BẢN ĐỒ HỌC ĐẠI CƯƠNG pdf

Những kiến thức chung về thiên văn, Trái đất có quan hệ chặt chẽ với cơ sở toán học của bnả đồ ở các giáo trình trước đây được xếp thành chương riêng, nay được đưa chung vào chương Cơ sở

BẢN ĐỒ HỌC ĐẠI CƯƠNG

LỜI NÓI ĐẦU

Ngay từ những này đầu thành lập Khoa Địa lí, giáo trình Bản đồ học đã được xác định là một trong những giáo trình chính của chương trình đào tạo Trong quá trình phát triển của khoa, giáo trình luôn được biên soạn lại để phù hợp với nhiệm vụ và mục tiêu đào tạo từng thời kì Năm 1968, giáo trình "Địa đồ học" được tác giả Ngô Đạt Tam biên soạn dùng cho hệ ba năm Năm 1976, các tác giả Phạm Ngọc Đĩnh, Vũ Tuấn Cảnh, Lâm Quang Dốc, Lê Huỳnh, Hoàng Xuân Lính, Đỗ Thị Minh Tính biên soạn giáo trình "Bản đồ học" dùng cho hệ bốn năm Để phục vụ cải cách đại học, năm 1984 và 1986, Nhà xuất bản Giáo dục cho xuất bản cuốn "Bản đồ học" dùng chung cho các trường đại học và cao đẳng sư phạm do các tác giả Ngô Đạt Tam, Lê Ngọc Nam, Nguyễn Trần Cầu, Phạm Ngọc Dĩnh biên soạn Năm 1995, chương trình đào tạo theo hai giai đoạn, giáo trình "Bản đồ học" được các tác giả Lâm Quang Dốc, Phạm Ngọc Đĩnh, Lê Huỳnh biên soạn lại Qua các lần biên soạn, giáo trình đã ngày một hoàn thiện và đã đáp ứng được các mục tiêu đào tạo đặt ra

Ngày nay, các bộ môn đào tạo của trường Đại học Sư phạm được thực hiện theo các học phần Bộ môn Bản đồ được tách ra ba học phần: Bản đồ học đại cương, Bản đồ địa hình và đo vẽ địa phương, Bản đồ giáo khoa Nội dung chương trình được cấu trúc lại và có giáo trình riêng cho mỗi học phần Các giáo trình được biên soạn lại phù hợp với chương trình và thời lượng đào tao

Giáo trình Bản đồ học đại cương là tài liệu chính thức của học phần Bản đồ học đại cương, có nhiệm vụ trang bị những kiến thức cơ bản của Bản đồ học cho sinh viên

Giáo trình được biên soạn trên cơ sở kế thừa những nội dung khoa học của các giáo trình bản đồ học đã xuất bản ở trong và ngoài nước, nhưng được cấu trúc lại, bổ sung, mở rộng, nâng cao và cập nhập những kiến thức bản đồ học hiện đại

- Về cấu trúc: Giáo trình được cấu trúc hệ thống và hợp lí hơn Những kiến thức chung về thiên văn, Trái đất có quan hệ chặt chẽ với cơ sở toán học của bnả đồ ở các giáo trình trước đây được xếp thành chương riêng, nay được đưa chung vào chương Cơ sở toán học của bản đồ, tránh sự trùng lặp

và bảo đảm tính lôgic khoa học Những chương mục có quan hệ với Bản đồ học đại chương nhưng thuộc kiến thức Bản đồ địa hình và Bản đồ giáo khoa không còn được đề cập trong giáo trình này nữa vì chúng đã đưa về các giáo trình chuyên ngành mình

Toàn bộ giáo trình đựoc cấu trúc thành 8 chương, 6 chương đầu là những kiến thức lí luận chung, trình bày có hệ thống các khái niệm cơ bản của Bản đồ học và Bản đồ địa lí, 2 chương sau là các lí luận và phương pháp thành lập và sử dụng bản đồ

- Về nội dung: Giáo trình đã bổ sung, nâng cao nhiều cơ sở lí luận và kiến thức hiện đại của Bản đồ học như lí luận về Phương pháp bản đồ - Phương pháp nghiên cứu cơ bản của Bản đồ học, về ngôn ngữ bản đồ, khái quát hóa những đặc trưng cơ bản của Bản đồ địa lí Đặc biệt hai chương Thành lập

bản đồ và Sử dụng bản đồ mang tính ứng dụng, không chỉ nâng cao các kiến thức lí luận mà được trình bày rất sâu sắc, cụ thể các phương pháp mang tính truyền thống và tiếp cận các phương pháp

và phương tiện hiện đại

Giáo trình Bản đồ học đại cương được biên soạn trên cơ sở mục tiêu và chương trình đào tạo giáo viên Địa lí của trường Đại học Sư phạm Hà nội, trang bị những kiến thức cơ bản về bản đồ học cho sinh viên đại học, song cũng có thể là tài liệu tham khảo có giá trị với các hệ cao đẳng, thạc sĩ Địa

lí, các giáo viên giảng dạy Địa lí ở các trường phổ thông và những ngành khác có quan hệ với các kiến thức bản đồ

Mặc dầu giáo trình đã được biên soạn rất nghiêm túc, công phu, song không thể tránh khỏi những mặt hạn chế Các tác giả mong mốn nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các nhà khoa học bản đồ, các đồng nghiệp và anh chị em sinh viên để cho giáo trình tái bản hoàn chỉnh hơn Các tác giả bày tỏ lòng cảm ơn đến các nhà khoa học: GS.TS Nguyễn Viết Thịnh, PGS.TS Nhữ Thị Xuân, TS Đỗ Thị Minh Tính về những ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ trong quá trình biên soạn giáo trình

 Về kĩ năng, nắm được kĩ năng về phương pháp bộ môn Đó là phương pháp bản đồ ; phương pháp so sánh, phân tích và tổng hợp…bản đồ địa lí ; biết sử dụng ngôn ngữ bản đồ trong thành lập và sử dụng bản đồ Mỗi sinh viên thực hiện biên tập một bản đồ địa lí

 Biết sử dụng bản đồ địa lí để nghiên cứu khoa học, nhằm không ngừng nâng cao trình đồ chuyên môn đáp ứng đồi hỏi ngày càng cao của xã hội

ĐIỀU KIỆN TIÊN QUYẾT

Để học tập tốt môn bản đồ học đại cương, cần phải có các điều kiện sau:

- Về thầy giáo:

 Hiểu biết đầy đủ và sâu sắc giáo trình bản đồ học đại cương

 Có tinh thần trách nhiệm trong dạy học môn bản đồ học

 Hướng dẫn sinh viên thực hành đầy đủ các chủ đề trong cuốn “Thực hành bản đồ học” in hàng năm của trường ĐHSP Hà Nộ

- Về học sinh:

 Có đầy đủ tài liệu lí thuyết và thực hành bản đồ học đại cương (ngoài ra, có càng nhiều tài liệu bản đồ khác đã công bố ở trong và ngoài nước về bản đồ học càng tốt) và các trang thiết

bị cá nhân dùng cho học tập môn bản đồ học

 Đọc có phân tích và nhận xét các tài liệu đó khi học từng chương, mục

 Thực hành ở lớp và ở nhà các chủ đề mà giáo viên yêu cầu

 Lên lớp đủ giờ quy định Tỉ lệ thời gian học ở lớp và ở nhà nên là 1/1

- Về điều kiện trang thiết bị và các điều kiện khác:

 Thư viện có đầy đủ sách học bộ môn

 Có đầy đủ các thể loại bản đồ để giảng dạy và học tập

 Các trang thiết bị truyền thống và hiện đại dùng cho việc dạy học môn bản đồ học có đầy đủ

Đề cương bài giảng Chương I Bản đồ học

1 Định nghĩa

2 Đối tượng và nhiệm vụ của Bản đồ học

3 Những bộ môn cơ bản của khoa học bản đồ

4 Mối quan hệ giữa Bản đồ học với các bộ môn khoa học và nghệ thuật

7 Lịch sử phát triển ngành đo vẽ ở Việt Nam

Câu hỏi ôn tập chương I

Chương II Bản đồ địa lý

1 Định nghĩa và những tính chất cơ bản của bản đồ địa lý

1.1 Bản đồ thành lập trên cơ sở toán học

1.2 Bản đồ sử dụng ngôn ngữ hình ảnh - ký hiệu

1.3 Bản đồ có sự tổng quát hoá

2 Các yếu tố cấu thành bản đồ địa lý

3 Vai trò và ý nghĩa của bản đồ

Câu hỏi ôn tập chương II

Chương III Cơ sở toán học của bản đồ

1 Những khái niệm cơ bản

2 Cơ sở toán học của bản đồ địa lý

2.1.Cơ sở trắc địa thiên văn

2.7 Các yếu tố khác trong cơ sở toán học của bản đồ địa lý

Câu hỏi ôn tập chương III

Chương IV Ngôn ngữ bản đồ

1 Khái quát về ngôn ngữ bản đồ

2 Ký hiệu bản đồ

2.1 Hệ thống ký hiệu bản đồ là thành phần cơ bản, là hệ thống ký hiệu đặc thù của ngôn ngữ bản

đồ

2.2 Cái "vỏ" không gian và "nhân" ý nghĩa nội dung

2.3 Tính xác định không gian và sự thay đổi theo thời gian

2.4 Tính xác định nội dung và sự thay đổi theo thời gian

3 Chữ viết trên bản đồ

3.1 Chữ viết và ghi chú trên bản đồ

3.2 Địa danh và sự viết chuyển các địa danh trên bản đồ

4 Các phương pháp biểu hiện bản đồ

4.8 Phương pháp ký hiệu đường chuyển động

4.9 Phương pháp bản đồ biểu đồ (phương pháp Cartodiagram)

4.10 Phương pháp bản đồ đồ giải (phương pháp Cartogram)

4.11 Vận dụng và phối hợp các phương pháp biểu hiện bản đồ

Câu hỏi ôn tập chương IV

Chương V: Tổng quát hoá bản đồ

1 Khái niệm

2 Tổng quát hóa và ngôn ngữ bản đồ

3 Tổng quát hóa không gian

4 Tổng quát hóa nội dung

5 Tỉ lệ nội dung

Câu hỏi ôn tập chương V

Chương VI Phân loại bản đồ địa lí tập bản đồ địa lí

1 Ý nghĩa - nguyên tắc của sự phân loại bản đồ

2 Các hệ thống phân loại bản đồ chủ yếu

2.1 Phân loại bản đồ theo lãnh thổ biểu hiện (không gian biểu hiện)

2.2 Sự phân loại bản đồ theo nội dung biểu hiện

2.3 Phân loại bản đồ theo tỉ lệ

2.4 Sự phân loại theo mục đích

3 Tập bản đồ địa lí (átlát) và sự phân loại

3.1 Khái niệm

3.2 Phân loại các tập bảnđồ

Câu hỏi ôn tập chương VI

Chương VII Thành lập bản đồ địa lí

1 Khái quát chung

2.Thiết kế bản đồ

2.1 Nghiên cứu đặc điểm địa lí khu vực

2.2 Phân tích và đánh giá tài liệu

2.3 Thiết kế mô hình bản đồ

3 Thu thập thông tin

3.1 Thu thập thông tin nguyên thủy

3.2 Thông tin tài liệu

Câu hỏi ôn tập Chương VII

Chương VIII: Sử dụng bản đồ địa lí

CHƯƠNG I: BẢN ĐỒ HỌC

1.1 ĐỊNH NGHĨA

Định nghĩa chặt chẽ và hoàn chỉnh do Giáo sư K.A Salishev đưa ra, được nhiều người thừa

nhận: “Bản đồ học là khoa học về sự nghiên cứu và phản ánh sự phân bố không gian, sự phối hợp

và sự liên kết lẫn nhau của các hiện tượng tự nhiên và xã hội (cả những biến đổi của chúng theo thời gian) bằng các mô hình kí hiệu hình tượng đặc biệt - sự biểu hiện bản đồ”

- Phân tích:

+ Định nghĩa đã bao hàm trong nó những bản đồ địa lí về Trái Đất và bản đồ các hành tinh khác + Mở rộng đối với tất cả các sản phẩm bản đồ khác như Quả cầu địa lí, bản đồ nổi, biểu đồ khối, bản đồ số v.v

+ Định nghĩa này không những xác định "Bản đồ học" là một khoa học độc lập thuộc lĩnh vực các khoa học tự nhiên mà còn chỉ ra Phương pháp bản đồ là một dạng đặc biệt của mô hình hoá

- Năm 1995, tại Bacxêlôna - Tây Ban Nha, đại hội lần thứ 10 Hội Bản đồ thế giới đã đưa ra định

nghĩa: "Bản đồ học là ngành khoa học giải quyết những vấn đề lí luận, sản xuất, phổ biến và nghiên

cứu về bản đồ" Với định nghĩa này, vai trò và chức năng của Bản đồ học được phản ánh rõ ràng và

+ Nhiệm vụ của Bản đồ học là nghiên cứu và hoàn chỉnh phương pháp truyền tin

+ R Jolliffe - nhà bản đồ học Australia với góc độ thông tin lại cho rằng Bản đồ là phương tiện

ghi nhận, truyền tin và phổ biến thông tin không gian

+ Nhiệm vụ của Bản đồ học là nghiên cứu cấu trúc không gian, phản ánh các qui luật của hệ thống không gian địa lí các hiện tượng và đối tượng tự nhiên, kinh tế - xã hội xét về mặt phân bố, mối tương quan và quá trình phát triển

+Bản đồ là sản phẩm khoa học của Bản đồ học để phản ánh những kết quả nghiên cứu của khoa học địa lí Bản đồ tạo ra những tri thức mới về thiên nhiên và xã hội

- Phương pháp nghiên cứu

+ Bản đồ học có phương pháp nghiên cứu riêng - "Phương pháp bản đồ"

+ Phương pháp bản đồ là phương pháp nhận thức của khoa học bản đồ

+ Phương pháp bản đồ nghiên cứu phương pháp luận bản đồ

+ Nghiên cứu phương pháp thành lập và sử dụng bản đồ

Tóm lại, Bản đồ học có đối tượng nhận thức là không gian cụ thể của các đối tượng, hiện tượng thực tế khách quan Đối tượng của Bản đồ học là các sản phẩm bản đồ Nhiệm vụ của Bản đồ học là nghiên cứu cấu trúc không gian, các qui luật phân bố và quá trình phát triển của các đối tượng, hiện tượng địa lí, và phản ánh lên bản đồ bằng những phương pháp và ngôn ngữ đặc biệt

1.3 NHỮNG BỘ MÔN CƠ BẢN CỦA KHOA HỌC BẢN ĐỒ

 Ngành Bản đồ học lí thuyết: Nghiên cứu cơ sở lí luận chung, phương pháp luận bản đồ, lịch

sử phát triển, ngôn ngữ và sự tổng quát hoá bản đồ, đặc điểm, tính chất và nội dung các thể loại bản đồ, những nguyên tắc và phương pháp thành lập bản đồ, sử dụng bản đồ

 Ngành Toán bản đồ: Nghiên cứu lí luận và vận dụng các thuật toán chuyển bề mặt elípsoid

Trái đất sang mặt phẳng bản đồ, lí thuyết sai số, đặc điểm các dạng lưới chiếu, sự lựa chọn

và sử dụng các phép chiếu, cũng như những yếu tố thuộc các cơ sở toán học khác

 Ngành Đồ bản: Nghiên cứu các phương pháp, kĩ thuật thể hiện, lí luận thiết kế các kí hiệu,

các nguyên tắc trình bày bản đồ, ứng dụng các phương tiện, công nghệ xây dựng và sản xuất bản đồ v.v

Sự phân chia thành các ngành như trên chỉ có ý nghĩa tương đối xét trên góc độ khoa học Trên thực tiễn, chúng có mối quan hệ với nhau rất chặt chẽ Bản đồ học lí thuyết không thể tách rời toán bản

đồ và kĩ thuật bản đồ (đồ bản) Lí thuyết bản đồ là cơ sở khoa học của sự phát triển ngành đồ bản Toán bản đồ và ngành đồ bản tạo nên sự phát triển và hoàn thiện của lí thuyết bán đồ

1.4 MỐI QUAN HỆ GIỮA BẢN ĐỒ HỌC VỚI CÁC BỘ MÔN KHOA HỌC VÀ NGHỆ THUẬT

Bản đồ học có quan hệ chặt chẽ với nhiều môn khoa học - kĩ thuật và nghệ thuật Bản đồ học đã

có quan hệ chặt chẽ với Toán học, Trắc địa học, Địa lí học, Thiên văn học và Nghệ thuật, với nhiều ngành kĩ thuật liên quan như kĩ thuật sản xuất giấy, kĩ thuật in, với nhiều lĩnh vực khoa học - kĩ thuật mới ra đời như Lí thuyết thông tin, Lí thuyết hệ thống, GIS, Geomatics, Điện tử - tin học, Tự động hoá v.v, Bản đồ học như được chắp thêm đôi cánh nhờ ứng dụng những thành tựu khoa học

- kĩ thuật mới đó Bản đồ học không thể giải quyết đúng đắn các vấn đề phương pháp luận của mình

mà không dựa vào các cơ sở triết học, vào lí luận nhận thức biện chứng để nghiên cứu và nhận thức đúng đắn thực tế khách quan, để xây dựng lí luận về tổng quát hóa bản đồ, về ngôn ngữ bản đồ và phương pháp nhận thức bản đồ

- Bản đồ học – Nghệ thuật: Bản đồ không phải là một tác phẩm nghệ thuật đơn thuần mà là một tác phẩm khoa học mang tính nghệ thuật cao Các tác phẩm bản đồ phải đảm bảo tính mĩ thuật Từ phương pháp biểu hiện đến sự thể hiện và phối hợp các đường nét , màu sắc, hình vẽ, chữ viết, trình bày bố cục bản đồ đều phải đảm bảo tính mĩ thuật Chính vì thế, trong Bản đồ học đã xuất hiện bộ môn trình bày bản đồ nhằm nghiên cứu các phương pháp và phương tiện trình bày bản đồ

Bản đồ học – Toán học:

+ Eratosphen đã ứng dụng toán học để đo và tính toán kích thước Trái Đất

+ Grippor đã dùng Toán học và Thiên văn học để xác định toạ độ địa lí các điểm trên mặt đất và

vẽ các đường kinh tuyến, vĩ tuyến

+ Cở sở lí luận chuyển mặt elipxoit Trái Đất sang mặt phẳng và xây dựng các phép chiếu bản đồ đều do các nhà toán học, như K.Ptôlêmê, Mercator, Larange, Gauss,v.v xây dựng

+ Ngày nay, khoa học bản đồ phát triển nhanh và ngày càng hoàn thiện nhờ sự ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhau của toán học như Toán thống kê, Lí thuyết thông tin, hình học phẳng, đại

được chính xác vĩ độ, kinh độ, độ cao tuyệt đối của các đối tượng địa lí

+ Đặc biệt là bằng phương pháp tính toán chuyển từ bề mặt vật lí của Trái Đất sang elipxoit Trái Đất làm cơ sở để chuyển bề mặt lồi lõm của Trái Đất sang mặt phẳng bản đồ

-Bản đồ học - Địa hình học:

+ Địa hình học nghiên cứu chi tiết bề mặt Trái Đất về mặt hình thái, nghiên cứu các phương pháp

đo tính và biểu thị bề măt đó lên mặt phẳng ở dạng biểu đồ khối hoặc bản đồ địa hình

+ Môn Địa hình học sử dụng các phương pháp và phương tiện đo đạc, tính toán và định vị không gian của Trắc địa học và sử dụng các phép chiếu bản đồ, các nguyên tắc và phương pháp tổng quát hoá, hệ thống ngôn ngữ (kí hiệu) và các phương pháp biểu hiện của Bản đồ học

+ Địa hình học là môn nằm giữa Bản đồ học và Trắc địa học

- Bản đồ học – Tin học: Các kĩ thuật đo đạc và thu thập, xử lí, quản lí và hiển thị thông tin Trái Đất được ứng dụng tin học ở mức cao và được diễn đạt bởi các thuật ngữ "Geomatics" và

"Geoformatics", là lĩnh vực có mối quan hệ hết sức gắn bó với Bản đồ học hiện đại

- Bản đồ học - Địa lí học:

+ Hai môn khoa học này ra đời trong một cái nôi bản đồ học thời cổ do Eratosphen đặt tên + Địa lí học nghiên cứu những qui luật phát sinh và phát triển, các mối quan hệ giữa các đối tượng và hiện tượng địa lí (tự nhiên và kinh tế - xã hội) trong không gian địa lí Địa lí học cung cấp những tri thức cần thiết về bản chất, sự phân bố và các mối quan hệ tương hỗ của các đối tượng, hiện tượng địa lí trên lãnh thổ khác nhau, là cơ sở thành lập các bản đồ địa lí Các khoa học về Trái Đất phát triển đã tạo nên sự phong phú về chủ đề của các bản đồ

+ Đến lượt mình, Bản đồ học cung cấp cho các nhà Địa lí một phương tiện nghiên cứu đặc biệt - Bản đồ địa lí và phương pháp nghiên cứu đặc thù - Phương pháp bản đồ

+ Nhà địa lí học nổi tiếng Xtrabôn (63TCN- 21SCN) đã nói: “Bản đồ dựa trên kết quả đo đạc

Đó là điều chủ yếu đối với các nhà địa lí, cần phải làm cho anh ta tin vào điều đó”

+ K.Ptôlêmê, (90- 168) nhà Địa lí học, Thiên văn học Cổ đại, trong tác phẩm gồm 8 tập Địa lí

học đã viết: “Địa lí học là sự thể hiện khoảng cách của tất cả các phần đã biết của Trái Đất trong

mối quan hệ của nó Nó cho chúng ta khả năng nhằm bao quát cả Trái Đất trong một bức tranh cũng như chúng ta có thể bao quát trực tiếp tất cả bầu trời sao quay trên đầu chúng ta”

+ Nhà địa lí sử dụng bản đồ như một phương tiện để nhận thức khoa học và hoạt động thực tế,

dùng ngôn ngữ bản đồ và phương pháp bản đồ để nghiên cứu và thể hiện các kết quả nghiên cứu Chính vì thế, ngôn ngữ bản đồ đã trở thành ngôn ngữ thứ hai của khoa học địa lí

+ Các nhà bản đồ không những có kiến thức và kĩ năng bản đồ tốt mà còn phải có những kiến thức địa lí rộng và sâu ở mức cần thiết

+ Thành lập bản đồ cần có sự tham gia của các nhà chuyên môn thuộc nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như Bản đồ học, Trắc địa học, Địa lí học, Mĩ thuật, Kĩ thuật, Thông tin, Kĩ thuật in, v.v

1.5 PHƯƠNG PHÁP BẢN ĐỒ

- Đế quốc La Mã (thế kỉ II - I TCN) xây dựng bản đồ đường sá dài 6,82 mét để phục vụ đi lại, thu thuế các vùng đất cai trị

- Xtrabôn (63 TCN - 21 SCN) - nhà địa lí học thời Cổ đại nổi tiếng đã nói: "Những người cầm đầu

các quốc gia xem bản đồ có thể hiểu dễ dàng các hiện tượng thiên nhiên, các lớp lưỡng cư, các động vật và thực vật trên mặt đất cũng như trên biển Điều quan trọng hơn nữa là những hiểu biết

đó sẽ giúp người cầm quân bố trí doanh trại, nơi phục kích hoặc thực hiện một cuộc hành quân

- Có thể nói, suốt chiều dài lịch sử phát triển Bản đồ học, các nhà bản đồ đã thực hành phương pháp

bản đồ, song chưa cảm nhận được khái niệm của thuật ngữ này

- Mãi đến năm 1948 khái niệm "Phương pháp bản đồ" mới được nhà bản đồ học nổi tiếng K.A Xalishev nêu lên trong công trình mang tên "Phương pháp nhận thức quá trình vận động của các hiện tượng bằng bản đồ"

Nhà bản đồ học Ba Lan L Rataixki đã đề cập nhiều đến Phương pháp bản đồ và đưa ra sơ đồ

“Phương pháp bản đồ nhận thúc thực tế” Theo sơ đồ phương pháp bản đồ của L Rataixki, có thể chia "Phương pháp bản đồ nhận thức thực tế" thành 4 quá trình:

 Nhận thức thông tin từ thực tế khách quan và chọn lọc thông tin

 Biến đổi thông tin thành dạng bản đồ

 Truyền thông tin ở dạng bản đồ đến người dùng

 Tái tạo trong nhận thức người dùng thông tin về thực tế khách quan

Sơ đồ của L.Rataixki được xem như sơ đồ mẫu về Phương pháp bản đồ nhận thức thực tế và được nhiều nhà bản đồ bổ sung, phát triển và hoàn chỉnh

- Năm 1968, Viện sĩ thông tấn Viện Hàn Lâm khoa học Liên Xô A.F.Axlanhikashvili đã xây dựng khái niệm “Phương pháp bản đồ nhận thức” và coi đó là phương pháp lôgic để nhận thức, được nhiều nhà bản đồ nghiên cứu và ứng dụng

- Năm 1978, trong tác phẩm “Phương pháp bản đồ để nghiên cứu”, nhà bản đồ học A.M Berliant đã đưa ra tập hợp các biện pháp và nội dung phân tích bản đồ Để nhấn mạnh ý nghiã và vai trò của

Phương pháp bản đồ, A.M Berliant viết: “Phương pháp bản đồ để nghiên cứu là một bộ phận của

Bản đồ học, nghiên cứu các vấn đề thành lập và sử dụng bản đồ để nhận thức các hiện tượng”

- Trong phương pháp bản đồ, sự nhận thức được thực hiện theo hai quá trình khép kín: Từ thực tế khách quan, tùy thuộc vào yêu cầu và nội dung nghiên cứu, nhà bản đồ học phân tích, chọn lọc những đối tượng, hiện tượng trong thực tế khách quan và phản ánh lên bản đồ thông qua ngôn ngữ bản đồ Với bản đồ, người dùng bản đồ nghiên cứu các đối tượng và hiện tượng đã được biểu hiện trên bản đồ, rút ra những tri thức cần thiết hiểu biết thực tế

Hình 2: Sơ đồ Phương pháp bản đồ để nhận thức thực tế

R: Thực tế khách quan; R1: Phần thực tế khách quan được thành lập bản đồ; 1 Người nghiên cứu : thu thập và xử lí thông tin (đánh giá, phân loại, tính toán); T1: Các thông tin đã xử lí để lập bản đồ; T; 2 Người lập bản đồ: thành lập bản đồ (lập mô hình); C: Bản đồ; 3 Người đọc bản đồ: đọc, suy giải bản đồ, xử lí thông tin bản đồ; T2: Thông tin nhận được từ bản đồ; 4 Giải thích thông tin

và hình thành khái niệm địa lí R2: Phần thực tế khách quan đã được nhận thức

- Tất cả các nhà khoa học nghiên cứu về bản đồ, về khái niệm phương pháp bản đồ đều nhất trí Phương pháp bản đồ nhận thức thực tế khách quan là một phương pháp luận khoa học: Thứ nhất, thành lập bản đồ là xây dựng những mô hình không gian của bộ phận thực tế khách quan được nghiên cứu, nhờ những kiến thức tích luỹ được trong quá trình nghiên cứu Thứ hai, sử dụng bản đồ

là nghiên cứu mô hình ( các bản đồ ) nhằm thu nhận các kiến thức về thực tế khách quan

1.6 Lịch sử phát triển Bản đồ học

1.6.1 BẢN ĐỒ HỌC THỜI CỔ ĐẠI

- Những người Tahiti trên các đảo Thái bình dương, những người Exkimô vùng Bắc cực và những người du mục ở các sa mạc Trung Á, đã vẽ những bản đồ phức tạp, với phạm vi lãnh thổ rộng lớn

- Một trong những bản đồ thế giới được xếp vào loại cổ nhất khoảng 2.500 năm trước Công nguyên

là bản vẽ trên tấm đất sét được tìm thấy khi khai quật thành phố Gasur (Phía bắc Babylon)

- Bản đồ các mỏ khai thác vàng ở Ai Cập từ 1.400 năm trước công nguyên đã được tìm thấy ở Ai Cập, trên đó thể hiện rõ những núi quặng, những hố khai thác, đường giao thông

- Những biểu hiện bản đồ cổ nhất còn tìm thấy trên các vật liệu khác như một bình bằng bạc chạm các sông chảy từ dãy Capcadơ ra biển đã đào được trong ngôi mộ cổ ở Maikôp (Miền Cuban) và chín đỉnh cổ của Trung Quốc từ thời Hạ Vũ có khắc bản đồ

- Những bản đồ đạc điền đầu tiên đã được những người Ai Cập cổ đại thể hiện là ở vùng thung lũng sông Nin - nơi bị ngập lụt hàng năm

- Nhà bác học cổ đại Eratosphen đã ứng dụng vào đo đạc khoảng cách giữa Alecxandri (tức

Ixcandaria ngày nay) và Xyen (tức Axuan ngày nay) để tính ra chiều dài của một độ kinh tuyến

- Đế quốc La Mã phát triển mạng lưới đường sá nhằm cai quản đất đai và thu tô, do đó bản đồ đường sá được ra đời, trong đó có tấm bản đồ đường sá dài 6,32m, rộng 0,33m Bản đồ chưa có lưới chiếu, không có kinh, vĩ tuyến nhưng rất có giá trị về quân sự và hành chính, được xem là tấm bản

đồ “vĩ đại” nhất của thời Cổ đại

- Người có ý niệm đầu tiên biểu hiện toàn bộ thế giới Cổ đại là Aximan (610- 546 TCN), sau đó là Eratosphen (271- 195 TCN) và Xtrabôn (63 TCN – 21 SCN) Trong 17 cuốn sách viết về Địa lí học, Xtrabôn đã dành nhiều phần nói về bản đồ Ông đã xây dựng phép chiếu hình trụ giữ đều khoảng cách và đưa ra cách thể hiện các đối tượng địa lí (Ngôn ngữ bản đồ)

- Người có công lớn nhất phát triển môn bản đồ cổ đại phải kể đến là K.Ptôlêmê (87- 150) - nhà thiên văn học nổi tiếng Tám tập “Địa lí học” của K.Ptôlêmê được coi là tác phẩm nổi tiếng nhất thời kì này (được dịch ra tiếng La tinh và in vào năm 1472) Trong tác phẩm, có nhiều trang viết về Bản đồ học Đặc biệt K.Ptôlêmê đã lập 27 bản đồ thế giới, trong đó châu Âu, châu Á, châu Phi có hình dạng bờ biển tương đối chính xác, nhất là vùng Địa Trung Hải và Tây Nam Á

Các bản đồ thế giới của K.Ptôlêmê đã đưa ra một số đường kinh vĩ tuyến và cho rằng sự biểu hiện mặt cầu Trái Đất sang mặt phẳng bản đồ không thể không có biến dạng Những khái niệm đó đến nay vẫn còn nguyên giá trị

- Vào thế kỉ thứ III, nhà bác học Trung Quốc Bùi Tú (234 - 271) đã thành lập bản đồ lãnh thổ Trung Quốc và đề ra 6 nguyên tắc đo vẽ bản đồ là Phân xuất (Tỷ lệ); Chuẩn vọng (phương hướng); Đạo lí (khoảng cách); Cao hạ ( cao thấp); Phương tà (góc độ) và Vu trực (cong thẳng) Những nguyên tắc này có ý nghĩa thực tiễn rất lớn, đặc biệt đối với việc đo vẽ các bình đồ Cùng thời gian này Trung Quốc làm ra giấy viết (năm 105), đã góp phần đáng kể vào sự phát triển của Bản đồ học

1.6.2 BẢN ĐỒ HỌC THỜI TRUNG CỔ VÀ THỜI KỲ PHỤC HƯNG

- Thời Trung cổ với sự thống trị của Nhà thờ, những tiến bộ khoa học của nền văn hoá Cổ đại bị huỷ hoại và lãng quên, thế giới quan tôn giáo ngự trị, tất cả chỉ tin vào “Điều khám phá của Nhà thờ” Bản đồ được biểu hiện ở giữa là Jeruzalem, phía trên là Thiên đường

- Cuối thế kỉ XIII, Trung Quốc phát minh ra địa bàn, đã mở ra bước phát triển mới cho các phát kiến địa lí và sự phát triển của Bản đồ học Phát minh này đã tạo điều kiện cho ngành hàng hải phát triển Nhiều bản đồ thể hiện các đường bờ biển ra đời Những bản đồ này được gọi là “Portulan” (bản đồ địa bàn, bản đồ biển) Đặc điểm của bản đồ này là trên bản đồ có các tâm được xem như các “bông hồng” Từ các bông hồng toả ra 16 tia có ghi hướng

Trên các bản đồ này dần dần được bổ sung lưới kinh vĩ tuyến, tỉ lệ tuyến tính Bản đồ địa bàn phát triển chủ yếu ở Italia, vùng bờ biển Địa Trung hải, trung tâm buôn bán thời bấy giờ Bản đồ địa bàn thịnh hành đến thế kỉ XVII, XVIII, được xem là tiền thân của bản đồ hàng hải và là bước quá

độ chuyển từ Bản đồ học thời Cổ đại sang Bản đồ học thời Phục hưng

- Thế kỉ XV, XVI, các cuộc thám hiểm lớn của các nhà địa lí như Cristôp Côlông (1492 - 1504 - tìm

ra châu Mĩ), Vaxcô đơ Gama (1497 - 1499 - phát hiện thêm các chi tiết vùng bờ biển Nam Phi trên đường sang Ấn Độ); Majenlăng (1519 - 1522 - thám hiểm vòng quanh thế giới) đã cho nhiều hiểu biết để vẽ bản đồ các châu lục và thế giới

- Cùng với những phát kiến mới, sự tiến bộ của các ngành khoa học liên quan như Thiên văn học, Toán học, Vật lí học, Địa lí học và các ngành kĩ thuật, đặc biệt là sự phát minh ra ngành In (1456)

đã tạo ra sự phát triển mạnh mẽ của Bản đồ học Cũng trong thế kỉ XV, Italia đã xây dựng bản đồ châu Phi bằng những kí hiệu qui ước thay cho những dấu hiệu hình tượng phức tạp trước đây trên các bản đồ, đã tạo nên sự biến đổi về chất trong sự biểu hiện bản đồ

- Người có công lớn nhất đối với Bản đồ học thời kì này phải kể đến nhà bản đồ học người Hà Lan G.Mercator (thế kỉ XVI) Những công trình lớn của G Mercator là bản đồ châu Âu, chữa những chỗ sai trên bản đồ của Ptôlêmê (Địa Trung Hải), cải tiến hệ thống chữ viết, đưa kiểu chữ in

nghiêng vào bản đồ thay thế kiểu chữ Gô tích Hai công trình nổi tiếng nhất của G.Mercator là đưa toán học vào Bản đồ học, chuyển mạng lưới kinh, vĩ tuyến từ mặt hình cầu Quả đất sang mặt phẳng bản đồ và thành lập tập bản đồ (Atlat) Tiêu biểu cho những công trình này là bản đồ hàng hải thế giới (1569), vẽ theo phép chiếu hình trụ thẳng đồng góc, đảm bảo vẽ các đường tà hành là đường thẳng Và tuyển tập bản đồ với tên “Atlat” (tên của nhà vua huyền thoại xứ Libi) gồm 107 bản đồ được xuất bản đầy đủ năm 1602 G.Mercato được coi như người sáng lập ra ngành Bản đồ học hiện đại

1.6.3 BẢN ĐỒ HỌC NGÀY NAY

- Từ cuối thế kỉ XVII nền kinh tế và khoa học kĩ thuật trên thế giới bước vào thời kỳ phát triển mới Nhiều Viện Hàn lâm khoa học đã được thành lập ở các nước: Pháp (Paris 1666), Đức (Berlin 1700) Nga (Pêterburg - 1724) Sự thành lập các bản đồ đã trở thành nhu cầu khoa học, kinh tế, quân sự của nhiều quốc gia Phạm vi biểu hiện của bản đồ không chỉ còn giới hạn quanh các tuyến đường thám hiểm và các bờ biển mà ngày càng mở rộng vào sâu trong các lục địa, với những địa hình phức tạp

- Một số nước châu Âu đã thành lập các Cơ quan bản đồ nhà nước như ở Anh (1791), Pháp (1817)

và từ đó xuất hiện các loại bản đồ “Tôpô” với sự bắt đầu bằng việc xây dựng hệ thống Tam giác nhà nước, làm cơ sở khống chế toạ độ thống nhất quốc gia, như ở Nauy (1779- 1882 ), Thuỵ Điển (1805

- 1919), Phần Lan (1830- 1913) v.v… Một số nước đã thành lập bộ bản đồ tỉ lệ lớn toàn quốc như Nhật Bản (1:50.000), Pháp (1:80.000), Nauy (1:100.000)v.v Đến cuối thế kỉ XIX, hầu hết các

lãnh thổ châu Âu, phần lớn châu Mĩ và một phần châu Á, châu Phi đã được vẽ lên bản đồ và nhiều nước đã in ấn trọn bộ các bản đồ địa hình quân sự tỉ lệ lớn

- Thế kỉ XVIII là thế kỉ xuất hiện nhiều công trình toán bản đồ của các nhà toán học, bản đồ học như Bonn, J.Lambert (1728- 1777), K.Wollweide (1774- 1825) , Fr.Gauss (1775- 1855) … đã góp phần nâng cao tính chính xác toán học của bản đồ

- Từ cuối thế kỉ XIX và nửa đầu thế kỉ XX khi các ngành khoa học như Toán học, Thiên văn học, Vật lí học phát triển đến trình độ cao đã tạo cho khoa học Bản đồ phát triển mạnh mẽ Đặc biệt với

sự phát triển của các ngành khoa học nghiên cứu Trái Đất như Địa chất học, Khí hậu học, Địa mạo học đã đặt ra cho khoa học Bản đồ những nhiệm vụ mới, nội dung biểu hiện bản đồ không chỉ giới hạn những đối tượng phân bố trên mặt đất mà còn những đối tượng nằm sâu trong lòng đất và

cả các hành tinh khác

- Ngày nay, nhờ những thành tựu của khoa học kĩ thuật mới (chụp ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, các máy chụp nhiều màu, máy tính, công nghệ tin học, v.v…) công việc đo vẽ, biên tâp, vẽ và sản xuất bản đồ, atlat được thuận lợi, nhanh chóng Do đó các sản phẩm bản đồ ngày càng phong phú và đa dạng cả về nội dung và hình thức

1.7 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGHÀNH ĐO VẼ BẢN ĐỒ Ở VIỆT NAM

- Sự đo vẽ bản đồ đã được ông cha ta tiến hành từ những năm đầu công nguyên nhằm bảo vệ toàn vẹn lãnh thổ của Tổ quốc Năm 43 sau công nguyên, đã đo đạc và dựng các mốc đồng dọc biên giới

và năm 724 đo vẽ bản đồ để đắp cao hệ thống đê phòng thủ Đại La Tác phẩm bản đồ tiêu biểu và

có giá trị khoa học nhất còn để lại đến nay là “Tập bản đồ Hồng Đức” được thành lập ở triều vua Lê Thánh Tông (1460- 1497) Các bản đồ này đã thể hiện hình dạng nước ta công bố chủ quyền hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa

- Về cơ sở lí luận, thế kỉ XVII, nhà bác học Lê Quý Đôn (1726- 1783) trong pho sách “Kho hiểu biết quý giá” gồm 9 tập đã dành 1 tập viết về Bản đồ học cùng với 2 tập khác viết về Vũ trụ học và Địa lí học

- 1872 – 1873: Đo đạc và lập các bản đồ tỉ lệ lớn như Bộ bản đồ Nam Kì, tỉ lệ 1: 125.000, gồm 20 mảnh của thuyền trưởng Bigrel Những năm 1874-1875, lập mạng lưới tam giác Bắc Bộ với đường đáy qua Đồ Sơn và năm 1881 xuất bản bản đồ toàn Đông Dương của Dutreull Rhin với các địa danh được Pháp hoá

- 1886-1895: Thành lập Cơ quan chuyên trách: “Văn phòng đo đạc Ban tham mưu quân đội viễn chinh Đông dương”, Xây dựng được "Hệ thống khoá tam giác" - cơ sở khống chế đo vẽ chi tiết địa hình và thành lập hệ thống bản đồ địa hình với các tỉ lệ: 1/100.000 và 1/200.000 đối với Bắc Kỳ, Trung Kỳ, Nam Kỳ: bản đồ 1/100.000 toàn Đông Dương, bản đồ 1/25000 và 1/50.000 các vùng đồng bằng và vùng mỏ, 1/10.000 và 1/5000 các thành phố và thị xã

- Sau cách mạng Tháng Tám, nước ta đã thành lập "Phòng bản đồ Bộ tổng tham mưu quân đội nhân dân Việt Nam"

- Ngày 14/12/1959 Nhà nước đã thành lập “Cục Đo đạc và Bản đồ " trực thuộc Phủ Thủ tướng Trải qua nhiều thay đổi tổ chức như: "Cục đo đạc và Bản đồ Nhà nước" "Tổng cục Địa chính", nay (theo Nghị Định 19 - 2002/CP ngày 11/11/2002) là "Cục đo đạc và Bản đồ" trực thuộc Bộ Tài nguyên - Môi trường Ngành Đo đạc và Bản đồ nước ta khi mới ra đời đã xác lập lại mạng lưới tam giác khống chế Miền Bắc và chỉnh lí hệ thống bản đồ địa hình Sau khi thống nhất đất nước, tiếp tục xác lập mạng lưới khống chế Miền Nam Đến nay nước ta đã hoàn chỉnh hệ thống mạng lưới tam giác khống chế toàn quốc từ cấp I đến cấp IV lập lưới tọa độ quốc gia Việt Nam 2002 và hệ thống bản

đồ địa hình, làm cơ sở thành lập các bản đồ khác

- Ngoài Cục Đo đạc và Bản đồ nhà nước, nhiều Bộ, Ngành như Tổng cục Địa chất, Bộ Nông nghiệp , Bộ Lâm nghiệp, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã lập các cơ quan bản đồ ngành để thành lập các bản đồ chuyên ngành Những bản đồ chuyên đề đầu tiên như bản đồ Địa chất Miền Bắc Việt Nam, bản đồ Thổ nhưỡng Miền Bắc Việt Nam, bản đồ Dân số Miền Bắc Việt Nam, tỉ lệ 1/5000000 Ngày nay tất

cả các ngành khoa học có liên quan đến bản đồ và nhiều ngành kinh tế - xã hội đã xây dựng các bản

đồ chuyên đề phục vụ nghiên cứu và sản xuất Nhiều ngành, nhiều tỉnh đã xuất bản tập bản đồ

- Công trình bản đồ đồ sộ nhất, tiêu biểu cho sự phát triển của khoa học Bản đồ nước ta là tập "Atlat Quốc gia Nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam", xuất bản năm 1996

- Sự đào tạo cán bộ chuyên ngành Đo đạc - Bản đồ được mở rộng, các trường Đại học Mỏ - Địa chất , Đại học Sư phạm, Đại học Khoa học Tự nhiên đã có các Khoa, Bộ môn bản đồ Đặc biệt là Bản đồ học và các ngành khoa học có liên quan đã nhanh chóng ứng dụng công nghẹ hiện đại vào việc thành lập và sử dụng bản đồ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG I

1 Bản đồ học là gi? Bản đồ học có đối tượng, nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu thế nào?

2 Bản đồ học gồm những ngành nghiên cứu chuyên sâu nào? Chức năng, nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu của chúng,

3 Phân tích mối quan hệ giữa Bản đồ học với Địa lí học, Trắc địa học và các môn khoa học khác

4 Nhận xét về quá trình hình thành và phát triển của khoa học bản đồ qua các thời kì lịch sử trên thế giới và của Việt Nam?

5 Phương pháp bản đồ là gì? Phân tích sơ đồ Phương pháp bản đồ của K A Xalisev Tại sao nói phương pháp bản đồ là phương pháp luận cơ bản của khoa học bản đồ

CHƯƠNG II: BẢN ĐỒ ĐỊA LÍ

2.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA LÍ

-Từ lâu bản đồ địa lí đã được định nghĩa: "Bản đồ là hình vẽ thu nhỏ trên giấy, tương đối chính xác

về một khu vực hay toàn bộ bề mặt Trái Đất"

-Phân tích:

+ Thứ nhất, định nghĩa như vậy xác thực với mọi bản vẽ về bề mặt Trái Đất, như bức tranh

phong cảnh biểu hiện địa phương bằng các phương pháp và phương tiện của nghệ thuật tạo hình, hoặc một bức ảnh chụp địa phương

+ Thứ hai, nó chỉ giới hạn ở sự biểu hiện bề mặt Trái Đất, trong khi đó những bản đồ hiện nay có khả năng biểu hiện nhiều đối tượng, hiện tượng tự nhiên, kinh tế - xã hội không chỉ nhìn thấy như núi, sông, rừng, biển mà còn cả những hiện tượng không nhìn thấy như nhiệt độ, áp xuất không khí, các mối quan hệ giữa các hiện tượng và những hiện tượng không cảm thấy như từ trường Trái Đất Không chỉ biểu hiện những đối tượng, hiện tượng phân bố trên bề mặt đất mà cả những đối tượng nằm sâu trong lớp vỏ Trái Đất (cấu tạo địa chất - khoảng sản), trong lớp khí quyển và cả những biến đổi của chúng theo thời gian Phương pháp biểu hiện bản đồ cũng không giống với các phương pháp biểu hiện các tranh ảnh địa lí

+K A Xalishev:

“Bản đồ địa lí là những biểu hiện thu nhỏ, được qui dịnh về mặt toán học, có tính chất hình ảnh -

kí hiệu và được khái quát hoá bề mặt Trái Đất lên trên mặt phẳng Những biểu hiện này trình bày sự phân bố, tình trạng và các mối liên hệ của những hiện tượng tự nhiên và xã hội khác nhau, cả những biến đổi của chúng theo thời gian, đã được lựa chọn và nêu đặc trưng phù hợp với mục đích của từng bản đồ cụ thể ”

Phân tích định nghỉa trên:

2.1.1 Bản đồ được thành lập trên cơ sở toán học

Để chuyển được bề mặt tự nhiên của Trái Đất sang mặt phẳng bản đồ, phải thực hiện:

+Thứ nhất, chiếu bề mặt Trái Đất vốn có địa hình rất phức tạp và những đối tượng cần hoạ đồ rất

đa dạng lên bề mặt elípxoit Trái Đất

+Thứ hai, thu nhỏ kích thước elipxoit Trái Đất và biểu hiện bề mặt elipxoit đó lên mặt phẳng +Để làm điều này phải sử dụng phương pháp toán học, gọi là phép “Chiếu hình bản đồ” Phép chiếu hình bản đồ qui định sự phụ thuộc hàm số nhất định giữa toạ độ của những điểm trên bề mặt elipxoit Trái đất và toạ độ của những điểm tương ứng trên mặt phẳng bản đồ Nhờ đó bản đồ bảo đảm được tính đồng dạng và sự tương ứng không gian của các đối tượng được biểu hiện

Sự sử dụng các kí hiệu bản đồ cho phép :

 Một bản đồ có thể thể hiện bao quát được cả một không gian rộng lớn, trên đó vẫn thể hiện

và làm nổi bật được những đối tượng, những đặc trưng của địa phương dù những đối tượng

đó có kích thước nhỏ bé như thế nào Với một bức ảnh hàng không, điều đó hoàn toàn không thể có được, chúng sẽ bị biến mất khi thu nhỏ theo cùng một tỉ lệ Kí hiệu cho phép trình bày địa hình mặt đất trên mặt phẳng mà không làm mất đi những đặc điểm lồi lõm, có thể nhận biết và tính toán được độ cao thấp của địa hình (bằng các đường bình độ)

 Kí hiệu không chỉ phản ánh dáng vẻ bên ngoài của các đối tượng, hiện tượng ở trên bản đồ,

mà còn đưa ra được những đặc tính bản chất bên trong của các đối tượng, những biến đổi của chúng theo không gian và thời gian, đưa ra được nhiều mặt của đối tượng Ví dụ một bức ảnh hàng không chụp địa phương, cho ta thấy rất rõ các điểm quần cư nhưng không thể đưa ra được những đặc điểm dân cư ở những điểm quần cư đó như số dân, mật độ dân số, kết cấu dân số, v.v… Với bản đồ, bằng kí hiệu, điều này hoàn toàn có thể biểu hiện được

 Có khả năng thể hiện được sự phân bố và các đặc điểm của cả những hiện tượng mà giác quan ta không tri giác được (ví dụ: sự phân bố từ trường, sự dị thường trọng lực, v.v…) và làm hiện lên rõ ràng những mối quan hệ giữa các sự vật (lượng mưa với chế độ nước sông, nguồn nguyên liệu với các xí nghiệp chế biến, v.v…)

 Cho phép chọn lọc, lược bỏ những khía cạnh, những bộ phận riêng lẻ, ít giá trị của sự vật, khái quát thành những dấu hiệu chung có tính bản chất, đặc trưng cơ bản của đối tượng, tức

là sự trừu tượng hoá (ví dụ dựa vào dân số và ý nghĩa hành chính, đưa ra đặc trưng của các điểm dân cư, bỏ qua được sự truyền đạt qui hoạch đơn thuần của các điểm quần cư)

2.1.3 Bản đồ có sự tổng quát hoá

-Bản đồ không thể thể hiện tất cả các đối tượng, hiện tượng địa lí có ở địa phương, vì bản đồ là sự biểu hiện thu nhỏ, tỉ lệ càng nhỏ, mức độ thu nhỏ càng lớn Mặt khác, mỗi bản đồ được thành lập đều nhằm phục vụ một mục đích và chủ đề nhất định nào đó Vì thế những đối tượng, hiện tượng đưa lên bản đồ phải được chọn lọc có ý thức, phải loại bỏ những đối tượng và những khía cạnh không cần thiết, chỉ giữ lại và nêu bật những đối tượng, hiện tượng với những nét đặc trưng chủ yếu, điển hình, quan trọng nhất trên cơ sở mục đích, chủ đề, tỉ lệ bản đồ và đặc điểm điạ phương Quá trình chọn lọc đó là sự “Tổng quát hoá bản đồ”

-Tổng quát hoá chỉ giữ lại và làm nổi bật những khía cạnh, những nét đặc trưng nhất của đối tượng, cho phép phân biệt được trên bản đồ những cái chủ yếu, cái thứ yếu, tìm thấy ở những đối tượng riêng lẻ những đặc tính chung, cho phép ta hiểu được những hình ảnh rõ ràng và sâu sắc của địa phương Tổng quát hoá, trừu tượng hoá bản đồ để nhận thức, đem đến cho bản đồ một phẩm chất mới, làm cho những bản đồ với mục đích, chủ đề, tỉ lệ khác nhau có nội dung khác nhau

Gần đây, Đại hội lần thứ 10 Hội Bản đồ thế giới (Bacxêlôna, Tây Ban Nha) đã đưa ra định nghĩa

rộng hơn, phù hợp với tình hình hiện nay: "Bản đồ là hình ảnh của thực tế địa lí, được kí hiệu hóa,

phản ánh các yếu tố hoặc các đặc điểm một cách có chọn lọc, kết quả từ sự nỗ lực sáng tạo trong lựa chọn của tác giả bản đồ và được thiết kế để sử dụng chủ yếu liên quan đến các mối quan hệ không gian"

2.2 CÁC YẾU TỐ CẤU THÀNH BẢN ĐỒ ĐỊA LÍ

2.2.1 Yếu tố nội dung

- Nội dung bản đồ là lượng thông tin về các đối tượng, hiện tượng địa lí được biểu hiện trên bản đồ

- Trên từng nhóm bản đồ địa lí nội dung được thể hiện khác nhau Nhóm bản đồ đại cương, nội dung biểu hiện bề ngoài các đối tượng địa lí tự nhiên, kinh tế - xã hội có trên bề mặt đất nhưng ở mức độ chi tiết khác nhau do tỉ lệ bản đồ qui định Nhóm bản đồ chuyên đề, nội dung biểu hiện bên trong một vài đối tượng có hoặc không có trên bản đồ địa lí chung, nhưng ở mức chi tiết và sâu hơn, chúng được phân ra thành phần chính, phụ

2.2.2 Cơ sở toán học

- Cơ sở toán học bao gồm lưới chiếu , tỉ lệ , bố cục bản đồ và mạng lưới điểm khống chế trắc địa

- Bản chất của phép chiếu hình bản đồ là biểu thị sự phụ thuộc giải tích giữa toạ độ các điểm của mặt Elipxôit Trái Đất và sự biểu hiện trên mặt phẳng bản đồ Sự xây dựng các bản đồ phải bắt đầu

từ việc thành lập hệ thống lưới toạ độ - mạng lưới kinh vĩ tuyến Mạng lưới kinh vĩ tuyến là cơ sở

của tất cả các bản đồ, thuộc vào những thành phần bắt buộc của bản đồ địa lí

- Hệ thống điểm khống chế trắc địa đảm bảo cho sự xác định chính xác vị trí mạng lưới toạ độ địa lí

và phân bố chính xác các yếu tố nội dung trong hệ tọa độ mặt phẳng quốc gia Mạng lưới khống chế trắc địa không thể thiếu trên các bản đồ địa lí chung

- Tỉ lệ bản đồ qui định kích thước chung của sự biểu hiện bản đồ Tỉ lệ còn tham gia vào xác định mức độ chi tiết của nội dung bản đồ và phương pháp biểu hiện bản đồ, sự phân mảnh và lập danh số (số hiệu) các bản đồ trong hệ thống bản đồ nhiều tờ

- Bố cục bản đồ là sự xác định phạm vi của khu vực lập bản đồ và sự sắp xếp các phần nội dung của bản đồ, bao gồm khung bản đồ, sơ đồ bảng chắp mảnh, sơ đồ trình bày bên trong và ngoài khung bản đồ

2.3 VAI TRÕ VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢN ĐỒ

-Nói về vai trò, ý nghĩa của bản đồ địa lí, nhà địa lí học nổi tiếng N.N Baranxki của Liên Xô trước

đây đã khái quát một cách tài tình trong câu nói đầy hình ảnh: “Nếu như các nhà sinh vật học để

nghiên cứu những vật thể nhỏ bé, trước hết phải quan tâm thu nhận sự biểu hiện phóng đại chúng qua kính hiển vi Ngược lại, các nhà địa lí phải nghĩ để có được sự biểu hiện thu nhỏ bề mặt Trái Đất - Cái đó chính là bản đồ”

-Bản đồ địa lí khác với bài viết địa lí Bản đồ địa lí cho ta khái niệm “Bề mặt” lãnh thổ (không gian hai chiều, ba chiều), còn bài viết địa lí cho ta sự mô tả địa lí về lãnh thổ đó Vì vậy, trong nghiên cứu cũng như giảng dạy địa lí phải coi bản đồ và bài viết là hai "Kênh thông tin (hình và chữ)" bổ sung cho nhau Một bài viết địa lí có tính khoa học là bài viết được hướng vào bản đồ và một bản

đồ có giá trị là phải dựa trên cơ sở địa lí, làm sáng tỏ những qui luật địa lí

-Trong thực tiễn, bản đồ địa lí được sử dụng một cách rộng rãi để giải quyết nhiều nhiệm vụ khác nhau, những nhiệm vụ gắn liền với sự khai thác, sử dụng lãnh thổ Sự thăm dò các khoáng sản có ích, điều tra tài nguyên rừng, đánh giá đất nông nghiệp, v.v… đều phải dựa trên cơ sở bản đồ Những công trình kĩ thuật như thiết kế, xây dựng các công trình thuỷ lợi, mạng lưới giao

thông,v.v đều được vạch ra trên bản đồ

-Trong một nền sản xuất phát triển có kế hoạch, công cuộc phát triển kinh tế gắn chặt với sự phân

bố hợp lí lực lượng sản xuất, sử dụng khôn ngoan và có hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, chống ô nhiễm môi trường, cải tạo tự nhiên Muốn vậy điều kiện đầu tiên và cơ bản là phải điều tra tổng hợp lãnh thổ, thu thập đầy đủ và có hệ thống các điều kiện tự nhiên - tài nguyên thiên nhiên, điều kiện kinh tế – xã hội, lực lượng sản xuất của lãnh thổ

-Thiếu bản đồ không thể giải quyết được những nhiệm vụ như phân bố lực lượng sản xuất, tổ chức lãnh thổ nền sản xuất xã hội, kế hoạch hoá sự phát triển tổng hợp nền sản xuất các miền, các vùng -Với giao thông, du lịch và quốc phòng, bản đồ là phương tiện dẫn đường đáng tin cậy nhất Những phi công yên ổn trên bầu trời, thuỷ thủ vững lái ngoài biển khơi là nhờ có bản đồ Bản đồ là “mắt thần” của các nhà quân sự, các cán bộ tham mưu Bản đồ địa hình quân sự là cơ sở để thành lập các bản đồ chiến lược, chiến thuật, là phương tiện lãnh đạo, chỉ huy tác chiến, hành quân, bố trí lực lượng, hợp đồng binh chủng

-Bản đồ địa lí không thể thiếu trong nghiên cứu khoa học, nó là phương tiện nghiên cứu của các ngành khoa học về Trái Đất Bản đồ giúp các nhà khoa học tìm hiểu những qui luật phân bố của các đối tượng, sự lan truyền của các hiện tượng và những mối tương quan của chúng trong không gian, cho phép phát hiện những qui luật tồn tại và dự đoán con đường phát triển của chúng trong tương lai Bất cứ một sự nghiên cứu địa lí nào cũng phải bắt đầu từ bản đồ và kết thúc bằng bản đồ (bản

đồ là anpha và Ômêga của địa lí )

-Đ.N.Anusin- nhà địa lí kinh điển của Liên Xô trước đây đã viết: “Mức độ nhận thức về mặt địa lí

một nước được xác định bởi độ hoàn hảo của bản đồ hiện có của nước đó”

-N.N.Baranxki nói: “Tuy nhiên không phải cái gì cũng có thể đưa vào bản đồ, chỉ có thể và phải là

những đối tượng quan sát địa lí mang tính khoa học, tất nhiên tất cả những cái không được đưa vào bản đồ, biết chắc rằng không phải là địa lí ”

-Trong giảng dạy và học tập địa lí, bản đồ vừa là nội dung vừa là phương tiện đặc thù không thể thiếu trong giảng dạy và học tập địa lí

-Bản đồ là một phương tiện có hiệu quả để phổ biến các tri thức, nâng cao trình độ văn hoá chung cho mọi người, cung cấp những hiểu biết về quê hương, đất nước, về các quốc gia trên thế giới, giáo dục lòng yêu nước, yêu quý thiên nhiên, bảo vệ môi trường Bản đồ là phương tiện sản xuất, phục

vụ đời sống con người

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG II

1 Định nghĩa Bản đồ địa lí? Các đặc điểm cơ bản của Bản đồ địa li?

2 Bản đồ địa lí được cấu thành bởi những yếu tố nào? Chức năng và nội dung của chúng?

3 Phân tích vai trò và ý nghĩa của Bản đồ địa lí trong nghiên cưua khoa học, giảng dạy - học tập địa

lí, trong thực tiễn sản xuất, đời sống và quốc phòng

CHƯƠNG III: CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ

3.1 Những khái niệm cơ bản

3.1.1 TRÁI ĐẤT - HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC

- Năm 1873 nhà Vật lý học người Đức Lixtinh đã đưa ra khái niệm Geoid Mặt Geoid là mặt nước

biển trung bình yên tĩnh trải rộng xuyên qua các lục địa tạo thành một mặt cong khép kín

- Tại bất kỳ một điểm nào trên bề mặt này, đường pháp tuyến đi qua điểm đó cũng trùng với

phương của dây dọi

- Trong thực tiễn Trắc địa - Bản đồ, người ta lấy mặt Elipxôid quay có hình dạng và kích thước gần giống Geôid làm bề mặt toán học thay cho Geôid

- Elipxôid có khối lượng bằng khối lượng Geôid, tâm trùng với trọng tâm của Trái Đất, mặt phẳng xích đạo trùng với mặt phẳng xích đạo Trái Đất

- Có hai dạng Elipxôid được nghiên cứu và sử dụng là Elipxôid Trái Đất và Elipxôid Quy chiếu + Elipxôid xoay quanh mặt phẳng xích đạo, có tâm trùng với tâm của mặt phẳng xích đạo và tâm của Trái đất, biểu diễn chính xác tới mức tối đa bề mặt của Geoid ở tỉ lệ nhỏ gọi là Elipxôid Trái Đất

+ Elipxôid, mà trên bề mặt của nó được thực hiện các tính toán về trắc địa thiên văn, địa hình…

và có hình dạng gần với bề mặt Geoid hơn tại một vùng nào đó trên Trái Đất gọi là Elipxôid Quy chiếu

- Mỗi quốc gia lại sử dụng một Elipxôid Quy chiếu riêng Các Elipxôid này khác nhau về kích thước của các bán trục

- Cùng với sự xác định hình dạng, các nhà khoa học đã tiến hành đo kích thước Trái Đất, cụ thể là xác định bán trục lớn (a) và bán trục nhỏ (b) của Elipxôid Trái Đất trên cơ sở đo đạc Trắc địa, Thiên văn và Trọng lực Từ kích thước bán trục lớn và bán trục nhỏ đã đo được, tính độ dẹt (a) của

Elipxôid

- Ở nước ta, từ năm 2000 trở về trước hình Elipxôid Trái Đất của Kraxovxki được lấy làm trị số chính thức trong đo đạc Từ năm 2000 trở lại đây, sau khi hệ qui chiếu VN 2000 được ban hành trên toàn quốc, các tính toán trắc địa của nước ta được thực hiện theo Elipxôid WGS 84, là Elipxôid được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên thế giới

- Do độ dẹt của Elipxôid Trái Đất rất nhỏ, chưa bằng một phần ba trăm, chỉ tương tương đương với 21,36km, nên đối với một số tính toán trong Bản đồ hoặc lập mô hình Trái Đất (Quả cầu địa lí) có thể coi Trái Đất như một khối cầu, có đường kính gần trùng với trục quay Trái Đất Bán kính của khối cầu có diện tích bề mặt bằng bề mặt của Elipxôit Trái Đất theo FN Kraxovxki: R = 6371,116

km

3.1.2 NHỮNG ĐIỂM VÀ ĐƯỜNG CƠ BẢN TRÊN ELIPXÔIT TRÁI ĐẤT

- Cực Trái Đất: Các giao điểm giữa bán trục nhỏ của Elipxôid với mặt của Elipsoid gọi là các cực

Bắc (PB) và Nam (PN)

- Kinh tuyến: Các giao tuyến của mặt Elipxôid với các mặt phẳng đi qua trục quay là những

Elipxôid bằng nhau và gọi là các vòng kinh tuyến Nửa vòng Elipxôid chứa hai cực gọi là kinh tuyến

- Vĩ tuyến: Các vòng tròn được tạo ra do các mặt phẳng vuông góc với trục nhỏ đồng thời cắt

Elipxôid gọi là các vĩ tuyến Vĩ tuyến lớn nhất nằm trên mặt phẳng đi qua tâm Elipxôid gọi là đường xích đạo Đường xích đạo là vòng tròn có bán kính bằng a

3.1.3 TỌA ĐỘ ĐỊA LÍ

- Toạ độ địa lí được xác định bằng kinh độ (λ) và vĩ độ (φ)

+ Kinh độ địa lí của một điểm là trị số góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng chứa kinh tuyến gốc và

mặt phẳng chứa kinh tuyến đi qua điểm đó Phân biệt:

+ Kinh độ Đông (k.đ Đông)

+ Kinh độ Tây (k.đ Tây)

+ Kinh tuyến gốc (0˚)

- Vĩ độ độ địa lí của một điểm là trị số của góc hợp bởi đường pháp tuyến đi qua điểm đó với mặt phẳng xích đạo

- Vòng đồng cao là những vòng tròn nhỏ; mặt phẳng của nó vuông góc với đường kính QQ’

Vị trí của một điểm A bất kỳ trong hệ toạ độ cực cầu có cực là Q được xác định bằng khoảng cách thiên đỉnh Z và góc phương vị α

 Z là độ lớn của cung vòng thẳng đứng QA, bằng góc ở tâm QCA tính ra độ Z = const cho các vòng đồng cao

 α là góc nhị diện hợp bởi đường kinh tuyến PQ đi qua điểm Q và vòng thẳng đứng đi qua điểm A α = const cho các vòng thẳng đứng

Phụ thuộc vào vị trí của điểm cực Q, người ta chia ra ba hệ thống toạ độ cực cầu:

a Hệ thống thẳng khi cực Q của toạ độ cực cầu trùng với cực P của toạ độ địa lí φo = 90°

b Hệ thống ngang khi cực Q nằm trên đường xích đạo φo = 0°

c Hệ thống xiên khi cực Q là một điểm bất kỳ trên mặt cầu Trái Đất 0°<φo<90°

3.1.5 TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC

- Vị trí địa lý của một đối tượng được xác định trong hệ toạ độ vuông góc phẳng gọi là toạ độ vuông góc của điểm đó, được ký hiệu là A(x,y) Giá trị x là giá trị theo hướng Bắc Nam và thường đặt lên trước; giá trị y là giá trị theo hướng Đông Tây

- Đối với hệ toạ độ Đề Các, các giá trị dương đồng thời của x và y chỉ có được ở góc một phần tư bên phải phía trên của hệ toạ độ Tại các góc phần tư còn lại, hoặc x, hoặc y, hoặc cả x và y phải nhận giá trị âm

Để tránh các giá trị âm khi xác định toạ độ ô vuông của các đối tượng trong hệ toạ độ vuông góc, người ta dịch gốc toạ độ sang phái Tây và xuống phía Nam một số km nào đó để các giá trị nhận được đều là giá trị dương

- Hệ toạ độ vuông góc thường chỉ đựoc xây dựng ở những bản đồ tỷ lệ lớn

- Ví dụ, trong Hệ VN 2000, sử dụng phép chiếu UTM, múi chiếu 6° Mỗi múi chiếu có một hệ toạ

độ vuông góc Gốc toạ độ là giao điểm của kinh tuyến giữa của múi chiếu đó với xích đạo Trục tung là kinh tuyến giữa của múi chiếu mang giá trị x (trong bản đồ sử dụng trục tung là hướng Bắc Nam); trục hoành là xích đạo mang giá trị y Để tránh có giá trị âm, gốc toạ độ được dịch chuyển sang phía Tây 500km (gốc toạ độ thật cách rìa múi một khoảng xấp xỉ 333km) Vì Việt Nam nằm ở Bắc Bán Cầu nên các giá trị x đều mang giá trị dương, vì vậy không cần dịch chuyển gốc toạ độ xuống phía Nam

Toạ độ vuông góc của điểm P (x = 2150000m, y = 48572000m) được hiểu là điểm P cách xích đạo 2150000m và cách kinh tuyến 105° Đông (kinh tuyến giữa của múi 48) về phía Đông 72000m

3.2 CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA LÍ

Để biểu diễn hình của Trái đất lên mặt phẳng bản đồ, phải thỏa mãn ít nhất ba điều kiện sau đây:

- Xác định được cơ sở trắc địa thiên văn cho bản đồ cần thành lập

- Biểu diễn mức độ thu nhỏ của bề mặt Trái Đất lên mặt phẳng bản đồ

- Trải bề mặt dạng cầu của Trái đất lên mặt phẳng bản đồ

3.2.1 CƠ SỞ TRẮC ĐỊA THIÊN VĂN

Hệ thống toạ độ trắc địa bao gồm các yếu tố sau:

 Các thông số về Elipxôid quy chiếu (Bán trục lớn a hoặc bán trục nhỏ b và độ dẹt α)

 Độ chênh cao của Geoid so với Elipoôid quy chiếu tại điểm gốc của hệ toạ độ

 Các số liệu trắc địa ban đầu (Kinh tuyến và vĩ tuyến của điểm gốc; góc phương vị của điểm gốc đến điểm định hướng)

Việt Nam hiện nay sử dụng hệ quy chiếu VN2000, trong đó các thông số được ghi nhận như sau:

 Elipxôid WGS 84 có a = 6378137.0 m, α = 1 : 298.257223563

 Vị trí Elipxôid quy chiếu quốc gia: Elipxôit WGS-84 toàn cầu được xác định vị trí (định vị) phù hợp với lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở sử dụng điểm GPS cạnh dài có độ cao thuỷ chuẩn phân bố đều trên toàn lãnh thổ

 Điểm gốc toạ độ quốc gia: Điểm N00 đặt tại Viện Nghiên cứu Địa chính thuộc Bộ Tài nguyên Môi trường, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội

 Hệ thống toạ độ phẳng: Hệ toạ độ phẳng UTM quốc tế, được thiết lập trên cơ sởlưới chiếu hình trụ ngang, đồng góc với hệ số k = 0,9996 cho múi 6° và k = 0,9999 cho múi 3°

3.2.2 TỈ LỆ BẢN ĐỒ

- Tỷ lệ bản đồ là một yếu tố toán học xác định mức độ thu nhỏ của các đại lượng tuyến tính khi chuyển từ bề mặt Trái Đất (Elipxôid) lên mặt phẳng bản đồ

- Phân biệt:

+ Tỷ lệ chính của bản đồ phản ánh mức độ thu nhỏ độ dài trên bề mặt đất lên bản đồ ở nơi không

có sai số chiếu hình ( μo= 1)

Tỷ lệ chính được thể hiện dưới ba dạng:

+ Tỷ lệ số được xác định bằng một phân số, có tử số là một và mẫu số thường là một số chẵn thể

hiện số lần được thu nhỏ trên bản đồ của một đoạn s so với khoảng cách S ngoài thực địa

+ Tỷ lệ chữ cụ thể hóa tỉ lệ số bằng lời: 1cm trên bản đồ ứng với bao nhiêu m (km) trên thực địa

+ Tỷ lệ thước (thước tỷ lệ thẳng, thước tỷ lệ xiên) Xem hình vẽ

+ Tỷ lệ riêng : Tỉ lệ bản đồ lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỉ lệ chính, không phản ánh chính xác mức độ

thu nhỏ của bản đồ so với thực địa +Tỷ lệ đồng nhất ghi trên bản đồ địa hình tỉ lệ rất lớn

3.2.3 Phép chiếu hình bản đồ

2.3.1 KHÁI NIỆM VỀ PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ

- Phép chiếu bản đồ là sự biểu diễn bề mặt Elipxôid hay mặt cầu của Trái Đất lên mặt phẳng bằng các quy tắc toán học xác định

- Các quy tắc này được xác định thông qua phương trình của phép chiếu bản đồ, thưòng gọi tắt là phương trình chiếu Có bốn hệ phương trình thưòng gặp nhất tương ứng với hai hệ toạ địa lí và hệ toạ độ cực cầu khi biểu diễn trên mặt phẳng bằng hai hệ toạ độ vuông góc và hệ toạ độ cực phẳng

trong đó φ, λ là toạ độ địa lí của một điểm nào đó trên bề mặt được chiếu ; x, y là toạ độ vuông góc

và ρ, δ là toạ độ cực phẳng tương ứng của điểm đó trên mặt phẳng chiếu

- Các hàm số f1 và f2 là những hàm số đơn trị và liên tục, ngoại trừ một số điểm có các toạ độ φ, λ

bị chặn bởi khung của tờ bản đồ Tính chất của các phép chiếu phụ thuộc vào tính chất và đặc điểm của các hàm số f1 và f2 Có bao nhiêu hàm f1, f2 thì có bấy nhiêu loại phép chiếu

- Mỗi một phép chiếu bản đồ lại có một dạng kinh vĩ tuyến riêng của nó Các kinh vĩ tuyến được biểu diễn trên bản đồ được gọi là lưới bản đồ Phương trình chiếu cho ta biết đặc điểm định dạng của hệ thống lưới bản đồ này

Hệ thống lưới bản đồ có hình dáng đơn giản nhất khi phương trình chiếu có dạng x = f1 (φ), y = f2 (λ) Lúc đó, kinh tuyến và vĩ tuyến đều được biểu diễn thành những đường thẳng vuông góc với nhau

Nếu x = f1 (φ), y = f2 (φ, λ) thì vĩ tuyến được biểu diễn thành những đường thẳng song song với trục Y, kinh tuyến là những đường cong

Nếu x = f1 (φ, λ), y = f2 (λ) thì kinh tuyến được biểu diễn thành những đường thẳng song song với trục X, vĩ tuyến là những đường cong.Nếu x = f1 (φ, λ), y = f2 (φ, λ) thì ta có thể nhận được vô

số phép chiếu có lưới bản đồ khác nhau Hình dáng của chúng phụ thuộc vào f1 và f2

3.2.3.3 SAI SỐ TRONG PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ

a Khái niệm hình học của sai số

- Khái niệm về elip sai số (elip biến dạng)

+ Trên bề mặt của Elipxôid, ta lấy một hình tròn có bán kính vô cùng bé Hình chiếu của nó lên trên mặt phẳng bản đồ sẽ bị biến dạng Gọi m và n là tỷ lệ độ dài theo kinh tuyến và vĩ tuyến, ta có: x’ = mx

y’ = ny

Ta biết phương trình của vòng tròn là x2 + y2 = r2

Lại có x = x’/m; y = y’/n Suy ra (x’/m)2 + (y’/n)2 = r2

Hay (x’/mr)2 + (y’/nr)2 = 1 trong đó mr là bán trục lớn của elip a; nr là bán trục nhỏ của elip b

Vì vậy phương trình có dạng: x’2/a2 + y’2/b2 = 1 Đây là phương trình elip Hình dạng và kích thước của các elip sai số trong các phép chiếu khác nhau thì khác nhau

+ Tại mỗi điểm, tỷ lệ riêng của độ dài có thể thay đổi phụ thuộc vào phương hướng Có hai hướng vuông góc với nhau tại một điểm bất kỳ cho trước mà trong đó, một hướng có tỷ lệ riêng của

độ dài lớn nhất và hướng kia có tỷ lệ riêng của độ dài là nhỏ nhất Hai hướng đó được gọi là những hướng chính, thường ký hiệu là a, b

b Các dạng sai số trên bản đồ

- Có ba loại biến dạng thường được nói đến trong toán bản đồ, đó là biến dạng về góc, biến dạng về diện tích và biến dạng về độ dài Có những phép chiếu không có biến dạng về diện tích và có những phép chiếu không có biến dạng về góc Nhưng không có phép chiếu nào không có biến dạng độ dài Chỉ có những phép chiếu mà độ dài không biến dạng ở một số điểm hay một vài đường nào đó trên lưới chiếu

- Tỷ lệ chính của bản đồ chỉ được bảo toàn tại một số điểm hoặc đường nào đó khi diễn giải bề mặt Elipxôit lên mặt phẳng bản đồ Tỉ lệ riêng của bản đồ có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn tỷ lệ chính Nếu ta coi tỷ lệ chính của bản đồ là 1 thì độ chênh lệch giữa tỷ lệ chính và tỷ lệ riêng sẽ là đại lượng để xác định sai số trên bản đồ

Đối với biến dạng độ dài, ta có các khái niệm sau:

Tỷ lệ riêng của độ dài là tỷ số giữa độ dài của một đoạn vô cùng bé trên bản đồ với khoảng cách tương ứng của nó trên bề mặt Elipxôit Trái Đất

μ = ds’/ds

Như vậy, ds’ ≠ ds; chỉ khi μ = 1 = μ0, khi đó ds’ = ds

Tỷ lệ riêng của độ dài là một hàm số với các biến là toạ độ địa lí của điểm cần xác định và góc phương vị theo hướng mà ta muốn xác định tỷ lệ riêng của điểm đó

μ = F1 (φ, λ, α)

Sai số độ dài (νμ): Là hiệu số giữa tỷ lệ riêng của độ dài và 1, được biểu diễn dưới dạng phần

Tỷ lệ riêng của diện tích phụ thuộc vào vị trí địa lí của các yếu tố cấu thành diện tích đó

3.2.3.3 PHÂN LOẠI PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ

Toán chiếu hình bản đồ còn tìm mọi cách ứng dụng linh hoạt các phương pháp chiếu hình cơ bản bằng cách thay đổi vị trí tiếp xúc của các mặt chiếu hình để hạn chế đến mức thấp nhất sai số biến dạng của các vùng lãnh thổ được vẽ lên bản đồ Lúc đó mạng lưới kinh vĩ tuyến sẽ thay đổi khác dạng tiêu chuẩn, nhưng hình dáng các đường sai số chiếu hình vẫn phân bố theo quy luật các loại

lưới chiếu ở dạng tiêu chuẩn Theo vị trí tiếp xúc giữa mặt Elipxôid và mặt chiếu hình, các phép chiếu hình được chia ra phép chiếu đứng, phép chiếu ngang và phép chiếu nghiêng

 Phép chiếu đứng (hay còn gọi là phép chiếu thẳng, ngay) là phép chiếu mà trục của bề mặt

hỗ trợ trùng với trục của Elipxôid Trái Đất; trong phép chiếu phương vị, mặt phẳng chiếu vuông góc với trục quay của Elipxôid

 Phép chiếu ngang là phép chiếu mà trục của bề mặt hỗ trợ nằm trong mặt phẳng xích đạo

của Elipxôid Trái Đất và vuông góc với trục quay của Elipxôid; trong phép chiếu phương vị, mặt phẳng chiếu vuông góc với đường pháp tuyến nằm trên bề mặt của mặt phẳng xích đạo

 Phép chiếu nghiêng là phép chiếu mà trục của bề mặt hỗ trợ trùng với đường pháp tuyến ở

giữa cực và mặt phẳng xích đạo của Elipxôid Trái Đất; trong phép chiếu phương vị, mặt phẳng chiếu vuông góc với đường pháp tuyến này

Trong phép chiếu ngang và nghiêng, lưới bản đồ khác với lưới trong phép chiếu đứng Trong phép chiếu đứng, lưới chuẩn (hay còn gọi là lưới thẳng đứng – là lưới toạ độ có dạng đơn giản nhất) chính là lưới kinh vĩ tuyến, còn trong phép chiếu ngang và nghiêng, hệ thống lưới chuẩn là lưới của vòng thẳng đứng và vòng đồng cao

Phép chiếu hình nón thường chỉ được dựng trong trường hợp đứng.Trong các phép chiếu được xây dựng có dạng phép chiếu đứng, bề mặt hỗ trợ có thể tiếp xúc với Elipxôid tại một vĩ tuyến hoặc cắt Elipxôid theo hai vĩ tuyến nào đó Trên các vĩ tuyến này, tỷ lệ độ dài được bảo toàn Người ta gọi các vĩ tuyến này là các vĩ tuyến chuẩn.Ngoài ra, với sự biến đổi các công thức chiếu hình, có thể tạo nên các dạng phép chiếu khác như phép chiếu hình trụ giả, phép chiếu hình nón giả, phép chiếu phương vị giả hay phép chiếu đa nón, bằng cách dàn xếp mạng lưới kinh vĩ tuyến có lợi để diễn đạt tốt khu vực định thiết kế cho một mục đích nhất định nào đó.Việc phân loại trên đây chỉ là tương đối, vì hiện nay, khi khảo sát phép chiếu, người ta dùng phương pháp số nên có nhiều hình chiếu mới với những dạng toạ độ khác nhau không nằm trong cách phân loại trên

Trên thực tế, người ta thường kết hợp các dấu hiệu phân loại với nhau và tên gọi của phép chiếu đôi khi gắn liền với các đặc điểm phân loại đó, ví dụ như phép chiếu phương vị nghiêng đồng khoảng cách, phép chiếu hình nón đứng đồng diện tích hay phép chiếu hình trụ ngang đồng góc… Tên gọi của các phép chiếu bản đồ còn được đặt theo tên của người đã thiết lập ra loại phép chiếu

đó Ví dụ: Phép chiếu Mercator, phép chiếu M ollweide…

Trên thực tế có nhiều cách để phân loại phép chiếu bản đồ Trong khuôn khổ giáo trình, chúng tôi giới thiệu hai trong những cách phân loại phổ biến nhất mà ta thường gặp là phân loại theo độ biến dạng hay còn gọi là đặc điểm sai số và phân loại theo phương pháp chiếu hình

Phép chiếu hình nón là phép chiếu mà bề mặt của Elipxôid được biểu diễn lên trên bề mặt của

hình nón tiếp xúc hoặc cắt Elipxôid Sau đó hình nón được cắt theo chiều từ đỉnh xuống đáy và trải phẳng, ta được hình ảnh của phép chiếu hình nón

Phép chiếu hình nón đứng là phép chiếu mà kinh tuyến được biểu diễn thành những đường thẳng

đồng quy tại một điểm dưới một góc tỷ lệ với hiệu số kinh độ; vĩ tuyến là những cung tròn đồng tâm, mà tâm chính là điểm hội tụ của các kinh tuyến

Trong phép chiếu này có hai hệ toạ độ phẳng: hệ toạ độ cực với δ = α.λ – góc ở cực, ρ = f (φ) – bán kính cực, và hệ toạ độ vuông góc với gốc toạ độ là giao điểm của kinh tuyến giữa với vĩ tuyến thấp nhất ở phía nam (đối với Bắc bán cầu) của lãnh thổ thể hiện

x = q – ρ.cosδ,

y = ρ.sinδ,

q – ρ(Nam)

Phép chiếu hình nón giả là phép chiếu mà các vĩ tuyến được biểu diễn thành những cung tròn

đồng tâm; kinh tuyến giữa là đường thẳng; các kinh tuyến còn lại là những đường cong đối xứng nhau qua kinh tuyến giữa

Không có phép chiếu hình nón giả đồng góc Chỉ có các phép chiếu đồng diện tích và tự do Đối với phép chiếu này, cũng như đối với phép chiếu hình nón, người ta sử dụng hai hệ toạ độ phẳng có dạng như sau:

Phép chiếu này được sử dụng rộng rãi để thành lập bản đồ các tỷ lệ khác nhau của từng quốc gia

vào cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ XX Hiện nay, người ta rất ít sử dụng đến loạ i phép chiếu này

Phép chiếu đa nón là phép chiếu mà vĩ tuyến được biểu diễn thành những cung tròn khác tâm;

tâm của các cung tròn nằm trên đường kinh tuyến giữa; kinh tuyến giữa là đường thẳng, các kinh tuyến còn lại là những đường cong, đối xứng nhau qua kinh tuyến giữa và xích đạo

Phương trình chung của phép chiếu này cũng giống như trong phép chiếu hình nón giả, chỉ khác là khoảng cách q là đại lượng thay đổi, phụ thuộc vào vĩ độ φ

toạ độ cực : δ = F (φ, λ) ; ρ = f1 (φ) ; q = f2 (φ)

toạ độ vuông góc: x = q – ρ.cos δ ; y = ρ.sin δ

Theo đặc điểm biến dạng, phép chiếu đa nón có nhiều dạng khác nhau, nhưng hay sử dụng hơn

cả là phép chiếu tự do Các đường đẳng biến trong phép chiếu này là những đường cong có hình

dạng phức tạp, đối xứng nhau qua kinh tuyến giữa và xích đạo.Phép chiếu phương vị là phép chiếu

mà bề mặt của Elipxôid được biểu diễn lên trên mặt phẳng tiếp xúc hoặc cắtElipxôid