Giáo trình đo đạc lâm nghiệp-Phần 4 potx

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

Chương 4 ĐO CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN

cần xác định Vậy, góc bằng giữa hai hướng trong không gian là góc nhị diện tạo bởi hai mặt phẳng thẳng đứng đi qua hai hướng đó

Chú ý: Đo góc bằng của 2 hướng ngắm không có nghĩa là đo góc kẹp giữa 2 hướng

ngắm ấy, mà là đo hình chiếu vuông góc của góc kẹp đó trên mặt phẳng nằm ngang

4.1.1.2 Góc đứng

Góc đứng là góc nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, hơn bởi tia ngắm và đường nằm ngang (hình 4-02)

Nếu tia ngắm nằm ở phía trên

(-)

vuông góc của nó trên mặt phảng nằm ngang

Trong trắc địa muốn đo được góc bằng và góc đứng, người ta sửdụng máy kinh vĩ

4.1.2 Máy kinh vĩ

4.1.2.1 Phân loại

* Theo cấu tạo máy kinh vĩđược chia làm 3 loại:

Máy kinh vĩ kim loại

Máy kinh vĩ quang học

Máy kinh vĩđiện tử

Máy kinh vĩ kim loại: là máy kinh vĩ có bàn độ ngang và bàn độ đứng làm bằng kim

loại, có thể đọc trực tiếp bằng mắt các giá trị hướng đo trên bàn độ ở hai vị trí đối tâm

Ví dụ: Máy THEO 010 của Liên xô, máy Meopta của Tiệp khắc

Máy kinh vĩ quang học: Có bàn độ làm bằng thuỷ tinh chất lượng cao, các vạch chia

độ được khắc hoặc in trên đ a thuỷ tinh và được bảo vệ bởi một vỏ kim loại Các giá trị hướng ngắm trên bàn độ chỉ có thể đọc được qua một hệ thống lăng kính, thấu kính và gương phản chiếu Nhờ ánh sáng mặt trời và gương phản chiếu, ảnh của các vạch chia trên bàn độ được truyền lên màn ảnh đọc độ

Ví dụ: Máy THEO 010, Dahlta, THEO 020A của Đức, TB, của Liên xô

Máy kinh vĩđiện tử: Các loại máy này đang được sử dụng ở hầu hết ở các cơ sở sản

xuất của nước ta Các máy này được nhập chủ yếu của các nước Nhật, Thuỵ

Trên các máy bộ phận đọc số là một màn hình, với các nút bấm có các tính năng khác nhau Khi ngắm, ở mục tiêu ta đặt các gương, sau đó chỉ cần bấm vào những nút tính năng là có thể nhận được các số liệu cần thiết (góc bằng, góc đứng, chênh cao,

khoảng cách nằm ngang )

Ví dụ: SET 2E, SET 5E của Thuỵ S, TOPCON của Nhật Bản

* Theo độ chính xác, máy kinh vĩ được chia làm 3 loại:

Máy kinh vĩ độ chính xác cao Sai số trong phương đo góc mβ = ± 0"5 ÷ 3"

Máy lánh vĩ độ chính xác TB~ Sai số trưng phương đo góc mβ = ± 3" ÷± 10"

Máy kinh vĩ độ chính xác thấp: Sai số trung phương đo góc mβ = ± 10" ÷± 6"

4.1.2.2 Cấu tạo máy kinh vĩ quang học

Để dễ hình dung, trên hình 4 - 03

mô tả những bộ phận cơ bản bố

trí bên ngoài

vỏ máy kinh vĩ T5K Theo thứ tự ghi

chú trên hình vẽ ta có: ốc cân máy

Tuy có rất nhiều loại máy kinh vĩ

song về cấu tạo đều có các bộ

phận chính sau:

-Giá máy (Chân

máy): bằng gỗ hay bằng

kim loại, tạo thành bởi 3

chân, có thể thay đổi độ

-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 dài: được cấu tạo từ một ống thuỷ tinh hình trụ với mặt trên phía trong có

dạng cong tròn, bán kính R = 3m ÷ 200 m ống thuỷ được đổ đầy chất lỏng có độ nhớt thấp nhưđe hay cồn nóng rồi hàn kín lại Ở nhiệt độ thường, khối chất lỏng giảm thể tích tạo khoảng trống gọi là "bọt nước"

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 số đọc bàn độ ngang và bàn độ đứng Bàn độ ngang để đo góc bằng, bàn độ đứng đo góc nghiêng của ống kính

Đối với máy kinh vĩ quang học dùng kính hiển vi quang học để đọc số các bàn độ

Nhìn qua ống kính đọc số ta thấy 2 màn ảnh, màn ảnh trên ghi Hz để dọc số bàn độ ngang, màn ảnh ghi V để dọc số bàn độ đứng Thang vạch được khắc trực tiếp lên màn ảnh của kính đọc số, mỗi thang vạch có chia giá trị bằng 10 và được chia thành 360 khoảng bằng nhau Khi đọc số, dựa theo vạch khắc nào đó của vành độ nằm lọt trong thang vạch

Để tăng độ chính xác của số đọc, máy có cấu tạo du xích Giá trị của 1 thang trên du xích là lu mỗi thang được chia làm 60 vạch nhỏ, mỗi vạch giá trị 1', số ghi trên du xích có giá trị 10'

4.1.3 Thao tác cơ bản trên máy kinh vĩ

Trước khi thực hiện các khâu đo đạc bằng máy kinh vĩ, cần nắm vững những thao tác

cơ bản như: dội điểm, cân bằng máy, lấy hướng ban đầu, ngầm mục tiêu

4.1.3.1 Dội điểm

Dội điểm tức là điều chỉnh cho tâm bàn độ ngang phải nằm trên đường dây dọi tới tim cọc đóng dưới đất Để thao tác đối điểm được nhạnh chóng và chính xác, giá ba 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 quả đợi 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 quả đội trên đỉnh cọc, quả đội sẽ di động về hướng chân bịấn 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 nhỏở 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 chủ động 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

4.1.4 Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy kinh vĩ

Để đo 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 số đọc trên vành độ ngang

T (ký hiệu số đọc 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 số đọc khi vành độ đứng nằm ở bên phải ống kính) Hiệu các số đọc 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

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

4.1.5 Phương pháp đo góc bằng

4.1.5.1 Phương pháp đo góc bằng đơn giản (đo cung)

Phương pháp này được áp dụng với trạm đo có hai hướng ngắm

A và B

đo như sau;

-Thuận kính: (Bàn độ đứng ờ bên trái ông kính), lấy là số hướng ban dấu là a, (người

đo quen có thể bỏ qua thao tác này) Quay máy ngắm chính xác về A, để ngắm cho nhanh chóng thì ta ngắm điểm A qua ống ngắm sơ bộ có trên ống kính, sau đó mới 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 trịđó 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 = β 2Th giá trị góc bằng của nửa lần đo thuận kính

-Đảo kính: (Bàn độ đứng nằm bên phải ống kính)

Để loại trừ sai số, ta cần tiến hành đo đảo kính Đảo ống kính, quay máy ngược chiều kim đồng hồ, ngắm lại lần lượt các sào tiêu B và A đọc các số đọc trên bàn độ ngang là b2

và a2 Giá trị góc AOB = β2

Đảo

là giá trị góc bằng của nửa lần đo đảo kính

Thao tác thuận kính và đảo kính tạo thành một vòng do Chênh lệch 2 nửa lần do

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 chỉđo 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, mởốc 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 số đọc 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

Kết quảđo góc và tính toán được ghi trong bảng

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

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 số đọc 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, 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 số đọc nhỏ nhất trên máy, tùy theo thị lực mà số đọc có thể mắc phải những sai số khác nhau

4.1.6.3 Sai số do điều kiện môi trường

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

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

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 quảđo 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

Ống thuỷ dài đứng gắn trên vòng chuẩn đứng, chúng cố định trong mặt phẳng đứng Ống kính gắn chặt với vành độ đứng Chúng có thể quay được so với vòng chuẩn đứng

ở trong mặt phẳng đứng

Có nhiều cách ghi số trên thang vạch của bàn độ đứng Muốn tìm ra quy luật ghi số này ở một số máy cụ thể nào đó la làm như sau Đặt ống kính gần nằm ngang đọc số trên bàn độ đứng Từ từ ngước ống kính dần lên cao, tương ứng đọc vài ba số trên bàn

độ đứng Sau đó đại từ từ hạống kính xuống thấp, tương ứng đọc vài ba sốở trên bàn độ đứng

4.1.7.2 Phương pháp đo góc đứng

Đặt máy: Giả sử phải đo góc đứng đến điểm M ta làm như sau

-Giả sử bàn độ đứng đang ở bên phải ống kính: Cân bọt nước thuỷ dài trên bàn độ vào giữa đọc số đọc trên bàn độ đứng (P)

-Đảo ống kính: Bàn độ đứng bên trái ống kính ngắm M, đọc số đọc trên bàn độ đứng (T)

Góc đứng V của hướng ngắm đến điểm M được tính theo công thức: V =

P -T

(4-6)

2 Nhận xét:

Đo góc đứng theo cách trên tốn thời gian, nhưng kết quả chính xác

Cũng từ thao tác trên ta tính được MO của trạm máy ấy: T + P

b Nếu bàn độ đứng ở bên trái ống kính thì: V = MO -T (4-9)

Việc xác định góc đứng V theo công thức (4-8) và (4-9) kém chính xác, nhưng nhanh chóng, thường được áp dụng khi đo vẽ chi tiết bản đồ

4 Đo góc đứng theo phương pháp 3 dây Tại một trạm máy nào đó, sau khi đã cân máy, giả sử bàn độ đứng phải (P), ngắm điểm M ba lần ở dây trên, giữa và dưới và tương ứng đọc số trên bàn độ đứng là PT PG PD Đảo ống kính trái (T), lại ngắm điểm M 3 lần dây trên, giữa, dưới, tương ứng đọc số trên bàn độ đứng là TT TG TD Tính góc V theo giá trị của 6 sốđo trên

Phương pháp 3 dây được áp dụng khi lập lưới khống chế độ cao đo vẽ

5 Thực chất của việc xác định góc đứng V vẫn là hiệu số giữa số dọc của hướng ngắm đến điểm đo cần đo (b) và số đọc của hướng nằm ngang (a), tức là:

V = b - a (4-10)

Nếu a = 0 thì V = b: Việc đo góc đứng sẽ đơn giản và thuận tiện hơn

6 Nếu gọi góc hơn bởi phương thẳng đứng với hướng ngắm cần đo là góc thiên đỉnh Z ta sẽ có mối liên hệ giữa góc thiên đỉnh Z với góc đứng V như sau: V

A, B trên mặt thuỷ chuẩn Đo chiều dài AB tức là đo chiều dài A0B0

Có hai phương pháp chủ yếu dùng để đo khoảng cách do trực tiếp và đo gián tiếp

-Đo trực triếp: So sánh trực tiếp chiều dài cần đo với chiều dài của dụng cụđo

-Đo gián tiếp: Chiều dài cần đo được tính nua 1 đại lượng đo trực tiếp khác được đo

trực tiếp

4.2.1.2 Dụng cụđo khoảng cách

Thước gỗ hoặc thước vải đo chiều dài trực tiếp với độ chính xác thấp

Thước thép đo chiều dài trực tiếp với độ chính xác trung bình

Thước inva đo chiều dài trực tiếp với độ chính xác cao

-Máy toàn đặc điện tử: Dựa trên nguyên lý xác định 1 trong 2 đại lượng của tam giác thị sai (hình 4-08) và dùng công thức tương ứng để tính kết quả:

Trong đó:

b: Cạnh đáy β: Góc thị sai (Góc chắn)

Nếu β không đổi cần đo b và nếu b không đổi cần đo β

* Độ chính xác đo chiều dài

Đo chiều dài độ chính xác cao: 1/T = 1/10-5 ÷ 1/10-6

Đo chiều dài độ chính xác trung bình: 1/T = 1/5.000 ÷ 1/10.000

Đo chiều dài độ chính xác thấp: 1/T = 1/200 ÷ 1/5.000

4.2.2 Đo khoảng cách trực tiếp

4.2.2.1 Dụng cụđo

-Thước thép: có nhiều loại với chiều dài 20m, 30m, 50m, 100m, chiều rộng bản 10 ÷

15 mm, độ dày 0,2 ÷ 0,3 mm Vạch khắc trên thước đến cm Để nâng cao độ chính xác ở đềximet đầu tiên người ta khắc vạch đến milimet Thước được cuộn trong khung sắt hay hộp kín, hai đầu thước có vòng để kẻo căng thước hoặc treo quả nặng khi đo

Các dụng cụ khác:

-Các sào liêu dùng để xác định hướng đường thẳng

-Que sắt để đánh dấu vị trí đầu và cuối thước Đó là những que làm bằng thép

Φ6 , trên uốn vòng tròn đầu kia nhọn để cắm xuống đất Một bộ que sát thường là 6 chiếc hoặc 11 chiếc

4.2.2.2 Định hướng đường thẳng

Khi do chiều dài, khoảng cách giữa hai điểm cần đo thường lớn hơn chiều dài của thước nên phải đặt thước liên liếp nhau làm nhiều lần Vì vậy muốn đo chính xác phải xác định một sốđiểm trung gian nằm trên hướng thẳng từđiểm dầu đến điểm cuối của đoạn thẳng Khoảng cách giữa hai điểm phải ngắn hơn độ dài thước đem đùng Sốđiểm nhiều hay ít phụ thuộc vào khoảng cách của đoạn thẳng và chiều dài của thước

1 Xác định đường thẳng giữa hai điểm ngắm thông nhau

-Xác định đường thẳng bằng mắt:

Giả sử cần xác định đường thẳng qua hai điểm A và B ngắm thông nhau (hình 409), trước hết dựng hai sào tiêu thẳng đứng trên hai điểm đó Một người đứng cách sào A khoảng 2-3 m, ngắm về sào B sao cho sào tiêu A che lấp sào tiêu B, đồng thời điều khiển sào tiêu C di động cho tới khi sào A che lấp sào C la có 3 điểm A,C, B thẳng hàng Làm tương tự cho các vị trí khác

-Xác định đường thẳng

xác cao, ta đặt máy kinh vĩ tại cọc A,

ngắm sào tiêu B bằng dây cho giữa của lưới chữ thập trong ống kính của máy, sau đó điều khiển các sào tiêu C, D nằm trên hướng của máy

2 Xác định đường thảng qua hai điểm ngắm không thông nhau

* Trường hợp qua gò đồi:

Giữa A và B là một quả đồi Cần xác định các điểm trung gian C và D thẳng hàng với A và B Trình tự tiến hành như sau (hình 4-10)

Dựng hai sào tiêu thẳng đứng tại A và B Một người cầm sào tiêu C1 đứng ở sườn đồi ngắm thông tới B và điều khiển sào tiêu D1 thẳng hàng với C1B, đồng thời D1 ngắm thông được tới A Người cấm sào tiêu D1 điều khiển sào tiêu C1 di động tới vị trí C2 thẳng hàng với AD1, và đồng thời C2 ngắm thông được lới B Người cầm sào tiêu C2 điều khiển sào tiêu D1 di động tới vị trí D2 thẳng hàng với C2B, đồng thời D2 ngắm thông được tới A Cứ làm như vậy cho tới khi 3 sào A, C, D và C, D, B đồng thời thẳng hàng thì lúc đó 4 sào tiêu A, B, C, D cùng nằm trên một đường thẳng

lũng khe sâu, ta cũng tiến hành

tương tự Trước hết cắm hai sào tiêu thẳng đứng tại A và B và dùng mắt điều khiển cắm sào tiêu 1 thẳng hàng với A và B Ngắm hướng B - 1 để cắm sào tiêu 2 thẳng hàng với B -

1, tiếp tục ngắm theo chiều mũi tên, xác định ra các điểm 3 và 4 Kiểm tra lại từ A sang

hướng B vị trí các sào tiêu 3 và 4 (hình 4- 11)

4.2.2.3 Phương pháp đo chiều

xác trung bình

* Trên khu đất bằng: Giả sử dùng thước thép 20 m đo chiều dài đoạn thẳng AB (hình 12) Trình tự như sau: Dựng sào tiêu ở 2 đầu đoạn thẳng A và B, dùng phương pháp xác định đường thẳng đểđịnh ra điểm trung gian thẳng hàng với A và B Người đi sau cầm 1 que sắt, còn người đi trước cầm một số que sắt Người đi sau dùng que sắt giữ chặt đầu thước và để cho vạch số 0 ở đấu thước trùng với tim cọc A Người đi tỉ um theo sựđiều khiển của người đi sau, đặt đúng thước vào hướng đo và kẻo cho thước nằm ngang Khi thước đủ độ căng, người đi trước dùng que sắt cắm xuống đất tại vị trí có ghi ta số chẵn (hình 4- 12 là 20m) trên thước, ghi số đọc vào sổ

4-Sau đó người đi sau nhổ que sắt vừa cắm ở A, còn người di trước để lại que sắt ởđiểm 1, rồi 2 người cùng tiến về phía điểm B Các đoạn sau đó cũng đo tương tự nhưđoạn A

-1, mỗi lần dặt thước xong, đều ghi ngay vào sổ do Đoạn còn lại 3 - B ngắn hơn chiều dài thước có thể đổi đầu thước

Ví dụ: Bộ que sắt có 11 que, thước dài 20 m, khi đo song đoạn AB, trong sổ ghi được

1 lần trao que, trong tay người sau còn lại 6 que và đoạn lẻ cuối cùng do được là 8,50 m Khi đó chiều dài đoạn AB là:

* Độ chính xác đo chiều dài bằng thước thép

Trong khi tiến hành đo đồng thời phải tiến hành kiểm tra kết quảđo Kiểm tra bằng cách đo nhiều lần đoạn thẳng do Nếu đo hai lần cách kiểm tra được làm như sau:

-Lần 1: Đo từđiểm dầu đến điểm cuối của đoạn thẳng được kết quả l1

-Lần 2: Đo từđiểm cuối đến điểm đầu của đoạn thẳng được kết quả l2 Sau đó tìm sai số tương đối về đọ chiều dài để đánh giá kết quảđo Nếu sai số lương đối nằm trong phạm vi cho phép thì lấy chiều dài trung bình của hai kết quảđo làm kết quả cuối cùng Độ lệch ∆l giữa 2 lần đo được tính:

∆l = |l1 - l2| Trị số trung bình của 2 lần do là lTB được tính:

l + l

lTB = 1 2

2 Gọi sai số tương đối vềđo chiều dài là lỡ thì:

4.2.2.4 Những sai số gặp phải khi đo chiều dài bằng thước thép

4.2.2.4.1 Sai số do thước

Thước đem đo, dù trong quá trình sản xuất đã đảm bảo độ chính xác yêu cầu nhưng vẫn không thể tránh khỏi sai số Mặt khác do sử dụng nhiều chất lượng thước bị

ảnh hưởng bởi nhiều lý do, vì vậy thước không còn đảm bảo độ chính xác yêu cầu Giả sử thước đem đo có chiều dài danh nghĩa là L0 (chiều dài ghi trên thước), chiều dài thực

tế là Lt (chiều dài thước dược đo bằng thước chuẩn), sai số của thước là ∆l Cách hiệu chỉnh kết quảđo như sau:

∆l = Lt - L0 ∆L = n.∆l LHC = LĐO + ∆l Trong đó: ∆L: Số hiệu chỉnh cho kết quảđo n: Số lần đặt thước LĐO: Kết quảđo theo thước danh nghĩa LHC: Kết quảđo đã hiệu chỉnh

4.2.2.4.2 Sai số do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ

∆l = α.L0.∆ t ∆t = Tt - T0 Trong đó: α: Hệ số giãn nở vì nhiệt L0: Chiều dài thước ở nhiệt độ chuẩn Tt: Nhiệt độ lúc đo T0: Nhiệt độ chuẩn

4.2.2.4.3 Sai số do thước bị nghiêng

4.2.2.4.4 Sai số do định hướng đường thẳng không chính xác 4.2.2.4.5 Sai số do thước bị

võng

4.2.2.4.6 Sai số do lực kéo thước không đều

Trong đó

∆P: Chênh lệch lực kéo thước khi đo so với khi kiểm nghiệm

E: Hệ sốđàn hồi của vật liệu làm thước

q: Tiết diện thước

Ngoài ra còn phải tính đến sai sốđo thước bị cong theo phương ngang, sai số do đọc

số, do vạch trên thước khắc không đều

4.2.3 Đo khoảng cách gián tiếp

Phương pháp đo chiều dài trực tiếp bằng thước thép cho độ chính xác cao nhưng năng suất thấp, đặc biệt trong những điều kiện đo đạc khó khăn Hiện nay, trong trắc địa

đã và đang áp dụng các phương pháp đo gián tiếp xác định chiều dài

Phương pháp đo dài gián tiếp được chia làm hai loại

Loại thứ nhất dựa vào tính chất quang hình

Loại thứ hai dựa vào tính chất sóng điện từ

4.2.3.1 Nguyên lý của phương pháp quang hình

Nguyên lý của phương pháp quang hình là giải tam giác thị sai trong mặt phẳng thẳng đứng hoặc mặt phẳng nằm ngang

Tam giác thị sao là tam giác cân ABC, trong đó AC = b gọi là cạnh đáy, đối diện với cạnh đáy AC và góc nhọn ε gọi là góc thị sai (hình 4-16)

Công thức (4-22) cho thấy rằng: Nếu ε = const thì ứng với một giá trị D sẽ có một giá trị b nhất định

Theo nguyên tắc đó, các nhà trắc địa đã đưa ra nhiều phương pháp đo dài gián tiếp khác nhau đưa vào tính chất quang hình như:

Đo dài bằng dây thị cự thẳng (góc thị sai cố định, cạnh đáy thay đổi)

Đo dài bằng mia-ba-la (góc thị sai thay đổi, cạnh đáy cố định)

4.2.3.2 Đo dài bằng dây thị cự thẳng

* Trường hợp tia ngắm nằm ngang

n: Khoảng cách trên mia giữa 2 điểm E và C

Với một máy cụ thể thì f + δ = C thường không đổi và được gọi là hằng số máy Tỷ số f/p

= K cũng không đổi, được gọi là hệ sốđo dài Khi đó:

Đây là công thức cơ bản để tính khoảng cách bằng dây thi cự thẳng trong trường hợp ống kính nằm ngang C thường rất nhỏ so với khoảng cách cân đo nên thường bỏ qua Vậy:

D = K.n (4-24)

* Trường hợp tia ngắm nghiêng (hình 4- 18)

Trong thực tế hay gặp trường hợp tia ngắm nằm nghiêng một góc y so với mặt phẳng nằm ngang Giả sử có một mia Mét vuông góc với trục ngắm OQ thì khoảng cách nghiêng

D = OQ theo trường hợp trên là:

Góc M'QM = QOP = V (góc nhọn có cạnh tương ứng vuông góc)

Từ tam giác vuông M'QM có:

Hay n' = ncosV (*) Thay (*) vào (4-25) được:

Khoảng cách nằm ngang d tính từ tam giác vuông PQO như công thức (4-24) Thay (4-26) vào (4-24) được: D = Kncos2V (4-26)

Hình 4 - 18 Trường hợp tia nắm nghiêng

90

Độ cao là một trong những yếu tố để

xác định vị trí không gian của một điểm trên

mặt đất tự nhiên Vì vậy, độ cao là một dạng

công tác đo cơ bản

Thực chất của đo cao là xác định độ

chênh cao h giữa các điểm rồi căn cứ vào độ

cao của một điểm đã biết mà tính ra độ cao

điểm kia (hình 4-19)

4.3.1.2 Các phương pháp đo cao

Dựa vào nguyên lý hình học hoặc vật lý, cũng như thiết bị và độ chính xác mà có những phương pháp xác định chênh cao khác nhau Hiện nay trong trắc địa thường sử dụng các phương pháp sau đây:

a Phương pháp đo cao hình học (còn gọi là đo thuỷ chuẩn, đo ni-vô): Nguyên lý của nó

dựa vào tia ngắm nằm ngang, nghĩa là trong phạm vi hẹp coi tia ngắm song song với mặt thuỷ chuẩn và vuông góc với phương dây dọi Dụng cụđo là máy và mia thuỷ chuẩn

b Phương pháp đo cao lượng giác Nguyên lý của nó là dựa vào mối tương quan hàm

lượng giác tạo bởi tia ngắm nghiêng, khoảng cách giữa hai điểm và phương dây dọi đi qua điểm cần xác định độ cao Dụng cụđo là máy có bàn độ đứng (máy kinh vĩ, máy toàn đặc )

c Phương pháp đo cao thuỷ tĩnh: Dựa vào tính chất bình thông nhau của chất lỏng Dụng

cụđo là máy thuỷ lĩnh Phương pháp này thường sử dụng trong trắc địa công trình

d Phương pháp đo cao radio: Nguyên lý của nó giống như nguyên lý đo khoảng cách

bàng sóng điện từ Dụng cụđo là máy đo cao radio đặt trên máy bay, phương pháp này sử dụng trong trắc địa ảnh

e Phương pháp đo cao áp kế Dựa vào sự thay đổi (giảm) của áp suất khí quyển theo

độ cao Dụng cụđo chủ yếu là áp kế

g Phương pháp đo cao bằng hệ định vị toàn cầu GPS: Độ cao của các điểm trên mặt đất

được xác định thông qua các số liệu thu từ vệ tinh

h Phương pháp đo cao tự động: Trước đây phương pháp này chủ yếu dựa vào nguyên lý

hoạt động của con lắc (máy được đặt trên xe ô tô, xe đạp), ngày nay dựa vào thành tựu của ngành điện tử, tin học đã ra đời một số máy đo cao điện tử

4.3.2 Chức năng, cấu tạo máy thuỷ chuẩn và mia thuỷ chuẩn

4.3.2.1 Máy thuỷ bình (Máy thuỷ chuẩn)

Dựa vào đặc điểm của ba phương pháp đưa trục ngắm về vị trí nằm ngang, ta thường gặp ba loại máy thuỷ chuẩn: Loại không có vít nghiêng, loại có vít nghiêng và loại máy tự động cân bằng trục ngắm Nói chung một số bộ phận cơ bản nhưống kính, ống thuỷ, đế máy, chân máy của các máy thuỷ chuẩn có cấu tạo tương tự như máy kinh vĩ, máy đo xa quang học

Các máy thuỷ bình kỹ thuật hiện nay có ống kính cốđịnh như máy thuỷ chuẩn: Ni

030 của Đức, máy thuỷ bình HB - 1 của Liên Xô Hình 4-20a là máy thuỷ bình HB - 1

1 Đế máy 6 Ốc hãm ngang 2.Ống thủy tròn 7 Núm vi động ngang

hệ thống quang học đặc biệt, ảnh của bọt ống thuỷ dài được chuyển lên trường ngắm ống kính cùng với ảnh của mia

Ở một đầu ống thuỷ dài, phía gần kính mắt có 5 ốc điều chỉnh dùng để điều chỉnh ống thuỷ vào vị trí cần thiết

Ở phía bên phải thành trên ống kính có ốc điều quang dùng để điều chỉnh rõ ảnh của mia Dùng vít vi nghiêng có thể đưa trục ngắm của ống kính vào vị trí nằm ngang Để sơ

bộ đưa trục quay của máy vào vị trí thẳng đứng, người ta gắn ống thuỷ tròn vào mặt trên của đế máy Cùng với ống kính, ống thuỷ tròn có thể quay xung quanh trục quay của máy Ống thuỷ tròn có 3 ốc điều chỉnh, nhờ các ốc điều chỉnh này có thểđiều chỉnh cho bọt ống thuỷ di chuyển được Máy còn có vít khoá máy và vít vi động ngang Để bắt mục tiêu đầu tiên qua khe ngắm ở phía trên của ống kính, sau đó nhìn vào trong ống kính nếu đã thấy ảnh của mục tiêu thì khoá vít khoá máy, vặn vít vi động ngang để bắt mục tiêu chính xác

Ở đế máy có 3 ốc cân mày dùng để đưa mục tiêu của máy vào vị trí thẳng đứng

4.3.2.2 Mia thuỷ chuẩn

Mia thuỷ chuẩn được làm bằng gỗ hoặc kim loại, dài 3 m có tiết diện hình chữ I để chống uốn và bảo vệ mia khỏi bị xây xát, 2 đầu mia bịt sắt để chống mòn, thân mia có ống thuỷ và có móc treo quả đội để điều chỉnh cho múa thẳng đứng Mặt mia sơn trắng có các khoảng chia 1 cm và 0,5 cm phối hợp với các vạch chia tạo thành chữ E ngược nhau Số ghi trên mia có tới dm, đáy mia ứng với vạch 0 Chữ số ghi giá trị âm trên mia được khắc ngược để dùng cho các máy có ống kính ảnh ngược, khi nhìn qua ống kính sẽ thấy chữ số thuận, dễ dàng cho người đọc mia

Để tăng cường độ tin cậy khi đọc số, có loại mia được khắc phân khoảng và ghi sốở

cả hai mặt mia: Mặt đen ứng với các cạnh cm màu đen, chữ số dm màu đỏ; mặt đỏ có vạch

cm màu đỏ, chữ số màu đen Đáy mia ở mặt đen ứng với số 0, còn đáy mia ở mặt đỏ ứng với số ghi ở một hằng số k tuỳ chọn Tại một vị trí bất kì của thân mia số đọc mặt đỏ và mặt đen luôn chênh nhau 1 hằng số k Nhờ hằng số này người ta đọc dễ dàng các sốđo Khi đo thuỷ chuẩn người ta thường dùng một cặp mia A và B có hằng số mia khác nhau Ví dụ: Mia A có hằng số là 4473 mm, mia B có hằng số 4573 mm chênh lệch giữa hai hằng số mia là ± 100 mm

Hình 4-20b là ảnh của mia nhìn qua ống kính ứng với số đọc mia là 1380 mm

Khi đo thuỷ chuẩn mia được đặt trên một đế gọi là đế mia, đế được làm bằng gang hoặc thép nặng 1 - 2 kg, có 3 chân nhọn để bám chắc xuống nền đất, mặt trên có núm bán cầu để dựng mia

Sau khi chọn được điểm để đặt mia, phải đặt đế mia lên đó, dùng chân ấn cho đế mia bám chắc xuống đất rồi dựng mia lên núm bán cầu Nếu đo thuỷ chuẩn ở vùng đất yếu đế mia bị lún nhiều thì có thểđóng cọc gỗ hoặc cột sắt thay cho đế mia

Máy và mia thuỷ chuẩn trước khi đo phải được kiểm nghiệm theo đúng quy trình quy phạm

4.3.2.3 Kiểm nghiệm và điều chỉnh ấy thuỷ chuẩn tự động

Kiểm nghiệm và điều chỉnh ống thủy tròn

Phải kiểm nghiệm hàng ngày Cách kiểm nghiệm như với ống thuỷ dài Độ lệch của bọt nước của ống thuỷ tròn khỏi điểm 0 mỗi khi quay máy đi 1800 không được lớn hơn 0 2

- 0,3 mm

Xác định và khử góc

Đặt máy ở giữa đường ống nối hai mia cách nhau từ 50 - 80m (trạm I hình 4-21) Sau khi đã đưa bọt nước của ống thuỷ tròn về giữa, đọc số a1 trên mia sau và b1 trên mia trước Sau đó chuyển máy ra phía ngoài mia trước và cách mia này từ 3 - 5 m (trạm

I2) Đọc số a2 trên mia sau và b2 trên mia trước Tính được số đọc là a'2 = (a1 - b1)

+ b2 rồi so sánh với số gốc thực tế a2 Sự khác nhau giữa a'2 và a2 không được lớn hơn 4mm Trong trường hợp vượt quá hạn sai trên phải dùng ốc điều chỉnh của màng dây chữ thập đểđưa vạch ngang của nó lên xuống sao cho a2 = a'2

Hàng ngày, trước khi đo đều phải kiểm tra góc i

Xác định sai số tựđiều chỉnh

Hai mia đặt cách nhau từ 40 đến 100 m, máy đặt chính xác ở giữa hai mia Tiến hành

đo chênh cao lần lượt theo 5 vị trí bọt nước của ống thủy tròn (hình 4-22) (bọt nước ở giữa

I và lệch trước II, sau III, trái IV, phải 5 đi 2mm), ở mỗi vị trí đo chênh cao 5 lần Lấy kết quả trung bình của từng vị trí II, II, IV, V Lần lượt so với kết quả trung bình vị trí I Đại lượng chênh lệch không được lớn hơn 1 mm Nếu vượt quá giới hạn sai cho phép ở trên thì phải đưa máy về xưởng sửa chữa

4.3.3 Đo cao hình học

4.3.3.1 Đo cao hình học từ giữa

Giả sử cần xác định hệ số độ cao h của hai điểm AB trên mặt đất, đặt máy thuỷ chuẩn vào giữa hai điểm này (không có nhất thiết phải đặt máy trên đường nối AB) Dùng

3 ốc cân máy để đưa bọt thuỷ dài vào giữa ống Khi đó trục ngắm ống kính ở vị trí nằm ngang Quay máy ngắm đến mia dựng thẳng đứng tại A đọc số đọc a, sau đó quay máy đến mia dựng tại B đọc số đọc b

Điểm A đã biết độ cao HA số đọc a gọi là số đọc sau

Điểm B cần xác định độ cao, sốđọc b gọi là số đọc trước

Hiệu số độ cao giữa A và B là h được tính

Trong thực tế hầu hết các trường hợp điểm B và điểm A ở cách nhau khá xa Để xác định hAH người ta phải thành lập đường chuyền độ cao bằng cách đặt nhiều trạm máy đo (hình 4-24)

Các

điểm A, 1, 2,

B gọi là điểm

đường chuyền độ cao (đường sườn thuỷ chuẩn)

Trong đó h i : Chênh cao đo được ở trạm i a i : Số đọc trên mia sau ở trạm i b i: Số đọc trên mia trước ở trạm i

Thực chất của phép đo này là chuyền độ cao từ mốc A qua các điểm trung gian 1, 2 đến mốc B

Sốđo thuỷ chuẩn đơn giản

Trong quá tŕnh đo, các mốc trung gian này phải dược giữ nguyên vị trí trong suốt quá trình đo trạm trước và trạm sau nó Nếu vì một lý do nào đó mà trong quá trình di chuyển trạm máy các mốc bị xê dịch ta phải huỷ bỏ kết quả và phải đo lại tự đầu

Toàn bộ kết quảđo phải được ghi vào "sổđo thuỷ chuẩn", số ghi rõ ràng, không tẩy xoá Nếu viết nhầm phải gạch bỏ và ghi số đọc đúng lên pha trên; việc tính số phải được thực hiện ngay tại thực địa

4.3.3.2 Đo cao hình học từ phía trước

Để xác định hiệu số độ cao giữa 2

điểm A, B tại A đặt máy thuỷ chuẩn, tại

dọc dược số đọc trên mia là b Hiệu số

độ cao giữa A và B được tính:

Đặt Hi = HA + i được gọi là độ cao tia

4.3.3.3 Đo cao thuỷ chuẩn hạng IV

Đo cao hạng IV được tiến hành theo phương pháp đo cao hình học từ giữa Tuân thủ theo các quy định sau:

Trong phương pháp đo cao thuỷ chuẩn hạng IV thường dùng máy ni vô có độ

phóng đại ống kính vx > 25x, độ nhạy ống thuỷ dài < 25"/2mm; mia hai mặt đỏ -đen có gắn ống thuỷ tròn, giá mia

Trình tự công việc tại mỗi trạm đo như sau:

1 Ngắm mia sau, mặt đen, cân máy chính xác thêm (vặn ốc kính nâng cho bọt nước của ống thuỷ dài vào giữa), đọc số trên mia theo vạch giữa và một vạch đo xa

2 Ngắm mia trước, mặt đen, đọc số đọc trên mia theo dây chỉ giữa và một vạch đo xa Ngắm mia trước, mặt đỏ, đọc số tiêm mia theo vạch giữa

Ngắm mia sau, mặt đỏ, đọc số trên mia theo vạch giữa Một số quy định thêm trong phương pháp đo cao thuỷ chuẩn hạng IV

-Máy đặt ở giữa hai mia, tầm ngắm từ máy đến mia không quá 100m

-Độ lệch tầm ngắm từ máy đến mia ở mỗi trạm không quá 5m, tích luỹ trên mỗi đoạn không quá 10m

-Chiều cao tia ngắm tối thiểu so với mặt đất là 0,2m

-Sự khác nhau về độ chênh cao tính theo hai mặt đỏ và đen ở mỗi trạm đo không quá

± 5 mm

4.3.4 Những sai số gặp phải trong đo cao hình học

4.3.4.1 Sai số do môi trường

Hiện tượng khúc xạ đứng là yếu tố quan trọng nhất Cần đo vào lúc đẹp trời Phải dùng ô che nắng cho máy Đảm bảo tia ngắm phải cao hơn mặt đất 0,2 m

4.3.4.2 Sai số do dụng cụđo

-Sai số do điều kiện cơ bản của máy không được đảm bảo (trục ngắm không song song với trục ống thuỷ dài) Để hạn chế nó, khi đo phải hạn chế tầm ngắm từ máy đến mia, hạn chế tầm ngắm trước, sau (đặt máy cách đều 2 mia)

-Do khoảng chia trên mia không chính xác

4.3.4.3 Sai số do người đo

-Sai số do cân bọt nước không thật chính xác Để hạn chế sai số này, dùng máy có khoảng chia của ống thuỷ dài càng nhạy càng tết, dậm chân máy thật chắc chắn

-Sai số ngắm sinh ra do khả năng phân biệt của mắt người có hạn Để hạn chế nó, cần dùng máy có độ phóng đại ống kính càng lớn càng tốt

-Sai số do dựng mia nghiêng Hạn chế bằng cách phải dùng mia có gắn ống thuỷ tròn để làm căn cứ dựng mia đứng

-Sai số do làm tròn số dọc

4.3.4.4 Ảnh hưởng của độ cong quả đất

Theo định nghĩa về độ cao thì hai điểm A và B có cùng độ cao vì chúng cùng nằm

trên một mặt thuỷ chuẩn

Nhưng nếu giả thiết mặt thuỷ chuẩn qua A là mặt phẳng (hình 4-26) đó là tiếp

4.3.5 Đo cao lượng giác

Đo cao hình học đạt được độ chính xác cao, nhưng tốn công sức và thời gian Khi phải đo nhiều, cần nhanh và độ chính xác đòi hỏi không cao lắm người ta áp dụng phương pháp đo cao lượng giác

Phương pháp đo cao lượng giác được áp dụng khi địa hình mặt đất có độ dốc lớn hơn

50 đến 80 Yêu cầu về độ chính xác đo cao không lớn, do vậy trường hợp này sử dụng máy kinh vĩđể đo độ cao

Trình tựđo: Giả sử xác định độ chênh cao giữa 2 điểm A và B Đặt máy kinh vĩ tại A, dựng mia tại B, chiều cao máy đo là i, theo hình 4-27 ta có:

HB = HA + h (4-37)

i + h' = h +1 h = i + h' - 1 (*)

Ta có h' = D.tgv mà D = k.n.cos2v nên suy ra: Thay (**) vào (*) ta có