Bài giảng Trắc địa: Chương 5 - Đào Hữu Sĩ

Bài giảng Trắc địa: Chương 5 Đo vẽ và sử dụng bản đồ địa hình cung cấp cho người học những kiến thức như: Các PP thành lập bản đồ địa hình; Các PP xác định điểm chi tiết khi đo vẽ bản đồ; Mặt cắt địa hình; Đo khoảng cách, tọa độ, diện tích trên bản đồ; Đường bình độ và ứng dụng của đường bình độ. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương 5: ĐO VẼ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH GV: Đào Hữu Sĩ Khoa Xây dựng 181 181 NỘI DUNG CHƯƠNG ➢ Các PP thành lập đồ địa hình ➢ Các PP xác định điểm chi tiết đo vẽ đồ ➢ Mặt cắt địa hình ➢ Đo khoảng cách, tọa độ, diện tích đồ ➢ Đường bình độ ứng dụng đường bình độ 182 182 91 §5.1 PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 5.1.1 Khái niệm ❖ Bản đồ địa hình: thể địa vật dáng đất ❖ Đo vẽ đồ địa hình gồm cơng đoạn chính: ▪ Lập lưới khống chế toạ độ + độ cao; ▪ Đo vẽ (vẽ sơ họa) chi tiết địa hình; ▪ Xử lý số liệu vẽ đồ 5.1.2 Các phương pháp thành lập đồ ▪ Phương pháp đo vẽ toàn đạc Đọc thêm G.trình internet ▪ Phương pháp đo vẽ ảnh ▪ Công nghệ GPS ▪ Phương pháp tổng hợp 183 183 §5.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẼ CHI TIẾT ➢ Đo vẽ chi tiết lập đồ địa hình đo địa vật dáng đất (xác định vị trí mặt (x, y) độ cao H) ➢ Đo chi tiết xác định vị trí tương đối điểm chi tiết với điểm khống chế 5.2.1 Các phương pháp xác định vị trí mặt điểm chi tiết a) Phương pháp toạ độc cực A, B: điểm gốc (điểm khống chế); j điểm cần xác định Thực địa: B Đo góc cực bán kính cực (j, Sj) Vẽ j lên đồ: - Dựng góc j xác định hướng có điểm j - Trên hướng dựng Sj xác định j j j (nếu vẽ giấy Sj rút theo tỉ lệ) Sj A 184 184 92 b) Phương pháp giao hội góc ➢ Dùng xác định điểm xa điểm thấy mà đến ➢ A, B: điểm gốc; N: điểm cần xác định Đo thực địa: Cần xác định góc A, B cách: • Đặt máy A định hướng B, ngắm N đo góc ’A • Đặt máy B định hướng A, ngắm N đo góc B XN = YN X A cotg B + X B cotg A + (Y B −Y A ) cotg A + cotg B ( Công thức IUANG ) N? Y cotg B +Y B cotg A + ( X A − X B ) = A cotg A + cotg B β’A Vẽ xác định N? Dựng góc A, B → giao hướng N A A B B 185 185 K c) Phương pháp giao hội cạnh ➢ A, B: điểm gốc; K: điểm cần xác định SA SB ➢ Đo cạnh AK BK ta xác định K ➢ Vẽ lại K: Vẽ cung tròn A B 5.2.2 Phương pháp xác định độ cao H điểm chi tiết a) Đo cao lượng giác (xem phương pháp đo cao lượng giác – Chương 3) Trong đo vẽ đồ địa hình, độ cao điểm chi tiết thường xác định phương pháp đo cao lượng giác Trong phương pháp toạ độ cực, đo đồng thời yếu tố (S, , V): cạnh cực, góc cực, góc đứng→ gọi Phương pháp tồn đạc b) Đo cao hình học (xem phương pháp đo cao hình học – Chương 3) ➢ Trong trường hợp đặc biệt, có yêu cầu độ cao xác định xác cao sử dụng phương pháp đo cao hình học ➢ Phương pháp dùng đo chi tiết tốn thời gian cơng sức 186 186 93 §5.3 MẶT CẮT ĐỊA HÌNH ➢ Mặt cắt địa hình hình chiếu mặt cắt mặt đất theo hướng chọn lên mặt phẳng thẳng đứng theo tỉ lệ định ➢ Mặt cắt địa hình biểu diễn hình dáng cao thấp mặt đất tự nhiên chạy dọc theo tuyến ➢ Mặt cắt địa hình gồm: mặt cắt dọc mặt cắt ngang (2 mặt thường vng góc nhau) ➢ Đo vẽ mặt cắt địa hình gồm cơng đoạn sau: • Cắm tuyến ngồi thực địa (đối với cơng trình y/c độ xác vị trí điểm cao) • Đo mặt cắt dọc • Đo mặt cắt ngang • Đo cao dọc tuyến • Tính tốn 187 • Vẽ mặt cắt địa hình 187 5.3.1 Đo mặt cắt Để vẽ mặt cắt cần phải đo đạc xác định vị trí độ cao điểm cần thể đồ thị mặt cắt 5.3.2 Vẽ mặt cắt Có độ cao khoảng cách cọc (điểm) ta vẽ mặt cắt dọc, mặt cắt ngang Thường trục đứng thể độ cao H; trục ngang thể khoảng cách S; và: Mặt cắt ngang (Tỷ lệ S:H =1:1) Mặt cắt dọc (Tỷ lệ S:H =10:1) 188 188 94 Minh họa cách dựng điểm mặt cắt địa hình Để xác định điểm mặt cắt dựa vào khoảng cách S độ cao H: - Từ khoảng cách S, kẻ đường // trục H - Từ độ cao H, kẻ đường // trục S Giao hai đường kẻ điểm cần xác định Đường nối điểm (đường gấp khúc) thể mặt cắt địa hình H(m) H(m) 17.42 14.94 13.52 8.00 7.24 6.52 5.81 5.02 9.90 8.08 S(m) 14 23 30 S(m) 50 Mặt cắt ngang 110 150 200 Mặt cắt dọc 189 189 Chênh cao MÐ-TK (m) 28,0 Khoảng cách ngang (m) A Tên cọc 42,5 C1 42,0 C2 24,30 24,40 23,28 24,00 24,25 Ðộ cao mặt đất (m) 25,78 Ðộ cao thiết kế (m) 15,0 27,6 C3 C4 B Bình đồ tuyến Mặt cắt dọc Tỷ lệ đứng 1:100 Tỷ lệ ngang 1:1000 190 190 95 SỬ DỤNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH (Dạng đồ giấy) 191 191 §5.4 ĐỊNH HƯỚNG BẢN ĐỒ (Ở THỰC ĐỊA) 5.4.1 Định hướng địa bàn ➢ Đặt đồ nằm ngang mặt đất, đặt địa bàn cho đường nối Bắc Nam trùng với trục X lưới toạ độ ➢ Xoay tờ đồ đầu Bắc kim nam châm hướng trùng với hướng Bắc Nam tờ đồ 192 192 96 5.4.2 Định hướng dựa vào địa vật Ta dựa vào địa vật hình tuyến đường sắt, đường tơ,… để định hướng đồ Đặt đồ nằm ngang xoay phương địa vật hình tuyến đồ trùng với phương địa vật hình tuyến ngồi thực địa 193 193 §5.5 XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI ĐIỂM TRÊN BẢN ĐỒ 5.5.1 Xác định đoạn thẳng a) Dùng thước khắc vạch đến mm Sthực tế = Sbđ * M Sbđ: khoảng cách đo đồ M: Mẫu số tỷ lệ đồ b) Dùng thước tỷ lệ 194 194 97 c) Dựa vào toạ độ phẳng (x,y) Dựa vào lưới toạ độ đồ, để xác định toạ độ 2 điểm A(xA, yA), B(xB, yB) ➔ SAB = xB − x A + yB − yA ( ) ( ) 5.5.2 Xác định chiều dài đường cong a) Chia đường cong thành nhiều đoạn nhỏ Dùng compa mở độ nhỏ (đã xác định chiều dài theo thước tỷ lệ thước mm) →đo đếm số đoạn Chiều dài đường cong = số đoạn x độ lớn độ + phần lẻ b) Dùng sợi dây uốn lượn theo đường cong để đo c) Dùng dụng cụ đo đường cong 195 195 5.5.3 Xác định toạ độ vng góc Để xác định tọa độ vng góc điểm đồ, dựa vào lưới tọa độ vng góc phẳng (lưới km) X A = X i + a.M = X i +1 − b.M YA = Yi + c.M = Yi +1 − d M M: mẫu số tỉ lệ đồ Hoặc:  a   b  X A = Xi +   ( Xi +1 − Xi ) = Xi +1 −   ( Xi +1 − Xi )  a+b a+b  c   d  YA = Yi +   (Yi +1 − Yi ) = Yi +1 −   (Yi +1 − Yi ) c+d  c+d  196 196 98 §5.6 ĐO DIỆN TÍCH TRÊN BẢN ĐỒ 5.6.1 Tính diện tích cách chia hình tam giác (Đo diện tích đa giác) Để tính diện tích hình đa giác, ta chia thành tam giác sau đo đường cạnh đáy chiều cao ta tính diện tích tam giác n Pi = ½ ai.hi → Pda giac =  Pi i =1 Sai số giới hạn: P = 0,04.M P 100 (*) Trong đó: M _ mẫu số tỷ lệ đồ P _ diện tích hình cần đo, đơn vị m2 Lưu ý: PTT=Pbđ*M2 197 197 5.6.2 Đo diện tích lưới vng ➢ Để đo khu đất nhỏ có đường biên đường cong khép kín dùng phim kẻ lưới ô vuông 1x1 mm, 2x2 mm 5x5 mm đặt lên hình cần đo • Đầu tiên đếm số ngun • Đếm số khuyết, ước lượng khuyết = ô nguyên ➢ Tùy theo tỷ lệ đồ mà ta tính vng tương ứng với m2 thực địa ➢ Diện tích khu đất tổng số nhân với diện tích ngồi thực địa ➢ Để tăng độ xác, ta xoay lưới vng theo hướng khác ta tiếp tục đếm, tính diện tích lần thứ Nếu sai số nằm giới hạn theo 198 cơng thức (*) lấy kết trung bình 198 99 5.6.3 Tính diện tích theo toạ độ vng góc Khi đa giác có đỉnh biết toạ độ P= n  x (y − y ) i i +1 i −1 = n y (x − x ) i i −1 i +1 Trong đó: i = 1, 2, 3, , n ký hiệu số hiệu đỉnh đa giác đánh số tăng theo chiều kim đồng hồ x Lưu ý: Khi triển khai cơng thức gặp - Khi i=1 có số i-1=0 → gán =n - Khi i=n có số i+1=n+1 → gán =1 y 199 199 §5.7 ỨNG DỤNG CỦA ĐƯỜNG ĐỒNG MỨC TRÊN BẢN ĐỒ 5.7.1 Khái niệm đường đồng mức Trong giới hạn hẹp coi đường đồng mức đường bình độ ➢ Đường bình độ: đường thể điểm độ cao Đường sở đường mét ➢ Khoảng cao (E): chênh cao đường bình độ liên tiếp ➢ Đường bình độ mẹ (cái): nét đậm ➢ Thường khoảng cao có bình độ mẹ; nên đường 0m, ±5E, ±10E, ±15E, ±20E,… ➢ Đường bình độ con: nét mảnh 200 200 100 201 201 Đường phân thủy tụ thủy 202 202 101 Ghi độ cao, chưa vẽ bình độ Tìm mối liên hệ thích hợp 203 203 5.7.2 Dựa vào đường đồng mức để xác định độ cao Ví dụ cần xác định độ cao HN điểm N hình vẽ Vẽ đường ngắn qua N cắt đường bình độ bên, đo a, b Ta có: a a b H N = Hi + ( H i +1 − H i ) = 28 + = H i +1 − E a+b a+b a+b Trong E khoảng cao (trong ví dụ E = 30 - 28 = 2m) 204 204 102 5.7.3 Xác định độ dốc góc dốc Để xác định độ dốc, góc dốc hai điểm A B ta phải xác định HA, HB SAB Làm xác định HA, HB, SAB ? Ta có: hAB = HB - HA ➢Độ dốc i iAB = tgVAB = hAB SAB i tính % ‰ ➢Góc dốc V VAB = arctg hAB SAB 205 205 5.7.4 Vẽ mặt cắt đồ Dựa vào đường đồng mức đồ ta vẽ mặt cắt, dọc theo tuyến 40 35 30 25 H(m) 40 35 30 25 S 206 206 103 35m A 25m H(m ) 40m 40 30m 35 30 25 B 207 Trục S tỷ lệ với đồ 207 Bài tập 1: Số liệu khoảng cách ngang cạnh tam giác A12 hình, độ cao điểm HA= 1000m, H1=975m, H2=999m Xác định diện tích tam giác A12 mặt phẳng nghiêng? Nếu khoảng cao =5m, xác định độ cao đường bình độ qua đoạn 12 ? A Bài tập 2: Trên đồ tỷ lệ 1:500 đo SAB=20mm Biết độ cao điểm A HA=15,5m, góc dốc VAB=30045’ Hãy xác định độ cao điểm B, khoảng cách nghiêng đường thẳng AB thực tế 208 208 104 Bài tập 3: Đo điểm tuyến mặt cắt ngang, xác định độ cao điểm từ đến là: H1=2,3m; H2=4,8m; H3=3,7m; H4=3,2m; H5=2,8; H6=4,2; H7=3,9; H8=4,0m; H9=4,2m Khoảng cách ngang điểm S12= S23= S34= S45= S89= 10m; S56= S67 =S78= 15m Hãy vẽ mặt cắt địa hình, trục S tỷ lệ 1/500, trục H có tỷ lệ 1/500 Bài tập 4: Diện tích lơ đất 1,75ha, thể lên đồ 7cm2, hỏi đồ có tỷ lệ bao nhiêu? Bài tập 5: Viết cơng thức tính diện tích hình ABDEFC theo tọa độ vng góc 209 209 210 210 105 ... arctg hAB SAB 2 05 2 05 5.7.4 Vẽ mặt cắt đồ Dựa vào đường đồng mức đồ ta vẽ mặt cắt, dọc theo tuyến 40 35 30 25 H(m) 40 35 30 25 S 206 206 103 35m A 25m H(m ) 40m 40 30m 35 30 25 B 207 Trục S tỷ... 14.94 13 .52 8.00 7.24 6 .52 5. 81 5. 02 9.90 8.08 S(m) 14 23 30 S(m) 50 Mặt cắt ngang 110 150 200 Mặt cắt dọc 189 189 Chênh cao MÐ-TK (m) 28,0 Khoảng cách ngang (m) A Tên cọc 42 ,5 C1 42,0 C2 24,30 24,40... H4=3,2m; H5=2,8; H6=4,2; H7=3,9; H8=4,0m; H9=4,2m Khoảng cách ngang điểm S12= S23= S34= S 45= S89= 10m; S56= S67 =S78= 15m Hãy vẽ mặt cắt địa hình, trục S tỷ lệ 1 /50 0, trục H có tỷ lệ 1 /50 0 Bài tập