Bài giảng Trắc địa II trình bày những nội dung chính sau: Lưới khống chế trắc địa, bình sai lưới khống chế trắc địa, lưới khống chế mặt bằng đo vẽ, lưới khống chế độ cao, đo vẽ bản đồ địa chính và bản đồ địa hình, đo vẽ mặt cắt địa hình. Mời các bạn cùng tham khảo.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ THANH THỦY, LÊ VĂN THƠ BÀI GIẢNG TRẮC ĐỊA II Thái Nguyên, 2015 CHƯƠNG I LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA Khái niệm Một điểm mặt đất xác định biết toạ độ độ cao Để đảm bảo độ xác vị trí điểm giảm ảnh hưởng sai số tích luỹ trắc địa, lập hệ thống điểm có mốc cố định thực địa, toạ độ độ cao chúng tính xuất phát từ điểm gốc chọn làm điểm khởi tính Hệ thống điểm hợp thành lưới khống chế trắc địa Lưới khống chế trắc địa có loại lưới khống chế mặt lưới khống chế độ cao Lưới khống chế mặt xác định toạ độ mặt phẳng X, Y Lưới khống chế độ cao xác định độ cao H Lưới khống chế xây dựng theo nguyên tắc từ tổng thể tới chi tiết, từ độ xác cao đến độ xác thấp Lưới khống chế sở để đo vẽ đồ cung cấp t ài liệu cho công tác nghiên cứu khoa học Lưới khống chế trắc địa mặt (lưới mặt ) Lưới mặt lưới khống chế trắc địa mà điểm khống chế xác định toạ độ Lưới mặt chia làm cấp: Lưới mặt nhà nước, lưới khu vực lưới đo vẽ Hiện để phục vụ cho cơng tác đo vẽ đồ địa nước ta cịn xây dựng thêm lưới toạ độ địa 2.1 Lưới khống chế mặt giai đoạn 1954 -1993 2.1.1 Lưới mặt nhà nước: Là lưới tam giác đo góc, lưới tam giác đo cạnh, đường đo đ a giác: gồm hạng I, II, III, IV với độ xác giảm dần theo thứ tự Lưới mặt nhà nước sở trắc địa để xây dựng lưới chêm dày phục vụ công tác nghiên cứu khoa học (bảng 1.1) Lưới tam giác đo góc hạng I thành lập dạng kh âu dọc theo kinh tuyến vĩ tuyến, tạo thành dạng đa giác góc có chu vi khoảng 800 - 1.000 km (hình 1.2) Ở cuối khâu có bố trí cạnh gốc, cạnh AB, CD, EF, GH Ở đầu cạnh người ta tiến hành quan sát thiên văn để xác định độ vĩ đ ộ kinh, góc phương vị Vì lưới mặt nhà nước hạng I gọi lưới trắc địa - thiên văn Lưới đo tam giác đo góc hạng II phát triển từ lưới tam giác hạng I Phía lưới, gần giữa, người ta đo cạnh đáy, thí dụ cạnh ab Ở đầu cạnh đáy đo độ kinh, độ vĩ góc phương vị thiên văn Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống lưới mặt nhà nước Trên sở lưới hạng I, II, tiếp tục phát triển xuống lưới hạng III, hạng IV Trong trường hợp đặc biệt tha y lưới tam giác đo góc đường đo đa giác cấp Bảng 1.1: Chỉ tiêu kỹ thuật lưới khống chế mặt nhà nước Chỉ tiêu kỹ thuật Chiều dài cạnh Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV 20 30 20 10 2 Sai số tương đối 1 1 đo cạnh đáy 400 000 300 000 200 000 200 000 Sai số trung 0”7 1”00 1”5 2”5 400 300 300 250 tam giác (km) phương đo góc Góc nhỏ tam giác Đến lưới toạ độ hạng I, II nhà nước phủ trùm toàn lãnh thổ, lưới hạng III, hạng IV nhà nước xây dựng số vùng lãnh thổ định Việc xây dựng lưới hạng I, II thực qua nhiều giai đoạn, sử dụng nhiều phương pháp đo đạc khác Phía bắc vĩ tuyến 17 ta xây dựng lưới tam giác đo góc hạng I dạng lưới dày đặc, sau chêm điểm hạng II Tổng số điểm hạng I 307 điểm, hạng II 540 điểm, cạnh tam giác hạng I dài trung bình 25 km, cạnh tam giác hạng II trung bình 13 -16 km Mật độ điểm khu vực khoảng 120 km có điểm Trong lưới đo 14 cạnh đáy 28 điểm đo thiên văn Độ xác đo góc hạng I đạt 0,5’’ , hạng II đạt 1’’ Khu vực miền Trung từ Vĩnh Linh tới thành phố Hồ Chí Minh xây dựng lưới tam giác đo góc hạng II Độ xác đạt tương tự mạng lưới phía bắc, thời gian thi công từ 1976-1996 Từ năm 1982 -1992 xây dựng lưới đường chuyền hạng II phủ trùm đồng Nam Bộ Độ xác đo góc đạt 1’’ sai số trung phương tương đối cạnh đáy đạt 1:180.000 Đến năm 1993 mạng lưới toạ độ nhà nước hạng I, II phủ trùm toàn quốc với gần 600 điểm hạng I, 1200 điểm hạng II, 70 điểm đo thiên văn 2.1.2 Lưới mặt khu vực Lưới khống chế khu vực lưới điểm bổ sung, tăng mật độ điểm khống chế cho khu vực, lưới khống chế khu vực lưới giải tích đường chuyền đa giác cấp I II Lưới giải tích xây dựng theo dạng đồ hình mẫu như: tứ giác trắc địa, đa giác trung tâm, chuỗi tam giác nằm cạnh cố định, chêm điểm vào góc cố định (hình 1.3) Lưới giải tích tựa điểm khống chế Nhà nước Ở vùng bị che khuất, người ta bố trí lưới đa giác cấp I, cấp II dạng đường đo đơn có điểm nút (hình 1.4) Các tiêu kỹ thuật lưới khu vc: (b ng 1.2, 1.3) a.Tứ giác trắc địa b - Đa giác trung tâm c Chui tam giỏc nằm cạnh cố định d Điểm chêm vào góc cố định Hình 1.3: lưới giải tích Bảng 1.2: Chỉ tiêu kỹ thuật lưới giải tích Yêu cầu kỹ thuật Số lượng tam gi ác cạnh đáy Chiều dài cạnh tam gi ác Góc nhỏ tam giác Sai số trung phương đo gó c Sai số trung phương đo cạnh đá y Cấp I 10 km 200 5” 1:50.000 Cấp II 10 km 200 10” 1:20.000 D C A B E F Hình 1.4: Đường chuyền có điểm nút 2.1.3 Lưới mặt đo vẽ: Là tập hợp điểm khống chế phát triển từ lưới mặt khu vực, sở trực tiếp để đo vẽ đồ Lưới mặt đo vẽ thường lưới tam giác nhỏ, đường chuyền, điểm giao hội 2.2 Lưới khống chế mặt giai đoạn 1993 -2008 (lưới địa chính) 2.2.1 Khái niệm Lưới khống chế mặt (lưới địa chính) lưới khống chế thành lập vùng lãnh thổ khác nhằ m mục đích chủ yếu để đo vẽ đồ địa tỷ lệ 1:5000, 1:2000, 1:1000 vùng nông thôn tỷ lệ 1:500 1:200 vùng đô thị Yêu cầu của đồ địa đảm bảo độ xác diện tích đất Muốn xác định xác diện tích đất trước hết phải xác định xác vị trí điểm đặc trưng đường biên phải tăng độ xác tương hỗ vị trí điểm Lưới tọa độ hạng I, hạng II phủ trùm toàn lãnh thổ quốc gia, đo đạc với độ xác cao, đượ c xử lý tổng hợp với số liệu khác nên đảm bảo tính thống hệ thống phạm vi nước Mạng lưới đủ điều kiện độ xác để làm sở phát triển lưới toạ độ địa vùng lãnh thổ Lưới toạ độ hạng III, hạng IV nhà nước xây dựng số vùng, đảm bảo độ xác mật độ điểm để đo vẽ đồ địa khu vực nông thôn, đất lâm nghiệp Tuy nhiên, thực tế lưới toạ độ bị mát, hư hỏng nhiều Chính để đo vẽ đồ địa nhiều vùng khác thời gian mạng lưới toạ độ địa phải xây dựng phủ trùm tồn quốc, độ xác có khả thực độc lập cho tng khu vc 2.2.2 Sơ đồ phát triển lưới toạ ®é ®Þa chÝnh Lưới Nhà nước Địa sở Địa I,II Lưới đo vẽ 2.2.3 Yêu cầu mật độ điểm toạ độ địa Mật độ điểm toạ độ nhà nước địa sở: Để đo vẽ đồ tỷ lệ 1;5000 phải đảm bảo20 -30 km2 có điểm toạ độ nhà nước Bản đồ tỷ lệ 1:2000 1:500 từ 10-15 km2 có điểm toạ độ nhà nước Để đo vẽ đồ khu cơng nghiệp, khu vực thị diện tích đất nhỏ, khu đất có giá trị kinh tế cao cần đảm bảo 10km có điểm toạ độ nhà nước Mật độ điểm toạ độ địa cấp I, cấp II: Đo vẽ đồ tỷ lệ 1:5000, 1:2000 đảm bảo km2có điểm toạ độ địa cấp I, km 2có điểm địa từ cấp II trở nên - Đo vẽ đồ tỷ lệ 1:500-1:2000 từ 3-5 km2 có điểm toạ độ địa cấp I 0,7-1km2 có điểm từ cấp II trở nên - Đo vẽ đồ khu công nghiệp, khu đô thị cần đảm bảo 0,5 km2 có điểm toạ độ địa cấp I 0,1 km2 có điểm địa cấp II trở nên 2.2.4 Thiết kế lưới địa sở Nguyên tắc chung thiết kế lưới Lưới địa sở xây dựng theo luận chứng kinh tế kỹ thuật địa phương cấp tỉnh, thành phố Khi xây dựng lưới địa sở cần tuân thủ số nguyên tắc sau: - Đảm bảo đủ mật độ điểm địa sở cần thiết - Lưới địa sở phải nối với lưới toạ độ nhà nước hạng I, hạng II có khu vực tạo thành hệ thống thống hệ thống toạ độ nhà nước - Khi xử lý số liệu cần tính chuyển kết mặt quy chiếu hệ toạ độ nhà nước hành - Độ xác xử lý chiều dài cạnh phải tuân thủ theo quy phạm Hình dạng mạng lưới địa sở Lưới địa sở đo cơng nghệ GPS bố trí thàn h dạng lưới lưới tam giác dày đặc, chuỗi tam giác lưới đường chuyền có nhiều vịng khép, nhiều điểm nút Đảm bảo mạng lưới phải đo nối điểm toạ độ nhà nước hạng I, hạng II Các điểm hạng cao nên chọn theo phương án phân bố xung quanh lưới cần xây dựng Trong trường hợp có nhiều điểm hạng cao bố trí điểm rải lưới GPS Các điểm tam giác hạng II cũ bố trí hồ nhập với lưới GPS đo lại điểm GPS Số hiệu điểm GPS: Điểm địa sở GPS đánh số theo tờ đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 Số hiệu điểm gồm số, số đầu từ trái sang phải số hiệu tờ đồ tỷ lệ 1:100.000 cộng thêm số bảng sau: Bảng 1.3 Phương pháp đánh số im a c hớnh c s Danh pháp tờ đồ tỷ lệ Số cộng thêm vào số hiệu tờ đồ 1:100.000 tỷ lệ 1:100.000 F-48 000 E-48 200 D-48 400 C-48 600 D-48 800 Số số 4, hai số số thứ tự điểm địa sở nằm đồ địa hình 1: 100.000 số 01 đến hết Ví dụ: Điểm địa sở số thiết kế đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 số hiệu 105 thuộc tờ đồ 1:1000.000 có số hiệu là: 305.407 Chọn điểm chơn mốc Điểm địa sở đo cơng nghệ GPS c họn thực địa cần phải đảm bảo số yêu cầu sau: - Vị trí đặt mốc phải ổn định, vững không bị sạt lở, sụt lún - Thuận tiện cho việc phát triển đường chuyền địa cấp 1, cấp Đảm bảo thơng hướng tới hai hướng lân cận để làm cạnh mở đầu đo n ối phương vị cho lưới cấp thấp - Đảm bảo góc nhìn bầu trời điểm quan sát khơng bị che khuất 150 0, tức góc cao từ điểm GPS đến chướng ngại vật xung quanh khơng nhỏ hơ n 150 - Điểm GPS cách xa đài phát sóng từ 500 m trở nên để tránh bị nhiễu - Mốc địa sở loại mốc bê tơng hai tầng, có dấu sứ định tâm tầng tầng Mốc chôn sâu mặt đất 30 -50cm Xung quanh mốc có xây tường bảo vệ bê tơng - Lưới địa sở đo cơng nghệ GPS, sử dụng máy thu tín hiệu vệ tinh loại Trimble Navigation Surveyor Sau đo xong tiến hành bình sai theo phần mềm chuyên dụng 2.2.5 Thiết kế đo đạc lưới toạ độ địa cấp I, cấp II Những yêu cầu kỹ thuật thiết kế lướ i - Trước thiết kế lưới địa cấp I, II cần tìm hiểu kỹ nhiệm vụ đo, tỷ lệ đồ lớn cần phải đo vẽ, điều kiện tự nhiên kinh tế, xã hội khu đo, đánh giá khả thiết bị đơn vị thi công - Đảm bảo mật độ điểm theo điều kiện đặc trưng khu vực đo vẽ Dạng lưới đường chuyền cấp I, II dạng lưới có nhiều vịng khép kín, nhiều điểm nút Chiều dài cạnh tổng chiều dài đường chuyền phải tuân thủ theo quy phạm - Khi chiều dài đường chuyền cấp I ngắn 600 m, cấp II ngắ n 400 m sai số khép tuyệt đối không lớn 0,04 m - Khi hai đường chuyền song song cách 400 m cấp I 150 m cấp II phải đo nối với - Tại điểm hạng cao đo nối với đường chuyền với lưới đường chuyền phải đo nối phương vị Đối với đường chuyền đơn phải đo nối tối thiểu phương vị (mỗi điểm hạng cao phải đo nối tối thiểu phương vị) Đối với lưới đường chuyền điểm đo nối phương vị phải rải phía lưới phải đảm bảo mỗ i lưới có tối thiểu điểm đo nối phương vị - Trước thiết kế đường chuyền cần khảo sát kỹ thực địa để bố trí đường chuyền cách hợp lý, phải vừa đảm bảo chặt chẽ kỹ thuật điểm ngoặt, đường chuyền duỗi thẳng, tia ngắm cách xa đ ịa vật để giảm ảnh hưởng chiết quang vừa thuận tiện cho việc phát triển lưới cấp thấp, lưới đo vẽ để kín diện tích với số lượng điểm khống chế - Vị trí chôn mốc đường chuyền chọn chỗ ổn định, đảm bảo lâu dài, thông suốt tới mốc kế cận, trường hợp đặc biệt chôn mốc lịng đường Nếu chơn mốc lịng đường phải làm hố có nắp để bảo vệ Đối với khu vực khơng có vật chuẩn, phải chơn cọc dấu cách mốc khoảng 1- m hướng Bắc B¶ng 1.4: ChØ tiêu kỹ thuật lưới đường chuyền địa I, II (Quy phạm thành lập BĐĐC tỷ lệ 1:500, 1:1000 ) Yêu cầu kỹ thuật - Chiu di ng chuyn không lớn - Số cạnh không lớn - Chiều dài từ điểm khởi tính đến điểm nút điểm nút không lớn – Chiều dài cạnh đường chuyền: + Lớn + Nhỏ + Trung bình - Sai số trung phương đo góc khơng lớn - Sai số trung phương đo cạnh sau bình sai nhỏ - Đối với cạnh 500 m - Sai số giới hạn khép góc đường chuyền - Sai số khép giới hạn tương đối đường chuyền f S/S 10 CÊp I km 10 CÊp II 2,5 km 15 2,5 km 1,0 km 1000 m 200 m 500 m 5” 1:50 000 0,012 m 10” n 1/15 000 400 m 60 m 200 m 10” 1:50 000 0,012 m 20” n 1/10 000 ... sử dụng I Tài liệu tham khảo Đo đạc địa - TS nguyễn Trọng San - Đại học mỏ địa chất 2001 Trắc địa đại cương: TS Võ Chí Mỹ - Đại học mỏ địa chất 2000 Trắc địa - Vũ Mạnh Tú - Đại học Xây dựng Hà... toạ độ địa cấp I, cấp II: Đo vẽ đồ tỷ lệ 1:5000, 1:2000 đảm bảo km2có điểm toạ độ địa cấp I, km 2có điểm địa từ cấp II trở nên - Đo vẽ đồ tỷ lệ 1:500-1:2000 từ 3-5 km2 có điểm toạ độ địa cấp... II trở nên - Đo vẽ đồ khu công nghiệp, khu thị cần đảm bảo 0,5 km2 có điểm toạ độ địa cấp I 0,1 km2 có điểm địa cấp II trở nên 2.2.4 Thiết kế lưới địa sở Nguyên tắc chung thiết kế lưới Lưới địa