة المساحة الجیودیسیة الأمریكیة
المجال متاحة علي موقعها الالكتروني…… أما إن حسبت عناصر سبعة لمنطقة كبیرة – مثل السعودیة كما جاء برسالتك – فأن دقتها لن تكون جیدة في
eX, eY, جمیع الأنحاء ، وكما تري في الجدول الوارد برسالتك عن عناصر مرجع عین العبد فأن دقة هذه العناصر (الأعمدة الثلاثة الأخیرة في الجدول
2 متر لكل منطقة. - تبلغ 10 أمتار ، بینما لو جزأت السعودیة لعدد من المناطق وحسبت عناصر تحویل لكل منطقة فمن الممكن أن أصل إلي دقة 1 (eZ
كل ما سبق ذكره ونحن نتحدث عن إحداثیات مقاسه علي سطح الأرض (أي خط طول ودائرة عرض و ارتفاع) سواء علي أهلیج وطني أو أهلیج عالمي
وكیف نحول بینهما ……. لكن في الخرائط نحن نقوم بتحویل الإحداثیات المقاسة علي سطح الأرض أو الاهلیج ثلاثي الأبعاد إلي ما یقابلها من إحداثیات
ولیست مجسم ، أي أن الإحداثیات علي الخریطة (ثنائیة الأبعاد) لیست plane ممثلة علي خریطة …. وكما هو معروف فأن الخریطة عبارة عن مستوي
هي بالضبط الإحداثیات التي قمنا بقیاسها علي مجسم الأرض أو الاهلیج ….. كیف ستتغیر هذه الإحداثیات؟ وبأي قیمة؟ …. هذا هو علم إسقاط الخرائط أو
.map projection
وهذا لیس له علاقة مباشرة بتغیر الاهلیج من نوع إلي آخر …. بمعني لو نفس الاهلیج – كلارك 1880 مثلا – وقمت بقیاس إحداثیات نقطة معینة كیف
سأسقط هذه النقطة علي خریطة تعتمد علي نفس الاهلیج؟ هل الإحداثیات المرصودة في الطبیعة سأرسمها كما هي – بمقیاس الرسم – علي الخریطة؟ طبع
الإجابة هي لا … لان الأرض مجسم بینما الخریطة مستوي وبالتالي فلا بد لقیم الإحداثیات أن تتغیر قلیلا عند إسقاطها علي خریطة …. مرة أخري أؤكد
علي نقطة: أننا نستخدم نفس الاهلیج في القیاس الحقلي و في رسم الخریطة أیضا ….
إذن الإسقاط لا علاقة له – حتي الآن – بنوع الاهلیج المستخدم …. وتوجد أنواع كثیرة جدا من الطرق الریاضیة المستخدمة في إسقاط الخرائط مثل
الإسقاط المستوي و الاسطواني و المخروطي … وداخل كل مجموعة توجد عدة أنواع من المساقط أیضا …. وحتى في نفس نوع الإسقاط تبدأ كل دولة في
تغییره لیناسب منطقتها الجغرافیة ….
فمثلا: هل مركز نظام الإسقاط سیكون هو مركز الأرض أم من الأفضل أن تحدد الدولة مركز الإسقاط في نقطة داخل حدودها الجغرافیة؟ …. هل الهدف هو
إسقاط الخرائط علي المستوي العالمي كله فمن المنطقي أن أحدد مركز الإسقاط هو مركز الأرض ، لكن لو الهدف إنشاء نظام إسقاط محلي لدولة معینة فلا بد
أن یكون مركزه داخل الدولة لان من أساسیات علم إسقاط الخرائط أن الخطأ (أو ما نسمیه التشوه في الخریطة) یكون صفر عند المركز ویبدأ في الزیادة كلما
واقعة تقریبا في (point of origin بعدنا عن هذه النقطة الأساسیة … إذن لدولة معینة لا بد أن تكون نقطة المركز (أو ما نسمیها نقطة الأصل
منتصف الحدود الجغرافیة لهذه الدولة حتي یكون الخطأ أو التشوه أقل ما یمكن في خرائط الدولة هذه ….. ویتم تحدید مركز الإسقاط لأي دولة من خلال
في معاملات Central Meridian and Latitude of Origin تحدید خط طول و دائرة عرض النقطة التي سنعتبرها المركز وهو ما نسمیه
الإسقاط ……
ثم یأتي السؤال الثاني: ما هي إحداثیات نقطة مركز الإسقاط؟ هل سأعطیها إحداثیات صفر،صفر مثل أي رسم بیاني أو خریطة جدیدة أرید رسمها؟ وإذا كانت
هذه النقطة المركزیة في منتصف الحدود الجغرافیة للدولة فأن ذلك سیؤدي إلي وجود إحداثیات سالبة لبعض مناطق هذه الدولة ، وهذا الوضع غیر مستحب
في الخرائط و الإحداثیات بصفة عامة لأنه من الممكن أن یؤدي لبعض الأخطاء لو أهملت – دون أن أقصد – الإشارة السالبة في إحداثیات نقطة….. لذلك
یفضل في معظم الدول أن تكون جمیع إحداثیات المواقع داخل الدولة بإشارة موجبة لسهولة التعامل معها ….. هنا وبدلا من أن أغیر موقع نقطة الأصل أقوم
بفرض إحداثیات – غیر حقیقیة – لها لكي أحصل في النهایة علي إحداثیات موجبة لكل مناطق الدولة …. فمثلا بدلا من إحداثیات = صفر ، صفر لنقطة
..… False Easting and False Northing coordinates 1000 …. وه 1ا هو ما نسمیه ، الأصل أفترض لها إحداثیات = 1000
لم یتبق لنا إلا أن نجیب علي نفس السؤال الأخیر الذي تحدثنا عنه سابقا وهو: هل لو قست مسافة من علي الخریطة و ضربتها في مقیاس الرسم فالناتج
سیكون مساویا للمسافة الحقیقیة المقاسة في المیدان بنسبة 100 % أم یوجد اختلاف في المسافات؟ … بسبب عملیة الإسقاط ذاتها فغالبا سیوجد اختلاف
لهذا النوع Scale factor في المسافات بین الخریطة و الواقع الحقیقي والنسبة بین المسافة علي الخریطة إلي قیمتها الحقیقیة نسمیها معامل القیاس أو
من الإسقاط ………
أي أن الخلاصة النهائیة هي:
لكي أنشأ نظام إسقاط خاص بدولة معینة یجب أن أحدد قیم 5 عناصر هم: موقع النقطة الرئیسیة أو مركز الإسقاط وإحداثیات هذه النقطة و معامل
القیاس…….. وكل دولة تختار قیم هذه العناصر الخمسة لنظام الإسقاط الذي ترید تطبیقه …. ومن الممكن ألا تعلن الدولة هذه القیم وتكون قیم سریة داخل
الجهة الحكومیة المسئولة عن الخرائط والتي غالبا تكون جهة عسكریة في معظم الدول العربیة……… مرة ثانیة و ثالثة: اختیار نظام إسقاط لیس له علاقة
مباشرة بالاهلیج ولن تختلف قیم عناصره إذا اختلف الاهلیج المستخدم …. العلاقة هنا علاقة غیر مباشرة: بمعني أن إحداثیات نقطة الأصل لنظام الإسقاط
ماهو الاهلیج الذي تم حساب هذه الإحداثیات علیه؟ …. فإذا كانت نقطة الأصل معلوم Central Meridian and Latitude of Origin
إحداثیاتها علي أهلیج كلارك 1880 فأن نظام الإسقاط هذا سیكون بالتبعیة معتمد علي نفس الاهلیج … بمعني أن في عملیة الحسابات وإسقاط الخریطة
لاهلیج كلارك 1880 فأن الخریطة الناتجة ستكون – ضمنیا – معتمدة a and b للاهلیج ، فإذا عوضنا بقیم a and b ستتدخل في المعادلات عناصر
علي أهلیج كلارك 1880 …… وبذلك فمن الممكن وجود نفس نظام الإسقاط – الستریوجرافي مثلا – ونفس الاهلیج – كلارك 1880 مثلا – مستخدما
في أكثر من دولة وله إحداثیات مختلفة تماما !!! كیف؟ لان كل دولة منهم ستكون لها عناصر إسقاط (الخمس عناصر) مختلفین عن العناصر التي تستخدمها
Clarke لعدد 6 أنواع مختلفة من نفس نوع الإسقاط 1880 ArcMap الدولة الاخري…. وهذه هي إجابة سؤالك عن وجود 6 ملفات في برنامج
وهكذا ….. الفرق هنا لیس في نوع الإسقاط و لا في نوع الاهلیج (الكل واحد للحالات الستة) IGN, Benoit, Arc, RGS, SGA بأسماء مختلفة مثل
لكن الفرق هو قیم العناصر الخمسة التي تختارها كل دولة مما ینتج عنه أنواع متعددة من نظم الإسقاط.
نأتي لنقطة مهمة في رسالتك: إن لم أستطع معرفة عناصر الإسقاط الخمسة لدولة معینة ماذا أفعل؟ هل یمكنني حسابهم أو استنتاجهم بصورة أو بأخرى؟
للأسف الإجابة: لا !!!!! هذه العناصر تم اختیارها ولم یتم حسابها !! أي لیست هناك وسیلة لحسابها ومن هنا جاءت سریتها في كل دولة !! كل ما أستطیع
فعله في مثل هذه الحالة الغریبة هو تجربة أكثر من قیمة ومعرفة الخطأ بها حتي أصل لأفضل قیم العناصر الخمسة …. بمعني لو عندي إحداثیات حقیقیة
وأغیر في قیم tray and error مقاسه لنقطة (أو مجموعة نقاط) مساحیة ومعلوم إحداثیات نفس النقطة (أو النقاط) علي الخریطة أبدا في التجربة
لعناصر الإسقاط وأحسب إحداثیات النقطة وأقارنها بإحداثیاتها الدقیقة المعلومة علي الخریطة central meridian and latitude of origin
لأعرف الخطأ أو الفرق ، وهكذا عدة مرات حتي أحصل علي قیم العناصر التي تعطي أقل فروق عن الإحداثیات المعلومة. …. لیس هناك سبیل آخر للأسف !!
والله أعلي و أعلم.
الجزء الثالث من الإجابة یتعلق بالداتم أو المرجع …. لكن قبل أن نبدأ بشرحه نؤكد علي جزئیة مهمة جدا: حتي الآن قمنا بتعریف الاهلیج المطلوب
استخدامه لدولة معینة وأیضا تعرضنا لكیفیة تحدید الدولة لعناصر نظام إسقاطها دون أن نتطرق إلي الداتم ….. وهذا یدل علي أن اختیار نوع الاهلیج و
اختیار نوع و عناصر الإسقاط لا یعتمد – حتي الآن – ولیست له علاقة مباشرة بالداتم.
ومن هنا یأتي اللبس في بعض أسئلتك مثل سؤالك:
والسؤال قبل عملیه التعدیل على ,, datum - الذي فهمته إنا انه عندما تقوم أي بلد أو دولة بتعدیل البارامترات السبعة للاهلیلج فانه هنا یسمى داتم
برامترات الاهلیلج السبعة ..ولناخذ مثلا اهلیلج كلارك العالمي 1880 ..فكیف كانت قیم البارامترات السبعة .. هل كانت أصفار أم ماذا؟ وما فهمته منك إن
كلارك 1880 هو اهلیلج عالمي له بارامترات سبعة ..وعندما قامت دولة ما بتعدیله حسب ظروف منطقتها فانه أصبح یدعى داتم.
أنت هنا تخلط بین البارمترات السبعة وهي الخاصة بالتحویل من أهلیج إلي أهلیج آخر وبین البارمترات الخمسة التي تحدد نوع وعناصر الإسقاط !!! فإذا
فلا بد من وجود قیم للعناصر السبعة ( 3 ابتعاد و 3 دوران و معامل القیاس) بین كلاهما سواء كان أحدهما WGS أخذت أهلیج كلارك 1880 و أهلیج 84
داتم لدولة معینة أم هو أهلیج عالمي فقط …. العناصر السبعة هنا لتحدید العلاقة بین كلا الاهلیجین وكیف نحول إحداثیات نقطة مقاسه علي الاهلیج الأول
إلي الإحداثیات المناظرة لها علي الاهلیج الثاني …. لم نذكر أبدا كلمة داتم حتي الآن ولم تدخل في الاعتبار أبدا …. وبالتالي لا أستطیع أن أقول أن العناصر
السبعة كانت = أصفار قبل أن یتحول الاهلیج من نموذج عالمي إلي داتم لدولة معیة … العناصر لها قیم سواء كانت راجعة لاهلیج كلارك 1880 أم لداتم
یعتمد علي كلارك 1880 ….. هذه نقطة أساسیة یجب فهمها جیدا…. وبالتالي فأن قولك أن:
بارامتراته تساوي أصفار ألیس كذلك .. wgs له بارامترات سبعة تختلف عن الآخر وانه فقط اهلیلج 84 ( wgs -1 أي اهلیلج في العالم (غیر اهلیلج 84
العالمي( والذي بني برنامج كوكل ایرث علیه) جمیع بارامتراته السبعة هي أصفار لأنه هو الاهلیلج الرئیسي ..ونشبهه هنا wgs -2 بالطبع فان اهلیلج 84
وكأنه محاور الإحداثیات الرئیسیة ألیس كذلك؟
هو قول خاطئ !!! أعذرني في هذا …… مرة أخري: البارمترات السبعة للتحویل بین أهلیج و آخر ولیست لاهلیج معین …. لا یوجد بارمترات سبعة لأهلیج
إلي أهلیج آخر. WGS إنما توجد بارمترات للتحویل من 84 !!!! WGS84
أما فكرة الداتم فهي:
بعد اختیار أهلیج عالمي معین – مثال كلارك 1880 – للتعامل معه في دولة ما فأن الدولة لا یهمها أن هذا الاهلیج یقارب الشكل الحقیقي للأرض في جمیع
أنحاؤها ، لكن الأهم لهذه الدولة أن یكون هذا الاهلیج مماثل تماما لشكل و حجم الأرض في حدودها الجغرافیة حتي لو قل هذا التماثل أو الدقة في باقي أجزاء
الأرض …. فالهدف هنا أن أختار أهلیج یناسب منطقتي الجغرافیة لتكون خرائطي أدق ما یمكن ….. هنا تقوم هذه الدولة بتعدیل في وضع الاهلیج (ولیس
لیكون أحسن ما یكون في منطقتها …. لتتخیل معي الوضع: سأقوم برفع أو خفض الاهلیج قلیلا لیمس سطح الأرض في دولتي (a and b في معاملاته
لن a , b حتي لو أدي ذلك الرفع أن یبتعد الاهلیج عن سطح الأرض في النصف الآخر من الأرض … أي لا أغیر من شكل أو حجم الاهلیج (نفس قیم
أغیرها) لكن سأغیر من وضعه قلیلا …. مثال: یوجد فرق ارتفاع بین سطح الاهلیج و سطح الجیوید (الشكل الحقیقي للأرض) في جمیع أنحاء الأرض
یساوي صفر عند نقطة (geoid undulation ویختلف هذا الفرق من مكان لآخر ….. في دولتي سأفترض أن هذا الفرق (نسمیه حیود الجیوید أو
هذا الفرض كما لو أني رفعت الاهلیج حتي یمس الأرض عند هذه النقطة …. الآن الوضع الجدید لهذا ، Point of Origin الأصل لنظام الإسقاط
الاهلیج لم یعد نفس وضعه السابق (مع أن شكله و حجمه كما هو لم یتغیر) فلم یعد أهلیج عالمي بعد الآن إنما أصبح أهلیج له وضع خاص عند دولتي ….
لكلارك 1880 كأهلیج عالمي هي نفیس القیم لكلارك a, b محلي ولیس أهلیج عالمي ….. أي الآن قیم تعریف Datum إذن نطلق علیه كلمة داتم
1880 كداتم في سوریا مثلا ، لكن وضعه أختلف عندما أصبح داتم لهذه الدولة ، وسیؤدي هذا إلي أن معاملات التحویل السبعة ستختلف أیضا عندما أرید
وبین WGS إلي هذا الداتم ….. وهذا هو سبب – إضافي أیضا – لوجود اختلافات في عناصر التحویل السبعة بین 84 WGS تحویل إحداثیات من 84
كلارك 1880 في عدة دول ، لان كل دولة تستخدم كلارك 1880 كداتم لها (أي قامت بتعدیله وضعه) فلم یعد هو نفس الاهلیج العالمي
نعیش علیها …. ولتمثیل أي منطقة علي خرائط فأننا نقیس علي الارض الحقیقیة و
التي یمكن أن نعبر عنها بسطح الجیوید ….. المشكلة أن هذا السطح غیر منتظم و
شدید التعرج ولیس له معادلات حسابیة أو قوانین ریاضیة لوصف سطحه وبالتالي
اسقاطه علي الخرائط حتي تعبر عن تضاریس الارض بدقة … لذلك كان الحل هو
استخدام أي نموذج ریاضي معروف (له معادلات ریاضیة لوصفه) في أعمال انشاء
الخرائط وهنا لا بد من وجود طریقة للتحویل بین الجیوید وهذا السطح الریاضي
المفترض نظریا (المسمي الالبسوید)…. لا یمكن القیاس مباشرة علي الالبسوید
لانه غیر موجود في الطبیعة فهو سطح نظري مفترض كأقرب الاشكال الهندسیة
للجیوید أو الارض الحقیقیة …. أما السطح الطبوغرافي للارض فهو في حقیقته هو
الجیوید نفسه اذا لم نأخذد في الاعتبار ارتفاعات الجبال والمنخفضات الموجودة ، أي
أن الجیوید هو تبسیط للسطح الطبوغرافي للارض وبالتالي فهو غیر منتظم ولیس له
معادلات ریاضیة لوصفة و اجراء الحسابات علیه
فالمشكلة تبسیطا هي: لدینا الشكل الحقیقي للارض التي نعیش علیها ونجري
القیاسات علیها (الجیوید) لكنه لا یصلح للحسابات و اسقاط الخرائط ، ولدینا سطح
ریاضي منتظم (الالبسوید) یصلح للحسابات و الخرائط لكنه غیر موجود فعلیا في
الطبیعة و لا نستطیع القیاس علیه …. لذلك لا بد من طریقة لتحویل القیاسات
المساحیة التي تمت علي الارض (الجیوید) الي ما یناظرها علي الالبسوید حتي یمكن انشاء الخرائط الدقیقة
أنواع الارتفاعات:
توجد عدة مراجع لقیاس الارتفاعات والتي بدورها تحدد أنواع الارتفاعات. فاذا تم اتخاذ متوسط منسوب سطح البحر كمرجع فالناتج سیكون ارتفاع من
والذي نطلق علیه بصفة عامة كلمة المنسوب وهو المستخدم في الخرائط الطبوغرافیة في معظم الدول. أما Orthometric Height النوع الارثومتري
وهذا هو نوع الارتفاعات Geodetic Height اذا اعتمدنا سطح الالبسوید كمرجع فأن نوع الارتفاع الذي نحصل علیه یسمي الارتفاع الجیودیسي
مثلا. وهناك أیضا أنواع أخري من الارتفاعات. GPS الناتج من أرصاد
لقیاس الارتفاعات في منطقة شاسعة – وخاصة في
الاعمال التي لا تتطلب دقة عالیة – من الممكن استخدام
لانها أسرع و أسهل و أرخص تكلفة لكن GPS أرصاد
یجب في هذه الحالة تحویل نوع الارتفاع الجیودیسي الي
المنسوب حتي یتفق مع الخرائط القدیمة لهذه المنطقة أو
مع خرائط الدولة بصفة عامة. هنا لا بد من وجود نموذج
جیوید یسمح بالتحویل بین كلا نوعي الارتفاعات.
لاهلیج أو الالبسوید أو مجسم القطع الناقص أو الشكل
البیضاوي أو الاسفروید (كلهم أسماء لنفس الشئ أي
كلهم مترادفین) بصفة عامة هو نموذج لتمثیل حجم و
شكل كوكب الأرض. أي یحاول الإجابة عن سؤال: ما هو
شكل الأرض طالما أنها لیست كرة كاملة الاستدارة؟ وإذا
كان شكل الأرض هو الشكل البیضاوي – أي أقرب ما
یكون لشكل بیضة الدجاجة – فما هو حجم هذه البیضة؟
هل هي كبیرة أم صغیرة أم متوسطة؟ …. ولكي نجیب علي هذا السؤال فیجب أن نعرف قیمة عنصرین یحددان حجم هذه البیضة (أو حجم الاهلیج): ( 1) ما
المحور المار بالقطبین)؟ فإذا حددنا هاتین ) b المحور المار بخط الاستواء) ، ( 2) ما هي قیمة نصف المحور الأصغر ) a هي قیمة نصف المحور الأكبر
القیمتین سنحدد شكل و حجم الاهلیج المطلوب استخدامه فیما بعد في عملیة إنشاء الخرائط.
فمعامل التفلطح … b بدلا من تحدید قیمة نصف المحور الأصغر flattening تحدید معامل التفلطح + a أیضا یمكن تحدید قیمة نصف المحور الأكبر
یمكن حسابه من المعادلة: f نسمیه
f = (a – b ) / a
لتحدید حجم الاهلیج. a and f أو قیم a and b أي یمكننا استخدام قیم
ولكي یتم حساب أیا من هاتین القیمتین فیقوم العلماء بتجمیع قیاسات مساحیة (مسافات و زوایا و أرصاد فلكیة وأرصاد جاذبیة أرضیة …..الخ) تم قیاسها
وطبعا لحاجتنا لقیاسات من ..…(a and f أو قیمة ) a and b في مناطق متعددة من الأرض كلها وإدخال هذه البیانات في برنامج كمبیوتر یحسب قیمة
الأرض كلها فأن من یقوم بهذه الحسابات هي الجهات العلمیة الدولیة المتخصصة في المساحة ولیس الأفراد العادیین.
مرة ثانیة فستكون مختلفة عن a , b ثم حصولنا علي قیاسات مساحیة جدیدة أو حدیثة؟ فإذا حسبنا قیم a, b تأتي المشكلة التالیة في حالة قیامنا بحساب
في عام 1880 فأطلق أسمه علي a, b المرة الأولي وربما تكون أدق منها … من هنا جاءت فكرة وجود أكثر من أهلیج ….. كمثال العالم كلارك حسب قیم
في عام 1906 فأطلق أسمه أیضا علي هذا الاهلیج الثاني ، … وهكذا …. ثم بدأت الهیئة a, b هذا الاهلیج …. أتي عالم آخر أسمه هلمرت وحسب قیم
ثم أحدث أهلیج عالمي وهو WGS الدولیة للجیودیسیا في حساب أهلیج توصي باستخدامه في كل دول العالم لیكون موحدا فظهر الاهلیج العالمي 72
وهو ما یمكن اعتباره أدق نموذج أهلیج یمثل شكل و حجم كوكب الأرض ، وأوصت الهیئة العالمیة بأن یكون هذا الاهلیج هو المعتمد للعالم WGS84
في قیاس أي إحداثیات بواسطة هذه WGS أعتمدت نموذج الاهلیج 84 GPS من أن أمریكا عندما طورت تقنیة WGS كله….. أتت شهرة أهلیج 84
التقنیة ، أي أن أي إحداثیات موقع أقیسها بأجهزة الجي بي إس تكون معتمدة علي هذا الاهلیج.
هنا تبرز المشكلة الثانیة: فإذا كانت دولة قد أعتمدت نموذج أهلیج قدیم في إنتاج خرائطها ثم ظهر نموذج أدق منه ، فهل تغیر كل خرائطها؟ .. بالطبع لا لأنها
المختلف عن WGS ستكون عملیة مكلفة مادیة بشدة …. أو كیف ستستفید دولة من قیاسات الجي بي إس طالما أن هذه الإحداثیات تعتمد علي أهلیج 84
أهلیج خرائط هذه الدولة؟ …… قام علماء المساحة بدراسة هذه المشكلة ووجدوا حلها في: أذا أمكننا تحدید العلاقة بین أهلیجین مختلفین فأننا نستطیع
تحویل الإحداثیات المقاسة علي أحدهما إلي القیم المناظرة لها علي الاهلیج الآخر… وبالدراسة وجد العلماء أن العلاقة بین أي أهلیجین تتمثل في 7 عناصر
أو 7 متغیرات:
أولا: هل مركزي الاهلیجین منطبقین أم أحدهما یبتعد عن مركز الآخر؟ وما قیمة هذا الابتعاد أو هذا الفرق بین المركزین؟ ولقیاس الفرق یجب تجزئته إلي
فإذا كان …… X, Y, and Z axis 3 مركبات في اتجاهات المحاور الثلاثة: محور س ، محور ص (المحورین الأفقیین) ، محور ع (المحور الرأسي) أو
هناك فرق أو ابتعاد بین مركزي الاهلیجین فیجب تحدید القیم الثلاثة (للمحاور الثلاثة) التي تصف هذا الفرق ، وهذه هي ما نطلق علیه معاملات الابتعاد أو
Translation Parameters: dX , dY, and dZ
X, Y, Z ثانیا: هل محاور الاهلیجین متوازیة أم أن محاور أحدهما مائلة عن محاور الاهلیج الثاني؟ وما قیمة هذا المیل بین المحاور الثلاثة لكل أهلیج
عن المحاور الثلاثة للاهلیج الآخر؟ لذلك یجب معرفة قیمة 3 زوایا لمیل محاور الأول عن الثاني … وهذه هي ما نطلق علیها معاملات الدوران axis
Rotation Parameters Rx, Ry, and Rz
ثالثا: هل حجم الاهلیج الأول یساوي 100 % حجم الاهلیج الثاني أم أن أحدهما أصغر أو أكبر من الآخر قلیلا؟ ….. فإذا حسبت مسافة بین نقطتین معلومتین
a, and b) له) ثم حسبت نفس المسافة بین نفس النقطتین باستخدام معاملات الاهلیج الثاني a, and b باستخدام الاهلیج الأول (أي باستخدام قیم
Scale للثاني) فهل ستكون المسافتین متساویتین بكل دقة أم یوجد معامل اختلاف ولو بسیط بینهما؟ ….. هذا المعامل هو ما نسمیه معامل القیاس أو
factor
إذن: لدینا 7 عناصر یجب معرفة قیمهم لكي نصف العلاقة بین أي أهلیجین ( 3 ابتعاد و 3 دوران و معامل قیاس مسافات) …. فإذا عرفنا قیم هذه العناصر
السبعة نستطیع تحویل إحداثیات (خط طول و دائرة عرض و ارتفاع) مقاسین علي أهلیج إلي القیم المناظرة لهم علي الاهلیج الثاني.
السؤال الذي یطرأ في الأذهان الآن هو كیف نحسب قیم عناصر التحویل بین أهلیجین؟ الإجابة تكون في الحصول علي بعض النقاط المشتركة المعلوم
فیجب أن أعرف إحداثیات بعض النقاط WGS إحداثیاتها في كل أهلیج منهم …. أي لو أرید حساب معاملات التحویل بین أهلیج كلارك 1880 وأهلیج 84
في الاهلیج الأول وإحداثیاتهم في الاهلیج الثاني ، وباستخدام معادلات ریاضیة یمكن حساب عناصر التحویل.
لكن – كما جاء في الجدول في رسالتك – ربما أجد أكثر من قیم لعناصر التحویل بین نفس الاهلیجین؟ فكیف حدث ذلك ومن منهم الأحسن أو الأدق؟….
هناك ثلاثة أسباب لاختلاف قیم المعاملات:
1) القاعدة الریاضیة الأولي تنص علي أن لحساب معاملات التحویل بین أهلیجین یجب أن أحصل علي 3 نقاط مشتركة علي الأقل (أي نقطة واحدة لا تكفي )
و لا حتي نقطتین)…. فإذا كان لدینا 4 نقاط مشتركة استخدمناهم في الحسابات فستكون النتائج أدق من استخدام 3 نقاط فقط … وهكذا: كلما زاد عدد
النقاط المشتركة المعلومة كلما زادت دقة المعاملات المحسوبة….
2) السبب الثاني هو دقة أو جودة إحداثیات النقاط المشتركة: فإذا استخدمت في الحساب نقاط إحداثیاتها غیر دقیقة في أحد الاهلیجین فأن المعاملات )
المحسوبة لن تكون دقیقة أیضا وستختلف قیمتها عن الحالة التي أستخدم فیها نقاط معلوم إحداثیاتها الدقیقة ….. وهذا هو سبب اختلاف دقة معاملات
حیث GPS وغالبا نواجه هذه المشكلة في تحویل أرصاد … eX, eY, and eZ التحویل في الجدول في رسالتك والتي تظهر في الأعمدة الثلاثة الأخیرة
تكون دقة إحداثیاتها عالیة جدا (أحیانا مللیمترات) بینما دقة إحداثیات نفس النقط المشتركة في النظام الوطني أقل (دیسیمترات فقط) مما ینتج عنه معاملات
تحویل لیست عالیة الدقة
3) السبب الثالث هو موقع النقاط المشتركة: من الممكن أن أجد دولتین متجاورتین اعتمدتا أهلیج معین – مثل كلارك 1880 مثلا- في نظام إحداثیاتهم )
لكن النقاط المشتركة بین الاهلیجین ستكون ذات مواقع أو في مناطق مختلفة مما سیجعل معاملات التحویل المحسوبة مختلفة في قیمتها من دولة أو منطقة
وكل مجموعة خاصة بدولة WGS لأخرى … وهذا هو الموجود في الجدول حیث سنجد أكثر من مجموعة معاملات للتحویل بین كلارك 1880 و أهلیج 84
معینة (السنغال و السودان و بوركینافاسو ….. الخ).
أیضا – وردا علي أحد تساؤلاتك – نشیر إلي أن عندما أحسب عناصر التحویل السبعة بین أهلیجین لمنطقة أو دولة معینة فهل هذه العناصر ستكون بنفس
الدقة في كل أرجاء الدولة أو المنطقة الجغرافیة؟ …. غالبا فأن المتخصصین في المساحة الجیودیسیة یقومون بحساب عناصر تحویل لكل منطقة جغرافیة
(متوسطة المساحة) علي حدي ولیس من المنطقي أن أحسب 7 عناصر للدولة كلها …. وهناك الكثیر من رسائل الماجستیر و الدكتوراه التي درست هذا
الموضوع وأثبتت أن الأفضل حساب عناصر لكل جزء من الدولة بدلا من عناصر واحدة للدولة كلها لان دقتها ستختلف من منطقة لآخري….. وهذا الأسلوب
ولها مطبوعات كثیرة في هذا NGS المعروفة اختصارا باسم National Geodetic Survey هو المتبع في هیئة المساحة الجیودیسیة الأمریكیة
المجال متاحة علي موقعها الالكتروني…… أما إن حسبت عناصر سبعة لمنطقة كبیرة – مثل السعودیة كما جاء برسالتك – فأن دقتها لن تكون جیدة في
eX, eY, جمیع الأنحاء ، وكما تري في الجدول الوارد برسالتك عن عناصر مرجع عین العبد فأن دقة هذه العناصر (الأعمدة الثلاثة الأخیرة في الجدول
2 متر لكل منطقة. - تبلغ 10 أمتار ، بینما لو جزأت السعودیة لعدد من المناطق وحسبت عناصر تحویل لكل منطقة فمن الممكن أن أصل إلي دقة 1 (eZ
كل ما سبق ذكره ونحن نتحدث عن إحداثیات مقاسه علي سطح الأرض (أي خط طول ودائرة عرض و ارتفاع) سواء علي أهلیج وطني أو أهلیج عالمي
وكیف نحول بینهما ……. لكن في الخرائط نحن نقوم بتحویل الإحداثیات المقاسة علي سطح الأرض أو الاهلیج ثلاثي الأبعاد إلي ما یقابلها من إحداثیات
ولیست مجسم ، أي أن الإحداثیات علي الخریطة (ثنائیة الأبعاد) لیست plane ممثلة علي خریطة …. وكما هو معروف فأن الخریطة عبارة عن مستوي
هي بالضبط الإحداثیات التي قمنا بقیاسها علي مجسم الأرض أو الاهلیج ….. كیف ستتغیر هذه الإحداثیات؟ وبأي قیمة؟ …. هذا هو علم إسقاط الخرائط أو
.map projection
وهذا لیس له علاقة مباشرة بتغیر الاهلیج من نوع إلي آخر …. بمعني لو نفس الاهلیج – كلارك 1880 مثلا – وقمت بقیاس إحداثیات نقطة معینة كیف
سأسقط هذه النقطة علي خریطة تعتمد علي نفس الاهلیج؟ هل الإحداثیات المرصودة في الطبیعة سأرسمها كما هي – بمقیاس الرسم – علي الخریطة؟ طبع
الإجابة هي لا … لان الأرض مجسم بینما الخریطة مستوي وبالتالي فلا بد لقیم الإحداثیات أن تتغیر قلیلا عند إسقاطها علي خریطة …. مرة أخري أؤكد
علي نقطة: أننا نستخدم نفس الاهلیج في القیاس الحقلي و في رسم الخریطة أیضا ….
إذن الإسقاط لا علاقة له – حتي الآن – بنوع الاهلیج المستخدم …. وتوجد أنواع كثیرة جدا من الطرق الریاضیة المستخدمة في إسقاط الخرائط مثل
الإسقاط المستوي و الاسطواني و المخروطي … وداخل كل مجموعة توجد عدة أنواع من المساقط أیضا …. وحتى في نفس نوع الإسقاط تبدأ كل دولة في
تغییره لیناسب منطقتها الجغرافیة ….
فمثلا: هل مركز نظام الإسقاط سیكون هو مركز الأرض أم من الأفضل أن تحدد الدولة مركز الإسقاط في نقطة داخل حدودها الجغرافیة؟ …. هل الهدف هو
إسقاط الخرائط علي المستوي العالمي كله فمن المنطقي أن أحدد مركز الإسقاط هو مركز الأرض ، لكن لو الهدف إنشاء نظام إسقاط محلي لدولة معینة فلا بد
أن یكون مركزه داخل الدولة لان من أساسیات علم إسقاط الخرائط أن الخطأ (أو ما نسمیه التشوه في الخریطة) یكون صفر عند المركز ویبدأ في الزیادة كلما
واقعة تقریبا في (point of origin بعدنا عن هذه النقطة الأساسیة … إذن لدولة معینة لا بد أن تكون نقطة المركز (أو ما نسمیها نقطة الأصل
منتصف الحدود الجغرافیة لهذه الدولة حتي یكون الخطأ أو التشوه أقل ما یمكن في خرائط الدولة هذه ….. ویتم تحدید مركز الإسقاط لأي دولة من خلال
في معاملات Central Meridian and Latitude of Origin تحدید خط طول و دائرة عرض النقطة التي سنعتبرها المركز وهو ما نسمیه
الإسقاط ……
ثم یأتي السؤال الثاني: ما هي إحداثیات نقطة مركز الإسقاط؟ هل سأعطیها إحداثیات صفر،صفر مثل أي رسم بیاني أو خریطة جدیدة أرید رسمها؟ وإذا كانت
هذه النقطة المركزیة في منتصف الحدود الجغرافیة للدولة فأن ذلك سیؤدي إلي وجود إحداثیات سالبة لبعض مناطق هذه الدولة ، وهذا الوضع غیر مستحب
في الخرائط و الإحداثیات بصفة عامة لأنه من الممكن أن یؤدي لبعض الأخطاء لو أهملت – دون أن أقصد – الإشارة السالبة في إحداثیات نقطة….. لذلك
یفضل في معظم الدول أن تكون جمیع إحداثیات المواقع داخل الدولة بإشارة موجبة لسهولة التعامل معها ….. هنا وبدلا من أن أغیر موقع نقطة الأصل أقوم
بفرض إحداثیات – غیر حقیقیة – لها لكي أحصل في النهایة علي إحداثیات موجبة لكل مناطق الدولة …. فمثلا بدلا من إحداثیات = صفر ، صفر لنقطة
..… False Easting and False Northing coordinates 1000 …. وه 1ا هو ما نسمیه ، الأصل أفترض لها إحداثیات = 1000
لم یتبق لنا إلا أن نجیب علي نفس السؤال الأخیر الذي تحدثنا عنه سابقا وهو: هل لو قست مسافة من علي الخریطة و ضربتها في مقیاس الرسم فالناتج
سیكون مساویا للمسافة الحقیقیة المقاسة في المیدان بنسبة 100 % أم یوجد اختلاف في المسافات؟ … بسبب عملیة الإسقاط ذاتها فغالبا سیوجد اختلاف
لهذا النوع Scale factor في المسافات بین الخریطة و الواقع الحقیقي والنسبة بین المسافة علي الخریطة إلي قیمتها الحقیقیة نسمیها معامل القیاس أو
من الإسقاط ………
أي أن الخلاصة النهائیة هي:
لكي أنشأ نظام إسقاط خاص بدولة معینة یجب أن أحدد قیم 5 عناصر هم: موقع النقطة الرئیسیة أو مركز الإسقاط وإحداثیات هذه النقطة و معامل
القیاس…….. وكل دولة تختار قیم هذه العناصر الخمسة لنظام الإسقاط الذي ترید تطبیقه …. ومن الممكن ألا تعلن الدولة هذه القیم وتكون قیم سریة داخل
الجهة الحكومیة المسئولة عن الخرائط والتي غالبا تكون جهة عسكریة في معظم الدول العربیة……… مرة ثانیة و ثالثة: اختیار نظام إسقاط لیس له علاقة
مباشرة بالاهلیج ولن تختلف قیم عناصره إذا اختلف الاهلیج المستخدم …. العلاقة هنا علاقة غیر مباشرة: بمعني أن إحداثیات نقطة الأصل لنظام الإسقاط
ماهو الاهلیج الذي تم حساب هذه الإحداثیات علیه؟ …. فإذا كانت نقطة الأصل معلوم Central Meridian and Latitude of Origin
إحداثیاتها علي أهلیج كلارك 1880 فأن نظام الإسقاط هذا سیكون بالتبعیة معتمد علي نفس الاهلیج … بمعني أن في عملیة الحسابات وإسقاط الخریطة
لاهلیج كلارك 1880 فأن الخریطة الناتجة ستكون – ضمنیا – معتمدة a and b للاهلیج ، فإذا عوضنا بقیم a and b ستتدخل في المعادلات عناصر
علي أهلیج كلارك 1880 …… وبذلك فمن الممكن وجود نفس نظام الإسقاط – الستریوجرافي مثلا – ونفس الاهلیج – كلارك 1880 مثلا – مستخدما
في أكثر من دولة وله إحداثیات مختلفة تماما !!! كیف؟ لان كل دولة منهم ستكون لها عناصر إسقاط (الخمس عناصر) مختلفین عن العناصر التي تستخدمها
Clarke لعدد 6 أنواع مختلفة من نفس نوع الإسقاط 1880 ArcMap الدولة الاخري…. وهذه هي إجابة سؤالك عن وجود 6 ملفات في برنامج
وهكذا ….. الفرق هنا لیس في نوع الإسقاط و لا في نوع الاهلیج (الكل واحد للحالات الستة) IGN, Benoit, Arc, RGS, SGA بأسماء مختلفة مثل
لكن الفرق هو قیم العناصر الخمسة التي تختارها كل دولة مما ینتج عنه أنواع متعددة من نظم الإسقاط.
نأتي لنقطة مهمة في رسالتك: إن لم أستطع معرفة عناصر الإسقاط الخمسة لدولة معینة ماذا أفعل؟ هل یمكنني حسابهم أو استنتاجهم بصورة أو بأخرى؟
للأسف الإجابة: لا !!!!! هذه العناصر تم اختیارها ولم یتم حسابها !! أي لیست هناك وسیلة لحسابها ومن هنا جاءت سریتها في كل دولة !! كل ما أستطیع
فعله في مثل هذه الحالة الغریبة هو تجربة أكثر من قیمة ومعرفة الخطأ بها حتي أصل لأفضل قیم العناصر الخمسة …. بمعني لو عندي إحداثیات حقیقیة
وأغیر في قیم tray and error مقاسه لنقطة (أو مجموعة نقاط) مساحیة ومعلوم إحداثیات نفس النقطة (أو النقاط) علي الخریطة أبدا في التجربة
لعناصر الإسقاط وأحسب إحداثیات النقطة وأقارنها بإحداثیاتها الدقیقة المعلومة علي الخریطة central meridian and latitude of origin
لأعرف الخطأ أو الفرق ، وهكذا عدة مرات حتي أحصل علي قیم العناصر التي تعطي أقل فروق عن الإحداثیات المعلومة. …. لیس هناك سبیل آخر للأسف !!
والله أعلي و أعلم.
الجزء الثالث من الإجابة یتعلق بالداتم أو المرجع …. لكن قبل أن نبدأ بشرحه نؤكد علي جزئیة مهمة جدا: حتي الآن قمنا بتعریف الاهلیج المطلوب
استخدامه لدولة معینة وأیضا تعرضنا لكیفیة تحدید الدولة لعناصر نظام إسقاطها دون أن نتطرق إلي الداتم ….. وهذا یدل علي أن اختیار نوع الاهلیج و
اختیار نوع و عناصر الإسقاط لا یعتمد – حتي الآن – ولیست له علاقة مباشرة بالداتم.
ومن هنا یأتي اللبس في بعض أسئلتك مثل سؤالك:
والسؤال قبل عملیه التعدیل على ,, datum - الذي فهمته إنا انه عندما تقوم أي بلد أو دولة بتعدیل البارامترات السبعة للاهلیلج فانه هنا یسمى داتم
برامترات الاهلیلج السبعة ..ولناخذ مثلا اهلیلج كلارك العالمي 1880 ..فكیف كانت قیم البارامترات السبعة .. هل كانت أصفار أم ماذا؟ وما فهمته منك إن
كلارك 1880 هو اهلیلج عالمي له بارامترات سبعة ..وعندما قامت دولة ما بتعدیله حسب ظروف منطقتها فانه أصبح یدعى داتم.
أنت هنا تخلط بین البارمترات السبعة وهي الخاصة بالتحویل من أهلیج إلي أهلیج آخر وبین البارمترات الخمسة التي تحدد نوع وعناصر الإسقاط !!! فإذا
فلا بد من وجود قیم للعناصر السبعة ( 3 ابتعاد و 3 دوران و معامل القیاس) بین كلاهما سواء كان أحدهما WGS أخذت أهلیج كلارك 1880 و أهلیج 84
داتم لدولة معینة أم هو أهلیج عالمي فقط …. العناصر السبعة هنا لتحدید العلاقة بین كلا الاهلیجین وكیف نحول إحداثیات نقطة مقاسه علي الاهلیج الأول
إلي الإحداثیات المناظرة لها علي الاهلیج الثاني …. لم نذكر أبدا كلمة داتم حتي الآن ولم تدخل في الاعتبار أبدا …. وبالتالي لا أستطیع أن أقول أن العناصر
السبعة كانت = أصفار قبل أن یتحول الاهلیج من نموذج عالمي إلي داتم لدولة معیة … العناصر لها قیم سواء كانت راجعة لاهلیج كلارك 1880 أم لداتم
یعتمد علي كلارك 1880 ….. هذه نقطة أساسیة یجب فهمها جیدا…. وبالتالي فأن قولك أن:
بارامتراته تساوي أصفار ألیس كذلك .. wgs له بارامترات سبعة تختلف عن الآخر وانه فقط اهلیلج 84 ( wgs -1 أي اهلیلج في العالم (غیر اهلیلج 84
العالمي( والذي بني برنامج كوكل ایرث علیه) جمیع بارامتراته السبعة هي أصفار لأنه هو الاهلیلج الرئیسي ..ونشبهه هنا wgs -2 بالطبع فان اهلیلج 84
وكأنه محاور الإحداثیات الرئیسیة ألیس كذلك؟
هو قول خاطئ !!! أعذرني في هذا …… مرة أخري: البارمترات السبعة للتحویل بین أهلیج و آخر ولیست لاهلیج معین …. لا یوجد بارمترات سبعة لأهلیج
إلي أهلیج آخر. WGS إنما توجد بارمترات للتحویل من 84 !!!! WGS84
أما فكرة الداتم فهي:
بعد اختیار أهلیج عالمي معین – مثال كلارك 1880 – للتعامل معه في دولة ما فأن الدولة لا یهمها أن هذا الاهلیج یقارب الشكل الحقیقي للأرض في جمیع
أنحاؤها ، لكن الأهم لهذه الدولة أن یكون هذا الاهلیج مماثل تماما لشكل و حجم الأرض في حدودها الجغرافیة حتي لو قل هذا التماثل أو الدقة في باقي أجزاء
الأرض …. فالهدف هنا أن أختار أهلیج یناسب منطقتي الجغرافیة لتكون خرائطي أدق ما یمكن ….. هنا تقوم هذه الدولة بتعدیل في وضع الاهلیج (ولیس
لیكون أحسن ما یكون في منطقتها …. لتتخیل معي الوضع: سأقوم برفع أو خفض الاهلیج قلیلا لیمس سطح الأرض في دولتي (a and b في معاملاته
لن a , b حتي لو أدي ذلك الرفع أن یبتعد الاهلیج عن سطح الأرض في النصف الآخر من الأرض … أي لا أغیر من شكل أو حجم الاهلیج (نفس قیم
أغیرها) لكن سأغیر من وضعه قلیلا …. مثال: یوجد فرق ارتفاع بین سطح الاهلیج و سطح الجیوید (الشكل الحقیقي للأرض) في جمیع أنحاء الأرض
یساوي صفر عند نقطة (geoid undulation ویختلف هذا الفرق من مكان لآخر ….. في دولتي سأفترض أن هذا الفرق (نسمیه حیود الجیوید أو
هذا الفرض كما لو أني رفعت الاهلیج حتي یمس الأرض عند هذه النقطة …. الآن الوضع الجدید لهذا ، Point of Origin الأصل لنظام الإسقاط
الاهلیج لم یعد نفس وضعه السابق (مع أن شكله و حجمه كما هو لم یتغیر) فلم یعد أهلیج عالمي بعد الآن إنما أصبح أهلیج له وضع خاص عند دولتي ….
لكلارك 1880 كأهلیج عالمي هي نفیس القیم لكلارك a, b محلي ولیس أهلیج عالمي ….. أي الآن قیم تعریف Datum إذن نطلق علیه كلمة داتم
1880 كداتم في سوریا مثلا ، لكن وضعه أختلف عندما أصبح داتم لهذه الدولة ، وسیؤدي هذا إلي أن معاملات التحویل السبعة ستختلف أیضا عندما أرید
وبین WGS إلي هذا الداتم ….. وهذا هو سبب – إضافي أیضا – لوجود اختلافات في عناصر التحویل السبعة بین 84 WGS تحویل إحداثیات من 84
كلارك 1880 في عدة دول ، لان كل دولة تستخدم كلارك 1880 كداتم لها (أي قامت بتعدیله وضعه) فلم یعد هو نفس الاهلیج العالمي
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق