Bản đồ địa hình có thể thành lập bằng nhiều phương pháp: phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa, phương pháp biên vẽ từ các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn, phương pháp đo vẽ từ nguồn ảnh hàng không, ảnh vệ tinh.
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày nay thì vấn đề đặt ra là đo vẽ Bản đồ địa hình theo phương pháp nào cho phù hợp và hiệu quả Bản đồ địa hình được thành lập theo các phương pháp như sơ đồ sau:
5.1.5.1. Đo trực tiếp ngoài thực địa
Khi thành lập các bản đồ tỷ lệ lớn, đòi hỏi phải xác định chính xác vị trí của các đối tượng trên mặt đất, đồng thời không có một nguồn thông tin tài liệu nào khác đáp ứng các yêu cầu của bản đồ cần thành lập thì người ta phải thu thập thông tin nguyên thuỷ trực tiếp ngoài thực địa.
Ở phương pháp này do đặc điểm phân bố của các thông tin cần thu thập cho bản đồ mà các thiết bị trắc địa (máy kinh vĩ, máy thuỷ bình, máy đo dài, toàn đạc điện tử, GPS...) dùng để thực hiện công việc ngoài thực địa cũng như quy trình công nghệ được ứng dụng cho từng thể loại bản đồ, tỉ lệ bản đồ cũng rất khác nhau. Đo vẽ ngoài thực địa thuật ngữ này dùng để chỉ các phương pháp đo đạc trên mặt đất để thành lập các bản đồ địa hình, địa chính, và một số bản đồ chuyên đề tỷ lệ lớn (thông thường ứng dụng cho các bản đồ tỷ lệ 1:10.000 và lớn hơn).
Các quy định chung về phương pháp đo đạc trực tiếp:
1. Phương pháp đo đạc trực tiếp địa hình được áp dụng đối với các khu vực có diện tích nhỏ, được yêu cầu đo vẽ với độ chính xác cao. Kết quả đo đạc ghi nhận dưới dạng số hoặc trên giấy phù hợp với việc lập bản đồ địa hình dạng số và xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý.
2. Phương pháp đo đạc trực tiếp địa hình sử dụng thiết bị đo đạc chuyên dụng tiếp cận trực tiếp điểm đo để thu nhận các thông số cần thiết để xác định tọa độ, độ cao điểm cần đo từ tọa độ, độ cao các điểm lưới khống chế.
3. Trước khi đo vẽ phải khảo sát thực địa, thu thập tư liệu và lập dự án, thiết kế kỹ thuật dự toán, đề cương kỹ thuật, luận chứng kinh tế kỹ thuật (sau đây gọi chung là thiết kế kỹ thuật). Thiết kế kỹ thuật được lập cho toàn bộ
từng hạng mục công việc và phải được cấp có thẩm quyền phê duyệt trước khi thi công.
4. Máy đo và thiết bị sử dụng phải được kiểm định, kiểm nghiệm, hiệu chỉnh theo đúng quy định.
5. Công tác kiểm tra chất lượng phải tiến hành thường xuyên, chặt chẽ và kịp thời từ khi thi công đến khi kết thúc công trình.
Phương pháp đo vẽ: Sử dụng phương pháp toàn đạc để đo vẽ thành lập bản đồ. Máy được sử dụng đo vẽ là máy toàn đạc điện tử hoặc máy kinh vĩ. Các số liệu đo góc, cạnh được ghi vào sổ đo và vẽ sơ hoạ các điểm chi tiết kèm theo. Trên sơ đồ thể hiện các điểm định hướng, điểm mia đặc trưng địa hình và các ghi chú cần thiếtkhác. Tỷ lệ sơ đồ xấp xỉ bằng tỷ lệ bản đồ đo vẽ. Việc tính toán và chuyển nối cácđiểm chi tiết lên ván vẽ thực hiện ở trong phòng.
Hiện nay với sự phát triển của công nghệ máy tính kết hợp sự hỗ trợ của một số phần mềm thì việc áp dụng phương pháp này sẽ giảm bớt khối lượng công tácnội nghiệp. Bằng cách đưa các số liệu được đo trực tiếp từ ngoại nghiệp bằng các máy kinh vĩ thông thường, máy toàn đạc điện tử hoặc công nghệ đo GPS động. Sau đó, chúng ta trút số liệu vào máy theo toạ độ hoặc filedbook và tiến hành nối điểm có sự hỗ trợ của bảng sơ họa. Thành lập bản đồ có sự hỗ trợ của máy tính cũng phải dựa trên phương pháp truyền thống hay nói cách khác sản xuất bản đồ có sự trợ giúp của máy tính là sự kết hợp nhịp nhàng giữa phương pháp truyền thống và phương pháp hiện đại.
Nhận xét ưu nhược điểm của phương pháp.
- Ưu điểm: Đạt được độ chính xác cao, thuận lợi cho khu vực thành lập nhỏ, vùng cần thành lập có địa vật phức tạp, che khuất nhiều, tận dụng sử dụng được các loại máy móc truyền thống hiện có. Chủ yếu áp dụng cho thành lập bản đồđịa hình tỷ lệ nhỏ và trung bình (1:25.000, 1:10.0000 và thành lập bản đồ địachính).
- Nhược điểm: Tốn nhiều công sức, thời gian thi công kéo dài, chịu nhiều ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, kém hiệu quả kinh tế. Việc nối các điểm chitiết trong phòng theo sơ hoạ thực địa hay theo trí nhớ của người đo vẽ rất dễ bị nhầm lẫn. Đôi khi không thể thực hiện được khi vùng cần thành lập có địa hìnhphức tạp, khó khăn cho việc tiến hành đo đạc tại thực địa.
5.1.5.2. Biên tập từ bản đồ có tỷ lệ lớn hơn
Phương pháp này được áp dụng khi khu vực cần thành lập đó có bản đồ tỷ lệ lớn hơn mới được thành lập hoặc mới hiệu chỉnh. Có thể sử dụng bản đồ mới được thành lập cách thời điểm triển khai công tác thành lập khoảng 2 - 3 năm (tính theo thời điểm thông tin của bản đồ) song trước khi sử dụng phải đánh giá mức độ biến đổi ở ngoài thực địa so với bản đồ. Nội dung trên bản đồ tài liệu được coi là mới và chuẩn, người ta tiến hành xác định sự khác nhau giữa bản đồ cần thành lập với bản đồ tài liệu. Yếu tố nào có trên bản đồ cần thành lập mà không có trên bản đồ tài liệu thì gạch bỏ trên bản đồ cũ, yếu tố nào thay đổi và mới có trên bản đồ tài liệu mà không có trên bản đồ cần thành lập (bản đồ gốc) thì tiến hành chuyển vẽ lên bản đồ gốc thông qua sự tổng quát hoá nội dung bản đồ và theo quy định trong quy phạm thành lập bản đồđịa hình tỷ lệ tương ứng.
Nhận xét ưu nhược điểm của phương pháp.
- Ưu điểm: Công tác thành lập bản đồ được thực hiện nhanh chóng, đạt độ chính xác cao, công việc thành lập được tiến hành hoàn toàn trong phòng nên triển khai công việc khá thuận tiện, chỉ cần sử dụng các phương tiện, dụng cụ truyền thống.
- Nhược điểm: Phương pháp này chỉ thực hiện được ở khu vực cần thành lậpđó có bản đồ địa hình tỷ lệ lớn hơn mới được thành lập hoặc mới hiệu chỉnh. Độchính xác của bản đồ đó thành lập phụ thuộc vào độ chính xác của bản đồ tài liệuvà phương pháp chuyển vẽ.
5.1.5.3. Thành lập bản đồ bằng ảnh viễn thám
Đã từ lâu ảnh viễn thám đã được sử dụng rộng rãi và rất có hiệu quả trong lĩnh vực thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ nhỏ, tỷ lệ trung bình và tỷ lệ lớn, ảnh viễn thám còn dùng để thành lập bản đồ địa chính cho các khu vực đất nông, lâmnghiệp hoặc ở khu vực có độ che phủ ít. Ảnh viễn thám cho ta khả năng đo đạc tất cả các đối tượng đo mà không nhất thiết phải tiếp xúc hoặc đến gần chúng, miễn các đối tượng có hình ảnh trên ảnh, ảnh viễn thám giúp ta thu nhập thông tin địa vật, địa hình một cách nhanh chóng và khách quan. Sử dụng ảnh viễn thám để thành lập bản đồ cho phép giảm nhẹ công tác ngoài trời, tránh các ảnh hưởng của thời tiết đối với kế hoạch và kết quả công tác. Giá thành sản
vẽ trực tiếp 3 lần, thời gian thành lập cũng nhanh hơn rất nhiều và đo vẽ ở mọi địa hình, đặc biệt những vùng con ngườikhông đặt chân tới được.
Hiện nay, các tiến bộ kỹ thuật và công nghệ mới nhanh chóng được đáp ứng vào ngành đo ảnh, vì thế khả năng tự động hoá việc thành lập bản đồ bằng ảnh rất lớn, càng nâng cao hiệu suất công tác và tính kinh tế của phương pháp. Trên toàn nước hiện nay (khoảng 98%) hầu hết thành lập bản đồ từ ảnh viễn thám với các loại tỷ lệ. Sau đây là sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ bằng ảnh viễn thámtheo các phương pháp đo ảnh đơn và đo ảnh lập thể.
a) Đo ảnh đơn
Phương pháp đo ảnh đơn được dùng ở vùng bằng phẳng là chủ yếu, nó được áp dụng để đo vẽ địa hình khi mà độ chính xác đo độ cao của phương pháp đo ảnhlập thể khó thoả mãn. Đo ảnh đơn áp dụng cho thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn và bản đồ địa chính rất có hiệu quả ở vùng thổ canh có địa hình bằng phẳng.
Nhận xét ưu nhược điểm của phương pháp.
- Ưu điểm: Độ chính xác cao, được ứng dụng trong thành lập bản đồ vùng rộng lớn, bằng phẳng, bản đồ có yêu cầu khoảng cao đều và độ chính xác độ cao ngoại lệ.
- Nhược điểm: Khối lượng công tác ngoại nghiệp khá nhiều do đó làm giảm tính ưu việt của phương pháp đo ảnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
b) Đo ảnh tập thể
* Phương pháp đo vẽ trên máy toàn năng.
Nhận xét ưu nhược điểm của phương pháp.
- Ưu điểm: Độ chính xác cao và ổn định, năng xuất lao động cao, có điều kiện làm việc thuận lợi.
- Nhược điểm: Thiết bị sử dụng cồng kềnh và đắt tiền, đòi hỏi những điều kiện nhất định trong sử dụng và bảo quản, đặc biệt đối với khí hậu nhiệt đới ở nước ta.
* Phương pháp giải tích.
Nhận xét ưu nhược điểm của phương pháp.
- Ưu điểm: Độ chính xác cao và ổn định, có điều kiện làm việc thuận lợi.
- Nhược điểm: Thiết bị sử dụng đắt tiền, khối lượng tính toán lớn và phức tạp, năng suất lao động không cao.
* Phương pháp ảnh số.
Nhận xét ưu nhược điểm của phương pháp.
- Ưu điểm: Khả năng tự động hoá cao, điều kiện làm việc thuận tiện do đó tăng năng suất lao động. Các sản phẩm được lưu trữ dưới dạng số, do đó rất thuận tiện cho việc chỉnhsửa, cập nhật thông tin cần thiết. Có khả năng trao đổi thông tin với hệ thống địa lý và hệ thống thông tin đất đai. Các đối tượng đo vẽ được thể hiện trực tiếp trên mô hình tập thể. Do đó, việckiểm tra chỉnh sửa các sai sót trong quá trình đo vẽ được tiến hành thuận tiện. Độchính xác và đảm bảo như các máy quang cơ, máy giải tích.
- Nhược điểm: Việc đầu tư cho hệ thống đo ảnh số đòi hỏi chi phí lớn. Bộ nhớ của máy phải rất lớn. Đối với công tác thành lập bản đồ địa hình, cần phải có những giải pháp khắc phục cho việc nội suy mô hình số địa hình (DTM) tại những vùng địa hình đặc biệt. Hiện nay, với việc phát triển của công nghệ tin học, nhiều trạm ảnh số ra đời làm cho giá thành sản phẩm giảm nhiều. Do đó phương pháp đo ảnh số đang chiếm ưu thế trong sản xuất và dần được áp dụng phổ biến hơn. Đây là công nghệthành lập bản đồ của hiện tại và của tương lai.
5.1.6. Hiệu chỉnh các bản đồ địa hình
5.1.6.1. Khái niệm chung
Theo biến đổi của thời gian thì nội dung của các bản đồ địa hình trở nên không phù hợp với thực tế khách quan, để tiết kiệm thời gian, công sức và tiền của người ta cần phải tiến hành hiệu chỉnh bản đồ. Hiệu chỉnh bản đồ tức là làm cho nội dung của nó phù hợp với tình trạng hiện tại của đối tượng bản đồ bằng cách tiến hành những tu sửa có tính chất cục bộ và làm mới nội dung của bản đồ.
Tốc độ “cũ hoá” của bản đồ thì phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực, lãnh thổ bản đồ thể hiện. Bản đồ của những vùng mới xây dựng có sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế sẽ bị cũ hoá nhanh. Quyết định về việc tiến hành hiệu chỉnh thì phải trên cơ sở nghiên cứu những biến đổi khu vực, tầm quan trọng của những đối tượng biến đổi, mức độ hiện thời của bản đồ …
5.1.6.2. Điều kiện tiến hành hiệu chỉnh bản đồ
Bản đồ cần phải hiệu chỉnh trong các trường hợp:
- Sự thay đổi của các đường ranh giới hành chính quốc gia.
- Sự xuất hiện của các điểm dân cư mới và sự thay đổi nhiều của các điểm dân cư mới và sự thay đổi của các điểm dân cư cũ (quá trình đô thị hoá).
- Xây dựng các tổ hợp công nghiệp mới hoặc mở rộng đáng kể các tổ hợp công nghiệp đã có.
- Sự xuất hiện các đường sắt mới, đường giao thông mới…
- Có biến động do ảnh hưởng của thiên tai: động đất, bão, lũ lụt, sóng thần, trượt lở đất đá...
Các bản đồ địa hình được hiệu chỉnh theo một trình tự nhất định. Trước hết hiện chỉnh các bản đồ tỉ lệ lớn nhất, sau đó căn cứ vào bản đồ đã hiệu chỉnh tiến hành lần lượt hiệu chỉnh.
5.1.6.3. Các hệ thống hiệu chỉnh bản đồ
Trong sản xuất bản đồ, có 2 hệ thống hiệu chỉnh chủ yếu:
+ Hiệu chỉnh theo chu kỳ: Các bản đồ được hiệu chỉnh sau 1 khoảng thời gian nhất định. Phụ thuộc vào cường độ thay đổi các yếu tố nội dung bản đồ ngoài thực địa, tỷ lệ bản đồ, ý nghĩa của khu vực đối với nền kinh tế quốc dân mà chu kì hiệu chỉnh dao động từ 6 đến 15 năm. Ở những vùng quan trọng nhất thì sự hiệu chỉnh được tiến hành từ 6 - 8 năm, còn đối với những vùng khác là 10 - 15 năm.
+ Hiệu chỉnh thường xuyên: Thực chất là hiệu chỉnh cập nhật những biến động cho những khu vực đặc biệt quan trọng và cho bản đồ hàng hải, kết quả hiệu chỉnh sẽ được ghi lại trong nhật kí bản đồ.
Để tiến hành, người ta phải tổ chức hệ thống thu nhận những thông tin về sự biến đổi của khu vực. Những thay đổi đó được thể hiện lên các tài liệu trực nhật. Sau khi có một số lượng nhất định những thay đổi thì tờ bản đồ được hiệu chỉnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.1.6.4. Các phương pháp hiệu chỉnh
Có 4 phương pháp hiệu chỉnh chủ yếu:
- Hiệu chỉnh trực tiếp ngoài thực địa: Có nghĩa là đem bản đồ cũ ra ngoài thực địa đối chiếu với khu vực biến động rồi dùng dụng cụ đo đạc trực tiếp và bổ sung lên bản đồ.
hành bằng cách sử dụng các bản đồ ảnh, các tấm ảnh đã nắn, cùng với việc sử dụng bản đồ gốc.
- Hiệu chỉnh nội nghiệp dựa vào những bản đồ có tỷ lệ lớn hơn mới thành lập hoặc mới hiệu chỉnh.
- Phương pháp kết hợp: Được sử dụng trong trường hợp có đầy đủ các tư liệu bản đồ ở tỷ lệ lớn, tư liệu ảnh viễn thám, máy móc, nhân lực có thể đo đạc trực tiếp ngoài thực địa thì sử dụng phương pháp kết hợp sẽ mang tính hiệu quả cao nhất về kinh tế xã hội.
Việc lựa chọn phương pháp hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhiều nhân tố: Tỷ lệ bản đồ, đặc điểm điều kiện tự nhiên, các tư liệu gốc được sử dụng để hiệu chỉnh. Phương pháp cơ bản để hiệu chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 là phương pháp hiệu chỉnh theo ảnh hàng không.
Để hiệu chỉnh các bản đồ địa hình khái quát thì tốt nhất là dùng phương pháp hiệu chỉnh theo các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn và hiệu chỉnh theo ảnh chụp vũ trụ.
Hiệu chỉnh các bản đồ gốc bằng cách đo vẽ ở thực địa thì chỉ tiến hành trong trường hợp không có điều kiện để ứng dụng 2 phương pháp trên.
Dưới đây là một số nét tổng quan về phương pháp hiệu chỉnh theo ảnh hàng không.
Khi hiệu chỉnh bản đồ theo ảnh hàng không có thể tiến hành bằng cách sử