Hướng dẫn trả lời câu hỏi và giải bài tập trắc địa

Mặt phẳng được chọn làm gốc để tính độ kinh của một điểm là mặt phẳng kinh tuyến gốc qua đài thiên văn Grinuyt, Luân Đôn, Anh.?. Định nghĩa độ kinh À„: Độ kinh của điểm A là góc phẳng c

PGS TS PHAM VAN CHUYEN

PGS TS PHAM VAN CHUYEN

'LỜI NÓI ĐẦU

Nội dung sách gồm một số câu hỏi, bài toán và lời giải thuộc

môn học "Trắc địa" (ĐĐQ-01) Đây là những vấn đề trắc địa cần thiết trong các giai đoạn: khảo sát, thiết kế, thi công và sử

dụng công trình Cuối sách có các phụ lục: bài tập lớn trắc địa,

đề cương thực tập trắc địa, một số đê thi trắc địa,

Đối tượng phục vụ của sách là sinh viên khối kĩ thuật xây dựng công trình (không chuyên về trắc địa) Đó là sinh viên của các ngành: xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng

cầu đường, xây dựng thuỷ lợi, giao thông vận tải, kiến trúc, công trình biển, cấp thoát nước, kinh tế xây dựng, cơ giới xây

Chương 1

DINH VI DIEM

Cau hoi 1.1: Mat thuy chuan (gédit) và độ cao

1 Mặt thuỷ chuẩn là gì? (định nghĩa)

2 Dac tính vật lí và đặc tính hình học của mật thuỷ chuẩn (gêôit)

3 Việt Nam chọn gốc của mặt thuỷ chuẩn (gêôit) ở đâu?

4 Mặt thuỷ chuẩn (gêôit) được dùng để làm gì? (ý nghĩa)

5 Độ cao của một điểm A thuộc mặt đất là gì? (định nghĩa)? Kí hiệu? Vẽ hình minh hoa?

6 Quy ước về dấu của độ cao một điểm như thế nào?

Trả lời 1.1: Mặt thuỷ chuẩn (gêôif) và độ cao

1 Định nghĩa mặt thuỷ chuẩn (gêôit)

Mặt thuỷ chuẩn (gêôit) là mặt nước biển trung bình, yên tĩnh, tưởng tượng kéo dài

xuyên qua các lục địa làm thành một mặt cong khép kín

2 Đặc tính của mặt thuỷ chuẩn (gêô¡t)

2.1 Đặc tính vật lí: phương pháp tuyến của mặt thuỷ chuẩn (gêô¡Đ trùng với phương

dây đợi ở từng điểm

2.2 Đặc tính hình học: hình dạng rất phức tạp, nó không thể biểu diễn được bằng một

phương trình toán học chính tắc đã biết nào trong hình giải tích cả

3 Việt Nam chọn gốc của mặt thuỷ chuẩn (gêô¡t) ở Hòn Dấu, Đồ Sơn, Hải Phòng

4 Ý nghĩa: Mặt thuỷ chuẩn (gêô¡Đ) được dùng làm cơ sở để xác định độ cao của một

điểm thuộc mặt đất tự nhiên

5 Định nghĩa độ cao

Độ cao của một điểm là khoảng cách theo phương dây dọi kể từ điểm ấy đến mặt

thuỷ chuẩn (gêôi1)

Kí hiệu độ cao của điểm A là HẠ

Hinh vé minh hoa do cao (hinh 1.1)

6 Quy ước dấu của độ cao

- Nếu điểm A nằm trên (ngoài) mặt thuỷ chuẩn

(gêô¡Ð) có HẠ > 0 (đương)

- Nếu điểm A nằm dưới (trong) mặt thuỷ chuẩn

(gêôn) có Hạ < 0 (âm)

Câu hỏi 1.2: Hệ toa độ địa lí

Trong hệ toạ độ địa lí, mỗi một điểm A thuộc

6 Định nghĩa độ kinh ÀA?

7 Vẽ hình minh hoa hệ toạ độ địa lí?

8 Ưu điểm của hệ toạ độ địa lí là gì?

9 Khuyết điểm của hệ toạ độ địa lí là gì?

10 Trên các tờ bản đồ quốc gia, các yếu tố độ vĩ, độ kinh được thể hiện như thế nào?

Trả lời 1.2: Hệ toạ độ địa lí

Trong hệ toa độ địa lí, mỗi điểm A thuộc mặt đất tự nhiên sẽ được:

1 Chiếu theo phương vuông góc (pháp tuyến)

2 Chiếu đến mặt elipxôiït tròn xoay Trái Đất

3 Mặt phẳng được chọn làm gốc để tính độ vĩ của một điểm là mặt phẳng xích đạo

4 Mặt phẳng được chọn làm gốc để tính độ kinh của một điểm là mặt phẳng kinh

tuyến gốc (qua đài thiên văn Grinuyt, Luân Đôn, Anh)

6 Định nghĩa độ kinh À„:

Độ kinh của điểm A là góc phẳng của nhị

điện tạo bởi mặt phẳng kinh tuyến chứa A với

mặt phẳng kinh tuyến gốc, nó có giá trị từ 0°

đến 180°, tương ứng gọi là độ kinh Đông hay độ

kinh Tây

7 Hình vẽ minh hoa hệ toa độ địa lí (hình 1.2)

8 Ưu điểm: thống nhất cho toàn cầu

9 Khuyết điểm: tính toán phức tạp Tại vì

chiều dài của cung ứng với những góc ở tâm như

của mặt elipxôit tròn xoay Trái Đất thì dài ngắn

khác nhau

10 Trên các tờ bản đồ quốc gia, các yếu tố độ vĩ, độ kinh được thể hiện bằng những

đoạn đen, trắng cùng các con số ghi trên bốn cạnh góc khung của tờ bản đồ

Câu hỏi 1.3: Hệ toạ độ vuông góc phẳng UTM-VN.2000

1 Trục tung Oy là gì? Chiều dương của nó được chọn thế nào?

2 Trục hoành Ox là gì? Chiều dương của nó được chọn thế nào?

3 Gốc toạ độ O là gì?

4 Hoành độ x„ là khoảng cách ngang hay đứng và được tính từ đâu đến đâu?

5 Tung độ yạ là khoảng cách ngang hay đứng và được tính từ đâu đến đâu?

6 Tại sao trước mỗi tung độ yạ người ta quy định phải ghi cả số hiệu (q) của múi chiếu 6°? Giữa chúng (q và y) được ngăn cách với nhau bởi dấu gì?

7 Vẽ hình minh hoa

8 Ưu điểm của hệ toạ độ vuông góc phẳng UTM-VN.2000?

9 Khuyết điểm của hệ toạ độ vuông góc phẳng UTM-VN.2000?

10 Cách thể hiện hệ toạ độ vuông góc phẳng UTM-VN.2000 trên các tờ bản đồ quốc gia như thế nào?

11 Ở Việt Nam hệ toạ độ vuông góc phẳng t#TM-VN.2000 có hiệu luc thi hành kể từ ngày nào?

Trả lời 1.3: Hệ toạ vuông góc phẳng UTM-VN.2000

Trong mỗi múi chiếu bản đồ UTM-VN.2000 người ta thành lập một hệ toạ độ vuông

góc phẳng UTM-VN.2000 như sau:

1 Xích đạo được chọn làm trục tung Oy, hướng sang phải được chọn làm chiều dương

2 Kinh tuyến giữa múi được tịnh tiến song song sang bên trái 500km (vì nửa múi chỗ rộng nhất ~ 333km), rồi được chọn làm trục hoành Ox, hướng lên trên Bắc cực được

chọn là chiều dương

3 Giao nhau của hai trục trên là gốc toa độ O

4 Hoành độ xạ là khoảng cách đứng kể từ điểm A đến xích đạo

5 Tung độ y„ là khoảng cách ngang kể từ điểm A đến trục Ox (đường thẳng đứng

song song cách kinh tuyến giữa múi

500km về bên trái)

6 Để đơn trị, người ta quy định trước

mỗi tung độ yạ phải ghi cả số hiệu của

múi chiếu 6° (q) Giữa chúng (q và y) được

ngăn cách với nhau bởi dấu chấm (.)

7 Hình vẽ minh hoạ hệ toạ độ vuông

góc phẳng ƯTM-VN.2000 (hình I.3)

8 Ưu điểm của hệ toạ độ vuông góc

phẳng UTM-VN.2000: tính toán đơn giản

(vì mọi điểm thuộc lãnh thổ Việt Nam

đều có toạ độ x, y dương)

9 Khuyết điểm của hệ toa độ vuông

góc phẳng UTM-VN.2000 là: các đại

lượng tồn tại trong hệ này bị biến dạng

không đồng đều (có chỗ biến dạng âm,

dương )

10 Trên các tờ bản đồ quốc gia:

Hệ toa độ vuông góc phẳng UTM-

VN.2000 được thể hiện bằng mạng lưới ô

vuông tạo bởi các đường song song với

Kinh tuyến giữa múi

các trục x, y, cùng các con số ghi trên các cạnh và góc khung bản đồ

11 Ở Việt Nam, hệ toạ độ vuông góc phẳng UTM-VN.2000 có hiệu lực thi hành kể từ ngày 12-8-2000 (trước đó Việt Nam sử dụng hệ toạ độ vuông góc phẳng Gausơ - Crughe)

Câu hỏi 1.4: Hệ toạ độ địa tâm CXYZ,

1 Gốc C là gì?

2 Trục CZ là gì? Chiều dương được chọn thế nào?

3 Trục CX là gì? Chiều dương được chọn thế nào?

4 Trục CY là gì? Chiều dương được chọn thế nào?

5 Vẽ hình minh hoạ?

6 Trong hệ toạ độ địa tâm, vị trí của điểm được xác định bởi mấy yếu tố?

7 Ưu điểm của hệ toạ độ địa tâm?

§ Công dụng của hệ toạ độ địa tâm?

Tra loi 1.4: Hé toa dé dia tam CXYZ

Hệ toa d6 dia tam CX YZ dugc thành lập như sau:

1 Gốc C là tâm Trái Đất (tâm của hình elipxôit tròn xoay Trái Dat)

2 Trục CZ trùng với trục quay "thẳng đứng" của Trái Đất (trục bé b của elipxôit tròn xoay Trái Đất) Hướng lên Bắc cực được chọn làm chiều đương (+)

3 Trục CX là giao tuyến giữa mặt phẳng kinh tuyến gốc với mặt phẳng xích đạo Hướng từ tâm Trái Đất ra kinh tuyến gốc được chọn làm chiều dương (+)

4 Trục CY: nằm trong mặt phẳng xích đạo và vuông góc với trục CX Hướng từ tâm

Trái Đất ra phía Đông bán cầu được chọn làm chiều dương (+)

Ba trục trên vuông góc với nhau từng đôi một

5 Hình 1.4 minh hoa hé toa d6 dia tam

6 Trong hệ toạ độ địa tâm, vị trí của mỗi

một điểm A trong không gian được xác định bởi

ba yếu tố: (X4, YA ZA)

7 Ưu điểm của hệ toạ độ địa tâm: cho phép

định vị mọi điểm trong không gian vũ trụ một

cách thống nhất

8 Công dụng của hệ toạ độ địa tâm: để xác

định vị trí của mọi điểm trong không gian vũ

trụ, nó hay được dùng trong ngành khoa học

hàng không vũ trụ, vệ tinh nhân tạo, v.v

Câu hỏi 1.5: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

1 Kĩ thuật hiện đại nhất để định vị điểm trên mặt đất là gì?

2 Cơ sở toán học để định vị điểm A trên mặt đất theo hệ thống định vị toàn cầu GPS

như thế nào?

3 Vẽ hình minh hoạ?

4 Cấu tạo của hệ thống định vị toàn cầu GPS?

5 Tại sao các vệ tỉnh nhân tạo bay quanh Trái Đất phải được bố trí sao cho vào một

thời điểm T bất kì ở tại một vị trí nào đó trên mặt đất cũng phải nhìn rõ một cách thuận

lợi đến bốn vệ tỉnh?

6 Những ưu điểm của kĩ thuật định vị điểm theo hệ thống định vị toàn cầu GPS?

Trả lời 1.5: Hệ thống định vị toàn câu GPS

1 Kĩ thuật hiện đại nhất để định vị điểm trên mặt đất là hệ thống định vị toàn cầu

GPS Hệ thống GPS được Mỹ thiết kế và triển khai từ năm 1973 và được Cục Đo đạc bản

Bởi vậy, muốn định vị được A cần phải có bốn mô hình toán học:

(Xa, Yas Za, Ta);

$(X,, Yao Za, Ta);

3(Xa Yas Za, Ta);

b4(Xa, Ya, Za, Ta)-

3 Vé hinh minh hoa (hinh 1.5):

B (Vệ tinh}

10

4 Cấu tạo của hệ thống định vị toàn cầu GPS:

4.1 Bộ phận thứ nhất:

a) Phần vũ trụ: gồm có 28 vệ tỉnh bay quanh Trái Đất, được xếp trên sáu mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 55° so với mặt phẳng xích đạo Mỗi vệ tỉnh phát ra hai tần số vô tuyến phục vụ mục đích định vị Khoảng thời gian cần thiết để vệ tỉnh bay quanh một quỹ đạo

là 12 giờ hằng tỉnh (bằng một nửa thời gian tự quay quanh mình của Trái Đất)

b) Phần điều khiến: đặt trên mặt đất sẽ hiển thị sự hoạt động của các vệ tinh, xác định

quỹ đạo của chúng, xử lí các đồng hồ nguyên tử, truyền mệnh lệnh lên các vệ tỉnh

4.2 Bộ phận thứ hai: máy thu GPS

a) Phần cứng: gồm có ăngten và bộ tiền khuếch đại, nguồn tần số vô tuyến (RE), bộ

vi xử lí, đầu thu, bộ điều khiển, màn hiển thị, thiết bị ghi, nguồn năng lượng

b) Phần mềm: gồm có những chương trình tính để xử lí dữ liệu cụ thể, chuyển đổi

những kết quả đo thành những thông tin định vị hoặc dẫn đường đi cho các phương tiện

chuyển động

5 Các vệ tinh nhân tạo bay trong vũ trụ phải được bố trí sao cho vào một thời điểm T

bất kì, ở tại một vị trí nào đó trên mặt đất cũng phải nhìn rõ một cách thuận lợi đến bốn

vệ tỉnh là để đo thành lập được bốn mô hình toán học, từ đó tìm ra bốn yếu tố (X4, YA,

Za, Ta):

6 Các ưu điểm của Kĩ thuật định vị toàn cầu GPS

6.1 Cho phép định vị điểm thống nhất trong toàn cầu

6.2 Cho phép định vị điểm tại bất kì nơi nào trên Trái Đất

6.3 Cho phép định vị điểm vào bất kì lúc nào trong suốt 24 giờ của ngày đêm

6.4 Cho phép định vị điểm trong mọi thời tiết

6.5 Cho phép định vị điểm mục tiêu tĩnh và điểm mục tiêu di động

6.6 Độ chính xác cao, nhanh chóng, không đất tiền

6.7 Kĩ thuật GPS được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: quốc phòng, an ninh tình báo, trắc địa bản đồ, xây dựng, giao thông vận tải, du lịch, v.v

1]

Chương 2

ĐỊNH HƯỚNG ĐƯỜNG THẲNG

Câu hỏi 2.1: Định hướng đường thẳng

1 Tại sao phải định hướng đường thẳng?

2 Định hướng đường thẳng là gì? (định nghĩa)

3 Trong trắc địa thường chọn hướng gốc thế nào và tương ứng có các loại góc định hướng là gì?

4 Góc hội tụ kinh tuyến y là gì?

5 Vẽ hình minh hoạ góc hội tụ kinh tuyến +?

6 Viết công thức tính góc hội tụ kinh tuyến y? Giải thích các đại lượng có trong công thức ấy?

7 Nhận xét về công thức tính y? (Biện luận Y„aw› min)?

Trả lời 2.1: Định hướng đường thẳng

1 Trên mặt phẳng, vị trí của một điểm có thể được xác

độc cực (xem hình 2.1) 14 A(B,, da) Trong hé toa dé déc

cực, góc Ba là một trong hai yếu tố để định vị điểm Góc

thắng (để góp phần tham gia vào việc định vị điểm) dy

4 Tại vì các kinh tuyến (làm gốc) không song song với nhau, chúng đồng quy ở hai cực Đặc tính này được đặc trưng bởi một đại lượng gọi là góc hội tụ kinh tuyến ỵ Nói

một cách khác góc hội tụ kinh tuyến y là đặc trưng cho tính chất không song song giữa

các kinh tuyến, tính chất đồng quy ở hai cực của các kinh tuyến

5 Vẽ hình minh hoạ góc hội tụ kinh tuyến y (hình 2.2)

ọ - độ vĩ của điểm giữa doan thang AB;

Y - góc hội tụ kinh tuyến

7 Nhận xét:

7.1 Góc hội tụ kinh tuyến y tỉ lệ thuận với hiệu độ kinh Ậ Nếu hai kinh tuyến càng

cách xa nhau thì y càng lớn

13

7.2 Góc hội tụ kinh tuyến + tỉ lệ thuận với @:

- Ở xích đạo có @ = 0°, nên sinp = 0, do đó (y = 0) (bé nhất)

- Ở hai cực có = 90°, nên sing = L (lớn nhất), do đó y là lớn nhất

Nghĩa là đi từ xích đạo về phía hai cực thì góc hội tụ kinh tuyến y càng tăng

Câu hỏi 2.2: Góc định hướng œ

1 Trong từng múi chiếu bản đồ, hướng gốc được chọn là gì?

2 Định nghĩa góc định hướng œ?

3 Vẽ hình minh hoạ góc định hướng œ

4 Góc định hướng thuận, góc định hướng ngược của cùng một đường thẳng?

5 Quan hệ giữa góc định hướng œ với góc phương vị thực A của cùng một đường

thang? Quy ước dấu của +?

6 Quan hệ giữa góc bằng B với góc định hướng œ của hai tia tao thành góc bằng ấy?

7 Quan hệ giữa góc định hướng ơ với góc bằng B trong một đường gấp khúc?

8 Quan hệ giữa góc định hướng œ với góc phương vị từ A,? Quy ước về dấu của độ từ thién 5?

Trả lời 2.2: Góc định hướng œ

1 Trong từng múi chiếu bản đồ, hướng gốc được chọn là hướng Bắc của kinh

tuyến giữa múi (hay đường thẳng đứng

Kinh tuyến giữa múi

song song với kinh tuyến giữa múi)

Khi ấy có khái niệm góc định hướng œ

2 Định nghĩa:

Góc định hướng œ của một đường

thẳng (12) là góc phẳng tính từ

phương Bắc của kinh tuyến giữa múi

(hay đường thẳng đứng song song với

nó), theo chiều quay của kim đồng hồ @

đến phương của đường thẳng đã cho,

3 Đặc điểm của góc định hướng ơ:

Trong từng múi, với mỗi đường

thẳng có:

O, =A = = A) (2-3)

- Nghĩa là trong từng mút

chiếu bản đồ, góc định hướng

của một đường thẳng ở các điểm

khác nhau đều như nhau (không

phụ thuộc vào không gian)

y - góc hội tụ kinh tuyến giữa kinh

tuyến giữa múi với một kinh tuyến

đang xét

Quy Hóc:

5.1 Nếu điểm đang xét ở nửa múi trái

(phía Tây), y mang dấu âm

5.2 Nếu điểm đang xét ở nửa múi

phải (phía Đông), y mang dấu dương

6 Quan hệ giữa góc bằng B với các

góc định hướng œ của hai tia tao thành

góc bằng ấy (hình 2.6):

t

phía trong góc bằng Pạ, có:

giữa góc định hướng của tia phải với

góc định hướng của tia trái

Trong đó:

Bạ - góc bằng tạo bởi hai tia AB và AC,

œap - góc định hướng của tia AB (tia phải); -

đạc - góc định hướng của tia AC (tia trai)

Quy ước:

Đứng tại đỉnh A, ngoảnh mặt vào

- Tia phải AB

- Tia trai AC

Nghĩa là góc bằng B sé bang hiéu sé

7 Quan hệ giữa góc định hướng œ

với góc bằng trong một đường gấp

góc định hướng của cạnh trước (œ¡;) cộng với 180° rồi x]

trừ đi góc bằng mé tay phải tại đỉnh 2 (BBP)

8.2 Nếu đầu Bắc của kim từ lệch sang phía phải: ồ mang dấu dương

Câu hỏi 2.3: Hệ toạ độ độc cực trong trắc địa

1 Trên mặt phẳng để định vị một điểm ngoài hệ toạ độ vuông góc ra còn có thể theo

hệ nào?

2 Thành lập hệ toạ độ độc cực trong trắc địa thế nào?

tố nào?

4 Định nghĩa góc cực Ba?

5 Định nghĩa bán kính cực dạ?

6 Phân biệt hệ toạ độ độc cực trong trắc địa với trong toán học

Trả lời 2.3: Hệ toạ độ độc cực trong trắc địa

dung hé toa độ độc cực

2 Thành lập hệ toạ độ độc cực trong trắc địa:

17

2.1 Gốc cực là điểm O (đã biết toạ độ)

2.2 Hướng gốc là tỉa Ox (đã biết phương hướng)

3 Trong hệ toạ độ độc cực mỗi một điểm A sẽ được x

định vị bởi hai yếu tố, đó là:

Bài toán 2.4: Cho biết góc định hướng của cạnh

AB là œap = 30540'50" Hãy tính góc định hướng của

cạnh BA? Vẽ hình minh hoa

Cho biết góc định hướng của cạnh CD là œcp = 225°1020” Hãy tính góc định hướng

của cạnh DC? Vẽ hình minh hoa

Quy ước: Đứng tại đỉnh A, ngoảnh mặt

vào phía trong góc bằng cần đo BAC = B, cé:

Quy ước đứng tại đỉnh A, hướng

mặt vào phía trong góc bằng cần đo

Góc bằng chỉ có giá trị từ 0° đến 360° Ở đây có góc bằng mang dấu âm:

B = -309°49'30" <0 Bởi vậy, nó phải được cộng với 3607

Hình minh hoa (hình 2.16)

Nhận xét: Tại vì góc định hướng chỉ có giá trị từ

0° dén 360° Nhung 6 day c6 os, = -30°08'10" (am)

nên nó phải cộng thêm 360°

Hinh minh hoa (hinh 2.17)

Nhận xét: Tại vì góc định hướng chỉ có giá trị từ Ö°

Góc định hướng ơạ của cạnh BC là:

Biết góc phương vị thực của đường thẳng CD là A = 58°20, góc hội tụ kinh tuyến y

(trung bình) là: y = +20

Hãy tính góc định hướng œcp của đường thẳng CD ấy?

_ Lời giải 2.13:

Góc định hướng œc„; của đường thang CD 1a:

= 58°20'—(+20') Ocp =58°00'

Bài toán 2.14:

Biết góc phương vị từ của đường thẳng EF là A, = 58°30', độ lệch từ (trung bình) của

kim nam châm là õ = -10, góc hội tụ kinh tuyến (trung bình) là y = + 20

Hãy tính góc dinh hung og, của cạnh EF?

22

cách từ điểm 1 đến điểm 2 là: dị; = 123,45m; Góc định hướng của cạnh 1-2 là

0,5 =121°30'00" Hay tinh tọa độ của diém 2?

Bài toán 2.16: Cho biết tọa độ vuông góc của diém 1 1A x, = 600,00m; y, = 300,00m;

toa độ của điểm 2 là x; = 412,34m; y; = 513,45m Hãy tính:

1 Khoảng cách từ điểm 1 đến điểm 2 là dị;?

23

_ -187,66m

=~1,137429 dịa =—48540'44"+k.I80°

Chương 3 BAN DO DIA HINH

Câu hỏi 3.1: Bản đồ - Bản dé sé hoa - Hé thong thong tin dia ly GIS

1 Ban dé 1a gi? (dinh nghia)

2 Phân loại bản đồ theo tỉ lệ?

3 Phân loại bản đồ theo nội dung thể hiện?

4 Bản đồ địa hình là gì?

5 Bản đồ số hoá (bản đồ máy tính) là gì?

6 Hệ thống thông tin địa lí GIS là gì?

7 Ưu điểm và nhược điểm của GIS?

Trả lời 3.1: Bản đô - bản đồ số hoá - Hệ thống thông tin địa lí GIS

1 Bản đồ là hình vẽ thu nhỏ của mặt đất lên giấy theo một quy luật nào đó

2 Phân loại bản đồ theo tỉ lệ (mức độ thu nhỏ):

đất Nhưng thực tế khách quan tồn tại trên mặt đất còn có rất nhiều đặc điểm khác nữa

thời gian Muốn vậy, phải có sự trợ giúp của máy vi tính Mọi đặc điểm phong phú kể

- 25

trên của mặt đất sẽ được số hoá (mã hoá) rồi lưu giữ lại trong máy tính dưới dạng dữ

liệu Đó là bản đồ máy tính (bản đồ số hoá):

6 Nhờ có một số chương trình con, máy tính sẽ tiến hành phân tích, tổng hợp, mô tả những dữ liệu đó, rồi trình bày thành các bảng liệt kê, biểu đồ, bản vẽ, v.v chúng sẽ được hiện ra trên màn hình của máy vi tính theo sự lựa chọn của người khai thác thông tin Đó là hệ thống thông tin địa lí GIS

7 Hệ thống thông tin địa lí GIS có ưu điểm là: phản ánh được đầy đủ mọi đặc tính phong phú, đa đạng của hiện thực khách quan tồn tại trên mặt đất Nó cho phép bổ sung, thay đổi, cập nhật thông tin kịp thời, dễ dàng Hệ thống này thoả mãn nhu cầu khai thác thông tin của nhiều đối tượng và phục vụ cho mọi mặt đời sống con người, được ứng

dụng rộng rãi trong quản lý quy hoạch đô thị, du lịch Nhưng việc thu thập dữ liệu cho GIS rất công phu, tốn kém

Muốn khai thác được GIS phải có máy vi tính

Câu hỏi 3.2: TỈ lệ bản đồ

1 Tỉ lệ bản đồ 1/M là gì?

2 Độ chính xác theo tỉ lệ là gì?

3 Ý nghĩa của độ chính xác theo tỉ lệ?

4 Tác dụng của thước tỉ lệ thẳng và thước tỉ lệ xiên?

Trả lời 3.2: Tỉ lệ bản đồ

1 Tỉ lệ bản đổ L/M là một phân số, có tử số là đơn vị, còn mẫu số thường là những

số tròn nghìn, tròn trăm, nó chỉ rõ rằng một đoạn thẳng nằm ngang ở ngoài thực địa khi

biểu diễn lên bản đồ đã bị thu nhỏ đi bấy nhiêu lần

3 Ý nghĩa của độ chính xác theo tỉ lệ:

3.1 Nếu biết tỉ lệ bản đồ là m , người ta có thể tính được khoảng cách nằm ngang ở ngoài thực địa có thể biểu diễn được lên ban đồ ấy với độ chính xác (d„„„„) là bao nhiêu? 26

đượa =0,Imm xM (3-1)

3.2 Nếu biết khoảng cách bé nhất ở ngoài thực địa cần phải biểu diễn lên bản đồ là

dinin thi c6 thé tinh được tỉ lệ bản đồ cần phải đo vẽ là i

M doin (mm)

4 Thước tỉ lệ thẳng và thước tỉ lệ xiên là công cụ giúp cho việc chuyển đổi khoảng

cách từ bản đồ ra thực địa và từ thực địa lên bản đồ được thuận tiện, nhanh chóng

Câu hỏi 3.3: Biểu diễn địa vật trên bản đồ

1 Địa vật là gì?

2 Nguyên tắc biểu diễn địa vật trên bản đồ?

3 Các loại kí hiệu biểu diễn địa vật trên ban để? Mỗi loại cho một ví dụ minh hoa?

4 Nhận xét?

Trả lời 3.3 Biểu diễn địa vật trên bản đồ

1 Địa vật là những vật tồn tại trên mặt đất, hoặc do thiên nhiên tạo ra (ví như: đường

sd, sông ngồi ), hoặc do con người xây dựng nên (ví như nhà cửa, .)

Như vậy địa vật rất phong phú, đa dạng

2 Nguyên tắc biểu diễn địa vật trên bản dé:

2.1 Phải tuân theo "dấu hiệu quy ước bản đồ” do Cục Đo đạc bản đồ nhà nước

ban hành

2.2 Dấu hiệu phải đơn giản, rõ ràng, dễ liên tưởng, dễ nhớ và thống nhất

3 Các loại kí hiệu địa vật trên bản đồ

được rút theo tỉ lệ bản đồ, bên trong vẽ kí hiệu tượng trưng = =

3.2 Kí hiệu không theo tỉ lệ (kí hiệu điểm): để biểu diễn những địa vật mà nếu rút theo tỉ lệ thì nó biến thành gần như một chấm điểm Khi ấy người ta không vẽ nó theo ti

lệ nữa, mà vẽ hình tượng trưng thôi

Thí dụ: nhà thờ (hình 3.2)

3.3 Kí hiệu vừa theo tỉ lệ, lại vừa không theo tỉ lệ (kí hiệu tuyến):

khi biểu diễn đường sắt: chiều dài của nó được rút theo tỉ lệ bản đồ,

còn chiều rộng của nó được vẽ quy ước không theo tỉ lệ bản đồ, tô

đoạn đen trắng

Hình 3.2

27

Thí dụ: đường sắt (hình 3.3) WWD xxx Rm

3.4 Kí hiệu mầu sắc: màu xanh vẽ Hình 3.3

sông, màu đỏ vẽ đường ôtô

3.5 Kí hiệu chú giải bằng chữ và số được viết theo những quy cách nhất định: phân

số viết cạnh kí hiệu cầu là:

- Tử số ghi chiều dài, chiều rộng của cầu tính bằng mét;

- Mẫu số ghi tải trọng chịu được của cầu tính bằng tấn

2 Các cách biểu diễn địa hình?

3 Đường đồng mức là gì? Vẽ hình minh hoạ

4 Đặc điểm của đường đồng mức biểu diễn ở trên bản đồ?

- Màu sắc (xanh vẽ biển,

- Nét kẻ vân (mau, thưa)

1

1

1

! '

‘

† '

4 Đường đồng mức biểu diễn ở trên bản đồ có những đặc điểm sau:

4.1 Mọi điểm cùng nằm trên một đường đồng mức có cùng một độ cao

4.2 Đường đồng mức là những đường cong khép kín

4.3 Nói chung các đường đồng mức không cắt nhau

4.4 Khoảng cách giữa các đường đồng mức càng mau “biểu diễn mật đất càng dốc, khoảng cách giữa các đường đồng mức càng thưa biểu diễn mặt đất càng thoải

4.5 Đường thẳng ngắn nhất nối giữa hai đường đồng mức liền kể (đường vuông gó chung của hai đường đồng mức liên kể) chỉ hướng đốc nhất của thực địa

4.6 Hiệu số độ cao giữa hai đường đồng mức khác nhau liền kể được gọi là khoảng cao đều đường đồng mức (h) Trên các tờ bản đồ quốc gia của Việt Nam có h = 0,25m; 0,5m; 1,0m; 2,0m; 5,0m; 10,0m

4.7 Độ cao của đường đồng mức kí hiệu là H, nó là bội số của khoảng cao đều đường

Tỉ lệ bản đồ cần phải lựa chọn (=) để có thể biểu diễn được đoạn thắng nằm ngang

bé nhất ở ngoài thực địa đ„¡„ = 0,5m lên tờ bản đồ ấy là:

29

Hãy ghi hết tất cả phiên hiệu của các tờ bản đồ địa hình tỉ lệ 1/25000 thuộc địa phận

của tờ bản đồ địa hình F-48-96-D (theo kiểu UTM-VN.2000)

"Trả lời 3.8:

Phiên hiệu của các tờ bản đồ địa hình tỉ lệ

1/25000 thuộc địa phận của tờ bản đồ địa hình F-48- 96 -D

F-48+96-D (theo kiểu ƯTM-VN.2000) là:

Bài toán 3.9: Tìm phiên hiệu của tờ bản

đồ địa hình có tỉ lệ tương ứng (theo kiểu

UTM-VN.2000) nằm tiếp giáp phía Bắc với

tờ bản đồ E-48-96-D? Vẽ hình minh hoa

Lời giải 3.9: Phiên hiệu của tờ bản đồ địa

hình có tỉ lệ tương ứng (theo kiểu UTM- |_„_F-48- 96-D

Hãy tìm phiên hiệu của tờ bản đồ địa hình tỉ lệ 1/1000000 theo kiểu UTM-VN.2000

có chứa điểm S ấy?

Vậy điểm S thuộc cột n = 18 (số thứ tự)

Số hiệu cột q tương ứng (ở Đông Bán cầu) là:

31

Chương 4

SU DUNG BAN DO

Câu hỏi 4.1: Sử dụng ban đồ địa hình

1 Tại sao phải sử dụng bản đồ?

2 Đối với ngành xây dựng thường phải sử dụng bản đồ khi nào?

3 Mục đích của sử dụng bản đồ trong xây dựng cơ bản là gì?

4 Muốn sử dụng được bản đồ phải có điều kiện gì?

5 Chất lượng công tác khảo sát, thiết kế phụ thuộc vào những yếu tố nào của bản đồ

được sử dụng?

Trả lời 4.1: Sử dụng bản đô địa hình

I Trong xây dựng phải sử dụng bản đồ để nghiên cứu tình hình được tổng quát, cụ

thể và chính xác

2 Đối với ngành xây dựng, bản đồ thường được sử dụng trong giai đoạn khảo sắt, thiết kế của công trình

3 Mục đích của việc sử dụng bản đồ:

- Thu thập những số liệu cần thiết phục vụ cho khảo sát công trình

- Thiết kế công trình (quy hoạch) trên bản đồ

4 Muốn sử dụng được bản đồ cần phải hiểu biết tất cả những dữ liệu có trên bản đồ:

chữ, số, kí hiệu, đấu hiệu, hình vẽ, v.v

5 Chất lượng của công tác khảo sát, thiết kế phụ thuộc vào những yếu tố sau đây của

bản đồ đã được sử dụng:

5.1 Thời gian đo vẽ bản đồ: càng gần hiện tại càng tốt, bản đồ càng phản ánh đầy đủ

hiện thực khách quan tồn tại trên mặt đất

5.2 Tï lệ bản a6{ 4] , khoang cao déu đường đồng mức (h):

Nếu tỉ lệ bản đồ M càng lớn, khoảng cao đều đường đồng mức h càng bé thì bản đồ càng biểu diễn được đầy đủ, chỉ tiết, rõ ràng và chính xác địa vật và địa hình

32

Bài toán 4.2: Trên một tờ bản đồ quốc gia có vẽ hình *

Cho biết một đường thẳng MN có góc phương vị từ là

A,= 56°50' Hãy tính

3 Góc phương vị thực A của đường MN ấy?

4 Góc định hướng œ của đường MN ấy?

1.2 Dấu quy ước của độ từ thiên?

- Nếu kinh tuyến từ lệch sang trái kinh tuyến thực thì ö mang dấu âm (-)

- Nếu kinh tuyến từ lệch sang phải kinh tuyến thực thì mang dấu dương (+)

Ở đây có ö mang dấu âm (-)

1.3 Giá trị (độ lớn) của độ từ thiên: là góc hợp bởi hai tia:

- Tia kinh tuyến thực

- Tia kinh tuyến từ

Ở đây có giá trị góc là IƠ

1.4 Kết luận: õ = - 1Ữ

2 Xác định góc hội tụ kinh tuyến y (dua theo hình vẽ cho trên bản đồ quốc g14)

2.1 Khi xác định góc hội tụ kinh tuyến () phải lấy kinh tuyến trục (kinh tuyến giữa mũi) làm căn cứ (gốc chuẩn)

2.2 Dấu quy ước của độ hội tụ kinh tuyến Y:

- Nếu kinh tuyến thực lệch sang trái kinh tuyến trục thì y mang dấu dương (+)

- Nếu kinh tuyến thực lệch sang phải kinh tuyến trục thì y mang dấu âm (-)

Ở đây y mang dấu dương (+)

2.3 Giá trị (độ lớn) của góc hội tụ kinh tuyến y: là góc hợp bởi hai tia:

- Tia kinh tuyến trục

33

- Tia kinh tuyến thực

Chương Š

TINH TOAN TRAC DIA

Câu hỏi 5.1: Sai số đo đạc

1 Đo đạc một đại lượng nào đó là gì?

2 Sai số đo đạc là gì? (viết công thức, ghi chú các đại lượng)?

3 Những yếu tố nào có liên quan đến sai số đo đạc?

4 Phân loại sai số đo đạc theo bản chất?

5 Sai lầm:

5.1 Ví dụ về sai lầm?

5.2 Định nghĩa sai lầm?

5.3 Nguyên nhân gây ra sai lầm?

5.4 Biện pháp loại trừ sai lầm ra khỏi kết quả do đạc?

6 Sai số hệ thống:

6.1 Ví dụ về sai số hệ thống?

6.2 Định nghĩa sai số hệ thống?

6.3 Nguyên nhân gây ra sai số hệ thống?

6.4 Biện pháp hạn chế, loại trừ sai số hệ thống?

7 Sai số ngẫu nhiên:

7.1 Ví dụ về sai số ngẫu nhiên?

7.2 Định nghĩa sai số ngẫu nhiên?

7.3 Những đặc tính của các sai số ngẫu nhiên?

7.4 Nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên?

7.5 Có loại trừ được hết sai số ngẫu nhiên ra khỏi kết quả đó không?

7.6 Biện pháp hạn chế sai số ngẫu nhiên?

8 Phải tính toán nhiều hơn số liệu gốc cho trước mấy chữ số? Nguyên tắc tính toán trắc địa?

Trả lời 5.1: Sai số đo đạc

đã được coi làm đơn vị đo

35

3.3 Đối tượng đo

3.4 Môi trường đo

4 Phân loại sai số đo đạc theo bản chất:

5.3 Nguyên nhân gây ra sai lầm: chỉ do người đo thiếu cẩn thận

5.4 Biện pháp loại trừ sai lầm ra khỏi kết quả đo đạc:

Nhất thiết phải loại trừ hết sai lầm ra khỏi kết quả đo đạc bằng cách đo lặp kiểm tra,

6.3 Nguyên nhân gây ra sai số hệ thống:

Chủ yếu là do dụng cụ đo không được hoàn hảo, không chuẩn

36

6.4 Biện pháp hạn chế, loại trừ sai số hệ thống:

Có thể hạn chế hay loại trừ được sai số hệ thống bằng cách kiểm nghiệm và điều chỉnh dụng cụ đo cẩn thận, tính số điều chỉnh vào kết quả đo

7 Sai số ngẫu nhiên:

71 Ví dụ về sai số ngẫu nhiên:

Thước đo có khoảng chia nhỏ nhất đến milimét, số đọc được đến phần mười milimét phải ước lượng, phần ước lượng này có chứa sai số ngẫu nhiên

7.2 Định nghĩa sai số ngẫu nhiên:

Sai số ngẫu nhiên là những sai số mà trị số và đặc điểm ảnh hưởng của nó đến kết quả

đo đạc không rõ ràng, khi thì xuất hiện thế này, khi thì xuất hiện thế kia, ta không thể

biết trước được dấu và trị số của nó

7.3 Những đặc tính của sai số ngẫu nhiên:

Các sai số ngẫu nhiên tuân theo luật xác suất thống kê, chúng có những đặc tính sau: a) Đặc tính giới hạn: Trong các điều kiện đo đạc cụ thể, trị số tuyệt đối của sai số

ngẫu nhiên không thể vượt quá một giới hạn nhất định

b) Đặc tính tập trung: Sai số ngẫu nhiên có trị số tuyệt đối càng nhỏ thì có khả năng

xuất hiện càng nhiều

c) Đặc tính đối xứng: Sai số ngẫu nhiên dương và âm với trị số tuyệt đối bé có số lần

xuất hiện gần bằng nhau

d) Đặc tính bù trừ: Khi số lần đo tiến tới vô cùng, thì số trung bình cộng của các sai

số ngẫu nhiên của cùng một đại lượng sẽ tiến tới không

7.4 Nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên:

Tại vì chúng ta đang tổn tại trong một thế giới luôn luôn vận động, không ngừng phát

triển, liên tục biến đổi

7.5 Không thể loại trừ được hết sai số ngẫu nhiên ra khỏi kết quả đo đạc Sự tổn tại của sai số ngẫu nhiên là khách quan

7.6 Biện pháp hạn chế sai số ngẫu nhiên: tiến hành đo đạc nhiều lần một đại lượng trong những điều kiện khác nhau đặc trưng, rồi lấy kết quả trung bình giữa các lần đo

8 Nguyên tắc tính toán trắc địa:

- Phải tính toán nhiều hơn số liệu gốc cho trước ít nhất từ một đến hai chữ số

- Trong quá trình tính toán phải luôn kiểm tra Kiểm tra bước này xong mới chuyển

sang tính bước sau

37

1 Giá trị trung bình của đoạn thẳng đo được ( đ )?

2 Sai số trung phương của các kết quả đo được (m)?

3 Sai số trung phương của đoạn thẳng trung bình (M)?

4 Sai số trung phương tương đối của đoạn thẳng trung bình (4) ?

Lời giải 5.2: Để thuận tiện hãy lập bảng tính như sau:

2 Sai số trung phương của các kết quả đo đạc (m)

ae

T 5412

Bài toán 5.3:

Cho biết khi đo đạc nhiều lần một đoạn thẳng có sai số trung phương từng số đo là

cần phải đo đoạn thẳng ấy bao nhiêu lần?

Vậy nếu m = + 4cm, muốn có M = +2cm thì số lần đo (n) phải là:

Trong tam giác ABC đo được góc  = 510000" với sai số trung phương tươrg ứng

mạ = #6”, góc B = 62°0000° với sai số trung phương tương ứng mạ = + 8” Hãy tính

góc C và sai số trung phương tương ứng của nó?

Trong tam giác vuông ABC, vuông góc tại A, người ta đo cạnh huyền BC = D = 100,00m,

với sai số trung phượng tương ứng là mạ, còn góc nhọn ABC = V = 5°00'00", vai sai số

trung phương tương ứng là my

40

1 Hãy tính cạnh góc vuông (đứng) h = AC?

2 Hãy viết công thức tính sai số trung phương xác định cạnh góc vuông (đứng) ở trên (mạ)?

3 Nếu muốn có cạnh góc vuông (đứng) h = AC được xác định với độ chính xác

mạ = + 0,01m thì cần đo cạnh huyền D = BC và góc nhọn V = ABC với những độ chính

xác tương ứng mp, my là bao nhiêu?