Bài giảng bản đồ học

Với mục tiêu trang bị cho người đọc những kiến thức cơ bản về khoa học bản đồ, nắm chắc hệ thống khái niệm cơ bản trong bản đồ học, nội dung về cơ sở toán học, ngôn ngữ bản đồ, tổng quá

ThS HỒ VĂN HÓA ThS NGUYỄN THỊ OANH

B¶N §å HäC

THS HỒ VĂN HÓA, THS NGUYỄN THỊ OANH

Bài Giảng

BẢN ĐỒ HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017

LỜI NÓI ĐẦU

Trong các thời đại, bản đồ luôn giữ một vai trò rất quan trọng Vì vậy, việc học tập và nghiên cứu lĩnh vực khoa học kỹ thuật về bản đồ là hết sức cần thiết Nhằm phù hợp với chương trình giảng dạy mới, phục vụ học tập và nghiên cứu, nâng cao chất lượng đào tạo sinh viên trong các trường đại học, chúng tôi đã biên soạn cuốn bài giảng “Bản đồ học”

Bài giảng gồm 6 chương với các nội dung chính:

Bài giảng do các tác giả biên soạn:

- ThS Hồ Văn Hóa biên soạn chương 1, 2, 3;

- ThS Nguyễn Thị Oanh biên soạn chương 4, 5, 6

Bài giảng này nhằm phục vụ sinh viên ngành Quản lý đất đai và các ngành học khác có liên quan, quan tâm tới công nghệ sản xuất bản đồ Với mục tiêu trang bị cho người đọc những kiến thức cơ bản về khoa học bản đồ, nắm chắc hệ

thống khái niệm cơ bản trong bản đồ học, nội dung về cơ sở toán học, ngôn ngữ

bản đồ, tổng quát hoá bản đồ, phân loại bản đồ và quy trình thành lập, sử dụng bản đồ

Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã cố gắng diễn đạt xúc tích, cập nhật những thông tin mới, những thay đổi liên quan tới lĩnh vực bản đồ do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Song do thời gian và khả năng có hạn nên tài liệu vẫn không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp và bạn đọc để tài liệu này được hoàn chỉnh hơn

Mọi góp ý xin gửi về Bộ môn Trắc địa, bản đồ và GIS, Viện Quản lý đất đai và Phát triển nông thôn, Trường Đại học Lâm nghiệp hoặc có thể gửi qua địa chỉ Email: hovanhoa1988@gmail.com, oanhnguyen.humg@gmail.com

Xin chân thành cảm ơn!

Nhóm tác giả

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HỌC 11

1.1 Đối tượng nghiên cứu và nhiệm vụ của bản đồ học 11

1.1.1 Đối tượng nghiên cứu bản đồ học 11

1.1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu bản đồ học 11

1.2 Định nghĩa và các đặc điểm, tính chất bản đồ 13

1.2.1 Định nghĩa bản đồ 13

1.2.2 Đặc điểm cơ bản của bản đồ 13

1.2.3 Tính chất cơ bản của bản đồ 14

1.3 Phân loại bản đồ 15

1.3.1 Ý nghĩa và nguyên tắc phân loại bản đồ 15

1.3.2 Các hệ thống phân loại bản đồ 16

1.4 Các yếu tố của bản đồ 22

1.4.1 Các yếu tố nội dung của bản đồ 22

1.4.2 Cơ sở toán học bản đồ 22

1.4.3 Các yếu tố hỗ trợ và bổ sung bản đồ 23

1.5 Sơ lược lịch sử phát triển của bản đồ học 24

1.5.1 Sơ lược lịch sử phát triển bản đồ học trên thế giới 24

1.5.2 Sơ lược lịch sử phát triển ngành đo vẽ bản đồ ở Việt Nam 32

1.6 Vai trò, ý nghĩa của bản đồ đối với khoa học và thực tiễn 34

Chương 2 CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ 37

2.1 Những yếu tố hình học của Elipxoid trái đất và các hệ tọa độ cơ bản 37

2.1.1 Các yếu tố hình học của Elipxoid trái đất 37

2.1.2 Các hệ tọa độ thường dùng trên mặt Ellipsoid trái đất 39

2.2 Phép chiếu bản đồ 43

2.2.1 Những khái niệm cơ bản về phép chiếu và lưới chiếu bản đồ 43

2.2.2 Phân loại phép chiếu bản đồ 45

2.2.3 Các phép chiếu thường dùng 54

2.2.4 Các phép chiếu dùng cho bản đồ địa hình ở Việt Nam 57

2.3 Tỷ lệ bản đồ 61

2.3.1 Khái niệm 61

2.3.2 Cách thức thể hiện 61

2.3.3 Ý nghĩa của tỷ lệ bản đồ 62

2.4 Phân mảnh và đánh số bản đồ địa hình 62

2.4.1 Ý nghhĩa của hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ 62

2.4.2 Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ trong hệ HN72 63

2.4.3 Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ trong hệ VN2000 64

Chương 3 NGÔN NGỮ BẢN ĐỒ 71

3.1 Khái quát ngôn ngữ bản đồ 71

3.2 Ký hiệu bản đồ 73

3.2.1 Cấu tạo kí hiệu bản đồ 74

3.2.2 Yêu cầu đối với ký hiệu bản đồ 78

3.2.3 Ý nghĩa của hệ thống ký hiệu 79

3.2.4 Chuẩn hóa ký hiệu bản đồ 82

3.3 Màu sắc trên bản đồ 83

3.3.1 Vai trò màu sắc trên bản đồ 83

3.3.2 Lý thuyết về màu sắc 84

3.3.3 Tạo thang phân tầng màu 85

3.4 Ghi chú trên bản đồ 87

3.4.1 Mục đích và ý nghĩa của chữ ghi chú trên bản đồ 87

3.4.2 Đặc điểm và tính chất của chữ ghi chú trên bản đồ 89

3.4.3 Sắp xếp ghi chú trên bản đồ 90

Chương 4 TỔNG QUÁT HÓA VÀ TỔ CHỨC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ 93

4.1 Tổng quát hoá bản đồ 93

4.1.1 Khái niệm chung về tổng quát hoá bản đồ 93

4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới tổng quát hoá bản đồ 94

4.1.3 Quá trình tổng quát hoá bản đồ 97

4.1.4 Đặc điểm của quá trình tổng quát hóa nội dung bản đồ địa lý chung 100

4.2 Công tác tổ chức thành lập bản đồ 103

4.2.1 Giới thiệu chung về qui trình thành lập bản đồ 103

4.2.2 Nội dung thành lập bản đồ 106

Chương 5 BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH - TẬP BẢN ĐỒ 112

5.1 Bản đồ địa hình 112

5.1.1 Mục đích sử dụng và yêu cầu đối với bản đồ địa hình 112

5.1.2 Cơ sở toán học của bản đồ địa hình 113

5.1.5 Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình 122

5.1.6 Hiệu chỉnh các bản đồ địa hình 126

5.2 Tập bản đồ địa lý 129

5.2.1 Khái niệm 129

5.2.2 Phân loại các tập bản đồ 130

5.2.3 Đặc điểm thành lập tập bản đồ 131

5.2.4 Những bài thuyết minh trong tập bản đồ và chỉ dẫn địa danh 133

Chương 6 SỬ DỤNG BẢN ĐỒ 134

6.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của bản đồ, thông tin bản đồ 134

6.1.1 Sai số của bản đồ tư liệu 134

6.1.2 Độ chính xác của bản đồ biên vẽ, thể loại bản đồ 134

6.1.3 Sai số cơ sở toán học của bản đồ 135

6.1.4 Sai số do quá trình chuẩn bị in và in bản đồ 136

6.2 Các phương thức và phương pháp phân tích bản đồ 136

6.2.1 Các phương thức phân tích bản đồ 136

6.2.2 Các phương pháp phân tích sử dụng bản đồ 137

6.3 Xác định tọa độ, đo độ dài trên bản đồ địa hình 138

6.3.1 Đo tọa độ địa lý và tọa độ vuông góc trên bản đồ địa hình 138

6.3.2 Đo tính độ dài đoạn thẳng trên bản đồ 141

6.3.3 Đo tính mật độ sông ngòi 142

6.3.4 Đo độ cao, độ dốc, đo diện tích trên bản đồ 142

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BĐĐH Bản đồ địa hình

BTNMT Bộ Tài nguyên - Môi trường

HN-72 Hà Nội 72

UTM Universal Transverse Mecator

DTM Mô hình số địa hình

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Một số ellipsoid phổ biến 39

Bảng 2.2: Kích thước khung trong của các tỷ lệ bản đồ trong hệ HN72 64

Bảng 2.3: Kích thước khung trong của các tỷ lệ bản đồ trong hệ VN2000 68

Bảng 5.1: Quy định biểu thị đối tượng sông trên bản đồ địa hình 115

Bảng 5.2: Quy định khoảng cao đều trên bản đồ địa hình 117

Bảng 6.1: Độ chính xác vị trí mặt bằng của bản đồ địa hình 1:50 000 134

Bảng 6.2: Khoảng cách giữa các đường lưới km trên bản đồ theo tỷ lệ 140

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ bố cục một trang bản đồ 24

Hình 1.2: Một phần bản đồ thế giới trong sách địa lý học của K Ptôlêmê 26

Hình 1.3: Một phần bản đồ trong Atlas Nga do Viện hàn lâm Nga 29

thành lập năm 1748 29

Hình 1.4: Sơ đồ chia mảnh Bản đồ địa lý chung tỉ lệ 1:2 500 000 31

Hình 2.1: Mặt Geoid 37

Hình 2.2: Mối quan hệ giữa Geoid, Ellipsoid và bề mặt địa hình 38

Hình 2.3: Mô hình mô phỏng Geoid và Ellipsoid 38

Hình 2.4: Mô hình ellipsoid trái đất và ellipsoid địa phương 39

Hình 2.5: Hệ tọa độ địa lý 40

Hình 2.6: Các đường kinh tuyến 40

Hình 2.7: Các đường vĩ tuyến 41

Hình 2.8: Hệ tọa độ Đề Các 41

Hình 2.9: Hệ tọa độ vuông góc 42

Hình 2.10: Hệ tọa độ cực cầu 43

Hình 2.11: Mô tả phép chiếu bản đồ 44

Hình 2.12: Phép chiếu hình trụ đứng 46

Hình 2.13: Phép chiếu hình trụ giả kinh tuyến hình sin 47

Hình 2.14: Phép chiếu Robinson 47

Hình 2.15: Phép chiếu hình nón đứng 47

Hình 2.16: Phép chiếu hình nón giả Bonne 48

Hình 2.17: Phép chiếu nhiều hình nón 48

Hình 2.18: Phép chiếu phương vị đứng bắc cực 49

Hình 2.19: Phép chiếu phương vị giả 49

Hình 2.20: Phép chiếu Goode 50

Hình 2.21: Mô tả các phép chiếu hình nón đứng, hình trụ đứng 50

và phương vị đứng 50

Hình 2.22: Phép chiếu hình nón đứng 51

Hình 2.23: Phép chiếu hình trụ đứng 51

Hình 2.24: Phép chiếu phương vị đứng 51

Hình 2.25: Mô tả phép chiếu hình nón nghiêng, hình trụ nghiêng 52

và phương vị nghiêng 52

Hình 2.26: Phép chiếu hình nón ngiêng 52

Hình 2.27: Phép chiếu phương vị ngiêng 52

Hình 2.28: Mô tả các phép chiếu hình nón ngang, hình trụ ngang 53

và phương vị ngang 53

Hình 2.29: Phép chiếu hình nón ngang 53

Hình 2.30: Phép chiếu hình trụ ngang 53

Hình 2.31: Phép chiếu phương vị ngang 54

Hình 2.32: Phép chiếu hình nón đứng 55

Hình 2.33: Phép chiếu hình trụ đứng 56

Hình 2.34: Các phép chiếu phương vị đứng với điểm tiếp xúc là cực Bắc và cực Nam 56

Hình 2.35: Phép chiếu Gauss và hệ tọa độ vuông góc Gauss 59

Hình 2.36: Phép chiếu UTM và hệ tọa độ vuông góc UTM 60

Hình 2.37: Các kiểu thước tỷ lệ bản đồ 62

Hình 2.38: Sơ đồ phân mảnh và đánh số mảnh bản đồ địa hình cơ bản 69

Hình 3.1: Một số ký hiệu trên bản đồ địa hình 73

Hình 3.2: Cấu tạo của ký hiệu bản đồ 74

Hình 3.3: Các kiểu phần tử đồ họa (biến trị trực quan) 78

Hình 3.4: Sự tương ứng giữa sắc mầu và bước sóng 84

Hình 4.1: Ảnh hưởng của mục đích bản đồ 95

Hình 4.2: Ảnh hưởng của tỉ lệ bản đồ 96

Hình 6.1: Tính tọa độ địa lý 139

Hình 6.2: Tính tọa độ vuông góc 141

Hình 6.3: Xác định độ cao trên bản đồ 143

Hình 6.4: Thước đo độ dốc 144

Hình 6.5: Độ dốc 145

Hình 6.6: Đo diện tích bằng lưới ô vuông 146

Hình 6.7: Đo diện tích bằng các đường thẳng song song 146

Hình 6.8: Xác định diện tích theo phương pháp hình học 147

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HỌC

1.1 Đối tượng nghiên cứu và nhiệm vụ của bản đồ học

1.1.1 Đối tượng nghiên cứu bản đồ học

Bản đồ học là lĩnh vực khoa học kỹ thuật về bản đồ, về các tính chất, phương pháp thành lập và sử dụng bản đồ

Đối tượng nhận thức của bản đồ là không gian cụ thể của các đối tượng và hiện tượng của thực tế khách quan và những biến đổi của chúng theo thời gian Đối tượng của Bản đồ học là các sản phẩm bản đồ: Bản đồ giấy, Bản đồ điện tử, Bản đồ mạng (Web-map), Bản đồ đa phương tiện (Multimedia map)… Bản đồ học là khoa học về các bản đồ địa lý Bản đồ địa lý là đối tượng nhận thức của khoa học bản đồ

1.1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu bản đồ học

Nhiệm vụ của Bản đồ học là nghiên cứu cấu trúc không gian, phản ánh các qui luật phân bố không gian địa lý các hiện tượng và đối tượng tự nhiên, kinh tế,

xã hội, mối tương quan và quá trình phát triển của chúng và thể hiện chúng lên bản đồ bằng những phương pháp và ngôn ngữ đặc biệt

Ngoài ra, nhiệm vụ của Bản đồ học còn nghiên cứu đề xuất các phương pháp, công nghệ sản xuất bản đồ; nghiên cứu những phương hướng, phương pháp sử dụng các bản đồ và đánh giá độ tin cậy, độ chính xác của các kết quả, thông tin thu nhận được từ bản đồ

Bản đồ là sản phẩm khoa học của Bản đồ học để phản ánh những kết quả nghiên cứu của khoa học địa lý Bản đồ tạo ra những tri thức mới về thiên nhiên

và xã hội

Bản đồ học bao gồm nhiều môn học kỹ thuật chuyên ngành có quan hệ chặt chẽ với nhau, nhưng mỗi môn học lại có chức năng riêng Đối tượng và nhiệm

vụ cụ thể của từng lĩnh vực chính thuộc bản đồ học:

- Cơ sở lý thuyết của bản đồ (bản đồ học đại cương): Nghiên cứu bản đồ

các loại, tính chất và các yếu tố của bản đồ, khả năng sử dụng các bản đồ trong thực tế, lịch sử phát triển của bản đồ học

- Toán bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chiếu bề mặt toán học

(elipxôit hoặc mặt cầu) của trái đất lên mặt phẳng, các tính chất, các phương pháp đánh giá và lựa chọn các phép chiếu bản đồ và các yếu tố khác thuộc cơ sở

toán học của bản đồ

- Thiết kế và thành lập bản đồ: Đó là một trong những bộ môn quan trọng

nhất của bản đồ học Nó nghiên cứu và xây dựng lý thuyết tổng quát hoá bản đồ, công nghệ thiết kế bản đồ, các nguyên tắc biên tập và thành lập bản đồ bằng phương pháp trong phòng

- Trình bày bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp và phương tiện trình bày

màu sắc và hình vẽ của các bản đồ, đồng thời nghiên cứu những vấn đề thiết kế các ký hiệu quy ước

- In bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chế in và in hàng loạt các bản đồ

- Sử dụng bản đồ: Đó là bộ phận của bản đồ học, trong đó nghiên cứu

những phương hướng và phương pháp sử dụng các bản đồ và đánh giá độ tin cậy, độ chính xác của các kết quả thu nhận từ bản đồ

- Kinh tế và tổ chức sản xuất bản đồ: Môn học này nghiên cứu về các mặt

kinh tế và các biện pháp tổ chức hợp lý hoá sản xuất bản đồ

- Tự động hoá sản xuất bản đồ: Nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu khoa

học kỹ thuật (điện tử, tin học, cơ khí hoá, điều khiển học…) vào các công đoạn sản xuất bản đồ

Ngoài ra, Bản đồ học có liên quan chặt chẽ với nhiều bộ môn khoa học khác, đặc biệt là với trắc địa cao cấp, trắc địa địa hình, thiên văn học, địa lý học Những mối quan hệ đó hầu hết là có tính chất hai chiều Bản đồ học dùng các kết quả nghiên cứu của các môn khoa học đó để biên soạn nội dung bản đồ hoặc làm cơ sở toán học để thiết kế nội dung Các khoa học khác dùng bản đồ và các phương pháp bản đồ để giải quyết những vấn đề thực tế của mình Cụ thể:

- Trắc địa cao cấp, thiên văn học và trọng lực học cung cấp cho bản đồ những số liệu về hình dạng, kích thước trái đất, toạ độ các điểm của lưới khống chế đo đạc

- Trắc địa địa hình và trắc địa ảnh bằng các phương pháp đo vẽ khác nhau, cung cấp cho bản đồ học những tài liệu bản đồ đầu tiên trên để nghiên cứu bề mặt trái đất và là tài liệu gốc để xây dựng các bản đồ khác

- Địa lý học nghiên cứu bản chất của hiện tượng tự nhiên, kinh tế, xã hội, nguồn gốc của chúng, những mối quan hệ tương quan và sự phân bố của chúng trên mặt đất Đó chính là cơ sở phản ánh đúng đắn các đối tượng và các hiện

1.2 Định nghĩa và các đặc điểm, tính chất bản đồ

1.2.1 Định nghĩa bản đồ

Bản đồ được định nghĩa là sự biểu thị khái quát, thu nhỏ bề mặt trái đất

hoặc bề mặt của 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 Đó chính là định nghĩa chung về bản đồ

Như vậy, mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định Quy luật toán học của bản đồ trước hết được biểu hiện ở tỷ lệ và phép chiếu của nó Các đối tượng và hiện tượng (tức là nội dung của bản đồ) được biểu thị theo một phương pháp lựa chọn và khái quát nhất định (tổng quát hoá bản đồ) Tổng quát hoá bản đồ thì phụ thuộc vào mục đích của bản đồ, tỷ lệ bản

đồ và đặc điểm địa lý của lãnh thổ Các đối tượng và hiện tượng được biểu thị bằng ngôn ngữ của bản đồ, đó là hệ thống các ký hiệu quy ước Cơ sở toán học của bản đồ, sự tổng quát hóa các yếu tố nội dung và sự thể hiện các đối tượng và hiện tượng bằng các ký hiệu bản đồ, đó chính là ba đặc tính cơ bản phân biệt giữa bản đồ với các hình thức khác biểu thị bề mặt trái đất

Ngoài định nghĩa chung về bản đồ học thì còn một số định nghĩa khác: Định nghĩa theo Hội nghị Bản đồ thế giới lần thứ 10 (Barxelona, 1995):

“Bản đồ là hình ảnh của thực tế địa lý được ký hiệu hoá, phản ánh các yếu tố

hoặc các đặc điểm một cách có chọn lọc, là kết quả từ sự nỗ lực sáng tạo trong lựa chọn của tác giả bản đồ và được thiết kế để sử dụng chủ yếu liên quan đến mối quan hệ không gian”

Định nghĩa theo A.M Berliant: “Bản đồ là hình ảnh (mô hình) của bề mặt

trái đất, các thiên thể hoặc không gian vũ trụ, được xác định về mặt toán học, thu nhỏ và tổng quát hóa, phản ánh về các đối tượng được phân bố hoặc chiếu trên đó, trong một hệ thống ký hiệu đã được chấp nhận”

1.2.2 Đặc điểm cơ bản của bản đồ

- Mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một cơ sở toán học nhất định Cơ sở toán học của bản đồ được biểu hiện ở tỉ lệ và phép chiếu bản đồ, bố cục bản đồ

và một số yếu tố cơ sở toán học khác (tùy thuộc từng thể loại bản đồ) như: lưới điểm độ cao, lưới khống chế Trắc địa, Địa chính

- Các đối tượng và hiện tượng tự nhiên, kinh tế, xã hội trước khi đưa lên bản đồ phải qua quá trình tổng quát hóa Tổng quát hoá bản đồ thì phụ thuộc vào mục đích của bản đồ, tỉ lệ bản đồ và đặc điểm địa lý của lãnh thổ Nội dung của

bản đồ được lựa chọn và biểu thị theo một phương pháp phù hợp

- Các đối tượng và hiện tượng được biểu thị lên bản đồ bằng ngôn ngữ của bản đồ đó là hệ thống các ký hiệu quy ước

Cơ sở toán học của bản đồ, sự tổng quát hoá các yếu tố nội dung và sự thể hiện các đối tượng và hiện tượng bằng các ký hiệu bản đồ đó chính là ba đặc tính cơ bản phân biệt giữa bản đồ và các hình thức khác biểu thị bề mặt Trái đất

1.2.3 Tính chất cơ bản của bản đồ

Bản đồ có 11 tính chất: tính trừu tượng, tính lựa chọn, tính tổng hợp, tính

đo được, tính đơn trị, tính liên tục của sự biểu hiện, tính trực quan, tính bao quát, tính tương tự về không gian và thời gian, sự phù hợp nội dung, tính logic Nhưng có 3 tính chất cơ bản thể hiện rỏ nhất của bản đồ là: tính trực quan, tính

đo được và tính thông tin

- Tính trực quan: Được biểu hiện ở chỗ là bản đồ cho ta khả năng bao quát

và tiếp thu nhanh chóng những yếu tố chủ yếu và quan trọng nhất của nội dung bản đồ Một trong những tính chất ưu việt của bản đồ là khả năng bao quát, biến cái không nhìn thấy thành cái nhìn thấy được Bản đồ tạo ra mô hình trực quan của lãnh thổ, nó phản ánh các tri thức về các đối tượng hoặc các hiện tượng được biểu thị Bằng bản đồ, người sử dụng có thể tìm ra được những quy luật của sự phân bố các đối tượng và hiện tượng trên bề mặt trái đất

- Tính đo được: Đó là tính chất quan trọng của bản đồ Tính chất này có

liên quan chặt chẽ với cơ sở toán học của nó Căn cứ vào tỷ lệ và phép chiếu của bản đồ, căn cứ vào các thang bậc của các ký hiệu quy ước, người ta sử dụng bản

đồ có khả năng xác định được rất nhiều các trị số khác nhau như: toạ độ, biên

độ, độ dài, khoảng cách, diện tích, thể tích, góc, phương hướng và nhiều trị số khác Chính do có tính chất này mà bản đồ được dùng làm cơ sở để xây dựng các mô hình toán học của các hiện tượng địa lý và để giải quyết nhiều vấn đề khoa học và thực tiễn sản xuất

- Tính thông tin: Bản đồ là phương tiện lưu trữ và truyền đạt thông tin

chính xác, hiệu quả nhất về các đối tượng và các hiện tượng địa lý Chính vì vậy, Bản đồ học đã hình thành và phát triển cùng lịch sử của loài người Ngày nay dữ liệu, thông tin bản đồ chiếm vai trò quan trọng trong Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Tính thông tin của bản đồ được thể hiện thông qua khái niệm “Tải

1.3 Phân loại bản đồ

1.3.1 Ý nghĩa và nguyên tắc phân loại bản đồ

1.3.1.1 Ý nghĩa phân loại bản đồ

Sự phân loại bản đồ địa lý một cách khoa học có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của khoa học bản đồ về phương pháp luận và thực tiễn sản xuất, về sự thành lập và sử dụng bản đồ Cụ thể:

- Mở ra các hướng nghiên cứu và xác lập cơ sở phương pháp luận, những quy luật biểu thị đối với từng loại bản đồ;

- Tổ chức thành lập và sản xuất các loại bản đồ;

- Hệ thống hóa các danh mục bản đồ phục vụ cho công tác lưu trữ, tra cứu

và sử dụng bản đồ một cách nhanh chóng và thuận lợi hơn

1.3.1.2 Nguyên tắc phân loại bản đồ

Quá trình phân loại bản đồ có thể được thực hiện theo những tiêu chí (dấu hiệu) phân loại khác nhau, song bất cứ quá trình phân loại nào cũng phải đảm bảo tính logic khoa học và những nguyên tắc của sự phân loại khoa học Các nguyên tắc đó là:

- Sự phân loại phải đảm bảo tính liên tục logic của hệ thống khái niệm, đi

từ khái niệm chung đến khái niệm riêng, từ khái niệm rộng đến khái niệm hẹp hơn Ví dụ, nếu lấy nội dung bản đồ làm tiêu chí phân loại thì trước hết có thể phân tất cả các loại bản đồ thành hai lớp: lớp bản đồ địa lý đại cương (bản đồ địa

lý chung) và lớp bản đồ địa lý chuyên đề Kế đến, mỗi lớp lại được phân chia tiếp thành các hệ hẹp hơn như hệ bản đồ địa lý đại cương và hệ bản đồ địa lý chuyên đề Hệ bản đồ địa lý chuyên đề lại được phân thành các nhóm bản đồ địa

lý tự nhiên, bản đồ kinh tế xã hội Trong nhóm bản đồ tự nhiên có thể phân chia

ra các loại bản đồ địa chất, bản đồ địa mạo Sẽ không hợp lý nếu đưa bản đồ địa chất vào cùng nhóm với bản đồ địa lý đại cương, vì bản đồ địa chất là một loại của bản đồ địa lý chuyên đề

- Sự phân loại phải đảm bảo tính nhất quán trong quá trình phân loại Khi

đã chọn tiêu chí nào làm cơ sở phân loại thì không đươc phép xen lẫn tiêu chí khác vào hệ thống phân loại đó nữa Ví dụ, nếu chọn tỷ lệ bản đồ làm tiêu chí phân loại thì các bản đồ địa lý đại cương sẽ bao gồm bản đồ địa hình, bản đồ địa hình khái quát và bản đồ khái quát Nếu đưa vào đó cả tiêu chí phân chia khác như bản đồ giáo khoa, bản đồ du lịch, bản đồ quân sự, bản đồ khảo cứu là không hợp lý, vì trong quá trình phân loại đã sử dụng cùng lúc hai tiêu chí phân

loại khác nhau (dựa trên tỷ lệ bản đồ và mục đích sử dụng bản đồ) mặc dù là bản

đồ giáo khoa cũng có những tỷ lệ khác nhau, trong đó có cả bản đồ địa hình và bản đồ địa hình khái quát

- Trong hệ thống phân loại, tổng các khái niệm hẹp phải tương đương với dung lượng của khái niệm rộng hơn chứa nó Ví dụ, hệ thống các bản đồ kinh tế quốc dân nếu chỉ gồm các bản đồ sản xuất công nghiệp và nông nghiệp thôi thì chưa đầy đủ, vì trong nền kinh tế quốc dân còn bao gồm cả giao thông vận tải, thông tin liên lạc, dịch vụ du lịch, ngoại thương Tương tự, hệ thống bản đồ dân cư phải bao gồm các bản đồ phân bố dân cư, bản đồ thành phần dân tộc, bản

đồ cơ cấu dân cư

1.3.2 Các hệ thống phân loại bản đồ

1.3.2.1 Phân loại theo các đối tượng thể hiện

Bản đồ được phân chia làm 2 nhóm:

+ Các bản đồ địa lý biểu thị bề mặt trái đất và các hiện tượng tự nhiên, kinh

tế xã hội xảy ra trên bề mặt trái đất;

+ Các bản đồ thiên văn bao gồm các bản đồ bầu trời sao, bản đồ bề mặt các

thiên thể, hành tinh, vệ tinh trong hệ mặt trời (bản đồ mặt trăng)

1.3.2.2 Phân loại theo nội dung

Nội dung bản đồ được đặc trưng bởi đề mục bản đồ, vì thế sự phân loại này còn được gọi là phân loại theo đề mục hoặc phân loại theo chuyên đề Tiêu chí được sử dụng trong kiểu phân loại này là nội dung biểu hiện của các bản đồ Theo nội dung biểu hiện các bản đồ địa lý được phân chia thành hai hệ: hệ bản đồ địa lý đại cương (địa lý chung) và hệ bản đồ địa lý chuyên đề (gọi tắt là

hệ bản đồ chuyên đề hay đề mục) Mỗi hệ lại được phân chia tiếp ra các nhóm

và các bản đồ có nội dung chuyên đề hẹp hơn

a) Bản đồ địa lý chung

Bản đồ địa lý chung là bản đồ thể hiện mọi đối tượng hiện tượng địa lý của

bề mặt Trái đất, bao gồm đầy đủ các đối tượng và hiện tượng tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội như: thủy văn, địa hình, thực vật, đất đai, dân cư, giao thông,

công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, văn hóa, hành chính, chính trị

Tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ mà mức độ nội dung của bản đồ địa lý chung có thể chi tiết hoặc ít chi tiết hơn, nhưng về nguyên tắc khi xét một bản đồ với một tỷ

Bản đồ địa lý chung được sử dụng rộng rãi với những mục đích khác nhau như khảo sát, quy hoạch, thiết kế, an ninh quốc phòng và được phân thành ba nhóm: bản đồ địa hình, bản đồ địa hình khái quát và bản đồ khái quát

+ Bản đồ địa hình được thành lập bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài

thực địa, có sự kết hợp với không ảnh và được tiến hành trên cơ sở lưới khống chế mặt bằng và lưới khống chế độ cao Đó là những bản đồ có nội dung chi tiết

và có độ chính xác cao, được thành lập theo quy trình quy phạm nhà nước ở các

tỷ lệ từ 1:100.000 và lớn hơn Tuy nhiên, ở những tỷ lệ khác nhau thì độ tỉ mỉ và chi tiết có khác nhau Chính vì vậy mà phải biết chọn tỷ lệ thích hợp để thỏa mãn yêu cầu của người sử dụng

+ Bản đồ địa hình khái quát và bản đồ khái quát là những bản đồ có tỷ lệ

1:200.000, 1:500.000, 1:1.000.000 và nhỏ hơn, được thành lập bằng phương pháp nội nghiệp trên cơ sở các bản đồ địa hình có sẵn với các tỷ lệ lớn hơn Chính vì vậy mà chúng có mức độ khái quát hóa cao hơn so với các bản đồ địa hình (như lược bỏ một số chi tiết theo tiêu chuẩn lấy bỏ, bắt đầu áp dụng các kí hiệu ngoài tỷ lệ ) Từ đó mà chúng có độ chính xác không cao, không được sử dụng để đo đạc và tính toán Tuy nhiên, khi cần tìm hiểu xem xét mối tương quan trên một phạm vi rộng lớn hoặc chỉ khảo sát sơ bộ thì chúng lại rất cần

thiết

b) Bản đồ địa lý chuyên đề

Bản đồ địa lý chuyên đề: Là bản đồ chỉ thể hiện một yếu tố hoặc một vài

yếu tố của bản đồ địa lý chung hoặc một vài hiện tượng, quá trình địa lý mà không được thể hiện trên bản đồ địa lý chung Bản đồ chuyên đề về một yếu tố nào đó sẽ được đề cập đầy đủ các khía cạnh của yếu tố đó như nếu là dân cư thì phải phản ánh dân số, mật độ, thành phần xã hội, nghề nghiệp, dân tộc, độ tuổi

Ví dụ như yếu tố khí hậu không có trên bản đồ địa lý chung nhưng trên bản đồ

chuyên đề khí hậu thì lại được đề cập đầy đủ và hệ thống

Trên bản đồ chuyên đề có sự phân chia nội dung chính và nội dung phụ Nội dung chính là nội dung chuyên đề, còn nội dung phụ là các yếu tố cơ sở địa

lý Bản đồ chuyên đề đi sâu vào nội dung bên trong của hiện tượng, đi xa hơn những đặc điểm địa lý đơn thuần như hiện tượng địa chất, địa vật lý trọng trường Để thể hiện nội dung chuyên đề, bản đồ chuyên đề thường sử dụng nhiều phương pháp biểu hiện bản đồ khác nhau Tùy theo đặc điểm phân bố hiện

tượng và đặc điểm số liệu thống kê mà chọn phương pháp thích hợp Mức độ khái quát hóa nội dung bản đồ chuyên đề có khuynh hướng thiên về khái quát các chỉ tiêu, các đặc tính và khái quát phân loại hiện tượng trong bản chú giải

Từ đặc tính khái quát hóa này các bản đồ chuyên đề được chia thành: bản

đồ các hiện tượng tự nhiên và bản đồ các hiện tượng kinh tế, xã hội

+ Bản đồ các hiện tượng tự nhiên Gồm có:

- Bản đồ địa lý hình thể chung

- Bản đồ địa chất: Bản đồ địa chất kiến tạo, bản đồ kiến tạo đứt gãy, cắt xẻ, bản đồ địa chất kỷ Đệ tứ, bản đồ địa chất thuỷ văn, bản đồ địa hoá học, bản đồ khoáng sản, bản đồ núi lửa, bản đồ địa vật lý

- Bản đồ địa hình dáng đất bề mặt Trái đất: Bản đồ độ cao, bản đồ địa hình đáy biển, đại dương, bản đồ địa mạo, bản đồ đo đạc hình thái

- Bản đồ khí tượng, khí hậu: Bản đồ hải dương (nước ở biển và đại dương), bản đồ nước trên các lục địa, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ thực vật, bản đồ động vật

+ Bản đồ các hiện tượng kinh tế, xã hội Gồm có:

- Bản đồ dân cư: Bản đồ phân bố và mật độ dân cư, bản đồ thành phần dân

cư theo giới tính và độ tuổi, bản đồ biến động dân cư tự nhiên và cơ học (di dân), bản đồ dân số xã hội (xã hội, nghề nghiệp, văn hóa…)

- Bản đồ kinh tế (kinh tế quốc dân): Bản đồ tài nguyên thiên nhiên (đánh giá tiềm năng kinh tế), bản đồ công nghiệp, bản đồ nông lâm nghiệp, bản đồ giao thông vận tải, bản đồ Bưu chính viễn thông, bản đồ xây dựng, bản đồ thương mại và tài chính, bản đồ kinh tế chung

- Bản đồ dịch vụ văn hoá xã hội: Bản đồ giáo dục, bản đồ khoa học, bản đồ văn hoá, bản đồ chăm sóc sức khoẻ, y tế, bản đồ thể dục thể thao, bản đồ du lịch, bản đồ dịch vụ văn hoá xã hội khác

- Bản đồ hành chính và chính trị

- Bản đồ lịch sử: Bản đồ thời nguyên thuỷ của loài người, bản đồ thời nô

lệ, bản đồ thời phong kiến, bản đồ thời tư bản, bản đồ thời xã hội chủ nghĩa và

đế quốc

Đôi khi trong cách phân loại này còn mở rộng các nhóm bản đồ kỹ thuật,

trình… hoặc có các bản đồ phối hợp của nhiều ngành khoa học nhỏ như bản đồ khí hậu nông nghiệp, bản đồ kinh tế tổng hợp, hành chính tổng hợp, địa lý tổng hợp…

Nói chung trên các bản đồ chuyên đề bao giờ cũng có cả yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội, nhưng mức độ thể hiện chi tiết các yếu tố này phụ thuộc vào tỷ lệ, mục đích sử dụng bản đồ

1.3.2.3 Phân loại theo tỷ lệ

Theo truyền thống ở một số nước người ta quan niệm bản đồ địa hình có tỷ

lệ 1:5000 và lớn hơn là bình đồ, còn bản đồ địa hình có tỷ lệ nhỏ hơn 1:5000 là bản đồ Tuy nhiên, ngày nay việc đo vẽ địa hình thực hiện trên cơ sở lưới khống chế đo đạc nhà nước, cho nên không có sự khác nhau giữa bình đồ và bản đồ địa hình Khái niệm về bình đồ ở nước ngoài có thể coi tương đương với tên gọi bản

đồ địa hình tỷ lệ lớn của nước ta, vì ở Việt Nam đang chấp nhận “Quy phạm đo

vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500” cùng các ký hiệu kèm theo Thực tế nước ta còn có nhiều điều chưa được thống nhất giữa tên gọi

và tỷ lệ tương ứng với nó và chưa có một văn bản chính thức về phân loại bản

đồ địa hình Việt Nam, mà chấp nhận tương đối những quy định của Liên Xô Cũ Việc phân loại bản đồ theo tỷ lệ không hoàn toàn giống nhau giữa các quốc gia Theo tỷ lệ Giáo sư Salishev chia bản đồ địa lý chung thành 3 loại: Tỉ lệ lớn,

tỉ lệ trung bình và tỉ lệ nhỏ

đồ địa hình;

+ Các bản đồ địa lý chung tỉ lệ trung bình (1:200.000 đến 1:1000.000) hay

còn gọi là các bản đồ địa hình khái quát;

Những bản đồ được chia nhóm theo tỷ lệ chúng có những đặc điểm riêng:

- Những bản đồ tờ rời ở tỷ lệ nhỏ thường thể hiện diện tích lớn (quốc gia, vùng rộng lớn), ở tỷ lệ trung bình cho các nước nhỏ, còn tỷ lệ lớn dùng cho các vùng, tỉnh, huyện có diện tích nhỏ

- Các bản đồ tỷ lệ trung bình hoặc lớn thường được xây dựng trên các phép chiếu ít thay đổi để thuận tiện cho các công việc đo đạc và sử dụng bản đồ Trên các bản đồ tỷ lệ lớn hầu như không sử dụng ký hiệu phi tỷ lệ với các đối tượng diện tích

- Trên các bản đồ khái quát, tỷ lệ nhỏ, tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, hình dạng, vị trí lãnh thổ người ta sử dụng các phép chiếu bản đồ khác nhau

1.3.2.4 Phân loại theo mục đích sử dụng

Cho đến nay thì các bản đồ chưa có sự phân loại chặt chẽ, bởi vì các bản đồ được sử dụng rộng rãi cho những mục đích rất khác nhau Đáng chú ý nhất trong

sự phân loại theo dấu hiệu này là phân ra thành 2 nhóm: Các bản đồ phổ thông được sử dụng cho nhiều mục đích và các bản đồ chuyên môn, chuyên dụng:

+ Bản đồ phổ thông là loại bản đồ có nội dung phục vụ cho quảng đại quần

chúng, được sử dụng trong đời sống sinh hoạt và lao động thông thường của xã hội như: đi lại (bản đồ giao thông), thăm quan, du lịch (bản đồ du lịch), tìm hiểu lãnh thổ (bản đồ địa hình, địa lý tự nhiên, kinh tế, xã hội…) Loại bản đồ này có nội dung rõ ràng theo chủ đề, phương pháp thể hiện và ký hiệu rõ ràng, dễ hiểu Các bản đồ này đáp ứng nhiều mục đích thường được áp dụng cho nhiều đối tượng sử dụng khác nhau, để giải quyết những nhiệm vụ có ý nghĩa kinh tế quốc dân và quốc phòng, để nghiên cứu lãnh thổ, để thu nhận những tư liệu tra cứu

+ Bản đồ chuyên dụng là những bản đồ dùng riêng cho một mục đích nào

đó (nghiên cứu, thiết kế, quy hoạch, dẫn đường, làm việc…); hoặc có đặc thù chuyên môn của riêng từng ngành (bản đồ giáo khoa, bản đồ địa chính, bản đồ lâm nghiệp, bản đồ địa hình quân sự…)

Các bản đồ chuyên dụng, bản đồ chuyên môn là các bản đồ được dùng để giải quyết những nhiệm vụ nhất định và đáp ứng cho những đối tượng sử dụng nhất định có nội dung chuyên sâu và chi tiết, mang tính kỹ thuật cao, phần lớn đòi hỏi khắt khe về độ chính xác và cơ sở toán học, như các bản đồ hàng hải, các

Việc phân biệt bản đồ phổ thông và chuyên ngành chỉ là tương đối, bởi vì trong thực tế có những bản đồ đồng thời mang cả hai tính chất, ví dụ như bản đồ giáo khoa, bản đồ giao thông

1.3.2.5 Phân loại theo mức độ bao quát lãnh thổ

Là phân loại chúng theo không gian, diện tích bản đồ thể hiện Tương ứng với nguyên tắc phân loại chung, phân loại bản đồ theo lãnh thổ được tiến hành

từ chung đến riêng, từ khái quát đến chi tiết Do đó, nó có thể chia như sau: + Bản đồ thế giới;

+ Bản đồ các bán cầu;

+ Bản đồ các châu lục và đại dương;

+ Bản đồ các quốc gia, các vùng địa lý;

+ Bản đồ thể hiện theo phân chia hành chính ở mỗi quốc gia (khu tự trị, vùng, tỉnh, huyện, xã )

Việc phân loại bản đồ theo lãnh thổ còn được tiến hành đáp ứng các công việc nghiên cứu khoa học, thực tế

1.3.2.6 Phân loại theo dạng sản phẩm bản đồ

Có thể phân biệt:

+ Bản đồ phẳng (trên vật liệu phẳng như giấy, lụa, nhựa…);

+ Bản đồ nổi (đắp nổi trên nhựa, thạch cao…);

+ Quả địa cầu

1.3.2.7 Phân loại theo kiểu mô hình bản đồ thể hiện

Bản đồ có thể được lưu trữ, thể hiện trên vật liệu, hoặc kiểu số trên các thiết bị điện tử, từ đó phân ra làm hai loại:

+ Bản đồ truyền thống (Analog map):

Bản đồ truyền thống là các bản đồ mà hình ảnh của nó có dạng (màu sắc,

ký hiệu) tương tự với hình ảnh của đối tượng được thể hiện và có thể nhìn thấy,

đó là các bản đồ được in trên giấy hoặc các vật liệu khác

+ Bản đồ số (Digital map):

Theo [Stepanovich]: “Bản đồ số là tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ

trên các thiết bị có khả năng đọc bằng máy tính điện tử và được thể hiện dưới dạng hình ảnh bản đồ” Đây là định nghĩa ngắn gọn

Theo A.M Berliant: “Bản đồ số là mô hình số của bản đồ địa hình, bản đồ

chuyên đề, bản đồ chuyên môn, được thể hiện ở dạng số đối với tọa độ mặt bằng

x, y, độ cao và các số liệu thuộc tính được mã hóa Bản đồ số được thành lập trong phép chiếu, hệ thống ký hiệu quy định đối với các bản đồ cùng kiểu đã biết, có tính đến tổng quát hóa và các yêu cầu về độ chính xác” Đây là định

nghĩa chặt chẽ

Một dạng quen thuộc của bản đồ số là Bản đồ điện tử (Electronic map)

Theo A.M Berliant: “Bản đồ điện tử là bản đồ số được trực quan hóa trên màn hình hay môi trường máy tính, được làm sẵn để nhìn trực quan (đĩa quang hay vật ghi nào đó) nhờ sử dụng các phương tiện kỹ thuật và chương trình, trong phép chiếu, hệ thống ký hiệu, có xét đến độ chính xác và sự trình bày”

1.4 Các yếu tố của bản đồ

Để thành lập và sử dụng các bản đồ địa lý, không những phải hiểu rõ những tính chất đặc điểm của nó, mà còn phải phân biệt được các yếu tố hợp thành, hiểu rõ ý nghĩa, giá trị và tác dụng của từng yếu tố và mối liên hệ giữa chúng Mọi bản đồ đều bao gồm: các yếu tố nội dung, cơ sở toán học, các yếu tố hỗ trợ

và bổ sung

1.4.1 Các yếu tố nội dung của bản đồ

Sự thể hiện nội dung bản đồ bằng các phương pháp biểu thị thông qua hệ thống ký hiệu quy ước là bộ phận chủ yếu của bản đồ, bao gồm các thông tin về các đối tượng và các hiện tượng được biểu đạt trên bản đồ: sự phân bố, các tính chất, những mối liên hệ, sự biến đổi của chúng theo thời gian Những thông tin

đó chính là nội dung của bản đồ

Ví dụ: Các yếu tố nội dung bản đồ địa hình là thuỷ hệ, các điểm dân cư, dáng đất, lớp phủ thực vật, mạng lưới các đường giao thông và thông tin, một số đối tượng kinh tế công nông nghiệp và văn hoá, sự phân chia hành chính, chính trị

Các yếu tố nội dung của bản đồ chuyên đề thì phụ thuộc vào đề tài cụ thể của nó Khi thể hiện nội dung bản đồ phải phân biệt nội dung chứa đựng trong

đó và hình thức truyền đạt nội dung thông qua hệ thống ký hiệu bản đồ

Các quy luật hình học của sự biểu thị bản đồ phụ thuộc vào cơ sở toán học của bản đồ, bao gồm tỷ lệ, phép chiếu và mạng lưới toạ độ được dựng trong phép chiếu đó, mạng lưới khống chế trắc địa, sự bố cục của bản đồ

Bản chất của phép chiếu bản đồ là sự phụ thuộc hàm số giữa toạ độ điểm của bề mặt Elipxoit trái đất và hình chiếu của nó trên mặt phẳng Hệ thống lưới toạ độ là cơ sở của mọi bản đồ địa lý Các công tác thành lập bản đồ bao giờ cũng được bắt đầu từ việc dựng lưới toạ độ và khi sử dụng bản đồ thì mạng lưới toạ độ chính là cơ sở tiến hành những đo đạc khác nhau trên bản đồ

Mạng lưới các điểm trắc địa bảo đảm cho việc chuyển từ bề mặt tự nhiên của mặt đất lên bề mặt elipxoit và đảm bảo cho việc xác định vị trí chính xác của các yếu tố địa lý của bản đồ so với mạng lưới toạ độ, mạng lưới trắc địa thường được thể hiện trên các bản đồ địa hình

Ngoài ra, bố cục bản đồ bao gồm khung bản đồ, sự định hướng và bố trí lãnh thổ bản đồ trong khung, sự phân mảnh đánh số bản đồ cũng là các yếu tố cơ

- Thước tỷ lệ và các đồ thị được sử dụng trong quá trình đo đạc trên bản đồ

để nhanh chóng xác định được các trị số cần thiết

- Các yếu tố hỗ trợ còn thể hiện ở những khoảng trống bên ngoài hoặc trong khung bản đồ bởi các bản đồ phụ, các biểu đồ, đồ thị, các lát cắt, các bảng thống kê… nhằm mục đích bổ sung, làm sáng tỏ và làm phong phú thêm về những phương diện nào đó của nội dung bản đồ

Ngoài ra, bố cục bản đồ (bao gồm khung bản đồ, sự định hướng và sự bố trí lãnh thổ bản đồ trong khung), sự phân chia các bản đồ có kích thước lớn thành các mảnh và hệ thống đánh số các mảnh đó cũng là các yếu tố cơ sở toán học của bản đồ

Hình 1.1 Sơ đồ bố cục một trang bản đồ 1.5 Sơ lược lịch sử phát triển của bản đồ học

1.5.1 Sơ lược lịch sử phát triển bản đồ học trên thế giới

Bản đồ ra đời do nhu cầu của cuộc sống xã hội loài người và bản đồ đã phản ánh thực tế khách quan của thiên nhiên và đời sống xã hội Chính vì vậy, bản đồ là sản phẩm văn hoá vô cùng quý giá của nền văn minh nhân loại

triển của tư tưởng, lý luận của khoa học bản đồ Tìm hiểu lịch sử bản đồ học giúp

ta hiểu đúng nhiệm vụ và vị trí của bản đồ học hiện nay để định hướng tốt hơn, chính xác hơn viễn cảnh phát triển của bộ môn khoa học này trong tương lai

Xã hội phát triển, nhu cầu ngày càng tăng của xã hội luôn là điều kiện làm xuất hiện các bản đồ địa lý mới, làm đa dạng phong phú thêm các dạng, loại bản

đồ Khi xuất hiện các chủ đề mới, kiểu loại mới bản đồ, đồng thời cũng đặt ra những vấn đề mới về lý luận, cơ sở khoa học mới cho bản đồ học và nó là điều kiện để hoàn thiện và phát triển các thể loại bản đồ Nghiên cứu lịch sử phát triển bản đồ học chúng ta biết được các thành tựu khoa học cùng các tên tuổi của các nhà khoa học đã có nhiều cống hiến cho sự phát triển của bản đồ học

Lịch sử phát triển bản đồ học có thể chia ra 4 thời kỳ gắn liền với lịch sử thế giới

vẽ đơn giản trên gỗ, đá, đất sét, da, vỏ cây là tiền nhân của bản đồ

Khi khai quật các công trình cổ đại người ta tìm thấy các hình vẽ thô sơ về

hệ thống tưới tiêu, sơ đồ thành phố ở Ấn Độ, Ai Cập, Tây Á, Trung Đông, Trung Quốc, Bắc Mỹ đã khẳng định con người cổ xưa đã có những tri thức bản

đồ đáng kể

Đóng góp đáng kể cho sự phát triển bản đồ học thời kì này là ở Hy Lạp Các nhà khoa học đã biết về thiên văn học, toán học, biết hình dạng của trái đất

và kích thước của nó Đặc biệt trên những bản vẽ họ đã dùng hệ thống toạ độ địa

lý, đó là bước tiến quan trọng trong lĩnh vực bản đồ học

Tác phẩm lớn nhất của thời kì cổ đại là 8 tập địa lý học của nhà bác học K.Ptôlêmê K.Ptôlêmê (87-150) mà đến thế kỉ 15 mới được dịch ra tiếng La Tinh và in năm 1472

Hình 1.2 Một phần bản đồ thế giới trong sách địa lý học của K Ptôlêmê

Thời kì cổ La Mã, việc sử dụng bản đồ để đáp ứng nhu cầu của thực tế, phục vụ hoạt động của quân sự và hành chính nên bản đồ được phổ biến là các bản đồ đường xã La Mã ở dạng cuộn thành ống dài gần 7 m, rộng khoảng 1/3 m rất thuận tiện cho di chuyển và sử dụng

Những người đo đạc đất đai ở La Mã cổ đại cũng đã biết đo đạc chia đất đai thành làng mạc, đường xã, qui hoạch ruộng đất Các bản chỉ đạo công tác đo đạc cho phép hình dung rõ hơn về các phương pháp đo vẽ và trình bày bản đồ thời bấy giờ

Một trung tâm khoa học lớn của thời kì cổ đại là Alexandri (Bắc Ai Cập) với những viện bảo tàng và thư viện cổ Nhà địa lý học lỗi lạc Eratoxfen là người đầu tiên xác định phương pháp đo góc kinh tuyến để xác định kích thước Trái Đất và ông xác định gần đúng chiều dài của kinh tuyến, coi nhiệm vụ của địa lý là phải vẽ hình dạng của Trái Đất

Thời kì cổ đại, Trung Quốc đã là một trung tâm văn minh của thế giới kể cả bản đồ học

Theo các tài liệu của Tây Âu và các sử sách truyền lại thì người ta thường gặp các bản đồ, địa đồ với trình độ thành lập và biểu diễn khá cao và chính xác Điều đáng chú ý ở các bản đồ này là ngoài các hình vẽ phối cảnh thông thường, người ta đã biết sử dụng các kí hiệu qui ước, ghi chú cho bản đồ Nổi

pháp biên vẽ bản đồ, chọn tỉ lệ, sử dụng lưới ô vuông để phân bố các đối tượng bản đồ, để xác định độ dài của đường cong, định hướng đúng cho các con sông, dãy núi Ông còn lập ra tấm bản đồ tổng thể Trung Quốc tỉ lệ khoảng 1:1.800.000

1.5.1.2 Bản đồ học thời Trung cổ (thế kỷ V đến thế kỷ XVII)

Vào thế kỉ thứ V, Đế quốc La Mã bị diệt vong, ở Châu Âu chế độ nông nô được thay bằng chế độ phong kiến, giáo hội được phát triển và những ngành khoa học ngược với tư tưởng thần học bị coi là phản nghịch Bản đồ học cũng nằm trong tình trạng như vậy

Tuy nhiên, các nước hồi giáo Ả Rập lại quan tâm đến địa lý học và dựa vào các tri thức cổ đại Hy Lạp, La Mã để đạt được những thành công nhất định như: Sách về hình thái Trái Đất mà nhà toán học, địa lý học tên là Al Khwarizni (nay thuộc Udơbêkixtan) viết vào năm 830 Cuối thế kỉ VII người Armênia đã viết

“Địa Lý Armênia” gồm nhiều bản đồ (đến nay còn lưu trữ)

Thời trung cổ ở Trung Quốc đã phổ biến rộng rãi các loại sách địa lý, Bản

đồ về các khu vực, địa phương gọi là sách “Địa trí” Cuối thế kỉ thứ VIII ở Trung Quốc tìm ra địa bàn, tiền thân của bản đồ biển Bản đồ địa bàn phát triển chủ yếu ở Italia do sự đưa địa bàn từ Trung Quốc sang các nước Ả Rập và Châu

Âu Để buôn bán và thám hiểm các nước khác, các đội tàu do Đô đốc Trịnh Hoà (1371 - 1435) đã lập ra các bản đồ hàng hải đóng thành quyển lấy tên là Vũ Bị Chí Trên bản đồ miêu tả hải trình đến eo biển Ả Rập, bờ biển Sômali và vùng biển Đông Nam Á

Ở Tây Âu, thời kì đầu là sự ngự trị của bản đồ tu viện với những quan niệm

về thế giới tôn giáo, nhưng sang thời kì Phục Hưng thì bản đồ được phát triển mạnh

Có địa bàn, la bàn thì bản đồ biển được thành lập phục vụ cho các chuyến thám hiểm và đi biển dài ngày

Tác phẩm “Địa lý học” của K.Ptôlêmê đến cuối thế kỉ XVI đã được dịch, in sửa chữa nhiều lần, đặc biệt có chọn lọc hệ thống bản đồ có khoang độ, định hướng theo phương bắc, phương pháp thể hiện tốt hơn và đây có thể coi là Atlas địa lý hiện nay

Nhà bản đồ học vĩ đại của thế kỉ XVI là G.Meretor người Hà Lan với tác phẩm lớn đầu tiên là Bản đồ Châu Âu chữa những lỗi sai trên bản đồ của Ptôlêmê (Địa Trung Hải ) Ông là người đề xướng làm bản đồ hàng hải trên

phép chiếu đồng góc hình trụ thẳng, đảm bảo vẽ đường tà hành “Loxođroma” là đường thẳng, Vì vậy, cho đến nay phép chiếu này vẫn dùng cho bản đồ hàng hải Ông còn có tuyển tập các bản đồ với tiên đề “Atlas” với 107 bản đồ

Cơ sở khống chế, các phương pháp đo góc bằng la bàn, đo khoảng cách bằng thước dây, các địa vật được vẽ bằng mắt nhưng có khép góc đã được sử dụng rộng rãi

Điểm nổi bật của thời kì này là các bản đồ được biên vẽ không phải do tư nhân, một người mà nó đưa vào sản xuất ở các tổ hợp, xí nghiệp tư nhân Các cơ

sở sản xuất đã chuyên môn hoá các công đoạn sản xuất

Nhưng cũng từ đây, nguồn tư liệu địa lý cũng rất đa dạng và khác nhau, để

có tác phẩm bản đồ tốt, bản đồ học cần có những cơ sở khoa học mới để đánh giá, phân tích các nguồn tư liệu

Điểm đáng chú ý nữa là sự đóng góp đáng kể về lý luận cũng như các tác phẩm bản đồ của bản đồ học Nga thời kì này Chất lượng và phương pháp đo vẽ thể hiện bản đồ này hơn hẳn các bản đồ của các nước phương Tây Các bản đồ của Nga thời kì này là tài sản quốc gia, mang tính chất quốc gia, khác với bản đồ phương Tây chỉ có tính chất thương mại Theo cố GS Salisep thì đây là thời kì hình thành nền Bản đồ học Nga

1.5.1.3 Bản đồ học thời cận đại (nửa cuối thế kỷ XVII và thế kỷ XVIII)

Chính sự phát triển của các quan hệ sản xuất tư bản của các nước Tây Âu

đã tạo ra sự phát triển mạnh hơn của Bản đồ học Nhu cầu bản đồ chính xác về một khu vực rộng lớn, thế giới đòi hỏi cần có các phương pháp mới, và các biện pháp thích hợp để xử lý nguồn tư liệu

Các trung tâm hoạt động về lĩnh vực bản đồ đã chuyển về các viện hàn lâm khoa học Pháp (Pari 1666), Đức (Berlin 1700), Nga (Pêtécbua 1724)

Vào đầu thế kỉ XVIII, Pháp trở thành nước đi đầu trong đo vẽ địa hình đất nước Họ đã vẽ địa hình trên cơ sở lưới tam giác trắc địa do các thế hệ nhà Cassini thiết lập

Năm 1789 có 182 mảnh bản đồ địa hình Quốc gia của nước Pháp đã được hoàn thành

Ở Anh, trong điều kiện tăng nhanh nhu cầu bản đồ phục vụ cho đi biển buôn bán và tìm kiếm thuộc địa các loại bản đồ biển, địa lý cũng rất phát triển

Dựa vào các tư liệu về độ lệch từ tính, thuỷ triều, sức gió nhà thiên văn học người Anh tên Edward Halley (1656 - 1742) đã thành lập các bản đồ địa lý

tự nhiên về sức gió (1688), bản đồ độ đẳng từ khuynh (1701)

Đây chính là cơ sở cho các bản đồ chuyên đề về môi trường tự nhiên và tìm hiểu qui luật phân bố không gian của các hiện tượng tự nhiên

Ở Nga, các nghiên cứu địa lý và các công trình bản đồ học đã phát triển rực

rỡ Sự phát triển kinh tế xã hội đặt ra những nhiệm vụ mà các bản đồ cũ không thể giải quyết

Lần đầu tiên các kĩ sư trắc địa Nga được đào tạo ở trường toán và giao thông Matxcơva (1701) và Viện Biển ở Xanh Petebua (1715)

Đo vẽ hệ thống các bản đồ quốc gia của đất nước được giao cho Viện Hàn Lâm khoa học Nga thực hiện Atlas sông Đông, biển Adốp và biển Đen cũng đã được thành lập (1703) Đến năm 1702 Nga đã đào tạo được 250 kĩ sư Trắc Địa Cho đến cuối thế kỉ XVIII việc phát triển Bản đồ học ở Nga do Viện Hàn Lâm khoa học Nga đảm nhiệm Nhà khoa học Lômônôxốp (1711 - 1765) đã có những cống hiến và ảnh hưởng lớn đến bản đồ học ở Nga Ông là người lãnh đạo Bộ phận Địa lý Viện Hàn Lâm Nga Ông quan tâm đến phát triển lực lượng sản xuất, nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên, thu nhập thông tin kinh tế để hoàn chỉnh các bản đồ Ông đã chú ý cải cách nội dung đào tạo các nhà bản đồ và địa

lý, nâng cao cơ sở khoa học cho công tác thành lập bản đồ và xây dựng nội dung bản đồ

Hình 1.3 Một phần bản đồ trong Atlas Nga do Viện hàn lâm Nga

thành lập năm 1748

Năm 1786 người ta đã lập ra bộ phận bản đồ mới trong văn phòng của Êcatêrina II Bộ phận này đã chuẩn bị hai Atlas lớn và giá trị, xuất bản năm

1792 (gồm 44 bản đồ) và năm 1800 (gồm 43 bản đồ ), một số Atlas học sinh và nhiều bản đồ khác

1.5.1.4 Bản đồ học thời hiện đại

Trong thế kỉ XVIII và XIX bản đồ địa lý dùng trong quân sự đã có nhiều hạn chế, quân đội có nhu cầu lớn về bản đồ địa hình Các cơ quan quân sự về địa hình đã hình thành để đo vẽ các bản đồ địa hình tỉ lệ đủ lớn trên cơ sở một lưới khống chế trắc địa chính xác là lưới tam giác

Để thể hiện tốt và chính xác địa hình người ta không thể dùng phương pháp

cũ (phối cảnh hay bán phối cảnh) mà dùng phương pháp gạch nét (phương pháp

do nhà bản đồ xứ Xác Xông đề xướng năm 1799) Bằng phương pháp này người

ta thể hiện các sườn dốc chính xác hơn

Thành lập địa hình trên một vùng rộng lớn yêu cầu phải xác định hình dạng

và kích thước Trái Đất và nghiên cứu chi tiết khu vực về mặt hình học Do đó, thế kỉ XIX toán học đã chiếm vị trí trung tâm trong bản đồ học và tạo khả năng hoàn thiện Bản đồ học

Cuối thế kỉ XIX các bản đồ quân sự tỉ lệ lớn nhiều nước đã được xuất bản trọn bộ Hệ thống bản đồ chi tiết trên đã tạo cơ sở chắc chắn cho việc biểu thị chính xác bề mặt Trái Đất và làm các bản đồ dẫn xuất

Tuy nhiên, các bản đồ địa hình quân sự không chú ý đến các nhu cầu của dân sự, xã hội do đó xuất hiện thêm các cơ quan đo vẽ và lập bản đồ chuyên ngành đáp ứng nhu cầu đo đạc đất đai điều tra và quy hoạch, khai thác khoáng sản, khảo sát địa chất

Trong thế kỉ XIX nhiều elipxoid Trái Đất được đưa ra (Everet 1830; Bessen 1841; Klar 1880 ) Sang thế kỉ XX nhiều phép chiếu bản đồ tốt được ứng dụng rộng rãi (Gauss, UTM ) Phương pháp đo vẽ bản đồ địa hình bằng hình ảnh hàng không chính thức được áp dụng rộng rãi trên thế giới

Cùng với việc đo vẽ chi tiết ở tỉ lệ lớn đầu thế kỉ XX, thế giới bắt đầu chú ý đến việc thành lập các sản phẩm bản đồ toàn cầu

Truớc hết là bản đồ quốc tế tỉ lệ 1:1.000.000 do hội địa lý Thế giới đề

thành bộ bản đồ thế giới với tỉ lệ 1:2 500 000 gồm 224 mảnh phủ trùm cả Trái Đất (cả lục địa và các đại dương)

Thế giới còn chú ý đến việc thành lập các Atlas toàn cầu chỉ gồm các bản

đồ địa lý tổng quát nhằm đáp ứng nhu cầu tìm hiểu và nghiên cứu sâu bề mặt Trái đất hay một khu vực nào đó của nó

Đến nay các Atlas địa lý tổng quát toàn cầu, khu vực và quốc gia thể hiện

về địa hình, phân chia Hành chính, chính trị đã trở thành sản phẩm phổ biến và thông dụng

Hình 1.4 Sơ đồ chia mảnh Bản đồ địa lý chung tỉ lệ 1:2.500.000

Xã hội phát triển nhu cầu sử dụng bản đồ trong các lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội tăng lên rất nhanh (cả về số lượng và chất lượng) đòi hỏi các loại bản đồ chuyên đề khác với các bản đồ địa lý chung Nội dung của bản

đồ chuyên đề là đáp ứng yêu cầu cụ thể của một ngành, lĩnh vực nào đó trong

xã hội

Các bản đồ chuyên ngành xuất hiện rất sớm, song cùng với sự phát triển của Bản đồ học thì vào cuối thế kỷ XIX và thế kỷ XX Bản đồ chuyên đề mới phát triển mạnh mẽ, đa dạng và phong phú về thể loại, nhiều phương pháp và phương tiện mới để thể hiện nội dung bản đồ được áp dụng

Tuỳ thuộc vào điều kiện lịch sử và mục tiêu kinh tế, phát triển trong từng thời kỳ của mỗi nước, mỗi quốc gia, người ta thành lập các cơ quan chức năng

chuyên môn sâu về Bản đồ học và còn thành lập các cơ sở đào tạo chính quy và các viện nghiên cứu

Một đặc điểm quan trọng của Bản đồ học hiện đại là nhờ các thành tựu của khoa học kỹ thuật (chụp ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, đo vẽ xử lý ảnh, in ốp sét nhiều màu, công nghệ vật liệu mới, tách màu điện tử, điện tử tin học ) mà công việc đo vẽ và xây dựng bản đồ nhanh chóng chính xác, có nhiều thể loại mang tính toàn cầu và vượt ra ngoài Trái đất

Bản đồ học phát triển và thành công rực rỡ làm cơ sở cho phát triển của các ngành kinh tế, xã hội, làm cho mối liên hệ, quan hệ của các lĩnh vực xã hội chặt chẽ và gần nhau hơn, thúc đẩy xã hội loài người tiến lên không ngừng

Bản đồ học phát triển tạo ra công nghệ mới cho sản xuất và sử dụng bản

đồ, cho phép các nhà khoa học bản đồ xây dựng một tư duy mới, một cách nhìn nhận mới đối với bản đồ học và các sản phẩm, ứng dụng của nó

1.5.2 Sơ lược lịch sử phát triển ngành đo vẽ bản đồ ở Việt Nam

Sự đo vẽ bản đồ đã được ông cha ta tiến hành từ những năm đầu công nguyên nhằm bảo vệ toàn vẹn lãnh thổ của Tổ quốc Năm 43 sau công nguyên,

đã đo đạc và dựng các mốc đồng dọc biên giới và năm 724 đo vẽ bản đồ để đắp cao hệ thống đê phòng thủ thành Đại La Tác phẩm bản đồ tiêu biểu và có giá trị khoa học nhất còn để lại đến nay là “Tập bản đồ Hồng Đức” được thành lập ở triều vua Lê Thánh Tông (1460 - 1497) Các bản đồ này đã thể hiện hình dạng nước ta công bố chủ quyền hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa

Về cơ sở lý luận, thế kỉ XVII, nhà bác học Lê Quý Đôn (1726 - 1783) trong pho sách “Kho hiểu biết quý giá” gồm 9 tập đã dành 1 tập viết về Bản đồ học cùng với 2 tập khác viết về Vũ trụ học và Địa lý học

Từ giữa thế kỉ XVII, các nước châu Âu mở rộng sự truyền giáo và xâm chiếm thuộc địa, nhiều nhà truyền giáo và nhà quân sự đã đến vẽ bản đồ nước ta Năm 1650 nhà truyền giáo Alexandre đơ Rhodex đã lập bản đồ "Vương quốc An Nam" và cùng thời gian này (1666) nhà hàng hải Pieter Goos lập bản

đồ bờ biển, vùng bờ biển nước ta Cuối thế kỉ XVII để chuẩn bị cho sự xâm chiếm thuộc địa , nhiều sĩ quan Pháp đã đến quan sát và lập bản đồ bờ biển nước

ta như bản đồ Hàng hải Nam Kỳ (1818), bản đồ Địa lý An Nam (1838)

Năm 1872 - 1873: Đo đạc và lập các bản đồ tỉ lệ lớn như Bộ bản đồ Nam

xuất bản bản đồ toàn Đông Dương của Dutreull Rhin với các địa danh được Pháp hoá

Năm 1886 - 1895: Thành lập Cơ quan chuyên trách “Văn phòng đo đạc Ban tham mưu quân đội viễn chinh Đông Dương”, xây dựng được "Hệ thống khoá tam giác" cơ sở khống chế đo vẽ chi tiết địa hình và thành lập hệ thống bản

đồ địa hình với các tỉ lệ: 1:100.000 và 1:200.000 đối với Bắc Kỳ, Trung Kỳ, Nam Kỳ, bản đồ 1:100.000 toàn Đông Dương, bản đồ 1:250.00 và 1:50.000 các vùng đồng bằng và vùng mỏ, 1:10.000 và 1:5000 các thành phố và thị xã Sau cách mạng tháng Tám, nước ta đã thành lập "Phòng bản đồ Bộ tổng tham mưu quân đội nhân dân Việt Nam"

Ngày 14/12/1959 Nhà nước đã thành lập “Cục Đo đạc và Bản đồ” trực thuộc Phủ Thủ tướng Trải qua nhiều thay đổi tổ chức như: “Cục đo đạc và Bản

đồ Nhà nước”, “Tổng cục Địa chính”, (theo Nghị Định 19 - 2002/CP ngày 11/11/2002) nay là “Cục đo đạc và Bản đồ” trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường Ngành Đo đạc và Bản đồ nước ta khi mới ra đời đã xác lập lại mạng lưới tam giác khống chế ở Miền Bắc và chỉnh lí hệ thống bản đồ địa hình Sau khi thống nhất đất nước, tiếp tục xác lập mạng lưới khống chế ở Miền Nam Đến nay nước ta đã hoàn chỉnh hệ thống mạng lưới tam giác khống chế toàn quốc từ cấp I đến cấp IV lập lưới tọa độ quốc gia Việt Nam 2002 và hệ thống bản đồ địa hình, làm cơ sở thành lập các bản đồ khác

Ngoài Cục Đo đạc và Bản đồ nhà nước, nhiều bộ, ngành như: Tổng cục Địa chất, Bộ Nông nghiệp, Bộ Lâm nghiệp, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã lập các cơ quan bản đồ ngành để thành lập các bản đồ chuyên ngành Những bản đồ chuyên đề đầu tiên như: bản đồ Địa chất, bản đồ Thổ nhưỡng, bản đồ Dân số Miền Bắc Việt Nam, tỉ lệ 1:5.000.000 Ngày nay, tất cả các ngành khoa học có liên quan đến bản đồ và nhiều ngành kinh tế - xã hội đã xây dựng các bản đồ chuyên đề phục vụ nghiên cứu và sản xuất Nhiều ngành, nhiều tỉnh đã xuất bản tập bản đồ

Công trình bản đồ đồ sộ nhất, tiêu biểu cho sự phát triển của khoa học Bản

đồ nước ta là tập "Atlas Quốc gia Nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam", xuất bản năm 1996

Sự đào tạo cán bộ chuyên ngành Đo đạc và Bản đồ được mở rộng, các trường Đại học Mỏ địa chất, Đại học Sư phạm, Đại học Khoa học Tự nhiên, Học viện Nông nghiệp, Đại học Lâm nghiệp đã có các Khoa, Bộ môn chuyên ngành

Bản đồ Đặc biệt là Bản đồ học và các ngành khoa học có liên quan đã nhanh chóng ứng dụng công nghệ hiện đại vào việc thành lập và sử dụng bản đồ phục

vụ phát triển kinh tế, xã hội

1.6 Vai trò, ý nghĩa của bản đồ đối với khoa học và thực tiễn

Bản đồ là tài liệu quan trọng có thể cung cấp cho người đọc nhiều thông tin

về các hiện tượng đang tồn tại và phát triển trên mặt đất Đó là tài liệu phục vụ cho các quá trình nhận thức, nghiên cứu và chinh phục thiên nhiên của con người Hầu như trên tất cả các lĩnh vực sản xuất và đời sống, tất cả các ngành kinh tế nhất là những ngành có liên quan đến môi trường địa lý đều sử dụng và khai thác bản đồ

Nhu cầu của con người đối với bản đồ là rất lớn Từ thời xa xưa, để phục

vụ cho việc đi lại, trao đổi mua bán hàng hóa, con người đã tự vẽ lại những sơ

đồ và bản đồ đơn giản trên những vật liệu thô sơ Ngày nay, bản đồ càng có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong thực tiễn nghiên cứu, sản xuất

Trong xây dựng công nghiệp, năng lượng, giao thông và các công trình khác, bản đồ được sử dụng rộng rãi để tiến hành các công việc thiết kế và chuyển các thiết kế kỹ thuật ra thực địa Bản đồ không thể thiếu được trong xây dựng thuỷ lợi, cải tạo đất, qui hoạch đồng ruộng và chống xói mòn, trong tổ chức và quy hoạch kinh tế rừng

Trong việc quy hoạch toàn bộ nền kinh tế của đất nước thì vai trò bản đồ có vai trò vô cùng quan trọng

Trong công tác quản lý hành chính thì bản đồ cũng là những công cụ, tài liệu pháp lý rất quan trọng,

Bản đồ là “cuốn sách giáo khoa” thứ hai, giáo cụ trực quan trong việc giảng dạy và học tập các môn Địa lý và Lịch sử ở nhà trường phổ thông Bản đồ còn là công cụ quan trọng để tuyên truyền, quảng cáo nâng cao trình độ văn hoá chung của nhân dân

Trong nghiên cứu khoa học, mọi công tác nghiên cứu địa lý và nghiên cứu của các khoa học khác về trái đất thì đều được bắt đầu từ bản đồ và kết thúc bằng bản đồ Các kết quả nghiên cứu được thể hiện lên bản đồ, được chính xác hoá trên bản đồ và chúng làm phong phú nội dung bản đồ

Bằng bản đồ có thể phát hiện được những quy luật về sự phân bố không

bản đồ để giải quyết những vấn đề về chiến lược, chiến thuật và tác chiến trong các hoạt động tác chiến trong quân sự

Ngày nay và trong tương lai, để giải quyết những nhiệm vụ trọng tâm của loài người vượt ra ngoài khuôn khổ của từng quốc gia, bố trí hợp lý lực lượng sản xuất, sử dụng đúng đắn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường thì vai trò của bản đồ vô cùng to lớn

* Mối quan hệ giữa Bản đồ học với các ngành khoa học và nghệ thuật

Bản đồ học liên quan chặt chẽ với nhiều môn khoa học khác đặc biệt là với trắc địa cao cấp, trắc địa địa hình, thiên văn học, địa lý học Những mối quan hệ

đó hầu hết là có tính chất hai chiều Bản đồ học dùng các kết quả nghiên cứu của các môn khoa học đó để biên soạn nội dung bản đồ hoặc làm cơ sở toán học để thiết kế nội dung Các khoa học khác dùng bản đồ và các phương pháp bản đồ

để giải quyết những vấn đề thực tế của mình

Trắc địa cao cấp, thiên văn học và trọng lực học cung cấp cho bản đồ những số liệu về hình dạng, kích thước của Trái đất, tọa độ các điểm của lưới khống chế đo đạc

Trắc địa địa hình và trắc địa ảnh bằng các phương pháp đo vẽ khác nhau, cung cấp cho bản đồ học những tài liệu bản đồ đầu tiên để nghiên cứu bề mặt trái đất và là tài liệu gốc để xây dựng các bản đồ khác

Bản đồ học - Nghệ thuật: Bản đồ không chỉ là một sản phẩm đơn thuần mà

là một tác phẩm khoa học mang tính nghệ thuật cao Các tác phẩm bản đồ cần phải đảm bảo tính mỹ thuật Từ phương pháp biểu thị đến sự thể hiện và phối hợp các đường nét, màu sắc, hình vẽ, chữ viết, trình bày bố cục bản đồ đều phải đảm bảo tính mỹ thuật Chính vì thế, trong Bản đồ học đã xuất hiện bộ môn trình bày bản đồ nhằm nghiên cứu các phương pháp và phương tiện trình bày bản đồ

Bản đồ học - Tin học: Các kĩ thuật đo đạc và thu thập, xử lý, quản lý và hiển thị thông tin Trái Đất được ứng dụng tin học ở mức cao và được diễn đạt bởi các thuật ngữ "Geomatics" và "GeoInformatics", là lĩnh vực có mối quan hệ hết sức gắn bó với Bản đồ học hiện đại

Địa lý học nghiên cứu những qui luật phát sinh và phát triển, các mối quan

hệ giữa các đối tượng và hiện tượng địa lý (tự nhiên và kinh tế, xã hội) trong không gian địa lý Địa lý học cung cấp những tri thức cần thiết về bản chất, sự phân bố và các mối quan hệ tương hỗ của các đối tượng, hiện tượng địa lý trên

lãnh thổ khác nhau, là cơ sở thành lập các bản đồ địa lý Các khoa học về Trái Đất phát triển đã tạo nên sự phong phú về chủ đề của các bản đồ Đó chính là cơ

sở phản ánh đúng đắn các đối tượng và các hiện tượng trên bản đồ

Bản đồ học cung cấp cho các nhà Địa lý một phương tiện nghiên cứu đặc biệt Các nhà bản đồ không những có kiến thức và kĩ năng bản đồ tốt mà còn phải có những kiến thức địa lý rộng và sâu ở mức cần thiết

Ngoài ra, bản đồ học còn có mối liên hệ với nhiều môn khoa học khác như địa chất, địa mạo, thổ nhưỡng, lịch sử, với nhiều ngành kĩ thuật liên quan như kĩ thuật sản xuất giấy, kĩ thuật in, với nhiều lĩnh vực khoa học, kĩ thuật mới ra đời như: lý thuyết thông tin, lý thuyết hệ thống, hệ thống thông tin địa lý, Geomatics, điện tử, tin học, tự động hoá

Bản đồ học như được chắp thêm đôi cánh nhờ ứng dụng những thành tựu khoa học, kĩ thuật mới đó Bản đồ học không thể giải quyết đúng đắn các vấn đề phương pháp luận của mình mà không dựa vào các cơ sở triết học, vào lý luận nhận thức biện chứng để nghiên cứu và nhận thức đúng đắn thực tế khách quan,

để xây dựng lý luận về tổng quát hóa bản đồ, về ngôn ngữ bản đồ và phương pháp nhận thức bản đồ

Chương 2

CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ

2.1 Những yếu tố hình học của Elipxoid trái đất và các hệ tọa độ cơ bản

2.1.1 Các yếu tố hình học của Elipxoid trái đất

Như vậy, để biểu diễn hoàn chỉnh cho hình dạng của Trái đất, năm 1873, nhà vật lý học người Đức Listing đã đưa ra khái niệm về mô hình Geoid, sau đó được Gauss phát triển thêm

Mặt Geoid là mặt nước biển trung bình yên tĩnh kéo dài xuyên qua các lục địa và hải đảo tạo thành một bề mặt cong khép kín Mặt này có đặc điểm là tại bất kỳ một điểm nào trên đó, pháp tuyến luôn luôn trùng với phương của dây dọi (phương của trọng lực) Mặt Geoid được coi là mặt thủy chuẩn quả đất, là cơ sở

để tiến hành đo cao Tuy nhiên, do vật chất phân bố trong lòng Trái đất là không đồng đều nên đường dây dọi tại các điểm trên mặt Geoid không hội tụ về tâm quả đất, nghĩa là mặt Geoid là một mặt gồ ghề gợn sóng và không tuân theo một quy tắc toán học nào cả Mặt Geoid chính là bề mặt vật lý của Trái đất

Hình 2.1 Mặt Geoid

Hình 2.2 Mối quan hệ giữa Geoid, Ellipsoid

Ellipsoid Trái đất là ellipsoid xoay quanh mặt phẳng xích đạo, có tâm trùng

với tâm của mặt phẳng xích đạo và tâm Trái đất, khối lượng bằng khối lượng Trái đất và có tổng bình phương các chênh cao giữa mặt Geoid và Ellipsoid là nhỏ nhất

Ellipsoid Địa phương hay Ellipsoid Tham khảo thực chất là Ellipsoid Trái

đất được định vị lại sao cho phù hợp với địa hình và có hình dạng như bề mặt Geoid của một vùng nào đó

Hình 2.4 Mô hình ellipsoid trái đất và ellipsoid địa phương

Ellipsoid được đặc trưng bởi các thông số: a - bán trục lớn; b - bán trục

nhỏ và f (hoặc alpha) - độ dẹt, qua công thức: f = (a - b)/a

Bảng 2.1 Một số ellipsoid phổ biến STT Ellipsoid Bán trục lớn a (m) Nghịch đảo độ dẹt (1/f)