Giáo trình Lập lưới và đo vẽ bình đồ bằng phương pháp toàn đạc (Nghề Trắc địa công trình CĐTC)

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẬP LƯỚI VÀ ĐO VẼ BÌNH ĐỒ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỒN ĐẠC NGHỀ: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Quảng Ninh, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm BÀI ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ Khái niệm Lưới đường chuyền kinh vĩ tập hợp điểm ngồi thực địa đo, tính tốn tọa độtheo quan hệ đường chuyền Phân loại Đường chuyền kinh vĩ gồm có loại chính: đường chuyền kín, đường chuyền hở đường chuyền nhánh Quy trình thành lập - Thiết kế lưới đồ tỷ lệ nhỏ - Chuyển điểm lưới thiết kế thực địa Hoặc khảo sát bố trí điểm lưới trực tiếp ngồi thực địa - Chọn điểm, chôn mốc - Đo lưới, xử lý số liệu đo - Bình sai, tính tọa độ lưới Đường chuyền kinh vĩ 4.1 Nội dung phương pháp đường chuyền Phương pháp đường chuyền đơn giản thuận lợi để lập lưới khống chế khu vực có địa hình phức tạp địa vật che khuất nhiều Trên khu đo chọn điểm cần thiết, đóng cọc gỗ bê tông làm dấu mốc Các điểm nối với tạo thành đường gãy khúc nối hai điểm khống chế trắc địa cấp cao thành dạng đa giác khép kín gọi đường chuyền Dùng máy kinh vĩ dụng cụ đo dài đo tất góc ngoặt chiều dài cạnh đường chuyền để tính toạ độ điểm cần xác định Thông thường điểm đường chuyền đo góc nằm ngang chiều dài cạnh liên kết với điểm bên cạnh điểm đường chuyền bố trí linh hoạt tuỳ theo điều kiện khu vực địi hỏi tầm nhìn thơng hướng hai điểm kề dựng tiêu cao 4.2 Các dạng đường chuyền kinh vĩ Đường chuyền kín: Xuất phát từ điểm khép điểm làm thành đa giác kín Điểm xuất phát điểm khống chế biết, Ví dụ điểm A, điểm B hình (7.1.a) Số liệu biết trước góc phương vị AB (AB) toạ độ điểm B (XB , YB) Cần đo chiều dài cạnh góc đường chuyền Ngồi cịn phải đo góc nối phương vị O đường chuyền với cạnh gốc AB Trong trắc địa cơng trình, đường chuyền kín thường dùng để thiết lập điểm khống chế cho vùng đất tập trung vùng lịng hồ, vị trí cơng trình v.v Ở khu vực chưa có điểm khống chế bậc cao phải thiết lập đường chuyền kín độc lập Tức chọn lấy toạ độ giả định cho điểm đường chuyền, đo góc phương vị từ cạnh qua điểm có toạ độ giả định Từ toạ độ giả định, góc phương vị từ góc, cạnh đường chuyền tính toạ độ giả định điểm khác Hình 7.1.a Đường chuyền kín Đường chuyền hở (cịn gọi đường chuyền phù hợp) hình (7.1.b), xuất phát từ điểm khống chế bậc cao, phát triển khu đo nối vào điểm bậc cao khác đường chuyền hở dùng để thiết lập điểm khống chế cho vùng đất hẹp kéo dài lòng thung lũng, tuyến đường, kênh mương, đê v.v Lưới đo toàn góc kẹp trái tồn góc kẹp phải đường tính chuyền, đo tất cạnh Hình 7.1.b Đường chuyền phù hợp Đường chuyền nhánh (còn gọi đường chuyền treo): thiết lập làm điểm khống chế bổ xung cho đường chuyền khơng đo ba điểm Trong thực tế công tác trắc địa ngồi bố trí dạng đường chuyền trên, cịn bố trí lưới đường chuyền gồm nhiều tuyến đường chuyền tạo thành vịng khép điểm nút Hình 7.1.c Đường chuyền nhánh hợp Hình 7.1.d Đường chuyền phù Quy trình lập lưới khống chế theo phương pháp đường chuyền kinh vĩ thực theo hai giai đoạn: giai đoạn ngoại nghiệp giai đoạn nội nghiệp 4.3 Công tác ngoại nghiệp Công tác ngoại nghiệp gồm: thiết kế đường chuyền, khảo sát chọn điểm, chơn mốc ngồi thực địa, đo cạnh đo góc ngang đường chuyền Trước thiết kế đường chuyền cần nghiên cứu đồ cũ, nghiên cứu địa hình, địa vật khu đo, tìm kiếm điểm khống chế cấp cao xây dựng từ trước đánh giá xem chúng sử dụng hay không Các điểm đường chuyền phải phân bố khu đo, đặt nơi quang đãng khống chế nhiều địa hình địa vật xung quanh, thuận lợi cho đo vẽ chi tiết đồ Căn vào đặc điểm địa hình, địa vật điểm khống chế cấp cao để chọn hình dáng chung đường chuyền, tìm điểm xuất phát, điểm ngoặt điểm kết thúc đánh dấu điểm thiết kế lên đồ Có thể thiết kế nhiều phương án so sánh chọn lấy phương án tốt Dựa vào tỷ lệ đồ cần đo vẽ yêu cầu độ xác điểm đường chuyền mà người ta xác định số tiêu chuẩn đường chuyền kinh vĩ Các đường chuyền thiết kế cần đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định quy phạm đo vẽ đồ tỷ lệ lớn: - Chiều dài cạnh trung bình 150  250m; - Cạnh dài khơng vượt 350m; - Cạnh ngắn không ngắn 20m; - Sai số trung phương đo góc 30”; - Sai số khép tương đối giới hạn 1:2000 1:1000 Tổng chiều dài cạnh đường chuyền kinh vĩ dạng phù hợp không vượt quy định bảng 7-1 Bảng 7.1 Tổng chiều dài cạnh đường chuyền kinh vĩ theo tỷ lệ đường chuyền Tỷ lệ đồ 1:500 1:1000 1:2000 1:5000 Khu vực quang đãng 0,6km 1,2km 2,0km 4,0km Khu vực rừng núi 1,0km 1,5km 3,0km 5,0km Đối với tuyến đường chuyền nối hai điểm nút chiều dài đường chuyền phải giảm 30% so với quy định bảng 7.1 Sau thiết kế phòng, ta đem thiết kế thực địa khảo sát lại vị trí điểm chọn điểm thức Điểm đường chuyền phải đặt đất vững chắc, đảm bảo thông hướng với điểm bên cạnh để dễ dàng đặt máy đo góc đo dài cạnh Tại điểm đường chuyền chọn phải chôn mốc để đánh dấu vị trí điểm Tuỳ theo yêu cầu cơng việc mà sử dụng loại mốc tạm thời cọc gỗ loại mốc sử dụng lâu dài bê tơng Cọc gỗ có đường kính  8cm, dài 40  60cm, đầu cọc có đóng đinh sắt nhỏ làm tâm mốc Mốc bê tơng đỉnh có gắn lõi thép dấu sứ có dấu chữ thập làm tâm mốc Trên đầu cọc dùng sơn ghi tên điểm Để dễ tìm, phải làm dấu nhận biết đào rãnh xung quanh, đóng cọc hiệu bên cạnh vẽ phác vị trí mốc vào sổ Trước đo đường chuyền cần phải kiểm nghiệm điều chỉnh máy kinh vĩ, máy đo dài thước thép Tại điểm đường chuyền, kể điểm cấp cao nối với đường chuyền phải đặt máy kinh vĩ để đo góc ngang Khi đo góc phải quy định rõ hướng đo góc, đo tất góc nằm phía trái phía phải đường chuyền Sử dụng máy kinh vĩ có độ xác 30” đo góc với vịng đo, giữ vịng đo phải thay đổi vị trí bàn độ 90o Giá trị góc vịng đo khơng chênh lệch 45” Sai số khép góc đo cho phép đường chuyền kinh vĩ là: (7.1) f = n gh Trong n số góc đo đường chuyền Chiều dài cạnh đường chuyền đo trực tiếp thước thép phải đo đo Độ chênh lệch hai lần đo cạnh phải nhỏ 1: 2000 khu quang đãng 1:1000 vùng núi Nơi dốc hơn1,5o phải đo góc nghiêng để tính chuyển cạnh chiều dài nằm ngang Ngày máy đo dài điện quang máy toàn đạc điện tử sử dụng rộng rãi, ta sử dụng máy để kết hợp đo đồng thời góc cạnh đường chuyền kinh vĩ Kết đo góc đo dài phải ghi chép đầy đủ vào sổ theo mẫu quy định, khơng tẩy xố phải tính tốn, kiểm tra chặt chẽ Sau kiểm tra tồn sổ đo góc, đo cạnh, tính giá trị trung bình trị đo cơng tác nội nghiệp bắt đầu Công tác nội nghiệp gồm tính tốn bình sai, đánh giá độ xác viết báo cáo kỹ thuật Mục đích cuối việc tính tốn đường chuyền tìm toạ độ xác điểm cần xác định đường chuyền Do kết đo có tồn sai số đo nên trước tính toạ độ thức, cần tìm cách phát sai số đo sau tính tốn hiệu chỉnh kết đo để đại lượng đo thoả mãn điều kiện toán học Cơng việc gọi bình sai đường chuyền Đối với mạng lưới trắc địa có độ xác cao cần sử dụng phương pháp bình sai chặt chẽ Đường chuyền kinh vĩ loại lưới khống chế đo vẽ có độ xác thấp nên dùng phương pháp bình sai gần Do hạn chế chương trình, xin giới thiệu phương pháp bình sai gần đường chuyền kinh vĩ phù hợp khép kín khơng khép kín 4.4 Cơng tác nội nghiệp a Tính tốn bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín Ta xét trình tự tính tốn đường chuyền kinh vĩ khép kín sơ đồ hình (7.1.a) Xuất phát từ điểm khống chế biết, Ví dụ điểm B khép điểm làm thành đa giác kín Số liệu biết trước góc phương vị AB (AB) toạ độ điểm B (XB , YB) Các cạnh góc đường chuyền, góc nối phương vị O đường chuyền với cạnh gốc AB lấy từ sổ đo ngoại nghiệp Bước 1- Kiểm tra sai số khép góc hiệu chỉnh góc ngang đường chuyền Giả sử số đỉnh đa giác n, đa giác phẳng nên tổng góc đa giác theo lý thuyết là: (7.2) lt = (n-2) 180o Dùng kết đo ta tính tổng góc đo đa giác Do góc đo có chứa sai số nên tổng góc đo khơng tổng góc lý thuyết, độ chênh hai tổng góc gọi sai số khép đo góc: (7.3) f = đo - lt Sai số khép góc đo phải nhỏ giới hạn cho phép Theo lý thuyết sai số ta lấy sai số giới hạn hai lần sai số trung phương, tức là: (7.4) gh = 2.m thức: Sai số giới hạn tổng n góc đường chuyền khép kín tính theo cơng f gh = 2.m n (7.5) Sai số trung phương đo góc quy định 30” nên sai số khép giới hạn đường chuyền đo góc là: (7.6) f gh = 60 n Kiểm tra chất lượng kết đo góc đường chuyền cách so sánh sai số khép đo góc với sai số khép giới hạn, điều kiện là: f   f gh (7.7) Nếu thoả mãn điều kiện (7.7) phân phối sai số khép góc với dấu ngược lại cho n góc đo tức tính số hiệu chỉnh góc góc sau hiệu chỉnh theo công thức: − f (7.8) v = n vhc = i + vi = i − (7.9) f n Kiểm tra tính tốn cách lấy tổng hc, phải tổng góc lý thuyết Bước2: Tính góc phương vị cho cạnh đường chuyền Góc phương vị cạnh đường chuyền tính dựa vào góc hiệu chỉnh theo cơng thức sau đây: 12 =  AB − 1800 +  (7.10)   23 = 12 + 180 −   =  + 1800 −   34 23   45 =  34 + 180 −   =  + 1800 −  45  51  AB =  51 + 1800 − ( 1 +  ) Chú ý: Để kiểm tra việc tính phương vị cạnh đường chuyền kinh vĩ khép kín, ta tính lại góc phương vị cạnh lần vĩ Bước 3: Kiểm tra sai số khép toạ độ tính toạ độ điểm đường chuyền kinh Dùng chiều dài cạnh Si góc định hướng i vừa tính để tính gia số toạ độ cạnh đường chuyền theo công thức: j j j  xi = Si cos i (7.11)  j j j  yi = Si sin  i Đối với đường chuyền có dạng khép kín theo lý thuyết ta có tổng gia số toạ độ n cạnh phải 0:  xlt =   ylt = (7.12) Do kết đo chiều dài cạnh đường chuyền Si có sai số, mặt khác góc i tồn sai số góc định hướng i có sai số nên gia số toạ độ xi , yi tính theo cơng thức (7.11) có sai số Nếu dùng gia số toạ độ để tính chuyền toạ độ qua điểm theo vịng khép kín ta khơng điểm B mà điểm B’ không trùng với B Đoạn BB’ gọi sai số khép vị trí điểm, ký hiệu fs Chiếu fs xuống hai trục toạ độ ta sai số khép toạ độ fx fy hình(7-3) Tổng lý thuyết gia số toạ độ vịng kín nên ta có sai số khép toạ độ:  f x =  x ij  j  f y =  y i (7.13) Sai số khép vị trí điểm tính theo cơng thức: fS = f x2 + f y2 (7.14) Tổng chiều dài cạnh toàn đường chuyền L= S, Ta tính sai số khép tương đối đường chuyền: fS 1 (7.15) T = L = (L / fS )  2000 Ở vùng núi lấy 1/ Tgh = 1/1000 Nếu kết tính tốn khơng đảm bảo điều kiện (7.12) cần phải phát sai số qua việc kiểm tra tính tốn, sổ đo phải đo lại cạnh Nếu kiểm tra đạt yêu cầu tính số hiệu chỉnh gia số toạ độ theo nguyên tắc: đổi dấu sai số khép fx, fy phân phối tỷ lệ thuận với chiều dài cạnh: fx j  v xij = − L S i  v = − f y S j i  yij L (7.16) Kiểm tra theo công thức:   v x j = − f x  i   v yij = − f y (7.17) Gia số toạ độ cạnh thứ ij sau bình sai là: x ij hc = x ij + v x j  i  j j y i hc = y i + v yij (7.18) Kiểm tra theo công thức:  x ij hc =  x lt =  j  y i hc =  y lt = (7.19) - Tính độ cao điểm dựa vào độ cao điểm gốc chênh cao sau bình sai: (7.36) H Ri= H gơc +  h ' Ví dụ: Bình sai tính tốn tuyến độ cao phù hợp nối hai điểm hạng cao A, B có độ cao HA = 211.453m, HB = 225.116m, hình 7.9 Đo đoạn độ chênh cao theo chiều mũi tên, qua điểm mốc cần xác định R1, R2, R3 Kết đo chênh cao đoạn đo ghi cột Chiều dài đoạn đo ghi cột bảng 7.9 Từ kết đo ta có:fh = hđo - (HB - HA) = -55mm fhgh =  50 L =  50 4,55 =  105mm Kết đo đạt yêu cầu độ xác, bước tính tốn thực bảng 7.9 Bảng 7.9 Bảng bình sai tính độ cao đường chuyền thủy chuẩn phù hợp Tên điểm A Chênh cao đo (m) Chiều dài đoạn đo (km) Số hiệu chỉnh (mm) Chênh cao bình sai (m) +3,748 0,83 +10 +3,758 R1 215,211 -2,365 1,72 +21 -2,344 R2 212,867 +11,430 1,20 +15 +11,445 R3 224,312 +0,795 B Độ cao điểm (m) 211,453 0,70 h = +13,608 L= 4,45 +9 v = +55 21 +0,804 h’= 13,663 225,116 HB - HA= 13,663 BÀI LƯỚI KHỐNG CHẾ THỦY CHUẨN LƯỢNG GIÁC Bố trí đo đạc Lưới độ cao đo vẽ cấp khống chế cuối cùng, phục vụ trực tiếp cho đo vẽ điểm chi tiết (điểm đặt mia) Các tuyến độ cao đo vẽ qua điểm khống chế đo vẽ mặt điểm lưới tam giác nhỏ, đường chuyền kinh vĩ, đường chuyền toàn đạc Lưới độ cao đo vẽ xây dựng đường đo cao kỹ thuật đo cao lượng giác dựa vào điểm độ cao cấp tạo thành tuyến phù hợp, tuyến khép kín hệ thống tuyến với điểm nút Khi đo vẽ đồ địa hình tỷ lệ 1:500 với khoảng cao đường đồng mức 0,5m, phải dùng phương pháp thuỷ chuẩn kỹ thuật để xác định độ cao hầu hết điểm khống chế đo vẽ Khi đo vẽ đồ tỷ lệ nhỏ với khoảng cao đường đồng mức 1m, 2m 5m cần dùng thuỷ chuẩn kỹ thuật xác định độ cao số điểm lưới khống chế đo vẽ, độ cao điểm lại xác định phương pháp đo cao lượng giác Đối với lưới khống chế đo vẽ dạng tam giác nhỏ, dạng đường chuyền kinh vĩ, dạng giao hội cần biết độ cao điểm dùng đo cao lượng giác để xác định độ cao điểm khác lưới Khi lập lưới khống chế độ cao đo vẽ phương pháp đo cao lượng giác cần ý đến giải pháp yêu cầu kỹ thuật sau: - Lưới độ cao đo vẽ nên bố trí dạng vịng khép kín tuyến đo cao phù hợp nối hai điểm biết độ cao cấp kỹ thuật Nhà nước - Khi đo góc đứng phải tiến hành đo đo cạnh - Góc đứng V đo vòng đo (đọc số hai vị trí bàn độ đứng trái phải), bắt mục tiêu, đọc số theo đo vòng đo theo lưới Chênh lệch giá trị góc đứng hướng giá trị điểm “0” (MO) bàn độ đứng trạm máy không vượt 45” - Chiều cao máy chiều cao điểm ngắm đo thước thép hai lần, đọc số xác tới 1cm Chênh cao đo theo hai chiều thuận nghịch không sai khác 4cm khoảng cách 100m Bình sai gần tính độ cao hạn: Sai số khép tuyến độ cao đo vẽ tính theo cơng thức (7.34) khơng vượt giới f hgh = 0,04 S n (m) (7.37) Khi đo vùng đồi núi có góc nghiêng lớn 6 tính theo: (7.38) f hgh = 0,06 S n (m) Trong đó: S = S  n chiều dài cạnh trung bình tính theo đơn vị trăm mét; n: số cạnh đo chênh cao tuyến 22 Nếu kiểm tra thấy sai số đo sai số khép độ cao đạt u cầu độ xác tiến hành bình sai gần lưới độ cao đo vẽ cách phân phối sai số khép fh cho chênh cao đo cạnh tỷ lệ thuận với chiều dài cạnh theo công thức (7.34) Cuối tính độ cao điểm khống chế đo vẽ CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 1,2,3,4,5 Câu 1: Lưới khống chế trắc địa gì? Câu 2: Phân loại, phân cấp lưới khống chế mặt bằng? Câu 3: Các dạng đồ hình lưới khống chế mặt đo vẽ thơng dụng? Câu 4: Trình bày bước cơng thức tính bình sai lưới đường chuyền phù hợp? Câu 5: Trình bày bước cơng thức tính bình sai lưới đường chuyền phù hợp? Câu 6: Trình bày bước cơng thức tính bình sai lưới đa giác trung tâm? Câu 7: Trình bày bước cơng thức tính bình sai lưới chuỗi tam giác? Câu 8: Giải giao hội thuận, có số liệu sau Giải giao hội thuận, có số liệu sau: C( 225, 246; 527, 321) D( 285, 587; 336, 479)  1: 400 27' 30"  2: 350 12' 15 Câu 9: Phân loại, phân cấp lưới khống chế đo cao? Câu 10: Bình sai đường thuỷ chuẩn kỹ thuật, biết độ cao hai mốc cấp A, B Số liệu đo sau: N0 Chênh cao (m) A +0,455 + 0,134 + 0,544 + 0,654 + 0,478 B Chiều dài (m) Độ cao (m) 15,237 66,22 66,150 56,255 74,350 66,567 17,478 23 BÀI PHƯƠNG PHÁP ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG MÁY KINH VĨ Quy trình đo chi tiết trạm máy kinh vĩ a Cơng tác chuẩn bị máy móc thiết bị Để đo chi tiết trạm máy, cần thiết phải có máy kinh vĩ kỹ thuật tối thiểu hai mia, sào tiêu thước thép Máy mia phải kiểm nghiệm trước đo Đặc biệt lưu ý đo chi tiết sử dụng vị trí bàn độ trái nên thiết phải kiểm nghiệm điều chỉnh để sai số 2C sai số MO không lớn 1’ (tức phải  60”) Tổ chức nhóm đo vẽ bao gồm người đứng máy, người ghi sổ, người vẽ sơ hoạ từ hai đến bốn người dựng mia Thao tác trạm đo sau (hình 8.8) Đặt máy khống chế điểm khống chế A, dựng tiêu ngắm điểm khống chế B (điểm định hướng trạm máy) Hình 8.8 Đo chi tiết b Xác định sai số định tâm máy Tiến hành cân bằng, định tâm máy tiêu c Trình tự đo ghi sổ Dùng thước thép đo chiều cao im máy ghi vào sổ đo Đặt tri số hướng mở đầu bàn độ ngang 000’00” ống kính ngắm sào tiêu điểm B cho ảnh sào tiêu trùng với đứng màng dây chữ thập Dựng mia thật thẳng đứng điểm chi tiết Quay ống kính ngắm vào mia, dựa vào màng chữ thập đọc số mia ta chiều cao điểm ngắm t, hiệu số đọc n Nhìn vào kính hiển vi đọc số đọc trị số góc ngang  góc đứng V Các số đọc ghi vào sổ đo theo mẫu quy định bảng 8.1 Lưu ý khoảng cách đo hai dây đo khoảng cách (còn gọi thị cự) đạt độ xác 1:300, nên đồ tỉ lệ 1:200 1:500 phải đo thước thép Đo xong điểm 1, ta tiếp tục đo đến điểm chi tiết khác Mật độ điểm mia khoảng cách từ máy đến mia phụ thuộc vào tỉ lệ đồ cần đo vẽ Trong trình đo, phải ngắm điểm định hướng B để kiểm tra trị số hướng mở đầu Để kiểm tra, cần đo nối vào ranh giới, địa vật rõ nét đo từ trước trạm máy lân cận d Tính tốn sổ đo Bảng 8.1 Mẫu sổ đo chi tiết máy kinh vĩ Sổ đo chi tiết máy kinh vĩ - Ngày 10 tháng 12 năm 2018 - Người đo: Nguyễn Quốc Hoà - Trạm đo: A - Người ghi sổ: Trần Hoàng Mai - Điểm định hướng: B - Người vẽ sơ hoạ: Lê Như Lan 24 - Độ cao điểm Trạm đo HA= 171,22m - Người kiểm tra: Trần Tùng - Chiều cao máy: im =1,45m Khoảng Số đọc cách Điểm Góc mia  nghiêng v D = K n Khoảng Chênh cao Góc đứng V cách ngang S = D cos2V h = tgV + Độ cao H Ghi im- t (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1015’ 125,3 1,40 +031’ 125,28 +1,18 172,40 Đỉnh gò 2522’ 60,2 1,48 -222’ 60,10 -2,51 168,71 Ngã ba đường thức: Dựa vào số liệu đo, người ghi sổ tiến hành tính khoảng cách ngang theo cơng S = K.n cos2V (8.1) Trong đó: l hiệu số đọc ; K = 100 hệ số nhân Tính chênh cao điểm A điểm chi tiết thứ i tính theo cơng thức: hAi = SAi tgV+im- t (8.2) Độ cao điểm chi tiết thứ i tính theo cơng thức: HAi = HA+ hAi (8.3) Khi đo vẽ bình đồ ranh giới, địa vật khu vực tương đối phẳng cần lập lưới khống chế đo vẽ mặt Còn đo vẽ chi tiết điểm mặt sử dụng phương pháp toạ độ cực phương pháp chính, kết hợp linh hoạt với bốn phương pháp khác là: giao hội góc, giao hội cạnh, dóng hướng, đường vng góc để xác định hết điểm chi tiết Tại trạm máy, nên để ống kính nằm ngang cố định (V= 0) để tính khoảng cách ngang S = K n cột Mẫu sổ đo bớt cột từ 4 Cách chọn điểm chi tiết đặc trưng đo vẽ dáng đất địa vật 2.1 Đi mia đo vẽ địa vật Để đảm bảo độ xác đồ địa hình, ngồi việc đảm bảo độ xác vị trí độ cao điểm chi tiết cịn phải biết chọn vị trí điểm chi tiết địa hình địa vật (điểm đặt mia) cho thích hợp Vị trí điểm mia phải điểm đặc trưng địa hình địa vật Ví dụ, với vùng đồi điểm đặc trưng địa hình đỉnh núi, đỉnh gò, chỗ yên ngựa, lồi lõm, đường phân thủy, tụ thủy 2.2 Đi mia đo vẽ dáng đất Tuỳ theo tỷ lệ đồ hình dáng địa vật mà chọn điểm mia Các địa vật hình tuyến đường sá, mương máng đặt mia tim đường đặt hai mép đường Địa vật biểu thị theo tỷ lệ đặt mia đỉnh góc tạo nên chu vi địa vật, địa vật mô tả theo ký hiệu đặt mia vào tâm địa vật Ngoài ra, 25 dựa vào độ dung nạp đồ mà áp dụng “nguyên tắc lấy, bỏ, tổng hợp” cho thích hợp Phương pháp đo vẽ đồ địa hình máy tồn đạc điện tử 3.1 Đặc điểm chức máy toàn đạc điện tử đo vẽ chi tiết Máy toàn đạc điện tử (Total Station) cho phép ta giải nhiều tốn trắc địa, địa hình, địa cơng trình, trình bày vấn đề liên quan đến việc đo vẽ đồ tỉ lệ lớn Cấu tạo máy toàn đạc điện tử ghép nối ba khối máy đo xa điện tử EDM, máy kinh vĩ số DT vi xử lý trung tâm CPU Đặc trưng khối EDM xác định khoảng cách nghiêng D từ điểm đặt máy đến điểm đặt gương phản xạ (điểm chi tiết), kinh vĩ số DT xác định trị số hướng ngang (hay góc ) góc đứng V (hoặc góc thiên đỉnh Z) Bộ vi xử lý CPU cho phép nhập liệu số máy(K), số liệu khí tượng môi trường đo (nhiệt độ, áp suất), toạ độ độ cao (X, Y, H) trạm đặt máy điểm định hướng, chiều cao máy (Jm), chiều cao gương (vg) Nhờ trợ giúp phần mềm tiện ích cài đặt CPU mà với liệu cho ta soó liệu toạ độ độ cao điểm chi tiết Số liệu hiển thị hình tinh thể lưu giữ nhớ (RAM-Random Access Memory) nhớ (gọi field book- sổ tay điện tử) sau trút qua máy tính Việc biên tập đồ gốc thực nhờ phần mềm chuyên dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) cài đặt máy vi tính 3.2 Quy trình đo chi tiết xử lý số liệu trạm máy toàn đạc điện tử Khác với đo chi tiết máy kinh vĩ toàn đạc quang học, dùng máy tồn đạc điện tử tồn việc ghi chép xử lý số liệu tự động hố hồn tồn Tuỳ theo loại máy mà quy trình đo xử lý số liệu có đặc điểm khác nhau, trình bày ngun tắc chung a Cơng tác chuẩn bị máy móc thiết bị Tại trạm đo cần có máy toàn đạc điện tử, nhiệt kế áp kế (có số máy tự cảm ứng mà không cần đo nhiệt độ, áp suất), thước thép 2m để đo chiều cao máy gương phản xạ điểm định hướng, để đảm bảo độ xác phải có giá ba chân gắn bảng ngắm gương phản xạ với cân dọi tâm quang học Tại điểm chi tiết dùng gương sào Các máy móc, thiết bị phải kiểm nghiệm điều chỉnh theo mục dẫn lý lịch máy Hạn sai sai số 2C MO đo chi tiết quy định máy kinh vĩ kỹ thuật (phải  60”) b Trình tự đo 26 Hình 8.12 Đo chi tiết máy toàn đạc Tại điểm định hướng B, tiến hành cân dọi tâm xác bảng ngắm (hoặc gương) Tại trạm đo A: - Tiến hành cân định tâm máy (đưa tâm máy trùng với tâm mốc) Lắp ắc quy, mở máy khởi động máy, kiểm tra chế độ cân điện tử Đặt chế độ đo đơn vị đo - Đưa ống kính ngắm xác điểm định hướng B Bằng phím chức năng, nhập số liệu số (K), nhiệt độ (t), áp suất (P), toạ độ độ cao điểm trạm đo A (XA, YA, HA), toạ độ điểm định hướng B (XB, YB), chiều cao máy im, chiều cao gương sào (lg) Đưa trị số hướng mở đầu 000’00” - Quay ống kính ngắm tâm gương sào điểm chi tiết Lúc máy tự động đo nhập liệu vào CPU tri số khoảng cách nghiêng DA1, góc 1 (kẹp hướng mở đầu AB hướng A1) góc đứng 1 (hoặc góc thiên đỉnh z1), (hình 8.12) c Ngun tắc xử lý số liệu CPU Với lệnh thực bàn phím máy, xử lý CPU phần mềm tiện ích thực tốn sau: - Tính số gia toạ độ điểm trạm máy A điểm định hướng B: XAB = XB - XA (8.4) YAB = YB - YA - Tính góc định hướng cạnh mở đầu:  AB = arctg Y AB X AB (8.5) - Tính góc định hướng cạnh SA1: 27  A1 =  AB − 180 +  (8.6) - Tính chuyển cạnh nghiêng DA1 trị số cạnh ngang SA1: S A1 = D A1 cos v1 (8.7) Hoặc S A1 = D A1 sin Z - Tính số gia toạ độ điểm đặt máy A điểm chi tiết 1: X A1 = S A1 sin  A1 (8.8) Y A1 = S A1 cos  A1 - Tính toạ độ mặt phẳng điểm chi tiết 1: X = X A + X A1 (8.9) Y1 = Y A + Y A1 - Tính chênh cao điểm đặt máy A điểm chi tiết 1: h A1 = S A1 tgv1 +i m −t (8.10) Hoặc h A1 = S A1 cot gZ +i m −t - Tính độ cao điểm chi tiết 1: H = H A + h A1 (8.11) Như số liệu toạ độ không gian ba chiều (X, Y, H) điểm chi tiết CPU tự động tính tốn Số liệu biểu thị hình tinh thể lưu giữ nhớ nhớ (field book) 28 BÀI VẼ CHI TIẾT ĐỊA HÌNH ĐỊA VẬT Dựa vào toạ độ phẳng độ cao lưới khống chế trắc địa với số liệu đo chi tiết ta tiến hành biên vẽ đồ gốc theo công đoạn sau: Chuẩn bị dụng cụ - Giấy, bút chì, bút mực, tẩy, kim, - Bộ dụng cụ vẽ: Thước thẳng, thước đo độ, thước cong, compa - Thước Drobưsev - Bàn vẽ phơi vẽ Vẽ lưới ô vuông tọa độ a Dựng lưới ô vuông Lưới ô vuông hệ thống đường thẳng cách nhau, song song với hệ trục toạ độ phẳng vng góc OX OY Để dựng lưới ô vuông áp dụng phương pháp thủ công phần mềm đồ hoạ Autocad Sai số dựng lưới ô vuông không vượt ±0,1mm Dưới trình bày phương pháp dùng thước Drobưsev Thước Drobưsev làm hợp kim có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, có lỗ, cạnh vát lỗ đoạn thẳng cạnh vát lại cung trịn tâm với bán kính 10cm, 20cm, 30cm, 40cm, 50cm Chiều dài từ điểm đến mép cuối thước đường chéo hình vng có cạnh 50cm (đường chéo có độ dài 70,711cm) Trình tự dựng lưới vng thước Drobưsev hình 8.9: Bước 1: Đặt cạnh vát thước song song với mép vẽ, dùng bút chì đánh dấu điểm vạch đoạn cung lỗ thước Kể đường thẳng qua đoạn cung (hình 8.9a) Bước 2: Đặt thước vng góc với đường thẳng vừa dựng cho vach trùng với vạch thứ bước Tương tự vạch vạch, (hình 8.9b) Bước 3: Đặt thước nằm đường chéo hình vng cho vạch trùng với vạch bước mép cuối thước cắt cung thứ bước Nối giao điểm với điểm đầu bước ta nhận đường thẳng phía bên phải Bước bước làm tương tự Bước 6: Nối điểm tương ứng hai cạnh đối diện, ta nhận lưới vng Ngồi phương pháp trên, trước người ta dùng máy triển toạ độ Trong thực tế sản xuất nay, việc dựng lưới ô vuông thường thực phần mềm đồ hoạ cài đặt máy vi tính Phương pháp đạt tiến độ nhanh có độ xác cao 29 Hình 8.9 Dựng lưới vuông thủ công thước Drobưsev Triển điểm khống chế trắc địa lên vẽ Sau dựng xong lưới vng tiến hành đưa vị trí điểm khống chế trắc địa lên vẽ Công việc gọi triển điểm Dựa vào số liệu toạ độ sau bình sai tất điểm lưới khống chế đo vẽ có khu đo, ta chọn toạ độ điểm góc khung Tây - Nam có trị số X Y nhỏ để cho tất điểm khống chế khác nằm gọn cân đối vẽ Sai số triển điểm khống chế không vượt 0,2mm A Y X B X Y Hình 8.10 Triển điểm khống chế lên vẽ Việc triển điểm khống chế tiến hành theo phương pháp thủ công sử dụng phần mềm đồ hoạ Nếu sử dụng phần mềm đồ hoạ ta cần nhập toạ độ X, Y điểm khống chế Nếu triển thước tỷ lệ xiên com pa (hình 8.10) phải tính số gia toạ độ X Y điểm khống chế điểm mắt lưới vng (có toạ độ chẵn) phía Tây - Nam gần Tiếp theo, ta dóng hai đường vng góc từ cạnh vng chứa điểm Giao điểm hai đường vng góc vị trí điểm cần triển lên vẽ Kí hiệu kích thước điểm khống chế phải trình bày theo quy định “ Kí hiệu đồ địa hình tỷ lệ lớn” 30 Sau triển xong điểm khống chế, ta tiến hành kiểm tra cách đo khoảng cách hai điểm khống chế, tính chiều dài thực tế theo tỷ lệ đồ so sánh với chiều dài tính từ gia số toạ độ Chênh lệch hai trị số không vượt sai số triển điểm  0,2mm Mbđ Triển điểm chi tiết lên vẽ Sau có điểm khống chế vẽ, dựa vào số liệu đo chi tiết tiến hành triển điểm chi tiết trạm đo Công tác triển điểm chi tiết thực phương pháp thủ công phần mềm chuyên dụng Để triển điểm chi tiết đo theo phương pháp thủ công, người ta dùng thước đo độ, thước tỷ lệ, com pa, bút chì cứng kim châm Thước đo độ chun dùng thường có bán kính R = 10 12cm, chia vạch nhỏ t= 30’ 20’, đánh số ngược chiều kim đồng hồ, vạch trùng với cạnh thẳng qua tâm thước, cạnh thẳng có khắc vạch đến milimet Cách triển điểm chi tiết hình 8.11 Hình 8.11 Triển điểm chi tiết lên vẽ Để vẽ điểm chi tiết , ta dùng kim cắm qua lỗ tâm thước, đặt tâm thước trùng với điểm trạm đo A vẽ Dùng bút chì nhọn kẻ hướng mở đầu từ điểm A đến điểm định hướng B Quay thước đo độ, dựa vào hướng chuẩn AB đặt cho giá trị góc KAB góc đo, Ví dụ hình 8.11 đặt góc k = 296, ta có góc cực Theo cạnh thẳng thước đo độ đặt đoạn cạnh cực d1 trị số đo cạnh nằm ngang thực địa chia cho mẫu số tỷ lệ đồ (d1 = 80mm) Đoạn d1 thường đặt xác đến 0,1mm đồ Dùng kim nhọn đánh dấu vị trí điểm chi tiết lên vẽ Độ cao điểm chi tiết làm tròn đến 0,1mm ghi lên vẽ Khi ghi lấy dấu vị trí điểm chi tiết làm dấu phẩy, chữ số viết hướng Bắc Nếu dùng phần mềm chuyên dụng hiển thị điểm chi tiết hình 31 máy tính theo liệu toạ độ cực toạ độ phẳng vng góc X, Y Các phần mềm chuyên dụng giới thiệu giáo trình “ Tin học ứng dụng trắc địa” Nối địa vật dùng ký hiệu quy ước biểu diễn địa vật Căn vào ghi sổ đo sơ hoạ với tài liệu hướng dẫn biên tập đồ, tiến hành biểu thị địa vật Nếu kích thước địa vật đủ lớn biểu thị theo tỷ lệ, bé biểu thị ký hiệu Ngoài cần ghi chữ địa danh, tính chất địa vật Trong biểu thị địa vật cần vận dụng “nguyên tắc lấy, bỏ, tổng hợp” cách hợp lý Yếu tố địa hình biểu thị dạng đường bình độ chủ yếu phương pháp nội suy theo độ cao điểm chi tiết Khoảng cao đường bình độ phụ thuộc vào tỷ lệ đồ Những nơi khơng biểu thị đường bình độ ( hố sâu, vực, vách đứng ) biểu thị ký hiệu Ngoài ra, cần ghi độ cao chữ số điểm đặc trưng địa hình Trong thực tế nội suy đường đồng mức người ta thường dùng phương pháp ước lượng với giả thiết độ dốc mặt đất hai điểm chi tiết biến đổi tức chênh cao tỷ lệ thuận vơí khoảng cách Trong chương trình phần mềm chuyên dụng phân lớp vẽ địa vật vẽ địa hình Sau nhập toạ độ không gian ba chiều X, Y, H điểm chi tiết, trình hiển thị yếu tố địa vật địa hình tự động hố 32 BÀI ĐỐI CHIẾU NGỒI THỰC ĐỊA Công tác kiểm tra tiến hành theo hai bước kiểm tra nội nghiệp (trong phòng) kiểm tra ngoại nghiệp (ngồi thực địa) Cơng tác kiểm tra ngoại nghiệp đối soát đồ với thực địa Để kiểm tra vị trí điểm khống chế đo khoảng cáchgiữa điểm đối chiếu với trị ó tính từ số gia toạ độ dùng phương pháp giao hội Để kiểm tra vị trí độ cao điểm chi tiết ta chọn số trạm đo tiến hành đo số điểm đặc trưng Công tác kiểm tra ngoại nghiệp mắt máy Kiểm tra bình đồ thực địa mắt 1.1 Kiểm tra địa hình 1.2 Kiểm tra địa vật Kiểm tra máy 2.1 Đo đạc, tính tốn điểm chi tiết địa hình 2.2 Đo đạc, tính tốn điểm chi tiết địa vật Kiểm tra việc sử dụng ký hiệu quy ước để biểu diễn nội dung đồ Hiệu chỉnh bình đồ 4.1 Hiệu chỉnh điểm chi tiết địa hình, địa vật 4.2 Hiệu chỉnh ký hiệu bình đồ Cơng tác kiểm tra nội nghiệp bao gồm kiểm tra toàn số liệu đo lưới khống chế, đo chi tiết chất lượng vẽ Công tác nghiệm thu đồ cấp quản lý kỹ thuật thực Toàn nội dung kiểm tra nghiệm thu phải trình bày văn 33 BÀI BIÊN TẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH Cơng tác tiếp biên đồ Trong khu đo gồm nhiều mảnh đồ, sau đo vẽ xong ta phải tiến hành ghép biên mảnh liền kề để kiểm tra xem yếu tố địa vật đường bình độ có trùng khớp liên tục hay khơng Để đảm bảo tiếp biên tốt, thực địa phẩi bố trí vài trạm máy đo chung cho hai mảnh tiếp giáp mảnh cần phải đo vẽ khung tối thiểu cm Sau vẽ xong đồ, ta tiến hành can vẽ dọc theo khung đồ lên hai tờ giấy bónh can: tờ can yếu tố địa vật tờ can đường bình độ Sau đem can hai mảnh đồ ghép lại để kiểm tra Độ xê dịch ranh giới địa vật hai mảnh đồ khơng vượt q 1mm, cịn độ xê dịch đường bình độ khơng vượt 0,3 h (khoảng cao h phụ thuộc vào tỷ lệ đồ độ dốc địa hình) Tu chỉnh đồ Cơng tác tu chỉnh đồ tiến hành từ tổng quát đến chi tiết Đầu tiên phải tiến hành tu chỉnh khung đồ Để vẽ khung đồ phải tính toạ độ địa lý (, ) toạ độ vng góc (X, Y) điểm góc khung để từ biểu thị xác hệ thống lưới kinh ví tuyến lưới toạ độ vng góc (lưới vng) Tiếp đến biểu thị yếu tố khung danh pháp, sơ đồ ghép mảnh, tỷ lệ thước tỷ lệ, khoản cao thước đo độ dốc, biểu đồ định hướng Cuối tu chỉnh yếu ttố địa vật đường bình độ Đối với đồ số, việc tu chỉnh tiến hành trực tiếp hình máy vi tính theo u cầu kỹ thuật quy định cho đồ giấy Công tác tu chỉnh biên tập đồ trình bày cụ thể giáo trình “Bản đồ học” 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Cục đo đạc đồ nhà nước, Quy phạm đo vẽ đồ địa hình loại tỷ lệ, Hà Nội, 1976 -1977 2 Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Cơng Hồ, Nguyễn Tiến Năng, Trắc địa sở, NXB Xây dựng, 2002 3 Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Cơng Hồ, Nguyễn Tiến Năng, Trắc địa phổ thông, Đại Học Mỏ - Địa Chất, 1990 4 Đào Quang Hiếu, Ngô Văn Hợi, Ứng dụng kỹ thuật điện tử trắc địa, Đại Học Mỏ- Địa Chất, 1998 5 Vũ Thặng, Trắc địa xây dựng, NXB khoa học kỹ thuật, 2005 6 Vũ Thặng, Trắc địa xây dựng thực hành, NXB khoa học kỹ thuật, 2005 35 ... HA+ hAi (8.3) Khi đo vẽ bình đồ ranh giới, địa vật khu vực tương đối phẳng cần lập lưới khống chế đo vẽ mặt Còn đo vẽ chi tiết điểm mặt sử dụng phương pháp toạ độ cực phương pháp chính, kết hợp... kỹ thuật quy định cho đồ giấy Công tác tu chỉnh biên tập đồ trình bày cụ thể giáo trình “Bản đồ học” 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Cục đo đạc đồ nhà nước, Quy phạm đo vẽ đồ địa hình loại tỷ lệ, Hà... điểm dùng đo cao lượng giác để xác định độ cao điểm khác lưới Khi lập lưới khống chế độ cao đo vẽ phương pháp đo cao lượng giác cần ý đến giải pháp yêu cầu kỹ thuật sau: - Lưới độ cao đo vẽ nên