Các trang trong thể loại “trắc địa”

eo các nhà bản đồ: Bản đồ là sự miêu tả khái quát, thu nhỏ bề mặt Trái Đất hoặc bề mặt thiên thể khác trên mặt phẳng trong một phép chiếu xác định, nội dung của bản đồ được biểu thị bằn

Các trang trong thể loại “Trắc địa”

Mục lục

1.1 Các chuyên ngành chủ yếu 1

1.2 Các cơ sở đào tạo nghề trắc địa ở Việt Nam 1

1.3 ực trạng ngành trắc địa tại Việt nam 2

1.4 am khảo 2

2 Bản đồ 3 2.1 Tỉ lệ 3

2.2 Liên kết ngoài 3

3 Bản đồ địa hình 4 3.1 Lịch sử 5

3.2 Các quy ước 5

3.3 Tỷ lệ và độ chính xác 5

3.4 Nguồn dữ liệu lập bản đồ 5

3.5 Nội dung 6

3.5.1 Ngôn ngữ 6

3.6 Ứng dụng 7

3.6.1 Tác động của bản đồ tới địa danh 7

3.7 Số hóa bản đồ 7

3.8 OpenStreetMap 7

3.9 Đối tượng nghiên cứu 7

3.10 am khảo 7

3.11 Xem thêm 8

3.12 Liên kết ngoài 8

4 Cửa sông 9 4.1 Liên kết ngoài 10

4.2 am khảo 10

5 Địa động lực học 11 5.1 Tổng quan 11

5.2 Biến dạng của đá 11

5.2.1 Đàn hồi 11

i

ii MỤC LỤC

5.2.2 Biến dạng dẻo 11

5.2.3 Biến dạng giòn 12

5.2.4 Cấu trúc biến dạng 12

5.3 Nhiệt động lực học 12

5.4 Động lực của trái Đất 12

5.5 Phương pháp 12

5.6 Xem thêm 13

5.7 am khảo 13

5.8 Đường dẫn ngoài 13

6 Đường đồng mức 14 6.1 am khảo 14

7 Geoid 15 7.1 Hình dạng Trái Đất 15

7.2 Mô tả 16

7.3 Nguyên nhân của sự bất thường Geoid 16

7.4 Biến thiên theo thời gian 16

7.5 Các thiên thể 16

7.6 Đối tượng nghiên cứu 16

7.7 am khảo 16

7.8 Xem thêm 17

7.9 Liên kết ngoài 17

8 GNSS 18 8.1 am khảo 18

9 Hệ quy iếu 19 9.1 Cơ học cổ điển 19

9.1.1 Lực 19

9.2 uyết tương đối 20

9.2.1 uyết tương đối hẹp 20

9.2.2 uyết tương đối rộng 20

9.3 Xem thêm 20

9.4 am khảo 20

10 Hệ thống Định vị Toàn cầu 21 10.1 Phân loại 21

10.2 Sự hoạt động của GPS 21

10.3 Độ chính xác của GPS 21

10.4 Các thành phần của GPS 22

10.4.1 Phần không gian 22

10.4.2 Phần kiểm soát 22

MỤC LỤC iii

10.4.3 Phần sử dụng 22

10.5 Tín hiệu GPS 22

10.6 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS 23

10.7 Ứng dụng GPS 23

10.7.1 Dân dụng 23

10.8 y định pháp lý tại Việt Nam về GPS 24

10.9 Các thiết bị ứng dụng GPS 24

10.9.1 Trong quân sự 24

10.10 Các hệ thống định vị khác 24

10.11 Xem thêm 24

10.12 am khảo 24

10.13 Liên kết ngoài 25

11 Hệ tọa độ địa lý 26 11.1 Chiều thứ nhất và thứ hai: vĩ độ và kinh độ 26

11.2 Chiều thứ ba: độ cao, chiều cao, chiều sâu 27

11.3 Tọa độ địa tĩnh 27

11.4 Xem thêm 28

11.5 am khảo 28

11.6 Liên kết ngoài 28

12 Hiệp hội ốc tế về Trắc địa 29 12.1 Lịch sử 29

12.2 Mục tiêu 29

12.3 Hoạt động 29

12.4 Tổ chức 29

12.5 am khảo 29

12.6 Xem thêm 29

12.7 Liên kết ngoài 29

13 Hình cầu dẹt 30 13.1 Diện tích bề mặt 30

13.2 Xem thêm 30

13.3 am khảo 30

14 Khảo sát xây dựng 31 14.1 Những người làm khảo sát nổi tiếng 31

14.2 Xem thêm 32

14.3 am khảo 32

14.4 Liên kết ngoài 32

15 Kinh độ 33 15.1 Lịch sử 33

iv MỤC LỤC

15.2 Lưu ý và tính toán kinh độ 34

15.3 am số elip 34

15.4 Chiều dài một độ cung 34

15.5 Kinh độ và vĩ độ hoàng đạo 35

15.6 Kinh độ trên các thiên thể không là Trái Đất 35

15.7 Xem thêm 36

15.8 Ghi chú 36

15.9 Liên kết ngoài 36

16 Liên đoàn ốc tế về Trắc địa và Địa vật lý 37 16.1 Mục tiêu 37

16.2 Các thành viên 37

16.3 Các đối tác 37

16.4 Hoạt động 37

16.5 am khảo 37

16.6 Xem thêm 37

16.7 Liên kết ngoài 37

17 Máy kinh vĩ 38 17.1 am khảo 38

18 Máy toàn đạc 39 18.1 Các chế độ 39

18.1.1 Đo khoảng cách 39

18.1.2 Đo góc 39

18.1.3 Đo tọa độ 39

18.1.4 Xử lý dữ liệu 39

18.2 Ứng dụng 39

18.2.1 Khảo sát khai thác mỏ 39

18.2.2 Xây dựng công trình 39

18.3 Các hãng sản xuất 39

18.4 am khảo 39

19 Mực nước biển 40 19.1 am khảo 41

19.2 Xem thêm 41

19.3 Liên kết ngoài 41

20 Ống bọt nước 42 20.1 Nguyên lý 42

20.2 Lịch sử 42

20.3 Các dạng 43

20.4 Xem thêm 43

MỤC LỤC v

20.5 am khảo 43

20.6 Liên kết ngoài 43

21 Ra đa khẩu độ tổng hợp giao thoa 44 21.1 Chú thích 44

21.2 Liên kết ngoài 44

22 Ellipsoid quy iếu 45 22.1 Các tham số ellipsoid Trái Đất 45

22.2 Tọa độ 45

22.3 Các ellipsoid quy chiếu lịch sử của Trái Đất 45

22.4 Ellipsoid quy chiếu cho các thiên thể 46

22.5 am khảo 46

22.6 Xem thêm 46

22.7 Liên kết ngoài 46

23 ăm dò trọng lực 47 23.1 Cơ sở phương pháp 47

23.1.1 Các biến thiên 47

23.2 iết bị đo đạc 47

23.3 Bố trí quan sát 48

23.3.1 Đo đường bộ 48

23.3.2 Đo trên tàu biển 48

23.3.3 Đo trên máy bay 48

23.4 Vi trọng lực 48

23.5 Xử lý phân tích 48

23.5.1 Khử trường bình thường 48

23.5.2 Khử biến thiên 48

23.5.3 Hiệu chỉnh độ cao điểm đo 49

23.5.4 Hiệu chỉnh địa hình 49

23.5.5 Khử sai số khớp tuyến 49

23.5.6 Lập bản đồ trường dị thường 49

23.6 Đối tượng nghiên cứu 49

23.7 Xem thêm 49

23.8 am khảo 49

23.9 Liên kết ngoài 50

24 í nghiệm Cavendish 51 24.1 Lịch sử 51

24.2 Liên hệ giữa G và khối lượng Trái Đất 52

24.3 Xem thêm 52

24.4 am khảo 52

24.5 Liên kết ngoài 53

vi MỤC LỤC

25.1 Bối cảnh 54

25.2 Tìm ngọn núi thích hợp 55

25.2.1 Chimborazo, 1738 55

25.2.2 Schiehallion, 1774 55

25.3 Các đo đạc 56

25.3.1 iên văn học 56

25.3.2 Khảo sát 56

25.4 Các thí nghiệm lặp lại 57

25.5 Cơ sở toán học và vật lý 57

25.6 Chú thích 58

25.7 am khảo 58

26 ủy triều 60 26.1 Đặc điểm 60

26.2 Nguyên nhân 60

26.3 Phân loại 61

26.3.1 Nhật triều 61

26.3.2 Bán nhật triều 61

26.4 Con người dựa vào thủy triều 61

26.5 ủy triều và danh từ trong tiếng Việt 62

26.6 am khảo 62

27 Trường hấp dẫn 63 27.1 Cơ học cổ điển 63

27.2 uyết tương đối rộng 64

27.3 Xem thêm 64

27.4 Chú thích 64

28 Vĩ độ 65 28.1 Vĩ tuyến 65

28.1.1 Các vĩ tuyến quan trọng 65

28.2 Phân chia 65

28.3 Tác động của vĩ độ 66

28.4 Các tham số elip 66

28.5 Chiều dài của một độ cung 66

28.6 Các kiểu vĩ độ 67

28.6.1 “Vĩ độ" thông thường 67

28.6.2 Vĩ độ rút gọn 67

28.6.3 Vĩ độ bảo toàn diện tích 67

28.6.4 Vĩ độ cầu trường 67

28.6.5 Vĩ độ bảo toàn góc 67

MỤC LỤC vii

28.6.6 Vĩ độ địa tâm 67

28.6.7 So sánh các loại vĩ độ 68

28.6.8 Vĩ độ thiên văn 68

28.6.9 Vĩ độ cổ 68

28.6.10 Hiệu chỉnh cho cao độ 68

28.7 Đọc thêm 68

28.8 Xem thêm 68

28.9 Ghi chú 69

28.10 Liên kết ngoài 69

29 Vòng cung trắc đạc Struve 70 29.1 Chuỗi 70

29.1.1 Na Uy 70

29.1.2 ụy Điển 70

29.1.3 Phần Lan 71

29.1.4 Nga 71

29.1.5 Estonia 71

29.1.6 Latvia 71

29.1.7 Litva 71

29.1.8 Belarus 71

29.1.9 Moldova 71

29.1.10 Ukraina 71

29.2 Hình ảnh 72

29.3 am khảo 72

29.4 Liên kết ngoài 72

30 Xí đạo 73 30.1 Khí hậu vùng xích đạo 73

30.2 Các quốc gia có đường xích đạo 73

30.3 Xem thêm 74

30.4 am khảo 74

Chương 1

Trắc địa

Trắc địa hay trắc đạc hay đo đạc là một ngành khoa

học vềTrái Đất, cụ thể là đo đạc và xử lý số liệu đo

đạcđịa hìnhvà địa vật nằm trên bề mặtTrái Đấtnhằm

vẽ lên mặt phẳng giấy hay còn gọi làbản đồ Trắc địa

là đo đạc vị trítọa độvàđộ cao, hình dạng, kích thước,

phương hướng của địa hình mặt đất và địa vật nằm trên

mặt đất Đây là ngành nghề có từ lâu đời tại các nước

châu Âu, sản phẩm của ngành có đóng góp quan trọng

và liên quan mật thiết đến nhiều lĩnh vực của xã hội

đặc biệt trong lĩnh vực: lậpBản đồ địa hìnhquốc gia,

nghiên cứu và quy hoạch, thiết kế, thi công các công

trình, quản lý đất đai, quản lý tài nguyên khoáng sản,

quản lý rừng, quản lý biến đổi khí hậu, quản lý giao

thông, điện lực, viễn thông, thủy lợi…

1.1 Các chuyên ngành chủ yếu

• Trắc địabản đồ(surveying and maping): đo vẽ các

loại bản đồ phục vụ cho dân dụng như: công tác

địa chính,bản đồ địa hình,quy hoạch xây dựng,…)

và mục đíchquân sự

• Trắc địacông trình: khảo sát thiết kế công trình,

triển khai bản vẽ thiết kế của công trình ra thực

địaset out, phục vụ thi công và giám sát thi công

xây dựng công trình đúng bản vẽ thiết kế,quantrắc chuyển dịch và biến dạng của các công trình

và nền móng công trình trong toàn bộ tuổi đờicủa công trình Công cụ đo chủ yếu bằng các loạimáy đo đạc:máy kinh vĩ,máy thủy bình,máy dọilaser,máy toàn đạc điện tử,máy định vị GPS…vàcác máy láser scan thế hệ mới giúp quét và ghinhận lại toàn bộ hiện trạng các công trình

• Trắc địa mỏ (mining geodesy)

• Trắc địa cao cấp (higher geodesy): đo đạc trên quy

mô toàn cầu

• Viễn thám (remote sensing): đây là phân ngành

trắc địa đo vẽ từ ảnh hàng không (máy bay,…) sauquá trình bay chụp, bằng tàu biển (đo vẽ thềm lụcđịa, đáy đại dương,…) Công cụ đo có thể bằng:máy ảnh, thiết bị siêu âm, ra đa vô tuyến điện,…

• Trắc địa ảnh (photogrammetry): đây là lĩnh vực xử

lý kết quả trắc địa qua ảnh

• định vị vệ tinh(GPS): định vị địa vật và đo vẽ địahình bằng vệ tinh địa tĩnh (là loại viễn thám đặcbiệt)

• Hệ thống thông tin địa lý (GIS): là chuyên ngành

về phần mềm và cơ sở dữ liệu địa lý (công nghệthông tin)

• Trắc địa biển

1.2 Các cơ sở đào tạo nghề trắc địa

ở Việt Nam

Hiện nay ở Việt Nam có các trường đại học đào tạokỹ

sư trắc địanhư:Đại học Mỏ địa chất Hà Nội,Đại họcTài nguyên và Môi trường ành phố Hồ Chí Minh,Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Đại họcGiao thông vận tải Hà Nội,Đại học Bách khoa ànhphố Hồ Chí Minh,Đại học Khoa học Tự nhiên thuộcĐại học ốc gia Hà Nội(chuyên ngành bản đồ viễnthám &GIStại khoa Địa lý),Học viện Kỹ thuật ân

sự,Đại học Xây dựng(chuyên ngành Kĩ thuật Trắc địa)

1

2 CHƯƠNG 1 TRẮC ĐỊA

Tuy nhiên, trình độ và tay nghề của các kĩ sư/ trung

cấp tốt nghiệp từ những môi trường đào tạo này đang

là một vấn đề lớn Mất quá nhiều thời gian để các kĩ sư

có thể nắm bắt và thực hiện công việc Cần xem lại quy

trình đào tạo và liên kết giữa đào tạo và sản xuất

1.3 Thực trạng ngành trắc địa tại

Việt nam

Dù là một ngành khoa học cơ bản, nhưng hiện nay,

ngành đang mất dần sức hấp dẫn, số lượng sinh viên ra

trường bỏ nghề sau vài năm rất nhiều do tính chất công

việc vất vả, sống xa nhà, thu nhập không tương xứng

và tình trạng nợ lương lâu ngày khiến họ mệt mỏi, do

chưa có mộtHiệp hội đo đạc bản đồhoạt động hiệu quả

và vì lợi ích chung Tình trạng phá giá khá phổ biến gây

mất lòng tin nghiêm trọng đến các đối tác cần cung cấp

dịch vụ

1.4 Tham khảo

Chương 2

Bản đồ

Bản đồ thế giới do Johannes Kepler

Bản đồ thế giới năm 2004

Bản đồ là hình thu nhỏ tương đối chính xác về một

khu vực hay cả Trái Đất Bản vẽ đơn giản miêu tả một

không gian, địa điểm và hiển thị những thông số liên

quan trực tiếp đến vị trí ấy có liên quan đến khu vực

xung quanh

eo các nhà bản đồ: Bản đồ là sự miêu tả khái quát,

thu nhỏ bề mặt Trái Đất hoặc bề mặt thiên thể khác trên

mặt phẳng trong một phép chiếu xác định, nội dung của

bản đồ được biểu thị bằng hệ thống ký hiệu quy ước

Bản đồ thường dùng nhất trong địa lý eo nghĩa này

bản đồ thường có hai chiều mà vẫnbiểu diễnmột không

gian có ba chiều đúng đắn.Môn bản đồlà khoa học và

nghệ thuật vẽ bản đồ

Bản đồ còn là một khái niệm được sử dụng trong sinh học để biểu thị một hệ thống nào đó, ví dụ như bản đồ gien.

2.1 Tỉ lệ

Tỉ lệ của một bản đồ địa lý làtỉ sốgiữa một khoảngcách đo trên bản đồ và khoảng cách ngoàithực địa.Chẳng hạn, nếu 1cmtrên bản đồ ứng với 1kmngoàithực địa thì bản đồ đó có tỉ lệ 1:100000, vì 1 km = 100000cm

Ký hiệu của tỉ lệ có dạng 1:M, trong đó số M chỉ khoảngcách thực tế lớn gấp bao nhiêu lần khoảng cách tươngứng đo trên bản đồ

Bản đồ có tỉ lệ lớn thì càng chi tiết và tương ứng với số

M nhỏ Bản đồ tỉ lệ nhỏ kém chi tiết hơn và có số Mlớn

2.2 Liên kết ngoài

• Bản đồ chi tiết địa hình Việt Nam nguyên khổ,

tỷ lệ 1:50.000 và 1:250.000thực hiện bởi Bộ ốcphòng Hoa Kỳ thập kỷ1960

3

Chương 3

Bản đồ địa hình

Bản đồ địa hình với các đường đồng mức

Phần của bản đồ nói trên được biểu diễn kiểu địa hình bóng

shaded relief , minh họa các đường đồng mức thể hiện địa vật

Bản đồ địa hình trong đồ bản hiện đại, là loạibản đồ

biểu diễn chi tiết và định lượng các đặc trưng củađịa

hìnhđịa vật theo mộthệ tọa độ địa lýxác định

Định nghĩa truyền thống đòi hỏi một bản đồ địa hình

phải hiển thị các chi tiết của cả thiên nhiên và con người

tạo ra Định nghĩa hiện đại thì do Trung tâm ông tin

Canada đưa ra: Bản đồ địa hình là biểu diến đồ họa đầy

đủ và chính xác các chi tiết văn hóa và tự nhiên trên mặt

đất.[1]

Hệ thống Chỉ số Bản đồ Toàn cầu đầu tiên, hiện đang được

dùng ở Việt Nam, Liên Xô cũ, và nhiều nước khác.

Phần Bản đồ địa hình vùng Nablus ở West Bank , Trung Đông , với Khoảng cao đều 100 m, vùng cao được tô mã màu

4

3.3 TỶ LỆ VÀ ĐỘ CHÍNH XÁC 5

Trên Bản đồ địa hình, bề mặt đất liền và đáy biển của

Trái Đấtđược biểu diễn bằng cácđường đồng mức, là

đường nối các điểm có cùngđộ cao xác định, và các

đường đồng mứckhác nhau thì không giao nhau Các

chi tiết khác thì biểu diễn bằng ký hiệu theo một quy

ước nào đó, và ở các nước khác nhau thì thường không

hẳn được thống nhất iếu thống nhất cũng xảy ra

trong lựa chọnhệ tọa độ địa lývà phương pháp chiếu,

tức là cách chuyển tải tọa độđối tượng trên mặt đất

vốn cong lên mặt giấy phẳng

Bản đồ địa hình thường được công bố như là một loạt

tờ bản đồ, có thể gồm nhiều tấm bản đồ ghép lại Các

tấm này được đánh chỉ số (Index) sao cho nó đơn nhất

trên toàn thế giới

Bản đồ địa hình cũng có thể được lập cho cáchành tinh

vàvệ tinh, tùy theo mức độ số liệu thu thấp được

3.1 Lịch sử

3.2 Các quy ước

Phần chính của bản đồ địa hình làđịa hìnhbiểu diễn

bằngđường đồng mức, cókhoảng cao đềutùy thuộcđịa

hìnhvà tỷ lệ bản đồ Đường đồng mức gián đoạn ở các

sườn dốc, núi đá,… Tại vùng đồng bằng có thể thêm các

đồng mức phụ, chẳng hạn mức +2,5 m biểu diễn bằng

nét đứt[2] Các điểm cao hoặc điểm đặc trưng thường

có giá trị độ cao ghi kèm

Cácvùng nướcđược xác định theođộ caocủa mực nước

trung bình, ví dụ mặtBiển Chếtlà−429 m, mặthồ Ba

Bể ở Việt Nam là +145 m, và từ đó xác định ra ranh

giới vùng nước, hay đường bờ vùng nước Vùng nước

thường được tô màu lam nhạt (lam sáng màu), đôi chỗ

có ghi giá trịđộ cao Mảng vùng nước không gắn với

độ cao xác định, tức là mảng của một con sông thì độ

cao mực nước có thể khác nhau, ví dụ như mực nước

sông Hồngkhác nhau tại Lào Cai và tại Nam Định

Các đối tượng khác nhau được thể hiện trên bản đồ

bằng các dấu hiệu hoặc biểu tượng, đôi khi kèm theo

chữ tên hay kiểu đối tượng Ví dụ, phân loại đường sá

bằng kiểu vẽ đường và màu vẽ Các suối có phân biệt

theo mùa nước Độ che phủ thực vật thì là mảng màu

và biểu tượng nhóm cây kèm theo tên loại cây phổ biến

ở đó, ví dụ "khộp".

Các dấu hiệu hoặc biểu tượng được chú giải ở ô chú

giải, lập cho nhóm tấm bản đồ cho những đối tượng có

trong nhóm đó, tức là có thể không có ở một vài tấm

ường thì không đưa vào biểu tượng cho đối tượng

không có ở vùng đó Điều này dẫn đến thực tế biên tập

biểu tượng đôi khi là theo thói quen của phái những

người tham gia biên soạn Ví dụ tại Việt Nam trên bản

đồ 1:50000 đối tượngmiếu thờ được biên tập chi tiết ở

các tờ phía nam, nhưng ít thấy ở các tờ phía bắc

3.3 Tỷ lệ và độ chính xác

Tỷ lệ của bản đồ là tỷ số giữa một khoảng cách đo trên

bản đồ và khoảng cách ngoài thực địa Nó thường biểu

diễn ở dạng 1:M, với M chỉ khoảng cách thực tế lớn gấp

bao nhiêu lần khoảng cách tương ứng đo trên bản đồ

Ví dụ bản tỷ lệ 1:50.000 thì 1 cm ứng với 500 m ngoàithực địa

Bản đồ có tỷ lệ lớn thì càng chi tiết và tương ứng với

số M nhỏ Bản đồ tỷ lệ nhỏ kém chi tiết hơn và có số M

lớn

Độ chính xác tọa độ các địa vật được quy ước là 0,3 mmtrên bản đồ, ví dụ ở tỷ lệ 1:100000 là 30 m Tuy nhiênvới đối tượng dạng đường hay đa giác thì ảnh hưởngcủa đồ hình làm nó không mang nhiều ý nghĩa

3.4 Nguồn dữ liệu lập bản đồ

Các bản đồ hiện đại là kết quả của một quá trình sảnxuất phức tạp, bắt đầu với việc lập kế hoạch và thựchiện chuyến bay để chụp ảnh trên không Các máy lậpthể quang học hoặc số hóa, được sử dụng để chuyển đổihình ảnh ra bản đồ theo hệ thống tọa độ ấn định.Ảnhvệ tinhđang thay thế dần ảnh máy bay Kết quảđược kết hợp kế thừa các thông tin bản đồ đã có, để cho

ra phiên bản mới phù hợp thực tế hơn Công nghệ mớicho ra dữ liệu số hóa.[3]

Nguồn dữ liệu tên các đối tượng, trong đó có địa danh,vốn là vấn đề phức tạp Nó được biên tập theo quy tắc

“tốt nhất có thể", và do đó được chia ra các nhóm nguồn:

1 Các điều tra trực tiếp, là nguồn cho tên lần đầutiên được đưa lên bản đồ, hoặc hiệu đính tên đãcó

2 Kế thừa từ các biên tập có trước

3 Vay mượn từ những bản đồ nước khác khi không

có điều kiện tiếp cận đối tượng

Tại Việt Nam hiện nay thì quản lý lãnh thổ và hànhchính đã đi vào nề nếp, cơ sở dữ liệu “tên” được coi làđầy đủ cho vùng trong nước Tuy nhiên trước đây cáctên phần lớn kế thừa từ bản đồ dongười Pháplập choĐông Dươngthời những năm 1940 về trước

Tại Việt Nam có hai cơ sở chính đảm trách thu thập vàbiên tập bản đồ:

• Cục Bản đồ ân đội Nhân dân Việt Nam

• Công ty Đo đạc ảnh địa hìnhthuộcCục Đo đạc vàBản đồ Việt Nam,Bộ Tài nguyên và Môi trường

6 CHƯƠNG 3 BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Nội dung Bản đồ địa hình của Việt Nam

3.5 Nội dung

Bản đồ địa hình gồm phần đồ họa chính, khung tọa độ

và các chỉ dẫn Nội dung chính thiên về mục đích quân

sự và quản lý lãnh thổ, nên các địa vật ảnh hưởng tới

tác chiến được ưu tiên thể hiện

• Phần đồ họa chính, hay tự thân của bản đồ, biểu

diễn đồ họađịa hìnhtheođường đồng mức, ranh

giới quốc gia và hành chính, khu dân cư, mạng lưới

giao thông, mức độ và loạithực vậtche phủ đất,

các khối nhà hay công trình xây dựng,… Các vách

dốc như núi đá vôi thì thường có ký hiệu riêng

và ghi chú Trên biển và vùng nước thì có đường

đồng mức đáy, các tuyến đường thủy, luồng lạch,

loại vật liệu đáy và thực vật đáy nếu có, cũng như

các chướng ngại Một số ký hiệu địa vật có thể

to hơn kích thước thật theo tỷ lệ bản đồ Các tên

hay ký hiệu chữ thì cỡ chữ đại diện cho mức quan

trọng cần quan tâm

• Lưới tọa độ thường không có dạng chữ nhật, do

biểu diễn theo hình chiếu Bản đồ tỷ lệ nhỏ cho

vùng rộng lớn thì méo dạng càng lớn Khung bản

đồ thường cắt theo lưới tọa độ, nhưng khi cần trình

bày cho đẹp, ví dụ bản ghép toàn bộ quốc gia, thì

Bản đồ thường được biên soạn bằng ngôn ngữ chính

thức của quốc gia xuất bản và lưu hành Tuy nhiên khi

hệ ký tự của ngôn ngữ có thể gây khó khăn trong sử

dụng quốc tế, nhưtiếng Hoa,Lào,ái,… hoặc khi biên

soạn phần lãnh thổ của nước khác nhưng có để ý đến

tính đa dụng, thì thường biên soạn đa ngữ Phần lớn

thường ghi kèm tên hoặc chỉ dẫn bằngchữ Latin, với

cách chuyển tự do nước biên soạn quy định

• Bản đồ của Việt Nam xuất bản là đơn ngữ tiếng

Việt[4] Hầu hết tên đối tượng trong nước Việt đã

Tên bản ở xã Nghĩa Thuận, Quản Bạ

Bản đồ của Lào xuất bản có ghi các tên chuyển tự Latin cùng với chữ Lào.

được điều tra và hiệu đính Tuy nhiên một số vùngtrong nước, và các vùng ngoài nước, vẫn kế thừanhiều tên từ bản đồ cũ, trong đó có cả tên làngbản

• Tên nhiều làng bản ở xãNghĩa uậnhuyện

ản Bạ, Hà Giang, bản đồ 1:50.000 tờ 48-18-D, vẫn ghi phiên âmLatincủa tiếngTrung, như bản “Yi Wan Shui”, “Ku ZhuWan”,… Một số tên buôn làng ở vùngTâyNguyêncũng vẫn còn ghi theo tên cũ

F-• Phần lãnh thổ Trung ốc được ghi bằngphiên âmLatincủa tiếng Trung, ví dụ “YuanJiang” cho Nguyên Giang, là phần đầu nguồncủasông Hồng

• Phần lãnh thổLào,Campuchiathì hỗn tạpcủa kế thừa từ bản đồ cũ lẫn sửa mới theophát âmtiếng Việt

• Bản đồ của Anh, Hoa Kỳ và vùng ảnh hưởngxuất bản thì theo “tiêu chuẩn chuyển ngữ sangchữ Latin" các địa danh của ngôn ngữ phi Latin,tên thường tham chiếu là “chuẩn Latin hóaBGN/PCGN", được hai tổ chức là Ban Địa danh Hoa Kỳ (BGN, United States Board on Geographic Names) và Ủy ban thường trực về Địa danh cho sử dụng chính thức ở nước Anh (PCGN, Permanent

3.7 SỐ HÓA BẢN ĐỒ 7

Commiee on Geographical Names for British

Official Use) lập ra

• Bản đồ củaLào xuất bản có kèmchữ Latintheo

quy cách phiên âm và chuyển tự do Ủy ban ốc

gia Lào về Địa danh (Lao Commission Nationale

de Toponymie) đưa ra khoảng những năm 1960

Chuẩn Latin hóa BGN/PCGN cho tiếng Lào sử

dụng quy cách này

• Bản đồ củaái Lan xuất bản có kèmchữ Latin

theo quy cách chuyển tự được chính phủ quy định

trong "Hệ thống Chuyển tự Tiếng ái Hoàng gia"

(Royal ai General System of Transcription)

TạiLiên Hiệp ốcthìNhóm chuyên viên về Địa danh

Liên Hiệp ốcđảm trách việc quy chuẩn phiên âm và

chuyển tự địa danh, đưa ra khuyến nghị về sử dụng quy

chuẩn đó[5]

3.6 Ứng dụng

Bản đồ địa hình, đặc biệt là loại tỷ lệ lớn, biểu diễn đầy

đủ và chính xác bề mặtTrái Đất, là dữ liệu cơ bản cho

quản lý đất đai lãnh thổ, cho các nghiên cứu, điều tra

khoa học, quy hoạch kinh tế, thiết kế và xây dựng các

cơ sở kinh tế, giao thông, các đường ống dẫn,…

Bản đồ địa hình chính thức được cơ quan nhà nước xuất

bản phục vụ lợi ích quốc gia, quốc phòng và an ninh

công cộng Tại nhiều nước, trong đó có Việt Nam, các

bản đồ địa hình được coi là tài liệu mật Tại Việt Nam

dấu “MẬT” hiện vẫn có trong các bản in và bản điện tử

Trước năm 1980 bản đồ được sử dụng theo quy chế tài

liệu mật, các bản hỏng phải được một hội đồng thanh

lý, và các trường hợp đánh mất có thể gây phiền toái

cho người dùng Tuy nhiên hiện nay bản đồ được bán

tràn lan

Các dẫn xuất là bản đồ lược trích, được xuất bản để

làm nền cho bản đồ chuyên đề khoa học kỹ thuật khác,

nhưbản đồ địa chất,thủy văn,thổ nhưỡng,thực vật,

dân cư,… và cả nhu cầu dân sinh như bản đồdu lịch,

giao thôngdân sự,… Các đối tượng lược bỏ là phần hoạt

động quân sự quan tâm: đường đồng mức chi tiết, độ

cao các cao điểm, chỉ dẫn về các đặc điểm địa vật như

độ dốc taluy,…

3.6.1 Tác động của bản đồ tới địa danh

Tên đối tượng do từng nhóm biên tập khác nhau thực

hiện vào thời gian và hoàn cảnh khác nhau, nên khi

đưa lên bản đồ lần đầu tiên thì khó tránh khỏi sự “chưa

chuẩn xác” và thiếu thống nhất Dẫu vậy nếu không

quá sai lệch thì tên đưa lên được thừa nhận, và việc

trích xuất sang bản đồ cho môn học địa lý góp phần

vào phổ biến những tên đó Tại Việt Nam, và ở vùng

Đông Dươngnói chung, bản đồ dongười Pháplập ra

đã tác động đến tên sông và một số địa danh

1 Việc truy tìm thượng nguồn và ghi thống nhấttheo tên điển hình cho nhiều sông, đã làm mất đinhiều tên địa phương của từng đoạn sông Ví dụsông Hồngngày nay được coi là vào đất Việt Nam

ở bản Lũng Po xãA Mú Sung, huyệnBát Xát, bỏ

đi những tên như "sông ao",…

2 Một số ít tên vùng do người Pháp ghi, nay trởthành địa danh chính thức Ví dụ tên "Lào Cai"

Từ những năm 1990 việc số hóa bản đồ địa hình đã được

bắt đầu Ví dụ như tại Cục Trắc địa và Đồ bảnCHLBĐức(Bundesamt ür Kartographie und Geodäsie), vàđến nay đã hoàn thiện ở các tỷ lệ.[7]

Tại Việt Nam, việc số hóa bắt đầu muộn hơn một chút,khi cácphần mềm biên tập bản đồđược nhập khẩu vàqua giai đoạn thử nghiệm.[8] Đến nayBản đồ địa hình

chính thức ở tỷ lệ đến 1:50 000 theo Hệ toạ độ quốc gia Việt NamVN2000 đã hoàn thiện số hóa năm 2004, do

Trung tâm ông tin Dữ liệu Đo đạc và Bản đồthuộcCục Đo đạc và Bản đồViệt Namquản lý và phát hànhcho các mục đích công vụ

3.8 OpenStreetMap

Dựa theo dữ liệu bản đồ thế giới, các dạng trực quan củabản đồ địa hình được đưa ra ở Dự ánOpenStreetMap

vàShule Radar Topography Mission

3.9 Đối tượng nghiên cứu

Frequently Asked estions

8 CHƯƠNG 3 BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

[2] Topographic Map Symbols United States Geological

Survey Publications Truy cập 01/04/2015

[3] ông tư Số: 05/2012/TT-BTNMT ông tư quy định kỹ

thuật hiện chỉnh bản đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:25.000

và 1:50.000 bằng ảnh vệ tinh.Truy cập 01/04/2015

[4] Bản đồ tỷ lệ 1:50.000 các tờ Trung tâm ông tin Dữ

liệu Đo đạc và Bản đồ, 2004

[5] Kerfoot, Helen Role of the United Nations in the

standardization of geographical names: some fiy years

on In: United Nations, Department of Economic and

Social Affairs, Statistics Division (ed.):Manual for the

standardization of geographical names United Nations

Group of Experts on Geographical Names New York

2006: 83-97.ISBN 92-1-161490-2

[6] Bản đồ Bắc Kỳ năm 1879, trongIl etait un Tonkin: Jean

Dupuis forez-info, 2012 Truy cập 22/04/2016

[7] Digitale Karten von Deutschland Bundesamt ür

Kartographie und Geodäsie Truy cập 01/04/2015

[8] yết định Số: 70/2000/QĐ-ĐC y định kỹ thuật số

hóa bản đồ địa hình…Truy cập 01/04/2015

• Trung tâm ông tin Dữ liệu Đo đạc và Bản đồ,

nơi cung cấp bản đồ số hóa

Chương 4

Cửa sông

Minh họa cửa sông

Cửa sông là nơi dòng sông chảy ra và đổ vào biển hoặc

hồ lớn

eo Xamoilov I.B (1952), các vùng cửa sông (Устья

рек) gồm hai loại cơ bản là châu thổ (Дельта – delta)

và vùng cửa sông hình phễu (Эстуарий - Estuary)[1]

Pritchard (1967) có một định nghĩa riêng cho vùng cửa

sông hình phễu – estuary: “đó là một thuỷ vực nửa kín

ven bờ thông với biển khơi, trong đó có sự hoà trộn

nhất định giữa nước biển và nước ngọt đưa đến từ lục

địa”[2]

Đến nay, vùng cửa sông hình phễu (estuary) được hiểu

là một vùng hạ lưu sông bị ngập chìm không đền bù

trầm tích và ở đó thuỷ triều thường có vai trò quan

trọng (gốc từ Latin aestus là thủy triều) Những Estuary

điển hình của thế giới gồm: Xen, Jironda (Pháp), ame,

Mersey (Anh), Rein, Maas (Hà Lan), Potomac (Hoa kỳ)

v.v[3]

Châu thổ là thuật ngữ do Herodotus (485 – 425 trước

CN) đưa ra để mô tả hình dạng tam giác của vùng

cửa sông Nil, nó được tạo ra tại vùng cửa sông, nơi

tốc độ bồi tụ vượt tốc độ bào mòn, xâm thực do sóng,

thuỷ triều và dòng chảy Châu thổ được phân loại

thành: châu thổ sông thống trị như Mississippi, Hoàng

Hà, Pô, Đanup v.v.; châu thổ sóng thống trị như Nil,

Rone, Sanfrancisco, Xêngan, Nigeria v.v.; châu thổ triều

thống trị, ví dụ Mê Kông, Trường Giang, Ganga –

Brachmaputra v.v[3]

Về địa lý học và sinh thái học vùng cửa sông nói chungđược dùng với từ estuarine zone hay estuarine area(Устья рек), có thể gồm một hoặc một số cửa sôngnhánh (river mouths) Ví dụ, vùng (cửa sông) châu thổ

Mê Kông (delta) có tới 9 cửa sông (river mouths) Vùngcửa sông hình phễu Bạch Đằng (estuary) có 3 cửa sông(river mouths - Cửa Cấm, Nam Triệu và Lạch Huyện).Cửa sông tạo ra sự chuyển đới giữa môi trường của sông

và môi trường của biển và cả hai đều có khả năng ảnhhưởng đến thành phần của biển như thủy triều, sóng và

độ mặn của nước Nó còn ảnh hưởng đến thành phầncủa sông như sức chảy của nước sạch và trầm tích Với

sự tiếp xúc của cả hai loại nước, nước biển và nước sông(thường là nước sạch không mặn) do đó vùng cửa sôngcung cấp một nguồn chất dinh dưỡng cao trong nước

và trầm tích Điều này đã làm cho cửa sông trở thànhmột trong những nơi có môi trường sống tự nhiên sinhsôi nhất trên thế giới.[4]

Đa số các cửa sông hiện nay được hình thành trong thếHolocentrong biển tiến sau băng hà lần cuối cùng làmngập các thung lũng ven bờ từ khoảng 10.000-12.000năm về trước.[5] Cửa sông thường được phân loại tùytheo đặc trưng của địa mạo hoặc sự lưu thông của nướcdưới một quá trình nhất định nào đó Do đó cửa sôngcòn có thể gọi bằng nhiều cái tên khác nhau tùy theođặc thù của nó

Cửa sông là một trong những môi trường sinh tháiđông đảo nhất trên thế giới Nó chứa tới khoảng 60%các sinh vật trên toàn thế giới Do đó cửa sông đang bịảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như sự đóng cặn do quátrình mòn đất, là hậu quả của phá hoại rừng hay gặm

cỏ bừa bãi của gia súc hoặc những cách trồng cây hạiđất Đánh bắt cá quá mức, hệ thống cống rãnh dơ bẩnđều có thể làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái của cửa sông.Nếu như có quá nhiều chất dinh dưỡng từ nước cống

và phân của động vật thì sẽ làm sinh sôi nảy nở nhữngthực vật có hại cho vùng nước đó Những thực vật cóhại có thể lấy hết oxygen và cá sẽ không đủ oxygen đểsống Các loại chất độc hai như các chất kim loại nặng,nuclit phóng xạ,PCB, hydrocarbon Đê cũng nắm vaitrò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến cửa sông.[5]

9

10 CHƯƠNG 4 CỬA SÔNG

4.1 Liên kết ngoài

• Animated documentary on Chesapeake Bay

NOAA

• “Habitats: Estuaries - Characteristics” www.onr

navy.mil Truy cập ngày 17 tháng 11 năm 2009

• e Estuary Guide (Based on experience and R&D

within the UK) Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:

|accessdate= (trợ giúp)

4.2 Tham khảo

[1] Самойлов И.Б., 1952 устья рек Географиз Мос

стр.1-526

[2] Pritchard, D W (1967) “What is an estuary: physical

viewpoint” Trong Lauf, G H Estuaries A.A.A.S Publ.

83 Washington, DC tr 3–5.

[3] http://i1.rgstatic.net/publication/258627850_Cc_

thu_vc_ven_b_bin_Vit_Nam_-_Coastal_bodies_of_

water_in_Vietnam/links/00463528b8260bf99d000000/

smallpreview.png (1 tháng 3 năm 2007) “Các thuỷ

vực ven bờ biển Việt Nam - Coastal bodies of water

in Vietnam” ResearchGate Truy cập 29 tháng 9 năm

2015

[4] McLusky, D S.; Ellio, M (2004) e Estuarine

Ecosystem: Ecology, reats and Management New York:

Oxford University Press.ISBN 0-19-852508-7

Amsterdam: Elsevier.ISBN 978-0-444-53066-0

Chương 5

Địa động lực học

Địa động lực học là một nhánh nhỏ của địa vật lý

nghiên cứ về động lực họccủa trái Đất Nó áp dụng

vật lý, toán học, hóa học để tìm hiểu làm thế nàoĐối

lưu mantidẫn đếnkiến tạo mảngvà các hiện tượng địa

chất nhưTách giãn đáy đại dương,sự hình thành của

núi,núi lửa,động đất,đứt gãy, và vân vân Nó cũng

nghiên cứu về hoạt động bên trong lòng đất bằng cách

đo từ trường, trọng lực, và sóng địa chấn, cũng như

nhữngkhoáng chấtcủa đá và của họĐịa hóa đồng vị

Phương pháp của địa động lực học cũng được áp dụng

để thăm dò của các hành tinh khác

5.1 Tổng quan

Địa động lực học thường nghiên cứu về các quá trình di

chuyển mọi vật trongTrái Đất Ởbên trong trái đất, di

chuyển xảy ra khi đátanhoặc biến dạng và chảy do tác

động của trường ứng suất Biến dạng này có thể là biến

dạnggiòn,đàn hồihoặcdẻo, tùy thuộc vào độ lớn của

áp suất và các đơn vị vật lý khác, đặc biệt làsự giảm áp

lựctheo thời gian Đá có cấu trúc và thành phần không

đồng nhất, vì vậy nó là thường phụ thuộc vào các áp

lực khác nhau Khi làm việc với các quãng thời gian địa

chất, sẽ thuận tiện hơn khi dùng ước lượng môi trường

liên tiếp và trường ứng suất cân bằng để nghiên cứu

phản ứng với áp lực trung bình

Các chuyên gia trong địa động lực học thường sử dụng

dữ liệu từtrắc địa,GPS,InSAR, vàđịa chấnhọc, cùng

với các mô hình toán học để nghiên cứu sự tiến hóa của

ạch quyển,Lớp phủvàlõiTrái Đất

Công việc thực hiện bởi nhà địa động lực học có thể

• an sát biến dạng bề mặt do băng và giãn nở lục

địa sau thời kỳ băng hà, và làm các phỏng đoán

liên quan đến độnhớtcủaquyển manti

• Tìm hiểu cơ chế hoạt động củakiến tạo mảng

5.2 Biến dạng của đá

Dá và các chất liệu địa chất trải qua độ biến dạng với 3mức độ khác nhau, đàn hồi, dẻo, và giòn tuỳ thuộc vàotính chất của chất liệu và độ mạnh của trườngứng suất

Áp lực được định nghĩa là lực trung bình tác động vàomột phần của đá.Áp suấtlà một phần của áp lực làmthay đổi thể tích của một chất rắn;Ứng suất cắtthayđổi hình dạng Nếu không có lực cắt, các chất lỏng ởtrạng tháicân bằng thủy tĩnh Do đó, sau thời gian dài,

đá dễ bị biến dạng dưới áp lực, Có thể ước lượng TráiĐất được đặt trong thủy tĩnh cân bằng Áp lực lên đáchỉ phụ thuộc vào trọng lượng của đá nằm phía trên, vàđiều này phụ thuộc vào trọng lực vàkhối lượng riêngcủa đá Trong một vật thể như mặtTrăngkhối lượngriêng gần như không đổi, nên thông tin về áp suất dễtính Ở trái Đất, những lực nén của đá với độ sâu làquan trọng, và cần một phương trình trạng thái để tínhtoán những thay đổi khối lượng riêng của đá kể cả khi

nó có thành phần đồng nhất

5.2.1 Đàn hồi

Biến dạng đàn hồiluôn có thể đảo ngược, có nghĩa lànếu trường ứng suất liên kết với biến dạng đàn hồi đượcloại bỏ, vật liệu sẽ trở lại trạng thái trước đó Các vậtliệu chỉ cư xử đàn hồi khi sắp xếp tương đối dọc theotrục của vật liệu của các thành phần như nguyên tửhay tinh thể được giữ nguyên Điều này có độ lớn của

áp lực không thể vượt quá sức mạnh tối đa của vật liệu,

và khoảng thời gian áp lực tác động không bằng vớikhoảng thời gian thả lỏng của vật liệu Nếu áp suất vượtquá giới hạn sẽ dẫn đến biến dạng dẻo hoặc giòn

5.2.2 Biến dạng dẻo

Biến dạng dẻoxảy ra khi nhiệt độ của một hệ thống

đủ cao để cho một phần của vật liệu lỏng ra, có nghĩa

là một phần lớn của các liên kết hóa học đang trongquá trình bị phá vỡ và tái tạo Trong biến dạng này quátrình của nguyên tử sắp xếp lại phân phối lại áp lực và

độ biến dạng về cân bằng nhanh hơn chúng có thể tíchlũy Ví dụ như sự uốn thạch quyển dướiĐảo núi lửa

11

12 CHƯƠNG 5 ĐỊA ĐỘNG LỰC HỌC

hoặcbồn trầm tích, vàrãnh đại dương Sự biến dạng

dẻo sẽ xảy ra khi quá trình vận chuyển như khuếch tán

vàbình lưudựa trên liên kết hóa học bị phá vỡ và tái

tạo phân phối lại áp lực nhanh như cách nó tích lũy

5.2.3 Biến dạng giòn

Khi áp lực tập trung nhanh hơn sự thả lỏng của thể

phân bố nó,biến dạng giònxảy ra Cơ chế của biến dạng

giòn liên quan phản ứng giữa sự tích tụ hoặc du chuyển

của sự khiếm khuyết đặc biệt là những khiếm khuyết

tạo ra bởi sự biến dạng làm cho vật bị rối loạn và vỡ

Nói cách khác, tất cả những đứt vỡ, dù nhỏ thế nào,

cũng thường tập trung và làm vết vỡ to ra

Nói chung, trạng thái của sự biến dạng được kiểm soát

không chỉ bởi mức độ áp lực, mà còn bởi sự phân bố

của áp lực và độ biến dạng

5.2.4 Cấu trúc biến dạng

Các nhà địa chất cấu tạo học nghiên cứu kết quả của

sự biến dạng bằng quan sát đá, đặc biệt là các chế độ

và hình dáng của sự biến dạng để tái tạo lại trường ứng

suất đã gây ra tác động với đá.Địa chất cấu tạolà một

bổ sung quan trọng cho địa động lực học bởi vì nó cung

cấp nguồn dữ liệu trực tiếp nhất về các chuyển đổi của

trái đất Các chế độ khác nhau của sự biến dạng tạo ra

các cấu trúc địa chất khác biệt

5.3 Nhiệt động lực học

Các đặc điểm của đá mà kiểm soát tốc độ và mức độ

của sự biến dạng nhưĐộ bền uốnhoặc độnhớt, tuỳ

thuộc vào các trạng thái nhiệt của đá và thành phần

Đại lượng quan trọng nhất trong nhiệt động lực học là

nhiệt độ và áp suất Cả hai đều tăng cùng với độ sâu, vì

thế ước lượng đầu tiên về mức độ biến dạng có thể suy

ra từ độ sâu Trong phần trên của thạch quyển, biến

dạng giòn thường xảy ra vì dưới áp suất thấp đá có sức

mạnh tương đối thấp, trong khi đồng thời, nhiệt độ thấp

làm giảm khả năng dễ uốn dòng vật chất Sau khu vực

ranh giới dữa biến dạng giòn-dẻo, biến dạng dẻo thống

trị Biến dạng đàn hồi xảy ra khi khoảng thời gian của

áp lực ngắn hơn thời gian thả lỏng của vật chất Sóng

địa trấn là một ví dụ điển hình của loại biến dạng này

Ở nhiệt độ cao đủ để làm tan đá, sức mạnh so với biến

dạng dẻo tiến đến 0, đó là lý do tại biến dạng đàn hồi

cắt (sóng S) sẽ không di chuyển qua được chất nóng

chảy

5.4 Động lực của trái Đất

Động lực chính đằng sau áp lực ở trái Đất được cung

cấp bởi nhiệt lượng từ đồng vị phóng xạ phân hủy, ma

sát, và nhiệt dư Sự làm mát ở bề mặt và sự sản xuấtnhiệt trong trái Đất tạo ra một građien nhiệt độ từ lõinóng cho đến thạch quyển tương đối mát Nhiệt năngnày được chuyển thành cơ năng bởi sự lan toả nhiệt

Đá nằm sâu hơn thường nóng hơn và có tốc độ lan toảnhiệt lớn hơn và khối lượng riêng thấp hơn đá nằmtrên Ngược lại, đá nguội ở bề mặt có thể trở nên ít nổihơn đá nằm dưới Cuối cùng việc này có thể dẫn đếnsựmất ổn định Rayleigh-Taylor(ảnh 1)

Ảnh 1: cho thấy sự mất ổn định Rayleigh-Taylor 2 chiều sử dụng

mô hình Shan-Chen Các chất lỏng màu đỏ lúc đầu nằm ở tầng trên chất lỏng màu xanh, chất lỏng, và ít nổi hơn so với chất lỏng màu xanh Sau một thời gian, sự mất ổn định Rayleigh-Taylor xảy ra, và những chất lỏng màu đỏ thâm nhập vào chất màu xanh.

Sự nổi âm nhiệt của mảng kiến tạo đại dương là nguyênnhân chính tạo ra sự hút chìm và kiến tạo mảng, trongkhi sự nổi dương nhiệt có thể dẫn đếnchùm manti,giải thích nguyên nhân kích hoạt núi lửa Tầm quantrọng của sản xuất nhiệt so với mất nhiệt cho đối lưunổi trong cả trái Đất vẫn còn là điều không chắc chắn

và đối lưu nổi còn là một mối quan tâm chính của địađộng lực học

5.5 Phương pháp

Địa động lực học là một rộng lĩnh vực rộng kết hợpquan sát từ nhiều nhánh khác nhau của địa chất họctạo thành một bức tranh về hoạt động của Trái Đất.Gần với bề mặt của trái Đất, dữ liệu bao gồmtrắc địa,Định tuổi bằng đồng vị phóng xạ,ạch luận, khoángchất học, khoanhố khoan, và kỹ thuậtviễn thám Tuynhiên, vượt qua độ sâu vài km, hầu hết các cách quansát trở không thực tế Các nhà địa chất nghiện cứ địađộng lực học của quyển manti và lõi trái đất phải hoàntoàn dựa trên máy cảm biến, đặc biệt là địa chấn, và táitạo điều kiện tìm thấy bên trong ở trái Đất bằng các thínghiệm với áp suất cao nhiệt độ cao.(xemphương trìnhAdams–Williamson) Vì sự phức tạp của hệ thống địachất, mô hình máy tính được sử dụng để kiểm tra lýthuyết dự đoán về địa động lực học sử dụng dữ liệu từcác nguồn

• Ismail-Zadeh, Alik; Tackley, Paul J (2010).

Computational methods for geodynamics.

Cambridge University Press.ISBN 9780521867672

• Jolivet, Laurent; Nataf, Henri-Claude; Aubouin,

Jean (1998) Geodynamics.Taylor & Francis.ISBN

9789058092205

• Turcoe, D.; Schubert, G (2002) Geodynamics (ấn

bản 2) New York: Cambridge University Press

• NASA hành Tinh địa động lực

• Dữ Liệu Nhân vật–Địa Động Lực Và An Ninh

ốc gia

• Tính toán cơ sở hạ Tầng địa động lực

Chương 6

Đường đồng mức

Một ví dụ về đường đồng mức.

Đường đồng mức hay còn gọi là đường bình độ là

đường thể hiện trênbản đồ địa hìnhquỹ tích của các

điểm trên mặt đất tự nhiên tùy theo tỷ lệ của bản đồ

so với địa hình thực tế, mà khoảng cao đều có thể là 1

m, 5 m, 10 m, (bản đồ tỷ lệ càng lớn, càng chi tiết, thì

khoảng cao đều càng nhỏ) Khoảng cách thưa hay mau

của các đường đồng mức trong bản đồ địa hình nói lên

độ dốc hay thoải của vùng địa hình mà bản đồ thể hiện,

càng mau càng dốc và ngược lại

Cao độ của một điểm nằm ở khoảng giữa hai đường

đồng mức trên bản đồ địa hình (không nằm trên đường

đồng mức nào), được xác định gần đúng bằng cách

dựng từ điểm này một đường vuông góc nhất với cả

hai đường đồng mức Khoảng cách hai giao điểm của

đường này với hai đường đồng mức nói trên, được xem

là khoảng cách giữa hai đường đồng mức tại vị trí điểm

đang xét Dùng tam giác đồng dạng, để xác định độ

chênh cao của điểm đang xét với đường đồng mức thấp

trong hai đường đồng mức, qua khoảng cách của điểm

đó tới đường đồng mức thấp và khoảng cách giữa hai

đường đồng mức a đó xác định được cao độ tuyệt

đối của điểm

Có bốn loại đường bình đượcm

đường bình độ con: nét liền mảnhđường bình độ cái: nét liền đậmđường bình độ giữa 1/2:

đường bình độ phụ: nét đứt, thêm vào khi cần thiết

Cứ 2 đường bình độ cái liên tiếp chứa 4 đường bình độcon.Hiểu đường đồng mức một cách đơn giản là đườngđồng mức là đường nối liền các điểm có cùng độ cao

6.1 Tham khảo

14

Chương 7

Geoid

Geoid là hình dạng bề mặt củađại dương giả định khi

chỉ có ảnh hưởng củaTương tác hấp dẫncủaTrái Đất

và sự tự xoay, mà không có những ảnh hưởng khác như

thủy triềuvàgió

Bản đồ mức nhấp nhô của Geoid tính ra mét (theo mô hình trọng

trường EGM96 ) so với Ellipsoid quy chiếu WGS84 [1]

Tất cả các điểm trên Geoid có cùngthế năng hấp dẫn,

tức là Geoid là một trong cácmặt đẳng thếcủaTrọng

trường Trái Đất, mà ở đại dương nó trùng với mực

nước biểntrung bình Lực hấp dẫn tác dụng ở khắp

mọi nơi vuông góc với Geoid, nghĩa là đường thẳng

đứng thì vuông góc còn mực nước thì song song với

mặt Geoid.[2]

1 Đại dương 2 Ellipsoid quy chiếu 3 Đường thẳng đứng địa

phương 4 Lục địa 5 Geoid

Khác với thế năng hấp dẫn, trên geoidgia tốc trọng

trườngg thay đổi do gia tốc ly tâm thay đổi, dẫn đến g

ởđịa cựclà 9,83 giảm tới ởxích đạolà 9,78 m/s2

Geoid là một mô hình vật lý củahình dạng Trái Đất,được Carl Friedrich Gauß phát triển vào năm 1828

uật ngữ “geoid” doJohann Benedict Listingđưa ra

để mô tả nó như là một bề mặt đẳngthế năng hấp dẫnvào năm 1871

7.1 Hình dạng Trái Đất

Geoid là một trong các định nghĩa vềhình dạng TráiĐất(Figure of the Earth) dựa trên trọng trường, liênquan đến cấp độ chính xác khi nêu về hình dạng nhằmphục vụ các nghiên cứukhoa học Trái Đất

• Ở dạng khái quát cao nhất, thì coiTrái Đấtcó dạnghình cầu

• Sự quay quanh trục dẫn đến lực ly tâm, làmTráiĐất phình ra ở xích đạo Vì vậy nó được kháiquát là một ellipsoid Các bán trục ellipsoid đượcchọn để trên đại dương bề mặt ellipsoid là xấp

xỉ của Geoid Nó được gọi làEllipsoid quy chiếu

(Reference ellipsoid) và là nền tảng trongTrắc địa

để lập raHệ tọa độ địa lýgồmvĩ độ(latitude),kinh

độ(longitude),cao độ(elevation)

• Sự phân bố không đồng đều củamật độvật chấttrong cáclớp phủvàlớp vỏ, dẫn đếntrọng trườngtại các vị trí địa lý khác nhau là khác nhau Geoid

được định nghĩa ở đây, theo khái niệm vật lý "mặt đẳng thế " củatrọng trường

• Hình dạng đầy đủ nhất củaTrái Đất, chính là bềmặt vật lý, gồm có địa hình trên đất liền và bề mặtcácvùng nước (sông hồ biển và đại dương) xác

định theo mực nước trung bình, tức là bề mặtthạch

-thủy quyểnvà bỏ quakhí quyển

Như vậy các biểu diễn hình dạng đều đòi hỏi xác định

chính xác về Geoid Điểm kỳ dị nằm ở chỗ, phải làm trơn mặt đẳng thế để bỏ qua các tiểu tiết cục bộ do thạch

quyển gây ra Phương cách làm trơn khác nhau cho

ra kết quả khác nhau, nên việc hiệu đính geoid và cảEllipsoid quy chiếudiễn ra liên tục từ xưa đến mai sau

15

16 CHƯƠNG 7 GEOID

7.2 Mô tả

Bề mặt của Geoid không đều, cao hơn so với mặt

Ellipsoid quy chiếuở nơi códị thường trọng lựcdương

(mật độ dư) và thấp hơn ở nơi códị thường trọng lực

âm (mật độ hụt)

Geoid mượt mà hơn hơn nhiều so với bề mặt vật lý (tức

địa hình) củaTrái Đất Ví dụ trên đất liền bề mặt vật lý

Trái Đấtthay đổi từ 8.848 m ởĐỉnh Everestđến−429 m

ởBiển Chết, còn biến thiên của Geoid khoảng từ−106

đến 85 m, thấp hơn so với mô hình ellipsoid toán học

hoàn hảo có biến thiên là 200 m

Lưu ý rằng nhiềumáy định vị GPSthực hiện tính toán

vớiEllipsoid quy chiếuđịa tâm, nên trong một hành

trình dài trên tàu biển, với giả định không cóthủy triều

vàsóng, thì GPS cho ra độ cao khác nhau dù tàu vẫn

trên mặt Geoid Đó gọi là số liệu GPS thô Để thu được

độ cao geoidal, số liệu được hiệu đính bằng quan sát

thủy triềuđể xác địnhmực nước biểntrung bình (Mean

sea level) Một sốmáy thu GPShiện đại có mạng lưới

giá trị Geoid cài sẵn (ví dụ từEGM96), có thể tính ra độ

cao geoidal.

Hình dung 3 chiều mức nhấp nhô của Geoid tính ra Gal

7.3 Nguyên nhân của sự bất

thường Geoid

Những biến đổi độ cao bề mặt Geoid có liên quan đến

phân bố mật độ bất thường trong lòng đất Đo đạc

Geoid cho phép hiểu được cấu trúc bên trong của hành

tinh này Tính toán lý thuyết cho thấy rằng dấu hiệu

ở Geoid của mộtlớp vỏdày (ví dụ trong vành đai tạo

núi do va chạm lục địa) là dương, còn nơi chờ đợithạch

quyểndày lên thì là âm

7.4 Biến thiên theo thời gian

Trái Đấtluôn luôn vận động, kể cả trong lòng đất như

đối lưu mantivà ởthạch-thủy quyển Nó dẫn đến phân

bố lại mật độ đất đá trong các lớp và tương ứng là sự

thay đổi củaTrọng trường Trái Đất

Các chương trình khảo sát vệ tinh gần đây, nhưGOCE

vàGRACE, cho phép nghiên cứu của các tín hiệu Geoidbiến thiên theo thời gian Các sản phẩm đầu tiên dựatrên dữ liệu vệ tinh GOCE trở thành có sẵn trong tháng

6 năm 2010, và doCơ quan Vũ trụ châu Âu(EuropeanSpace Agency, ESA) cung cấp dịch vụ trực tuyến quansát Trái Đất.[3] Ngày 31 tháng 3 năm 2011, mô hìnhGeoid mới đã được công bố tại Hội thảo quốc tế lầnthứ tư do GOCE tổ chức tạitrường Đại học Kỹ thuậtMünchenởMunich,Đức.[4]

Nghiên cứu sử dụng các biến thiên thời gian Geoid từ

dữ liệu GRACE đã cung cấp thông tin về lưu thông thủyvăn toàn cầu[5], về sự cân bằng khối lượng của tảngbăng (Ice sheets)[6], và sựphục hồi sau thời kỳ băng hà(Postglacial rebound) Từ việc đo hồi phục sau thời kỳbăng hà, dữ liệu GRACE có thể được sử dụng để suy ra

độ nhớt của Lớp vỏ Manticủa Trái Đất.[7]

7.5 Các thiên thể

Các khái niệm về Geoid được mở rộng tới các hànhtinh khác, cũng như mặt trăng và các tiểu hành tinh(Asteroid).[8]

7.6 Đối tượng nghiên cứu

• Trái Đất

7.7 Tham khảo

[1] “NGA: (U) WGS 84, N=M=180 Earth GravitationalModel (UNCLASSIFIED)” nga.mil.

[2] Fowler C.M.R., 2005 e Solid Earth; An Introduction

to Global Geophysics United Kingdom: CambridgeUniversity Press p 214.ISBN 9780521584098

[3] GOCE giving new insights into Earth’s gravity

European Space Agency Truy cập 10 Mar 2015.[4] Earth’s gravity revealed in unprecedented detail

European Space Agency Truy cập 10 Mar 2015.[5] Schmidt R., Schwintzer P., Flechtner F et al., 2006

GRACE observations of changes in continental waterstorage Global and Planetary Change 50, p 112.Truycập 10 Mar 2015

[6] Ramillien G et al., 2006 Interannual variations of themass balance of the Antarctica and Greenland ice sheetsfrom GRACE Global and Planetary Change 53 (3), p198

[7] Paulson A., Zhong S J., Wahr J., 2007 Inference ofmantle viscosity from GRACE and relative sea leveldata Geophysical Journal International 171 (2), p 497

7.9 LIÊN KẾT NGOÀI 17

[8] Wieczorek M A., 2007 Gravity and Topography

of the Terrestrial Planets Treatise on Geophysics

p 165 doi:10.1016/B978-044452748-6.00156-5 ISBN

9780444527486

7.8 Xem thêm

• EGM96(Earth Gravitational Model 1996)

• Ellipsoid quy chiếu

• International Terrestrial Reference System

• World Geodetic System, (WGS)

• International Geoid Service (IGeS)

• EGM96 NASA GSFC Earth gravity model

• Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008,

Released in July 2008)

• NOAA Geoid webpage

• GeographicLibcung cấp ứng dụngGeoidEval(có

source code) để đánh giá độ cao geoid so với

các mô hình trọng trường EGM84, EGM96, và

EGM2008

• Kiamehr’s Geoid Home Page

• A free windows calculator which yields, among

other calculation, the height difference between

EGM96 geoid and mean sea level at every point

on earth

• Geoid tutorial at GRACE website

• View EGM2008, EGM96 and EGM84 on Google

Maps

Chương 8

GNSS

Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (tiếng Anh: Global

Navigation Satellite System - GNSS) là tên dùng chung

cho cáchệ thống định vị toàn cầusử dụngvệ tinhnhưGPS(Hoa Kỳ),Hệ thống định vị Galileo (Liên minhchâu Âu) vàGLONASS(Liên bang Nga) vàHệ thốngđịnh vị Bắc Đẩu(Trung ốc)

8.1 Tham khảo

18

Chương 9

Hệ quy chiếu

Trongcơ học, hệ quy iếu là mộthệ tọa độ, dựa vào

đó vị trí của mọi điểm trên các vật thể và vị trí của các

vật thể khác được xác định, đồng thời có một đồng hồ

đothời gianđể xác định thời điểm của các sự kiện

Cùng một sự kiện vật lý, khi ta thay đổi hệ quy chiếu

thì vị trí và thời gian xảy ra sẽ khác nhau

9.1 Cơ học cổ điển

Khi thay đổi hệ quy chiếu thì việc ghi nhận thời gian và

vị trí sẽ thay đổi Tuy nhiên, chênh lệch thời gian giữa

các sự kiện trong cơ học cổ điển là “bất biến”, không

phụ thuộc vào hệ quy chiếu ời gian trong cơ học cổ

điển được gọi là thời gian tuyệt đối Cũng vậy, khoảng

cách giữa các điểm trong không gian của cơ học cổ điển

không thay đổi với sự biến đổi hệ quy chiếu

Việc thay đổi ghi nhận về vị trí trong cơ học cổ điển dẫn

đến việcvận tốc,gia tốc,động lượngvà các loạilựchay

đại lượng vật lý phụ thuộc vào vận tốc hay vị trí mang

“tính tương đối” dưới phép biến đổi hệ quy chiếu Đặc

biệt, tính tương đối của lực trước biến đổi hệ quy chiếu

có thể giúp phân loại lực và hệ quy chiếu ra làm hai

9.1.1 Lực

Các lực mà vật thể chịu tác động có thể không phụ

thuộc vào hệ quy chiếu (ví dụ như lực chỉ phụ thuộc

vào khoảng cách, một đại lượng không thay đổi khi hệ

quy chiếu thay đổi) hoặc có phụ thuộc vào hệ quy chiếu

(ví dụ nhưlực từ, phụ thuộc vào vận tốc các hạt mang

điện)

Có thể phân loại lực ra làm hai theo tính chất tương đối

của chúng Các lực mà không phụ thuộc vào biến đổi

hệ quy chiếu, hoặc không bao giờ biến mất dưới phép

biến đổi hệ quy chiếu đều có thể quy về cáclực cơ bản

Các lực mà phụ thuộc biến đổi hệ quy chiếu và luôn

tìm được hệ quy chiếu mà lực này biến mất gọi làlực

quán tính

Hệ quy chiếu trongcơ học cổ điểncũng được phân ra

hai loại, hệ quy chiếuquán tínhvà hệ quy chiếu phi

quán tính

Hệ quy iếu quán tính được định nghĩa là hệ quy

chiếu trong đó không xuất hiệnlực quán tính(Có một

định nghĩa khác: Hệ quy iếu quán tính là hệ quy

chiếu mà trong đó chuyển động của hạt tự do (hạtkhông chịu tác động của lực nào) là chuyển động thẳngđều.) Điều này có nghĩa là mọi lựctác động lên cácvật thể trong hệ quy chiếu này đều có thể quy về cáclực cơ bản eođịnh luật thứ nhất của Newton khikhông bao hàm lực quán tính, một vật trong hệ quychiếu quán tính sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên haychuyển động thẳng đều khi tổng các lực cơ bản tácdụng lên vật bằng không Tương tựđịnh luật thứ haicủa Newtonhay các định luật cơ học khác, khi chỉ baohàmlực cơ bản, sẽ chỉ đúng trong hệ quy chiếu quántính, nơi không có lực quán tính Một định nghĩa khác,không dựa vào định nghĩa của lực quán tính, đượcLevLandauđưa ra[1]là:

Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu mô

tả không gian và thời gian một cách đồng nhất , đẳng hướng , và không phụ thuộc vào thời gian.

Hệ quy iếu phi quán tính là hệ quy chiếu có xuất

hiệnlực quán tính Trong cơ học cổ điển, chúng là các

hệ quy chiếu chuyển động cógia tốcso với hệ quy chiếuquán tính Trong hệ quy chiếu này dạng của cácđịnhluật cơ học cổ điểnchỉ chứa các lực cơ bản có thể thayđổi so với trong các hệ quy chiếu quán tính, do có thêmlực quán tính Các định luật cơ học bao gồm cả lực quántính sẽ không cần thay đổi

Trong cơ học cổ điển, một hệ quy chiếuchuyển độngkhông có gia tốc (thẳng đều hoặc đứng yên) so vớimột hệ quy chiếu quán tính khác thì cũng sẽ là hệ quychiếu quán tính.Nguyên lý Galileophát biểu trong cơhọc cổ điển coi mọi hiện tượng cơ học đều xảy ra nhưnhau trong các hệ quy chiếuquán tính Sau nàyAlbertEinsteinmở rộng tính chất này và cho rằng tất cả cácquá trìnhvật lýđều xảy ra như nhau trong hệ quy chiếuquán tính(lý thuyết tương đối hẹp) rồi rộng hơn nữa

là mọi quá trìnhvật lýđều xảy ra như nhau trong mọi

hệ quy chiếu (lý thuyết tương đối rộng)

Trong thực tế hầu như không có một hệ quy chiếu nàogắn với các vật thể là hệ quy chiếuquán tínhhoàn toàn

19

20 CHƯƠNG 9 HỆ QUY CHIẾU

cả do mọi vật thể đều chuyển động có gia tốc so với

nhau Hệ quy chiếu gắn vớiTrái Đấtcũng không phải

là hệ quy chiếu quán tính thực sự Ví dụ,trọng lượng

biểu kiếncủa mọi vật trênTrái Đấtcũng thay đổi do

sự chuyển động quay củaTrái Đất ông thường một

vật ở xích đạo sẽ nhẹ hơn vật ở hai cực 0.35%, dolực ly

tâmtrong hệ quy chiếu quay của bề mặt Trái Đất tại

xích đạo Tuy nhiên, ta có thể xem là hệ quy chiếu này

là gầnquán tínhnếu cáclực quán tínhlà rất nhỏ so với

cáclựckhác

9.2 Thuyết tương đối

Trongthuyết tương đối, việc thay đổi hệ quy chiếu làm

chênh lệch thời gian giữa các sự kiện và khoảng cách

giữa các điểm có thể thay đổi Không gian và thời gian

không bị tách rời nhau mà nhập thành một khái niệm

duy nhất không-thời gian Khái niệm “khoảng cách”

được mở rộng cho không-thời gian để nó bất biến trước

phép biến đổi hệ quy chiếu

9.2.1 Thuyết tương đối hẹp

Xem thêm tại Lý thuyết tương đối hẹp

9.2.2 Thuyết tương đối rộng

Xem thêm tại Lý thuyết tương đối rộng

Chương 10

Hệ thống Định vị Toàn cầu

Hệ thống Định vị Toàn cầu (tiếng Anh: Global

Positioning System - GPS) là hệ thống xác định vị trí

dựa trên vị trí của cácvệ tinh nhân tạo, doBộ ốc

phòng Hoa Kỳthiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý

Trong cùng một thời điểm, tọa độ của một điểm trên

mặt đất sẽ được xác định nếu xác định được khoảng

cách từ điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh

Tuy được quản lý bởiBộ ốc phòng Hoa Kỳ, chính

phủHoa Kỳcho phép mọi người trên thế giới sử dụng

một số chức năng của GPS miễn phí, bất kể quốc tịch

nào

Các nước trongLiên minh châu Âuđang xây dựngHệ

thống định vị Galileo, có tính năng giống như GPS của

Hoa Kỳ, dự tính sẽ bắt đầu hoạt động năm 2014.[1]

10.1 Phân loại

Hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ là hệ dẫn đường dựa

trên một mạng lưới 24 quả vệ tinh được Bộ ốc phòng

Hoa Kỳ đặt trênquỹ đạo không gian

Các hệ thống dẫn đường truyền thống hoạt động dựa

trên các trạm phát tín hiệu vô tuyến điện Được biết

đến nhiều nhất là các hệ thống sau: LORAN – (LOng

RAnge Navigation) – hoạt động ở giải tần 90-100kHz

chủ yếu dùng cho hàng hải, hay TACAN – (TACtical

Air Navigation) – dùng choquân đội Mỹvà biến thể với

độ chính xác thấp VOR/DME – VHF (Omnidirectional

Range/Distance Measuring Equipment) – dùng cho hàng

không dân dụng

Gần như đồng thời với lúc Mỹ phát triển GPS,Liên

Xôcũng phát triển một hệ thống tương tự với tên gọi

GLONASS Hiện nay Liên minh châu Âu đang phát

triển hệ dẫn đường vệ tinh của mình mang tênGalileo

Trung ốcthì phát triển hệ thống định vị toàn cầu

của mình mang tên Bắc Đẩu bao gồm 35 vệ tinh.

Ban đầu, GPS và GLONASS đều được phát triển cho

mục đích quân sự, nên mặc dù chúng dùng được cho

dân sự nhưng không hệ nào đưa ra sự đảm bảo tồn

tại liên tục và độ chính xác Vì thế chúng không thỏa

mãn được những yêu cầu an toàn cho dẫn đường dân

sựhàng khôngvàhàng hải, đặc biệt là tại những vùng

và tại những thời điểm có hoạt động quân sự của nhữngquốc gia sở hữu các hệ thống đó Chỉ có hệ thốngdẫn đường vệ tinh châu Âu Galileo (đang được xâydựng) ngay từ đầu đã đặt mục tiêu đáp ứng các yêucầu nghiêm ngặt của dẫn đường và định vị dân sự.GPS ban đầu chỉ dành cho các mục đích quân sự, nhưng

từ năm 1980 chính phủ Mỹ cho phép sử dụng trong dân

sự GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơitrênTrái Đất, 24 giờ một ngày Không mất phí thuê baohoặc mất tiền trả cho việc thiết lập sử dụng GPS nhưngphải tốn tiền không rẻ để mua thiết bị thu tín hiệu vàphần mềm nhúng hỗ trợ

10.2 Sự hoạt động của GPS

Cácvệ tinhGPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trongmột ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tínhiệu có thông tin xuống Trái Đất Các máy thu GPSnhận thông tin này và bằngphép tính lượng giáctínhđược chính xác vị trí của người dùng Về bản chất máythu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệtinh với thời gian nhận được chúng Sai lệch về thờigian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa Rồivới nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máythu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thịlên bản đồ điện tử của máy

Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh

để tính ra vị trí hai chiều (kinh độvàvĩ độ) và để theodõi được chuyển động Khi nhận được tín hiệu của ítnhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí bachiều (kinh độ, vĩ độ vàđộ cao) Một khi vị trí ngườidùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính cácthông tin khác, như tốc độ, hướng chuyển động, bámsát di chuyển, khoảng hành trình, quãng cách tới điểmđến, thời gianMặt Trờimọc, lặn và nhiều thứ khác nữa

10.3 Độ chính xác của GPS

Các máy thu GPS ngày nay cực kì chính xác, nhờ vàothiết kế nhiều kênhhoạt động song song của chúng.Các máy thu 12 kênh song song (của Garmin) nhanh

21

22 CHƯƠNG 10 HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU

chóng khóa vào các quả vệ tinh khi mới bật lên và

chúng duy trì kết nối bền vững, thậm chí trong tán lá

rậm rạp hoặc thành phố với các toà nhà cao tầng Trạng

thái củakhí quyểnvà các nguồn gâysai sốkhác có thể

ảnh hưởng tới độ chính xác của máy thu GPS Các máy

thu GPS có độ chính xác trung bình trong vòng 15 mét

Các máy thu mới hơn với khả năng WAAS (Wide Area

Augmentation System) có thể tăng độ chính xác trung

bình tới dưới 3 mét Không cần thêm thiết bị hay mất

phí để có được lợi điểm của WAAS Người dùng cũng có

thể có độ chính xác tốt hơn vớiGPS vi sai(Differential

GPS,DGPS) sửa lỗi các tín hiệu GPS để có độ chính xác

trong khoảng 3 đến 5 mét.Cục Phòng vệ Bờ biển Mỹ

vận hành dịch vụ sửa lỗi này Hệ thống bao gồm một

mạng các đài thu tín hiệu GPS và phát tín hiệu đã sửa

lỗi bằng các máy phát hiệu Để thu được tín hiệu đã sửa

lỗi, người dùng phải có máy thu tín hiệu vi sai bao gồm

cả ăn-ten để dùng với máy thu GPS của họ

10.4 Các thành phần của GPS

GPS hiện tại gồm 3 phần chính: phần không gian, kiểm

soát và sử dụng.[2]Không quân Hoa Kỳ phát triển, bảo

trì và vận hành các phần không gian và kiểm soát Các

vệ tinh GPS truyền tín hiệu từ không gian, và các máy

thu GPS sử dụng các tín hiệu này để tính toán vị trí

trong không gian 3 chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao) và

thời gian hiện tại.[3]

10.4.1 Phần không gian

Phần không gian gồm 27 vệ tinh (24 vệ tinh hoạt động

và 3 vệ tinh dự phòng) nằm trên các quỹ đạo xoay

quanh trái đất Chúng cách mặt đất 20.200 km, bán kính

quỹ đạo 26.600 km Chúng chuyển động ổn định vá

quay hai vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24

giờ với vận tốc 7 nghìn dặm một giờ.[4]Các vệ tinh trên

quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt

đất có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất kỳ thời

điểm nào

Các vệ tinh được cung cấp bằngnăng lượng Mặt Trời

Chúng có các nguồnpindự phòng để duy trì hoạt động

khi chạy khuất vào vùng không có ánh sángMặt Trời

Cáctên lửanhỏ gắn ở mỗi quả vệ tinh giữ chúng bay

đúng quỹ đạo đã định

10.4.2 Phần kiểm soát

Mục đích trong phần này là kiểm soát vệ tinh đi đúng

hướng theo quỹ đạo và thông tin thời gian chính xác

Có 5 trạm kiểm soát đặt rải rác trên trái đất Bốn trạm

kiểm soát hoạt động một cách tự động, và một trạm

kiểm soát là trung tâm Bốn trạm này nhận tín hiệu liên

tục từ những vệ tinh và gửi các thông tin này đến trạm

kiểm soát trung tâm Tại trạm kiểm soát trung tâm, nó

sẽ sửa lại dữ liệu cho đúng và kết hợp với hai an-tenkhác để gửi lại thông tin cho các vệ tinh Ngoài ra, cònmột trạm kiểm soát trung tâm dự phòng và sáu trạmquan sát chuyên biệt

Trạm trung tâm cũng có thể truy cập từ các ăng-ten mặt

đất của U.S Air Force Satellite Control Network (AFSCN)

và các trạm quan sát NGA (National Intelligence Agency) Các đường bay của vệ tinh được

Geospatial-ghi nhận bởi các trạm quan sát chuyên dụng củaKhông quân Hoa Kỳ đặt ở Hawaii, Kwajalein, ĐảoAscension,Diego Garcia,Colorado Springs, Colorado

vàCape Canaveral, cùng với các trạm quan sát NGAđược vận hành ở Anh, Argentina, Ecuador, Bahrain,

Úc và Washington DC.[5]ông tin đường bay của vệ

tinh đi được gởi đến Air Force Space Command’s MCS

ởSchriever Air Force Base25 km đông đông nam củaColorado Springs, do2nd Space Operations Squadron(2 SOPS) của U.S Air Force vận hành Sau đó 2 SOPSliên lạc thường xuyên với mỗi vệ tinh GPS thôngqua việc cập nhật định vị sử dụng các ăng-ten mặtđất chuyên dụng hoặc dùng chung (AFSCN)(các ăng-ten GPS mặt đất chuyên dụng được đặt ở Kwajalein,đảo Ascension, Diego Garcia, và Cape Canaveral) Cácthông tin cập nhật này đồng bộ hóa với các đồng hồnguyên tử đặt trên vệ tinh trong vòng một vài phần

tỉgiâycho mỗi vệ tinh, và hiệu chỉnhlịch thiên văncủa mô hình quỹ đạo bên trong mỗi vệ tinh Việc cậpnhật được tạo ra bở bộ lọc Kalmansử dụng các tínhiệu/thông tin từ các trạm quan sát trên mặt đất, thôngtin thời tiết không gian, và các dữ liệu khác.[6]

• Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978.

• Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994.

• Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 15

năm

• Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500 kg và dài

khoảng 17 feet (5 m) với các tấm năng lượng MặtTrời mở (có độ rộng 7 m²)

• Công suất phát bằng hoặc dưới 50 was.

10.5 Tín hiệu GPS

Các vệ tinh GPS phát haitín hiệu vô tuyến công suấtthấp dải L1 và L2 (dải L là phầnsóng cực ngắncủaphổđiện từtrải rộng từ 0,39 tới 1,55 GHz) GPS dân sự dùng

10.7 ỨNG DỤNG GPS 23

tần số L1 1575.42 MHz trong dảiUHF Tín hiệu truyền

trực thị, có nghĩa là chúng sẽ xuyên quamây,thuỷ tinh

và nhựa nhưng không qua phần lớn các đối tượng cứng

như núi và nhà

L1 chứa hai mã “giả ngẫu nhiên” (pseudo random), đó là

mã Protected (P) và mã Coarse/Acquisition (C/A) Mỗi

một vệ tinh có một mã truyền dẫn nhất định, cho phép

máy thu GPS nhận dạng được tín hiệu Mục đích của

các mã tín hiệu này là để tính toán khoảng cách từ vệ

tinh đến máy thu GPS

Tín hiệu GPS chứa ba mẩu thông tin khác nhau – mã

giả ngẫu nhiên, dữ liệuthiên vănvà dữ liệulịch Mã giả

ngẫu nhiên đơn giản chỉ là mã định danh để xác định

được quả vệ tinh nào là phát thông tin nào Có thể nhìn

số hiệu của các quả vệ tinh trên trang vệ tinh của máy

thu Garmin để biết nó nhận được tín hiệu của quả nào

Dữ liệu thiên văn cho máy thu GPS biết quả vệ tinh ở

đâu trên quỹ đạo ở mỗi thời điểm trong ngày Mỗi quả

vệ tinh phát dữ liệu thiên văn chỉ ra thông tin quỹ đạo

cho vệ tinh đó và mỗi vệ tinh khác trong hệ thống

Dữ liệu lịch được phát đều đặn bởi mỗi quả vệ tinh,

chứa thông tin quan trọng về trạng thái của vệ tinh

(lành mạnh hay không), ngày giờ hiện tại Phần này

của tín hiệu là cốt lõi để phát hiện ra vị trí

10.6 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS

Những yếu tố có thể làm giảm tín hiệu GPS và vì thế

ảnh hưởng tới chính xác bao gồm:

• Giữ chậm củatầng đối lưuvàtầng ion– Tín hiệu

vệ tinh bị chậm đi khi xuyên qua tầng khí quyển

• Tín hiệu đi nhiều đường – Điều này xảy ra khi tín

hiệu phản xạ từ nhà hay các đối tượng khác trước

khi tới máy thu

• Lỗiđồng hồmáy thu – Đồng hồ có trong máy thu

không chính xác như đồng hồ nguyên tử trên các

vệ tinh GPS

Lỗiquỹ đạo– Cũng được biết như lỗi thiên văn, do vệ

tinh thông báo vị trí không chính xác

Lỗi do ảnh hưởng của bão từ, đã được thử nghiệm nhiểu

lần, tùy theo cường độ của bão từ mà sai số của GPS sẽ

sai từ vài chục đến hơn 100 m

• Số lượng vệ tinh nhìn thấy – Càng nhiều quả vệ

tinh được máy thu GPS nhìn thấy thì càng chính

xác Nhà cao tầng, địa hình, nhiễu loạn điện tử

hoặc đôi khi thậm chí tán lá dày có thể chặn thu

nhận tín hiệu, gây lỗi định vị hoặc không định

vị được Nói chung máy thu GPS không làm việc

trong nhà, dưới nước hoặc dưới đất

• Che khuất về hình học – Điều này liên quan tới

vị trí tương đối của các vệ tinh ở thời điểm bất kì.Phân bố vệ tinh lý tưởng là khi các quả vệ tinh ở vịtrí tạo các góc rộng với nhau Phân bố xấu xảy rakhi các quả vệ tinh ở trên mộtđường thẳnghoặccụm thành nhóm

• Sự giảm có chủ tâm tín hiệu vệ tinh – Là sự làm

giảm tín hiệu cố ý do sự áp đặt của Bộ ốc phòng

Mỹ, nhằm chống lại việc đối thủ quân sự dùng tínhiệu GPS chính xác cao Chính phủ Mỹ đã ngừngviệc này từ tháng 5 năm 2000, làm tăng đáng kể

độ chính xác của máy thu GPS dân sự (Tuy nhiênbiện pháp này hoàn toàn có thể được sử dụng lạitrong những điều kiện cụ thể để đảm bảo gậy ôngkhông đập lưng ông Chính điều này là tiềm ẩnhạn chế an toàn cho dẫn đường và định vị dân sự.)

10.7 Ứng dụng GPS 10.7.1 Dân dụng

Quản lý và điều hành xe

1 Giám sát quản lý vận tải, theo dõi vị trí, tốc độ, hướng

di chuyển,… 2 Giám sát mại vụ, giám sát vận tải hànhkhách, 3 Chống trộm cho ứng dụng thuê xe tự lái,theo dõi lộ trình của đoàn xe 4 Liên lạc, theo dõi định

vị cho các ứng dụng giao hàng GPS có nhiều ứng dụngmạnh mẽ trong quản lý xe ô tô, đặc biệt là các loại xenhư: Xe taxi, xe tải, xe công trình, xe bus, xe khách, xe

tự lái Với nhiều tính năng như:

• Giám sát lộ trình đường đi của phương tiện theo

thời gian thực: vận tốc, hướng di chuyển và trạngthái tắt/mở máy, quá tốc độ của xe…

• Xác định vị trí xe chính xác ở từng góc đường (vị

trí xe được thể hiện nháp nháy trên bản đồ), xácđịnh vận tốc và thời gian xe dừng hay đang chạy,biết được lộ trình hiện tại xe đang đi (real time)

• Lưu trữ lộ trình từng xe và hiển thị lại lộ trình của

24 CHƯƠNG 10 HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU

Khảo sát trắc địa, môi trường

Dùng trong điều tra, khảo sát, thiết kế các công trình

lâm sinh

Các hạn chế trong ứng dụng dân dụng

Chính phủ Hoa Kỳ kiểm soát vệc xuất khẩu một số máy

thu dân dụng Tất cả máy thu GPS có khả năng hoạt

động ở độ cao trên 18 kilômét (11 mi) và 515 mét một

giây (1.690 /s)[7]được phân loại vào nhóm vũ khí theo

đó cần phải có phép sử dụng củaBộ ngoại giao Hoa Kỳ

Những hạn chế này nhắm mục đích ngăn ngừa việc sử

dụng các máy thu trongtên lửa đạn đạo, trừ việc sử

dụng trongtên lửa hành trìnhdo độ cao và tốc độ của

các loại này tương tự như các máy bay

10.8 Quy định pháp lý tại Việt Nam

• ông tư số 69/2011/TT-BNNPTNT Hướng dẫn

thực hiện một số nội dung y ế quản lý đầu

tư xây dựng công trình lâm sinh ban hành kèm

theo yết định số 73/2010/QĐ-TTg ngày 16

tháng 11 năm 2010 của ủ tướng Chính phủ

10.9 Các thiết bị ứng dụng GPS

10.9.1 Trong quân sự

• Vũ khí hạt nhân

• Bom thông minh JDAM

• Tên lửa không đối đất

• Tên lửa tấn công đất liền

• Tên lửa hành trình

• Tên lửa đất đối đất

• Máy bay huấn luyện Mikoyan MiG-ATcủaNga

• Beidou (Bắc Đẩu) – là hệ thống riêng củaCHDNND Trung Hoa phát triển, phủ ở châu Á vàtây ái Bình Dương[8]

• COMPASS – Hệ thống toàn cầu của CHDNNDTrung Hoa, dự kiến đưa vào sử dụng năm

2020[9][10]

• GLONASS– Hệ thống địa vị toàn cầu của Nga

• IRNSS– Hệ thống định vị khu vực của Ấn Độ, dựkiến đưa vào sử dụng năm 2012, phủ Ấn Độ và bắc

Ấn Độ Dương[11]

• QZSS– Hệ thống định vị khu vực của Nhật Bản,phủ châu Á và châu Đại Dương

[2] John Pike “GPS III Operational Control Segment(OCX)” Globalsecurity.org Truy cập ngày 8 tháng 12năm 2009

[3] “Global Positioning System” Gps.gov Truy cập ngày 26tháng 6 năm 2010

[4] Agnew, D.C and Larson, K.M (2007) “Finding the

repeat times of the GPS constellation” GPS Solutions

(Springer) 11 (1): 71–76.doi:

10.1007/s10291-006-0038-4 is article from author’s web site, with minorcorrection

[5] United States Coast GuardGeneral GPS News 9–9–05

[6] USNO NAVSTAR Global Positioning System Truy cậpngày 14 tháng 5 năm 2006

[7] Arms Control Association.Missile Technology ControlRegime Truy cập ngày 17 tháng 5 năm 2006

[8] Beidou coverage

10.13 LIÊN KẾT NGOÀI 25

[9] “Beidou satellite navigation system to cover whole

world in 2020” Eng.chinamil.com.cn Truy cập ngày 15

tháng 10 năm 2010

[10] New York Times

[11] “ASM, News on GIS, GNSS, spatial information, remote

sensing, mapping and surveying technologies for Asia”

Asmmag.com Truy cập ngày 13 tháng 10 năm 2009

10.13 Liên kết ngoài

• Trang web chính thức

• Mua bán thiết bị định vị tại Việt Nam

Chương 11

Hệ tọa độ địa lý

Bản đồ Trái Đất cho thấy các vĩ tuyến (ngang) và kinh tuyến

(dọc), phép chiếu Eckert VI; phiên bản lớn (pdf, 1.8MB)

Hệ tọa độ địa lý là một hệ tọa độ cho phép tất cả mọi

điểm trênTrái Đấtđều có thể xác định được bằng một

tập hợp các số có thể kèm ký hiệu Các tọa độ thường

gồm số biểu diễn vị trí thẳng đứng, và hai hoặc ba số

biểu diễn vị trí nằm ngang Hệ tọa độ phổ biến hiện

dùng là hệhệ tọa độ cầutương ứng với tâmTrái Đất

với các tọa độ làvĩ độ,kinh độvàcao độ.[1]

11.1 Chiều thứ nhất và thứ hai: vĩ

độ và kinh độ

Dựa theo lý thuyết của nhữngngười Babyloncổ đại,

rồi được nhà hiền triết và địa lý học nổi tiếngngười Hy

Lạp Ptolemymở rộng, một đường tròn đầy đủ sẽ được

chia thành 360độ(360°)

• Vĩ độ(ký hiệu: φ) của một điểm bất kỳ trên mặt

Trái Đất là góc tạo thành giữa đường thẳng đứng

(phương của dây dọi, có đỉnh nằm ở tâm hệ tọa

độ-chính làtrọng tâmcủa địa cầu) tại điểm đó và mặt

phẳng tạo bởixích đạo Đường tạo bởi các điểm

có cùng vĩ độ gọi làvĩ tuyến, và chúng là những

đường tròn đồng tâm trên bề mặt Trái Đất Mỗi

cựclà 90 độ:cực bắclà 90° B;cực nam là 90° N

Vĩ tuyến 0° được chỉ định là đường xích đạo, một

đường thẳng tưởng tượng chia địa cầu thành Bán

cầu bắc và Bán cầu nam

Vĩ độ phi(φ) và Kinh độ lambda (λ)

• Kinh độ(ký hiệu: λ) của một điểm trên bề mặt TráiĐất là góc tạo ra giữamặt phẳng kinh tuyếnđi quađiểm đó vàmặt phẳng kinh tuyến gốc Kinh độ cóthể là kinh độ đông hoặc tây, có đỉnh tại tâm hệ tọa

độ, tạo thành từ một điểm trên bề mặt Trái Đất vàmặt phẳng tạo bởi đường thẳng ngẫu nhiên nốihai cực bắc nam địa lý Những đường thẳng tạobởi các điểm có cùng kinh độ gọi làkinh tuyến.Tất cả các kinh tuyến đều là nửa đường tròn, vàkhông song song với nhau: theo định nghĩa, chúnghội tụ tại hai cực bắc và nam Đường thẳng đi quaĐài iên văn Hoàng gia Greenwich(gần London

ở Liên hiệp Vương quốc Anh và Bắc Ireland) làđường tham chiếu có kinh độ 0° trên toàn thế giớihay còn gọi làkinh tuyến gốc Kinh tuyếnđối cựccủa Greenwich có kinh độ là 180°T hay 180°Đ.Bằng cách phối hợp hai góc này, ta có thể xác định được

vị trí nằm ngang của bất kỳ điểm nào trên Trái Đất

Ví dụ,Baltimore, Maryland(ởHoa Kỳ) có vĩ độ 39,3°Bắc, và kinh độ là 76,6° Tây (39°18′B 76°36′T / 39.3°B76.6°T) Do đó, một vector vẽ từ tâm Trái Đất đếnđiểm 39,3° phía bắc xích đạo và 76,6° phía tây đườngGreenwich sẽ đi qua Baltimore

26

11.2 CHIỀU THỨ BA: ĐỘ CAO, CHIỀU CAO, CHIỀU SÂU 27

“Mạng” vĩ độ/kinh độ này gọi là lưới địa lý Cũng có

một lưới ngang bổ sung (có nghĩa là bộ lưới được dịch

chuyển một góc 90°, sao cho địa cực trở thành đường

xích đạo ngang), trên đó tất cả cáclượng giác cầuđều

dựa vào

Từ trước đến nay, độ được chia thànhphút(1 phần 60

độ, ký hiệu là ′ hoặc “m”) vàgiây(1 phần 60 phút, ký

hiệu là ″ hoặc “s”) Có nhiều các viết độ, tất cả chúng

đều xuất hiện theo cùng thứ tự Vĩ độ - Kinh độ:

• DMS (Degree:Minute:Second) Độ:Phút:Giây (Ví

dụ: 49°30'00"−123d30m00s)

• DM (Degree:Minute) Độ:Phút (Ví dụ:

49°30.0'−123d30.0m)

• DD (Decimal Degree) Độ thập phân (Ví dụ:

49.5000°−123.5000d), thường với 4 số thập phân.

Để chuyển từ DM hoặc DMS sang DD,độ thập phân

= số độ cộng với số phút chia cho 60, cộng với số giây

chia cho 3600 DMS là định dạng phổ biến nhất, và là

tiêu chuẩn trên tất cả các biểu đồ và bản đồ, cũng như

hệ định vị toàn cầuvàhệ thông tin địa lý

Trên mặt cầu tạimực nước biển, một giây vĩ độ bằng

30.82 mét và một phút vĩ độ bằng 1849 mét Cácvĩ tuyến

cách nhau 110,9 kilômét Các kinh tuyến gặp nhau tại

cực địa lý, với độ rộng một giây về phía đông-tây phụ

thuộc vào vĩ độ Trên bề mặt cầu tại mực nước biển,

một giây kinh độ bằng 30,92 mét trênxích đạo, 26,76

mét trên vĩ tuyến thứ 30, 19,22 mét tạiGreenwich(51°

28' 38” B) và 15,42 mét trên vĩ tuyến thứ 60.

Chiều rộng của một độ kinh độ tại vĩ độϕcó thể được

tính toán bằng công thức sau (để có được chiều rộng

theo phút và giây, lần lượt chia cho 60 và 3600):

π

180◦ cos(ϕ)Mr ,

trong đóbán kính độ kinh trung bình của Trái ĐấtM r

xấp xỉ bằng 6.367.449 m Do sử dụng giá trị bán kính

trung bình, công thức này dĩ nhiên không chính xác do

độ dẹt của Trái Đất Bạn có thể có được độ rộng thực

của một độ kinh độ tại vĩ độϕbằng:

Xích đạo làmặt phẳng cơ bảncủa tất cả các hệ tọa độ

địa lý Tất cả các hệ tọa độ cầu đều định nghĩa một mặt

phẳng cơ bản như vậy

Giá trị vĩ độ và kinh độ có thể dựa trên vàihệ đo đạchoặcmốc tính toánkhác nhau, phương pháp phổ biếnnhất làWGS 84mà tất cả các thiết bị GPS đều dùng.Nói một cách nôm na, một điểm trên bề mặt Trái Đất

có thể được mô tả bởi nhiều giá trị vĩ độ và kinh độkhác nhau tùy thuộc vào mốc tính toán đang dùng.Trong phần mềm GIS phổ biến, mốc được chiếutheo vĩ độ/kinh độ thường được xác định thông qua'Hệ tọa độ địa lý' Ví dụ, mốc theo vĩ độ/kinh độtheo như Mốc Bắc Mỹ năm 1983 được chỉ ra trong'GCS_North_American_1983'

11.2 Chiều thứ ba: độ cao, chiều

cao, chiều sâu

Yếu tố độ cao, chiều cao AB, chiều sâu BC và các yếu tố khác trong Hệ toạ độ địa lý

Để xác định hoàn toàn một vị trí nằm trên, ở trong hoặc

ở phía trên Trái Đất, ta cần phải xác định độ cao củađiểm, được định nghĩa bằng vị trí của điểm theo chiềuthẳng đứng so với trung tâm của hệ thống tham chiếuhoặc một vài định nghĩa bề mặt Trái Đất Điều này được

mô tả theo thuật ngữ khoảng cách theo chiều thẳngđứng đến Trái Đất bên dưới, nhưng, do sự nhập nhằngcủa chữ “bề mặt” và “chiều thẳng đứng”, nó thườngđược mô tả phổ biến hơn bằng cách so sánh với nhữngmốcđược định nghĩa chính xác hơn nhưmặt nước biểntrung bình(chính xác hơn nữa làgeoid, một mặt có thếnăng trọng trường không đổi) Khoảng cách đến trungtâmTrái Đấtcó thể được dùng cho cả vị trí rất sâu hoặcmột nơi nào đó trên không gian

Những thuật ngữ khác được dùng tương ứng vớikhoảng của một điểm từ mặt đất hoặc một cột mốc khác

làđộ cao,chiều cao, vàđộ sâu

11.3 Tọa độ địa tĩnh

Vệ tinhđịa tĩnh(như vệ tinh truyền hình) nằm ở phíatrên xích đạo Do đó, vị trí của nó so với Trái Đất được

28 CHƯƠNG 11 HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA LÝ

biểu diễn bằng độ vĩ Độ vĩ của chúng không thay đổi,

và luôn luôn là zero đối với xích đạo

11.4 Xem thêm

• Hệ thống dẫn đường tự động

• Hệ thống thông tin địa lý(GIS)

• Chuyển đổi tọa độ địa lý

• Mã địa lý

• ẻ địa lý

• Hệ thống định vị toàn cầu(GPS).

• Khoảng cách toàn vòng trònkhoảng cách ngắn

nhất giữa hai điểm trên mặt cầu, và giải thích cách

tìm khoảng cách nếu đã biết hai vĩ độ và kinh độ

• Phép chiếu bản đồ

• Hạ chí tuyến

• Đông chí tuyến

• Hệ tọa độ Mercator ngang toàn cầu

• Cực hiệu dụng#Tọa độ trên các nhãn cực

11.5 Tham khảo

[1] A Guide to coordinate systems in Great Britain v1.7

October 2007 Truy cập 01 Jun 2014

• Portions of this article are from Jason Harris’

“Astroinfo” which is distributed with KStars , a

desktop planetarium for Linux / KDE See

11.6 Liên kết ngoài

• Mathematics Topics-Coordinate Systems

• Geographic coordinates of countries (CIA World

Factbook)

Chương 12

Hiệp hội Quốc tế về Trắc địa

Hiệp hội ốc tế về Trắc địa, viết tắt là IAG (tiếng

Anh: International Association of Geodesy) là mộttổ

chức phi chính phủ quốc tế hoạt động trong lĩnh vực

nghiên cứu Trắc địa và ứng dụng của nó.[1]

IAG thành lập năm 1946[2], là một trong 8 hiệp hội hợp

thành củaLiên đoàn ốc tế về Trắc địa và Địa vật lý

(IUGG)[3]

IAG hiện có 80 quốc gia thành viên

Ban thư ký điều hành IAG đặt tại Viện Nghiên

cứu trắc địa Đức (DGFI, Deutsches Geodätisches

Forschungsinstitut) của Trường Đại học Tổng hợp

Kỹ thuật München (TUM, Technischen Universität

München),Đức[4]

12.1 Lịch sử

IAG có một lịch sử lâu dài, đánh dấu bởi sự

thành lập của “Trắc địa Trung Âu” (Mieleuropäische

Gradmessung) năm 1862 Tổ chức này được thành lập

để thúc đẩy công việc khoa học chuyên ngành Trắc địa

ở Trung Âu, theo đề nghị của J J Baeyer năm 1861[5]

Năm 1867, tên của tổ chức đã được đổi thành “Trắc

địa châu Âu” (Europäische Gradmessung), vì theo sau

đó nước từ tất cả các châu Âu đã gia nhập tổ chức

Năm 1886, tên được đổi thành “Trắc địa quốc tế"

(Internationale Erdmessung), nhấn mạnh sự cần thiết

phải hợp tác quốc tế để giải quyết các nhiệm vụ khoa

học về Trắc địa Các bản dịchtiếng Phápvàtiếng Anh

của tên này dẫn đến tên hiện tại “Hiệp hội ốc tế về

Trắc địa (IAG)"[2]

Như vậy, IAG là một tổ chức khoa học quốc tế trở lại

năm 1886 và là một trong những tổ chức quốc tế lâu

đời nhất của loại hình này

12.2 Mục tiêu

Mục tiêu của Hiệp hội là sự tiến bộ về đo đạc trong

trắc địa IAG thực hiện sứ mệnh của mình thông qua

phát triển lý thuyết và ứng dụng, nghiên cứu và giảng

dạy, bằng cách thu thập, phân tích, mô hình hóa dữ

liệu quan sát Từ đó cung cấp một biểu diễn phù hợpcho hình thể, sự quay, trọng trường,… củaTrái Đấtvàcáchành tinh, cũng như sự biến thiên của nó

12.3 Hoạt động

IAG có 4 Uỷ ban

12.4 Tổ chức 12.5 Tham khảo

[1] About IAG.Truy cập 11/05/2015

[2] A Note on the History of the IAG 07/11/2003 Truy cập01/07/2015

[3] Associations of the IUGG: International Association ofGeodesy IAG.Truy cập 11/05/2015

[4] IAG Office - Secretary General Truy cập 01/07/2015.[5] Festveranstaltung: 150 Jahre MieleuropäischeGradmessung Ngày 12/09/2012 Truy cập 11/05/2015.[6] IAG History: Photos of the Presidents and Secretaries

Chương 13

Hình cầu dẹt

Hình cầu dẹt, hay phỏng cầu tròn xoay là một hình

không gian được tạo ra, khi một hìnhelipphẳng xoay

quanh trục ngắn của nó Đây là một trường hợp đặc

biệt của hìnhellipsoid

Reference ellipsoid, một trong nhiều định nghĩa của

hìnhTrái Đấtlà một điển hình của hình cầu dẹt.Bán

kính cực, b , nhỏ hơnbán kính xích đạo, a , khoảng 21

km Hình này là hậu quả củalực li tâmtrong chuyển

động xoay của Trái Đất quanh trục sinh ra

Hình cầu dẹt trongHệ tọa độ Descartes, với tâm ở gốc

tọa độ, sinh ra từ một elip chính tắc trên mặt phẳng

13.1 Diện tích bề mặt

Diện tích mặt của hình cầu dẹt là một trường hợp suy

biến củamặt ellipsoid, được tính bởi công thức sau:

b

)(dạng dài) là góc modular, hayđộ lệ tâm

góc

m = a2−b2

a2sin(oε)2 và E(oε, m) , F (oε, m) là các

tích phân elipchưa hoàn thành bậc nhất và

Chương 14

Khảo sát xây dựng

Một nhóm người làm khảo sát

Các thiết bị đo đạc 1728

Khảo sát xây dựng gồm có khảo sátđịa hình, khảo sát

địa chấtcông trình, khảo sátđịa chất thủy văn, khảo

sát hiện trạng công trình và các công việc khảo sát

khác phục vụ cho hoạt động xây dựng để nâng cao chất

lượng công trình

Khảo sát địa hình là bước đầu tiên, tại đó các kỹ sư khảosát thu thập các yếu tố về địa hình, địa vật, thể hiện lênbản vẽ theo tỉ lệ với độ chi tiết cần thiết Sản phẩm củakhảo sát địa hình là bản đồ địa hình, mô hình số (TIN)địa hình

Phương pháp khảo sát địa hình rất đa dạng, bao gồmcác phương pháp chính như: ảnh vệ tinh, ảnh hàngkhông, quét láser mặt đất, đo vẽ mặt đất bằng các máy

đo đạc

Ở Việt nam, dịch vụ khảo sát địa hình khá phát triển,nhưng nhìn chung chất lượng sản phẩm và dịch vụkhông đồng đều

• AdmiralJohn Bossler

• William Austin Burt

• CaptainJames Cook

32 CHƯƠNG 14 KHẢO SÁT XÂY DỰNG

• Carl Friedrich Gauss

• Per Ivar Gjengedal

• ColonelWilliam Light

• Sir Alexander Mackenzie

• Charles MasonvàJeremiah Dixon

• National Geodetic Survey

• National Society of Professional Surveyors

• National Council of Examiners for

Engineering and Surveying

• UK Ordnance Survey

• www.resurvey.org

• U.S Geological Survey

• International Federation of Surveyors

• Spatial Sciences Institute (Australia)

• Royal Institution of Chartered Surveyors

(UK & GB)

• e Survey Association (UK)

• Alberta Land Surveyors Association for a