đo vẽ và sử dụng bản đồ địa hình

Trong bản đồ địa hình, các điểm chi tiết được xác định cả vị trí mặt bằng x, y và độ cao H 5.2.1 Các PP xác định vị trí mặt bằng của các điểm chi tiết a Phương pháp toạ độc cực A, B: điể

GV: Đào Hữu Sĩ Khoa Xây dựng

Chương 5:

ĐO VẼ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ

ĐỊA HÌNH

NỘI DUNG CHƯƠNG 5

§5.1 KHÁI NIỆM VÀ NỘI DUNG

ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 5.1.1 Khái niệm

Đo vẽ bản đồ địa hình gồm các công đoạn: Thiết kế lập lưới khống chế toạ độ, độ cao; đo vẽ chi tiết địa hình; tính toán và vẽ bản đồ

Bản đồ địa hình thể hiện địa vật và dáng đất cao thấp khác nhau

Có 3 phương pháp đo vẽ chính:

- Phương pháp đo vẽ toàn đạc

- Phương pháp đo vẽ trên ảnh

- Phương pháp tổng hợp (tổng hợp cả hai phương pháp trên)

Hiện nay, có thể dùng công nghệ GPS để thành lập bản đồ địa hình.

Cơ sở khống chế toạ độ và độ cao để đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

ở khu công nghiệp, thành phố và khu kinh tế trọng điểm quy định trong bảng sau:

Diện tích khu vực đo vẽ

Khu vực (cấp) Đo vẽ

200 và lớn hơn II, III, IV 1, 2 Đường

chuyền kinh vĩ (1,2)

Lưới tam giác nhỏ

II, III, IV, kỹ thuật, đo vẽ

Từ 50 đến 200 III, IV 1, 2 II, III, IV, kỹ thuật, đo vẽ

Từ 10 đến 50 IV 1, 2 III, IV, kỹ thuật, đo vẽ

Mật độ điểm khống chế mặt bằng của lưới trắc địa nhà nước và lưới tam giác giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc đường chuyền cấp 1, cấp 2 phải đảm bảo ít nhất 4điểm/km2 ở vùng thành phố, khu công nghiệp, khu xây dựng

và 1điểm/km2 ở vùng không xây dựng.

5.1.2 Nội dung đo vẽ bản đồ địa hình (tỷ lệ lớn 1:5000 ÷ 1:500):

- Các điểm khống chế trắc địa, các kiến trúc độc lập, nhà ở, công

trình công cộng, công trình công nghiệp và nông nghiệp, công trình dân dụng

- Đường thông tin liên lạc, đèn biển báo, cột điện, cột cây số

- Đường sắt và các công trình liên quan: đường ngầm, sân ga,…

- Cầu đường: đường nhựa, đường đất, cầu các loại…

- Hệ thống thủy văn: sông suối, ao hồ, kênh rạch, …

- Hệ thực phủ, cây độc lập

- Phải đo hết các đường đặc trưng của dáng đất: đỉnh núi, đáy lòng chảo, điểm uốn thay đổi độ dốc, đường phân thủy, đường tụ thủy, đường mép chảo, yên ngựa… cao độ mực nước trong ao hồ, sông suối,…

- Dáng đất đặc trưng được biểu thị bằng các đường đồng mức kết hợp với ký hiệu, ghi chú độ cao.

- Phải ghi địa danh chính thức, nếu có tên địa danh cũ thì để tên cũ ấy trong ngoặc đơn

 i

Si

i B

§5.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẼ CHI TIẾT

Đo vẽ chi tiết là đo địa vật và dáng đất Đo chi tiết là xác định vị trí tương đối của điểm chi tiết với điểm khống chế

Trong bản đồ địa hình, các điểm chi tiết được xác định cả vị trí mặt bằng (x, y) và độ cao H

5.2.1 Các PP xác định vị trí mặt bằng của các điểm chi tiết

a) Phương pháp toạ độc cực

A, B: điểm gốc; i cần xác định

Đo góc cực và bán kính cực (i, Si)

b) Phương pháp hạ đường vuông góc

Từ điểm chi tiết M,

hạ đường vuông góc với cạnh

c) Phương pháp giao hội góc

A,B: Điểm gốc; N: điểm cần xác định

Dùng để xác định điểm ở xa hoặc điểm mà ta không thể đến được.Xác định A, B

Đặt máy tại A định hướng về B, ngắm N đo được góc ’A=3600- A

Đặt máy tại B định hướng về A, ngắm N đo được góc B

5.2.2 Xác định độ cao H của điểm chi tiết

a) Đo cao lượng giác (xem phương pháp đo cao lượng giác)

Trong đo vẽ bản đồ địa hình, độ cao các điểm chi tiết thường được xác định bằng phương pháp đo cao lượng giác Trong phương pháp toạ

độ cực, ta đo đồng thời 3 yếu tố (S, , V): cạnh cực, góc cực, góc đứng; b) Đo cao hình học

Khi yêu cầu độ cao được xác định chính xác cao thì ta sử dụng

phương pháp đo cao hình học

Phương pháp này ít dùng trong đo chi tiết vì tốn kém thời gian và công sức

§5.3 ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH (PHƯƠNG PHÁP

Khi mật độ điểm lưới khống chế đo vẽ chưa đủ thì bố trí tăng dày

bằng đường chuyền toàn đạc.

Đường chuyền toàn đạc được phát triển từ các điểm kinh vĩ trở lên

Và đảm bảo các yêu cầu trong bảng sau:

Và đường chuyền tồn đạc thoả điều kiện:

Chiều dài lớn nhất của một cạnh (m)

Số cạnh nhiều nhất trong đường

"

60 n

f  

phẳng bằng

Vùng

dốcnúi,

đồiVùng

40013001







S S

- Sai số khép của đường

- Khép chênh cao

Trong đĩ: n_ số cạnh đường chuyền độ cao

S = [S]/n chiều dài cạnh trung bình, tính theo đơn vị mKhi đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/500, cạnh đường chuyền tồn đạc phải đo bằng thước thép và thoả mãn các yêu cầu:

 

phẳng bằng

Vùng

dốcnúi,

đồiVùng

40013001

( 4

1000

1]

[ 

S

f S

5.3.2 Đo vẽ chi tiết (phương pháp toạ độ cực)

Đo đồng thời để xác định S, , V

Máy kinh vĩ phải được kiểm tra sai số MO trước khi đo

Thao tác tại một trạm đo như sau:

- Đặt máy vào trạm đo A (định tâm, cân bằng máy)

- Đo chiều cao máy iA (tính từ mặt mốc đến trục quay nằm ngang

của ống kính ≡ tâm bàn độ đứng)

- Ngắm chuẩn B (đặt bàn độ ngang = 00 00’ 00”)

- Đo điểm chi tiết (S, , V)

+ Đọc chỉ trên – chỉ dưới: ( + góc đứng V xác định S)+ Đọc chỉ giữa xác định chiều cao mia

+ Đọc bàn độ ngang xác định 

+ Đọc bàn độ đứng xác định V

- Khép chuẩn ngắm lại B Kiểm tra điều kiện ≤ 1’30”

Người đi mia phải dựng vào tất cả các điểm chi tiết đặc trưng của địa vật và dáng đất

Khoảng cách giữa điểm mia – điểm mia và khoảng cách giữa máy –mia được quy định trong bảng sau:

Tỷ lệ

bản đồ

Khoảng cao đều (m)

Khoảng cách lớn nhất giữa các điểm mia

(m)

Khoảng cách lớn nhất từ máy đến mia khi đo vẽ (m)

Những vấn đề cần lưu ý khi đo chi tiết:

- Có sự phối hợp nhịp nhàng giữa người đo, người đi mia và ghi sổ Đọc số trên mia trước, khi người đi mia di chuyển tới điểm khác người đứng máy đọc , V

- Chỉ đo ở một vị trí ống kính (thuận kính),  đọc đến phút

- Ở khu vực bằng phẳng nên đặt V=0 để tiện cho việc tính toán

- Phân chia ranh giới cho từng trạm đo, cần đo phủ một vài điểm ở các trạm kế cận để kiểm tra

- Phải vẽ sơ hoạ và ghi chú

- Các số liệu phải ghi ngay vào sổ đo

5.3.3 Tính toán

* Tính toán bình sai lưới khống chế

* Tính toán các số liệu đo chi tiết

Hmáy _Độ cao điểm đặt máy

imáy _ Chiều cao máy

5.3.4 Vẽ bản đồ

* Giấy vẽ: ít co giãn

* Kẻ lưới toạ độ ô vuông (kích thước ô vuông 10x10cm)

* Triển điểm khống chế trắc địa lên bản vẽ theo phương pháp toạ độ vuông góc, vẽ ký hiệu điểm khống chế; ghi số hiệu điểm (tử số) và độ cao của nó (mẫu số)

Ví dụ:

* Vẽ điểm chi tiết lên bản vẽ theo phương pháp tương ứng khi xác đo ở thực địa bằng thước chuyên dùng, compa,… và ghi độ cao của nó (độ cao điểm chi tiết chỉ lấy đến cm khi ghi lên bản đồ được đo vẽ với

khoảng cao đều >1m)

Các địa vật có thể vẽ theo tỷ lệ, vẽ theo ký hiệu, kết hợp với ghi chú

075 , 8

5

KV



* Vẽ đường đồng mức.

- Phương pháp giải tích

- Phương pháo kẻ tia

- Phương pháp đường song song

- Phương pháp ước lượng

§5.4 ĐO VẼ MẶT CẮT ĐỊA HÌNH

Để phục vụ cho công tác thiết kế và thi công các công trình có dạng tuyến như: đường sắt, đường ô tô, kênh đào, đường hầm đường ống,… phải tiến hành đo vẽ mặt cắt địa hình

Mặt cắt địa hình biểu diễn hình dáng cao thấp của mặt đất tự nhiên chạy dọc theo một tuyến nào đó

Mặt cắt địa hình gồm: mặt cắt dọc và mặt cắt ngang

Đo vẽ mặt cắt địa hình gồm các công đoạn chính sau:

- Cắm tuyến ra ngoài thực địa (đối với công trình y/c độ chính xác vị trí điểm cao)

5.4.1 Đo mặt cắt

Tuyến mặt cắt dọc và mặt cắt ngang vuông góc với nhau

Để vẽ được mặt cắt chúng ta cần phải đo đạc xác định được vị trí cũng như độ cao của các điểm cần thể hiện trên đồ thị mặt cắt

Mặt cắt ngang (Tỷ lệ S:H =1:1)

Mặt cắt dọc (Tỷ lệ S:H =10:1)

S(m) 30

110 150 200

Mặt cắt dọc7.24

Minh họa cách dựng điểm mặt cắt địa hình

Để xác định điểm mặt cắt dựa vào khoảng cách S và độ cao H:

- Từ khoảng cách S, kẻ đường // trục H

- Từ độ cao H, kẻ đường // trục SGiao hai đường kẻ là điểm cần xác định

Đường nối các điểm (đường gấp khúc) thể hiện mặt cắt địa hình

Tên cọc

Khoảng cách ngang (m)

Độ cao mặt đất (m) 25,78 24,25 24,00 23,28 24,40 24,30

SỬ DỤNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

§5.5 ĐỊNH HƯỚNG BẢN ĐỒ (Ở THỰC ĐỊA)

5.5.1 Định hướng bằng địa bàn

Đặt bản đồ nằm ngang trên mặt đất,

đặt địa bàn sao cho đường nối Bắc Nam

trùng với trục X của lưới toạ độ

Xoay tờ bản đồ cho đến khi đầu Bắc

kim nam châm chỉ hướng trùng với

hướng Bắc Nam của tờ bản đồ

5.5.2 Định hướng dựa vào địa vật

Ta dựa vào địa vật hình tuyến như đường sắt, đường ô tô,… để định hướng bản đồ Đặt bản đồ nằm ngang và xoay cho đến khi phương của địa vật hình tuyến trên bản đồ trùng với phương của địa vật hình tuyến

đó ngoài thực địa

§5.6 XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI ĐIỂM

TRÊN BẢN ĐỒ 5.6.1 Xác định đoạn thẳng

a) Dùng thước khắc vạch đến mm

Muốn xác định khoảng cách giữa hai điểm trên bản đồ ta chỉ việc đặt thước đo khoảng cách giữa hai điểm đó trên bản đồ (đọc số đến mm hoặc 0,1 của mm) rồi nhân với mẫu số tỷ lệ bản đồ M ta được khoảng cách

thực

Sthực tế = Sbđ * M (5.5)(M: Mẫu số tỷ lệ bản đồ)

c) Dựa vào toạ độ phẳng (x,y)

Dựa vào lưới toạ độ ta xác định được toạ độ điểm A(xA, yA), B(xB, yB)

5.6.2 Xác định chiều dài đường cong

a) Chia đường cong thành nhiều đoạn nhỏ

Dùng compa mở khẩu độ nhỏ (đã được xác định chiều dài theo thước tỷ lệ hoặc thước mm) đo đếm số đoạn

Chiều dài đường cong = số đoạn x độ lớn khẩu độ + phần lẻ

b) Dùng dụng cụ đo đường cong

§5.7 ĐO DIỆN TÍCH TRÊN BẢN ĐỒ

Có thể sử dụng một trong các phương pháp sau đây:

5.7.1 Tính diện tích bằng cách chia hình tam giác (Đo diện tích đa giác)

Để tính diện tích một hình đa giác, ta chia nó thành các tam giác rồi sau đó đo đường cạnh đáy và chiều cao của nó ta tính được diện tích của từng tam giác





 n

i i

P P

1

giac da

100

5.7.2 Đo diện tích bằng lưới ô vuông

Để đo một khu đất nhỏ có đường biên là một đường cong khép kín dùng phim kẻ lưới ô vuông 1x1 mm, 2x2 mm hoặc 5x5 mm đặt lên hình cần đo

- Đầu tiên đếm số ô nguyên

- Đếm số ô khuyết, ước lượng

Tùy theo tỷ lệ bản đồ mà ta tính ra được 1 ô vuông tương ứng với bao nhiêu m2 ngoài thực địa

Diện tích của khu đất bằng tổng số ô nhân với diện tích của 1 ô

ngoài thực địa

Để tăng độ chính xác, ta xoay lưới ô vuông theo hướng khác và ta tiếp tục đếm, tính diện tích lần thứ 2 Nếu sai số nằm trong giới hạn theo công thức (6.4) thì lấy kết quả trung bình

5.7.3 Tính diện tích theo toạ độ vuông góc.

Khi đa giác có các đỉnh đã biết toạ độ

Trong đó: i = 1, 2, 3, , n là ký hiệu

số hiệu đỉnh của đa giác được đánh số

tăng theo chiều kim đồng hồ

§5.8 ỨNG DỤNG CỦA ĐƯỜNG ĐỒNG MỨC TRÊN

BẢN ĐỒ 5.8.1 Khái niệm đường đồng mức

Trong giới hạn hẹp có thể coi đường đồng mức là đường bình độ

- Đường bình độ: là đường thể hiện các điểm cùng độ cao

- Khoảng cao đều ( E ): là chênh cao giữa 2 đường bình độ liên tiếp

- Đường bình độ mẹ (cái): nét đậm

Thường 5 khoảng cao đều có 1 bình độ mẹ; nên sẽ là các

- Đường bình độ con: nét mảnh

Đường phân thủy và tụ thủy

Tìm mối liên hệ thích hợpGhi chú độ cao, chưa vẽ bình độ

5.8.2 Dựa vào đường đồng mức để xác định độ cao

Ví dụ cần xác định độ cao HN của điểm N như hình vẽ

Vẽ đường ngắn nhất qua N cắt 2 đường bình độ 2 bên, rồi đo a, b

AB AB

25

30 35

40

40 35 30 25

S H(m)