سیستم مختصات لمبرت ایران و روش ایجاد آن conic lambert CS

سیستم مختصات لامبرت مخروطی (Lambert Conformal Conic – LCC)

سیستم مختصات **لامبرت مخروطی (Lambert Conformal Conic – LCC)** یکی از پرکاربردترین سیستم‌های تصویر در نقشه‌برداری و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) است که برای کشورهای با امتداد شرقی – غربی مناسب می‌باشد. ایران نیز به دلیل پهنه گسترده جغرافیایی خود از این سیستم استفاده کرده و یک سیستم مختصات ملی به نام **سیستم مختصات لامبرت ایران** تعریف کرده است. این سیستم دقت بالایی در حفظ شکل و زاویه‌ها دارد و برای کارهای مهندسی، نقشه‌برداری و پروژه‌های ملی مناسب است.

روش ایجاد سیستم مختصات لامبرت ایران بر اساس انتخاب یک بیضوی مرجع (Ellipsoid) و تعریف پارامترهای تصویری انجام می‌شود. در این روش، دو مدار استاندارد (Standard Parallels) انتخاب می‌گردد که بیشترین تطابق را با کشور ایران داشته باشند و اعوجاج درون محدوده کشور به حداقل برسد. همچنین یک نصف‌النهار مرکزی (Central Meridian) به عنوان محور طولی و یک عرض مبنا (Latitude of Origin) در نظر گرفته می‌شود. این پارامترها در کنار مقدار آفست کاذب (False Easting, False Northing) برای جلوگیری از مختصات منفی تنظیم می‌شوند.

برای ایجاد سیستم مختصات لامبرت ایران در نرم‌افزارهای GIS یا CAD، باید پارامترهای تعریف‌شده توسط سازمان نقشه‌برداری کشور یا استاندارد EPSG وارد شود. این شامل نوع بیضوی (مانند WGS84 یا International 1924)، مقدار نصف‌النهار مرکزی، عرض مبدأ، دو مدار استاندارد و مقادیر آفست است. پس از تعریف این پارامترها، سیستم مختصات سفارشی (Custom Lambert Conformal Conic CS) ساخته می‌شود و می‌توان داده‌های مکانی ایران را با کمترین خطای مسطح‌سازی نمایش و تحلیل کرد.

سیستم مختصات لمبرت ایران و روش ایجاد آن

سیستم مختصات لمبرت ایران یکی از مهمترین و کاربردیترین سیستمهای مختصات در حوزه نقشهبرداری، سنجش از دور، سیستمهای اطلاعات جغرافیایی و برنامهریزیهای ملی و منطقهای در ایران است. این سیستم که بر پایه تصویر مخروطی همرس لمبرت طراحی شده، به دلیل ویژگیهای هندسی و ریاضی خاص خود، توانسته است به عنوان یک سیستم مختصات ملی مورد اعتماد قرار گیرد. در این مقاله به بررسی دقیق سیستم مختصات لمبرت ایران، اصول ریاضی آن، نحوه ایجاد و پارامترهای آن پرداخته میشود.

#‌لمبرت
#‌ایران
#‌جغرافیا


تصویر مخروطی همرس لمبرت یکی از روشهاي نگاشت سطح کروی زمین به صفحه مسطح است که با حفظ زاویهها و کاهش تغییرات مقیاس در عرضهای جغرافیایی مشخص، دقت قابل قبولی را در مناطق با امتداد شرقیغربی فراهم میکند. این تصویر به ویژه برای کشورهایی با امتداد عرضی مانند ایران که از غرب به شرق کشیده شده، بسیار مناسب است. ایران با داشتن طول جغرافیایی حدود چهار درجه و عرض جغرافیایی نزدیک به سی درجه، نیازمند سیستمی است که بتواند با حداقل تحریف، اطلاعات مکانی را در سطح کشور منتقل کند.

پارامترهای اصلی سیستم مختصات لمبرت ایران شامل مبدأ مختصات، نصفالنهار مبدأ، عرضهای استاندارد، فاکتور مقیاس و مبدا جعلی مختصات است. در سیستم لمبرت ایران، نصفالنهار مبدأ در طول جغرافیایی ۵۱ درجه شرقی قرار دارد که تقریبا مرکز کشور را پوشش میدهد. این انتخاب باعث میشود که تغییرات مقیاس در دو سمت شرق و غرب کشور به صورت متقارن توزیع شود و خطای کلی سیستم کاهش یابد.

عرضهای استاندارد در این سیستم به ترتیب ۲۷ و ۳۶ درجه شمالی در نظر گرفته شدهاند. این دو عرض جغرافیایی به گونهای انتخاب شدهاند که محدوده جغرافیایی ایران را به بهترین شکل ممکن پوشش دهند. در تصویر مخروطی همرس، دو عرض استاندارد به عنوان خطوطی تعریف میشوند که در آنها تحریف مقیاس صفر است و در بین و بیرون از آنها، تغییرات مقیاس به صورت افزایشی یا کاهشی رخ میدهد. با انتخاب عرضهای ۲۷ و ۳۶ درجه، میتوان تحریف مقیاس را در سطح کشور به حداقل رساند و دقت مورد نیاز برای کاربردهای مهندسی و نقشهبرداری را تامین کرد.

فاکتور مقیاس در نصفالنهار مبدأ نیز یکی از پارامترهای مهم در این سیستم است. در سیستم لمبرت ایران، فاکتور مقیاس در نصفالنهار مبدأ برابر با ۰.۹۹۹۶ در نظر گرفته شده است. این عدد کمتر از یک است و نشان میدهد که در نصفالنهار مبدأ، مقیاس کمی کوچکتر از مقیاس واقعی است. این انتخاب باعث میشود که تغییرات مقیاس در دو سمت نصفالنهار مبدأ به صورت متقارن و با مقدار کمتری از خطای مثبت و منفی توزیع شود. در نتیجه، خطای کلی سیستم در سطح کشور کاهش مییابد و دقت کلی افزایش پیدا میکند.

مبدا جعلی مختصات نیز در این سیستم به منظور جلوگیری از ایجاد مختصات منفی در نقاط مختلف کشور، به کار گرفته شده است. در سیستم لمبرت ایران، مبدا جعلی در نقطه تقاطع نصفالنهار مبدأ و میانگین عرضهای استاندارد قرار دارد. این نقطه به صورت مصنوعی به عنوان نقطه صفر مختصات در نظر گرفته شده و مقادیر مثبتی به آن اضافه شده است تا تمام نقاط کشور دارای مختصات مثبت باشند. مبدا جعلی در این سیستم به صورت ۵۰۰۰۰۰ متر برای محور X و صفر متر برای محور Y در نظر گرفته شده است. این انتخاب باعث میشود که تمام نقاط کشور در سیستم مختصات لمبرت دارای مقادیر مثبت باشند و از پیچیدگیهای محاسباتی ناشی از مختصات منفی جلوگیری شود.

روش ایجاد سیستم مختصات لمبرت ایران بر پایه فرمولهای ریاضی تصویر مخروطی همرس لمبرت استوار است. در این روش، ابتدا پارامترهای اصلی سیستم شامل نصفالنهار مبدأ، عرضهای استاندارد، فاکتور مقیاس و مبدا جعلی تعیین میشوند. سپس با استفاده از فرمولهای تبدیل، مختصات جغرافیایی هر نقطه به مختصات مستوی تبدیل میشود. این فرمولها شامل محاسبات مثلثاتی و لگاریتمی هستند که با استفاده از آنها میتوان موقعیت هر نقطه را در سیستم مختصات لمبرت محاسبه کرد.

فرمولهای تبدیل در تصویر لمبرت بر اساس زاویه مخروطی و شعاعهای انحنای زمین در عرضهای مختلف محاسبه میشوند. در این فرمولها، ابتدا مقدار n که نشاندهنده زاویه مخروطی است، محاسبه میشود. سپس مقدار F که ضریب مقیاس در عرضهای استاندارد است، محاسبه میگردد. پس از آن، با استفاده از این مقادیر و مختصات جغرافیایی هر نقطه، مختصات مستوی X و Y محاسبه میشوند. این محاسبات با دقت بالا و با استفاده از نرمافزارهای تخصصی یا ماشینحسابهای مهندسی قابل انجام هستند.

یکی از مزایای اصلی سیستم مختصات لمبرت ایران، حفظ زاویهها و شکلهای کوچک در سطح کشور است. این ویژگی باعث میشود که این سیستم برای کاربردهای مهندسی، نقشهبرداری و طراحیهای شهری و منطقهای بسیار مناسب باشد. همچنین، به دلیل کاهش تغییرات مقیاس در سطح کشور، این سیستم برای تهیه نقشههای ملی و منطقهای با مقیاسهای مختلف نیز کاربرد دارد.

در کاربردهای عملی، سیستم مختصات لمبرت ایران در بسیاری از پروژههای ملی و منطقهای مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله این کاربردها میتوان به تهیه نقشههای توپوگرافی، نقشههای زمینشناسی، نقشههای کاربری اراضی، سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، برنامهریزیهای شهری و منطقهای، مدیریت منابع آب و خاک و پروژههای عمرانی و زیرساختی اشاره کرد. همچنین، این سیستم در بسیاری از نرمافزارهای تخصصی مانند ArcGIS، AutoCAD Map و نرمافزارهای نقشهبرداری تعبیه شده و قابل استفاده است.

در نهایت، سیستم مختصات لمبرت ایران به عنوان یک سیستم مختصات ملی، نقش مهمی در ایجاد هماهنگی و یکپارچگی در دادههای مکانی کشور ایفا میکند. با استفاده از این سیستم، میتوان دادههای جمعآوری شده از نقاط مختلف کشور را در یک چارچوب مختصاتی واحد تجمیع کرد و از آنها برای تحلیلهای فضایی، مدلسازی و تصمیمگیریهای مدیریتی استفاده نمود. این امر باعث افزایش کارایی، دقت و قابلیت اطمینان در پروژههای مختلف میشود.

در نتیجه، سیستم مختصات لمبرت ایران با توجه به ویژگیهای هندسی و ریاضی خود، به عنوان یک سیستم مختصات ملی مناسب برای کشور ایران شناخته شده است. این سیستم با حفظ دقت، کاهش تحریف و ایجاد یکپارچگی در دادههای مکانی، توانسته است نیازهای کاربران مختلف در حوزههای مختلف را برآورده کند. آشنایی با پارامترها و روش ایجاد این سیستم برای متخصصان جغرافیا، نقشهبرداری، مهندسی و برنامهریزی ضروری است تا بتوانند از این سیستم به بهترین شکل ممکن استفاده کنند و دقت و کارایی پروژههای خود را افزایش دهند.