UTM

مختصات UTM چیست؟

کره زمین برخلاف نامش یک عارضه ی گرد و کروی شکل کامل نیست. این شیء عظیم حتی یک بیضوی ساده هم نیست، بلکه بیشتر شبیه یک کاغذ مچاله و نامتقارن است. دلیل این نامتقارن بودن، حرکت زمین به دور خودش و به دور خورشید است که باعث شده زمین به بیضوی نزدیک تر شود؛ بیضوی که از شمال و جنوب فشرده و از طرفین کمی برآمده است.

حالا فرض کنید بخواهیم چنین شکل نامتقارنی را روی یک صفحه ی صاف و دوبعدی مانند کاغذ نمایش دهیم. یا بخواهیم موقعیت دقیق یک نقطه را روی سطح زمین مشخص کنیم. چه باید کرد؟

سیستم مختصات چیست؟

سیستم مختصات راهکاری است برای نمایش کره زمین روی یک صفحه ی دوبعدی. همانطور که گفتیم اگر بخواهیم زمین را روی کاغذ رسم کنیم و نقشه ای با مقیاس های مختلف داشته باشیم، باید از یک الگو یا روش مشخص استفاده کنیم. این الگو همان سیستم مختصات است.

به زبان ساده، سیستم مختصات ها کمک می کنند تا موقعیت یک نقطه روی زمین یا روی نقشه مشخص شود. اما نکته ی مهم اینجاست که نمی توان یک سیستم مختصات را برای کل کره زمین تعریف کرد. موقعیت جغرافیایی منطقه ای که می خواهیم نقشه آن را بکشیم (مثلاً نزدیک استوا یا نزدیک قطب ها بودن) تعیین می کند.

کدام سیستم مختصات مناسب تر است؟

برخی سیستم ها در قطب ها دقت بالاتری دارند و برخی در حوالی استوا. در حال حاضر دقیق ترین سیستم مختصاتی که در ایران استفاده می شود و عملاً به عنوان سیستم ملی ما شناخته می شود، سیستم مختصات UTM  است.

یو تی ام مخفف چیست؟

کلمه ی UTM  مخفف عبارتUniversal Transverse Mercator  است. ترجمه ی آن به فارسی می شود “سیستم تصویر جهانی مرکاتور عرضی”
این نام از روش تصویر کردن زمین گرفته شده است؛ جایی که زمین به نوارهای شش درجه ای تقسیم می شود و برای هر نوار یک سیستم مختصات جداگانه تعریف می گردد.

سیستم مختصات یو تی ام چیست؟

سیستم UTM یکی از پرکاربردترین روش ها برای نمایش نقاط روی زمین است. در این روش کل زمین به ۶۰ نوار شش درجه ای تقسیم شده است که به آن ها زون گفته می شود. برای هر زون یک شبکه مختصات جدا تعریف شده و موقعیت هر نقطه با دو عدد مشخص می شود:

• X (Easting): فاصله نقطه از خط مرکزی زون در جهت شرق.
• Y (Northing): فاصله نقطه از خط استوا در جهت شمال.

این دو مقدار همیشه بر حسب متر بیان می شوند و همین موضوع باعث می شود بتوان فاصله ی دقیق بین نقاط را بدون محاسبات پیچیده اندازه گرفت.

فیلدهای تعیین مختصات یو تی ام (X , Y)

وقتی مختصات یک نقطه در سیستم UTM داده می شود، در واقع دو مقدار اصلی ذکر می گردد:

• مقدار X یا Easting که نشان دهنده فاصله ی نقطه از مرکز زون به سمت شرق است.
• مقدار Y یا Northing که فاصله ی نقطه را از خط استوا در جهت شمال مشخص می کند.

این دو مقدار عددی کافی هستند تا یک موقعیت با دقت بالا روی نقشه مشخص شود.

تاریخچه، سازنده، مشخصات، واحد اندازه گیری

سیستم UTM در اواسط قرن بیستم توسط ارتش آمریکا معرفی شد. هدف اصلی آن ها یکپارچه سازی نقشه های نظامی در سطح جهانی بود. به مرور زمان، این سیستم به استاندارد بین المللی در نقشه برداری و کارهای مهندسی تبدیل شد.

ویژگی مهم UTM این است که به جای استفاده از درجه و دقیقه و ثانیه (که در طول و عرض جغرافیایی کاربرد دارد)، از متر به عنوان واحد اصلی استفاده می کند. همین ویژگی آن را برای پروژه های مهندسی، نقشه برداری شهری و حتی ثبت اسناد ملکی بسیار کاربردی کرده است.

دقت سیستم مختصات یو تی ام

یکی از مهم ترین مزیت های UTM دقت بالای آن است. چون زمین به ۶۰ زون تقسیم می شود، خطای ناشی از تصویر کردن زمین روی صفحه کاهش پیدا می کند. در محدوده ی هر زون، مختصات ها بسیار دقیق هستند و می توانند حتی برای کارهای حساس مثل تعیین حدود املاک یا طراحی پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار گیرند.

چرا سیستم مختصات یو تی ام در ایران مهم است؟

ایران در زون های ۳۸ تا ۴۱ قرار دارد. همین موضوع باعث شده که برای پوشش کل کشور از چند زون مختلف استفاده کنیم.

در ایران سازمان نقشه برداری کشور و همچنین سازمان ثبت اسناد، تمام نقشه های رسمی خود را با همین سیستم ارائه می کنند. بنابراین اگر بخواهید برای ملک خود سند تک برگی بگیرید یا حدود دقیق زمین تان را مشخص کنید، باید نقشه ای در سیستم UTM ارائه دهید.

نقشه یو تی ام چیست و په کاربردی دارد؟

به طور کلی، هر نقشه ای که در سیستم UTM ترسیم شود، یک نقشه یو تی ام است. نقشه UTM مخفف عبارت «Universal Transverse Mercator» و به معنای سامانه مختصات جهانی مرکاتور معکوس می باشد. به عبارت دیگر نقشه یو تی ام به یک سیستم تصویر بر روی سیستم مختصاتی کارتزین دو بعدی گفته می شود که برای تعیین موقعیت جغرافیایی یک نقطه بر روی کره زمین مورد استفاده قرار می گیرد. به کمک سیستم یو تی ام هر نقطه بر روی کره زمین مختصات اختصاصی خاص خود را دارد و به هیچ عنوان نمی توان نقطه دیگری را با همان مختصات شناسایی کرد.

 این نقشه توسط کارشناس رسمی نقشه برداری تهیه می شود و شامل مختصات دقیق گوشه های ملک است.

جمع بندی

سیستم مختصات یو تی ام یکی از دقیق ترین روش ها برای نمایش موقعیت نقاط روی زمین است. این سیستم زمین را به ۶۰ زون تقسیم می کند و مختصات ها بر حسب متر ثبت می شوند. در ایران به دلیل قرار گرفتن کشور در زون های ۳۸ تا ۴۱، تمام نقشه های رسمی در همین سیستم تهیه می شوند.
به همین دلیل، یو تی ام تنها یک سیستم مختصات نیست؛ بلکه ابزاری قانونی و رسمی برای تعیین حدود املاک و ثبت اسناد است.

UTM زمین را به ۶۰ ناحیه تقسیم می‌کند که هر کدام ۶ درجه طول جغرافیایی دارند و از ۱۸۰ درجه غربی به سمت شرق شماره‌گذاری شده‌اند و از ۱ تا ۶۰ به سمت شرق شماره‌گذاری شده‌اند.

هر ناحیه UTM از یک تصویر مرکاتور عرضی استفاده می‌کند که اعوجاج را در داخل ناحیه زیر ۰.۱٪ نگه می‌دارد.

ایالات متحده آمریکا نواحی UTM را از ۱۰ شمالی تا ۱۹ شمالی در بر می‌گیرد و ایالت‌های مجاور، آلاسکا و هاوایی را پوشش می‌دهد.

WGS84 مبنایی است که برای نواحی UTM مدرن استفاده می‌شود: EPSG 32601 تا ۳۲۶۶۰ برای نیمکره شمالی، EPSG 32701 تا ۳۲۷۶۰ برای نیمکره جنوبی.

مختصات UTM به صورت شرقی (متر شرقی از نصف‌النهار مرکزی) و شمالی (متر شمالی از خط استوا) بیان می‌شوند.

طول و عرض جغرافیایی اندازه‌گیری‌های زاویه‌ای بر حسب درجه هستند: آنها به شما اطلاعات دقیقی نمی‌دهند. فواصل مستقیم بدون مثلثات پیچیده UTM مختصات مسطح مبتنی بر متر را در اختیار شما قرار می‌دهد که در آن محاسبات فاصله، مساحت و جهت ساده و دقیق هستند. تصاویر ماهواره‌ای از XRTech به صورت استاندارد در تصویر UTM برای همه گردش‌های کاری GIS و مهندسی در سطح پروژه ارائه می‌شود.

هنگامی که پروژه شما بیش از یک منطقه UTM را در بر می‌گیرد، به جای ترکیب مناطق، از یک CRS تصویر شده واحد برای کل مجموعه داده‌ها استفاده کنید.