استرالیا به خاطر حرکت صفحه قاره ای همواره در حرکت است و این بدین معنی است که لازم است نقشه ها و جهت ها در سیستم های ناوبری دائما اصلاح شوند. اما چگونه می توان این کار را انجام داد؟
هیچ چیز روی پوسته سخت زمین ثابت و پایدار نیست چون خشکی های زمین به خاطر حرکت قاره ای آهسته حرکت می کنند. این حرکت آهسته همه چیزهای اطرافمان را همزمان جابجا می کند و به همین دلیل نمی توان آن را به راحتی تشخیص داد، مگر اینکه بتوان به طور دقیق مختصات یک مکان را اندازه گیری و ثبت کرد.
قاره استرالیا که روی صفحه ای قرار گرفته که سریعترین حرکت را دارد، با سرعت هفت سانتیمتر در سال در جهت شمال شرقی حرکت می کند. این پدیده باعث می شود که مکان های جغرافیایی ثبت شده روی نقشه ها پس از مدتی با مختصات واقعی آنها در سیستم های ماهواره ای ناوبری مثل GPS تطابق نداشته نباشند.
این سیستم ها به طور گسترده در تلفن های هوشمند، اتومبیل ها و ابزارهای مکان یابی کاربرد دارند. بخش های ساخت و ساز، حمل و نقل، استخراج معادن ، کشاورزی و نقشه برداری هم به طور مستقیم از این سیستم ها استفاده می کنند.
اینکه چگونه می توان این نقشه ها و جهت ها را به روز کرد، چالشی همیشگی برای متخصصان نقشه برداری است.
تعیین مکان همه چیز
دستگاه های مکان یاب جغرافیایی موقعیت خود را با استفاده از نقاط مرجع مشخصی تعیین می کنند. این نقاط علائم نقشه برداری پایداری هستند که روی زمین ثابت شده و موقعیت آنها به طور دقیق اندازه گیری شده است.
هر کشور نقطه مرجع خود را دارد و نقطه مرجعی که استرالیا تاکنون استفاده کرده است Geocentric Datum of Australia 1994 یا به طور خلاصه GDA94 نامیده می شود.
مختصات همه نقاط ثابت روی نقشه های ما مثل جاده ها، ساختمان ها، مرز املاک و نیز مختصات وسایل متحرک مثل وسایل نقلیه، هواپیماها و کشتی ها همه نسبت به GDA94 سنجیده می شود.
در اوایل دهه 1990، GDA94 تعیین شد. این نقطه مثل یک تور بزرگ است که به کل کشور چسبیده و با آن حرکت می کند. با این کار مختصات سه بعدی نقاط ثابت کشور نسبت به GDA94 بدون تغییر باقی ماند.
به همین ترتیب، سیستم های ناوبری که همه ما با آنها آشنایی داریم بیش از پیش به استفاده از نقاط مرجع برای تعیین مختصات مکان ها و وسایل رو آورده اند.
سیستم مکان یابی ماهواره ای مثل جی پی اس، سیستم GLONASS روسیه، سیستم گالیله اتحادیه اروپا و سیستم BeiDou چین، مختصات نقاط را بر اساس نقاط مرجعی تعیین می کنند که به هیچ کدام از قاره ها متصل و ثابت نیستند و در عوض نسبت به میانگین موقعیت آنها ثابت هستند. بنابراین مختصات پدیده های ثابت روی زمین مثل قاره استرالیا، دائما در حال تغییر است، مثل یک کشتی که آرام در دریا حرکت می کند.
مختصات سیستم جهانی GNSS و مختصات GDA94 استرالیا هر سال بیش از گذشته از تنظیم خارج می شوند.
مکان یابی دقیق در افق
خطای مختصات حدود یک متر، هیچوقت مشکلی در مکانیابی نبوده است چون دستگاه های مکانیابی هیچوقت چنان دقیق نبوده اند که چنین خطایی مورد توجه قرار گیرد. وقتی که GDA94 برای اولین معرفی شد، دقت مکان های جی پی اسی در حدود صد متر بود و گاهی خطا بیشتر از این هم بود.
اما از آن زمان تا حال، دو اتفاق مهم افتاده است. استرالیا 1.6 متر به سمت شمال حرکت کرده است و همه چیز روی این قاره و همه مختصات GDA94 نقاط تغییر کرده است. همزمان فناوری مکان یابی هم به طرز قابل توجهی تکامل یافته است. تا سال 2020، استرالیا 1.8 متر جابجا شده است و بسیاری از ما وسایلی خواهیم داشت که می توانند موقعیتهای مکانی اجسام خیلی کوچک مثل یک تلفن همراه را هم تعیین کنند. با دسترسی بیشتر به وسایلی با دقت بالا که از تکنولوژی ماهواره ای استفاده می کنند، عدم دقت نقشه هایی که بر اساس GDA94 تهیه شده اند بیشتر مشخص خواهد شد.
در نظر بگیرید که مثلا یک خودرو بدون راننده موقعیت خود را با سیستم ماهواره ای با دقتی سانتیمتری اعلام کند ولی نقشه ثبت شده بر اساس نقاط مرجع باشد. در چنین حالتی موقعیت خودرو روی نقشه می تواند دو متر خطا داشته باشد و مثلا ماشین در خط مقابل نشان داده شود و سیستم هدایت خودرو سردرگم شود.
در نتیجه باید گفت که لازم است که نقطه مرجع استرالیا به روز رسانی شود تا مطمئن شویم که نقشه ها با موقعیتی که دستگاه های تعیین موقعیت دقیق نشان می دهند تطابق دارند.
نوسازی دو مرحله ای
به دلیل پیچیدگی تغییرات، فرآیند بهسازی نقطه مرجع استرالیا در دو مرحله در حال انجام است.
مرحله اول امسال انجام می شود و بر اساس آن نقطه مرجع جدیدی معرفی خواهد شد که به طور متوسط همه مختصات را 1.8 متر در جهت شمال شرقی جابجا خواهد کرد. این نقطه جدید که GDA2020 نامیده می شود، در سال 2020 باعث تطابق نقشه نقاط ثبت شده استرالیا با سیستم جهانی خواهد شد.
در مرحله دوم که در سال 2020 اجرا خواهد شد، سیستم مرجع جدیدی ساخته خواهد شد که شبیه سیستم جهانی است و به طور پیوسته حرکت قاره استرالیا را اندازه گیری و مدل سازی خواهد کرد. این مدل سازی تغییرات در شکل سطح زمین و نشست آن را در نظر می گیرد که می توانند باعث تغییرات ارتفاع شوند. علاوه بر این حرکت سطوح کره زمین هم که اغلب به صورت افقی است نیز در آن ثبت و در نظر گرفته می شود.
بدین ترتیب اطلاعات مکانی که ما برای زندگی به آنها تکیه می کنیم همواره در تطابق با دستگاه های مکان یاب مورد استفاده ما خواهد بود. اما به هر حال باید با این مساله کنار بیاییم که مختصات همه پدیده های ثابت استرالیا در سال هفت سانتیمتر جابجا می شوند.
چه کسی این تغییرات را انجام خواهد داد؟
یک کمیته درون دولتی نقشه برداری و نقشه کشی که به طور خلاصه ICSM نامیده می شود برای تعیین فرآیند اجرای GDA2020 تشکیل شده است.
گروه کاری اجرای نوسازی GDA یا The GDA Modernisation Implementation Working Group به کاربران و کارگزاران دولتی کمک می کند تا ابزارهای انتقال مختصات را و منابع لازم را تهیه کنند و اطلاعات لازم را در اختیار مصرف کنندگان و سازندگان نرم افزارها و تجهیزات قرار می دهد.
نقشه برداران Geoscience Australia و همه ایالت ها هم در حال کار روی ابزارهای لازم برای تغییر به سیستم جدید هستند.
تاثیر این تغییرات بر زندگی روزمره
افرادی که با اطلاعات مکانی دقیق سر و کار دارند و از فناوری های مکان یابی دقیق استفاده می کنند باید از تغییرات به وجود آمده آگاه باشند و اطلاعات لازم را در این زمینه کسب کنند.
برای دیگر افراد این تغییرات به نوعی نامرئی خواهد بود و تنها تاثیر آن را بر بهبود دقت مکان یابی تلفن های هوشمند خود خواهند دید.
