قشه برداری علمی است که ریاضیات عملی را با فنون اندازه گیری و هنر ترسیم  توأم نموده و بوسیلة آن قطعاتی از سطح زمین را با کلیة عوارض آن در روی صفحة افقی نمایش می دهد.

به طور کلی نقشه برداری را می توان علم تهیه و پیاده کردن نقشه دانست. ولی به دلیل گستردگی زیاد این علم در دنیا، تعریف بالا را نمی توان جامع دانست. کنترل کارهای اجرایی و تعیین میزان نشست ساختمانها در عملیات ساختمانی و مونتاژ واحدهای تولیدی و صنعتی، طرحهای مربوط به تسطیح اراضی در شهرسازی و کشاورزی، کنترل دائمی انحراف سدها از نظر فشار آب در تأسیسات آبی، انتقال نقاط و امتدادها در معادن و راههای زیر زمینی، بررسی تغییرات پوستة زمین در زمین شناسی، تعیین میزان عمق آب و تهیة نقشه های دریانوردی در کشتیرانی و بندرسازی، تهیة نقشة ابنیه و آثار تاریخی در باستانشناسی، پیکره های دیگری از دامنة فعالیتهای نقشه برداری را تشکیل می دهد  

به غیراز ریاضی و فیزیک که مبنای مبحثهای مختلف نقشه برداری است رشته های دیگری از علوم و فنون هستند که به طور مستقیم در کار تهیة نقشه دخالت دارند، روی این اصل نقشه برداری را به دو مفهوم اصلی و جداگانه تعریف می کنند مفهوم عام و مفهوم خاص

مفهوم عام آن عبارت از جمیع علوم و فنونی است که در چاپ و تهیة نقشه دخالت دارند که در برابر کلمة کارتوگرافی استفاده می شود

مفهوم خاص نقشه برداری عبارت از یک سلسله اندازه گیریهای طولی (افقی و عمودی) و زاویه ای و انجام محاسباتی بر روی این اندازه گیریها و سرانجام ترسیم نتایج حاصله بر صفحة تصویر است

تعیین موقعیت نسبی نقاط واقع در سطح زمین و یا نزدیک به آن هدف اصلی نقشه‌برداری است. از این تعریف ساده چنین استنتاج می‌شود که هدف، تعیین مختصات نقاط در سه بعد است. در بعضی موارد، برای تعیین موقعیت، بعد زمان نیز مورد توجه قرار می گیرد (سنجش های نجومی و نقشه برداری ماهواره ای).

مختصات مطلوب می تواند مختصات دکارتی Z,Y,X و یا مختصات عرض و طول جغرافیایی باشد.

معمولاً عملیات نقشه‌برداری شامل دو مرحله برداشت (یا اندازه‌گیری) و محاسبه و ارائه نتایج کار است. در مرحله اندازه گیری، از وسایل و دستگاه‌ها و نیز روش های مختلفی استفاده می‌شود تا داده‌های لازم برای مرحله دوم بدست آید. نتایج کار به صورتهای آنالوگ (نقشه، مقاطع طولی و عرضی و ...) و یا ارقامی ( مانند جدول‌ها، مدل‌های رقمی زمین) ارائه می‌گردد.

در نقشه برداری از مناطق کوچک اثر کرویت زمین تقریباً ناچیز است و می توان زمین را در منطقه کوچکی مسطح در نظر گرفت. در مواقعی که زمین را مسطح فرض کنیم روش نقشه‌برداری مسطحه نامیده می‌شود این فرضیه مادامیکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کیلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است. نقشه‌برداری مسطح برای کارهای مهندسی، معماری، شهرسازی، باستانشناسی، کارهای ثبت و املاکی، تجاری، اکتشافی بکار می‌رود. برای نمایش اطلاعات جمع‌اوری شده در نقشه‌برداری از سیستم تصویر استفاده می‌گردد

آموزش نقشه برداری

نقشه‌برداری در سطوح گوناگون آموزش داده می‌شود. داوطلبان ورود به این رشته باید در ریاضیات (هندسه، مثلثات) و فیزیک دوره دبیرستان قوی باشند و نیز علاقه‌مندی و آمادگی جسمی لازم برای کارهای صحرایی را دارا باشند.

بعضی دروس تخصصی این رشته عبارت‌اند از: راه سازی، تئوری خطاها، نقشه‌برداری، ژئودزی (جهت تعیین شکل زمین)، فتوگرامتری، کارتوگرافی، هیدروگرافی (نقشه‌برداری از بستر دریا)، پروژه و کارآموزی میباشند.

امکان ادامه تحصیل در این رشته تا حد دکتری در ایران موجود است. [سازمان نقشه‌برداری کشور] ،سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی، وزارت راه و ترابری،‌ وزارت نفت، سازمان آب، سازمان بنادر و کشتیرانی،‌ اداره جغرافیایی ارتش و سپاه و بخش خصوصی از جمله محلهای جذب فارغ‌التحصیلان این رشته است.

شاخه‌ها

به علت وسعت زیاد نقشه‌برداری تقسیمات مختلفی برای آن در نظر گرفته اند:

1- ژئودزی: برای تعیین و بررسی شکل و ابعاد زمین

2- توپوگرافی: برداشت و نمایش شکل زمین و محاسبه مساحت

3- فتوگرامتری: تهیه ی نقشه با عکس برداری هوائی یا زمینی

4- کارتوگرافی: پس از عملیات نقشه برداری و انجام محاسبات مورد نیاز و ترسیم نقشه باید آن را تهیه نمود و به هم متصل کرد.

5- سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS): ذخیره، بازیابی، به هنگام سازی و پردازش داده های مکانی به منظور اتخاذ یا پشتیبانی یک تصمیم برای حل یک مسئله به بهترین روش و کمترین هزینه.

6- سنجش از دور (RS): جمع‌آوری اطلاعات از عوارض سطح زمین، بدون تماس فیزیکی

7- کاداستر: نقشه برداری ثبتی و یا نقشه برداری که ارزش حقوقی داشته باشد

8- آب‌نگاری: تهیه نقشه و دادهای مکانی از ژرفای آبها

رشته های مختلف نقشه برداری

1-نقشه برداری مسیر: برای طرح و پیاده کردن مسیرها از قبیل راه و راه آهن و کانال کشی و غیره استفاده می گردد.

2-نقشه برداری زیرزمینی: موضوع آن برداشت یا پیاده کردن نقشه های تونل و معادن و غیره است.

3-نقشه برداری هیدروگرافی: به منظور داشتن موقعیت عمق دریاها و رودخانه ها جهت عبور و مرور کشتی ها استفاده می شود.

4-نقشه برداری نظامی: برای تهیه نقشه های نظامی و تعیین نقاط استراتژیکی و دفاعی مورد استفاده قرار می گیرد.

5-نقشه برداری ثبتی: که هدف آن تعیین حدود اراضی و مساحت قطعات ملکی است.

6-نقشه برداری شهری:برای تهیه و اجرای طرحهای جامع و تفصیلی و هادی شهرها به کار می رود.

زمینه کاری این رشته :

دانش آموختگان رشته نقشه بردای در هر مقطعی اعم از دیپلم به بالا به سرعت جذب بازار کار می شوند . به دلیل اهمیت این رشته در کارهای عمرانی و محاسبات سنگین ریاضی و تئوری خطاها کسب مدرک در این رشته کار آسانی نیست . از این رو دانشجویان این رشته حتی در هنگام تحصیل نیز با پیشنهادات کار فراوانی روبرو می شوند

نقشه

نقشه عبا رت است از تصویر قائم عوارض زمین نسبت به یک سطح مبنا (datum ) در یک مقیاس مشخص بر روی یک محیط مثل صفحه که اغذ ،یا نمایش همین اطلاعا ت به صورت رقومی است ونقشه برداری علم تهیه نقشاست  که برای نشان دادن عوارض بر روی یک صفحه احتیاج به یک سری عملیات واندازه گیریها است که به طور کلی به سه دسته تقسیم می شود که عبارتند از:

1 .عملیات صحرایی :شامل شناسایی وبازدید اولیه، انتخاب رئوس کار وایستگاههای اندازه گیری، اندازه گیری طولها و زوایا 

2. محاسبات : انجام محاسبات لازم با توجه به اندازه گیریهای بدست امده

3 .تهیه نقشه : انتقال اندازه گیریهای انجام شده روی صفحه با توجه به محاسبات ومقیاس مورد درخوا ست.

میتوان گفت فاکتور اولیه در تهیه نقشه مشاهدات است ومشاهدات مهم واساسی در تهیه نقشه همان مشاهده طولها وزوایا است. اولین مسا له در مورد انجام مشاهدات نقشه بر داری داشتن وسایلی مناسب است، این وسایل در عین اینکه باید سبک وقابل حمل ونقل سریع باشند از دید یک نقشه بردار باید از دقت کافی وبالا برخوردار باشند. لذا از همان ابتدای پیدایش علم نقشه برداری به موازات پیشرفت این علم دستگاههای جدید وکاربردی تر ساخته شد. چون معمو لا اندازه گیری زاویه با توجه به مکانیسم کلی کار ساده تر از اندازه گیری طول می باشد، لذا معمولا درخواست نقشه برداران از شرکتهای الکترونیکی، ساخت ابزاری بود که در عین راحتی کار بتواند طولهای بلند را با دقت بالااندازه گیری کند

نقشه برداری در ایران

ایرانیان باستان نقش برجسته‌ای در پایه گذاری علم نقشه برداری داشته اند. اکتشافات دریایی که از زمان گذشته انجام گرفته است موید این مطلب است . در ایران باستان می‌‌توانستند عرض جغرافیایی را تعیین کنند ولی تعیین طول جغرافیایی با دشواری بسیار همراه بوده است .آنها برای مسافرتهای خود نیاز به نقشه داشتند و نقشه هایی نیز بدون توجه به فواصل رسم می شده است .تعیین موقعیت در روی زمین و فراهم آوردن هر گونه نقشه در جهان باستان نیز نیاز به در دست داشتن ابزارها و بهره وری ا ز قواعدی داشته است .مصریان روشهایی برای اندازه گیری ارتفاع بین دو نقطه و تعیین فاصله افقی آندو داشته‌اند طناب، ترازو گونیا از ابزارهای نخستین نقشه برداری بوده‌اند و کم کم تراز و خط کش و پرگار به آن افزوده گشت.

دانشمندان ایرانی به کمک استرلاب عرض جغرافیایی و با استفاده از ساعت آبی طول جغرافیایی را در هر نقطه از مرز اندازه گیری می‌‌کردند. ابوریحان بیرونی دانشمند بزرگ ایرانی در زمینه‌های گوناگون اندازه گیری نجومی ،و فواصل بین شهرها ،مطالعات بسیار ارزنده‌ای انجام داده است نقشه برداران قدیم برای تعیین امتداد، فاصله و زاویه وسایلی ساخته بودند که نخستین آنها ریسمان بود و همچنین برای تعیین تراز افقی تراز هایی ساخته بودند و این تراز در طول تاریخ فرمهای گوناگونی به خود گرفته است. کهن‌ترین آن تراز آبی بوده است که نوع تکامل یافته تر آن همان شیلنگ تراز است که بناهای امروزی از آن استفاده می‌‌کنند.

دوربین تئودولیت

کرجی دانشمند ایرانی مخترع دستگاههای با ارزشی بوده است. وی را می‌‌توان مخترع نخستین دوربین تئودولیت به شمار آورد. وی صفحه‌ای را مدرج کرده و لوله‌ای با قابلیت گردش 360 درجه برروی آن سوار کرد و این صفحه توسط زنجیری آویزان می‌‌شد و توسط شاقولی بر روی آن عمود می‌شد که با آن زوایای بین دو نقطه را می‌‌خواند و با استفاده از تئوریهای مثلثات ارتفاع کوه ها و اختلاف بلندی ها را بدست می‌‌آورد ..اختراع قطب نما را نیزبه ایرانیان نسبت می‌‌دهند.

مفهوم GIS

مخفف Geographic Information System به معنی سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد.

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بستری برای ذخیره ، نگهداری ، مدیریت و تجزیه و تحلیل اطلاعات جغرافیایی می باشد و جهت کار همزمان با داده هایی که وابستگی مکانی (جغرافیایی) و توصیفی دارند، طراحی شده است.

برای بهره گیری صحیح از قابلیتهای یک GIS، در درجه اول نیاز به درک صحیح از سیستم GIS و سپس ساختار اطلاعات در آن میباشد.جهت پیاده سازی یک سیستم GIS ، توجه به ماهیت و ساختار اطلاعات جغرافیایی متشکله آن که رکن اساسی هر سیستمGIS را تشکیل داده و توانمندیها و پتانسیلهای آن را تعیین میکند، اجتناب ناپذیر است.

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یک سیستم کامپیوتر مبنا می باشد که به عنوان یک مجموعه متشکل از سخت افزار، نرم افزار، اطلاعات جغرافیایی، نیروی انسانی و مدلهای پردازش داده، به منظور تولید، ذخیره سازی، نمایش، بازاریابی، پردازش، بهنگام رسانی و... اطلاعات جغرافیایی مربوط به عوارض و پدیده های مختلف، مورد استفاده قرارمی گیرد.

وظایف اصلی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی

یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS)، اصولاً شش فعالیت اصلی زیر را شامل می‌شود‌:

• ورود اطلاعات
• دستکاری و ویرایش اطلاعات
• مدیریت اطلاعات
• پرسش و پاسخ و تجربه و تحلیل اطلاعات
• نمایش اطلاعات

ورود اطلاعات

قبل از آنکه اطلاعات جغرافیایی بتوانند وارد محیط GIS شده و مورد استفاده قرار گیرند، می بایست این اطلاعات به فرمت و ساختار رقومی قابل قبول سیستم GIS، تعدیل شوند.

منابع تولید کننده اطلاعات مورد نیاز یک سیستم GIS :

• تصاویر ماهواره ای و تکنیکهای سنجش از دور
• عکسهای هوایی و تکنیکهای فتوگرامتری
• نقشه برداری کلاسیک
• سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)
• اسناد، مدارک و نقشه های موجود

دستکاری اطلاعات

استفاده از انواع داده و اطلاعات مورد نیاز یک پروژه خاص GIS ، نیازمند تبدیل و دستکاری آن اطلاعات به منظور قابل استفاده نمودن آنهادر سیستم می باشد

مدیریت اطلاعات

برای پروژه های کوچک GIS، امکان ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در قالب فایلها و اطلاعات ساده وجود دارد. ولیکن هنگامیکه حجم اطلاعات زیاد باشد و همچنین تعداد کاربران سیستم از یک تعداد محدود فراتر می‌رود، بهترین روش برای مدیریت اطلاعات، استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده (Database Management System) می باشد. DBMS به منظور ذخیره سازی، سازماندهی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در GIS مورد استفاده قرار می گیرد.

تکنولوژیهای مرتبط با GIS

سیستمهای تولید نقشه رقومی (CAD)

سیستمهای CAD عموماً به منظور تولید و سازماندهی اطلاعات مکانی در قالب نقشه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستمها نوعاً از نظر مدیریت پایگاههای اطلاعات جغرافیایی گسترده و حجیم همچنین انجام پردازشها و تجزیه وتحلیل بر روی اطلاعات، ضعیف بوده و درخصوص مدیریت اطلاعاتی توصیفی دارای محدودیتهای می باشند.