همه می دانیم که یک قطب نمای مغناطیسی و یک نقشه کاغذی، بخشی از «ده ابزار ضروری» برای کوهنوردی و طبیعت‌گردی هستند. بر همین اساس می توان نتیجه گرفت یادگیری نقشه خوانی برای هر کوهنوردی لازم است. وقتی قادر به انجام این کار باشیم، نقشه تبدیل به یک منبع غنی از اطلاعات درباره زمین و پستی و بلندی‌های منطقه‌ای که قصد سفر به آن را داریم، می‌شود. از آنجا که نقشه های گوناگونی توسط سازمان های مختلف تهیه می شود (مانند نقشه های زمین شناسی، ماهواره ای، اقلیمی (آب و هوایی)، توپوگرافی و….) ممکن است این پرسش به ذهن بیاید که کدام یک از این ها بیشتر به کار ما (به عنوان یک کوهنورد) می آید؟ پاسخ: نقشه توپوگرافی.
پس از آن حتما پرسش هایی درباره چیستی آن و این که نقشه توپوگرافی چگونه خوانده می شود؟ مطرح می شود که این مقاله در پی پاسخ دادن به آن هاست.
در همین ابتدای کار باید بدانیم که یادگیری و کار با این نقشه ها نیاز به زمان و تمرین دارد. همچنین، چه تازه‌کار باشیم و چه یک ناوبر با تجربه در طبیعت، لازم است هر از گاهی نمادهای نقشه توپوگرافی را مرور کنیم.
نقشه توپوگرافی چیست؟
نقشه‌ای دقیق و جزئی‌نگر از سطح زمین است که با استفاده از نمادها پستی و بلندی‌ها، شیب‌ها، قله‌ها، دره‌ها، راه ها و دیگر عوارض طبیعی و سازه های انسانی را نشان می‌دهد. نقشه توپوگرافی در کوهنوردی و طبیعت‌گردی، ابزاری کلیدی است برای:
- مسیریابی امن و آگاهانه
- شناسایی نقاط شاخص زمین (قله، گردنه، دره، پرتگاه و…)
- برآورد زمان و انرژی لازم برای پیمایش مسیرها
- تشخیص منابع آب، پناهگاه‌ها و مناطق خطرناک
- و برنامه‌ریزی دقیق مسیرهای صعود و فرود
با استفاده از نمادها، نقشه‌های توپوگرافی یک عنصر سه‌بعدی طبیعی یا سازه ای انسانی را به یک نقشه دوبعدی تبدیل می‌کنند. این نقشه‌ها به ما امکان می‌دهند تا پستی بلندی های زمین را تجسم کنیم و بتوانیم عمق دره‌ها، محل چمنزارها، منابع آبی طبیعی، ارتفاع و شکل کوه‌ها و نیز محل جاده ها، جانپناه ها، تله کابین ها و….. را تشخیص دهیم.
در گذشته، نقشه‌های توپوگرافی فقط به‌صورت چاپی در دسترس بودند، اما امروزه می‌توانیم یک نسخه دیجیتال آن را در دستگاه GPS و یا گوشی هوشمند خود داشته باشیم.
مقیاس نقشه توپوگرافی
مهم ترین جزو نقشه، مقیاس آن است. مقیاس نقشه نسبت یا تناسبی است بین یک فاصله روی نقشه و فاصله واقعی همان قسمت روی سطح زمین. معمولا مقیاس نقشه را به صورت یک نسبت در پایین نقشه می توانیم ببینیم. نقشه‌های توپوگرافی با مقیاس های مختلفی ارائه می شوند. هر چه مقیاس نقشه کوچک تر باشد جزئیات بیشتری را می توان روی آن دید. از سوی دیگر هر چه مقیاس بزرگ تر باشد منطقه گسترده تری را نشان می دهد.
مثال:
1:25000= نقشه‌ای با مقیاس کوچک تر که مساحت کم تری از زمین را با جزئیات دقیق تر نشان می‌دهد.
1:100000= نقشه‌ای با مقیاس بزرگ تر که منطقه گسترده تری از زمین را با جزئیات کم تر نشان می‌دهد.
نکته:
در نقشه‌ای با مقیاس 1:25,000، هر سانتی متر روی نقشه نمایانگر 25,000 سانتی متر (250 متر) روی زمین است.
خطوط تراز (هم ارتفاع) (Contour Lines)
نقشه‌های توپوگرافی به ما امکان می‌دهند زمین سه‌بعدی را از روی یک کاغذ دوبعدی تصور کنیم. ابزار اصلی این توانایی، خطوط تراز (Contour Lines) هستند. خطوط تراز یا خطوط هم ارتفاع نشان‌دهنده شیب زمین هستند و نقاطی را به هم وصل می‌کنند که همگی در یک ارتفاع قرار دارند. هرچه این خطوط به هم نزدیک‌تر باشند، تغییر ارتفاع در فاصله کوتاه بیشتر است و نشان‌دهنده زمین با شیب تندتر است. اگر فاصله بین خطوط زیاد باشد، تغییر ارتفاع آهسته‌تر است و نشانه شیب ملایم یا زمین هموارتر است.
خطوط تراز مهم‌ترین و اصلی‌ترین ویژگی در یک نقشه توپوگرافی هستند. این خطوط ناهمواری های زمین را نشان می‌دهند؛ مواردی مانند: قله ها، تپه‌ها، شیب‌ها، دره ها و فرورفتگی‌ها. خطوط تراز ارتفاعی ثابت را روی نقشه دنبال می‌کنند که با ارتفاع واقعی زمین مطابقت دارد. می‌توان خطوط هم ارتفاع را به عنوان صفحات افقی فرضی در نظر گرفت که از سطح زمین عبور کرده‌اند. در نقشه های توپوگرافی، یک کوه بزرگ به صورت گروه متراکمی از خطوط نشان داده می‌شود که در وسط آن یک دایره کوچک وجود دارد که قله را نشان می‌دهد. فاصله خطوط هم ارتفاع روی نقشه ها معمولا 10 یا 20 متر است. هر چند ممکن است در بعضی از نقشه ها این اندازه تغییر کند.
خطوط شاخص (Index Marker)
برای آن در کنار هر خط تراز ارتفاع آن نوشته و نقشه شلوغ نشود، پس از هر چند خط هم ارتفاع (معمولا 5 خط)، یک خط را ضخیم تر و پررنگ تر می کشند که به آن خط شاخص (Index Contours) می گویند. اعداد ارتفاع روی این خط نوشته می شود تا راحت تر بفهمیم در چه ارتفاعی هستیم. اعداد خطوط شاخص بسته به فاصله خطوط هم تراز (هم ارتفاع) مشخص می شود.
روش‌های تعیین فاصله خطوط هم تراز:
1. گاهی فاصله خطوط هم تراز در حاشیه یا راهنمای نقشه نوشته می شود.
2. با کم کردن عدد کوچکتر از عدد بزرگتر دو خط شاخص کنار هم و سپس تقسیم کردن حاصل، بر تعداد خطوط هم ارتفاع میان دو خط شاخص می توان فاصله خطوط تراز را به دست آورد.
با کوهپیما همراه شوید: بهترین اپلیکیشن های هواشناسی
تشخیص شیب زمین در نقشه توپوگرافی
- وقتی شیب زمین ملایم است، خطوط هم تراز از هم فاصله زیادی دارند.
- وقتی شیب تند است، خطوط هم تراز بسیار نزدیک به هم قرار می‌گیرند.
- روی صخره‌های عمودی، خطوط هم ارتفاع به صورت متراکم و روی هم قرار می گیرند.
- در چمنزارهای هموار و مسطح، هیچ خط ترازی دیده نمی‌شود.
نشان‌دادن گودال یا فرورفتگی
بعضی از دایره‌های هم مرکز روی نقشه نشان‌دهنده فرورفتگی و گودال هستند و نه قله. اگر دایره‌ای با خطوط کوچک یا تیک‌مارک‌هایی به سمت درون خود دیده شود، آن دایره نشان‌دهنده یک گودال یا ناحیه پایین‌تر از اطراف خود است. برای اطمینان به عدد ارتفاع نگاه کنیم، باید ببینیم آیا عدد خطوط شاخص کاهشی است یا افزایشی؟
اندازه‌گیری مسیرهای پیچ‌درپیچ (زیگزاگ):
از آنجا که بیشتر مسیرهای کوهستانی پیچ در پیچ (زیگزاگی) هستند و مقیاس نقشه خطی است، می‌توانیم یک بند کفش یا تکه ای نخ برداریم و آن را روی مسیر قرار دهیم. بعد آن نخ را صاف کنیم و طول نخ را با مقیاس نقشه بسنجیم. به این ترتیب می توانیم مسافت آن بخش از راه را به دست بیاوریم.
شناسایی ویژگی‌ها با خطوط هم تراز
خطوط هم ارتفاع فقط شیب زمین یا ارتفاع قله را نشان نمی‌دهند، بلکه می‌توان با شکل خطوط، ویژگی‌های مهم زمین را نیز روی نقشه تشخیص داد:
قله: کوه یا تپه با خطوط هم تراز هم مرکز مشخص می‌شود. قله ممکن است با نام، علامت «X» یا ارتفاع روی نقشه مشخص شده باشد.
دره: دره‌ها که شامل تنگه‌ها، آبراهه‌ها، دره‌های باریک و یا دالان باریک و شیب‌دار بین صخره‌ها یا دیواره‌های کوهستانی (couloirs) نیز می‌شوند، با خطوط هم تراز به شکل «V» یا «U» وارونه مشخص می‌شوند. که معمولا خطی آبی (نماد رود یا نهر) در آن دیده می شود.
آبپخشان (خط‌الرأس) و یال:خطوط تراز این دو پدیده طبیعی به شکل «V» یا «U» روی نقشه های توپوگرافی دیده می شوند.
گردنه (زین): نقطه کم ارتفاع بین دو قله که با خطوط هم تراز به شکل ساعت شنی (hourglass) دیده می‌شود.
راهنمای نقشه (Map Legend)
راهنمای نقشه توضیح می‌دهد که نمادها، خطوط و رنگ‌های موجود روی نقشه چه چیزهایی را نشان می‌دهند. معمولا راهنمای نقشه را در حاشیه یا گوشه‌ای از نقشه می توان دید.
رنگ‌ها در نقشه
برخی از راهنماها توضیح می‌دهند که رنگ‌های مختلف روی نقشه چه معنایی دارند:
- آبی نشان‌دهنده آب به شکل رودخانه، جویبار و دریاچه است.
- مناطق سفید که با خط باریک آبی احاطه شده‌اند، نشان‌دهنده مناطق برفی دائمی (یخچال) هستند.
- مناطق سبز، بخش‌هایی از زمین که پوشیده از گیاهان هستند را نشان می‌دهند.
- سفید یا رنگ پایه نقشه نمایانگر زمین بدون پوشش گیاهی بلند است.
نبود پوشش گیاهی می‌تواند معانی مختلفی داشته باشد؛ مانند دشت‌های بیابانی، مراتع، سنگلاخ‌ها یا دامنه‌های شیب‌دار پوشیده از علف در ارتفاعات بالاتر از خط درخت. برای حدس زدن ویژگی‌های سطح زمین در این مناطق (بدون پوشش گیاهی) می‌توانیم به خطوط هم تراز (Contour Lines) توجه کنیم. اگر منطقه بدون پوشش گیاهی مسطح و بدون خطوط هم تراز باشد و رودخانه‌ای از آن عبور کند، احتمالا آن منطقه دشت یا مرتع است. اگر منطقه بدون پوشش گیاهی در ارتفاع بالاتر از خط درخت و شیب‌دار و زیر کوهی سنگی باشد، احتمالا میدان سنگ‌های ریزشی (Talus) است.
نمادهای نقشه توپوگرافی
نمادهای جهت‌یابی نقشه
نماد مفهوم
↑ یا N شمال نقشه
1:25000 مقیاس نقشه
→ جهت شیب
.1230 عدد ارتفاع (نقطه با عدد کنار آن)
عوارض طبیعی مهم
——– خط تراز (خطوط نشان‌دهنده ارتفاع برابر)
^ ^ ^ قله یا پشته (با تراکم زیاد خطوط تراز یا نماد نوک‌تیز)
v v v دره یا فروفتگی
~~~~~~~~ رودخانه یا جویبار (خط موج‌دار آبی)
(نواحی آبی با حاشیه مشخص) دریاچه یا آبگیر
⊙ چشمه یا منبع آب
////// جنگل یا منطقه پوشیده از درخت ( رنگ سبز)
░░░ زمین باز یا مرتع کوهستانی
/////// یخچال طبیعی یا منطقه برفی (آبی روشن با خط‌چین)
.1230. ارتفاع مشخص (عدد کنار نقطه نشان‌دهنده ارتفاع است)
مسیرها و راه‌ها
——- مسیر پیاده‌روی یا کوهنوردی
…………. پاکوب یا مسیر فرعی
==== جاده دسترسی اصلی
////\ راه‌آهن
–^–^– تله‌کابین یا زیپ‌لاین
علائم کاربردی دیگر
▲ قله یا نقطه مرتفع
🏕 محل مناسب برای چادر زدن
🔥 محل مناسب درست کردن آتش یا پناهگاه زمستانی
🛖 کلبه یا پناهگاه کوهنوردی
✳ محل دیدنی یا نشانه‌گذاری‌شده
⚠ منطقه خطرناک یا پرتگاه
علائم کمک‌رسانی و امداد
⛑ ایستگاه امداد و نجات
📞 محل تماس اضطراری یا سیگنال‌دهی
🚷 مسیر خطرناک یا مسدود
سازه های انسانی
=== جاده اصلی (دو خط موازی پررنگ یا قرمز)
—- جاده فرعی یا خاکی (خط نازک سیاه)
.●. روستا یا شهرک کوچک
■ ساختمان
||====|| پل ( گاهی به شکل خطوط ضخیم موازی)
–·–·– مرز اداری (خط نقطه‌چین یا خط‌چین)
/\/\/\ راه‌آهن (خط با نماد ریلی)
انحراف مغناطیسی (Declination)
نقشه‌های توپوگرافی به سمت شمال حقیقی (True North) تنظیم می شوند، در حالی که عقربه قطب نمای ما به سمت شمال مغناطیسی (Magnetic North) اشاره می‌کند. انحراف مغناطیسی زاویه اختلاف بین شمال مغناطیسی و شمال حقیقی است. این زاویه معمولا در حاشیه پایین نقشه یا روی خود نقشه نمایش داده می‌شود.
ناوبران (مسیریاب‌ها) از این زاویه برای تنظیم قطب نما استفاده می‌کنند تا تفاوت بین شمال حقیقی روی نقشه و شمال مغناطیسی را پیدا کنند.
جهت‌یابی نقشه (Orient the Map)
اگر نقشه را جلوی خود گرفته‌ایم و حروف و اعداد به صورت درست (هم راستا) قرار دارند، پس شمال حقیقی در بالای نقشه است. این موضوع اهمیت زیادی دارد چون هنگام حضور در طبیعت باید نقشه را با شمال حقیقی تنظیم کنیم تا با ویژگی‌های زمینی اطراف ما هم‌راستا باشد.
وقتی نقشه را در طبیعت به سمت شمال حقیقی تنظیم می‌کنیم، تمام ویژگی‌های اطراف با خطوط تراز نقشه هم‌راستا می‌شوند. در این موقع می‌توانیم خطوط هم ارتفاع روی نقشه را با قله‌ها و یال‌های واقعی تطبیق دهیم.
شبکه نقشه (Map Grid)
شبکه نقشه مجموعه‌ای از خطوط افقی و عمودی است که روی نقشه رسم می‌شود و به کاربر کمک می‌کند تا موقعیت‌ها را تعیین، توصیف و اندازه‌گیری کند. این خطوط معمولا نشان‌دهنده مختصات جغرافیایی یا شبکه‌های استاندارد هستند.
کاربرد شبکه نقشه:
- یافتن موقعیت دقیق یک نقطه روی نقشه
- خواندن مختصات (مثلا عرض و طول جغرافیایی یا مختصات UTM)
- اندازه‌گیری مسافت
- هماهنگی تیمی در عملیات امداد، ناوبری و کوهنوردی
در تهیه نقشه ها از چند سیستم شبکه ای استفاده می شود که در زیر با دو نوع مهم و پرکاربرد آن آشنا می شویم:
شبکه جغرافیایی (Geographic Grid)
شبکه جغرافیایی سیستمی از خطوط فرضی است که سراسر کره زمین را پوشش می‌دهد و برای تعیین موقعیت هر نقطه روی زمین به‌کار می‌رود. این شبکه از دو نوع خط تشکیل شده است:
- عرض جغرافیایی (Latitude)
- طول جغرافیایی (Longitude)
این خطوط، یک شبکه مختصات را تشکیل می‌دهند که مانند یک «توری» روی نقشه یا کره زمین قرار گرفته‌اند.
عرض جغرافیایی (Latitude)
خطوطی افقی هستند که به‌صورت دایره‌های موازی دور زمین کشیده شده‌اند. عرض های جغرافیایی از استوا (۰°) شروع می‌شوند و تا ۹۰ درجه شمالی (قطب شمال) و ۹۰ درجه جنوبی (قطب جنوب) ادامه دارند. این خطوط تعیین می‌کنند که یک نقطه چقدر از استوا (شمال یا جنوب) فاصله دارد.
مثال:
علم کوه حدودا در عرض 36° شمالی قرار دارد.
طول جغرافیایی (Longitude)
خطوطی عمودی هستند که از قطب شمال به قطب جنوب کشیده شده‌اند. این خطوط از نصف‌النهار مبدأ (۰°) در گرینویچ (لندن) شروع می‌شوند و تا ۱۸۰ درجه شرقی و ۱۸۰ درجه غربی ادامه دارند و تعیین می‌کنند که یک نقطه چقدر از شرق یا غرب گرینویچ فاصله دارد.
مثال:
علم کوه حدودا در طول 50° شرقی قرار دارد.
واحدهای طول و عرض جغرافیایی:
با توجه به آن که همه نقاط درست روی خطوط طول و عرض جغرافیایی قرار ندارند، برای تعیین دقیق مکان، همراه درجه از واحدهای دقیقه و ثانیه نیز استفاده می کنند.
درجه (°)
دقیقه ( ′ ): 1 درجه = 60 دقیقه
ثانیه ( ″ ): 1 دقیقه = 60 ثانیه
مثال:
مختصات جغرافیایی دقیق قله علم کوه :
36° 22′ 32″ N (یا به صورت اعشاریN 36.37568°)
E 50° 58′ 51″ (یا به صورت اعشاری E 50.98083°)
شبکه UTM
شبکه UTM (Universal Transverse Mercator) یک سیستم مختصات جهانی و دقیق است که برای موقعیت‌یابی بر روی زمین طراحی شده است. برخلاف سیستم جغرافیایی که از درجه و دقیقه و ثانیه استفاده می‌کند، UTM از متر به‌عنوان واحد اندازه‌گیری بهره می‌برد. این ویژگی باعث می‌شود UTM برای کارهای میدانی، نقشه‌برداری، کوهنوردی، امداد و نجات و امور نظامی بسیار مناسب باشد.
در سیستم UTM زمین چگونه تقسیم بندی می شود؟
در این سیستم سطح زمین به ۶۰ نوار عمودی یا «منطقه (Zone)» تقسیم می‌شود. هر منطقه عرضی برابر با ۶ درجه طول جغرافیایی دارد. این منطقه ها از غرب به شرق شماره‌گذاری شده‌اند، از عدد ۱ در نزدیکی اقیانوس آرام (غرب آمریکا) تا عدد ۶۰ در شرق روسیه. همچنین، زمین در راستای شمال – جنوب هم به نوارهایی تقسیم شده است که با حروف الفبای لاتین مشخص می‌شوند. نیم کره جنوبی از حرف C تا M و نیم کره شمالی از حرف N تا X . باید بدانیم که در سیستم UTM از حروف I و O به دلیل شباهت شان با عددهای 0 و 1 استفاده نمی شود.
ساختار مختصات در سیستم UTM
هر مختصات UTM از سه بخش تشکیل شده است: شماره منطقه، مقدار شرقی (Easting)، و مقدار شمالی (Northing).
- منطقه مشخص می‌کند که نقطه مورد نظر در کدام بخش زمین قرار دارد.
- مقدار شرقی Easting فاصله نقطه تا مرز غربی منطقه مربوطه است و بر حسب متر اندازه‌گیری می‌شود.
- مقدار شمالی Northing فاصله نقطه تا خط استوا است و آن هم بر حسب متر بیان می‌شود.
در این سیستم حرف N یا T موقعیت در نیم کره شمالی و حرف S موقعیت در نیم کره جنوبی را نشان می دهد.
مثال:
مختصات قله علم کوه به شرح زیر است:
Zone: 39N
Easting: 496,367 m
Northing: 4,025,340 m
