4.1. Giới thiệu về lưới khống chế độ cao.
4.1.1 Khái niệm về lưới khống chế độ cao:
Lưới khống chế độ cao là một hệ thống các điểm đánh dấu bằng các mốc vững chắc trên mặt đất, tiến hành đo đạc và tính ra độ cao các điểm đó so với mặt thủy chuẩn địa đạo (gốc). Mỗi nước thường chọn một diểm gốc độ cao và dùng phương pháp đo thủy chuẩn để lập một mạng lưới độ cao thống nhất trong phạm vi lãnh thổ của mình. Mạng lưới độ cao có nhiều cấp, mỗi cấp có độ chính xác khác nhau.
4.1.2. Điểm gốc độ cao:
Trên bờ biển người ta xây dựng một "Trạm nghiệm triều" để quan sát sự thay đổi của mực nước biển theo thời gian. Lân cận khu vực trạm nghiệm triều xây dựng một hệ thống mốc độ cao kiên cố, các mốc chính gắn xuống đến tầng đá cứng. Dựa vào kết quả nghiệm triều trong nhiều năm, người ta tính ra mực nước biển trung bình tại vùng biển quan sát và lấy đó làm chuẩn 0 để tính ra độ cao điểm gốc. Nước ta dùng kết quả quan sát mực nước biển trung bình tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu để xác định độ cao điểm gốc ở Đồ Sơn, Hải Phòng. Độ cao điểm gốc Đồ Sơn dùng làm số liệu khởi tính cho toàn bộ lưới khống chế độ cao cả nước.
4.1.3. Lưới khống chế độ cao Nhà nước:
Lưới khống chế độ cao nhà nước là mạng lưới thủy chuẩn thống nhất toàn quốc. Lưới độ cao nhà nước có độ chính xác cao đáp ứng mọi nhu cầu xây dựng, phát triển kinh tế và củng cố quốc phòng. Lưới thủy chuẩn nhà nước chia ra làm 4 hạng I, II, III và IV.
Lưới thủy chuẩn hạng I và II là cơ sở độ cao chủ yếu tạo thành một hệ độ cao chủ yếu trong cả nước. Ngoài mục đích khống chế lưới độ cao hạng thấp, lưới thủy chuẩn hạng I, II còn phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học. Trên tuyến thủy chuẩn hạng I cách 100Km chôn một mốc thủy chuẩn loại A, cách 50 km chôn 1 mốc thủy chuẩn loại B. Lưới thủy chuẩn hạng II bố trí thành các vòng khép kín hoặc nối giữa hai điểm hạng I, vòng thủy chuẩn hạng II không dài quá 500km; Trên tuyến hạng II cách 50 ÷ 80km chôn một mốc loại B, cách 5 ÷7km chôn một mốc thủy chuẩn thường.
Lưới thủy chuẩn hạng III và IV bố trí thành các tuyến nối giữa các điểm hạng cao hoặc thành mạng lưới có nhiều nút. Tuyến thủy chuẩn hạng III nối 2 điểm hạng cao không quá 200km nối 2 điểm nút không dài quá 50km. Trên tuyến 3 ÷ 5km chôn một mốc thủy chuẩn thường.
Thịnh Thị Nhung Page 38
Thiết kế môn học Trắc địa cao cấp
Hình 4-. Sơ đồ lưới khống chế độ cao Nhà nước
Để đánh giá độ chính xác kết quả đo lưới thủy chuẩn hạng I và II, người ta thường căn cứ vào sai số trung phương ngẫu nhiên η và sai số trung phương hệ thống σ trên 1 km đường đo:
- Hạng I: η = ±0.5mm σ = ± 0.05mm - Hạng II: η = ±1.0mm σ = ± 0.15mm
Với thủy chuẩn hạng II, III và IV có thể dùng sai số khép để đánh góc độ chính xác kết quả đo chúng không được vượt quá giới hạn sau:
- Hạng II: mm L fhgh =±4 - Hạng III: mm L fhgh =±10 - Hạng IV: mm L fhgh =±20
L - chiều dài tuyến tính bằng km; fhgh - tính bằng mm.
4.1.4. Lưới khống chế độ cao cấp thấp:
Lưới thủy chuẩn nhà nước bao trùm cả nước, song ở vùng địa hình khó khăn thường mật độ điểm rất thưa không đáp ứng được nhu cầu khống chế đo bản đồ địa hình vì thế người ta dùng thủy chuẩn kỹ thuật để tăng dày điểm khống chế độ cao.
Khi đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, khoảng cao đều đường đồng mức 0,5 ÷ 1m phải dùng thủy chuẩn kỹ thuật đo độ cao của tất cả các điểm tam giác giải tích và đường chuyền cấp I, II. Cách bố trí thủy chuẩn kỹ thuật cũng tương tự bố trí lưới
Thịnh Thị Nhung Page 39 BĐA 53 Tuyến hạng I Tuyến hạng II Tuyến hạng III Tuyến hạng IV
Thiết kế môn học Trắc địa cao cấp
thủy chuẩn hạng III và IV, chủ yếu là dựa vào các điểm hạng cao trong khi đo vẽ. Nếu bản đồ có khoảng cao đều 0,5m thì thủy chuẩn kỹ thuật nối hai điểm hạng cao không quá 8 km, nối 2 điểm nút không dài quá 4km. Nếu khoảng cao đều lớn lên thì chiều dài tuyến cũng được phép tăng lên.
Để đánh giá độ chính xác kết quả đo thủy chuẩn kỹ thuật ta dùng sai số khép tuyến đo, chúng phải nhỏ hơn sai số giới hạn:
mm L
fhgh =±50 (4-0) Khi đo bản đồ ở vùng chưa có lưới khống chế độ cao Nhà nước ta có thể lập một lưới độc lập. Đo phạm vi rộng sẽ lập lưới độ cao hạng III hoặc IV, đo phạm vi hẹp có thể lập lưới thủy chuẩn kĩ thuật. Độ cao khởi tính cho lưới độc lập có thể giả định hoặc đo nối với độ cao Nhà nước.
4.2.Thiết kế sơ đồ lưới thuỷ chuẩn hạng IV trên bản đồ.
Muốn xây dựng một mạng lưới khống chế độ cao cho một khu nào đó, trước hết phải chuẩn bị đủ tài liệu, hiểu rõ tình hình khu đo. Sau đó lập các phương án đo đạc tiến hành so sánh chọn lấy phương án có lợi nhất về kỹ thuật và kinh tế. Đem bản đồ thiết kế ra thực địa khảo sát chọn điểm và tiến hành chôn mốc.
Nội dung thiết kế lưới thủy chuẩn hạng IV thường theo trình tự như sau: - Chuẩn bị tài liệu
- Thiết kế kỹ thuật - Khảo sát thực địa - Chôn mốc
Các tài liệu phục vụ cho thiết kế gồm có:
- Bản đồ địa hình và số liệu về thủy chuẩn hạng cao đã có ở khu đo, có thể dùng bản đồ tỷ lệ 1:100.000 và 1: 25.000 để thiết kế lưới thủy chuẩn.
- Về lưới thủy chuẩn hạng cao của Nhà nước cần biết độ cao, sơ đồ ghi chú điểm và tình trạng thực tế của mốc còn sử dụng được không v.v...
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và chọn vào tài liệu thu thập được ta dự kiến đường đo và vị trí chọn các mốc thủy chuẩn. Công việc chủ yếu là dự kiến đường đo và vị trí chôn các mốc thuỷ chuẩn.
Với khu vực rộng ta thiết kế lưới thủy chuẩn nhiều cấp. Các tuyến thủy chuẩn nên nối vào các điểm hạng cao hơn tạo thành các vòng khép kín, chiều dài các tuyến đo phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật với từng cấp theo qui định.
Ở khu đo chưa có điểm thủy chuẩn hạng cao của Nhà nước thì thiết kế lưới độc lập. Nếu cần độ cao tuyệt đối thì phải tổ chức đo nối, dùng cột mốc tuyến đo độc lập dẫn độ cao từ mốc Nhà nước về điểm khởi tính của tuyến thủy chuẩn cần xây dựng.
Thịnh Thị Nhung Page 40
Thiết kế môn học Trắc địa cao cấp
Tuyến đo nên chọn theo các đường giao thông bằng phẳng và ngắn nhất, tránh đi qua vùng dân cư đông đúc và vùng đất yếu.
Tuỳ theo tỷ lệ bản đồ cần vẽ mà dự kiến vị trí chôn các mốc thủy chuẩn để đảm bảo mật độ cần thiết. Khi đo vẽ bản đồ 1/5.000 cứ 10 - 15 km2 cần có một mốc thuỷ chuẩn hạng IV trở lên, bản đồ tỷ lệ 1/2.000 thì 5 - 7 km2 cần có một mốc thuỷ chuẩn, ở khu vực quan trọng chôn mốc dày hơn khu vực khác.
Sau khi xác định được hồ sơ thủy chuẩn ta tiến hành ước tính độ chính xác của lưới. Thông thường người ta đánh giá độ chính xác độ cao điểm yếu nhất của lưới. Trường hợp độ chính xác của lưới thiết kế thấp hơn hoặc thay đổi qui trình đo để kết quả đo đạt độ chính xác cao hơn.
Việc khảo sát thực địa là giai đoạn cuối cùng hoàn thiện thiết kế lưới thuỷ chuẩn. Đem hồ sơ thiết kế ra thực địa xem các vị trí đặt mốc và tuyến đo có đạt yêu cầu hay không. Các mốc cần đặt ở nền vững chắc ổn định và dễ bảo quản lâu dài, tiện lợi cho người sử dụng. Sau khi quyết định vị trí mốc cần đóng cọc và làm dấu tạm thời.
Tuỳ tình hình địa chất, vị trí chôn mốc ta chọn loại mốc thủy chuẩn thích hợp cho từng cấp lưới cần xây dựng.
+ Ở vùng đất bình thường mốc thuỷ chuẩn làm bằng bê tông cốt thép, trên đỉnh mốc có gắn dấu mốc bằng đồng hoặc thép có chỏm cầu làm chuẩn độ cao.
+ Có thể dùng mốc trên tường bằng thép hoặc trong trường hợp các công trình cố định thì dùng xi măng gắn dấu mốc vào.
4.2.1. Sơ đồ lưới khống chế độ cao.
Khi đo vẽ bản đồ tỉ lệ 1:2000 thì cứ 5-7 km2chôn 1 mốc thủy chuẩn ,vậy với diện tích khu đo 60 km2 ta chôn 9 mốc khống chế đo cao.
Lưới thủy chuẩn hạng IV nối các điểm khống chế hạng IV và các điểm giải tích 1 trên bản đồ.
Thịnh Thị Nhung Page 41