Bài giảng Trắc địa đại cương: Chương 2 - Nguyễn Cẩm Vân

Bài giảng Trắc địa đại cương: Chương 2 Kiến thức chung về Trắc Địa cung cấp cho người học những kiến thức như: Hình dạng và kích thước của trái đất; Sai số do độ cong trái đất; Các hệ tọa độ dùng trong trắc địa; Các phép chiếu thường dùng trong trắc địa; Khái niệm về bản đồ, bình đồ, mặt cắt, tỉ lệ bản đồ; Khái niệm về đường đồng mức, tính chất; Các đơn vị thường dùng trong trắc địa.

Chương 2 Kiến thức chung về Trắc Địa

• Hình dạng và kích thước của trái đất

• Sai số do độ cong trái đất

• Các hệ tọa độ dùng trong trắc địa

• Các phép chiếu thường dùng trong trắc địa

• Khái niệm về bản đồ, bình đồ, mặt cắt, tỉ lệ bản đồ

• Khái niệm về đường đồng mức, tính chất

• Các đơn vị thường dùng trong trắc địa

2.1.Hình dạng và kích thước của

1 Hình dạng trái đất

- Mặt trái đất gồ ghề lồi lõm: đại dương 71% diện tích và lục

địa 29%

- Điểm cao nhất:

Chômôlungma - cao 8882 m, điểm sâu nhất: vịnh Marian -

sâu 11032 m.

- “Trái đất là đường cong trơn đều” nhìn từ con tàu

vũ trụ Nếu chỗ cao bù chỗ thấp: Mặt đất gần trùng với mặt nước biển trung bình ở trạng thái yên tĩnh

của các đại dương.

2 Mặt thủy chuẩn

a Định Nghĩa

2 Mặt thủy chuẩn

b, Tính chất

Phương của đường pháp tuyến trùng với phương của

đường dây dọi

c, Công dụng

-Hình dạng MTC biểu thị tổng quát của mặt trái đất

- Dùng làm mặt chuẩn để so sánh độ cao giữa các điểm trên

mặt đất

-MTC được dùng làm mặt chiếu khi đo vẽ bản đồ

- Độ cao tuyệt đối là khoảng

cách theo đường dây dọi từ

điểm đó đến MTC gốc Kí

hiệu HA

-Song song với MTC gốc

- Độ cao tương đối là độ cao

từ điểm đó đến MTC giả định Kí hiệu hAC

- h

CA= HA –HC

2.2 Sai số do độ cong trái đất

Độ chính xác của đo chênh cao là rất cao, do vậy cần

đưa sai số vào số hiệu chỉnh kết quả đo.

2.3 Hệ tọa độ địa lý

• Hệ tọa độ địa lý được tạo nên bởi mặt phẳng xích đạo và mặt phẳng kinh tuyến gốc

• Một số khái niệm cơ bản

- Nam – Xích đạo: Vĩ độ Nam 0 o – 90 o

vĩ nam

2.4 Khái niệm về các phép chiếu bản đồ

• Phép chiếu mặt bằng

• Phép chiếu hình nón

• Phép chiếu hình trụ đứng

• Phép chiếu hình trụ ngang

1 Phép chiếu mặt bằng

• Phép chiếu xuyên tâm với tâm chiếu là tâm trái đất và mặt chiếu là mặt thủy chuẩn

• Đặc điểm: Các tia chiếu coi như song song,

phương chiếu trùng với phương trọng lực vào vuông góc với mp chiếu

Hình chiếu không bị biến dạng và giống với thực tế

• Phạm vi: Áp dụng cho khu vực nhỏ (<10km), bỏ qua độ cong trái đất

- Vĩ tuyến là những đường song song nằm ngang

- Dọc theo theo đường xích đạo không có sai số

chiếu hình, sai số tăng dần về hai cực

- Thích hợp để thiết kế bản đồ cho khu vực xích đạo

3 Phép chiếu hình trụ ngang

Chia trái đất ra thành 60 múi, mỗi múi 6 0, đánh thứ tự từ đông sang tây từ kinh tuyến gốc

Đặc điểm:

Xích đạo là đường nằm ngang, độ dài lớn

hơn độ dài thực Kinh tuyến giữa múi trở thành trục đối xứng thẳng đứng vuông góc với đường xích đạo, độ dài không biến dạng

Phạm vị:Những vùng gần kinh tuyến giữa càng ít biến dạng, và ngược lại Diện tích múi trên mặt chiếu lớn hơn

diện tích thực trên mặt đất

4.Phép chiếu hình nón

Đặc điểm:

Kinh tuyến là những đường thẳng cắt nhau tại

1 điểm tạo đỉnh hình quạt

- Vĩ tuyến là những đường tròn đồng tâm, có tâm là giao điểm của các đưòng kinh tuyến Dọc theo vĩ tuyến tiếp xúc không có sai số

Các loại lưới chiếu

A,Các lưới chiếu trên thế giới

b,Các loại lưới chiếu thông dụng ở VN

- Lưới chiếu UTM

- Lưới chiếu Gauss-kruger

Lưới chiếu Gauss

6 o 12 o

Kinh tuyến giữa

Kinh tuyến giữa

9 o

3 o

Xích đạo

x

y 0

Ellipxoid quy chiếu được chia thành 60 múi, mỗi múi 6 o kinh tuyến -Trục x là hình chiếu của kinh tuyến trục, trục y là hình chiếu của xích đạo

Để tránh toạ độ âm toạ độ gốc được chọn là (x=0; y=500) km

- Ví dụ: A(300,00 km; 18 490,00 km), tức là điểm A cách xích đạo 300 km về phía Bắc và điểm A nằm ở múi thứ 18 về phía

Tây của kinh tuyến trục và cách kinh tuyến trục 10 Km.

* Giá trị kinh tuyến giữa : o = 6 o x n-3 o = 105 o

Lưới chiếu UTM

Lưới chiếu UTM

• - Sai số chiếu hình ở ngoài biên múi chiếu nhỏ hơn và sai số phân bố đồng đều hơn trong toàn múi so với lưới chiếu Gauss-Kruger

2.5 Hệ tọa độ

1.Hệ tọa độ Gauss-kruger

6 o 12 o

Kinh tuyÕn gi÷a

Kinh tuyÕn gi÷a

Trục X- kinh tuyến giữa của múi

Trục Y- Hình chiếu của đường

xích đạo

Tâm O – Tâm của trái đất

Chiều dương Ox- hướng lên phía

Bắc

Chiều dương Oy- quay hướng

đông

trong xây dựng.

2.6.Phân mảnh và đánh số bản đồ

1.Theo kinh tuyến và vĩ tuyến

b.Tỉ lệ 1:500.000 đến1:100.000

Tỉ lệ 1:500.000 đượcchia từ 1:1.000.000 thành 4 mảnh

Kí hiệu: A, B, C,DΔφ= 20 , Δλ = 30

Tỉ lệ 1:200.000

• Từ tỉ lệ1:1.000.000 chia 36 mảnhvới Δφ= 40’ ,

Δλ = 10 theocác chữ số la

mã I, II, III

• Hà NộiF-48-D- XXXVI

F - 48

I II IIIVII VIII

XXXVI XXXV

Tỉ lệ 1:100.000

Từ tỉ lệ1:1.000.000 chia

Phân mảnh đánh số theo ô vuông

7 10

8

13 14

11 12

15 16 4

Phương pháp này chỉ áp dụng cho khu vực có diện tích

nhỏ hơn 20km 2

2.6.Bình đồ, bản đồ và mặt cắt

1.Bản đồ

• Bản đồ là hình ảnh thu nhỏ một

khu vực rộng lớn theo một tỉ lệ

trái đất

2.Bình đồ

• Bình đồ là hình ảnh của một khu vực không rộng lớn được thu nhỏ theo một tỉ lệ nhất định rồi biểu

bằng

trái đất

Có tính đến ảnh hưởng độ cong

trái đất

Cụ thể hơn Mô phỏng khái

quát

Biến dạng nhỏ

Biến dạng nhiều

3.Mặt cắt địa hình

• Mặt cắt chính là giao tuyến giữa bề mặttrái đất với mặt phẳng thẳng đứng theomột hướng đã biết

• Mặt cắt chia thành 2 loại: Mặt cắt dọc vàmặt cắt ngang

• Mặt cắt dọc là lát cắt song song hoặc

trùng với tim đường

• Mặt cắt ngang là lát cắt vuông góc vớiđường tim công trình

4.Tỉ lệ bản đồ

a.Định nghĩa

Là tỉ số giữa chiều dài một đoạn thẳng trênbản đồ với chiều dài nằm ngang của đoạnthẳng đó trên mặt đất Nó được biểu diễndưới dạng phân số có tử số là 1, mẫu

số=M

D d

1 

S s

M12 

c.Phân loại

• Bản đồ tỉ lệ nhỏ và trung bình M>5.000 thể hiện khái quát địa hình trên một diệntích rộng

• Bản đồ tỉ lệ lớn M thể hiện địahình càng chi tiết cụ thể

000

5



2.8 Các phương pháp biểu diễn địa hình

1.Phương pháp biểu diễn địa vật

• Mức độ chi tiết các điểm đặc trưng phụ thuộc vào tỉ

lệ bản đồ và yêu cầu thực tế của việc thành lập bản đồ

• Các loại kí hiệu:

thước theo tỉ lệ bản đồ

- Phi tỉ lệ: Đường nhỏ, hẹp

- Theo tuyến: đường, dây điện

2.Phương pháp biểu diễn địa hình

a.Phương pháp kẻ vân

Sử dụng nét kẻ độc lập, độ đậm nhat, chiềudài, khoảng cách các nét kẻ

b.Phương pháp tô màu

Sử dụng màu sắc, độ đậm nhạt biểu thị độcao thấp các điểm

c Phương pháp đường đồng mức

- Định nghĩa

h h

• Tính chất

- Các điểm nằm trên đường bình độ có cùng H

- Đường bình độ là đường cong trơn liên tục,

khép kín

- Nơi nào đường bình độ thưa thì địa hình thoải, nơi nào bình độ dày thì địa hình dốc

- Đường bình độ không bao giờ cắt nhau

- Hướng vuông góc trên đường đồng mức là

hướng dốc nhất trên thực địa

• Ý nghĩa chọn khoảng cao đều

- Biểu thị độ dốc của bề mặt địa hình

- Phụ thuộc tỷ lệ bản đồ

- Độ dốc càng lớn h càng tăng, tỷ lệ bản đồ lớn h nhỏ.

• Phân loại:

- Đường đồng mức cái

- Đường đồng mức con

- Đường đồng mức phụ

• DEM là mô hình số độ cao, được xâydựng bởi các điểm độ cao tạo nên môhình số 3D

2.9.Các đơn vị thường dùng

• Đơn vị đo chiều dài: m, cm, dm, km…

• Đơn vị đo thể tích, dung tích

• Đơn vị đo diện tích: km2 mm2

Cấu tạo hệ thống định vị toàn cầu

Toàn bộ hệ thống bao gồm 3 đoạn:

• Đoạn điều khiển (Ground control

segment)

• Đoạn không gian (Space segment)

• Đoạn sử dụng mặt đất (User segment)

GPS

Đoạn điều khiển

Đoạn không gian

Đoạn sử dụng

GPS navigation

Thank You!