Giáo trình Trắc địa đại cương (Dành cho sinh viên các khối kỹ thuật xây dựng công trình): Phần 2 - TS. Trần Đình Trọng

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Trắc địa đại cương (Dành cho sinh viên các khối kỹ thuật xây dựng công trình) phần 2, cung cấp cho người học những kiến thức như: Đo cao; lưới khống chế trắc địa; bản đồ địa hình và đo vẽ bản đồ; trắc địa trong xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!

CHƯƠNG 5 ĐO CAO 5.1 KHÁI NIỆM

Độ cao của một điểm là khoảng cách theo phương thẳng đứng (phương dây dọi) từ điểm đó tới mặt quy chiếu độ cao (mặt thuỷ chuẩn gốc)

A

H A

H B B

MÆt thuû chuÈn

h AB

Hình 5.1 Đo cao Hiệu độ cao của hai điểm (chênh lệch độ cao giữa hai mặt thuỷ chuẩn đi qua hai điểm) được gọi là chênh cao giữa hai điểm:

hAB = HB - HA

Đo cao là xác đinh chênh cao giữa hai điểm và từ độ cao của một điểm xác định độ cao của điểm còn lại

Các phương pháp đo cao:

- Đo cao hình học: độ chính xác có thể đạt tới 0.5mm/1km

- Đo cao thuỷ tĩnh: độ chính xác khoảng 2 ÷ 20mm

- Đo cao lượng giác: độ chính xác 2 ÷ 10cm

Ngoài ra còn rất nhiều phương pháp đo cao khác như đo cao áp kế, đo cao GPS,

đo cao bằng ảnh hàng không, … Trong nội dung chương trình, chỉ giới thiệu hai phương pháp đo cao cơ bản, chủ yếu sử dụng trong trắc địa, là phương pháp đo cao hình học và phương pháp đo cao lượng giác

5.2 NGUYÊN LÝ ĐO CAO HÌNH HỌC

Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B, tạo một mặt phẳng nằm ngang và xác định khoảng cách thẳng đứng từ hai điểm tới một mặt phẳng này, giả sử là s

và t (hình 5.2), thì chênh cao giữa chúng là:

A

B MÆt ph¼ng n»m ngang

s

t s t

h

Hình 5.2 Nguyên lý đo cao hình học

Dụng cụ để tạo mặt phẳng nằm ngang là máy thuỷ bình (còn gọi là máy thuỷ chuẩn hay máy Nivo), dụng cụ đặt tại các điểm để đo khoảng cách s, t là mia

Có các phương pháp đo cao hình học:

- Đo cao hình học phía trước: máy thuỷ bình đặt tại A hoặc tại B (phương pháp này

ít được sử dụng vì độ chính xác không cao)

- Đo cao hình học từ giữa: máy đặt giữa A và B

Giả sử điểm A đã biết độ cao HA, điểm B cần xác định độ cao Mia đặt tại A, điểm

đã biết độ cao gọi là mia sau, mia đặt tại B, điểm chưa biết độ cao gọi là mia trước Tương ứng, đọc các số đọc mia sau (s), mia trước (t) Chênh cao giữa hai điểm AB là:

1 2

Máy thuỷ bình là dụng cụ trắc địa

chủ yếu dùng để đo cao, ngoài ra có thể đo

góc và đo khoảng cách

Cũng tương tự như máy kinh vĩ, máy

thuỷ bình gồm ba phần chính:

Giá máy, đế máy và thân máy

Hình 5.5 Máy thuỷ bình NA720

Máy thuỷ bình có ba trục chính: trục ống kính, trục quay máy và trục ống thuỷ

Hình 5.6 Các trục chính máy thuỷ bình và mia Theo độ chính xác, máy thuỷ bình được chia làm ba loại [6]:

+ Máy thuỷ bình chính xác cao mh = (0,5 1,0) mm/km

+ Máy thuỷ bình chính xác: mh = (1 10) mm/km

+ Máy thuỷ bình kỹ thuật: mh = (10 30) mm/km

Theo cấu tạo, máy thuỷ bình chia làm hai loại:

+ Máy thuỷ bình có ốc kích nâng để điều chỉnh tia ngắm nằm ngang

+ Máy thuỷ bình tự động điều chỉnh tia ngắm nằm ngang

+ Máy thuỷ bình điện tử

5.3.2 Mia đo cao

Mia là một loại thước đặc biệt được dùng trong đo cao Mia đo cao được làm bằng

gỗ hoặc kim loại dài 3 đến 4m, cả hai mặt đều khắc vạch đến cm (hình 5.6)

Hai mặt mia khắch vạch hai màu đen, đỏ khác nhau và cách nhau một giá trị gọi là hằng số mia, thường là 4575, 5675,…

Một số mia còn gắn bọt thuỷ tròn để dựng mia được thẳng đứng và thang khắc vạch làm bằng hợp kim invar, được sử dụng khi yêu cầu độ chính xác cao

5.3.3 Kiểm nghiệm các điều kiện cơ bản của máy thuỷ bình

Cũng tương tự như máy kinh vĩ, máy thuỷ bình phải thoả mãn các điều kiện hình học cơ bản:

1 Trục ống thuỷ dài vuông góc với trục quay máy

2 Dây ngang của dây chữ thập nằm ngang

3 Trục ống kính song song với trục ống thuỷ dài (sai số góc i)

Hai điều kiện 1 và 2 được kiểm nghiệm tương tự như đối với máy kinh vĩ

Kiểm nghiệm trục ống kính song song với trục ống thuỷ dài (hay còn gọi điều kiện trục ống kính nằm ngang hoặc sai số góc i)

t t'

- Đặt máy cách đều hai điểm, cân bằng chính xác Quay máy đọc số đọc mia tại A, được giá trị s Quay máy đọc số đọc mia tại B, được giá trị t

Chênh cao không chứa sai số góc i: h = s - t

- Chuyển máy cách mia sau 2 - 3m Đo chênh cao giữa hai điểm A và B lần thứ hai

tương tự như trên

Chênh cao chứa sai số góc i: h’ = s’ – t’

Sai lệch giữa hai giá trị chênh cao h’ và h là do ảnh hưởng của sai số góc i, sai lệch này phải nhỏ hơn một giá trị nhất định Ví dụ khi đo cao hạng IV, hiệu (h – h’) ≤ ± 3mm

5.4 ĐO CAO HÌNH HỌC HẠNG IV

Đo cao hình học được chia thành năm cấp hạng: hạng I, hạng II, hạng III, hạng IV

và cấp Kỹ thuật Trong đó hai cấp hạng cuối thường được dùng trong xây dựng

Trình tự đo và ghi sổ:

Trạm máy 1:

- Dựng mia thẳng đứng ở hai điểm cần đo, đặt máy ở giữa hai điểm và cân bằng máy

- Quay máy ngắm mia sau, đọc trên mặt đen các số đọc chỉ trên (1), giữa (2) và dưới (3)

- Quay máy ngắm mia trước, đọc trên mặt đen các số đọc chỉ trên (4), giữa (5) và dưới (6)

- Máy vẫn ngắm mia trước, mia trước quay mặt đỏ, đọc số đọc chỉ giữa (7)

- Quay máy trở lại ngắm mặt đỏ mia sau, đọc số đọc chỉ giữa (8)

(Như vậy, tại một trạm máy, trình tự đo là sau – trước – trước – sau, tương ứng là đen -

đen - đỏ - đỏ)

Kiểm tra các hạn sai đo đạc, tính toán sơ bộ kết quả đo Nếu đạt, chuyển máy sang trạm đo tiếp theo

Trạm máy 2: Mia trước vẫn giữ nguyên, và lúc này trở thành mia sau Mia sau

chuyển đến điểm đo mới và trở thành mia trước Máy chuyển đến giữa hai mia

Trình tự đo tương tự như trạm máy 1

Cứ tiếp tục cho đến hết tuyến đo

SỔ ĐO ĐỘ CAO THUỶ CHUẨN HẠNG IV

Thời tiết: Nắng, gió nhẹ Người tính: Nguyễn Phúc Thắng

Kí hiệu mia Hằng số

Số đọc mia Chênh cao

đen đỏ (mm)

Chênh cao trung bình

h TB (mm) Sau

(S)

Trước (T)

1/A-B

74.2[1] đen trên 1636(1) 2363(4) 77.0[2] đen giữa 1265(2) 1978(5) -713[7] -712.5[10]

1/C-D

80.8 đen trên 2675 1441 77.0 đen giữa 2271 1056 +1215 +1217.5

đen dưới 1867 0671 158.8/+2.2 đỏ giữa 6749 5629 +1120

1/E-A

76.0 đen trên 1008 2448 77.0 đen giữa 0629 2062 -1433 -1432.5

đen dưới 0248 1678 153.0/-1.0 đỏ giữa 5105 6673 -1532

Chênh lệch khoảng ngắm : [4] = [1] – [2] ≤ 5m

Hằng số mia: [5] = (8) – (3)

[6] = (7) – (6) Chênh cao mặt đen: [7] = (2) – (5)

5.5 CÁCH LOẠI TRỪ SAI SỐ TRONG ĐO CAO HÌNH HỌC

Trong đo cao hình học có rất nhiều sai số ảnh hưởng tới kết quả đo Tuy nhiên, các sai số này sẽ bị loại trừ hoặc làm giảm nếu chúng ta sử dụng các thao tác đo hợp lý

Khi đo, máy đặt giữa sẽ loại trừ được sai số góc i, sai số do ảnh hưởng của độ cong quả đất, sai số do tia ngắm bị khúc xạ

Tiến hành đo chênh cao hai lần đi và về trong hai buổi sáng và chiều, kết quả lấy trung bình sẽ làm giảm được sai số do nhiệt độ môi trường biến đổi, sai số do mia lún

Đo theo trình tự sau – trước – trước – sau hay đen - đen - đỏ - đỏ sẽ làm giảm được sai số do máy lún

Số trạm đo trong một tuyến là chẵn sẽ loại trừ được sai số do vạch “0” của mia bị mòn

…

Ngoài ra, trong quá trình đo, người đo và người ghi sổ nên hết sức cẩn thận và kiểm tra lẫn nhau để tránh sai số thô, máy phải được che ô khi đo dưới trời nắng

5.6 ĐO CAO LƯỢNG GIÁC

Nguyên lý của đo cao lượng giác là xác định chênh cao h dựa vào mối quan hệ lượng giác giữa h với các đại lượng đo là góc đứng V, cạnh bằng D

Từ hình 5.9:

h = DtgV + i – r (5.10)

Nếu khoảng cách AB được đo bằng

dây đo khoảng cách (phương pháp quang

học):

D = Kn cos2V (5.11)

r D

S

V

h B

r: số đọc chỉ giữa (chiều cao tiêu)

Độ chính xác đo cao lượng giác phụ thuộc vào độ chính xác đo khoảng cách D và góc đứng V

CHƯƠNG 6 LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA 6.1 ĐỊNH HƯỚNG ĐƯỜNG THẲNG

Định hướng đường thẳng là xác định góc giữa đường thẳng với một hướng được chọn làm hướng gốc

6.1.1 Góc phương vị thực A

Góc phương vị thực (A) là góc tính từ

hướng bắc của kinh tuyến thực tới hướng của

đường thẳng theo chiều thuận kim đồng hồ

Góc phương vị thực có giá trị từ 00 đến 3600

Do các kinh tuyến thực không song

song với nhau mà hội tụ tại hai cực nên

phương vị thực của một đường thẳng tại các

điểm khác nhau sẽ khác nhau:

Ai+1 = Ai ± γ (6.1) Trong đó: γ - độ hội tụ kinh tuyến

Góc phương vị từ (At) là góc tính từ

hướng bắc của kinh tuyến từ (hướng kim

nam châm) tới hướng của đường thẳng

theo chiều thuận kim đồng hồ Góc phương

vị từ có giá trị từ 00 đến 3600

Kinh tuyến từ các điểm khác nhau

sẽ không song song với nhau Do đó

phương vị từ tại các điểm khác nhau trên

cùng đường thẳng cũng khác nhau:

Ati+1 = Ati ± δ (6.2) Trong đó: δ - độ lệch từ

Góc định hướng () là góc tính từ hướng bắc của kinh tuyến trục (trục OX) tới hướng của đường thẳng theo chiều thuận kim đồng hồ Góc định hướng có giá trị từ 00 đến

3600

Trên cùng một đường thẳng, góc

định hướng không đổi tại các điểm khác

nhau Do đó trong trắc địa góc định hướng

Ký hiệu i là các góc bằng giữa các đoạn thẳng Quan hệ giữa góc

định hướng của các đoạn thẳng và các góc bằng như hình 6.4.S

Hình 6.4 Góc bằng và góc định hướng Nếu góc bằng ở bên trái đường tính:

6.2 HAI BÀI TOÁN TRẮC ĐỊA CƠ BẢN

6.2.1 Bài toán trắc địa thuận

Biết tọa độ điểm A (XA , YA), góc định hướng AB và đo khoảng cách bằng DAB Tính tọa độ của điểm B (XB , YB)

IV

II III

+/+

-/+

-/-

+/-= 360 - r o

 r

Hình 6.6 Tính góc định hướng

6.3 KHÁI NIỆM LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG

6.3.1 Khái niệm

Lưới khống chế trắc địa mặt bằng là hệ thống các điểm mốc cố định ngoài thực địa,

có toạ độ mặt bằng chính xác trong một hệ thống nhất Các điểm này được liên kết với nhau bởi các trị đo góc, khoảng cách hoặc cả hai

Lưới khống chế được xây dựng theo nguyên tắc từ tổng thể tới chi tiết, từ độ chính xác cao tới độ chính xác thấp

Lưới khống chế trắc địa Nhà nước được chia làm bốn hạng với quy mô và độ chính xác giảm dần và cấp hạng nhỏ là lưới chêm dày cho lưới cấp lớn hơn

Bảng 6.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác Nhà nước [8]

Chỉ tiêu kỹ thuật Hạng I Hạng II Hạng III Hạng IV Chiều dài cạnh tam giác (km) 20 30 7  20 5  10 2  6

Sai số tương đối đo cạnh đáy

4000001

3000001

2000001

2000001

Sai số trung phương đo góc 0''7 1''00 1''5 2''5 Góc nhỏ nhất trong tam giác 40O 30O 30O 25O

Mạng lưới Nhà nước tiếp tục được chêm dày bằng các cấp lưới: lưới giải tích cấp

1, cấp 2 hoặc lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2 và lưới khống chế đo vẽ nhằm đảm bảo mật độ điểm khống chế cho các yêu cầu công việc

Bảng 6.2 Các chỉ tiêu ký thuật của lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2 [8]

Chiều dài đường chuyền (km)

6.3.2 Các phương pháp xây dựng lưới

1 Phương pháp tam giác

Hình 6.7 Lưới tam giác Trong đó tất cả các góc hoặc tất cả các cạnh hoặc tất cả góc và cạnh được đo Các góc được đo bằng máy kinh vĩ, các cạnh được đo bằng thước thép (hiện nay ít được dùng), máy đo khoảng cách điện tử (toàn đạc điện tử hiện dùng rất phổ biến để đo góc và cạnh lưới) hoặc đo bằng định vị GPS tương đối

2 Phương pháp đường chuyền

C D 1

Thông thường, các bước xây dựng lưới khống chế trắc địa được thực hiện qua các bước:

- Thiết kế kỹ thuật (ước tính độ chính xác lưới, độ chính xác đo đạc lưới), kinh tế

- Chôn mốc

- Đo đạc lưới

- Tính toán, bình sai lưới khống chế

6.3.4 Khái niệm về bình sai lưới

Bình sai lưới, công việc bắt buộc và quan trọng của Trắc địa, là phân phối sai số theo luật phân phối chuẩn dựa vào nguyên lý số bình phương nhỏ nhất (6.16) và tính toán xác định tọa độ các điểm lưới

Công tác bình sai lưới được thực hiện khi lưới có trị đo thừa, ví dụ: chỉ cần đo 2 góc trong một tam giác là đủ (góc còn lại tính từ 2 góc đo), nếu đo cả 3 góc thì có 1 trị đo thừa mới có thể bình sai được

Có thể tiến hành bình sai chặt chẽ (phương pháp bình sai điều kiện, bình sai gián tiếp,…) hoặc bình sai gần đúng Phương pháp bình sai gần đúng được sử dụng nếu yêu cầu độ chính xác không cao (ví dụ lưới đo vẽ bản đồ tỷ lệ nhỏ, lưới khống chế nối các đỉnh ngoặt khi thi công đường,…)

Trong các tài liệu học tập dành cho chuyên ngành trắc địa như [3], bình sai lưới được giới thiệu rất kỹ Giáo trình này, sẽ giới thiệu phương pháp bình sai gần đúng cho một vài dạng lưới

6.4 LƯỚI ĐƯỜNG CHUYỀN

6.4.1 Khái niệm

Là hệ thống các điểm khống chế mặt bằng tạo thành chuỗi đường chuyền và các điểm này được liên kết với nhau bởi các trị đo góc và cạnh

Các dạng đường chuyền:

C D 1

C D 1

2

3

4 3

6.4.2 Tính toán bình sai gần đúng đường chuyền phù hợp

Giả sử tính toán bình sai gần đúng đường chuyền phù hợp gồm n điểm mới, đo (n+2) góc và (n+1) cạnh Trình tự như sau:

1 Bình sai sai số khép góc:

Tổng các góc đo của đường chuyền: [] = β1 + β2 + … + βn+2 (6.16)

Theo lý thuyết, góc định hướng được tính như sau:

B1 = AB + 1' -1800

12 = B1 + 2' -1800

…

CD = nC + n+2' -1800Thay các góc định hướng vào:

CD = AB + [']–(n+2)1800 (6.17) Hay tổng góc lý thuyết:

['] = CD - AB+(n+2)1800 (6.18)

Sai lệch tổng góc lý thuyết và tổng góc đo, gọi là sai số khép góc (hay sai số khép góc định hướng):

f = [] - ['] = [] + AB - CD -(n+2)1800 (6.19)Sai số khép góc này phải nhỏ hơn sai số khép góc cho phép fcp (cụ thể, đường chuyền cấp 2 fcp = 20" n2, đường chuyền kinh vĩ fcp = 60" n2 ), nếu không phải

đo đạc lại

Tính số hiệu chỉnh góc v i:

n f

4 Bình sai sai số khép toạ độ:

Theo lý thuyết, tổng các gia số toạ độ:

T D

fy fx D

[

2 2

Sai số cho phép đối với đường chuyền kinh vĩ là 1/2000

Tính số hiệu chỉnh gia số tọa độ: , 1 , 1

1 , 1

Gia số tọa độ sau bình sai: 'Xi,i+1 = Xi,i+1 + vxi,i+1 (6.35)

'Yi,i+1 = Yi,i+1 + vyi,i+1 (6.36)

5 Tính tọa độ các điểm sau bình sai:

Ví dụ: Bình sai gần đúng đường chuyền kinh vĩ :

Các bước tính toán bình sai được thực hiện trong bảng:

f D

6.4.3 Tính toán bình sai gần đúng đường chuyền khép kín

Xét lưới đường chuyền khép kín n điểm mới, đo (n + 2) góc và (n+1) cạnh

Khi tính toán bình sai gần đúng, lưu ý, chỉ có các góc trong của đường chuyền, (n+1) góc, là tham gia bình sai góc, còn một góc ngoài chỉ tham gia tính chuyền phương vị

Tuần tự tính toán bình sai như đối với đường chuyền phù hợp, chỉ khác các giá trị lý thuyết:

6.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG LƯỚI MẶT BẰNG KHÁC THƯỜNG DÙNG 6.5.1 Giao hội góc thuận

Từ hai điểm khống chế đã biết toạ độ

A, B tiến hành đo góc giao hội A, B tới

A B

A B

B A

B A P

A B

A B

B A

A B P

g g

g Y g Y X X Y

g g

g X g X Y Y X

cotcot

cotcot

cotcot

BP AP

A B BP B AP A P

tg X X Y Y

tg tg

Y Y tg

X tg

X X

)(

Để tăng độ chính xác, toạ độ điểm P thường được xác định từ ba điểm đã biết toạ

độ, tạo thành hai tam giác giao hội góc, toạ độ điểm P được tính từ hai tam giác và lấy trung bình

6.5.2 Giao hội góc nghịch

Cần xác định toạ độ điểm P, tại P đo các

góc β1, β2 tới ba điểm A, B, C đã biết toạ độ

)(

)(

)(

)(

)(

)(

2 1

2 1

B C A

C A

B

B C A

C A

B PA

y y ctg

x x ctg x x

x x ctg

y y ctg y y tg

Từ đó xác định các góc định hướng:

0 2

0 1

180180

Tọa độ điểm P tính theo công thức Gauss (6.43)

Trường hợp điểm P nằm trên vòng tròn ngoại tiếp tam giác ABC thì sẽ có vô số điểm P thoả mãn các công thức trên, điểm P sẽ là bất định và vòng tròn ngoại tiếp tam giác ABC được gọi là vòng tròn nguy hiểm.Trường hợp này không được áp dụng phương pháp giao hội góc nghịch

6.5.3 Giao hội cạnh

Từ hai điểm A, B đã biết toạ độ, đo

các khoảng cách tới điểm P: DAP DBP (hình

6.13)

Góc tại điểm A được xác định theo

định lý hàm số cosin:

1 1 2 2 1 2 1

2cos

D D D D D

αAP = αBA – A ± 1800

B A

Toạ độ điểm P được xác định từ toạ độ điểm A, góc định hướng và chiều dài cạnh

AP xác định theo bài toán trắc địa thuận

Để tăng độ chính xác, toạ độ điểm P thường được xác định từ ba điểm đã biết toạ

độ, tạo thành hai tam giác giao hội cạnh, lúc này toạ độ điểm P được tính hai lần và lấy trung bình

6.6 KHÁI NIỆM LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐỘ CAO

Lưới khống chế độ cao là hệ thống các điểm mốc cố định ngoài thực địa, có độ cao chính xác trong một hệ độ cao thống nhất Các điểm này được liên kết với nhau bằng các lưới độ cao

Các nguyên tắc, các bước xây dựng lưới tương tự như đối với lưới khống chế mặt bằng

Các dạng lưới lưới độ cao cũng có các dạng như lưới đường chuyền trắc địa

Lưới khống chế độ cao được phân thành 5 cấp hạng: hạng I, II, III, IV và cấp kỹ thuật

Bảng 6.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của các cấp hạng lưới độ cao

6.7 BÌNH SAI GẦN ĐÚNG LƯỚI ĐỘ CAO

6.7.1 Lưới độ cao nối hai điểm gốc

Giả sử có lưới độ cao nối giữa hai điểm gốc A (HA) và B (HB) gồm n điểm cần xác định độ cao (hình 6.14) Đo (n+1) chênh cao hi với số trạm đo tương ứng ni

A

B 1

][f

n n

Kiểm tra [v] = - fh

- Hiệu chỉnh chênh cao: hi' = hi + vhi (6.47)

- Tính độ cao của các điểm sau bình sai: Hi = Hi-1 + hi' (6.48)

Ví dụ: Bình sai gần đúng lưới độ cao nối hai gốc có sơ đồ và các trị đo như hình 6.15:

B 1

Với dạng lưới độ cao khép kín như

trên, việc tính toán bình sai hoàn toàn tương

tự như đối với lưới độ cao nối hai điểm gốc

1 n

2

n 1 h

n n n h

Hình 6.16 Lưới độ cao khép kín

6.7.3 Lưới độ cao có điểm nút

ba tuyến đo cao (hình 6.17)

Giả sử h1 là tổng chênh cao đo từ điểm A tới điểm nút N, tương ứng với tổng n1

trạm đo

Tương tự tuyến từ B đến N có h2, n2 Tuyến C đến N có h3, n3

Đầu tiên tính độ cao điểm nút N, là độ cao trung bình trọng số theo ba tuyến:

3 2 1

3 3 2 2 1 1

P P P

P H P H P H

n

Sau đó lần lượt bình sai ba lưới độ cao riêng rẽ như đối với lưới độ cao nối hai điểm đã gốc

CHƯƠNG 7 BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ ĐO VẼ BẢN ĐỒ 7.1 KHÁI NIỆM VỀ BẢN ĐỒ

7.1.1 Khái niệm

Bản đồ: là hình chiếu thu nhỏ của một khu vực mặt đất lên mặt phẳng ngang theo

một phương pháp chiếu nào đó có kể đến ảnh hưởng độ cong trái đất

Tuỳ theo mục đích sử dụng và nội dung biểu diễn, bản đồ được chia làm nhiều loại: bản đồ địa lý, bản đồ du lịch, bản đồ giao thông, bản đồ địa hình,… Trong xây dựng, kiến trúc và quy hoạch, … chủ yếu sử dụng bản đồ địa hình

Nội dung thể hiện trong bản đồ địa hình bao gồm [7]:

- Cơ sở toán học

- Thủy hệ và các đối tượng liên quan

- Địa hình

- Đường giao thông và các đối tượng liên quan

- Dân cư và các đối tượng kinh tế, văn hoá, xã hội

- Thực vật

- Biên giới quốc gia, địa giới hành chính

- Ghi chú địa danh và các ghi chú cần thiết khác

Bình đồ: là hình chiếu thu nhỏ của một khu vực nhỏ mặt đất lên mặt phẳng ngang

theo phương pháp chiếu thẳng góc và không kể đến ảnh hưởng độ cong trái đất

Mặt cắt : là hình chiếu thu nhỏ của mặt cắt đứng mặt đất theo một hướng nào đó lên

Mắt người chỉ phân biệt được hai điểm cách nhau từ 0.1mm, từ đây người ta lấy làm

cơ sở cho độ chính xác biểu diễn bản đồ:

mBĐ = 0.2M (mm) (7.2) Tức là đoạn thẳng ngoài thực địa có chiều dài lớn hơn 0.2M (mm) mới biểu diễn được trên bản đồ

7.2 PHÂN MẢNH VÀ ĐÁNH SỐ BẢN ĐỒ

Kích thước tờ bản đồ thường là 50x50cm, và nó chỉ biểu diễn được một khu vực nhỏ Để biểu diễn một khu vực lớn, một quốc gia, … phải sử dụng nhiều tờ bản đồ Để dễ dàng quản lý và ghép nối, người ta phải phân mảnh và đánh số bản đồ

Dưới đây trình bày nguyên tắc phân mảnh và đánh số bản đồ trong hệ toạ độ VN2000 của nước ta [6]

Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1.000.000

Mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 kích thước 40x60 là giao nhau của múi 60 chia theo đường kinh tuyến và đai 40 chia theo đường vĩ tuyến

Ký hiệu múi được đánh số 1, 2, 3,… bắt đầu từ múi số 1 nằm giữa kinh tuyến 1800 Đông và 1740 Tây, ký hiệu múi tăng từ Đông sang Tây

Ký hiệu đai được đánh bằng các chữ cái Latin A, B, C (bỏ qua chữ cái O và I để tránh nhầm lẫn với số 0 và số 1) bắt đầu từ đai A nằm giữa vĩ tuyến 00 và 40 Bắc, ký hiệu đai tăng từ xích đạo về cực

Trong hệ thống lưới chiếu UTM quốc tế, người ta đặt trước ký hiệu đai thêm chữ cái

N đối với các đai ở Bắc bán cầu và chữ S đối với các đai ở Nam bán cầu

Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 trong hệ VN-2000 có dạng X-yy (NX-yy), trong đó X là ký hiệu đai và yy là ký hiệu múi, phần trong ngoặc là phiên hiệu mảnh theo kiểu UTM quốc tế

Ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 chứa Hà Nội có phiên hiệu là F-48 (NF-8)

Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500.000

Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500.000, mỗi mảnh có kích thước 20x30, phiên hiệu mảnh đặt bằng các chữ cái A, B, C, D theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới

Các tờ bản đồ tỷ lệ lớn hơn được đánh số theo môt quy luật nhất định (tham khảo

trong các giáo trình chuyên ngành)

7.3 BIỂU DIỄN ĐỊA VẬT, ĐỊA HÌNH TRÊN BẢN ĐỒ 7.3.1 Biểu diễn địa vật

Địa vật là những vật thể do thiên nhiên hay do con người tạo ra như nhà cửa, đường xá, sông hồ, rừng núi, …

Địa vật được biểu diễn các ký hiệu đơn giản, rβ ràng và thống nhất

Biểu diễn theo tỷ lệ: đối với những địa vật có hình dáng, kích thước mà khi thu nhỏ

theo tỷ lệ bản đồ vẫn đủ phân biệt hình dáng, kích thước của chúng

Ví dụ: ao hồ, rừng, làng mạc, thành phố, …

Biểu diễn phi tỷ lệ: đối với những địa vật có kích thước nhỏ mà khi thu nhỏ theo tỷ

lệ bản đồ thì không thể hiện được như cây độc lập, giếng nước, nhà thờ thì dùng các kí hiệu đặc trưng Các kí hiệu này được qui định bởi Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước

Vớ dụ:

Trg.

Đài, trạm khí tượng Điện thoại công cộng

Đài phát thanh, truyền hình.Trạm bưu điệnTrạm biến thế Cột anten

Trạm tiếp xăng dầu Lò nung,sấyTrường học Bệnh viện

Nghĩa địa Mộ xây độc lậpChòi cao Tượng đài, bia tưởng niệmTháp cổ Đình, chùa, đền, miếu

Ngoài ra người ta kết hợp hai cỏch biểu diễn trờn để biểu diễn những địa vật dạng tuyến như sụng suối, đường giao thụng, biờn giới, những địa vật này được thể hiện chiều dài theo tỷ lệ, chiều rộng phi tỷ lệ

7.3.2 Biểu diễn địa hỡnh

Địa hỡnh là hỡnh dỏng, độ cao thấp của bề mặt đất Địa hỡnh rất quan trọng trong việc lựa chọn phướng ỏn quy hoạch, thiết kế, thi cụng cỏc cụng trỡnh

Cú nhiều phương phỏp để biểu diễn địa hỡnh như: phương phỏp kẻ võn, phương phỏp tụ màu, … nhưng cú nhiều ưu điểm và phổ biến nhất hiện nay là phương phỏp đường đồng mức kết hợp ghi chỳ độ cao

Phương phỏp đường đồng mức:

Đường đồng mức hay đường bỡnh độ là đường nối liền cỏc điểm cú cựng độ cao

Hỡnh 7.2 Biểu diễn địa hỡnh bằng đường đồng mức

130m

120m110m100m