سامانه شمیم

چکیده

در راستای تحقق قانون جامع حدنگار کشور، شبکه مدریت یکپارچه مالکیت‌ها (شمیم) توسط سازمان ثبت اسناد و املاک کشور راه‌اندازی شد. سامانه شمیم علاوه ‌بر تعیین دقیق حدود و ثغور املاک کشور، می‌تواند در بسیاری از حوزه‌های عملیات مهندسی و مطالعاتی مورد استفاده قرار گیرد. معماری سامانه شمیم شامل سه بخش شبکه ایستگاه‌های مرجع GNSS، مرکز ارائه سرویس و پشتیبانی و بخش کاربران است. دقت تعیین موقعیت در (RTK)تحت شبکه وابسته به فاصله گیرنده Rover از نزدیک‌ترین ایستگاه مرجع است. بر این اساس، دقت قابل حصول با استفاده از سامانه شمیم در شرایط محیطی آسمان باز برابر با 1cm + 1ppm است. تراکم مناسب ایستگاه‌های یک شبکه GNSSاز شرایط مهم در ارائه دقت مناسب برای تعیین موقعیت است. عمدتاً فاصله بین ایستگاه‌های مرجع یک شبکه GNSSایده‌آل حدود 70 کیلومتر در نظر گرفته می‌شود. سامانه شمیم با وجود ایجاد تحولی بزرگ در سیستم کاداستر کشور، از نظر تراکم در برخی مناطق دچار ضعف بوده و دقت مطلوب 10 سانتی‌متر را فراهم نمی‌کند.

کلمات کلیدی: سامانه شمیم، نقشه‌برداری، کاداستر، طرح برونسپاری، سازمان ثبت اسناد و املاک، شبکه GNSS، تعیین موقعیت آنی (RTK)

1- سامانه شمیم و اهداف آن

شبکه مدیریت یکپارچه مالکیت‌ها که به اختصار «شمیم» نامیده می‌شود، به عنوان سامانه‌ای جهت دستیابی به اهداف ماده ۹ و ۱۰ قانون جامع حدنگار در سال 1395 توسط سازمان ثبت اسناد و املاک کشور ایجاد شد. سامانه شمیم شبکه‌ای از ایستگاه‌های مرجع دائمی GNSSدر کشور است که دارای مختصاتی معلوم بوده و تعیین موقعیت آنی (RTK) تحت شبکه را فراهم می‌نماید. علاوه ‌بر تدقیق اطلاعات مکانی املاک که هدف اصلی راه‌اندازی شمیم است، استفاده از این شبکه در زمینه‌های متنوعی اعم از نقشه‌برداری راه، سد، پل و …، ناوبری دقیق سیستم‌های حمل و نقل و امداد، مطالعات تکتونیک و زلزله، فرونشست، مدیریت بحران، مطالعه لایه‌های یونسفر و تروپسفر و هواشناسی و سایر پروژه‌های تحقیقاتی در سطح ملی کاربرد دارد [1].

2- معماری سامانه شمیم

سامانه شمیم از سه بخش تشکیل یافته است:

• شبکه ایستگاه‌های مرجع GNSS
• مرکز ارائه سرویس و پشتیبانی
• کاربران

شکل 1: معماری سامانه شمیم

1-2- شبکه ایستگاه‌های مرجع GNSS

شبکه سامانه شمیم متشکل از 144 ایستگاه در سراسر کشور است، به طوری که ایستگاه‌ها در فواصلی بین 60 تا 190 کیلومتر نسبت به یکدیگر نصب شده‌اند.

شکل 2: پوشش ایستگاه‌های مرجع دائمی GNSS سامانه شمیم در سطح کشور

2-2-مرکز ارائه سرویس و پشتیبانی

سرور مرکزی سامانه شمیم در این بخش قرار دارد. داده‌های مشاهداتی ایستگاه‌ها از طریق شبکه به سرور ارسال شده و پس از پردازش در سرور مرکزی، تصحیحات مربوطه جهت تعیین موقعیت آنی دقیق به گیرنده‌های Rover متصل به سامانه ارسال می‌شود.
علاوه‌بر این، مسئولیت پشتیبانی از سرور مرکزی و ایستگاه‌های مرجع جهت بررسی و برطرف نمودن مشکلات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری پیش‌آمده اعم از معیوب شدن گیرنده‌های مرجع GNSS، قطع شدن ارتباط ایستگاه‌ها با سرور مرکزی، اختلال در ارسال تصحیحات به کاربران و … بر عهده بخش ارائه سرویس و پشتیبانی است.

3-2-کاربران

سامانه شمیم به 3 گروه از کاربران خدمات ارائه می‌دهد. گروه اول، کارمندان سازمان اداره ثبت اسناد و املاک کشور هستند که با ارائه معرفی‌نامه از طرف سازمان استان محل فعالیت، حساب کاربری دریافت می‌کنند. گروه دوم، افراد برون‌سازمانی هستند که اسامی آنها از طریق سازمان اداره ثبت اسناد و املاک استان به اداره کل کاداستر سازمان مبنی‌ بر تعریف آنها در نظام جامع ارسال می‌شود. گروه سوم نیز شامل عموم افرادی است که در حیطه نقشه‌برداری فعالیت دارند. تنها کاربران گروه اول و دوم اجازه فعالیت در حوزه کاداستر را داشته و داده‌های ارسال شده از طریق حساب کابری این افراد در سرور مرکزی ذخیره شده و امکان اعتبارسنجی برای آنها وجود دارد. کاربران گروه سوم نیز به صورت رایگان می‌توانند از خدمات تعیین موقعیت آنی سامانه شمیم در کارهای نقشه‌برداری مربوط به خود استفاده کنند [2].

3- دقت قابل حصول با سامانه شمیم

دقت موقعیت گیرنده‌های GNSSبدون دریافت تصحیحات از سامانه شمیم بسته به شرایط محیطی از 3 متر تا 30 متر متغیر است. این میزان از دقت جهت کارهای دقیق نقشه‌برداری از جمله کاداستر، مناسب نبوده و تنها در کارهای ناوبری می‌توان از آن استفاده نمود.

شکل 3: دقت تعیین موقعیت بدون دریافت تصحیحات از سامانه شمیم

اما در صورت بهره‌مندی از تصحیحات سامانه شمیم، می‌توان به دقتی در حد 1 تا 20 سانتی‌متر در تعیین موقعیت آنی (RTK)دست یافت. دستیابی به این دقت می‌تواند در بسیاری از کارهای نقشه‌برداری مناسب و ایده‌آل باشد.

شکل 4: دقت تعیین موقعیت با دریافت تصحیحات از سامانه شمیم

نکته 1

در تعیین موقعیت آنی(RTK) این نکته حائز اهمیت است که دقت گیرنده Rover وابسته به فاصله آن از نزدیک‌ترین ایستگاه مرجع است. اگر از به روزترین دستگاه‌های GNSSبرای ایستگاه‌های مرجع و گیرنده Rover استفاده شود، می‌توان در (RTK) تحت شبکه دقتی در حد 8mm + 0.5ppm را انتظار داشت. اما در حال حاضر برای سامانه شمیم دقتی برابر با 10mm+1ppm در نظر گرفته می‌شود، به طوری که دارای دقت ثابت 10mm و دقت متغیر 1ppm است. دقت ثابت یعنی اینکه در شرایط کاملاً ایده‌آل، حداکثر دقت سامانه، 10 میلی‌متر خواهد بود. اما مفهوم دقت متغیر 1ppm این است که علاوه‌بر دقت ثابت، به ازای هر 1 کیلومتر (1 میلیون میلی‌متر) فاصله Rover از نزدیک‌ترین ایستگاه مرجع، دقت تعیین موقعیت به اندازه 1 میلی‌متر کاهش می‌یابد. البته باید در نظر داشت که دقت بیان شده در بازه یک سیگما (1σ) با قابلیت اطمینان 67 درصد است، در صورتی که دقت دو سیگما (2σ) قابلیت اطمینان 95 درصد را داراست. بر همین اساس، اگر گیرنده‌ای در فاصله 35 کیلومتری از ایستگاه مرجع سامانه شمیم قرار داشته باشد، انتظار می‌رود دقت یک سیگما 4.5cm و دقت دو سیگما 9cm را داشته باشد.

نکته 2

دقت ذکر شده درشرایط آسمان باز محقق می‌گردد و در شرایطی با دید محدود (بخشی از ماهواره‌های موجود در آسمان)، دقت کمتری بدست می‌آید. با توجه به شرایط محیطی کاربر، میزان خطای مالتی‌پث، شرایط تروپسفر، یونسفر، تعداد ماهواره‌های ردیابی شده در ایستگاه مرجع، تعداد ماهواره‌های مشترک بین Rover و ایستگاه مرجع، تکنولوژی گیرنده Rover و … دقت کاهش پیدا می‌کند. لازم بذکر است که خطاهای انسانی نظیر عدم تراز بودن، سانتراژ و … را نیز می‌بایست در نظر داشت. برای مثال در خصوص خطای تراز با یک ژالن 2 متری با دقت تراز 8 دقیقه، حدود 5 میلی‌متر خطا در موقعیت ایجاد می‌شود.
با در نظر گرفتن موارد فوق می‌توان انتظار داشت که دقت قابل حصول در سطح اطمینان 95 درصد یعنی 2σ بین 2 تا 10 سانتی‌متر در نقاط مختلف کشور با اتصال به سامانه شمیم قابل حصول است.
بدیهی است که تمامی موارد فوق با فرض کالیبره بودن تجهیزات Rover اعم از گیرنده، ژالن، تراز ژالن و عدم وجود خطاهای سیستماتیک است. علاوه بر این، در عملیات نقشه‌برداری خصوصاً نقشه‌برداری کاداستر تشخیص دقیق نقاط رئوس قطعه زمین یا ملک، خود دارای چالش‌های فراوانی است.

4-تراکم ایستگاه‌های مرجع سامانه شمیم

یکی از شرایط مهم در ایده‌آل بودن یک شبکه GNSS، کیفیت تراکم ایستگاه‌های آن شبکه است. فاصله مناسب برای یک شبکه حدود 70 کیلومتر در نظر گرفته می‌شود. که در بدترین حالت، کاربر Rover نهایتاً در فاصله 35 کیلومتری از یک ایستگاه قرار خواهد داشت. در چنین شبکه‌ای می‌توان در هر نقطه به دقتی بهتر از 10 سانتی‌متر دست یافت.

شکل 5: وضعیت پوشش ایستگاه‌های سامانه شمیم تا شعاع 35 کیلومتری

سامانه شمیم، تعیین موقعیت و نقشه‌برداری املاک در کشور را با تحول عظیمی روبرو کرده است. اما همانطور که در بخش 2-1 اشاره گردید، فاصله بین ایستگاه‌های سامانه شمیم بین 60 تا 190 کیلومتر بوده به طوری که میانگین فاصله بین ایستگاه‌ها حدود 125 کیلومتر است. این امر موجب عدم پوشش بخش عمده‌ای از شهرهای کشور و اراضی کشاورزی شده و دقت مطلوب (بهتر از 10 سانتی‌متر) را برای نقشه‌برداری کاداستر فراهم نخواهد کرد.

شکل 6: عدم پوشش بسیاری از شهرها و روستاهای کشور توسط سامانه شمیم. دایره سبز رنگ: محدوده شعاع 35 کیلومتری از ایستگاه‌های سامانه شمیم. نقاط قرمز رنگ: مناطق شهری و روستایی کشور

شکل 7: طبقه‌بندی ایستگاه‌های سامانه شمیم بر مبنای فاصله

5- پیوست:

-ماده 9 و 10 قانون جامع حدنگار [3]

ماده 9- واحدهاي ثبتي موظفند نقشه‌هاي رقومي تفكيكي ارائه شده از سوي متقاضي كه به تأييد سازمان رسيده است را مستند صورت جلسه تفكيكي قرار داده و پس از تطبيق عرصه ملك با سند مالكيت و پايانكار ساختماني و جانمايي و تثبيت موقعيت نقشه تفكيكي در سامانه كاداستر اقدام به تفكيك ملك نمايند.
تبصره 1- پايانكار ساختماني صادره مستند به نقشه تفكيكي نظام مهندسي ساختمان و يا مراجع مورد تأييد سازمان مبناي تفكيك و صدور سند مالكيت قرار خواهد گرفت.
تبصره 2- صرفاً در مواردي كه نقشه ارائه شده با سامانه كاداستر مطابقت ندارد با دستور رئيس واحد ثبتي از محل ملك بازديد به عمل خواهد آمد. در صورت عدم تطابق، اقدام مقتضي معمول مي شود.
تبصره ۳- سازمان با ايجاد تمهيدات لازم زمينه برون‌سپاري تهيه نقشه‌هاي مربوط به درخواست ثبت، افراز، تجميع، اصلاح و تعيين باقيمانده به نقشه برداران ذيصلاح را فراهم خواهد نمود.
ماده 10- سازمان مكلف است با ايجاد زير ساخت ارتباطي لازم، كليه دفترخانه‌هاي اسناد رسمي و دفترخانه‌هاي ازدواج و طلاق را به سامانه‌هاي متمركز سازمان متصل نمايد به نحوي كه هرگونه خدمات ثبتي به صورت هم زمان در دفاتر الكترونيك متمركز، ثبت گردد.

6- منابع:

موضوع مقاله: سامانه شمیم
تهیه و تنظیم: مروارید آرین نسب، محراب یوسفی، کارشناس ارشد ژئودزی
تاریخ نگارش: 16 آذر 1399

سایر مقالات را می توانید در این قسمت ببینید.