M Đ U Ở ẦXác định hệ quy chiếu tức là xác định gốc tọa độ và hệ trục cơ sở tọa độ để dựa vào đó có thể biểu diễn được tất cả các điểm trong không gian.. M Đ U Ở ẦVề lô-gíc lý thuyết thì
Trang 1HỆ TỌA ĐỘ
Trang 3M Đ U Ở Ầ
Xác định hệ quy chiếu tức là xác định gốc tọa độ và hệ
trục cơ sở tọa độ để dựa vào đó có thể biểu diễn được tất cả các điểm trong không gian Một hệ quy chiếu được gọi là phù hợp với phạm vi lãnh thổ đang xét nếu đạt được 3 tiêu chuẩn sau :
1. Độ lệch nhỏ nhất theo một nghĩa toán học nào đó
giữa mô hình toán học và không gian vật lý của thế giới thực.
2. Thuận tiện sử dụng trong thực tiễn có lưu ý tới các
tập quán hình thành từ lịch sử.
3. Dễ dàng tính toán chuyển đổi với các hệ quy chiếu
đang sử dụng mà đặc biệt là hệ quy chiếu toàn cầu hiện hành
Trang 4M Đ U Ở Ầ
3 dạng thể hiện của hệ quy chiếu:
1. Hệ quy chiếu vuông góc không gian.
2. Hệ quy chiếu mặt ellipsoid
3. Hệ quy chiếu mặt
Trang 5M Đ U Ở Ầ
Về lô-gíc lý thuyết thì sau khi xác định được hệ quy chiếu chúng
ta có thể sử dụng các phương pháp đo để xác định hệ thống các điểm tọa độ cơ sở (tức là lưới tọa độ) trong thực tế lô-gíc này không thể thực hiện được vì chúng ta phải sử dụng các điểm tọa độ cơ sở để xác định hệ quy chiếu phù hợp nhất Như vậy lô-gíc thực tế là:
Đo đạc một lưới các điểm tọa độ cơ sở bằng các thể loại công nghệ đạt độ chính xác cao nhất và có mật độ theo yêu cầu
Xác định được hệ quy chiếu phù hợp trên cơ sở chỉnh lý các kết quả đo hệ tọa độ các điểm cơ sở
Chỉnh lý các kết quả đo hệ tọa độ các điểm cơ sở trong hệ quy chiếu đã xác định
Hệ tọa độ các điểm cơ sở tạo thành một lưới điểm làm gốc tương đối để xác định các điểm tọa độ khác quanh nó
Trang 6 Năm 1994, Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước hoàn thành công tác hiện chỉnh và chuyển hệ toạ
độ cho bộ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50000 lưới chiếu UTM sang hệ toạ độ quốc gia HN-72.
Từ năm 1994 đến năm 1999, công tác thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10000, 1:25000
Dự án thành lập hệ thống bản đồ địa hình cơ bản quốc gia tỷ lệ 1:50000 với các hạng mục chính bao gồm: bay chụp ảnh, đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50000 trên phạm vi hơn 50% lãnh thổ phần đất liền và tổng mức đầu tư trên 74 tỷ đồng
Sau 4 năm thực hiện Dự án đã hoàn thành các sản phẩm sau đây:
- Bay chụp ảnh máy bay phủ trùm 54% diện tích lãnh thổ;
- Đo vẽ 180 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50000, 196 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10000 và 1400 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25000 trong hệ toạ độ quốc gia VN-2000 theo công nghệ đo vẽ ảnh số;
- Biên vẽ và chuyển sang dạng số trong hệ toạ độ quốc gia VN-2000 116 mảnh bản
đồ địa hình tỷ lệ 1:50000;
- Chuyển sang dạng số trong hệ toạ độ quốc gia VN-2000 269 mảnh bản đồ địa hình
tỷ lệ 1:50000 đã biên vẽ trước năm 2000.
Trang 7TRÁI Đ T - ELLIPSOID Ấ
•Hình dạng gồ ghề và lồi lõm bao gồm đại dương và lục địa.
•Mặt nước biển trung bình yên tĩnh hay còn gọi là mặt geoid.
•Hình dạng trái đất được hình thành chủ yếu bởi 2 lực: lực hấp dẫn và lực ly tâm
•Ellipsoid tròn xoay, hơi dẹp ở hai cực gần giống với mặt geoid làm mặt toán học của trái đất.
Trang 8Hình ellipsoid Trái đất được biểu diễn bởi bán trục lớn (a) và bán trục nhỏ (b), độ dẹt α = (a-b)/b.
Trang 9Tác giả Nước Năm a(m) b(m) α
18301841186618801909194019721984
6.376.2766.377.3976.378.2066.378.2496.378.3886.378.2456.378.1456.378.137
6.356.0756.356.0796.356.5846.356.5156.356.9126.356.8636.356.7606.356.752,
3
1/300,81/299,21/295,01/293,51/297,01/298,31/298,251/298,257
Các thông s trên t các tài li u đo đ c thiên văn và các s li u ố ừ ệ ạ ố ệ
đo t v tinh S khác nhau là do trình đ khoa h c và chừ ệ ự ộ ọ ương trình đo đ c và các thi t b đo đ c khác nhau.ạ ế ị ạ
Trang 10H T A Đ Đ A LÝ Ệ Ọ Ộ Ị
Các điểm trên mặt đất được xác định bằng tọa độ, đĩ là đại lượng đặc trưng cho vị trí của các điểm so với điểm gốc,
đường thằng gốc, mặt phẳng gốc của một hệ tọa độ đã chọn
Hệ tọa độ địa lý được qui định chung và thống nhất cho tồn
bộ quả đất
Cơ sở để xác định tọa độ địa lý là kinh tuyến và vĩ tuyến
Trang 11•Giao tuyến của mặt cầu và mặt phẳng vuông góc với trục quay của quả đất gọi là vĩ tuyến
•Đường vĩ tuyến tạo bởi mặt phẳng vuông gốc đi qua tâm O gọi là đường xích đạo, còn mặt phẳng chứa đường xích đạo là mặt phẳng xích đạo
Trang 12H QUI CHIẾU Ệ
H QUI CHIẾU Ệ
Hệ qui chiếu (map projection) có thể được định nghĩa như là sự sắp đặt một cách có hệ thống các kinh tuyến và vĩ tuyến, miêu tả bề mặt cong của hình cầu theo mặt phẳng.
Đối với một bề mặt có diện tích 30km x 30km, thì ta có thể xem bề mặt trái đất là phẳng (độcong quả đất <1/1.000.000)
Do đó nếu một bản đồ phải thể hiện một diện tích nhỏ hơn diện tích này thì chúng ta có thể vẽ các thực thể trưüc tiếp lên mặt phẳng dựa trên số liệu đo đạc Khi chúng ta phải thể hiện một vùng lớn hơn thì lúc đó chúng ta phải chọn hệ qui chiếu hợp lý Sự lựa chọn hệ qui chiếu được dựa trên các yếu tố sau:
- Mục tiêu của bản đồ
- Yêu cầu của người sử dụng bản đồ
- Vị trí của vùng được thể hiện
- Hình dạng và kích thước của khu vực được thể hiện
Trang 13Khi ta chia trái đất thành những hình thang cầu được giới hạn bởi các kinh tuyến và vĩ tuyến, nhưng khi để biểu diễn chung toàn lãnh thổ ở dạng bản đồ
ta nối các hình thang kề nhau lại với nhau thì dọc theo các kinh tuyến và vĩ tuyến sẽ xuất hiện các chổ hở theo hướng kinh tuyến hoặc theo hướng vĩ tuyến
Trang 15HÊ T A Đ GAUSS - Ọ Ộ
Dựng mặt trụ nằm ngang ngoại tiếp với mặt cầu trái đất theo kinh tuyến trục của múi Lấy tâm hình cầu làm tâm chiếu để chiếu múi này lên mặt trụ Lần lượt chiếu các múi liền kề nhau bằng cách xoay cho kinh tuyến giữa của từng múi tiếp xúc với mặt trụ
Trên mỗi múi chiếu lấy kinh
tuyến trung ương làm trục x
và lấy xích đạo làm trục y
Tránh để lấy giá trị âm đối với y người ta dịch chuyển trục x về phía Tây 500 km, như hình bên
Trang 16ĐẶC ĐIỂM CỦA LƯỚI CHIẾU
•Ellipsoid Krasovki với a=6378245m; b=6356863m; α=1/298,3
•Hằng số lưới chiếu K =1, tức tỷ lệ chiều dài m0 trên kinh tuyến giữa khơng đổi
•Kinh tuyến và vĩ tuyến là những đường cong
•Kinh tuyến giữa trở thành đường thẳng đứng, xích đạo trở thành đường thẳng nằm ngang tạo nên một hệ vuơng gĩc
•Kinh tuyến giữa cách đều hai kinh tuyến biên là 334km
•Diện tích của mỗi múi trên lưới chiếu lớn hơn diện tích thật
•Những vùng càng xa kinh tuyến giữa độ biến dạng càng lớn để giảm bớt biến dạng ta chia múi ra làm 3độ
Trang 17CÁCH ĐÁNH SỐ HIỆU MẢNH CỦA HÊ T A Đ GAUSS HÊ T A Đ GAUSS Ọ Ọ Ộ Ộ
Trang 18CÁCH ĐÁNH SỐ HIỆU MẢNH CỦA HÊ T A Đ GAUSS HÊ T A Đ GAUSS Ọ Ọ Ộ Ộ
Trang 19HÊ T A Đ GAUSS Ọ Ộ
HÊ T A Đ GAUSS Ọ Ộ
Kích thước các mảnh bản đồ tì lệ 1:500.000, 1:300.000, 1:200.000, 1:100.000 được chia từ mảnh bản đồ 1:1.000.000.
Tỷ lệ Số mảnh trên Tờ 1:1.000.000 Kích thước Ví dụ số hiệu mảnh
Tỷ lệ Số mảnh trên Tờ 1:100.000 Kích thước Ví dụ số hiệu mảnh
Trang 21HỆ TỌA ĐỘ UTM – PHÉP CHIẾU UTM
Phép chiếu UTM (Universal Transversal Mecators) là phép chiếu cải biên của phép chiếu Gauss để hình trụ nằm ngang
và cho quả địa cầu cắt mặt trục tại 84 độ
vĩ Bắc và 80 độâ vĩ Nam, cũng là phép chiếu hình trụ ngang đồng gốc nhưng khơng tiếp xúc với mặt elixoid tại các kinh tuyến trục như trong phép chiếu Gauss và cắt nĩ theo hai cát tuyến tuyến cách đều kinh tuyến trục 180km, khi đĩ
tỷ lệ chiều dài khơng đổi trên hai vịng cát tuyến cịn tỷ lệ chiều dài trên kinh tuyến trục m=0.9996.
Trang 22 Trong hê thống bản đồ UTM, mỗi khu vực sử dụng ellipsoid khác nhau như Everset, Hayford, Clark, Bessel
Ở Việt Nam sử dụng theo Everest (1830) với a=6377276m; b = 6356075m; α = 1/300,8
Đây là lưới chiếu hình trụ ngang đồng gĩc.
Kinh tuyến giữa trở thành đường thẳng đứng, xích đạo trở thành đường nằm ngang tạo nên hệ tọa độ vuơng gĩc.
Kinh tuyến giữa cách đều hai cát tuyến là 180km.
Tỷ lệ độ dài theo cát tuyến khơng đổi.
ĐẶC ĐIỂM CỦA LƯỚI CHIẾU
Trang 24Vào giữa năm 2000, Thủ tướng Chính phủ ký quyết định
về việc áp dụng hệ qui chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000 thay thế hệ qui chiếu và hệ quốc gia Hà Nội VN-72 nhằm thống nhất xây dựng hệ tọa độ các cấp hạng, hệ thống bản đồ địa hình cơ bản, hệ thống bản đồ địa chính, hệ thống bản đồ hành chính quốc gia và các bản đồ chuyên đề
HỆ TỌA ĐỘ VN-2000
Trang 25 Ellipsoid quy chi u qu c gia là ellipsoid WGS-84 tịan c u v i các thơng ế ố ầ ớ
s : ố
a = 6378137m;
b = 6356752,3m;
α = 1/298,257223563
T c đ gĩc quay tr c: T c đ gĩc quay tr c: ố ộ ố ộ ụ ụ ω = 7292115 × 10-11rad/s
H ng s tr ng tr H ng s tr ng tr ằ ằ ố ọ ố ọ ườ ườ ng trái đ t GM = 3986005 × 108 ng trái đ t GM = 3986005 × 108 ấ ấ m3s-2
Đi m t a đ gĩc qu c gia (N00) đ t t i Vi n nghiên c u Đ a chính – đ Đi m t a đ gĩc qu c gia (N00) đ t t i Vi n nghiên c u Đ a chính – đ ể ể ọ ộ ọ ộ ố ố ặ ạ ặ ạ ệ ệ ứ ứ ị ị ườ ườ ng Hịang ng Hịang
Qu c Vi t Hà N i ố ế ộ
Qu c Vi t Hà N i ố ế ộ
H ng s l i chi u K =1, t c t l chi u dài m0 trên kinh tuy n gi a ằ ố ướ ế ứ ỷ ệ ề ế ữ
khơng đ i ổ
Đ ây là l ư i chi u hình tr ngang đ ng gĩc ớ ế ụ ồ
Kinh tuy n gi a tr thành đ ng th ng đ ng, xích đ o tr ế ữ ở ườ ẳ ứ ạ ở thành đ ng n m ườ ằ ngang t o nên h t a đ vuơng gĩc ạ ệ ọ ộ
Kinh tuy n gi a cách đ u hai cát tuy n là 180km ế ữ ề ế
T l đ dài theo cát tuy n khơng đ i ỷ ệ ộ ế ổ
T l đ dài theo kinh tuy n gi a b ng 0,9996 ỷ ệ ộ ế ữ ằ
ĐẶC ĐIỂM CỦA LƯỚI CHIẾU
Trang 26 Lưới chiếu hình nĩn đồng gĩc (lưới chiếu Lambert), với hai vĩ tuyến chuẩn là 11 đôâ và 21 độ để thành lập bản đồ địa hình cơ bản, bản đồ nền, bản đồ hành chính quốc gia với tỷ lệ 1/1.000.000 và nhỏ hơn cho tồn lãnh thổ Việt Nam.
Lưới chiếu hình trụ ngang đồng gĩc UTM với múi chiếu 60 cĩ
hệ điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài K0 = 0,9996 để thành lập các bản đồ hành chính Quốc gia tỷ lệ 1/25.000 đến 1/500.000.
Lưới chiếu hình trụ ngang đồng gĩc UTM với múi chiếu 30 cĩ
hệ điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài K0 = 0,9996 để thành lập các bản đồ địa hình cơ bản, bản đồ nền, bản đồ hành chính tỷ lệ 1/2.000 đến 1/10.000.
Lưới chiếu hình trụ ngang đồng gĩc UTM với múi chiếu phù hợp
cĩ hệ điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài K0 = 0,9996 để thành lập các bản đồ địa chính cơ sở và bản đồ địa chính các lọai tỷ lệ Kinh tuyến trục được quy định cho từng tỷnh, thành phố trực thuộc trung ương, thay thế cho quy định và quy phạm thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1.000; 1/2.000; 1/5.000; 1/10.000; 1/25.000 do Tổng cục Địa chính ban hành vào năm 1999.
Trang 28Sơ đồ
phân
mảnh theo
VN-2000: