TRẮC ĐỊA PHẠM VĂN CHUYÊN

PHẠM VÃN CHUYÊN TRẮC ĐỊA VỊ / NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT TRAC ĐỊA (In thứ ba có bổ sung sửa chữa) NHÀ XI)ẤT BẤN KHUA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ Nộ ỉ 2001 ẩũị • f* • ’ i» f' i n*4 -* ’ ?*"****>w- ã.ôãã*ô**> , ,., ., H ^ X - — 442-46 KHKT-01 -if f ó / % 1ẻằ ãã i * / v*> LI Nể! ĐÀU "Trắc dịa" bao gồm n h ữ n g ván d'ê càn th iế t cho chương trình tạo m ột kỹ sư xây d ự n g , dó là: nghiên cửu sử d ụ n g bàn dỏ khảo sát, th iết k ế cơng trinh, tín h tốn trắc dịa, yếu tố bản: góc, dài, caoỉ lưới khống ch ế trác địa m ặ t bàng dộ cao; vẽ dò m ặ t cátỉ bố trí cơng trình; vẽ hồn cơng; quan trắc biến dạng cơng trình; ứng d ụ n g trắc dịa ảnh công trinh; m ảy kin h vi m y nivô Chúng dã cố g ắ n g viết ngàn gọn, rõ ràng, th iết thực, song kh ô n g thể tránh khỏi n h ữ n g thiếu sót, rát m ong n h ậ n dược ý kiến phê binh X in chăn thành cảm ơn dòng nghiệp Bộ m ôn trắc dịa Trường dại học Xảy d ự ng dã dóng góp nhiêu ý kiến cụ thề, nàng cao chát lượng sách Cảm ơn nhà giáo N guyễn Trường T h ù yịd dọc kỹ vờ sửa bán thảo trước kh i dem in I — > _ \ I > » t ỵ t _ - ' _ • # _ • ' Tác giả MỞ ĐẦU Trắc địa môn khoa học đo dạc mặt đất để xác định hỉnh dáng, kích thước Trái Đất, biểu diễn mặt đất thành bàn đồ, phục vụ việc xây dựng cơng trình kỹ thuật Trong q trình phát triển môn trác địa phân làm nhiều ngành chuyên môn hẹp như: trắc địa cao cấp, trắc địa cơng trình, trắc địa ảnh, đồ học, v.v Tuy môn khoa học Trái Dất đối tượng nghiên cứu trắc địa khác với địa chất, đất, V V T Trắc địa cd liên quan chặt chẽ với toán học, vật lý, v.v Trắc địa môn khoa học phát sinh nhu cầu đời sống xã hội loài người Trắc địa có vai trị quan trọng ngành kinh tế quốc dân nông nghiệp, lâm nghiệp, quốc phòng, v.v "Bản đồ la mắt quân đội" Trắc địa cần thiết tất cà giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công, sử dụng cơng trình giai đoạn khảo sát, thiết kế cơng trình, cơng tác trắc địa đảm bảo cung cấp đồ số liệu cần thiết cho người kỹ sư tỉụết kế o giai đoạn thi công công trình, cơng tác trắc địa đàm bào cho việc bố trí cơng trình ngồi trường xác, thiết kế Khi xây dựng xong phần hay tồn cơng trình phải tiến hành đo vẽ hồn cơng để xác định vị trí thực cơng trình, đánh giá chất lượng thi cơng, làm tài liệu lưu trữ Ỏ ¿ a i đoạn sử dụng cơng trình (và thi công), công tác trắc địa tiến hành theo dõi biến dạng cơng trình (lún, nghiêng, dịch chuyển, v.v ) để đánh giá chất lượng cơng trình, kiểm nghiệm lại số liệu, giả thiết, lý thuyết tính tốn thiết kế, đánh giá hiệu giải pháp xây dựng, dự báo diễn biến xấu ctí thể xảy để co biện pháp xử lý thích hợp Trác địa môn khoa học cđ từ lâu Trên giới, khoa học trắc địa phát triển nhanh, đại, nd đă giới hda, tự động hda nhiều, o việt Nam, kháng chiến co Phòng đồ trực thuộc Bộ tổng tham mưu Bộ Quốc phòng Nám 1959 Cục Do đạc đồ nhà nước thành lập Từ nảm 1962 nước ta bắt đàu đào tạo kỹ sư trắc địa Hiện bộ, sở, công trường hàu cđ phận kỹ thuật trắc địa chuyên trách Chương ĐỊNH VỊ ĐIỂM §1-1 MẶT THỦY CHUẨN VÀ HỆ THỐNG ĐỘ CAO I Mặt thủy chuẩn (gêỏit) độ cao Đối tư ợ n g m ôn học "đo đạc" nghiên cứu bề m ậ t tự nhiên T r i Đ ất, suy nghiên cứu từ n g đ iể m th u ộ c m ặ t đ ất tự nhiên Độ cao tr o n g ba yếu tố để định vị từ n g điểm tr o n g không gian Vậy độ cao gì? Bê m ậ t tự nhiên T r i Đ ấ t có h ìn h d n g r ấ t phức tạp, bao gồm 7c lục địa, cổ núi cao n h ấ t g â n 9km, lại 71 7f m ặ t biển đại dương, có đáy sâu n h ấ t gần 11 km A1P Hình / / Hãy tư ng tượng: m ặ t nước biển tr u n g bình yên tĩnh kéo dài xuyên q u a lục địa, hải đào làm th n h m ột m ặ t cong khép kín P h p tuyến m ặ t điểm tr n g với phương dây dọi qua điểm M ặt gọi m ặ t thủy chuồn í m ặ t gêơit) (h.1-1) Ò Việt N a m , m ặ t thủy chuẩn q u a điểm gốc Hịn Dấu (Đơ Sơn, Hài Phịng) M ặt thủy ch u ẩ n d ù n g làm sở để xác đ ịn h độ cao c ủ a từ n g đ iể m th u ộ c m ặ t đ ấ t tự nhiên Độ cao m ộ t điểm thuộc m ặt đ ấ t tự n h iê n kho ản g cách theo phương dâv dpi kể từ, đ iể m đến m ặ t th ủ y c h u ẩ n (h.1-2) Độ cao đ iể m A ký hiệu H a N ếu đ iể m A n ằm t r ê n (ngoài) m ặ t thủy c h u ẩ n th ì co' độ cao dương: H a > N ếu đ iể m A n ằ m (trong) m ặ t thủ}7 chuẩn thi co' độ cao âm: H < II Mặt thủy chuẩn qu Y ước độ cao quy ước Mặt thủy c h u ẩ n (gêỏit) co' hình d n g r ấ t phức tạp khơng tắc Bởi người ta thư ng d ù n g m ặ t thủy ch u ẩn quy ước (mặt thủy chuẩn già định) M ặt th ủ y ch u ẩ n quy ước m ặ t d ù n g làm sở xác định độ cao điểm , ng khơng phải m ặ t thủy chuẩn, th n g m ột m ặ t tắc đo' đă nghiên cứu hoàn thiện tro n g to n học Chẳng hạn như: m ặ t elipxoit tr ò n xoay, m ặ t cầu, m ặ t phẳng Trẽn phạm vi toàn th ế giới người ta th n g chọn m ặ t thủy chuán quy ước m ặt ehpxoit tron xoay Trái Đớt (elip khối hai trục) Mặt hình elip quay quanh trụ c bé tạo th n h Theo Crasovxki (Nga) mặt elipxoit trịn xoay T rái Đất có kích thước sau: - Bán trụ c bé: b = 356 863m; - Bán trụ c lớn: a = 378 245m; 298;3 Dị dẹt cực: a Vì độ dẹt cực a bé cho nén phạm vi quốc gia người ta lại chọn m ặt thủy ch u ẩn quy ước m ặ t câu với bán kính R = 371, 11 km Vì bán kính cảu F lớn với m ơt khu vực tro n g vịng lOkm, người ta lại chọn m ặ t th ủ y chuẩn quy ước m ặ t phàng Trong xây dựng dân dụng công nghiệp người ta thường chọn mặt thủy chuẩn quy ước m ặ t p h ả n g nhà tà n g Mặt thủy chuẩn quy ước d ù n g làm sở để xác dịnh độ cao điểm Độ cao qux ước (độ cao giả định) điểm khoảng cách theo phương pháp tuyến kể từ điểm đến mặt thủy chuẩn quy ước Độ cao quy ước điểm A ký hiệu là: H Nếu điểm A nằm trê n (ngoài) m ặt thủy chuẩn quy ước thỉ có độ cao quy ước dương: H ' A > Nếu điểm A nằm (trong) m ặ t thủy chu ẩn quy ước thi có độ cao quy ước âm: H ? x < III Quan hệ giứa độ cao với dộ cao quv ước Giữa dộ cao với độ cao quy ước có mối quan kệ với íh.1-3) theo cơng thức = H ‘a + ah (1- ) H N - độ cao rủa điểm A so với m ật thủy chuẩn ígêơit); H ‘ x- độ cao quy ước điếm A (so với mật thủy chuẩn quy c ); AH - độ chónh cao cùa mặt thủy chuẩn quy ước so với mặt thủy chuẩn gẻỏit + Nếu m ặt thủy chuẩn quv ước n ằ m trê n mặt thủv chuẩn gêơit thi có độ chênh dương: AH > + Nếu mặt thủv chuẩn quy ước nằm m ặt thủy chuẩn gêôit thi có độ chênh ám: ẠH < Khi chọn Ạ m ặ t thủy chuẩn quy ước m ặt edipxoit trò n H xoay T rái Đất "a thi phạm vi toàn th ế giới độ chênh AH ÙH mặt elipxoit tròn xoay T rá i Đất với mặt thủy chu ẩn (gêôit) không 150 mét, độ lệch f • phcáp tu y ế n m ặ t elipxoit tròn xoay Trái Đát so với phương dây dọi tr u n g bình từ đến giây (nhiêu n h ấ t phút) Độ cao điểm (đường đông mức) t h ể tờ đồ quốc gia độ cao chúng so với mặt thủy chuẩn (gêơit) §1-2 HỆ TỌA Độ ĐỊA LÝ Điểm A thuộc mật đất tự nhiện chiếu theo phương vng góc (pháp tuyến) đến mặt elipxoit tròn xoay Trái Đất A Già sử r ằ n g phương vng góc (pháp tuyến) t r ù n g với phương dây dpi m ặ t elipxoit tròn xoay Trái Đ ất tr ù n g với m ặt thủy chuẩn (gêôit) Như AAn = H a độ cao điểm A Nđ m ộ t t r o n g ba yếu tô để định vị không gian điểm A C ị n hai yếu tơ nữ a xác định A gì? Hai yếu tố xác định tro n g hệ tọa độ địa lý (h 1- 4) Gợi giao • tu y ế n m ặ t elipxoit tr ò n xoay T r i Đất với m ặ t p h ản g chứa trụ c P P j kinh tuyến Kinh tu y ế n qua đài th iê n Hình 1-4 vãn G rin u y t nước Anh dược chọn làm kinh tuyến gốc Mặt p h ản g kinh tuyến gốc chia Trái Đát làm hai nử a Đông Tây bán cầu Gọi giao tuyến m ặ t elipxoit tròn xoay Trái Đát với m ặt p hảng vuỏng gdc tr ụ c PPị VI tuyến Vỉ tuyến nằm trê n m ặ t p h ản g a tâ m o gọi xích đạo Mặt phảng xích đạo chia T rái Đất làm hai nửa Bắc N am bán câu Độ kinh địa lý điểm A góc nhị diện Ầ hợp p h ả n g chứa kinh tuyến gốc với mặt p h ản g chứa kinh tuyến A() Độ kinh địa lý Ả tính từ kinh tuyến gốc vê hai Đông Tây bán cầu, tương ứng gọi độ kinh Dông độ Tây thay đổi từ 0° đến 180° mặt qua phía kinh đồ so với hệ thống đo ảnh đòi với cạnh đáy đả cho Muốn thành lập bình đồ chung khu vực chup ảnh tất cạnh đáy đo vẽ ta xác định tọa độ điểm bên trái trạm máy góc định hướng trục quang học máy ảnh vào hệ thống tọa độ trắc địa Tuy phương pháp giải tích xử lý ảnh thành lập bỉnh đồ cồng kềnh, khối lượng tính tốn lớn Bởi người ta thường lập bình đồ dụng cụ tồn nãng chun mơn gọi máy đo ảnh mặt đất Muốn xử lý vẽ với điểm chế trác địa ctí điểm cạnh đáy chụp ảnh Bàn độ ảnh máy đo ảnh mặt đất cần phải có khống chế chấm lên (điểm khống kiểm tra) điểm mút bên trái vẽ đem đặt lên bàn vẽ tọa Đđi với cặp ảnh lập thể càn phải biết giá trị cạnh đáy đo vẽ, nd đặt lên thang chia độ tương ứng máy Tiêu đo chuyển động nhờ tay lái làm trùng với điểm cần đo mơ hình lập thể dựng lại, cịn bút chì phận vẽ tọa độ cố định vị trí nđ lên vẽ Độ cao điểm đọc từ máy đo độ cao viết cạnh nd Nếu ta di chuyển tiêu ngắm tay lái theo mơ hình lập thể độ cao đd bút chì vẽ lên vẽ đường đồng mức tương ứng Việc vẽ kiểm tra theo điểm trắc địa kiểm tra đa phần gần khấp khu vực biểu diễn ảnh $17-3 CÁC HƯƠNG ỨNG DỤNG CHÍNH CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ÀNH TRONG KHI KHẨO SÁT, XÂY DựNG VÀ KHAI THÁC CÁC CƠNG TRÌNH KỸ THUẬT Trong năm gần phương pháp đo ảnh ngày tỉm thấy nhiều* ứng dụng dạng khác 23£ khảo sát, xây dựng khai thác cơng trình Các phương pháp đo ảnh làm thay đổi đặc tính đo vẽ thực địa đo đạc Chúng đẩy nhanh công tác khảo sát thiết kế nâng cao chất lượng đo ngắm kiểm tra tiến hành q trình cơng tác dựng lắp sử dụng khai thác cơng trình I- T r o n g x â y d ự n g d â n d ụ n g v c ô n g n g h i ệ p Các đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 - 1:500 sử dụng xây dựng dân dụng công nghiệp hợp lý thành lập dựa theo tài liệu đo vẽ ảnh hàng không Những đồ dùng để thành lập bàn thiết kế quy hoạch chi tiết cơng trình kỹ thuật, để thành lập tổng bình đồ, vẽ thi cơng, giải nhiệm vụ quy hoạch mặt đứng, để thiết kế cơng trình ngầm, v.v Khi khảo sát thíet kế vùng núi, người ta thường áp dụng phương pháp đo vẽ địa hình ảnh chụp từ mặt đất (đo vẽ chụp ảnh kinh vĩ) Khi co' "không gian chết" đo vẽ chụp ảnh kinh VI phối hợp với đo vẽ chụp ành hàng không Việc thí nghiệm cơng trinh kỹ thuật quan sát biến dạng chúng co' thể tiến hành phương pháp đo ảnh tốt, nổ cho hình ảnh biến dạng cơng trình theo dõi đầy đủ so với phương pháp trác địa Gác cơng tác ngồi trời việc đo phòng tiến hành tương đối nhanh co' kiểm tra kết tỉm Chúng bao gồm việc xác định so sánh tọa độ khơng gian điểm cơng trình kỹ thuật vào lúc trước sau cổ biến dạng Ưu điểm phương pháp khả nâng xác định biến dạng với số điểm cơng trình lấy nhiều tùy ý Người ta đo chụp ảnh từ đầu mút cạnh đáy dựa theo kết quà đo cặp ảnh lập thể nhận sau khoảng thời gian cách định dịch chuyển AX, AY, AZ điểm đánh dấu cơng trình theo ba trục Ta chọn giá trị cạnh đáy chụp ảnh lớn phần tư khoảng cách từ máy chụp ảnh đến vật thể cần theo dõi 23o Muốn nâng cao độ xác việc xác định độ biến dạng càn phải giữ yếu tố định hướng tiến hành đo dựa theo mốc chuyên môn đặt lên công trỉnh trước chụp ảnh Khi chụp ảnh, máy kinh vĩ chụp ảnh đặt vị trí định khối đổ bêtông Cần phải tiến hành định kỳ kiểm tra vị trí khối đổ bêtơng mặt bàng độ cao từ điểm khống chế khác Muốn xác định số điều chỉnh phạm vi yếu tố định hướng thực địa, ta đo xác định từ đến điểm kiểm tra Dộ xác việc xác định độ biến dạng nâng cao cách giảm khoảng cách Y, khoảng cách bé cần phải tính đến khả nãng xuất không rõ nét ành Theo số liệu thực nghiệm độ xác việc xác định độ biến dạng đặc trưng giá trị sau (khi Y = 10 m): mx = mz = ± 0,6 mm, cịn y = ± 2,3 mm Nếu biến dạng mơ hình xảy tương đối nhanh thỉ áp dụng phương pháp chụp ảnh hai lần máy ảnh với hay chụp đồng thời hai máy chụp ảnh kinh vỉ ghép lại với Việc nâng cao độ xác đo biến dạng cách nâng cao khả cho phép vật liệu ảnh, ứng dụng máy chụp ảnh kinh vĩ có tiêu cự lớn máy đo ảnh lập thể xác cao Các phương pháp đo ảnh lập thể sử dụng cổ hiệu để tính khối lượng công tác đất đá khối lượng khác tiến hành công trường xây dựng Đối tượng (hố, mđng, hầm, mặt bàng san, ) định kỳ chụp ảnh từ điểm cạnh đáy cố định thường xuyên thực địa Dựa theo thay đổi tọa độ điểm ảnh thay đổi dáng đất ta đo xác định khối lượng công tác thực thời kỳ hai lần chụp ảnh Độ xác phương pháp giải tích tính khối lượng dựa theo kết đo cập ảnh lập thể ảnh chụp từ mặt đất thường cao so với phương pháp trác địa (sai số không 2-3%), cịn thời gian tốn - 236 ' Đo vẽ địa hình đo ảnh lập thể áp dụng cố hiệu nghiên cứu hình dạng nhà, tượng đài các' cơng trình kiến trúc khác, việc đo vòng trực tiếp khđ khăn, đòi hỏi dựng càu thang chun mơn Muốn đo cơng trình kỹ thuật, ta sử dụng ảnh chụp máy chụp ảnh kinh vỉ với khoảng cách không lớn (tỷ lệ 1:100 - 1:200) với cạnh đáy ngán Trong trường hợp đối tượng vật thể không nằm gọn cặp ảnh lập thể thi ta tiến hành chụp ảnh từ số cạnh đáy Những công trinh cao chụp ảnh vị trí trục quang học máy ảnh nghiêng so với phương nằm ngang Các ảnh xử lý máy đo ảnh lập thể, máy đo ảnh mặt đất hay máy đo vẽ lập thể tồn Trong q trình xử lý tìm tọa độ khơng gian điểm thuộc cơng trình hay vẽ binh đồ tỷ lệ lớn (1:100 - 1:50) Dộ xác xác định tọa độ điểm cơng trình phụ thuộc vào giá trị cạnh đáy chụp ảnh, khoảng cách tiêu cự máy ảnh vào độ xác đo ảnh tọa độ mx, mz thị sai m p Năng suất lao động đo kích thước cơng trình phương pháp đo ảnh cao số lần so với phương pháp đo đạc trực tiếp thông thường II- T r o n g x â y d ự n g t h n h p h ố v n ô n g t h ô n Khi xây dựng thành phố nông thôn, việc chụp ảnh hàng không phương pháp đo ảnh áp dụng để thành lập sơ đồ ảnh, bỉnh đồ ảnh phần đất thuộc thành phố có xây dựng khơng xây dựng Thơng thường việc chụp ảnh hàng không tiến hành hai máy chụp ảnh hàng không tiêu cự fk = 350 - 500 mm fk = 70 - 100 mm Do việc ứng dụng phương pháp mà tăng suất lao động chất lượng công tác nâng cao, phần lớn công tác trời, tốn vất đổi thành cơng tác 237 phịng, ảnh hưởng khí hậu theo mùa tiến tới Các sơ đồ ảnh bình đồ ảnh cho phép người thiết kế dễ nhìn rõ đầy đủ lãnh thổ thành phố, cơng trình phố trạng thái nđ, dải rừng, Phương pháp hiệu đính đồ nhờ chụp ành hàng khơng cho phép kịp thời sinh động bổ sung vào bình đồ ảnh cd đổi thay xung quanh gàn thành phố hay nông thôn Phạm vi áp dụng đo vẽ địa hình ảnh vùng thành phố xây dựng với tỷ lệ 1:2000 - 1:5 000 tiếp tục mở rộng Dã đến lúc khởi thào phương pháp đo vẽ đồ thành phổ cách sử dụng tài liệu chụp ảnh tỷ lệ lớn 1:500 - 1:1 000 Giai đoạn khó khản quan trọng tất công tác đo ảnh để thành lập bình đồ việc điều vẽ ảnh hàng không Việc điều vẽ cđ ý nghĩa đặc biệt chụp ảnh hàng không thành phố, làng xdm Việc điều vẽ địa hình khơng bao gồm việc biểu diễn địa vật hay địa vật khác lên ảnh hàng khơng, mà cịn phải thành lập địa vật đặc tính tên gọi (vật liệu cơng trình, tầng nhà, tác dụng nó, chất đất độ lớn rùng, ) Các công tác khảo sát kỹ thuật, nghiên cứu khác nhau, đòi hỏi phải biểu diễn lên ảnh hàng khơng tồn hàng loạt đối tượng chun mơn đặc trưng dạng công tác quy định khơng biểu diễn bình đồ địa hình (ví dụ: điều vẽ để đo vẽ lưới khơng cơng trình đất) Trong thực tế thường áp dụng điều vẽ trời điều vẽ phịng Ta sử dụng kính lúp, kính hiển vị lập thể thấu kính khẩn quang để làm thiết bị cần thiết, điều vẽ phịng Sai sổ mang địa vật bên bình đồ ảnh điều vẽ không vượt 0,3 mm, để thành lập bình đồ ảnh tỷ lệ lớn vùng xây dựng thỉ áp dụng điều vẽ phối hợp hợp lý Điều vẽ phối hợp tiến hành điều vẽ sơ phòng bình đồ ảnh 238 chijẩn bị sau đổ thực địa đối chiếu lại Việc vẽ lập thể dáng đất thành lập bình đồ thành phố tỷ lệ 1:2 000 - 1:5 000 tiến hành máy đo lập thể địa hình CTA2 Các đường đồng mức chuyển lên bình ảnh nhờ kính lập thể cđ thấu kính phản quang cđ kết cấu đặc biệt Khi vẽ dáng đất bàng máy toàn nàng CP c, đường đồng mức vẽ trực tiếp lên lại từ bình đồ ảnh Độ xác biểu diễn dáng đất vùng đồng vùng đồi bình đồ tỷ lệ 1:2 000 đặc trưng sai số trung phương mh = ± 0,22 - 0,32 m Việc ứng dụng phương pháp đo vẽ địa hình ảnh hàng không để đo vẽ thành phố cho hiệu q cao cơng trình xây dựng phức tạp III- T V ong k h ả o s t v x â y d ự n g c n g tr ìn h th ủ y lợi Khi khảo sát xây dựng cơng trình thủy lợi, phương pháp đo ảnh cho khả nhanh chống tìm sản phẩm trung gian (ảoih hàng không, sơ đồ ảnh) cần thiết cho việc thiết kế trạm thủy lợi Khi nhìn ảnh lập thể dựng lại từ ảnh hàng không ta nghiên cứu điều kiện địa hình lựa chọn hướng đập cơng trình thủy lợi then chốt, xác định đặc điểm địa chất khu vực cơng trình, v.v Các ảnh hàng khơng phóng đại sơ đồ ảnh đ^ợc sử dụng để giải nhiệm vụ thiết kế khác hồ chứa nước, để nghiên cứu điểm dân cư, thiết kế vùng ngập nước, V.V Việc đo vẽ cơng trình thủy lợi then chốt tiến hành theo tỷ lệ 1:5 000 - 1:10 000, hồ chứa nước theo tỷ lệ 1:2500*0 Muốn xử lý ành hàng không cố thể áp dụng phương pháp vi phân phương pháp toàn 239 Muốn lập đồ toàn khối hai - ba lần nãm ta tiến hành đo vẽ địa hình ành hàng khơng tỷ lệ 1:2 500 - 1:3 000 Khi nhịp độ xay dựng nhà máy thủy điện nhanh co' thể làm tăng luân phiên chuyến bay chụp Đo vẽ ảnh hàng không co' ý nghĩa đặc biệt lúc ngăn lịng sơng Các ảnh hàng khơng sơ đồ ảnh tạo cho khả tổ chức tốt công tác tháo dỡ đê quai xác định thời điểm tối ưu bát đầu chặn sơng Hướng tốc độ dịng nước chảy, động lực học bâng trôi xác định dựa theo tài liệu chụp ảnh hàng khơng nhiều lịng sơng Sau chụp ảnh hàng không đồng thời từ hai máy bay từ máy bay mang hai máy chụp ảnh hai cánh C(5 thể xác định chiều sâu nơi chứa nước số thơng sổ sổng, ví chiều cao, chiều dài, độ nghiêng, tốc độ truyền sổng, v.v Trong công tác đo độ sâu hướng đo', muốn xác định vị trí tàu nhỏ vào thời điểm đo độ sâu ta dùng máy chụp ảnh.chuyên môn A d> A - M, nđ ghi điểm đánh dấu bờ lên phim Trong xử lý kết chụp ảnh đo ảnh toán giao hội ngược nhiều lần giải nhờ vẽ dụng cụ chuyên môn compa đo go'c ta tỉm vị trí tàu nhỏ hướng dđng Khi khảo sát thiết kế ta áp dụng phương pháp đo vẽ địa hình chụp ảnh từ mặt đất (đo vẽ chụp ảnh kinh vĩ để thu bình đồ địa hình khu cơng trình thủy lợi chủ yếu, để giải hàng loạt nhiệm vụ kỹ thuật cơng trình khác (xác định hướng tốc độ dòng nước chày khe thoát nước, tượng trượt đoạn, xác đmh áp lực sổng, chuyển động bãi bồi, ) Việc đo vẽ ảnh lập thể chụp từ mặt đất lý thú việc nghiên cứu thủy lực mơ hình cơng trình thủy cơng Kết xử lý ảnh chụp đồng thời cho ta bình đồ bề mặt hình dáng dịng chảy, tốc độ qũy đạo chuyển động dòng tia bề 240 mặt dịng chảy bao quanh mơ hình đập nghiên cứu Độ xác xác định độ cao điểm bề mặt dòng nước chảy tương đối cao (0,3 - 0,5 mm), điều vượt xa yêu cầu đại việc làm mơ hình (sự mơ hình hđa) Khi khảo sát địa hình vùng cơng trình thủy lợi then chốt việc áp dụng phương pháp đo vẽ địa hình ảnh chụp từ mặt đất cd hiệu vùng núi Trong thời kỳ xây dựng nhà máy thủy điện, phương pháp đo vẽ ảnh áp dụng cđ hiệu để tính khối lượng công tác đất đá hố móng, đường hàm, âu thuyền, chỗ khoét vào đập, kiểm tra việc làm đáy hố mđng, đắp đập đất, đổ bêtông mái dốc kênh, kiểm tra tính thẳng đứng mố trụ, xác định biến dạng khối đoạn riêng lẻ cơng trình, v.v IV T ron g k h ảo sát xây dựng c ô n g tr ìn h dạng tu y ế n tỉn h Trong khảo sát xây dựng cơng trình dạng tuyến tính, việc áp dụng mơn đo ảnh rút ngắn thời hạn thiết kế đường ôtô đường sắt, đường tải điện đường dây điện thoại, đường ống dẫn, v.v nâng cao chất lượng thiết kế Chụp ảnh hàng không tỷ lệ 1:2 000 - 1:3 000 phương pháp để thành lập bình đồ khảo sát loại cơng trình Việc đo nối độ cao ảnh hàng không tiến hành bàng đo độ cao máy bay, đo nối mặt theo phép vẽ tam giác ảnh sử dụng số ghi theo máy vô tuyến đo cao máy đo chênh cao hàng không Khi khảo sát sơ đồ ảnh sơ đồ ảnh lập thể áp dụng phổ biến Các sơ đồ ảnh lập thể cho phép tìm hiệu ứng lập thể giới hạn toàn tuyến Các phương pháp đo ảnh lập thể cho khả nâng hồn thiện tất cơng tác vạch tuyến cơng trình kỹ thuật nhờ áp dụng máy ảnh qua phương pháp vi phân toàn Người ta 241 khởi thảo loại kết cấu thiết bị khác máy cho phép xác định mặt cắt tuyến theo hướng Việc vạch tuyến trực tiếp cố thể tiến hành theo ảnh chụp từ máy chụp ảnh kinh vỉ mà không cần trình thành lập bỉnh đồ KẾT LUẬN CHUNG Các lỉnh vực áp dụng đo vẽ địa hình ảnh phong phú, không dừng lại việc nghiên cứu phạm vi cố thể khác cđ ứng dụng dạng đo vẽ cần phải thấy tính hiệu kinh tế cao phương pháp đo ảnh so với phương pháp trác địa thông thường Việc giới hđa tự động hđa tương lai công tác đo ảnh việc sử dụng máy tính điện tử rút ngắn nhiều thời hạn thành lập đồ, bỉnh đồ giải nhiệm v k thut khỏc f pô 'ã ớ# v A 242 TÀI LIỆU THAM KHÁO CHÍNH Trắc địa cơng trình Chủ biên p s Zakatov; NXB "Nhedra" M, 1969 Trác địa V.K.Kurtsev, S.Atanacov; "Texnika".Sofia, 1982 Đo đạc đại cương Phan Khang, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1970 Quy phạm đo vẽ bàn đồ địa hình tỷ lệ 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000, 1:500 Cục đo đạc đồ nhà nước Hà Nội, 1976 Đo đạc cơng trình Bùi Dức Tiến, Lê Thanh Tịnh Nhà xuất Công nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1979 Tóm tát giảng trắc địa đại cương Phạm Văn Chuyên Hà Nội, 1975 Hướng dẫn thực tập trắc địa đại cương Bộ môn trắc địa Trường đại học Xây dựng Hà Nội, 1990 Sổ tay xây dựng thủy điện Pgs, Pts Phan Văn Chuyên (17 tác giả) Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội, 1996 Sổ tay trác địa cơng trình Phạm Văn Chuyên, Lê Văn Hưng, Phan Khang Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1996 10 Trác địa xây dựng Phạm Văn Chuyên Nhà xuất Giáo dục, 1996 243 MỤC LỤC Lời n ói đ ầu Mở đâu Trang C hương Đ ị n h v ị đ i ể m §1- §1- §1- §1- §1- Mặt thủy chuẩn hệ thống độ cao Hệ tọa độ địa lý Hệ tọa độ vng góc phẳngGausơ- Criughe Giới thiệu hệ quy chiếu hệ tọa độ trắc địa đồ quốc gia VN.2000 Khái niệm hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 10 13 15 C hương Đ ị n h h n g đ n g t h ẳ n g §2- Khái niệm §2- Gđc phương vị thực A §2- Gđc định hướng a §2- Gốc phương vị từ At 24 25 26 27 C hương B ả n đ đ ị a h ì n h §3§3§3§3§3§3- Khái niệm Tỷ lệ đồ Số hiệu đồ kiểu Gausơ Biểu diễn địa vật đồ Biểu diễn địahỉnhtrên đồ Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS) 32 33 35 41 42 47 C hương S d ụ n g b ả n d §4- Khái niệm §4- Xác định tọa độ điểm đồ §4- Xác định độ cao điểm theođường đồng mức 244 53 53 54 §4§4§4§4- Xác Xác Xác Lập định độ dốc m ặ t đ ấ t định chiều dài đường định diện tích theo đồ m ặ t c ắ t thực địa nhờ đồ 55 55 56 60 Chương Tinh toán trác địa §5- Khái niệm §5- Các tiêu chuẩn đánh giá độ xác đo đạc §5- Sai số t r u n g phương h m số kết đo §5- Số tr u n g bình cộng sai số t r u n g phương m §55 Tính toan trắ c địa §56 N h ữ n g tốn trá c địa điển hình 62 64 67 68 70 71 Chương Đo góc §6 §6 §6 §6 §6 §6 §6 - Khái niệm Máy kinh vĩ Kiểm nghiệm điều chỉnh m áy kinh vĩ Đo gốc bằn g Độ xác đo gđc Đo gốc đ ứ ng Sử dụng m áy kinh vĩ điện tử Leica T - 100 77 79 91 93 97 99 102 Chương Đo dài §71 Khái niệm §7- Đo dài b ằ n g thước thép §7- Đo dài b àn g máy có vạch ngắm xa mia đứng 111 113 116 Chương Đo cao §8 §8 §8 §8 §8 §8 - Khái niệm Máy nivô mia K iểm nghiệm điều m áy nivơ Các phương pháp đo cao hình học Độ xác đo cao hình học Đo cao lượng giác 121 123 125 128 131 132 245 C hương 9, Lưới khống c h ế m ặt bàng §9- Khái niệm §9- Đường chuyền kin h §9- Lưới ta m giác nhỏ VI 138 140 145 C hương 10, Lưới k h ốn g c h ế độ cao §10§10§10§10- Khái niệm Lưới độ cao n h nước Lưới độ cao kỹ t h u ậ t Lưới độ cao đo vẽ 148 148 149 151 C hương 11, Đo v é đồ địa hình §11- §11- §11- hình §11- Khái niệm Đo vẽ tồn đạc K iểm t r a đ n h giá độ xác đồ địa Máy tồn đạc điện tử (TOTAL STATION) 154 156 162 164 C hương 12, Đo vé mặt c ắ t địa hình §12§12§12§12§12- Khái niệm Cố định tuyến t r ê n thự c địa Đo cao dọc tu y ế n Tính tốn Vẽ m ặ t cắt 166 166 168 169 169 C hương 13, Công tác bố trí n g trìn h §13§13§13§13§13- Khái niệm Độ xác bố tr í cơng t r ì n h Bố tr í yếu tố b ả n Các phương ph áp bố trí điểm Cơng tác tr ắ c địa xây n h 172 173 177 180 184 C hương 14, Bố trí dường co n g trịn §14- Khái niệm §14- Bố trí điểm đường cong trị n 246 199 199 §14- Bố trí điểm phụ đường cong tr ị n §14- Bố trí đường cong đứng 201 205 Chương 15 Đo vé h ồn cơng §15- Khái niệm §15- Nội dung đo vẽ hồn cơng §15- Bình đồ hồn cơng 211 212 213 Chương 16 Quan trác biến dạng g trìn h §16§16§16§16- Khái niệm Q uan t r ắ c lún cơng trình Q uan tr ắ c độ dịch chuyển n g an g cơng trìn h Quan t r ắ c độ nghiêng cơng tr ìn h 215 217 218 220 Chương Trác địa ảnh §17- §17- §17- pháp thác Đo vẽ địa h ìn h ảnh chụp Đo vẽ địa hình ảnh chụp Các hướng ứ ng dụng đo ảnh t r o n g khảo sát, xây cơng tr ì n h kỹ th u ậ t Tài liệu tham khảo ch ín h từ t r ê n không từ m ặ t đ ất phương dự ng khai 223 231 234 243 247 PHẠM VĂN CHUYÊN ■ TRẮC ĐỊA Chịu trách nhiệm xuất bản: Biên tập: Sửa chế bản: Vẽ bìa: PGS, TS TƠ ĐẢNG HẢI NGUYỄN BÁ ĐƠ MỸ LỘC HUƠNG LAN Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 70, Trẩn Hưng Đạo, Hà Nội In 1000 cuốn, khổ 14,5x20,5cm In Xí nghiệp in 15 - Bộ Công nghiệp Giấy phép xuất số 442-46 cấp ngẳy 26/4/2001 In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2001 248 ... nhiều ngành chuyên môn hẹp như: trắc địa cao cấp, trắc địa cơng trình, trắc địa ảnh, đồ học, v.v Tuy môn khoa học Trái Dất đối tượng nghiên cứu trắc địa khác với địa chất, đất, V V T Trắc địa cd... v.v Trắc địa môn khoa học phát sinh nhu cầu đời sống xã hội lồi người Trắc địa có vai trò quan trọng ngành kinh tế quốc dân nơng nghiệp, lâm nghiệp, quốc phịng, v.v "Bản đồ la mắt quân đội" Trắc. .. đồ nhà nước thành lập Từ nảm 1962 nước ta bắt đàu đào tạo kỹ sư trắc địa Hiện bộ, sở, công trường hàu cđ phận kỹ thuật trắc địa chuyên trách Chương ĐỊNH VỊ ĐIỂM §1-1 MẶT THỦY CHUẨN VÀ HỆ THỐNG