Bài giảng môn Xây dựng lưới khống chế

Thực chất của phương pháp đa giác là đo trực tiếp tọa độ cực của các điểm để tính ra tọa độ vuông góc của các điểm đó. Muốn xây dựng lưới như hình vẽ, người ta đo tất cả các góc từ 1n và các cạnh từ S1Sn. Căn cứ vào tọa độ điểm đã biết và góc phương vị gốc để tính tọa độ cho các điểm.+Tính chuyền phương vị: (theo góc trái)

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

CHƯƠNG 1: XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG

1.1: KHÁI QUÁT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG1.Phương pháp Đa giác (Đường chuyền)

- Muốn xây dựng lưới như hình vẽ, người ta đo tất cả các gĩc từ β1→βn và các cạnh từ

S1→Sn Căn cứ vào tọa độ điểm đã biết và gĩc phương vị gốc để tính tọa độ cho các điểm

+Tính chuyền phương vị: (theo gĩc trái)

1

1 0 1 1

1 1

sin

SinA S S A

S B

S

=

⇒

=

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

4 phương pháp tam giác đo “gĩc – cạnh”

Phương pháp này chúng ta đo tất cả các gĩc và các cạnh trong lưới, việc tính tốn tọa độ của các điểm sẽ đơn giản giống như phương pháp đa giác, phương pháp này kết cấu chặt chẽ nên độ chính xác rất cao

Hiện nay ở các nước trên thế giới cũng như Việt Nam việc xác định vị trí mặt phẳng và

độ cao được sử dụng phương pháp định vị tồn cầu GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM)

1 1

2 1

2 1

2 1 1

1 1 1

2 1

2 1

c b a arcCos C

CosC b a b a

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

1.2: NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG LƯỚI TAM GIÁC NHÀ NƯỚC

1.2.1 Nguyên tắc

Như chúng ta đã biết: Lưới khống chế Trắc địa nĩi chung được xây dựng theo nguyên tắc từ tồn diện đến cục bộ, từ tổng quát đến chi tiết, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp

Lưới tam giác Nhà nước cũng được xây dựng theo nguyên tắc trên, là lưới khống chế Trắc địa cơ bản thống nhất trong tồn quốc, phục vụ cho việc đo vẽ Bản đồ địa hình các loại tỷ

lệ nhằm thỏa mãn yêu cầu của nền kinh tế và quốc phịng Lưới tam giác Nhà nước được chia làm 4 hạng (hạng I, hạng II, hạng III, hạng IV), các hạng trên khác nhau về độ chính xác đo gĩc, đo cạnh, chiều dài cạnh và trình tự phát triển lưới

Lưới tam giác hạng I và II cịn cung cấp số liệu cho nghiên cứu khoa học

1.2.2 Quy định khi xây dựng lưới tam giác Nhà nước

1) Lưới tam giác hạng I

Gồm các tam giác cĩ cạnh gần bằng nhau, liên kết chặt chẽ với nhau (dưới dạng tam giác dày đặc hoặc khĩa tam giác) trên phạm vi tồn quốc

- Chiều dài cạnh từ 20 đến 30km, trung bình là 25km (trường hợp đặc biệt do địa hình hoặc yêu cầu xây dựng cơng trình khu cơng nghiệp , thành phố thì cạnh cĩ thể >30km hoặc < 20km)

- Trong lưới tam giác cứ từ 10 đến 12 hình tam giác phải xác định 1 cạnh đáy hoặc cạnh mở rộng, bố trí đều khắp trong lưới

- Sai số trung phương đo gĩc mβ ≤± 0.7” (tính theo cơng thức pêrêrơ với lưới từ 20 hình tam giác trở lên)

[ ]

n

WW m

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

- Sai số trung phương gĩc phương vị : mα≤± 0.5” (gĩc phương vị được xác định bằng phương pháp Thiên văn, cĩ phương vị Thiên văn rồi dựa vào phương trình Lapơlát để tính đổi phương

vị Thiên văn thành phương vị Trắc địa

2) Lưới tam giác hạng II

Là lưới tăng dầy trung gian làm cơ sở để phát triển lưới hạng III và hạng IV Dựa vào lưới tam giác hạng I, lưới tam giác hạng II được phát triển theo hình thức chêm điểm hoặc chêm lưới thành một hệ thống chặt chẽ (cĩ thể là khĩa hoặc lưới)

- Chiều dài cạnh từ 7 đến 20km, trung bình là 13km

- Sai số trung phương đo gĩc mβ ≤± 1.0” (tính theo cơng thức pêrêrơ với lưới từ 20 hình tam giác trở lên)

- Sai số trung phương tương đối đo chiều dài cạnh đáy (kể cả cạnh mở rộng)

≤ 1/300 000 (Sđáy ≥ 4km)

3) Lưới tam giác hạng III và hạng IV

Dựa vào lưới tam giác hạng I và II để phát triển, bố trí theo hình thức chêm điểm hoặc chêm lưới

- Chiều dài cạnh hạng III từ 5 đến 8km, hạng IV từ 2 đến 5km, trường hợp đặc biệt cĩ thể dài hơn hoặc ngắn hơn nhưng phải đảm bảo mật độ điểm và độ chính xác yêu cầu

- Sai số trung phương đo gĩc hạng III: mβ ≤ ± 1.8” , hạng IV: mβ ≤ ± 2.5” (tính theo cơng thức pêrêrơ với lưới từ 20 hình tam giác trở lên)

- Trường hợp xây dựng lưới tam giác hạng III và IV trong khu vực chưa cĩ hạng cao thì trong lưới phải bố trí các cạnh đáy (ít nhất là 2 cạnh) Sai số trung phương tương đối đo chiều dài cạnh đáy ≤ 1/ 200 000

* LƯU Ý:

+ Tại mỗi điểm tam giác phải bố trí 2 điểm định hướng cĩ chơn mốc và phải thỏa mãn các điều kiện sau:

- Từ mặt đất của điểm tam giác phải nhìn thấy cọc dấu của điểm định hướng

- Khoảng cách từ điểm tam giác đến điểm định hướng: ở vùng núi từ 250 – 3000m, đồng bằng từ 500 – 1000m

- Gĩc kẹp giữa 2 điểm định hướng ≥ 600 (sai số trung phương đo hướng đến điểm định hướng ≤± 2.5”)

- Một trong 2 điểm định hướng cĩ thể là điểm tam giác khác (nhưng từ mặt đất phải nhìn thấy chân cột tiêu đĩ) hoặc các vật kiến trúc kiên cố như ( đỉnh tháp nước, tháp nhà thờ, tháp chuơng, cột thu lơi) nằm cách điểm tam giác khơng quá 6km (nếu là điểm tam giác) và 3km (các vật kiên cố)

- Một điểm định hướng khơng dùng chung cho nhiều điểm tam giác

+ Một số chỉ tiêu

Hạng khống chế Diện tích

của 1 điểm

Cho phép đo vẽ BĐĐH tỷ lệ

Sai số khép tam giác

Sai số trung phương cạnh yếu

Sai số trung phương tương đối cạnh đáy

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

Để làm cơ sở khống chế đo vẽ Bản đồ địa hình, các điểm tam giác phải bố trí đều khắp, mật độ quy định như sau:

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

1.3 : THIẾT KẾ, CHỌN ĐIỂM, DỰNG TIÊU, CHƠN MỐC1.3.1 Thiết kế

- Các tài liệu liên quan như: Khí tượng, địa chất, thủy văn, giao thơng, dân cư

+ Sau khi thu thập, phân tích các tài liệu trên thì tiến hành thiết kế

- Bước 1: Thiết kế trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/100 000 sau đĩ dựa vào bản đồ tỷ lệ lớn hơn để thiết kế

- Bước 2 : Dựa vào các tài liệu khảo sát, chọn điểm ở thực địa để chỉnh lý bản thiết kế ở bước 1 để cĩ sơ đồ lưới thiết kế hồn chỉnh hơn

*Mục đích: Thiết kế được lưới tam giác trên bản đồ theo chỉ tiêu kỹ thuật.

2 Các yêu cầu và trình tự khi thiết kế.

- Gĩc trong khĩa hoặc lưới tam giác tốt nhất là 600, trường hợp do địa hình nếu gĩc nhỏ hơn

mà hạ thấp được chiều cao cột tiêu thì: lưới tam giác hạng I được nhỏ tới 400, hạng II; III;

IV khơng được nhỏ hơn 300 (gĩc giữa 2 hướng cùng hạng), cá biệt cĩ thể nhỏ hơn nhưng ≥

250

- Phải thiết kế cạnh đáy hoặc lưới đường đáy sao cho vị trí cạnh đáy hoặc cạnh mở rộng của lưới đường đáy phải đảm bảo khả năng phát triển của lưới về mọi hướng cần thiết, lưới đường đáy cĩ dạng hình thoi đơn hay hình thoi kép phải cĩ tổng 2 gĩc ở đường chéo dài ≥

360

Khi thiết kế cạnh đáy hay lưới đường đáy phải thiết kế hướng đo nối độ cao tới các điểm của cạnh đáy hay lưới đường đáy với các điểm thủy chuẩn gần nhất

- Khi thiết kế lưới hạng cao phải chú ý đến khả năng phát triển của lưới các lưới hạng thấp

- Chiều cao tia ngắm vượt chướng ngại vật được quy định:

+ Hạng I: ở đồng bằng ≥ 6m, vùng núi ≥ 4m

+ Hạng II: ở đồng bằng ≥ 4m, vùng núi ≥ 2m

+ Hạng III và IV: khơng được thấp hơn 1m

b)Trình tự khi thiết kế

- Vẽ khĩa hoặc lưới tam giác, đường thủy chuẩn đã cĩ lên bản đồ

- Khi thiết kế khĩa hoặc lưới tam giác hạng I thì trước tiên phải xác định vị trí cạnh đáy hoặc lưới đường đáy, sau đĩ từ cạnh đáy phát triển sang các cạnh khác

- Bố trí khĩa hoặc lưới tam giác xong phải thiết kế đường đo nối độ cao đến các điểm đầu đường đáy và các điểm tam giác khác, xác định phương pháp đo nối độ cao

3 Tài liệu sau khi thiết kế

- Bản đồ tỷ lệ 1/100 000 hoặc 1/ 50 000 đã vẽ khĩa hoặc lưới tam giác

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

- Sơ đồ hoặc bản đồ tỷ lệ 1/200 000 hoặc 1/500 000 trên đĩ đã vẽ khĩa hoặc lưới tam giác, đường đo nối độ cao và phương hướng đo gĩc thiên đỉnh

- Phần thuyết minh phải nêu rõ đặc điểm địa lý tự nhiên của khu vực cơng tác, tình hình thành quả đo đạc đã cĩ, cơ sở thiết kế, chiều cao cột tiêu và các vấn đề cần chú ý khi thực hiện thiết kế

- Điểm được chọn phối hợp với các điểm cũ cho ta đồ hình lưới tốt nhất

- Vị trí điểm được chọn phải đảm bảo nhìn thơng suốt đến các điểm khác trực tiếp hoặc sau khi dựng tiêu và tiện cho việc tăng dày lưới tam giác cấp thấp sau này

- Vị trí điểm được chọn phải cĩ vị trí tốt nhất cho việc chơn và bảo quản mốc lâu dài, tiện cho việc dựng tiêu và tiến hành đo ngắm Đường đi đến điểm dễ dàng nhưng phải cách xa đường sắt, đường quốc lộ, đường dẫn điện thơng thường và các vật kiến trúc từ 30m trở lên,

xa đường dây điện cao thế > 120m

- Khi chọn vị trí điểm cần chú ý đến việc giảm ảnh hưởng của chiết quang trong cơng tác đo ngắm sau này, tia ngắm phải cao hơn chướng ngại vật 1 trị số là a (a phụ thuộc vào cấp hạng tam giác) và tránh đi qua các thành phố và nhà máy lớn…

- Khi điểm thiết kế khơng phù hợp với thực tế thì người chọn điểm cĩ thể thay đổi vị trí thiết

kế nhưng vẫn phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đã nêu

- Ngồi ra tại các điểm tam giác chúng ta phải chọn 2 điểm định hướng như đã quy định

* Sau khi chọn được vị trí điểm phải đĩng cọc đánh dấu và đánh số cho điểm (đặt tên và ghi phiên hiệu), vẽ sơ đồ ghi chú điểm và cắm cờ để tiếp tục chọn các điểm

Hạng I đánh từ 01-20Hạng II đánh từ 21-40Hạng III đánh từ 41-70Hạng IV đánh từ 71 trở đi

* Ví dụ: - Điểm ∆ hạng I số 7 nằm ở mảnh bản đồ 1/100 000 F-48-95 cĩ số hiệu là: (09507)

- Điểm ∆ hạng II số 25 nằm ở mảnh bản đồ 1/100 000 E-48-08 cĩ số hiệu là: (20825)

- Điểm ∆ hạng III số 44 nằm ở mảnh bản đồ 1/100 000 F-48-93 cĩ số hiệu là: (093 44)

- Điểm ∆ hạng IV số 80 nằm ở mảnh bản đồ 1/100 000 C-48-35 cĩ số hiệu là: (635 80)

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

Số thứ tự của các điểm tam giác trên 1 mảnh bản đồ tỷ lệ 1/100 000 được đánh từ tây sang đơng từ bắc xuống nam

3 Xác định chiều cao cột tiêu

a) Ảnh hưởng chiết quang và độ cong Trái đất đối với tia ngắm

-Để xét ván đề này chúng ta coi trái đất là khối

cầu (như hình vẽ)

-Hai điểm A và B là 2 điểm trên mặt đất, do mặt

đất là 1 mặt cong nên tia ngắm đi từ A tới B là tiếp

tuyến của cung trịn AB tại A, tia ngắm này cắt đường

nối dài OB tại B’ Như vậy tại A muốn nhìn thấy B thì

tại B phải dựng cột tiêu cao bằng đoạn BB’

A t B’

s B”

B ∆h 0

Nếu gọi k là hệ số chiết quang và coi cung AB” là cung trịn bán kính R’ thì R’=R/k Khi đĩ B’B”=S2/2R’

* Như vậy từ A muốn nhìn thấy B thì tại B phải dựng cột tiêu cao bằng đoạn BB”

t h

∆+

=

∆2

2

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

* Như vậy: tia ngắm A1CB1 nằm trên mặt Geoit qua C, do ảnh hưởng của độ cong Trái đất và chiết quang tia ngắm nên đi theo đường A2CB2

-Theo quy định tia ngắm phải vượt chướng ngại vật C một khoảng là a, do đĩ tia ngắm

đi từ A đến B theo đường A3C’B3 Tức là cột tiêu phải dựng tại A và B là:

- Dựa vào bản đồ địa hình tìm ra S1 ; S2 và ∆H1 ; ∆H2

- Dùng giấy kẻ ơ ly vẽ hệ trục tọa độ, trục tung biểu thị độ cao, trục hồnh biểu thị khoảng cách, điểm C là gốc tọa độ

- Từ gốc tọa độ lấy sang trái 1 đoạn bằng S1; lấy sang phải 1 đoạn bằng S2 được A1 và B1

- Từ A1 và B1 kẻ 2 đường song song với trục tung, từ A1 và B1 lấy xuống phía dưới trục hồnh các đoạn V1 và V2 được A2 và B2

- Nếu ∆H1 và ∆H2 > 0 thì từ A2 và B2 lấy xuống phía dưới các đoạn ∆H1 và ∆H2 được 2 điểm

A và B (nếu ∆H1 và ∆H2 < 0 thì lấy lên trên được A và B)

- Từ A lấy ngược lên 1 đoạn h1’ được A4, từ C lấy lên 1 đoạn bằng a được C’ Nối A4C’ cắt đường // trục tung tại B4 , khoảng cách BB4 chính là cột tiêu h2’ tại B (dùng thước đo trên bản vẽ)

1.3.3 Cột tiêu tam giác.

-Bồ ngắm và trụ giữa phải thẳng đứng

-Các tâm: bồ ngắm, bệ đặt máy, tâm mốc phải gần trùng nhau theo đường dây dọi

-Bậc thang trèo và tay vịn phải đầy đủ và chắc chắn

-Chân cột giá trong khơng được sát với giá ngồi

1

2 1

/ 1 2

/

S

S h h h

h = − −

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

3 Cấu tạo cột tiêu

a) Bồ ngắm

Là bộ phận làm mục tiêu ngắm, cĩ dạng hình trụ, kích thước tùy theo cấo hạng tam giác

Cấp hạng Bồ ngắm (m)Đường kính Bồ ngắm (m)Chiều caoI

IIIII & IV

0.50.40.3

1.00.80.6

b)Sàn đặt đèn, gương phản chiếu (thay cho bồ ngắm)

Khoảng cách giữa các điểm tam giác hạng I& II thường xa, ngắm trực tiếp vào bồ ngắm rất khĩ khi thời tiết xấu nên người ta dùng đèn để đo ban đêm hoặc gương để phản chiếu ánh sáng làm mục tiêu

c) Bệ đặt máy

Trong khi đo ngắm đặt máy lên giá 3 chân (chân máy) khơng nhìn thấy điểm cần ngắm,

đo đĩ người ta phải nâng chiều cao máy bằng cách làm giá trong để đặt máy (đầu chụm phía trên giá trong đĩng bệ để đặt máy)

d) Các bộ phận khác

Ngồi ra cịn cĩ giá trong, giá ngồi, thang trèo, xà ngang, xà chéo, sàn đứng để đo

CỘT TIÊU ĐIỂM TAM GIÁC NHÀ NƯỚC

Bệ đặt máy Thang trèo Sàn đứng Giá trong Giá ngồi

(Cột tiêu 2 chĩp)

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

-Mốc phải là 1 khối bê tơng cĩ kết cấu vững chắc

-Trung tâm mốc phải gắn dấu bằng sứ hoặc kim loại, đỉnh dấu cĩ kẻ chữ thập để làm tâm

-Cơng tác chơn mốc phải được tiến hành sau khi dựng tiêu, khi chơn phải chỉnh mốc sao cho trụ giữa, bệ đặt máy, tâm mốc gần nằm trên đường dây dọi, khoảng cách lệch tâm giữa bồ ngắm, bệ máy và tâm mốc < 10cm, giữa các tầng mốc < 3mm

-Trong khi chơn mốc phải tuân thủ theo quy định sau

+ Đáy hố phải bằng phẳng, giữa các tầng mốc và đáy hố phải cĩ lớp đất xốp, khi lấp đất phải đầm thật chặt

+ Các tầng mốc phải bằng phẳng, chất lượng tốt+ Tầng mốc trên cùng phải cĩ nắp đậy bằng bê tơng+ Tâm các tầng mốc phải nằm trên đường dây dọi+ Đo chiều cao các tầng mốc giữa các tâm (chính xác tới mm)-Sau khi dựng tiêu và chơn mốc xong phải vẽ vào ghi chú điểm sơ đồ mặt cắt mốc và ghi chú độ cao giữa các tầng mốc

(Mốc gắn đá)

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

BẢNG GHI CHÚ ĐIỂM LƯỚI MẶT PHẲNG

Cấp hạng:

Hình mặt cắt mốc

Chỗ dán bản đồ

địa hình khu vực điểm

tỷ lệ: 1/50 000

Chủ đất:

Nơi đặt mốc: Thôn xã huyện tỉnh

Đường giao thông: Từ đến (gần )

định hướng

B- C-

Họ tên, địa chỉ người dẫn đường:

Chỗ ở người dẫn đường:

50cm

15cm

40cm 40cm

20cm

Sơ đồ vị trí mốc

(tỷ lệ 1/500 hoặc 1/1000)

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

1.4: NGUYÊN LÝ ĐO GĨC - MÁY ĐO GĨC1.4.1 Nguyên lý đo gĩc

1 Nguyên lý

Khi nĩi đến gĩc đo ngồi thực địa là nĩi tới gĩc bằng và gĩc đứng

Xét 3 điểm A, O, B ở thực địa (như hình vẽ) chúng nằm trên các độ cao khác nhau so với mặt phẳng nằm ngang (H)

* Qua O dựng đường dây dọi Z,

* Gĩc AOA0 và BOB0 chính là gĩc ngiêng

(gĩc đứng) của hướng OA và OB ngồi thực

Theo nguyên lý đo gĩc thì máy kinh vĩ phải cĩ 1 số bộ phận chủ yếu sau:

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

(Bàn độ làm bằng thủy tinh hoặc kim loại, hình trịn, mỏng, trên đĩ cĩ khắc vạch và đánh số)

-Để bắt được mục tiêu thì máy phải cĩ ống ngắm (ống kính) gồm kính vật, kính mắt, bộ phận điều quang và lưới chỉ chữ thập (các bộ phận trên được gắn đồng trục và trùng với trục hình học của ống kính)

-Để cân bằng máy (trục đứng thẳng đứng, trục

ngang nằm ngang) thì máy phải cĩ ống thủy (dài và

trịn), để đưa bọt thủy vào giữa thì đế máy phải cĩ

các ốc cân

2 Điều kiện hình học của máy

-Trục đứng VV phải ⊥ với mặt phẳng nằm ngang

và qua tâm bàn độ ngang

-Trục đứng VV phải ⊥ với trục ngang HH

-Trục ngắm CC phải ⊥ với trục ngang HH

-Trục ngang HH phải ⊥ với bàn độ đứng và qua

tâm bàn độ đứng

-Trục ống thủy dài LL phải // với mặt phẳng bàn

độ ngang

V CBàn độ đứng

H H

BĐN

C

ốc cân

tay địn ở 2 đầu cĩ mấu, 1 đầu để

trượt được tự do trên rãnh Acximet

và 1 đầu gắn với bản mặt //, (2 bản

mặt //)

Đĩa đồng Ốc chuyển BĐCN Rãnh Acximét

Mấu cánh tay địn Cánh tay địn Khung đọc số Bản mặt //

b) Nguyên lý bản mặt song song

Để đọc được số người ta dựa vào nguyên lý bộ đo cực nhỏ tức là dùng núm chuyển BĐCN cho bản mặt // xoay đi, tia sáng truyền ảnh bàn độ đến kính hiển vi đọc số bị thay đổi

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

- Hình b: Xoay BĐCN làm cho tia sáng qua bản mặt // bị khúc xạ đẫn đến ảnh bàn độ ở 2 vạch đối diện tới kính hiển vi đọc số trùng nhau, khoảng di chuyển của tia sáng được thể hiện trên BĐCN

- Tồn bộ chiều dài của BĐCN bằng ½ khoảng chia nhỏ nhất trên bàn độ Vậy muốn đọc được số trên bàn độ thì phải xoay BĐCN cho ảnh vạch khắc trên dưới của bàn độ trùng nhau

*VD: Máy OT02 hoặc Wild T3

4 30

10 15 20 25

15 20 25

25001’20”

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

1.5: CÁC SAI SỐ TRONG ĐO GĨC NGANG

1.5.1 Các sai số trong đo gĩc ngang

1 Sai số do ngoại cảnh

a) Sai số do chiết quang

+ Chúng ta biết rằng tia ngắm chỉ đi theo đường thẳng khi nĩ đi qua mơi trường hồn tồn đồng nhất, trong thực tế khơng cĩ mơi trường nào như vậy vì bề mặt địa hình rất phức tạp

Do đĩ tia ngắm qua lớp khí quyển gần mặt đất cĩ nhiệt độ và mật độ khác nhau sẽ trở thành đường cong phức tạp

+ Khi ngắm mục tiêu chúng ta nhìn theo tiếp tuyến đoạn cuối cùng của đường cong đĩ nên phương hướng đến mục tiêu bị sai lệch đi 1 đại lượng (do chiết quang gây nên), chiết quang này được chia làm 2 thành phần (chiết quang ngang và chiết quang đứng)

-Chiết quang ngang gây sai số trong đo gĩc và hướng ngang-Chiết quag đứng gây nên sai số trong đo cao lượng giác ( V hoặc Z)+ Để hạn chế ảnh hưởng sai số ciết quang tới kết quả đo thì quy phạm tam giác nhà nước quy định

-đo gĩc ngang tốt nhất là sau khi mặt trời mọc và trước khi mặt trời lặn 1 giờ (khơng đo buổi trưa từ 11 - 14 giờ)

-đo gĩc đứng tốt nhất vào buổi trưa (từ 11 - 14 giờ) (buổi trưa chiết quang ngang > chiết quang đứng)

b) Sai số do ảnh hưởng cột tiêu bị vặn xoắn

+ Do mặt trời chiếu vào cột tiêu khơng đều nên sự giãn nở giá trong cột tiêu khơng đều gây nên vặn xoắn cột tiêu Máy kinh vĩ đặt trên bệ đặt máy bị vặn xoắn theo dẫn đến hướng ngắm tới mục tiêu cũng bị thay đổi (sự vặn xoắn này trong 1 phút cĩ thể đạt từ 1 - 2 ”)

+ Để hạn chế sai số này trong khi đo phải cĩ bạt để che cột tiêu và thao tác nhanh khi đo

c)Sai số do ảnh hưởng bồ ngắm

+ Bồ ngắm của cột tiêu là khối hình trụ, khi trời nắmg thì phía được chiếu sáng sẽ sáng hơn phía kia Nếu như phía sau bồ ngắm là phơng tối thì ta thường bắt mục tiêu lệch về phía sáng cịn nếu phơng sau mà sáng thì ta thường bắt mục tiêu lệch về phía tối, do đĩ chúng ta khơng bắt chính xác mục tiêu được nên trong kết quả đo cĩ sai số bắt mục tiêu

+ Để hạn chế người ta làm bồ ngắm dạng vi sai (dạng múi khế) và sơn 2 màu trắng đỏ theo nửa trên và dưới

2 Sai số do máy gây nên

a) Sai số do bàn độ di chuyển theo bộ phận ngắm

+ Khi quay bộ phận ngắm do ma sát của mặt trục đã gây nên hiện tượng vặn xoắn đế máy, bàn độ ngang được gắn liền với đế máy cũng di chuyển 1 gĩc nhỏ, sự vặn xoắn này thường xẩy ra lúc bắt đầu quay bộ phận ngắm

+ Để hạn chế thì trước khi đo quay bộ phận ngắm theo chiều kim đồng hồ vài vịng hoặc sau khi đặt vị trí bàn độ ban đầu thì quay máy ngược chiều kim đồng hồ khoảng 450 sau đĩ quay thuận kim đồng hồ bắt lại mục tiêu và trong khi đo luơn quay máy theo 1 chiều trong mỗi nửa lần đo

b) Sai số do ốc cân bị hở

+ Vì trong ổ ốc cân của đế máy cĩ thể bị hở nên khi quay bộ phận ngắm thì ốc cân bị dao động làm cho đế máy bị di chuyển đi 1 gĩc nhỏ nĩ sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

+ Để hạn chế: Khi đo trong nửa vịng đo chỉ quay bộ phận ngắm theo 1 chiều và khơng nên quay thừa (quá mục tiêu) để cho ốc cân luơn bị đè sang 1 bên của ổ ốc cân làm cho gĩc khơng đo khơng đổi

c) Sai số do ốc vi động bộ phận ngắm

+ Khi ta sử dụng ốc này để bắt mục tiêu chính xác thì kéo theo sự chuyển động theo quán tính của bộ phận ngắm , dẫn đến cĩ thể bộ phận ngắm bị vặn xoắn và đàn hồi gây nên sai

số trong số đọc khi ngắm mục tiêu

+ Để hạn chế: Phải tuân thủ theo nguyên tắc trong mỗi nửa vịng đo, ngắm bất kỳ hướng nào đều vặn ốc vi động của bộ phận ngắm theo cùng chiều vặn vào

1.5.2 Các nguyên tắc chung trong đo gĩc chính xác

1 Nguyên tắc 1

-Giữa 2 nửa lần đo phải đo thuận kính và đảo kính: việc đo thuận, đảo kính nhằm mục đích:

+Nhận được giá trị trung bình giữa 2 nửa lần đo khơng bị ảnh hưởng của sai số ngắm chuẩn (2C)

+Trong mỗi lần đo các bộ phận của máy đều ở 2 vị trí cân xứng nhau đối với mỗi hướng

đo để giảm sai số ngoại cảnh

2 Nguyên tắc 2

-Trình tự đo ngắm của nửa lần đo sau phải ngược với nửa lần đo trước để đảm bảo sự cân xứng về thời gian giữa các đại lượng để giảm ảnh hưởng vặn xoắn cột tiêu

3 Nguyên tắc 3

-Trong mỗi nửa lần đo bộ phận ngắm chỉ quay theo 1 chiều nhất định để giảm sai số bàn độ

di chuyển theo bộ phận ngắm và ốc cân bị hở

-Khơng được quay bộ phận ngắm quá mục tiêu, nếu quay quá thì phải quay tiếp 1 vịng theo chiều đang đo

-Trước khi đo nửa lần đầu sau khi bắt chính xác mục tiêu, đặt vị trí bàn độ theo số lần đo

-Để giảm bớt sai số hệ thống của vạch khắc bàn độ ngang thì giữa các lần đo phải thay đổi

vị trí bàn độ cho hướng mở đầu theo cơng thức:

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

1.6: PHƯƠNG PHÁP ĐO, TÍNH TRONG ĐO GĨC NGANG

1.6.1 Lập vị trí bàn độ cho hướng mở đầu

+ Số lần đo được quy định theo bảng sau

Loại máy

+ Giữa các lần đo thau đổi vị trí bàn độ theo cơng thức

-Máy OT02 (WILL-T3) : δ = (1800/m) + 4’

(m là số lần đo)

1.6.2.Trình tự đo gĩc ngang:

1 Đo gĩc đơn và tính tốn kết quả đo.

a)Trình tự đo: Đặt máy kinh vĩ tại O đối tâm cân bằng

chính xác:

-Trái kính: Ngắm chính xác A đặt giá trị

bàn độ cho hướng mở đầu theo số lần đo, quay

máy theo chiều kim đồng hồ 1 đến 2 vịng ngắm

chính xác điểm A, vặn BĐCN cho ảnh bàn độ chập nhau chính xác đọc số trên bàn độ và BĐCN lần 1, vặn BĐCN theo chiều vặn ra sau đĩ vặn vào cho ảnh bàn độ chập nhau chính xác đọc số trên BĐCN lần 2, đo xong hướng A

Quay máy theo chiều KĐH ngắm chính xác hướng B, các thao tác ngắm mục tiêu và đọc số như hướng 1 Như vậy kết thúc nửa lần đo trái kính

-Phải kính: Đảo kính, quay máy ngược chiều KĐH ngắm lần lượt hướng B đến hướng

A, các thao tác ngắm và đọc số trên bàn độ như hướng 1 của trái kính Như vậy kết thúc nửa lần đo phải kính

Một lần đo gồm 2 nửa lần đo TK và PK Các lần khác đo tương tự nhưng chỉ khác là thay đổi vị trí bàn độ cho hướng mở đầu.

b)Ghi sổ và tính tốn

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

Giá trị gĩc nửa lần đo trái kính : βT = BT - AT

Giá trị gĩc nửa lần đo phải kính : βP = BP – AP

Giá trị gĩc một lần đo :

2

P

T ββ

β = +

Giá trị gĩc các lần đo βTB : Là giá trị trung bình của các lần đo

2 Đo gĩc tồn vịng và tính tốn kết quả đo:

a)Trình tự đo:

Đặt máy kinh vĩ tại O đối tâm cân bằng chính

xác:

-Trái kính: Ngắm chính xác A đặt giá trị bàn

độ cho hướng mở đầu theo số lần đo, quay máy

theo chiều kim đồng hồ 1 đến 2 vịng ngắm

-Phải kính: Đảo kính qua thiên đỉnh, quay máy ngược chiều KĐH ngắm lần lượt hướng ACB và khép về hướng A, các thao tác ngắm và đọc số trên bàn độ như hướng 1 của trái kính Như vậy kết thúc nửa lần đo phải kính

Một lần đo gồm 2 nửa lần đo TK và PK Các lần khác đo tương tự nhưng chỉ khác là thay đổi vị trí bàn độ cho hướng mở đầu.

b)Ghi sổ và tính tốn

-Trị giá hướng mở đầu TB : = (Trị giá hướng 1 TB + Trị giá hướng 1 khép về TB)/2-Trị giá hướng quy “0” = (Giá trị từng hướng – giá trị hướng mở đầu TB)

1.6.3 Các hạn sai khi đo gĩc và hướng ngang hạng III và hạng IV

A

B C

O

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

OT02 (WILL-T3)

THEO010 (T2)

OT02 (WILL-T3)

THEO01

0 (T2)

3 Số chênh trị giá hướng giữa 2 nửa lần đo và các

1.6.4 Nguyên tắc xử lý đo lại và lấy số trung bình

* Sau khi đo xong các lần đo cơ bản thì tiến hành đo lại các lần đo vượt hạn sai, trừ khi 2C và

∆C (∆C gồm ∆T và ∆P ≤ 6” máy OT02 và WILL-T3; ≤ 8” máy THEO010 và T2) thì đo lại ngay nhưng phải tính vào lần đo lại Đo lại theo nguyên tắc sau:

* Khi giá trị 2C vượt hạn sai thì đo lại hướng nào cĩ 2C lớn nhất hoặc nhỏ nhất

* Sau khi đo lại cĩ thể xẩy ra 1 số trường hợp sau:

+ Kết quả của lần đo lại so với lần đo cơ bản của nĩ và so với các lần đo khác nhỏ hơn sai số cho phép thì lấy trung bình trị số lần đo lại và lần đo cơ bản đĩ và đem so sánh với các trị

số của các lần đo khác (kể cả kết quả trung bình lần đo lại khác)

-Nếu số trung bình đĩ so với các trị số của lần đo khác trừ lần đo lại nằm trong sai số cho phép thì lấy giá trị trung bình làm kết quả của lần đo đĩ

-Nếu số trung bình đĩ khơng nằm trong sai số cho phép nhưng kết quả đo lại so với các lần đo khác nằm trong hạn sai thì bỏ trị số lần cơ bản và lấy trị số

của lần đo lại làm kết quả của lần đo đĩ

+ Nếu kết quả đo lại so với lần đo cơ bản đĩ khơng nằm trong hạn sai nhưng so với các lần đo khác nằm trong hạn sai thì lấy kết quả lần đo lại và bỏ trị số lần đo cơ bản

* Nếu kết quả các lần đo lại mà vẫn khơng đạt yêu cầu thì thay đổi vị trí bàn độ đi 2 - 30 rồi tiến hành đo lại

* Khi đo lại những hướng khơng đạt yêu cầu thì phải đo lại những hướng đĩ với 2 hướng khác trong đĩ cĩ 1 hướng mở đầu

* Nếu số lần đo lại > 1/3 số lần đo cơ bản thì phải đo lại tồn bộ trạm đo đĩ

Số lần đo lại tính theo bảng sau:

Số hướng của trạm

đo

Số lần đo lại được tính

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

1.7.1 Khái niệm

-Tại các điểm tam giác chúng ta phải dựng cột tiêu cao, máy đo được đặt trên bệ đặt máy để ngắm tới bồ ngắm của cột tiêu tại các điểm tam giác khác, các tâm này (tâm bồ ngắm, tâm bệ đặt máy) thường khơng trùng tâm mốc theo đường dây dọi tại điểm đĩ

-Phương hướng giữa chúng hay tọa độ của các điểm tam giác đều tính từ tâm mốc của các điểm tam giác Do vậy chúng ta phải xác định các nguyên tố quy tâm để cải chính vào kết quả đo cho tâm máy, tâm bồ ngắm và tâm mốc trùng nhau

+Khi tâm máy và tâm mốc khơng trùng nhau gây ra yếu tố lệch tâm trạm đo gồm: khoảng cách lệch tâm e và gĩc lệch têm θ

+Khi tâm bồ ngắm và tâm mốc khơng trùng nhau gây ra yếu tố lệch tâm điểm ngắm gồm: khoảng cách lệch tâm e1 và gĩc lệch têm θ1

1.7.2 Tính số cải chính quy tâm

+ Đặt C, M, S là hình chiếu của tâm mốc, tâm máy, tâm bồ ngắm

+ Phương hướng chúng ta cần đo là CICK

nhưng do tâm máy và tâm bồ ngắm khơng trùng

tâm mốc nên phương hướng chúng ta đo được

+ Quá trình này chia làm 2 bước:

Bước 1: Cải chính MISK về CISK (gọi là quy tâm trạm đo)

Bước 2: Cải chính CISK về CICK (gọi là quy tâm điểm ngắm)

1 Tính số cải chính quy tâm trạm đo:

+ Đặt gĩc MISKCI = c”

Từ CI kẻ đường // với CISK ta thấy muốn chuyển MISK về CISK thì phải cộng vào hướng MISK

một gĩc c”

+ Giả sử tại trạm đo I ta đo được các trị giá hướng là M

Đoạn CIMI = e : là khoảng cách lêch tâm trạm đo (từ tâm mốc đến tâm máy)

θ là gĩc lệch tâm trạm đo (tính từ khoảng cách lệch tâm theo chiều kim đồng hồ đến hướng mở đầu của điểm I)

+ Để xác định c: ta xét tam giác CIMISK cĩ:

Dấu của c” phụ thuộc vào gĩc (θ +M)

2 Tính số cải chính quy tâm điểm ngắm :

IK

M e

c S

M e

"

)sin(

"

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

+ Đặt gĩc SKCICK = r”

Từ hình vẽ chúng ta thấy muốn chuyển CISK về CICK thì phải cộng vào hướng CISK một gĩc r”

+ Giả sử tại trạm đo K ta đo được các trị giá hướng là M1

Đoạn CKSK = e1 : là khoảng cách lêch tâm điểm ngắm (từ tâm mốc đến tâm bồ ngắm)

θ1 là gĩc lệch tâm điểm ngắm (tính từ khoảng cách lệch tâm theo chiều kim đồng hồ đến hướng mở đầu của điểm K)

+ Để xác định r”: ta xét tam giác CICKSK cĩ:

Dấu của r” phụ thuộc vào gĩc (θ1 +M1)

1.7.3 Phương pháp xác định nguyên tố quy tâm (chiếu điểm)

vị trí vuơng gĩc với nhau

+ Cách chiếu 1 vị trí đặt máy như sau: Đặt máy cân bằng chính xác

- Ở trái kính: Quay máy ngắm chính xác tâm mốc, đưa ống kính ngang tờ giấy chiếu điểm, điều khiển người cầm bút chì theo chỉ đứng của màng dây chữ thập chấm 2 điểm ở trên giấy và ghi vào cạnh các chấm đĩ là C1; C1 Tiếp tục ngắm chính xác tâm máy và tâm bồ ngắm cũng tiến hành tương tự, cũng chấm được các chấm và ghi được M1; M1 - S1; S1

- Đảo kính: Ngắm lần lượt tâm mốc, tâm máy, tâm bồ ngắm, điều khiển người cầm chì cũng chấm được 2 chấm theo tâm mốc, 2 chấm theo tâm máy, 2 chấm theo tâm

bồ ngắm

Như vậy đã chiếu xong 1 trạm máy

+ Hai trạm máy cịn lại cũng tiến hành chiếu tương tự và cũng chấm được các điểm theo các tâm và ghi được là: C2;C2 - M2; M2 - S2; S2 và C3;C3 - M3;M3 - S3; S3

+ Nối các đường qua vị trí 2 chấm chì : C1 với C1 ; C2 với C2 ; C3 với C3

M1 với M1 ; M2 với M2 ; M3 với M3 và S1 với S1 ; S2 với S2 ; S3 với S3

+ Các đường thẳng trên cắt nhau tạo thành các tam giác sai số, quy phạm tam giác nhà nước quy định cạnh tam giác sai số khi chiếu tâm mốc và tâm máy ≤ 5mm, khi chiếu tâm bồ ngắm ≤ 10mm thì lấy trọng tâm tam giác làm tâm C; M; S

+ Sau khi chiếu xong phải đặt sát cạnh thước vào tâm máy và tâm bồ ngắm trên giấy chiếu điểm ngắm chính xác về hướng mở đầu và 1 hướng khác ở thực địa và theo cạnh thước

kẻ vào giấy chiếu điểm (dài 10cm), (hướng mở đầu để xác định gĩc θ vàθ1 , hướng khác là hướng kiểm tra)

IK

M e

r S

M e

"

)sin(

1

θρ

+

=

Bài giảng môn: Xây dựng lưới khống chế

+ Nối C với M đo khoảng cách này được e, nối C với S đo khoảng cách này được e1 Dùng thước đo độ đo gĩc từ e theo chiều kim đồng hồ đến hướng mở đầu được θ và đo gĩc từ

e1 theo chiều kim đồng hồ đến hướng mở đầu được θ1