الثيودوليتمقدمة:الثيودوليت هو جهاز لقياس الزوايا وهو معروف من زمن بعيد ولم تتغير نظريته حتى الآن ، وهو عبارة عنمنقلة أفقية دائرية مقسمة ومدرجة إلي 360ْ علي هيئة قوس وفي مرآزها يتحرك الاليداد حرآة دائريةوالمجموعة آلها مرآبة علي حامل . واسم الثيودوليت أغلب الظن مشتق من آلمة دقيقا العربية الأصل ولا يزال Rams den وأول صناعة جديدة للثيودوليت آان في انجلترا في القرن السابع عشر بواسطة رام سدنأول جهازان استعملا موجودان في متحف العلوم بلندن وفي الجمعية الملكية .ويعتبر الثيودوليت أدق الأجهزة المستعملة في قياس الزوايا ، سواء الزوايا الأفقية أو الزوايا الراسية ولذلك فإنهيستعمل في آافة العمليات المساحية التي تحتاج لدقة آبيرة في الأرصاد مثل الأرصاد الفلكية والشبكات المثلثيةآما يستعمل في قياس زوايا المضلع وأعمال التخطيط والتوجيه الدقيقة .وقد تطورت أجهزة الثيودوليت في السنوات الأخيرة تطورا سريعا فبعد أن آان الثيودوليت ذو الورنية ثمالثيودوليت ذو الميكرومتر ف الثيودوليت الضوئي ، أصبح الآن الثيودوليت الالكتروني الرقمي و ثيودوليتالليزر ، وأمكن جهاز الثيودوليت من قياس الزوايا الأفقية والراسية وآذلك المسافات الكترونيا .ترآيب الثيودوليت :يترآب الثيودوليت عموما من جزأين رئيسيين هما :• الجزء العلوي – ويسمي الاليداد الذي يحمل المحور الأفقي والدائرة الراسية والمنظار .• الجزء السفلي – ويشمل القاعدة وهو الجزء الثابت بالجهاز ويحمل علي ثلاث مسامير تسوية محصورة بينقرصين دائريين .• وبين الجزأين العلوي والسفلي توجد الدائرة الأفقية .والثلاثة أجزاء ( العلوي والسفلي والدائرة الأفقية ) أحرار في الحرآة حول المحور الراسي ويتصلون مع بعضهمالبعض بواسطة نوعين من مسامير الحرآة وهم :• مجموعة حرآة تربط الجزء العلوي بالدائرة الأفقية أحدهم للحرآة السريعة و الأخرى للبطيئة .• مجموعة تربط الدائرة الأفقية بالجزء السفلي أحدهم للحرآة السريعة والأخر للبطيئة .وفيما يلي شرح للأجزاء بالتفصيل :أولا : الجزء العلوي :١. الاليداد : وهو عبارة عن حاملين راسيين يحملان محور دوران المنظار وهذان الحاملان يثبتان علي قاعدةدائرية يثبت عليها علامتي القياس علي احدي قطريها ، أعلا هذه القاعدة يوجد ميزان تسوية اسطواني ويثبتأسفلها مخروط يحدد محور دوران الاليداد ويلاحظ الأتي :• محور دوران المنظار عمودي علي محور دوران الاليداد .• محور دوران الاليداد عمودي علي محور ميزان التسوية الاسطواني ز• محور دوران الاليداد عمودي علي مرآز دوران الدائرة الأفقية .٢. المنظار : ويرآب المنظار علي محور طولي يسمي محور دوران المنظار ويجب ملاحظة الأتي :• يجب أن يلف المنظار دورة آاملة حول محوره .• خط النظر في المنظار يصنع أثناء لفه حول محوره الطولي مستوي عمودي علي اتجاه محوره .ويتكون المنظار من الأتي أ . عدسة شيئية مجمعة تعطي للهدف المرصود صورة حقيقة معتدلة أو مقلوبة مصغرة ، وتتكون عادة منمجموعة من العدسات المتقاربة وذلك لتفادي بعض الأخطاء المصاحبة للعدسة الواحدة ، وتغطي العدسة الشيئيةبمادة خاصة لحمايتها من الأتربة وتقلل من نسبة عكسها للضوء ب . حامل الشعرات : وهو عبارة عن قرص صغير من الزجاج الشفاف ويثبت عليه خطين متعامدين ومتناهينفي الدقة ، ويتم تثبيتها علي القرص الزجاجي إما بالحفر أو بواسطة التصوير .وحامل الشعرات له أهمية آبيرة في المنظار المساحي لأنه يحدد خط النظر الذي نستعمله في التوجيه واستقبالصورة الهدف المرصود . وتختلف أشكال الخطوط المبينة علي القرص الزجاجي حسب الغرض من استعمالالمنظار . ونقطة تقاطع الشعرات هي النقطة التي في منتصف القرص والناتجة من تقاطع الشعرتين الأفقيةوالراسية ج . العدسة العينية : وتتكون من عدسة مرآبة لتفادي بعض أخطاء العدسات المفردة وعادة تكون ذو قطر صغيريتناسب مع فتحة حدقة العين ، وتوضع العدسة العينية من حامل الشعرات علي مسافة أقل من بعدها البؤريلتتكون له صورة تقديرية معتدلة مكبرة .د . عدسة التطبيق : وهي عدسة مفرقة داخل المنظار بين العدسة الشيئية وحامل الشعرات وتتصل هذه العدسةبمسمار التطبيق لتحريكها حتى نحصل علي البعد البؤري المكافئ لتطبيق صورة الهدف المرصود علي مستويحامل الشعراتثانيا : الدائرة الأفقية :تصنع الدائرة الأفقية من الزجاج ويتم عمل تقسيم دقيق جداً لها ومتقارب علي المادة الزجاجية ويمكن القياسعليها بدقة ولذا فأقطار الدوائر الأفقية قد لا يزيد عن عشرة سنتيمترات ، وفي الإمكان قراءة جزء من عشره منالثانية عليها ثالثا : القاعدة :وهو الجزء الثابت بالجهاز وهو عبارة عن ثلاث مسامير للتسوية محصورة بين قرصين دائريين ، القرصالعلوي لتثبيت الاليداد والقرص السفلي فهو لتثبيت الجهاز علي الحامل شروط ضبط الثيودوليت :يعتبر ضبط الأجهزة من الأمور ذات الأهمية القصوي للراصد الذي لابد وان يكون قادرا علي اختبار الجهازالذي يعمل حتى لا يقوم بعمل وجهازه به عيب أو خطأ يؤدي إلي نتائج خاطئه . وتنقسم شروط ضبط الثيودوليتإلي قسمين رئيسيين هما ١. شروط الضبط المؤقتوهي شروط تجري آلما اعد الجهاز للرصد والقياس سواء آانت زوايا أفقية أو راسية وتنتهي هذه الشروط برفعالجهاز من مكان الرصد ، ويمكن تلخيص خطواتها علي النحو الأتي :centering • التسامتوهو وضع الجهاز بحيث يكون مرآزه أو امتداد محوره الراسي الذي يعينه سن الشاغول المتدلي منه فوق الوتدولإجراء عملية التسامت نتبع الخطوات ألأتيه :١. نضع الجهاز فوق الحامل قريبا من مرآز الوتد مع فرد الأرجل بحيث يكون ارتفاع الجهاز مناسب .٢. نحرك شعبتين من شعب أرجل الحامل إلي الداخل أو الخارج في حرآة قطرية بالنسبة للوتد حتى يصبحالجهاز أفقيا فوق النقطة وذلك باستخدام التسامت الضوئي.• أفقية الجهازويتم ذلك بأن نجعل ميزان التسوية الطولي الخاص بالدائرة الأفقية موازيا لأي مسمارين من مسامير التسويةالثلاثة ، وندير هذين المسمارين معا إما للداخل أو الخارج حتى تثبت في منتصف مجراها ، ثم نجعل ميزانالتسوية عموديا علي وضعه الأول ، ونحرك المسمار الثالث حتى تصير الفقاعة في منتصف مجراها ونكررالعمل حتى تستقر الفقاعة في منتصف مجراها .( focusing ) • التطبيقنوجه المنظار نحو هدف فاتح اللون أو إلي ورقة بيضاء ونحرك العينية حتى يظهر حامل الشعرات بوضوح وفيهذه الحالة نجد صورة حامل الشعرات تقع علي قاع العين ، نطبق صورة الهدف المتكونة من الشيئية علي حاملالشعرات بواسطة مسمار التطبيق ٢. شروط الضبط الدائم للثيودوليتللثيودوليت أربعة محاور رئيسية إما متوازية أو متعامدة مع بعضها البعض وهي التي بني عليها الثيودوليتنظريته . ولكي يكون الثيودوليت في حاله مضبوطة وسليمة دائمة يجب يحقق الثيودوليت الأوضاع ألأتيه عليالترتيب الأتي :• يجب تعامد المحور الراسي ( وهو محور خيط الشاغول المعلق في قاعدة الثيودوليت ) مع المحور الأفقيلميزان التسوية الطولي الموجود بين الحاملين الراسيين للأليداد .• يجب تعامد خط النظر ( محور خط الانطباق الخاص بالمنظار ) مع محور دوران المنظار الأفقي .• يجب تعامد محور دوران المنظار الأفقي مع المحور الراسي .• يجب أن يكون المحور الأفقي لصفر الدائرة الراسية موازيا لمحور خط النظر عندما يكون أفقيا .العيوب التي لايمكن ضبطها وتصحيحها تنشأ غالبا من الصناعة ولا يتيسر تصحيحها إلا في المصنع ومن هذه العيوب :• عدم ثبات أجزاء الثيودوليت عند أجزاء الحرآة أي عدم مرونتها .• عدم دوران الجهاز حرآة دائرية تماما يسبب عدم انتظام استدارة قطاع المحور الراسي .• عدم تساوي التدريج علي الدائرة الأفقية والراسية .الاحتياطيات الواجب أخذها عند الرصد بالثيودوليت لزيادة الدقة ولتلافي بعض الأخطاء الآليةقياس الزوايا في الوضعيين المتيامن والمتياسر وأخذ المعدل للنتيجتين • أخذ الأرصاد علي عدة أقواس حسب الدقة المطلوبة وذلك لتلاشي خطأ التقسيم علي الحافة الأفقية .• تؤخذ الأرصاد من اليمين إلي اليسار والنصف الأخر من اليسار إلي اليمين وذلك لتلافي خطأ القياس نتيجةالتواء الجهاز أو حامله نتيجة الحرارة .طريقة قياس الزوايا الأفقيةلقياس زاوية أفقية أو عدة زوايا أفقية في نقطة معينة بشكل عام فالخطوات الأساسية التي يتم إجراؤها في آلالأحوال هي آما يلي :• نضع الجهاز فوق المحطة وتجري عمليتي التسامت والأفقية .• نضع الشواخص فوق الأوتاد التي سنرصد عليها ، ويراعي أن يكون الشاخص فوق النقطة تماما ، آما يجبأن تكون راسية تماما وعند الرصد يكون الرصد علي أسفل نقطة ممكنه من الشاخص .أما عن طرق قياس الزوايا الأفقية فتختلف الطرق تبعا لدقة الرصد وتبعا للغرض الذي من اجله وتبعا للأجهزةوالإمكانيات المتاحة ، والطرق المختلفة يمكن تلخيصها في الأتي :The Repetitions Method أولا : طريقة التكرارSingle Angle Method ( ثانيا : طريقة الزوايا المنفردة( وهي الأآثر استخداماDirection Method ثالثا : طريقة الاتجاهاترابعا : طريقة جاوس شرا يبر .The Sector Method خامس: طريقة المجموعاتSingle Angle Method طريقة الزوايا المنفردةوفيها يتم قياس الزوايا منفردة ومهما آان عدد الزوايا المشترآة في النقط ويتم الرصد للزاوية الواحدة بإتباعالخطوات آلاتية :١. نثبت الثيودوليت فوق المرصد وتجري عمليتي التسامت والأفقية .٢. نقوم بالتوجيه علي الأهداف أسفل آعب الشاخص وتسجيل قراءة الدائرة الأفقية عند آل هدف وذلك عندمايكون الجهاز متيامن .٣. بعد الانتهاء من رصد جميع الأهداف المرصودة نعود إلي نقطة البداية والتي تم تصفير الجهاز عليها ، نديرالمنظار حول محوره الأفقي ١٨٠ ونلفه حول محوره الراسي فتصبح الدائرة الراسية علي يسار الراصد (الجهاز أصبح متياسر ) ونسجل القراءات في خانة المتياسر لجميع الأهداف المرصودة وهنا نلاحظ أن القراءات. التي حصلنا عليها في الوضع المتياسر هي نفسها في الوضع المتيامن تقريبا مضافا إليها 180ْ٤. نأخذ المتوسط ونستنتج قيمة الزوايا النهائية .٥. قد تقاس بعض الزوايا علي أقواس وبذلك يكون المتوسط النهائي هو متوسط ما حصلنا عليه من الأقواس .فترة البدايات أو الأقواس :في القياس بطريقة الأقواس يكون الابتداء مختلفا من قوس لأخر وبالقاعدة الآتية يتم تعيين فترة البدايات عليالنحو الأتي فترة البدايات = 360ْ/عدد البدايات