3.3.6.1. Ý nghĩa
Trong sản xuất kinh doanh lâm nghiệp, việc thiết kế các công trình lăm nghiệp phục vụ là cần thiết, trong đó công trình đường ô tô lâm nghiệp là hết sức quan trọng bởi:
- Giúp cho chúng ta xác định được tuyến đường hợp lý phục vụ vận chuyển, vận xuất gỗ tiết kiệm chi phí và thời gian.
- Vận chuyển cây giống, vật tư phục vụ trồng chăm sóc rừng thuận lợi. - Tăng khả năng quản lý bảo vệ, phòng chống cháy rừng.
- Tạo đường du lịch sinh thái rừng
3.3.6.2. Phương pháp xác định
Để xác định được tuyến đường ô tô phục vụ sản xuất kinh doanh lâm nghiệp chúng ta dựa trên bản đồ địa hình để thiết kế. Việc thiết kếđảm bảo các bước sau:
Bước 1: Xác định điểm đầu và điểm cuối (M&N) của tuyến đường trên bản đồ địa hình cần thiết kế có tỷ lệ là bao nhiêu? Có khoảng cao đều đường đồng mức là bao nhiêu?
Chương 4
ĐO CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN 4.1. ĐO GÓC
4.1.1. Nguyên lý đo góc bằng và góc đứng
72
- Kính vật (1): tạo hình ảnh thật của vật. ảnh này nhỏ hơn kích thước vật và nằm cùng phía với tiêu điểm sau của kính vật.
Lưới dây chữ thập (2): là một tấm kính phảng trên đó có khắc lưới chỉ chữ thập (các vạch chính và vạch đo khoảng cách). Ảnh của vật khi đo sẽ nằm trên lưới đây chữ thập
- Kính mắt (3): có tác dụng như kính lúp, qua đó nhìn thấy ảnh trên lưới dây chữ thập. Kính mắt có thể di chuyển được nhờ một ốc gọi là ốc điều tiêu.
- Để đưa ảnh về lưới dây chữ thập, người tai bố trí một thấu kính phân kỳ (4) giữa kính vật và lưới dây chữ thập để thay đổi tiêu cự sau của kính vật. Thấu kính phân kỳ di chuyển dọc trục nhờốc điều ảnh (5).
Đường thẳng nối quang tâm kính vật với quang tâm kính mắt và đi qua tâm của màng dây chữ thập là trục ngắm của ống kính.
* Ống thuỷ tròn: Mặt trong của ống thuỷ tròn có dạng chỏm cầu, đỉnh mặt chỏm cầu là "điểm O". Đường bán kính đi qua "điểm O" là trục của ống thuỷ tròn. Khi "bọt nước" tập trung, trục của ống thuỷ tròn ở vị trí thẳng đứng.
Độ chính xác của ống thuỷ tròn thấp hơn độ chính xác của ống thuỷ dài Dùng ống thuỷ tròn để cân sơ bộ máy.
d)Bộ phận đọc số
Bộ phận đọc số của máy kinh vĩ gồm sốđọc bàn độ ngang và bàn độđứng. Bàn độ ngang đểđo góc bằng, bàn độđứng đo góc nghiêng của ống kính.
74
chân, gọi tắt là chân máy, phải mở ra tạo thành một tam giác đều khi đặt trên cột mốc, sau khi móc quả đội vào chân máy thì quảđợi rơi gần vào đỉnh cọc và dùng mắt quan sát điều chỉnh cho mặt trên của chân máy tương đối nằm ngang. Dùng gót chân đạp đều cả 3 chân máy cho đầu sắt ở mỗi chân cắm sâu vào nền đất, vừa đạp vừa quan sát hướng của di động của quảđội trên đỉnh cọc, quảđội sẽ di động về hướng chân bị ấn sâu, điều chỉnh cho tới khi dội rơi đúng vào tim luốc và đồng thời mặt trên của giá máy tương đối năm ngang.
- Ở một số máy kinh vĩ quang. học còn có bộ phận đổi tâm quang học hay còn gọi là bộ phận định tâm quang học. Nếu ta quan sát qua ống kính này sẽ thấy các vòng tròn đồng tâm trong ống kính và mặt đất. Dùng tay xê địch máy cho tới khi thấy vòng tròn nhỏ ở tâm ống kính trùng với tâm cọc thì vặn chặt ốc nối, đó việc đội điểm tạm thời hoàn thành. Nhưng nấu thực hiện tiếp bước cân bằng máy thì sẽ thấy tâm ống kính lệch khỏi đỉnh cọc tức là khâu cân máy đã phá hỏng khâu dội điểm ta lại phải làm lại khâu dội điểm, rồi lại cân máy... cho tới khi cả hai khâu này đều hoàn thành. Vì vậy, đối với máy kinh vĩ có bộ phận đổi tâm quang học cả hai khâu phải tiến hành đồng thời.
4.1.3.2. Cân máy.
Căn cứ vào ống thủy dài gắn trên bàn độ ngang mà cân bằng máy. Việc cân máy kinh vĩ tiến hành theo các bước sau:
- Cân sơ bộ: Dùng 3 ốc cân điều chỉnh cho bọt thuỷ tròn của bệ máy vào trung tâm. Bước này làm cho máy đỡ bị nghiêng lệch hơn, giúp cho việc cân máy nhanh hơn.
Cân chính xác: Quay máy sao cho ống thuỷ dài ở vị trí song song với hai ốc cân, dùng hai ốc này đưa bọt thuỷ vào trung tâm. Quay máy đi 900: Dùng ốc cân thứ 3 đưa bọt thuỷ vào trung tâm.
Nếu trục ống thuỷ vuông góc với trục quay của máy thì việc cân máy đã hoàn thành, nếu ta quay máy đi một vị trí bất 'kỳ thì bớt ống thuỷ vẫn ở trung tâm. Nếu điều kiện hình học trên không đảm bảo thì tả phải tiến hành hiện chỉnh.
4.1.3.3. Lấy hướng ban đầu
Khi đo góc bằng nhiều khi người đo muốn chủđộng đặt một hướng ngắm tại một vị trí xác định trên bàn độ. Ví dụ: Muốn hướng ngắm nào đó ở vị trí 000'0" trên bàn độ. Công việc đó gọi là lấy hướng ban đầu.
Muốn thao tác "Lấy hướng ban đầu" được nhanh, người sử dụng máy phải nắm chắc các tính năng của các ốc trên máy.
4.1.3.4. Ngắm mục tiêu
- Ngắm sơ bộ: Sau khi dội điểm, cân máy, mở ốc hãm bàn độ ngang, quay máy về phía mục tiêu, sử dụng bộ phận ngắm sơ bộ đưa ống kính vào giữa mục tiêu. Nhìn
vào ống kính đã thấy mục tiêu nhưng chưa chính xác ở trung tâm Khoá ốc hãm bàn độ ngang.
- Ngắm chính xác: Sử dụng ốc và động, đưa ống kính chính xác vào giữa mục tiêu
4.1.4. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy kinh vĩ
Đểđo được góc bằng, góc đứng thì các bộ phận của máy kinh vĩ phải liên kết với nhau sao cho các trục, các mặt phẳng hoặc là nằm ngang. hay thẳng đứng, hoặc là song song hay vuông góc với nhau. Trong quá trình làm việc phải đ~h kỳ kiểm nghiệm lại những lính chất đó của máy kinh vĩ. Nếu thấy những tính chất đó không còn được đảm bảo nữa thì phải điều chỉnh lại cho đúng. Cụ thể:
4.1.4.1. Trục ống thuỷ dài trên bàn độ ngang phải vuông góc với trục quay thẳng đứng của máy
Đặt ống thuỷ dài trên bàn độ ngang song song với đường thẳng nối 2 ốc cân máy, xoay 2 ốc cân này theo chiều ngược nhau để đưa bọt nước về giữa ống Quay máy đi 900, xoay ốc cân thứ 3 đưa bọt nước vào giữa. Quay máy đi 1800. Nếu thấy bọt nước vẫn ở giữa hay chỉ lệch khỏi giữa không quá nửa khoảng chia thì coi như tính chất này được thoả mãn.
Nếu thấy bọt nước lệch quá nửa khoảng chia thì phải điều chỉnh lại: Vặn vít điều chính của ống thuỷ dài để đưa bọt nước dịch vào giữa một khoảng bằng nửa cung lệch Vặn ốc cân máy (thứ 3) để đưa bọt nước dịch một nửa cung lệch còn lại (bọt nước vào giữa). Thường tiến hành như trên vài 3 lần mới được.
4.1.4.2. Trục ngắm của ống kính phải vuông gốc với trục quay nằm ngang của ống kính
Chọn một điểm A rõ sắc nét, cách xa máy và ở độ cao gần bằng độ cao của ống kính Đưa trục quay của máy về vị trí thẳng đứng. Ngắm điểm A, đọc sốđọc trên vành độ ngang T (ký hiệu sốđọc được khi vành độ đứng nằm ở phía bên trái ống kính Đảo kính ngắm lại điểm A, đọc số trên vành độ ngang P (ký hiệu sốđọc khi vành độ đứng nằm ở bên phải ống kính). Hiệu các sốđọc T - Đ khi vành độ đứng ở vị trí trái và phải phải bằng 1800. sai lệch của hiệu số này được gọi là sai số ngắm hướng, ký hiệu là 2c. Nếu sai số ngắm hướng 2c bé hơn hoặc bằng 2 lần độ chính xác của bộ phận đọc số thì coi như tính chất này được đảm bảo.
Nếu sai số hướng ngắm 2c lớn hơn 2 lần độ chính xác của bộ phận đọc số (vành độ ngang) thì phải tiến hành điều chỉnh lại bằng cách đặt trên bàn độ ngang số đọc bằng (T - c) hoặc (P + c) rồi dùng các vít điều chỉnh 2 bên của lưới chỉ để đưa cho trung tâm màng dây chữ thập vào trùng với điểm ngắm A. Thường phải điều chỉnh một số lần mới được
76
4.1.4.3. Trục quay nằm ngang của ống kính phải vuông góc với trục quay thẳng đứng của máy.
Cân bằng máy: Ngắm lên điểm B ở trên tường cách máy từ 20 - 30 mét dưới một góc từ 30 - 500 so với mặt phẳng ngang. Hạống kính về phía dưới (nằm ngang), đánh dấu hình chiếu của hình là B1.Đảo kính và cũng làm như trên được B2. Nếu thấy hình chiếu của cả 2 điểm (B1, B2) vượt khỏi giới hạn mặt phân giác lưới chì (chiều rộng của cấp chì đứng song song) thì phải đưa máy vào xưởng sửa chữa.
4.1.4.4. Sai số chỉ tiêu vị trí ban đầu của bàn độ đứng (MO) phải ổn định và gần bằng 0
Để xác định MO hãy ngắm một điểm C rồi đọc sốở cả 2 vị trí của bàn độ đứng (T,P). Luôn nhớ rằng trước khi đọc số phải đưa bọt nước của ống thuỷ dài trên bàn độ đứng vào giữa. Tính MO theo công thức:
ngắm vào trong ống kính, điều chỉnh cho ảnh và lưới chữ thập dược rõ nét. Nếu lưới chữ thập chưa vào chính giữa của sào tiêu thì tiến hành khoá ốc hãm bàn độ ngang, sau đó dùng ốc vi động ngang để diều chỉnh. Đọc từ số trên bàn độ ngang dược giá trị là ai (nếu lấy là số hướng ban đầu rồi thì giá trị đó chính là a1), mở chốt hãm du xích quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm về B. Đọc giá trị an bàn độ được giá trị b1. Góc AOB = β2Th giá trị góc bằng của nửa lần đo thuận kính.
78
đo không quá 2t, giá trị góc đo chính là giá trị trung bình của các lần đo. Kết quảđo và tính toán được ghi theo mẫu.
Trong một vòng đo không được thay đổi vị trí vành độ ngang. Để hạn chế sai số trên vành độ mỗi trạm đo cần phải đo n lần? mỗi lần đo phải thay đổi giá trị hướng ban đầu. Nếu lại 1 trạm đo n vòng thì giá trị hướng ban đầu sẽ khác nhau 1800/n ở mỗi vòng đo. Nếu chỉ đo 1 vòng đo, ở nửa vòng đo đảo kính phản xoay máy di 900 sau đó mới tiến hành đo.
4.1.5.2. Phương pháp đo toàn vòng
Khi trạm đo có từ 3 hướng ngắm trở lên thường sử dụng phương pháp đo toàn vòng. Giả sử tại trạm đo O có 3 hướng ngắm là OA và OB, OC, áp dụng phương pháp đo loàn vòng ở trạm đo O thì thao tác sẽ như sau:
- Sau khi dội điểm và cân máy trên cọc mốc O và dựng tiêu trên 3 điểm ngắm A, B, C, người đứng máy chọn một hướng rõ nhất và xa nhất làm hướng ban đầu (giả sử hướng A) và đặt bàn độ ngang ở một giá trị ban đầu đã định rồi hãm chặt du xích vào bàn độ, đưa máy ngắm về hướng ban đầu A.
Thuận kính: Lấy giá trị hướng ban đầu là ai cố định du xích, ngắm chính xác về A, mở ốc hãm du xích, quay ống kính theo chiều kim đồng hồ lần lượt ngắm đến các mục tiêu B, C, rồi quay ngắm trở lại A, mỗi hướng ngắm đều tiến hành đọc số trên vành độ. Hướng a1 được đọc số 2 lần, nếu hai số đọc không chênh nhau quá t thì kết quả do đạt yêu cầu.
Đảo kính: Ngắm chính xác về A đọc được số đọc là a2, quay máy ngược chiều kim đồng hồ lần lượt ngắm các sào tiêu C, B, A được các sốđọc trên vành độ ngang là c2, b2, a2. Hai trị số đọc của A lần này cũng không chênh nhau quá t. Các số đọc của lấn thuận và đảo kính cho phép chênh nhau 2t.
Cả hai lần đo thuận kính và đảo kính tạo thành một vòng đo. Một góc được do làm nhiều vòng và lính giá từ bình quân của các vòng đo làm giá trị của hướng đo.
Bảng 4-01. Sổđo góc bằng theo phương pháp đo toàn vòng
Người đứng máy: Nguyễn Thanh Minh
Người ghi sổ: Bùi Thu Thuỷ
Thời tiết: Nắng, gió nhẹ Lần đo Mục tiêu T Đ Sđộốđọ ngang c bàn (2C) T-Đ T+B±1800 2 Trị số hướng quay về 0.00 Trị số góc T 0015'00" A -45 0.15.22 0.00.00 0.00.00 Đ 180.15.45 61.53.53 T 62.09.30 B +30 62.09.15 61.53.53 Đ 242.09.00 83.41.42 T 145.50.30 C -15 145.50.39 145.35.17 Đ 325.50.45 214.24.43 T 0.15.30 57.34.45 A -30 0.00.23 2 Đ 180.16.00 (Bỏ qua sai số về hướng ban đầu) 4.1.6. Những sai số gặp phải khi đo góc bằng
4.1.6.1. Sai số do máy gây ra
1. Sai số do trục ngắm không vuông góc với trục đỡ ngang của ống kính.
Sai số này có thể triệt tiêu khi lấy trị số bình quân hai sốđọc thuận và đảo kính trên bàn độ ngang
2- Sai số do sự khắc độ trên bàn độ ngang không đều
Sai số này tuy nhỏ nhưng cũng ảnh hưởng đến độ chính xác đo góc. Tuy không triệt tiêu được nhưng cũng có thể giảm bớt ảnh hưởng của sai số này bằng cách đo một góc trên nhiều vị trí khác nhau của bàn độ ngang, tức là thay đổi trị số hướng ban đấu của mỗi vòng đo. Nhìn chung những sai số do máy kinh vĩ gây ra trong kết quảđo góc có thể khắc phục được nếu áp dụng các thao tác thích hợp.
4.1.6.2. Sai số do người đo
Người sử dụng máy khi đo góc có thể mắc các sai số sau: 1. Sai số do đội điểm không chính xác
Khi bố trí máy trên trạm đo, nếu dứt điểm không chính xác sẽ làm cho tâm máy tức tâm bàn độ ngang không nằm trên cùng một đường dây dọi với tâm mốc dưới đất,
80
gây ra sai số trong góc đo. Sai số này càng lớn khi mục tiêu càng gần máy. 2. Sai số do ngắm
Sai số này phụ thuộc vào thị lực của người đo, vào mục tiêu ngắm (sào tiêu dựng nghiêng, nhất là khi sào tiêu dựng gần máy, ảnh của sào tiêu có diện tích lớn trong ống kính). Vì vậy, khi tiến hành đo phải kiểm tra lại tất cả các mục tiêu: xem sào tiêu có dựng đúng đỉnh cọc hay không? Có thẳng đứng hay không? Khi đo nên ngắm vào phần thấp nhất của sào tiêu.
3. Sai số do đọc độ trên bàn độ ngang
Khi đọc độ người đo phải đọc được sốđọc nhỏ nhất trên máy, tùy theo thị lực mà sốđọc có thể mắc phải những sai số khác nhau
4.1.6.3. Sai số do điều kiện môi trường
1. Mức độ trong sạch của không khí đo góc trong môi trường có nhiều bụi, khói, sương mù sẽ dẫn đến sai số vì việc ngắm mục liêu sẽ khó khăn.
2. Khi nắng to hoặc gió to cũng làm kết quả do góc kém chính xác. Khi nắng to, lớp không khí bị hun nóng lên làm cho ảnh của mục tiêu trong ống kính dao động không đều
3. Tia ngắm đi gần các công trình lớn như nhà cửa, cây to đều bị khúc xạ ngang gây ra sai số trong kết quảđo.
Tóm lại: Các sai số trên là không thể tránh khỏi, vì vậy phải căn cứ vào nguyên nhân và căn cứ vào lý luận sai số để tìm ra giới hạn cho phép, để đảm bảo kết quả đo là đáng tin cậy
4.1.7. Phương pháp đo góc đứng
Một trong các đối tượng của trắc địa là đo góc đứng Đo góc đứng để xác định độ chênh cao giữa hai điểm trong đo cao lượng giác và để đo khoảng cách trong các địa hình nghiêng, dốc.
4.1.7.1. Tương quan giữa các bộ phận đo góc đứng
1. Ống thuỷ dài đứng gắn trên vòng chuẩn đứng, chúng cố định trong mặt phẳng đứng
2. Ống kính gắn chặt với vành độ đứng. Chúng có thể quay được so với vòng