Kỹ thuật bản đồ địa chính

Mục tiêu Sau khi học xong phần này SV có thể • Nắm được lí thuyết chung về môn học • Biết được sự hình thành và phát triển của môn học qua thời gian và đặc biệt là sự phát triển bản đồ h

TRUỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Giới thiệu chương trình

1 Giới thiệu môn học

Bản đồ học là môn học cơ sở của chương trình đào tạo SV ngành SP Địa lý Môn học nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cơ bản để thành lập và sử dụng bản đồ

ở các tỷ lệ khác nhau Sau khi học xong SV có những kiến thức cơ bản về đặc điểm bản đồ địa lý nói chung và bản đồ giáo khoa nói riêng Có thể nhận xét và đánh giá bản đồ để tiến đến thành lập và sử dụng bản đồ đặc biệt là bản đồ giáo khoa

2 Yêu cầu môn học

SV học xong môn bản đồ có thể:

• Hiểu và giải thích những khái niệm, thuật ngữ về bản về bản đồ địa lí

• Hiểu được những đặc điểm yêu cầu của bản đồ: cơ sở toán học, hệ thống kí hiệu và tổng quát hoá

• Khai thác thông tin trên bản đồ địa chính hiệu quả

• Hiểu và giải thích các sai số bản đồ Biết chọn bản đồ sử dụng một cách phù hợp với mục đích

• Sử dụng bản đồ địa hình tỷ lệ lớn Khai thác và hiểu được các yếu tố nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

• Nắm rõ đặc điểm bản đồ địa chính Cách thành lập Các hạn sai Chia mảnh danh pháp bản đồ địa chính và việc sử dụng bản độ địa chính hiệu quả

• Thành lập bản đồ địa chính đúng nguyên tắc, yêu cầu

3 Phân phối chương trình

Chương trình phân thành 60 tiết, trong đó có 30 tiết lí thuyết bao gồm các chương:

• Chương 1: Khái niệm chung

• Chương 2: Cơ sở toán học của bản đồ

Mục tiêu

Sau khi học xong phần này SV có thể

• Nắm được lí thuyết chung về môn học

• Biết được sự hình thành và phát triển của môn học qua thời gian và đặc biệt

là sự phát triển bản đồ học ở Việt Nam

• Giải thích được mối quan hệ giữa bản đồ học và các môn khoa học khác đặc biệt là Trắc địa và Địa lí học

• Nắm rõ ý nghĩa của bản đồ đối với việc giảng dạy địa lí

Mục lục

1 Định nghĩa bản đồ học

2 Mối quan hệ giữa bản đồ học và các môn khoa học khác

3 Những giai đoạn phát triển của bản đồ học

4 Khái quát về việc đo vẽ thành lập bản đồ tại Việt Nam

5 Mối quan hệ giữa bản đồ học và các môn khoa học khác

6 Ý nghĩa bản đồ học trong thực tiễn và trong giảng dạy địa lý

1 Định nghĩa bản đồ học

- Nhiệm vụ của các nhà Địa lí là mô tả Trái đất bằng bản đồ Chính từ đó xuất

hiện khái niệm: “Bản đồ học là khoa học về bản đồ địa lí”

- Các nhà trắc địa học, địa hình học … cho rằng: “Bản đồ học là khoa học về sự

biểu thị Trái đất”

- Trong thời kỳ bản đồ được vẽ bằng tay, ngoài nội dung chính còn phần trang trí

như một tác phẩm nghệ thuật, lúc ấy còn có định nghĩa: “Bản đồ học là khoa học

về kỹ thuật và kinh nghiệm trong lĩnh vực thành lập và sử dụng bản đồ”

- Ngày nay cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, sự hợp tác chặt chẽ và mở rộng giữa các ngành nghiên cứu khác nhau trong các lĩnh vực nghiên cứu và thực tiễn sản xuất Bản đồ học trở thành môn khoa học độc lập và luôn phát triển Từ

đó nhiều định nghĩa về bản đồ học được đưa ra ngày càng hoàn chỉnh hơn Trong

đó có định nghĩa của Salisep (nhà bản đồ học Nga) được coi là đầy đủ và hoàn

chỉnh nhất: “Bản đồ học là khoa học nghiên cứu và phản ánh sự phân bố không

gian, sự phối hợp và mối liên kết của các hiện tượng, đối tượng tự nhiên và xã hội (cả những biến đổi của chúng theo thời gian) bằng các mô hình kí hiệu tượng trưng đặc biệt, đó là biểu hiện bản đồ

Bản đồ học là

gì?

2 Mối quan hệ giữa bản đồ học và các môn khoa học khác

Bản đồ học có mối quan hệ chặt chẽ với các ngành khoa học khác

- Toán học

- Vật lý

- Thiên văn

- Khoa học về trái đất

• Lịch sử phát triển của Bản đồ học gắn liền với Toán học Toán bản đồ là một

bộ môn của Toán học, các nhà toán học đã tìm ra cơ sở lí luận của các phép chiếu hình bản đồ Bản đồ sử dụng rộng rãi các thành tựu của các lĩnh vực: toán thống kê, lí thuyết sai số … trong quá trình thành lập và sử dụng bản đồ

• Các bộ môn về khoa học Trái đất như: Địa chất học, Địa lí học, Khí hậu, Thủy văn, Thổ nhưỡng … cung cấp thông tin chính xác và đầy đủ làm cho đối tượng nghiên cứu của bản đồ trở nên phong phú

• Bản đồ học đã ứng dụng những thành tựu của các ngành khoa học về vũ trụ,

về máy tính, thông tin … Ngày nay việc đo vẽ, thành lập bản đồ và quản lý số liệu đã sủ dụng những phương tiện hiện đại như ảnh chụp hàng không, ảnh vệ tinh hoặc những phần mềm máy tính nhiều chức năng

• Mối quan hệ giữa Bản đồ học - Trắc địa học - Địa lý học là mối quan hệ có tính chất 2 chiều: Bản đồ học sử dụng các kết quả nghiên cứu của Trắc địa và Địa lý để biên soạn, thiết kế nội dung Ngược lại, các môn khoa học đó đã dùng bản đồ, phương pháp bản đồ để có hướng nghiên cứu mới

Câu hỏi bài tập

3 Những giai đoạn phát triển của bản đồ học

3.1 Bản đồ học thời cổ đại (trước CN đến TK V sau CN)

Lòng ham muốn khám phá và ghi nhận lại những hiểu biết về khu vực đang sinh sống, canh tác … đã có từ lâu đời, xuất hiện và phát triển cùng với sự phát triển

xã hội loài người Những hình vẽ có yếu tố hình học giản đơn đó chính là tiền thân của bản đồ

Khi khai quật thành phố Gasur (khoản 320 km Bắc Babylon – Irac hiện nay), người ta tìm thấy hình vẽ bản đồ đầu tiên trên tấm đất sét Tác phẩm đấy được ra đời cách 4500 năm trước Công Nguyên và được xem là bản đồ cổ nhất

Tương tụ người ta cũng tìm thấy những hình vẽ khắc trên hang động, phiến đá, trên các tấm xương, vỏ cây … ở Thụy Sĩ, Ai Cập, Hy Lạp, Trung Quốc, Sibia…

Ai Cập, cổ Hy Lạp, Trung Quốc được xem như chiếc nôi của nền văn minh, nơi sản sinh ra những tri thức về bản đồ, về toán học, thiên văn, đo được hình dạng

và kích thước quả đất

Nhà thiên văn học, kiêm toán học nổi tiếng của Hy Lạp Eratosphen (thế kỷ thứ III trước Công nguyên)1 xác định quả đất hình cầu và đo được chiều dài cung kinh tuyến Bằng cách dựng 2 cọc ở 2 thành phố trên cùng một kinh tuyến Sient

và Alexandri, quan sát tia sáng mặt trời coi như thẳng góc vào ngày Hạ chí (22/6) tại Sient và đã lệch đi 7012’ 2 tại Alexandri bằng cách đo chiều dài cọc và

bóng cọc ở Alexandri Ông đo được khoảng cách giữa 2 thành phố là 5.000 stadia Ông cho rằng chiều dài cung kinh tuyến phải 50 lần hơn, nghĩa là 250.000 stadia 3 Nếu coi stadia (đơn vị đo chiều dài Ai Cập) là 158,3 m thì kết quả đo chính xác một cách kì lạ thời bấy giừo là 39.000 km

Đáng chú ý là công trình của Ptoleme (tk II sau CN) gồm 8 tập địa lí học mà đến thế kỷ XV mới được dịch sang tiếng La Tinh và in năm 1472

Alexandri Sient

H1: Đo chiều dài cung kinh tuyến

Câu hỏi bài tập

1 Bạn hiểu và giải thích cách tính chiều dài cung kinh tuyến theo Eratosphen như thế nào? Ngày nay người ta có thể tính được bằng cách nào khác?

3.2 Bản đồ học thời Trung đại (tk 5 – tk17)

Sau khi đế chế La Mã sụp đổ, châu Âu hình thành chế độ phong kiến, thời kỳ Trung cổ bắt đầu, văn hoá Cổ đại bị suy sụp dần, phủ định những thành tựu khoa học ở các thế kỷ trước, giáo hội bước lên vũ đài truyền bá kinh thánh, kiềm chế những công trình nghiên cứu khoa học

Tuy nhiên càng về cuối thời kỳ Trung cổ, quyền lực của giáo hội càng kém và xuất hiện những thành tựu khoa học kỹ thuật

Cuối tk 13 Trung Quốc tìm ra la bàn, thành lập bản đồ thế giới các đường bờ biển “portulan” Bản đồ có dạng hoa gió với 16 tia toả tâm Trên các bản đồ địa bàn này dần dần có vẽ lưới địa lí, có tỷ lệ tuyến tính, bờ biển được vẽ chi tiết cao Bản đồ này được sử dụng đến tk 17-18 và là tiền thân cho các bản đồ hàng hải sau này Ngoài ra Trung Quốc thời bấy giờ còn phát minh ra giấy và bản khắc trên gỗ

Thời kỳ Phục hưng với các cuộc hành trình trên biển và phát kiến địa lí ảnh hưởng đến sự phát triển bản đồ

• Năm 1492 Christop Colombo, nhà hàng hải người Italy đã phục vụ quyền lợi vua chúa Tây Ban Nha, tiến hành 4 cuộc hành trình từ Châu Âu sang Châu

Mỹ (1492-1502) đến quần đảo Bahama, Cuba, Haiti

Các phát kiến

địa lí

• Năm 1497, Vasco de Gama, người Bồ Đào Nha tìm kiếm con đường sang

Ấn Độ bằng cách đi vòng sang Châu Phi và đã độc quyền trong việc mua bán với các nước Nam Á và Đông Nam Á

• Ngày 20/9/1519 Magienlan đã tiến hành cuộc thám hiểm vòng quanh thế giới Cuộc thám hiểm tiến hành trong 3 năm, lúc đầu đi dọc bờ biển Nam Mỹ qua eo Magienlan vượt qua Thái bình dương (tên này do đoàn thám hiểm đặt

3 Theo đơn vị đo lường Hi lạp 1 stadia = 189,7m thì chiều dài cung kinh tuyến là 47.425 km

ra), đến quần đảo Marian (Philippin), đảo Malaysia, vòng qua Ấn Độ, Châu Phi rồi trở về Châu Âu

• Ngoài ra còn các cuộc phát kiến địa lí của người Anh, Nga, Hà Lan Người Anh tìm đường sang phương Đông, Đông Bắc đến Scandinavia Người Nga vượt Uran đến Xibia và vùng viễn Đông, thám hiểm miền Trung Á, Ấn Độ, Mông Cổ Người Hà Lan khảo sát Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương Năm

1605 họ khám phá ra Châu Úc, năm 1642 đảo Tasmania và New Zealand Các cuộc phát kiến đã mở ra nhận thức về trái đất nơi họ sinh sống và thu được

số lượng dữ kiện khổng lồ nhằm thúc đẩy bản đồ học và thiên văn học phát triển Vào cuối tk 16, tác phẩm “Địa lí học” của Ptoleme được in ra, đặc biệt là có sự chọn lọc hệ thống bản đồ, có khung bản đồ, định hướng theo phương Bắc, có phương pháp biểu hiện tốt nên có thể xem như tuyển tập atlas địa lí thời bấy giờ Vào tk 16 nhà bản đồ học người Hà Lan, Mecartor (1512-1594) chữa chổ sai trên bản đồ hàng hải của Ptoleme (Địa Trung Hải), đưa kiểu chữ in nghiêng vào bản

đồ Công trình nổi tiếng nhất của Mecartor là bản đồ hàng hải thế giới trên phép chiếu hình trụ đứng đồng góc Phép chiếu này đảm bảo đường tà hành (đường nối những điểm có góc định hướng bằng nhau) là đường thẳng Ngoài ra ông có công trình đồ sộ là tập atlas 107 bản đồ xuất bản năm 1602

Câu hỏi bài tập

1 Bạn dùng bản đồ thế giới để đánh dấu lại những cuộc phát kiến địa lí

3.3 Bản đồ học thời hiện đại (sau tk 17)

Bước sang tk 18, đòi hỏi cơ sở khoa học bản đồ phải chắc chắn, nội dung bản đồ phải chuyên sâu Trung tâm hoạt động bản đồ đã chuyển sang các viện hàn lâm khoa học Đức, Pháp, Nga

Viện hàn lâm khoa học Pháp có các nhà bản đồ nổi tiếng Bon, Cassini đã chiếm

vị trí hàng đầu trong ngành bản đồ và xây dựng các bản đồ rất cụ thể và chi tiết Trong thời gian này các nước đã xây dựng hệ thống tam giác nhà nước làm cơ sở cho việc thành lập lưới khống chế toạ độ thống nhất, thành lập các bản đồ tỷ lệ lớn, nhiều chi tiết, ghi chú dày đặt, góp phần làm chính xác hơn cho việc thành lập bản đồ, trong đó có Lambert, Mollweide, Gauss

Cuối thế kỷ 18 đầu tk 19 nhu cầu bản đồ địa hình tỷ lệ lớn càng tăng (mục đích phục vụ quân đội) đến giữa tk 19 nhiều bản đồ địa hình tỷ lệ lớn ở các nước được thành lập

Yêu cầu phát triển kinh tế cấp bách, bản đồ phục vụ cho nhiều ngành kinh tế khác nhau, để đáp ứng nhu cầu thực tế đó, nhiều trường đào tạo chính qui và các

cơ quan nghiên cứu riêng đuợc thành lập

Ngày nay nhờ vào thành tựu các ngành KHKT khác: máy trắc địa, máy móc đo

vẽ, chụp ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, GPS (hệ định vị toàn cầu), GIS (hệ thống thông tin địa lí), in nhiều màu, phần mềm vẽ bản đồ và quản lí số liệu v.v… mà công việc đo vẽ thành lập bản đồ, atlas được tiến hành nhanh chóng, bản đồ đa dạng và mạng tính chính xác cao

Câu hỏi bài tập

4 Khái quát về việc đo vẽ thành lập bản đồ tại Việt Nam

Quá trình phát triển bản đồ học ở nước ta như sau:

• Năm 43 sau CN nước ta đã tiến hành dựng các mốc đồng dọc biên giới

• Năm 724 đã đo vẽ bản đồ để đắp đê cao phòng thủ Đại la

• Năm 1280 dùng đơn vị đo là thước (1 thuớc = 0,333m)

• Trong thời gian này trong các tư liệu của các nhà buôn, nhà thám hiểm đã có bản đồ bán đảo Đông Dương được gọi là vương quốc Chămpa

• Năm 1650 bản đồ “Vương quốc An Nam” được nhà truyền đạo Alexandre de Rhodes thành lập tương đối đúng

• Ở nước ta có nhà bác học Lê Quí Đôn (1726 – 1783) cho ra đời “Kho hiểu biết quí giá” trong đó có các tiêu đề vũ trụ học, địa lí học, bản đồ học

• Cuối tk 18 quân đội Anh, Pháp chuẩn bị cho việc xâm chiếm Đông Dương

đã tiến hành đo vẽ bản đồ Việt Nam Đến năm 1881 bản đồ toàn Đông Dương được xuất bản với mọi địa danh đã được Pháp hoá

• Chiếm xong toàn bộ Đông Dương, chính quyền Pháp thành lập “Văn phòng

đo đạc Ban tham mưu quân đội viễn chinh Đông Dương” Tiến hành đo đạc, khảo sát toàn bộ Đông Dương thành lập các loại bản đồ tỷ lệ 1:100.000, 1:200.000, 1:500.000, 1:1.000.000, 1:2.000.000 nhằm khai thác tài nguyên, đặt quyền cai trị và giới thiệu “chủ quyền” trên toàn bộ Đông Dương

• Đầu tk 20 Liên đoàn trắc địa Anh Pháp thiết lập mạng lưới khoá tam giác, đo nối mạng lưới Thái Lan, Myama, Ấn Độ vào Đông Dương

• Đầu tk 20 đo vẽ các loại bản đồ tỷ lệ lớn:

o 1:1.000.000 cho toàn bộ Đông Dưong

o 1:25.000 và 1:50.000 cho đồng bằng Bắc, Nam, Trung

kế, xác nhận sự biến đổi hiện trạng đất v.v… nhằm phát triển kinh tế

5 Ý nghĩa bản đồ học trong thực tiễn và trong giảng dạy địa lý

• Bản đồ cung cung cấp số liệu điều tra, đánh giá đúng đắn điều kiện tự nhiên, KTXH, từ đó bố trí hợp lý lực lượng sản xuất, sử dụng đúng đắn nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ và chống ô nhiễm môi trường

• Trong quốc phòng, ngành bản đồ quân sự cung cấp thông tin về địa hình, địa thế, toạ độ, dụng bản đồ để bố trí lực lượng các binh chủng, lập kế hoạch tác chiến

• Bản đồ được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực văn hóa, thông tin, tuyên truyền và trong công tác quản lý xã hội

• Trong công tác giảng dạy địa lý ở nhà trường phổ thông, các bản đồ giáo khoa có một ý nghĩa đặc biệt Bản đồ giáo khoa vừa là công cụ để giảng dạy địa lý đồng thời là nguồn tư liệu khoa học độc lập, là đối tượng nghiên cứu kiến thức địa lý Bản đồ được xem như quyển sách giáo khoa thứ II

Câu hỏi bài tập

1 Bản đồ phục vụ cho các ngành kinh tế nào bạn biết Cho ví dụ

2 Tại sao cần thiết phải học bản đồ học trong chương trình đào tạo ngành cử nhân địa lí Học môn này bạn kỳ vọng sẽ có được kiến thức và kỹ năng gì?

3 Môn bản đồ học sẽ giúp ích được gì cho bạn trong nghề nghiệp sau này?

2 Khái niệm về bản đồ

Giới thiệu

Bản đồ là khái niệm phức tạp bao gồm không gian, thời gian, phương hướng, khoảng cách xa gần, hình tượng sự vật trong không gian và mối tương quan giữa các sự vật ấy Hiện tượng địa lí bao gồm nhiều loại, phân bố trong không gian, nhìn thấy được, không nhìn thấy được, cảm nhận được không cảm nhận được và thay đổi theo thời gian Phải chăng do nội dung bản đồ (các đôid tượng, hiện tượng địa lí) phưc tạp như vậy nên bản đồ có những đòi hỏi về cơ sở toán học, về phương pháp biểu thị đặc thù và có cách chọn lựa đối tượng nội dung riêng biệt

Mục tiêu

Sau khi học xong phần này SV có thể

• Hiểu được những đặc điểm của bản đồ

• Nắm được những yếu tố nội dung cần phải có trên bản đồ để từ đó đi đến việc thành lập và sử dụng bản đồ cho hiệu quả

• Phân biệt những loại bản đồ khác nhau trong đời sống hiện nay

Trước đây người ta thường quan niệm: bản đồ địa lí là sự biểu hiện thu nhỏ một

phần hay toàn bộ bề mặt trái đất lên bản vẽ Quan niệm trên chưa đầy đủ và

chính xác về bản đồ Bản đồ không phải là một bức ảnh chụp hàng không hay bức tranh phong cảnh vẽ thu nhỏ toàn bộ trái đất mà nó còn có khả năng giải thích toàn bộ tính chất của các đối tượng có trên bản đồ Mặt khác nói như trên,

bản đồ chỉ hạn chế trong việc biểu hiện những đối tượng có trên bề mặt trái đất, trong khi đó nó còn biểu hiện những đối tượng hiện tượng phức tạp phân bố trên

bề mặt, trong không gian, dưới lòng đất và cả những hiện tượng đó có thể biến đổi theo thời gian

Từ việc phân tích những đặc tính cơ bản và những yếu tố nội dung của bản đồ địa lí mà các định nghĩa về bản đồ ngày càng chính xác và hoàn chỉnh hơn Định nghĩa của nhà bản đồ học người Nga K.A Salisev được mọi người thừa nhận là

đầy đủ và hoàn chỉnh nhất: “Bản đồ địa lí là mô hình kí hiệu hình tượng không

gian của các đối tượng, hiện tượng tự nhiên và xã hội, được thu nhỏ, được tổng hợp hoá theo một cơ sở toán học nhất định, nhằm phản ánh vị trí, sự phân bố

không gian và mối tương quan giữa các đối tượng và hiện tượng và những biến đổi của chúng theo thời gian để thoả mãn mục đích yêu cầu đã định trước” Bản đồ là gì?

Muốn như vậy, bản đồ địa lí cần phải có 3 đặc điểm cơ bản: cơ sở toán học, hệ

thống kí hiệu và tổng quát hoá bản đồ

Câu hỏi bài tập

1 Bản đồ khác với bức tranh phong cảnh hoặc ảnh hàng không ở những điểm nào? Cho ví dụ

2 Đặc điểm

2.1 Cơ sở toán học

Là phương pháp toán học nhằm đảm bảo nguyên tắc và quy luật chuyển bề mặt

tự nhiên của trái đất lên mặt chiếu hình, thu nhỏ kích thước của mặt chiếu hình rồi dùng phép chiếu hình khai triển bề mặt đó thành mặt phẳng (bản đồ) Mặt chiếu hình là bề mặt toán học của trái đất đón nhận hình chiếu Mặt chiếu hình phải được đặt sát với bề mặt tự nhiên của trái đất, trùng với bề mặt nước biển trung bình Tuỳ thuộc vào diện tích khu vực cần chiếu và độ chính xác của tỷ lệ bản đồ, người ta có thể chọn mặt chiếu hình là những mặt khác nhau: mặt phẳng, mặt cầu hoặc elipsoid Nếu đo vẽ bình độ tỷ lệ lớn cho một khu vực nhỏ, độ cong trái đất là không đáng kể, tất cả các điểm đều được xem như trên một mặt phẳng, mặt chiếu hình được chọn là mặt phẳng, không tính đến ảnh hưởng độ cong trái đất Mặt chiếu hình là mặt cầu (R=6.371.116 m) trong trường hợp đo vẽ cho khu vực có bán kính khoảng 200km Nếu khu vực đo vẽ rộng lớn và cần độ chính xác cao, thì phải dùng mặt chiếu hình là elipsoid Quá trình trên được minh hoạ theo hình 2 và 3

Cơ sở toán học bản đồ bao gồm:

Người ta căn cứ vào đặc tính cơ bản của các yếu tố đồ hoạ và màu sắc để phối hợp chúng với nhau theo những quy tắc và phương pháp trong môn kí hiệu học, ngôn ngữ học, lí thuyết về màu sắc và có xét đến khía cạnh tâm lí, thẩm mỹ để tạo nên kí hiệu bản đồ

Hệ thống kí

hiệu

Trên bản đồ, kí hiệu phân làm 2 loại: kí hiệu nét và kí hiệu nền

• Kí hiệu nét: các phương pháp thể hiện kí hiệu nét gồm: phương pháp kí hiệu,

phương pháp tuyến tính, phương pháp đường chuyển động, phương pháp đường đẳng trị là những phương pháp thể hiện các đối tượng định vị theo điểm hoặc đường ngoài thực tế

• Kí hiệu nền: các phương pháp thể hiện kí hiệu nền gồm: nền chất lượng,

vùng phân bố, đồ giải dùng để thể hiện các đối tượng phân bố theo diện ngoài thực tế

2.3 Tổng quát hoá bản đồ

Tổng quát hoá bản đồ là quá trình lựa chọn, phân cấp các đối tượng cần thể hiện

lên bản đồ, trong đó có sự cân đối hài hoà giữa các thành phần của một yếu tố và giữa các yếu tố với nhau Mục đích của tổng quát hoá bản đồ là phản ánh chính xác bản chất của đối tượng và đáp ứng tối ưu yêu cầu đã đặt ra

Tổng quát

hoá bản đồ

Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình tổng quát hoá bao gồm: chủ đề, tỷ lệ, mục

đích sử dụng, đặc thù khu vực thành lập bản đồ và phương pháp biểu hiện bản đồ

Các dạng tổng quát hoá là: tổng quát hoá chọn lọc đối tượng, tổng quát hoá về

mặt số lượng, chất lượng của hiện tượng, tổng quát hoá về mặt hình học và tổng quát hoá tập hợp các đối tượng (Trình bày ở chương 5)

Tóm lại

Ta thấy rằng bản đồ là hình ảnh thu nhỏ của bề mặt trái đất lên mặt phẳng Hay nói cách khác bản đồ là hình chiếu thu được khi ta thực hiện chiếu bề mặt địa lí của trái đất lên bề mặt toán học nào đó Phép chiếu được thực hiện theo lưới của các đường kinh vĩ tuyến Hệ thống kinh vĩ tuyến trên bản đồ tạo thành lưới chiếu bản đồ Bề mặt đón nhận hình chiếu rất đa dạng, nó có thể là hình nón, hình trụ

Phép chiếu,

lưới chiếu

hoặc hình cầu Các qui luật toán học dùng để chiếu gọi là các phép chiếu bản đồ cũng rất đa dạng Chính vì vậy mà hiện nay người ta đã xây dựng rất nhiều lưới chiếu bản đồ khác nhau Trong mỗi phép chiếu sự biến dạng về mặt hình học của các lãnh thổ thành lập bản đồ và giá trị sai số chiếu hình là khác nhau Đó là một trong những vấn đề cơ bản của toán bản đồ Dựa vào các lưới chiếu, chúng ta, những người sử dụng bản đồ có thể tiến hành đo đạc, tính toán toạ độ các điểm hay các vật thể trên bản đồ

Các vật thể, đối tượng, hiện tượng tự nhiên và KTXH được thể hiện trên bản đồ thông qua hệ thống các kí hiệu qui ước Hệ thống các kí hiệu bản đồ, hay còn gọi

là ngôn ngữ bản đồ là các dạng màu sắc, chữ viết, con số, đồ hoạ … nhằm thể hiện nội dung bản đồ Các bản đồ khác nhau thì có nội dung khác nhau Yếu tố nội dung bản đồ bao gồm các yếu tố về TN và KTXH Các yếu tố TN bao gồm: địa hình, hệ thuỷ văn, lớp phủ thực - động vật … Các yếu tố KTXH bao gồm: các điểm dân cư, các đối tượng KT-VH-LS-XH, mạng lưới các đường giao thông, ranh giới hành chính

Các yếu tố nội

dung

• Địa hình (dáng đất) bao gồm: dãy núi, cao nguyên, đồi, đồng bằng, vách đá,

khe sâu, bờ lở, bãi bồi, điểm độ cao

• Hệ thuỷ văn bao gồm: ao, hồ, sông ngòi, biển, kênh rạch, mương mán, các

loại hồ chứa nước tự nhiên và nhân tạo, các nguồn nước và các giếng nước

• Lớp phủ thực vật bao gồm các vùng rừng, đầm lầy qua được và không qua

được, sa mạc, các loại thực vật khác nhau phân bố trên khu vực thành lập bản đồ Ngoài ra có thể phối hợp với các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa, gió) hình thành thảm thực vật đó Về động vật, thể hiện các khu vực qui tụ các loài động vật khác nhau

• Các điểm dân cư bao gồm các thành phố, các khu vực làng xã, các điểm dân

cư dọc theo đường giao thông hoặc lẻ tẻ trên các vùng núi cao Các đối tượng KT-VHXH như: các trung tâm công nghiệp, nhà máy lớn, xí nghiệp, khu chế biến, khu chăn nuôi, sân bay, các công trình văn hoá công cộng, rạp chiếu phim, nhà hát, trường học, bệnh viện, lăng tẩm, chùa, nhà thờ, nghĩa trang, tượng đài

• Hệ thống đường giao thông bao gồm các loại đường sắt và đối tượng phụ

thuộc như nhà ga, sân ga, cầu vượt các loại đường ô tô: đường nhựa, đất, đá, đường mòn qua làng, qua rừng

• Mạng lưới địa giới hành chính chính trị: ranh giới quốc gia, tỉnh, huyện, xã

Tất cả các yếu tố nội dung trên được biểu thị nhiều hay ít, chi tiết hay sơ lược (hoặc không biểu thị) phụ thuộc vào mục đích, nội dung và tỉ lệ bản đồ cần thành lập Tương tự, kích thước của các đối tượng trên bản đồ được lựa chọn phụ thuộc vào tỉ lệ, mục đích sử dụng, phương pháp biểu hiện và đặc thù địa phương của khu vực thành lập bản đồ

3 Nội dung bản đồ

Mỗi một bản đồ địa lí bao gồm 3 yếu tố: yếu tố nội dung, yếu tố toán học và yếu

tố hổ trợ

3 yếu tố trên

bản đồ • Phần giới hạn trong khung bản đồ là yếu tố nội dung bản đồ, tức là sự thể

hiện bản đồ thuần tuý Yếu tố nội dung bao gồm sự truyền đạt về TN và

KT-XH khác nhau Các yếu tố TN như địa hình, thuỷ hệ, thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật… và các yếu tố VH-XH như các điểm dân cư, địa giới hành chính, các đối tượng KT công nghiệp, hệ thống giao thông, các di tích văn hoá, lịch sử… Các yếu tố nội dung nhiều hay ít không những chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ

bản đồ mà còn phụ thuộc vào mục đích thành lập bản đồ Yếu tố nội dung bản đồ không thể thống nhất trên các bản đồ khác nhau

• Sau yếu tố nội dung thì yếu tố toán học giữ vai trò quan trọng Yếu tố toán

học chính là những nguyên tắc toán học trong việc thành lập bản đồ Yếu tố toán học bao gồm: phương pháp chiếu đồ, tỷ lệ bản đồ, hệ thống lưới trắc địa

cơ bản Hệ thống lưới trắc địa đảm bảo việc chuyển từ bề mặt tự nhiên sang mặt elipsoid mà vẫn đảm bảo chính xác Mỗi bản đồ khác nhau có nội dung, mục đích sử dụng khác nhau nhưng không thể khác nhau về yếu tố toán học

• Yếu tố phụ, hổ trợ bao gồm bản chú giải, bản đồ phụ, đồ thị, lát cắt, số liệu

tra cứu… Yếu tố phụ nhằm bổ sung, giải thích và làm phong phú thêm hình tượng bản đồ, làm cho việc sử dụng bản đồ được dễ dàng thuận lợi

Câu hỏi bài tập

1 Dùng bất kỳ bản đồ nào bạn có, tìm hiểu và phân biệt các yếu tố nội dung, yếu tố toán học và hổ trợ trên bản đồ

2 Hai loại bản đồ khác nhau về chủ đề nhưng cùng mục đích sử dụng, ví dụ như bản đồ giao thông và bản đồ khí hậu dùng cho dạy

và học (bản đồ giáo khoa) thì chúng khác nhau cơ bản những điểm gì?

3 Ví dụ cùng bản đồ giao thông nhưng 2 tỷ lệ khác nhau thì chúng sẽ khác nhau cơ bản những điểm gì?

4 Phân loại bản đồ

Để hiểu rõ các loại bản đồ khác nhau ta tiến hành phân loại Phân loại bản đồ có

ý nghĩa quan trọng trong việc lưu trữ, bảo quản, sử dụng và thành lập bản đồ Các bản đồ được phân loại theo: tỉ lệ, lãnh thổ thành lập, mục đích sử dụng và nội dung bản đồ

4.1 Phân loại theo tỷ lệ

Những bản đồ có tỷ lệ khác nhau sẽ biểu diễn phạm vi lãnh thổ khác nhau Tỷ lệ bản đồ còn quyết định mức độ chi tiết của nội dung bản đồ Phân loại bản đồ theo tỷ lệ gồm:

• Bản đồ tỷ lệ lớn có tỷ lệ > 1:200.000

• Bản đồ tỷ lệ trung bình có tỷ lệ từ 1:200.000 đến 1:1.000.000

• Bản đồ tỷ lệ nhỏ có tỷ lệ < 1:1.000.000

4.2 Phân loại theo lãnh thổ

Bản đồ địa lý có thể phân loại theo lãnh thổ như sau: Bản đồ thế giới (gồm lục địa và đại dương), bản đồ bán cầu: Đông Tây Nam Bắc Bản đồ các lục địa chia thành bản đồ các vùng tự nhiên, các miền, các khu vực quốc gia Nếu chia theo dấu hiệu hành chính thì từ bản đồ thế giới chia thành bản đồ các châu, quốc gia, tỉnh huyện, xã

4.3 Phân loại theo mục đích

Bản đồ phục vụ cho các đốí tượng sử dụng khác nhau

• Bản đồ phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, giáo dục văn hoá

• Bản đồ phục vụ cho nền kinh tế quốc dân

• Bản đồ phục vụ cho quân sự quốc phòng

Trong mỗi nhóm lại được phân loại sâu hơn nữa Mục đích sử dụng bản đồ quyết định việc lựa chọn các yếu tố nội dung, phương pháp biểu hiện và cả tỷ lệ bản

đồ Hai bản đồ có chủ đề (nội dung) khác nhau nhưng giống nhau về mục đích sử

dụng thì giống nhau cả về mức độ khái quát, hình thức biểu hiện và tỷ lệ bản đồ Vd: Bản đồ giáo khoa treo tường địa lý tự nhiên và động thực vât

Ngược lại có những bản đồ giống nhau về nội dung nhưng khác nhau về mục đích sử dụng thì các yếu tố nêu trên (tỷ lệ, phương pháp biểu hiện, mức độ tổng quát hoá) sẽ khác nhau Vd: bản đồ kinh tế dùng trong qui hoạch và giảng dạy

4.4 Phân loại theo đề mục

Căn cứ vào nội dung chuyên môn của bản đồ, bản đồ địa lý được phân thành 2 nhóm chính: nhóm các bản đồ địa lý chung và nhóm bản đồ chuyên đề

Bản đồ địa lí

chung

• >1:5000 (gồm 1:200; 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000) gọi là bình đồ (bản đồ địa chính, bản đồ giải thửa thuộc nhóm này)

• 1:5000 đến 1:50.000 bản đồ điạ hình tỉ lệ trunng bình

• 1:50.000 đến 1:200.000 bản đồ điạ hình

Các bản đồ này được thành lập bằng cách đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa hoặc từ ảnh hàng không hoặc kết hợp cả 2 cách Bản đồ địa hình thường có tỷ lệ từ 1: 1.000, 1:10.000, 1:25.000, 1:50.000 và 1:100.000

• Nhóm bản đồ địa hình khái quát có tỷ lệ từ 1:200.000 đến 1:1.000.000 và được thành lập từ phương pháp biên soạn bản đồ, nội dung không tỷ mỉ như bản đồ địa hình, nhiều đối tượng thể hiện phi tỷ lệ

• Bản đồ khái quát có tỷ lệ nhỏ hơn 1:1.000.000 thường dùng các kí hiệu phi

bổ sung sao cho nội dung bản đồ phù hợp với thực tế

b Bản đồ chuyên đề

Bản đồ

chuyên đề Các bản đồ chuyên đề là những bản đồ mà nội dung của nó chỉ thể hiện một, hai

đối tượng hiện tượng địa lý Khác với bản đồ địa lý chung, bản đồ chuyên đề tập

trung thể hiện những hiện tượng riêng biệt của tự nhiên , kinh tế xã hội

So với bản đồ địa lý chung bản đồ chuyên đề phong phú và đa dạng hơn về chủ

đề, thể loại và phương pháp biểu hiện Theo đề mục, bản đồ chuyên đề được phân thành 4 nhóm

+Bản đồ chuyên đề về hoàn cảnh tự nhiên (địa lý tự nhiên) Bao gồm:

• Bản đồ địa chất (địa tầng, nham thạch, kiến tạo, trầm tích đệ tứ, thuỷ địa chất, khoáng sản có ích )

• Bản đồ địa vật lý

• Bản đồ địa hình bề mặt trái đất (bản đồ địa mạo, bản đồ độ cao )

• Bản đồ các hiện tượng khí quyển (bản đồ khí tượng, khí hậu )

• Bản đồ thuỷ quyển (thuỷ quyển đại cương, nước trên lục địa )

• Bản đồ thổ nhưỡng

• Bản đồ động thực vật

+ Bản đồ dân cư Bao gồm:

• Bản đồ phân bố dân cư

• Bản đồ thành phần dân cư (dân tộc, nghề nghiệp, tôn giáo, tuổi tác, giới tính )

• Bản đồ vận động tự nhiên (sinh tử)

• Bản đồ di cư, nhập cư

+ Bản đồ kinh tế

• Bản đồ tài nguyên tự nhiên cùng với sự đánh giá chung về mặt kinh tế

• Bản đồ công nghiệp, lâm nghiệp, nông nghiệp

• Bản đồ giao thông vận tải và các phương tiện liên hệ

• Bản đồ thương nghiệp: nội thương, ngoại thương

+ Bản đồ văn hoá, kỹ thuật

• Bản đồ chuyên đề thường đi sâu vào nội dung bên trong của hiện tượng, trong khi bản đồ địa lý chung chỉ phản ánh đường nét bên ngoài của hiện tượng

4 5 Phân loại theo đặc tính khác

Có thể phân loại theo một số đặc tính phụ khác như: theo số màu in (bản đồ 2, 3,

4, 6, 8 màu), theo số mảnh (2, 4 mảnh), theo tính chất sử dụng (bản đồ treo tường, để bản, bỏ túi), theo mục đích sử dụng (nghiên cứu, giảng dạy, du lịch…)

Câu hỏi bài tập

1 Nguyên tắc phân loại bản đồ là phải “liên tục” và “nhất quán”

Mục tiêu

Sau khi học xong phần này SV có thể Giải thích được tỷ lệ chung, tỷ lệ riêng và đặc tính của sai số chiếu đồ Hiểu được tỷ lệ bản đồ và tính toán được các bài toán liên quan đến tỷ lệ Nhận dạng các luới chiếu

Phân biệt được các phép chiếu bản đồ tỷ lệ nhỏ theo đặc tính sai số

Tỷ lệ bản đồ là tỷ số của giữa độ dài của một đoạn thẳng trên bản đồ và độ dài

tương ứng nằm ngang của đoạn thẳng đó ngoài thực tế; tỷ lệ bản đồ được viết 1:M

(không nên viết 1/M hoặc

M

1

Trong đó M là mẫu số tỷ lệ, nó chỉ rõ chiều dài nằm ngang của các đoạn thẳng trên thực địa đã được thu nhỏ bao nhiêu lần so với chiều dài của chúng trên bản đồ

Tỷ lệ

Ví dụ: đoạn thẳng AB trên bản đồ đo được 14.5mm ứng với bề dài nằm ngang của nó

ngoài thực tế là 72.5m Vậy tỷ lệ bản đồ là 1:M =

500 72

5 , 14

= 1:5000

M được chọn là những số chẵn như 200, 500 1000,…,1.000.000,… để dễ dàng cho việc nội suy thuận, nghịch, tiện lợi cho việc tính toán khi sử dụng bản đồ

Người ta phân biệt bản đồ tỷ lệ lớn và bản đồ tỷ lệ nhỏ

• Bản đồ tỷ lệ lớn có tỷ lệ ≥ 1:200.000

• Bản đồ tỷ lệ trung bình có tỷ lệ từ 1:200.000 đến 1:1.000.000

• Bản đồ tỷ lệ nhỏ có tỷ lệ ≤ 1:1.000.000

2 Tỷ lệ chung

Như chúng ta đã biết, tỷ lệ bản đồ không giống nhau trên toàn bộ tờ bản đồ Tỷ lệ bản

đồ được ghi dưới khung chỉ nói một cách khái quát về mức độ thu nhỏ bề mặt trái đất

mà thôi Vì vậy nó là tỷ lệ chung Tỷ lệ chung là tỷ lệ tại một điểm hay một đường

(tuỳ thuộc vào phép chiếu) nơi trái đất tiếp xúc với mặt chiếu (mặt hình học hổ trợ

đón nhận hình chiếu) Còn những điểm xa nơi tiếp xúc sẽ có tỷ lệ khác với tỷ lệ chung

3 Tỷ lệ riêng

Do ảnh hưởng độ cong của quả đất những điểm khác nhau trên bản đồ địa lý có tỷ lệ không như nhau, khác với tỷ lệ chung Tỷ lệ riêng xuất hiện ở nhưũng nơi mặt chiếu không tiếp xúc với mặt cầu (trái đất) Vì vậy tỷ lệ riêng là tỷ lệ một đoạn nhỏ vô hạn trên bản đồ và đoạn tương ứng của nó ngoài thực tế Nếu ta chọn tỷ lệ chung là 1 thì tỷ

lệ ở một nơi nào đó khác 1 thì nơi đó sẽ có tỷ lệ riêng Nó đặc trưng cho hiện tượng sai

số trong biểu hiện bản đồ (cụ thể là trong các phép chiếu đồ)

Như vậy nơi nào có

• m < 1 nơi đó bản đồ co lại so với tỷ lệ chung M

1 Độ dài cung kinh, vĩ tuyến Elipsoid tra từ bảng 1 trang 216 Giáo trình bản đồ học của Ngô Đạt Tam, 1986

• m > 1 nơi đó bản đồ giãn ra so với tỷ lệ chung M

Tỷ lệ bản đồ không những phản ánh mức độ thu nhỏ của đối tượng mà còn

• Qui định mức độ tổng quát hoá bản đồ

• Quyết định mức độ chính xác của bản đồ và ảnh hưởng đến mục đích sử dụng bản đồ

4 Độ chính xác của tỷ lệ bản đồ

Tỷ lệ bản đồ càng lớn, độ chính xác càng cao Thông thường, mắt người chỉ phân biệt được khoảng cách ≥ 0,1mm, nghĩa là khi có 2 điểm cách nhau một khoảng ≤ 0,1mm thì 2 điểm ấy coi như trùng nhau Vì vậy độ dài 0,1mm trên giấy được coi

là chuẩn để xác định độ chính xác của tỷ lệ bản đồ Vd: bản đồ 1:10.000 có độ chính xác là 1m, bản đồ 1:500 có độ chính xác là 0,05m

Tỷ lệ bản đồ càng lớn, trên bản đồ càng thể hiện được nhiều chi tiết địa hình địa vật, độ chính xác càng cao Ngược lại bản đồ càng nhỏ, địa hình, địa vật chỉ thể hiện khái quát

Bản đồ có tỷ lệ lớn mức độ chi tiết càng cao rất tốt đối với người sử dụng Song khi bản đồ có tỷ lệ càng lớn thì công đo vẽ càng lớn, giá thành bản đồ càng cao Mặc khác tỉ lệ bản đồ càng lớn, kích thước tờ bản đồ sẽ tăng lên, gây bất tiện cho người sử dụng

Vì những lí do trên, việc chọn lựa tỷ lệ khi đo vẽ một khu vực cần phải cân nhắc tính toán kỹ Một sự lựa chon sai tỷ lệ – quá lớn hoặc quá bé – đều gây ra lãng phí

5 Thước tỷ lệ

Biết tỷ lệ bản đồ và chiều dài một đoạn thẳng trên bản đồ sẽ biết được chiều dài thực ngoài thực tế và ngược lại Để thuận lợi cho việc nội suy thuận nghịch, người

ta thường vẽ thước tỷ lệ dưới mỗi mảnh bản đồ

Có hai loại thước tỷ lệ: tỷ lệ thẳng và tỷ lệ nghiêng

5.2 Thước tỷ lệ xiên

Để thành lập thước tỷ lệ xiên (hình 16), ta vẽ các ô vuông liên tiếp nhau, mỗi ô vuông có cạnh 2cm, ứng với bản đồ tỷ lệ 1:2000 “đơn vị cơ bản” ứng với ngoài thực tế là 40m

Cách sử dụng thước: muốn biết đoạn MN trên bản đồ dài bao nhiêu, ta đặt một đầu lên N, rồi đầu kia lên M rồi lựa khẩu độ trên thước tỷ lệ Tuỳ thuộc vào tỷ lệ bản

đồ mà đoạn MN được đo, sẽ tương ứng với ngoài thực tế bằng những giá trị khác nhau

Theo hình vẽ ứng với tỷ lệ khac nhau đoạn AB có độ dài thực tế khac nhau:

1:2.000 MN = 120 + 20 + 2 = 142 m 1:10.000 MN = 600 + 100 + 10 = 710 m 1:25.000 MN = 1500 + 250 + 25 = 1775m

2 Bố cục bản đồ

Sự lựa chọn kích thước, hình dạng, vị trí, cách bố trí các yếu tố trên bản đồ: bản đồ chính, bản đồ phụ, tên bản đồ, tỷ lệ, sơ đồ, lát cắt, bảng chú giải, số liệu trong, ngoài khung … sao cho hợp lí và bản đồ được trình bày một cách hài hoà, đẹp mắt (Hình 17)

Bố cục

bản đồ

tại đó mang tỷ lệ chính Nếu tỷ số khác 1 thì ta có tỷ lệ riêng Sai số độ dài hay diện

tích tại một điểm nào đó chính bằng hiệu số tỷ lệ riêng và 1

sai số độ

dài Hoặc dx’: độ dài một đoạn theo vĩ tuyến trên bản đồ

dx: đội dài một đoạn theo vĩ tuyến ngoài thực tế n: tỷ lệ riêng dọc theo vĩ tuyên

m

dx

dx m

Ví dụ: Trên bản đồ 1:1.000.000, một độ dài theo cung kinh tuyến là 1,03 cm, độ dài

này tương ứng ngoài thực tế là 10km Vậy tỷ lệ theo kinh tuyến là

03 , 1 10

3 , 10

=

=

km

km m

Sai số theo độ dài

vm= (1,03-1,0) 100% = 3%

Khi v > 0 độ dài trên bản đồ giãn ra so với ngoài thực tế Nếu với một đoạn thẳng bất kỳ thì tỷ lệ riêng về độ dài là

) , , (

'

λ ϕ α

u là góc thực tế

Câu hỏi Bài tập

1 Tỷ lệ bản đồ là gì? Tại sao bảnđồ cần có tỷ lệ?

2 Tỷ lệ bản đồ quyết định điều gì?

3 Tại sao trong các phép chiếu hình thường xuất hiện sai số? Có các loại sai số gì?

4 Phân biệt tỷ lệ riêng và sai số

5 Khái niệm về tỷ lệ chung và tỷ lệ riêng

6 Tính tỷ lệ quả cầu địa lý hoặc một bản đồ bất kỳ như thế nào?

7 Tính m, n trên các bản đồ khác nhau dựa vào số liệu về kích thước quả đất trong giáo trình Bản đồ học của Ngô đạt Tam (Phụ lục: Bảng 1, trang 216, Bản đồ học, 1986)

8 Chiều dài 10,2 cm trên bản đồ 1:1.000.000 tương ứng với chiều dài thực tế là 107 km Vậy bản đồ có sai số không? co hay giãn? Sai số là bao nhiêu?

9 Tính toán các BT chuyển số liệu đo trên bản đồ ra thực tế (và ngược lại)

• 10 cm trên bản đồ 1:25.000 tương ứng với ngoài thực tế là bao

nhiêu?

• Một độ dài 2km ngoài thực tế thu nhỏ trên bản đồ 1:50.000 được

bao nhiêu cm trên bản đồ?

• Một cm 2 trên bản đồ 1:50.000 tương ứng với ngoài thực tế là bao nhiêu?

• Một khu rừng đo được 10 ô vuông (cạnh ô vuông là 2mm) trên bản

đồ 1:25.000 vậy diện tích khu rừng ngoài thực tế là bao nhiêu?

• Một diện tích 25 hecta thu nhỏ trên bản đồ được 4cm 2 Vậy tỷ lệ bản đồ là bao nhiêu?

• Một diện tích 36 hecta thu nhỏ trên bản đồ 1:2.000 thì được bao

nhiêu cm 2 trên bản đồ?

4 Các phép chiếu bản đồ tỷ lệ nhỏ

1 Khái niệm

Phép chiếu là nguyên tắc toán học để triển khai bề mặt chiếu hình trái đất lên mặt phẳng bản đồ Khi thành lập bản đồ người ta chiếu những điểm bất kỳ trên bề mặt trái đất theo phương dây dọi đến đến mặt chiếu hình 2 Mặt chiếu hình trái đất có thể là mặt phẳng (bản

đồ tỷ lệ lớn), mặt nước gốc (độ cao), mặt elipsoid hay mặt cầu (bản đồ tỷ lệ nhỏ) Khi đó ta dùng những mặt hình học hổ trợ đón nhận hình chiếu (trụ, nón, mặt phẳng) Sau khi chiếu các đường kinh vĩ tuyến vào mặt hình học hổ trợ, ta triển khai mặt hình học thành mặt phẳng và thu nhỏ mặt hình học theo tỷ lệ cần thiết

Vậy, khi xây dựng bản đồ, vấn đề cơ bản là biểu thị bề mặt hình cầu (hoặc elipsoid) của trái đất lên mặt phẳng của bản đồ Để làm được điều này người ta dùng các phép

chiếu bản đồ Phép chiếu bản đồ nhằm xác định sự tương ứng điểm giữa bề mặt

elipsoid (hay mặt cầu) có toạ độ là ϕ và λ tương ứng với điểm trên mặt đất có toạ độ là

X, Y Sự tương ứng này có quan hệ hàm số, có thể viết dưới dạng

Phép chiếu

X = f1(ϕ,λ)

Y = f2(ϕ,λ) Phương trình này được gọi là phương trình chiếu Phương trình chiếu phải thoả mãn điều kiện f1 f2 là hàm liên tục và đơn trị Phương trình chiếu có nhiều dạng nên có nhiều phép chiếu khác nhau Mỗi phép chiếu cho ta cách biểu hiện các đường kinh vĩ tuyến lên mặt phẳng gọi là lưới chiếu bản đồ

Có rất nhiều phép chiếu Người ta dựa vào đặc tính sau đây để phân loại các phép chiếu hình

- Dựa vào tính chất biến dạng (đặc tính sai số)

- Dựa vào hình dạng mặt hình học hổ trợ

2 Phân loại các phép chiếu dựa vào đặc tính sai số

Để nghiên cứu tính chất biến dạng của các điểm, đường trên bản đồ, người ta dùng elip sai số (elip biến dạng) Các vòng tròn nhỏ trên elipsoid trái đất khi chiếu lên mặt phẳng

do sai số chúng bị biến dạng thành các elip, gọi là elip sai số

Trên bản đồ Trên elipsoid

Hình 18: Elip sai số

2 Trong thực tế, khi thay thế ở những bản đồ tỷ lệ lớn người ta dùng mặt phẳng thay cho mực nước gốc Việc biểu thị bề mặt trái đất lên mặt phẳng sẽ có sai số Sai số của 10km trên mặt nước gốc so với mặt phẳng vào khoảng 1:1.000.000 là sai số rất nhỏ, nên có thể coi việc đo dài trong khu vực bán kính 10km trên mặt phẳng cũng như trên mặt nước gốc

Mức độ sai của hình elip phản ánh mức độ sai của các hình dạng địa lý ở khu vực đó

So sánh trục của elip và đường kính của vòng tròn ta có sai số về độ dài So sánh diện tích của elip và diện tích của đường tròn ta có sai số về diện tích

Phân loại phép chiếu dựa vào đặc tính sai số chiếu hình gồm 3 nhóm chính

P chiếu đồng góc

Phép chiếu đồng diện tích

Phép chiếu đồng khoảng cách

Phép chiếu đồng góc

Hình 19: Phép chiếu hình trụ theo đặc tính sai số

tỷ lệ thuận về 2 trục, trục này dài lên (ngắn lại) bấy nhiêu lần thì trục kia cũng vậy (m=n)

2.2 Phép chiếu đồng khoảng cách

Trong phép chiếu này chiều dài của kinh tuyến (hoặc vĩ tuyến) là không đổi và bằng tỷ

lệ chính Vòng tròn nhỏ trên quả cầu là elip với trục nhỏ không đổi (đồng khoảng cách theo kinh tuyến) Tỷ lệ dài dọc theo 1 trong 2 hướng chính không đổi (m=1 hoặc n=1)

phép chiếu đồng diện tích và đồng góc không thể tồn tại trong một phép chiếu

Tỷ lệ riêng về diện tích p = m.n = 1

Kết luận: Phải tiến hành lựa chọn các phép chiếu đồ sao cho phù hợp với mục đích sử

dụng bản đồ

Ví dụ: Đối với bản đồ đất rừng, thực vật… cần chọn phép chiếu đồng diện tích để so

sánh các vùng thực vật, đất đai Dùng bản đồ cho mục đích hàng hải, hàng không, hướng gió, bản dồ giáo khoa treo tường cần chọn phép chiếu giữ góc đảm bảo hình dạng thực tế

3 Phân loại phép chiếu theo hình dạng mặt hình học hổ trợ

Người ta dùng mặt hình học hổ trợ để triển khai bề mặt tự nhiên của quả cầu thành mặt phẳng Mặt hình học hổ trợ đón nhận hình chiếu gồm: hình trụ, hình nón, mặt phẳng (hình 20) Trong phần này chỉ đề cập đến phép chiếu thẳng

Câu hỏi Bài tập

1 phân biệt phép chiếu và lưới chiếu

2 Trên quả cầu địa lí tìm 1 đường thẳng nối một số điểm dân cư lại với nhau Tìm lại các điểm dân cư đó trên bản đồ đường nối các điểm dân

cư đó trên bản đồ có phải là đường thẳng hay không? Tại sao?

3 Chọn lưới chiếu phù hợp thành lập bản đồ Việt Nam Tại sao?

4 Dựng các lưới chiếu hình trụ đồng diện tích, khoảng cách và đồng góc trên khổ giấy tuỳ chọn Tỷ lệ có thể chọn từ 1:100.000.000 đến 1:200.000.000 Nhận xét sự khác nhau các lưới chiếu

5 Dựng bản đồ Việt Nam trên lưới chiếu hình trụ đồng diện tích, khoảng cách và đồng góc Nhận xét

4 Phép chiếu hình trụ

Hình trụ được đặt tiếp xúc hoặc cắt quả cầu Chiếu bề mặt của quả cầu lên hình trụ, cắt

dọc hình trụ và trải ra mặt phẳng Trong phép chiếu hình trụ đứng chuẩn, kinh vĩ tuyến

là những đường song song và thẳng góc với nhau, khoảng cách giữa các kinh tuyến bằg nhau, khoảng cách giữa các vĩ tuyến tăng hoặc giảm dần từ xích đạo về cực (hình 21)

Lưới chiếu hình

trụ

Y X

Hình 21: Phép chiếu hình trụ

Công thức vuông góc của phép chiếu hình trụ có dạng là

X = f(ϕ)

Y = α λ Trong đó α là hệ số tỷ lệ

o Trong phép chiếu hình trụ đồng khoảng cách X = Y = R o

4.1 Phép chiếu hình trụ đồng khoảng cách (phép chiếu hình vuông)

Y X

Hình 22: Lưới chiếu hình trụ đồng khoảng cách

Đặc điểm lưới chiếu :

• Mỗi ô của kinh vĩ tuyến là hình vuông

• Chiều dài của đường xích đạo không đổi nxđ = 1

• Chiều dài các kinh tuyến bàng cung giãn thẳng m = 1

• Tỷ lệ độ dài dọc các vĩ tuyến là khác nhau và khác 1 (>1)

• Chiều dài vĩ tuyến bất kỳ trên bản đồ d’ = 2π R

• Chiều dài vĩ tuyến bất kỳ trên trái đất d = 2π R cos ϕ

• Tỷ lệ riêng dọc theo vĩ tuyến

ϕ ϕ

π

π

cos

1cos

2

2'

d n

Khi ϕ tăng, càng dần về cực thì cosϕ càng giảm vì vậy n càng tăng

4.2 Phép chiếu hình trụ đồng diện tích (Lambert)

D

YX

Hình 23: Lưới chiếu hình trụ đồng diện tích

Đặc điểm lưới chiếu

• Diện tích trên bản đồ bằng DT thực tế

• Hình trụ tiếp xúc với quả cầu tại xích đạo

• Càng về 2 cực, khoảng cách giữa các vĩ tuyến càng ngắn dần

• Khoảng cách từ xíchđạo đến vĩ tuyến nào đó được tính bằng công thức

D = R sinϕ

Ở cực ϕ = 900 sinϕ = 1 nên D = R

• Khoảng cách giữa các kinh tuyến kề nhau bằng cung giãn thẳng của xích đạo

n0 là hiệu độ kinh giữa 2 kinh tuyến

• Phép chiếu thuận lợi cho việc thành lập bản đồ vùng nhiệt đới

4.3 Phép chiếu hình trụ đồng góc Mecartor (Hà Lan 1519 – 1594)

ϕ

YX

π

π

cos

1cos

d n

Tỷ lệ theo kinh tuyến m = n

ϕ ϕ

ϕ

d

R dx Rd dx

n m

cos

cos 1 cos 1

• Phép chiếu này được dùng thành lập bản đồ phục vụ hàng hải hàng không

Câu hỏi Bài tập

1 Giải thích bảng tính sau đây

1.00 1.13 1.70 4.00 33.10

Lưới chiếu

hình nón

Hình 25: Lưới chiếu hình trụ

về 2 phía (phép chiếu hình nón đồng góc) Góc kẹp giữa các kinh tuyến tương ứng tỉ lệ

với hiệu độ kinh thực

tế

ρoϕ λ’

λ λ

ϕ

Hình 26: Lưới chiếu hình nón

Công thức tổng quát

ρ = f(ϕ) λ’ = α λ Trong đó α là hằng số

Trong đó ρ: là khoảng cách từ đỉnh hình nón đến vĩ tuyến

λ’ : góc kẹp giữa 2 kinh tuyến trên bản đồ

λ: hiệu độ kinh giữa 2 kinh tuyến ngoài thực tế

α = sinϕo x hệ số Công thức tính lưới chiếu hình nón

o

o o

g R R

λ ϕ λ

λ ϕ

λ λ

ϕ

λ ϕ λ

ϕ

λ ρ

o o

o o

d d

d

d d

R

d g R d R

d n

dx

dx n

sin'

sin'

1sin

'cos

'cot

cos'

1'

5.1 Phép chiếu hình nón đồng khoảng cách theo kinh tuyến

a Đặc điểm

• Kinh tuyến là cung giãn thẳng m = 1

• Vĩ tuyến là cung tròn đồng tâm, tại vĩ tuyến tiếp xúc không có sai số ρo = 1

• Bán kính tiếp xúc ρ0 là khoảng cách từ đỉnh hình nón đến vĩ tuyến tiếp xúc

λ' = sin o×

• Ta có m= 1, n = 1 tại vĩ tuyến tiếp xúc Càng xa nơi tiếp xúc sai số càng nhiều

• Thành lập bản đồ có lãnh thổ chạy dọc theo vĩ tuyến và có chiều rộng khoảng

• Qua bán kính ρo vẽ vĩ tuyến chuẩn

• Từ vĩ tuyến chuẩn về 2 phía đặt các đoạn cung D dọc theo kinh tuyến

Trong đó no là hiệu độ vĩ giữa 2 vĩ tuyến

• Qua các điểm trên vẽ các vĩ tuyến là những đường tròn đồng tâm

• Tính góc kẹp giữa các kinh tuyến λ' = sin ϕo× λ

• Dựng các đường kinh tuyến