KHÁI QUÁT BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU HÌNH DẠNG, KÍCH THƯỚC VÀ THẾ TRỌNG TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT BẰNG SỐ LIỆU TRỌNG LỰC.. Phương pháp thiên văn – trắc địa - trọng lực .... Đánh giá sơ bộ về các phươ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
TS T TS P T H C ủ
TS V Q H T S H Đ V
T S Lươ T T T S N ô T Mế T ươ
GIÁO TRÌNH
TRẮC ĐỊA LÝ THUYẾT
H Nộ 2014
Trang 2MỤC LỤC
ụ vẽ ……… ……… 7
ụ ể ……… ……… … 9
Chươ 1 THẾ TRỌNG TRƯỜNG VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA NÓ 10
1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CỦA TRẮC ĐỊA LÝ THUYẾT 10
1.1.1 Lịch sử phát triển của trắc địa lý thuyết 10
1.1.2 Nhiệm vụ của trắc địa lý thuyết 11
1.2 LỰC HẤP DẪN, LỰC LY TÂM, TRỌNG LỰC 11
1.2.1 Lực hấp dẫn 11
1.2.2 Lực ly tâm 11
1.2.3 Trọng lực 15
1.3 THẾ HẤP DẪN, THẾ LY TÂM, THẾ TRỌNG TRƯỜNG 17
1.3.1 Hàm thế 17
1.3.2 Thế hấp dẫn 17
1.3.3 Thế ly tâm 21
1.3.4 Thế trọng trường thực của Trái đất 21
1.4 THẾ TRỌNG TRƯỜNG CHUẨN, THẾ NHIỄU 27
1.4.1 Thế trọng trường chuẩn 27
1.4.2 Thế nhiễu và các đặc trưng của nó 32
1.5 KHÁI QUÁT BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU HÌNH DẠNG, KÍCH THƯỚC VÀ THẾ TRỌNG TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT BẰNG SỐ LIỆU TRỌNG LỰC 38
Chươ 2 XÁC ĐỊNH Ị THƯỜNG TRỌNG LỰC ĐỘ LỆCH ÂY ỌI Ị THƯỜNG ĐỘ CAO 41
2.1 XÁC ĐỊNH DỊ THƯỜNG TRỌNG LỰC 41
2.1.1 Các loại dị thường trọng lực 41
2.1.2 Các cách xác định dị thường trọng lực 56
2.2 XÁC ĐỊNH ĐỘ LỆCH DÂY DỌI 57
2.2.1 Phương pháp trọng lực 57
2.2.2 Phương pháp thiên văn –trắc địa 61
2.2.3 Phương pháp thiên văn – trắc địa - trọng lực 61
2.2.4 Phương pháp kết hợp kết quả đo GPS và góc thiên đỉnh thiên văn 62
2.2.5 Phương pháp GPS –Thủy chuẩn 62
2.2.6 Phương pháp sử dụng máy chụp ảnh thiên đỉnh tự động dạng số 63
2.2.7 Phương pháp không gian 64
2.2.8 Xác định độ lệch dây dọi bằng phương pháp Collocation 67
2.2.9 Phương pháp hỗn hợp 67
2.2.10 Đánh giá sơ bộ về các phương pháp xác định độ lệch dây dọi 68
2.3 XÁC ĐỊNH DỊ THƯỜNG ĐỘ CAO 69
2.3.1 Phương pháp trọng lực 69
2.3.2 Phương pháp thiên văn trắc địa 71
2.3.3 Phương pháp thiên văn - trọng lực 72
2.3.4 Phương pháp GPS-TC 72
2.3.5 Phương pháp không gian 73
2.3.6 Phương pháp kết hợp 75
2.3.7 Phương pháp nội suy dị thường độ cao từ các giá trị dị thường độ cao đã biết 76 2.3.8 Đánh giá sơ bộ về các phương pháp xác định dị thường độ cao 79
Chươ 3 QUY CHUYỂN TRỊ ĐO TRẮC ĐỊA 84
3.1 MỤC ĐÍCH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY CHUYỂN TRỊ ĐO TRẮC ĐỊA 84 3.1.1 Mục đích quy chuyển trị đo trắc địa 84
Trang 33.1.2 Các phương pháp quy chuyển trị đo trắc địa 84
3.2 QUY CHUYỂN KẾT QUẢ ĐO HƯỚNG VÀ PHƯƠNG VỊ LAPLACE 86
3.2.1 Quy chuyển kết quả đo hướng ngang 86
3.2.2 Số hiệu chỉnh cho khoảng thiên đỉnh 91
3.2.3 Quy chuyển phương vị Laplace 92
3.3 QUY CHUYỂN KẾT QUẢ ĐO DÀI 92
3.3.1 Quy chuyển kết quả đo dài bằng thước dây Invar 92
3.3.2 Quy chuyển trị đo dài khi đo bằng máy đo dài điện tử 93
Chương 4 CÁC HỆ THỐNG ĐỘ CAO 98
4.1 CÁC NGUYÊN TẮC CHỌN HỆ THỐNG ĐỘ CAO 98
4.1.1 Giới thiệu về độ cao 98
4.1.2 Độ cao đo được và các nguyên tắc chọn hệ thống độ cao 98
4.1.3 Hiệu thế trọng trường 100
4.2 CÁC HỆ THỐNG ĐỘ CAO 98
4.2.1 Độ cao chính 101
4.2.2 Độ cao chuẩn 102
4.2.3 Độ cao động lực 104
4.2.4 Độ cao trắc địa 105
Chươ 5 ĐỊNH VỊ ELLIPSOI THỰC ỤNG VÀTHIẾT LẬP SỐ LIỆU QUỐC GIA 112
5.1 ELLIPSOID THỰC DỤNG 112
5.1.1 Lựa chọn ellipsoid thực dụng 113
5.1.2 Định vị ellipsoid thực dụng 113
5.2 ĐỊNH VỊ ELLIPSOID THỰC DỤNG 114
5.2.1 Khái niệm định vị Ellipsoid thực dụng 114
5.2.2 Các phương pháp định vị Ellipsoid thực dụng 114
5.2.3 Việc lựa chọn ellipsoid thực dụng ở Việt nam 117
5.3 THIẾT LẬP SỐ LIỆU GỐC QUỐC GIA 119
5.3.1 Thiết lập số liệu gốc quốc gia về tọa độ mặt bằng 119
5.3.2 Thiết lập số liệu gốc quốc gia về độ cao 126
5.3.3 Thiết lập số liệu gốc trọng lực quốc gia 129
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
Giáo tr nh Trắc địa lý thuyết được biên soạn theo đề cương chi tiết m n học Trắc địa lý thuyết thuộc chương tr nh đào tạo hệ Đại học chính quy ngành Trắc địa
- ản đ Đây là giáo tr nh chính của hệ và ngành đào tạo tại trường Đại học Tài nguyên và M i trường Hà Nội, đ ng thời là tài liệu tham khảo cho nh ng ai quan tâm đến l nh vực trắc địa cao cấp nói chung trắc địa lý thuyết nói riêng
Mục tiêu của Giáo tr nh là trang bị cho người học nh ng kiến thức lý thuyết về
h nh dạng kích thước và thế trọng trường của Trái đất trên cơ sở đó có thể áp dụng để giải quyết các nhiệm các nhiệm vụ trong thực tiễn đ ng thời có khả năng cập nhật thêm các th ng tin chuyên m n có liên quan
Giáo tr nh Trắc địa lý thuyết được nhóm tác giả biên soạn 5 chương:
Chương 1 Thế trọng trường và các đặc trưng của thế trọng trường
Chương 2 Cách xác định dị trọng lực độ lệch dây dọi dị thường độ cao
Chương 3 Quy chuyển trị đo trắc địa
Chương 4 Các hệ thống độ cao
Chương 5 Định vị Ellipsoid thực dụng và thiết lập số liệu trắc địa gốc quốc gia Trong quá tr nh biên soạn giáo tr nh này nhóm tác giả đã tham khảo giáo tr nh Trắc địa lý thuyết do GS.TSKH Phạm Hoàng Lân làm chủ biên bài giảng trắc địa lý thuyết do ộ m n Trắc địa Cao cấp _ C ng tr nh biên soạn và một số tài liệu tiếng nước ngoài
o thời gian và khả năng có hạn giáo tr nh c n nhiều sai sót Nhóm tác giả kính mong người đọc góp ý để Giáo tr nh được hoàn thiện hơn
Trân trọng cảm ơn
Nhóm tác giả