GT TĐCS 2 ĐH đã sửa.DOC

MỤC LỤC

CHƯƠNG 5: LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐỊA HÌNH………… ………………………..7A - LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG..................................................................7

5.1. Khái niệm và phân loại.................................................................................75.1.1. Khái niệm...............................................................................................75.1.2. Phân loại................................................................................................7

5.2. Mật độ điểm khống chế mặt bằng..............................................................165.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ điểm khống chế mặt bằng.............165.2.2. Phương pháp xác định diện tích khống chế của một điểm..................185.2.3. Mật độ điểm khống chế mặt bằng........................................................18

5.3. Độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng...........................235.3.1. Yêu cầu độ chính xác cấp khống chế cuối cùng..................................245.3.2. Quan hệ hợp lí giữa độ chính xác của các cấp khống chế mặt bằng. . .255.3.3. Phương pháp ước tính độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng.........................................................................................................26

5.4. Công tác thiết kế, khảo sát và xây dựng mốc.............................................355.4.1. Nội dung thiết kế lưới..........................................................................355.4.2. Khảo sát, chọn điểm.............................................................................39

5.5. Giới thiệu chung về lưới tam giác..............................................................415.5.1. Khái niệm.............................................................................................415.5.2. Phân loại lưới tam giác........................................................................415.5.3. Lưới tam giác cấp 1, cấp 2...................................................................46

5.6. Đo đạc lưới tam giác cấp 1, cấp 2..............................................................525.6.1. Số vòng đo góc trong lưới tam giác giải tích cấp 1.............................525.6.2. Đo góc, đo cạnh trong lưới tam giác cấp 1, 2.....................................52

5.7. Tính khái lược lưới tam giác......................................................................625.7.1. Nội dung tính khái lược lưới tam giác.................................................625.7.2. Các công thức áp dụng.........................................................................62

5.8. Giới thiệu chung về lưới đường chuyền.....................................................115.8.1. Khái niệm.............................................................................................745.8.2. Phân loại lưới đường chuyền...............................................................775.8.3. Lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2..........................................................79

5.9. Đo đạc lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2....................................................835.9.1. Số vòng đo góc trong lưới đường chuyền............................................835.9.2. Đo góc, đo cạnh trong lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2......................83

5.10. Tính khái lược lưới đường chuyền..........................................................875.10.1. Nội dung............................................................................................875.10.2. Các công thức áp dụng.......................................................................88

3

B-LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐỘ CAO........................................................................965.11. Khái quát về lưới khống chế độ cao.........................................................96

5.11.1. Khái niệm...........................................................................................965.11.2. Phân loại............................................................................................965.11.3. Lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV.............................................................98

5.12. Đo đạc lưới thủy chuẩn hạng III, IV.........................................................995.12.1. Phương pháp đo thủy chuẩn hạng III, IV...........................................995.12.2. Các qui định kỹ thuật đo thủy chuẩn hạng III, IV..........................1015.12.3. Một số nguồn sai số trong đo thuỷ chuẩn hạng III, IV và biện pháp khắc phục.....................................................................................................1025.12.4. Trường hợp đặc biệt trong đo thuỷ chuẩn hạng III, IV....................1035.12.5. Bình sai lưới thủy hạng III, IV..............................................................108

CHƯƠNG 6: LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ..........................................................132

6.1. Đường chuyền kinh vĩ..............................................................................1326.1.1. Các dạng đồ hình...............................................................................1326.1.2. Yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới đường chuyền...........................1336.1.3. Đo đạc đường chuyền kinh vĩ............................................................1346.1.4. Tính toán đường chuyền kinh vĩ........................................................135

6.2. Lưới tam giác nhỏ.....................................................................................1586.2.1. Các dạng đồ hình...............................................................................1586.2.2. Yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới tam giác....................................1606.2.3. Đo đạc lưới tam giác nhỏ...................................................................1616.2.4. Tính toán gần đúng lưới tam giác nhỏ...............................................162

6.3. Các phương pháp giao hội xác định điểm................................................1786.3.1. Giao hội góc thuận.............................................................................1786.3.2. Giao hội nghịch..................................................................................1826.3.3. Giao hội cạnh.....................................................................................1846.3.4. Phương pháp giao hội kết hợp...........................................................185

6.4. Xác định độ cao điểm trạm đo..................................................................1876.4.1. Phương pháp thuỷ chuẩn kỹ thuật......................................................1876.4.2. Phương pháp đo cao lượng giác.........................................................195

CHƯƠNG 7: ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOÀN ĐẠC.................................................................................................................................199

7.1. Khái niệm về phương pháp toàn đạc........................................................1997.1.1. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình.....................................1997.1.2. Nội dung phương pháp toàn đạc........................................................1997.1.3. Khái quát qui trình công nghệ đo vẽ bản đồ địa hình theo phương pháp toàn đạc........................................................................................................200

7.2. Phương pháp đo chi tiết bản đồ địa hình..................................................2017.2.1. Công tác chuẩn bị máy móc, thiết bị, bản vẽ....................................2017.2.2. Trình tự đo và ghi sổ, vẽ sơ họa.........................................................2027.2.3. Cách chọn điểm chi tiết đặc trưng khi vẽ địa hình và địa vật............207

4

7.3. Biên vẽ bản đồ gốc...................................................................................2087.3.1. Biên vẽ theo phương pháp thủ công..................................................2087.3.2. Biên vẽ bằng máy vi tính...................................................................213

7.4. Công tác kiểm tra, tu chỉnh và nghiệm thu bản đồ...................................2137.4.1. Tu chỉnh và nghiệm thu bản đồ..........................................................2137.4.2. Kiểm tra thành quả.............................................................................2147.4.3. Nghiệm thu bản đồ.............................................................................215

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................216

5

CHƯƠNG 5

LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐỊA HÌNH

A - LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG5.1. Khái niệm và phân loại

5.1.1. Khái niệm

1. Khái niệm

Lưới khống chế mặt bằng là hệ thống các điểm khống chế được rải đều, đánh dấu mốc vững chắc trên mặt đất, được xác định chính xác tọa độ mặt bằng (x, y hoặc B, L) và liên kết với nhau tạo thành mạng lưới.

2. Mục đích xây dựng lưới khống chế mặt bằng

Lưới khống chế mặt bằng được xây dựng nhằm làm cơ sở trắc địa về mặt bằng cho công tác đo vẽ bản đồ, bố trí công trình, v.v...

3. Nguyên tắc xây dựng lưới

Mạng lưới khống chế mặt bằng được xây dựng theo nguyên tắc từ tổng thể đến cục bộ, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp.

Đầu tiên, người ta xây dựng mạng lưới khống chế có mật độ thưa và chính xác cao phủ trùm toàn bộ lãnh thổ. Sau đó chêm dày bằng lưới khống chế có mật độ điểm lớn hơn và độ chính xác thấp hơn. Lưới cấp thấp nhất có độ chính xác đáp ứng yêu cầu của công tác trắc địa chi tiết như đo vẽ các loại bản đồ.

5.1.2. Phân loại

Tùy theo tiêu chí đưa ra, lưới khống chế mặt bằng có thể được phân thành các nhóm loại khác nhau. Nhưng chủ yếu lưới được phân loại theo hai tiêu chí:

- Phân loại theo quy mô và độ chính xác

- Phân loại theo phương pháp xây dựng lưới

1. Phân loại theo quy mô và độ chính xác

Theo quy mô và độ chính xác lưới khống chế mặt bằng được chia làm ba loại:

- Lưới khống chế mặt bằng Nhà nước

- Lưới khống chế mặt bằng khu vực

- Lưới khống chế đo vẽ

a. Lưới khống chế mặt bằng Nhà nước

a1. Cấu trúc lưới mặt bằng Nhà nước

Lưới khống chế mặt bằng Nhà nước được xây dựng tuần tự theo bốn cấp hạng: Hạng I, II, III, IV. Trong đó lưới khống chế mặt bằng hạng I có độ chính xác

6

cao nhất, phủ trùm toàn quốc. Lưới khống chế mặt bằng hạng II được chêm dày vào lưới hạng I, sau đó chêm dày thêm lưới hạng III và hạng IV.

Ngoài bốn cấp hạng trên, thực tế mạng lưới trắc địa mặt bằng Nhà nước đã được đo bổ sung một số lưới sau:

- Lưới GPS cạnh ngắn khu vực Minh Hải, Sông Bé, Tây Nguyên

Khu vực Minh Hải, Sông Bé, Tây Nguyên có điều kiện địa hình khó khăn nên không có điều kiện xây dựng lưới khống chế mặt bằng Nhà nước theo phương pháp truyền thống. Vì vậy từ năm 1991 đến năm 1993 Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã áp dụng công nghệ GPS để xây dựng lưới tọa độ cho khu vực này. Tổng số lượng điểm trong lưới là 117 điểm.

- Lưới GPS cạnh dài trên đất liền và trên biển

Lưới cạnh dài trên biển

Để liên kết được toạ độ trên đất liền và trên biển, năm 1992 Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã áp dụng công nghệ GPS xây dựng nối các đảo và quần đảo chủ yếu với hệ thống toạ độ trên đất liền. Lưới gồm 36 điểm, trong đó có 9 điểm thuộc các lưới tam giác, đường chuyền dọc bờ biển.

Lưới cạnh dài trên đất liền

Năm 1993 Liên hiệp Khoa học Sản xuất Trắc địa Bản đồ (thuộc Cục Đo đạc - Bản đồ) đã đo lưới GPS cạnh dài trên đất liền nối một số điểm trong lưới tam giác, đường chuyền từ Bắc đến Nam để tăng cường độ chính xác cho lưới Nhà nước. Lưới này gồm 10 điểm trên lãnh thổ Việt Nam, là các điểm trùng với lưới mặt đất đã xây dựng.

Cả lưới cạnh dài trên đất liền và trên biển tạo thành một lưới cạnh dài chung phủ trùm cả nước (cả trên đất liền và trên biển). Lưới này có cạnh ngắn nhất là 160 km và dài nhất là 1200 km.

- Lưới GPS cấp “0”

Cuối năm 1995 Tổng cục Địa chính đã quyết định sử dụng công nghệ GPS để xây dựng lưới tọa độ cấp “0” với các mục đích sau:

+ Kiểm tra chất lượng của các lưới hạng I và hạng II đã xây dựng, kết nối thống nhất và tăng cường độ chính xác cho lưới này.

+ Tạo công cụ nghiên cứu có độ chính xác cao cho các bài toán trắc địa trên lãnh thổ Việt Nam, trong đó có việc xác định hệ quy chiếu quốc gia, xây dung mạng lưới khống chế mặt bằng quốc gia hiện đại, nghiên cứu biến động vỏ trái đất, nghiên cứu dịch chuyển lục địa.

+ Là phương tiện để đo nối với các lưới tọa độ khu vực và Thế giới, đồng thời tạo sự đổi mới, phát triển công nghệ xây dựng lưới tọa độ ở Việt nam.

Lưới cấp “0” gồm 68 điểm, trong đó có 56 điểm trùng với điểm tọa độ cũ và 13 điểm mới. Chiều dài cạnh trung bình là 70 km.

7

a2. Mật độ điểm của các cấp hạng

Mật độ điểm của lưới hạng I là nhỏ nhất, mật độ điểm của lưới hạng II, III, IV tăng dần.

Trung bình 500 km2 có một điểm hạng I, 120 km2 có một điểm hạng II, 50 km2 có một điểm hạng III và 10 km2 có một điểm hạng IV. Khu vực quan trọng có thể tăng mật độ điểm gấp hai lần mật độ trung bình.

a3. Độ chính xác của các cấp hạng

Ngược lại với mật độ, độ chính xác của lưới hạng I là cao nhất, độ chính xác của lưới hạng II, III, IV giảm dần.

Lưới trắc địa mặt bằng Việt Nam đảm bảo sai số tương hỗ giữa các điểm lân cận cùng cấp hạng là 5 6 cm, tương ứng với sai số trung phương tương đối cạnh hạng I là 1:400 000, cạnh hạng IV là 1:70 000.

b. Lưới khống chế mặt bằng khu vực

b1. Cấu trúc lưới khống chế mặt bằng khu vực

Lưới khống chế mặt bằng khu vực gồm hai cấp : cấp 1 và cấp 2. Lưới khống chế trắc địa mặt bằng khu vực thường là dạng lưới tam giác hoặc đường chuyền chêm dày vào giữa các điểm lưới khống chế mặt bằng Nhà nước.

b2. Mật độ điểm lưới khống chế mặt bằng khu vực

Mật độ điểm của lưới cấp 1 nhỏ hơn mật độ điểm của lưới cấp 2.

Mật độ điểm của lưới cấp 2 trở lên cần đảm bảo 4 điểm trên 1 km2 đối với khu vực xây dựng và 1 điểm trên 1 km2 đối với khu vực chưa xây dựng.

b3. Độ chính xác lưới khống chế mặt bằng khu vực

Độ chính xác của lưới cấp 1 cao hơn độ chính xác của lưới cấp 2.

Sai số trung phương vị trí điểm khống chế khu vực so với điểm lân cận không vượt quá 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập.

c. Lưới khống chế đo vẽ

lưới khống chế đo vẽ là lưới chêm dày vào mạng lưới khống chế mặt bằng Nhà nước và lưới khu vực để đảm bảo mật độ điểm phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình. Mật độ điểm và độ chính xác của lưới phụ thuộc vào đặc điểm địa hình của khu vực đo vẽ, tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ.

2. Phân loại theo phương pháp xây dựng lưới

a. Phương pháp tam giác

Trong phương pháp này, các mốc khống chế được chọn và chôn trên mặt đất, chúng tạo thành các đỉnh của tam giác và liên kết với nhau tạo thành lưới tam giác (hình 5-1).

8a

B21

3

4

5 6

8 9

711

10

12

13 15

1416

17

18

I

II

III

IV

V

VI

Sc

Hình 5-1: Sơ đồ lưới tam giác

Các yếu tố đo trong lưới có thể là góc, hoặc cạnh. Dựa vào chủng loại trị đo, lưới tam giác đo góc được chia ra làm các loại sau:

Lưới tam giác đo góc: Trị đo trong lưới là tất cả các góc trong tam giácLưới tam giác đo cạnh:Trị đo trong lưới là tất cả các cạnh trong tam giácLưới tam giác đo góc cạnh: Trị đo trong lưới bao gồm cả góc và cạnh. Có

thể đo tất cả các góc, tất cả các cạnh hoặc đo một số góc và một số cạnh.

b. Phương pháp đường chuyền

Trong phương pháp này, các điểm khống chế được chọn và chôn trên mặt đất và được liên kết với nhau tạo thành đường gãy khúc (hình5-2).

Trị đo trong lưới là tất cả các cạnh và các góc ngoặt của đường chuyền.

c. Phương pháp kết hợp

Theo phương pháp này, lưới gồm có cả dạng kết cấu tam giác và đường chuyền.

9

DB

V

IV

III

a

I

II

CHình 5-2: Sơ đồ lưới đường chuyền

Hình 5-3: Sơ đồ lưới dạng kết hợp

VIV

III

II

Ia

B

C

VI

VII

VIII

Loại lưới này thường dùng trong vùng có địa hình phức tạp.

d. Phương pháp trắc địa vệ tinh

Các phương pháp xây dựng lưới khống chế mặt bằng đã nêu trên có các nhược điểm sau:

- Các điểm liền kề nhau tạo thành đồ hình cơ bản phải trực tiếp hoặc sau khi xây dựng tiêu phải trông thấy nhau (phải thông hướng).

- Do ảnh hưởng của độ cong trái đất và chiết quang nên chiều dài cạnh bị hạn chế. Hơn nữa cạnh càng dài, tiêu phải càng cao, gây khó khăn tốn kém về kinh tế. Chính vì vậy lưới tam giác hạng I (lưới bậc cao nhất) thì chiều dài cạnh trung bình chỉ là 25 km.

- Rất khó khăn khi sử dụng các phương pháp này để liên kết toạ độ trên đất liền và hải đảo.

- Khó khăn khi thực hiện công tác đo nối lưới quốc gia với hệ thống toạ độ khu vực và quốc tế để giải quyết các bài toán chung trên toàn cầu.

- Khối lượng công tác đo đạc lớn, cần nhiều nhân lực và bị phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết.

Lưới trắc địa vệ tinh có thể khắc phục được các nhược điểm trên. Hiện nay, trên thế giới và Việt Nam, lưới trắc địa vệ tinh bằng công nghệ GPS được dùng phổ biến để xây dựng lưới khống chế mặt bằng. Ở Việt Nam từ đầu những năm 90 của thế kỷ trước, Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước bắt đầu dùng công nghệ GPS. Cho đến nay, công nghệ GPS đã được dùng để xây dựng lưới cấp cao hơn hạng I (cấp 0) và đến cả cấp khống chế thấp nhất là lưới đo vẽ. Lưới đã được dùng để đo nối toạ độ trên đất liền và hải đảo trong lãnh thổ Việt Nam, đo nối lưới quốc gia với hệ thống toạ độ khu vực và quốc tế.

Trong phương pháp trắc địa vệ tinh, trị đo của lưới có được từ kết quả thu tín hiệu vệ tinh nhân tạo. Các máy thu đặt tại các điểm khống chế trên mặt đất, thu tín hiệu truyền về từ vệ tinh để tính ra toạ độ điểm quan sát (đo tuyệt đối) hoặc hiệu toạ độ giữa hai điểm quan sát (đo tương đối). Như vậy, về lý thuyết, các điểm khống chế trong lưới trắc địa vệ tinh không cần thông hướng với nhau mà chỉ cần thông hướng đến bầu trời. Do đó, khoảng cách giữa các điểm không bị hạn chế, có thể lên đến hàng ngàn km.

Khi thành lập lưới trắc địa vệ tinh có thể thực hiện theo phương án tuần tự bao gồm tất cả các cấp, hạng hoặc lưới vượt cấp, lưới cùng một cấp hạng.

d1. Độ chính xác của lưới

Hiện nay, sử dụng công nghệ GPS có thể xác định vị trí các điểm độc lập với độ chính xác đạt tới milimét. Đối với máy GPS cầm tay đạt độ chính xác từ 2 –10 m.

10

Độ chính xác chiều dài giữa hai điểm lân cận của các cấp lưới GPS được tính theo công thức 5-1:

(5-1)

Độ chính xác phương vị của cạnh được tính theo công thức (5-2)

(5-2)

Trong đó: a - sai số cố định (mm);

b - hệ số sai số tỷ lệ

D - chiều dài cạnh đo (km)

Với máy thu 4600 LS : a=5mm; b=1; p" =1; q"=5.

Hoặc : (5-3)

d2. Các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của các cấp lưới GPS

Các yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của các cấp lưới GPS phải phù hợp với qui định nêu ở bảng 5-1 Chiều dài cạnh ngắn nhất giữa 2 điểm lân cận bằng 1/2 đến 1/3 chiều dài cạnh trung bình; chiều dài cạnh lớn nhất bằng 2 3 lần chiều dài cạnh trung bình. Khi chiều dài cạnh nhỏ hơn 200 m, sai số trung phương chiều dài cạnh phải đạt tiêu chuẩn theo bảng 5-1.

Bảng 5-1- Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của lưới GPS được thành lập để

phục vụ đo vẽ bản đồ

Cấp hạng

Chiều dài cạnh

trung bình

(km)

a

(mm)

b(1 x 10-6) Sai số trung phương tương đối

cạnh yếu nhất

II 9 10 2 1/120 000

III 5 10 5 1/80 000

IV 2 10 10 1/45 000

1 1 10 10 1/20 000

2 < 1 15 20 1/10 000

Lưới GPS phải được tạo thành 1 hoặc nhiều vòng đo độc lập hoặc tuyến phù hợp. Số lượng cạnh trong vòng đo độc lập, tuyến phù hợp trong các cấp lưới GPS phải tuân theo qui định nêu trong bảng 5-2.

Bảng 5-2- Qui định về số lượng cạnh trong vòng đo độc lập hoặc tuyến phù hợp đối với

các cấp lưới GPS

11

Cấp hạng II III IV 1 2

Số cạnh trong vòng đo độc lập hoặc tuyến phù hợp

6 8 10 10 10

Điểm GPS các cấp đều chôn mốc vĩnh cửu, khi chôn mốc đáy hố phải đổ gạch, sỏi hoặc đổ một lớp bê tông lót. Mốc có thể đúc sẵn bằng bê tông cốt thép theo quy cách trong quy phạm hiện hành của Nhà nước rồi đem chôn, có thể đúc ở hiện trường, hoặc có thể lợi dụng nền đá, nền bê tông khoan gắn thêm dấu mốc ở hiện trường.

Điều quan trọng cần chú ý, đất dùng để chôn mốc GPS phải được sự đồng ý của cơ quan quản lý, người đang sử dụng đất cần làm thủ tục chuyển quyền sử dụng đất và làm các thủ tục uỷ quyền bảo quản mốc. Trong các tài liệu phải bàn giao sau khi chọn điểm chôn mốc, không thể thiếu hồ sơ cho phép sử dụng đất và giấy bảo quản mốc trắc địa.

d3. Hệ thống vệ tinh nhân tạo

Các vệ tinh nhân tạo thường dùng là hệ thống định vị GPS của Mỹ.

Hệ thống cho phép xác định toạ độ của điểm quan sát ở bất kỳ vị trí, vào bất kỳ thời điểm, trong bất kỳ điều kiện thời tiết nào ở trên mặt đất, trên biển cũng như trong không gian. Hệ thống gồm ba đoạn:

- Đoạn không gian

- Đoạn điều khiển

- Đoạn mặt đất

Đoạn không gian: Gồm 24 vệ tinh trong đó có ba vệ tinh dự trữ quay trên 6 mặt phẳng quỹ đạo cách đều nhau, mỗi mặt phẳng có góc nghiêng là 550 so với mặt phẳng quỹ đạo trái đất. Quỹ đạo của vệ tinh hầu như là quỹ đạo tròn và vệ tinh bay ở độ cao xấp xỉ 20.200 km so với mặt đất. Chu kỳ quay của vệ tinh là 718 phút. Mỗi vệ tinh được trang bị máy phát tần số chuẩn nguyên tử với độ ổn định cao cỡ 10-12.

Để giảm ảnh hưởng của tầng điện ly, tín hiệu sử dụng hai sóng tải L1 và L2. Các sóng tải được điều biến bởi hai loại mã khác nhau : Code C/A và Code P. Trong đó Code C/A chỉ điều biến sóng tải L1 và Code P điều biến cả sóng tải L1 và L2. Ngoài ra, sóng tải L1 và L2 còn được điều biến bởi các thông tin đạo hàng.

Đoạn điều khiển: Gồm một trạm điều khiển trung tâm đặt tại nước Mỹ và 04 trạm theo dõi được bố trí khá đều trên vành đai xích đạo của trái đất.

Nhiệm vụ của đoạn điều khiển là: Điều khiển toàn bộ hoạt động và chức năng của vệ tinh trên cơ sở theo dõi tín hiệu truyền về từ vệ tinh. Số liệu quan sát nhận được từ các trạm theo dõi được truyền về các trạm trung tâm để xử lý nhằm xác định được ephemerit (bảng giá trị toạ độ của vệ tinh theo thời gian) chính xác của vệ tinh và số hiệu chỉnh của đồng hồ vệ tinh. Các số liệu này được chuyển từ trạm trung tâm về trạm theo dõi sau đó truyền tiếp lên các vệ tinh. Bằng cách đó toạ

12

độ của vệ tinh cũng như đồng hồ luôn được chính xác hoá lại, ít nhất là ba lần trong một ngày.

Đoạn sử dụng: Bao gồm tất cả các khách hàng có máy thu GPS. Các máy thu GPS có thể là các máy ở dạng đơn chiếc gọn nhẹ, loại bỏ túi hoặc đeo tay như đồng hồ, có thể là những bộ máy thu gồm nhiều chiếc, cho phép xác định vị trí tương hỗ giữa các điểm với sai số cỡ cm, thẫm chí đến mm với khoảng cách vài ba chục, vài ba trăm đến hàng ngàn km.

Các đại lượng đo trong GPS có thể là:

- Khoảng cách giả theo tín hiệu code

Vệ tinh phát đi tín hiệu code tựa ngẫu nhiên dạng a, tín hiệu này được phát tới máy thu. Trong máy thu đồng thời cũng tạo ra tín hiệu hoàn toàn giống như tín hiệu a của vệ tinh. Bằng cách so sánh tín hiệu thu được từ vệ tinh và tín hiệu do chính máy thu tạo ra sẽ xác định được khoảng thời gian lan truyền tín hiệu từ vệ tinh đến máy thu và từ đó tính ra được khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu:

R=c.t (5-4)

Trong đó: R là khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu;

t là khoảng thời gian lan truyền tín hiệu từ vệ tinh đến máy thu;

c là vận tốc truyền sóng.

Do sự không đồng bộ của đồng hồ trên vệ tinh và máy thu, do ảnh hưởng của môi trường lan truyền tín hiệu nên khoảng cách thu được R không phải là khoảng cách chính xác mà chỉ là khoảng cách giả từ vệ tinh đến máy thu.

Độ chính xác định vị của trị đo này không cao và ít được dùng trong định vị trắc địa.

- Pha sóng tải

Việc đo khoảng cách giả theo tín hiệu code chỉ cho phép xác định được khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu với sai số lý thuyết là 30m. Để đạt độ chính xác cao hơn ta dùng đại lượng đo khác là đo pha sóng tải. Thực chất là đo hiệu số giữa pha của sóng tải do máy thu nhận được từ vệ tinh và pha của tín hiệu do chính máy thu tạo ra.

(5-5)

Trong đó: là bước sóng của tín hiệu;

R là khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu.

Nếu sử dụng sóng tải L1 thì ta có thể đo được khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu với độ chính xác đến cm, thậm chí mm. Sóng tải L2 cho độ chính xác thấp hơn nhiều nhưng tác dụng của nó là cùng với sóng tải L1 là giảm ảnh hưởng của tầng điện ly.

- Tần số Doppler: Đo giá trị trôi tần giữa tín hiệu thu và tín hiệu phát.

13

Hiện nay, ngoài hệ thống định vị GPS còn có hệ thống GOLASS của Nga và hệ thông GALILEO của Châu Âu. Một số loại máy thu cho phép thu được cả hai loại tín hiệu GPS và GOLASS.

đ. Các phương pháp khác

đ1. Phương pháp thiên văn

Đây là phương pháp cổ xưa nhất. Theo phương pháp này, bằng cách quan sát các thiên thể trong vũ trụ sẽ tính ra được tọa độ địa lý , của các điểm trên mặt đất và góc phương vị thiên văn của các cạnh, sau đó hiệu chỉnh thêm độ lệch dây dọi. Nếu đo thiên văn gần đúng thì tọa độ điểm đạt độ chính xác khoảng 3” tương đương khoảng 100 m trên mặt đất. Nếu đo thiên văn chính xác thì đạt độ chính xác 0.3” tương đương 10 m.

đ2. Phương pháp đo cạnh bằng hệ thống Shoran và Hiran

Để xây dựng được lưới khống chế nối các khu vực xa nhau, sau chiến tranh thế giới thứ hai, ở nước Anh đã đề xuất phương pháp đo cạnh bằng hệ thống Shoran.

Theo kỹ thuật này, người ta đặt máy thu phát Radio trên máy bay. Giả sử đo cạnh A-B, cần đặt tại A và B thiết bị thu và phản hồi tín hiệu về máy bay. Máy thu sẽ thu tín hiệu trên máy bay và xử lý tín hiệu phản hồi, liên tục tính ra khoảng cách từ A đến B.

Độ chính xác đo cạnh đạt được 1:150 000 với cạnh dài 200 km đến 600 km. Sau đó Mỹ áp dụng kỹ thuật này và cải tiến thành kỹ thuật Hiran. Trong những năm 1950 -1960, người ta dùng kỹ thuật này để đo nối với bán đảo và đo nối với lưới của một số nước Châu Phi. Cạnh trong lưới dài tới 800 km và có sai số đo cạnh 3.15 m 11.91 m.

CÂU HỎI ÔN TẬP

1. Khái niệm về lưới khống chế mặt bằng?

2. Mục đích xây dựng lưới khống chế mặt bằng ?

3. Nguyên tắc xây dựng lưới khống chế mặt bằng?

4. Phân loại lưới theo quy mô và độ chính xác?

5. Phân loại lưới theo nguyên tắc xây dựng lưới?

6. Nhược điểm của lưới tam giác, lưới đường chuyền?

7. Ưu điểm của lưới trắc địa vệ tinh?

14

5.2. Mật độ điểm khống chế mặt bằng

5.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ điểm khống chế mặt bằng

1. Khái niệm về mật độ điểm khống chế mặt bằng

Mật độ điểm khống chế mặt bằng là số lượng điểm khống chế mặt bằng trên một đơn vị diện tích.

Việc xác định mật độ điểm khống chế mặt bằng trong công tác đo vẽ bản đồ là rất quan trọng. Mật độ điểm khống chế mặt bằng phải được tính toán phù hợp, đảm bảo cả về mặt kinh tế và kỹ thuật.

Nếu mật độ điểm khống chế quá thấp sẽ không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

Ví dụ: Khi số lượng điểm khống chế quá thưa, sẽ không đảm bảo cho việc đo vẽ hết các chi tiết địa vật, địa hình tại những nơi bị che khuất; hoặc mặc dù đo vẽ hết được các chi tiết địa hình địa vật nhưng không đảm bảo được độ chính xác vì khoảng cách từ điểm khống chế (điểm đứng máy) đến điểm chi tiết cần đo vẽ quá xa.

Ngược lại với trường hợp trên, nếu mật độ điểm khống chế quá cao sẽ không đảm bảo tính kinh tế. Vì chi phí xây dựng lưới khống chế sẽ tăng theo số lượng điểm.

Vì vậy để đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và kinh tế trong công tác đo vẽ bản đồ cần thiết phải xác định được mật độ điểm khống chế mặt bằng phù hợp. Trên cơ sở đó, kết hợp diện tích khu đo ta có thể xác định được tổng số điểm khống chế cần xây dựng theo công thức:

(5-6)

Trong đó: M là mật độ điểm khống chế;

F là diện tích khu đo;

N là tổng số điểm cần xây dựng trên khu đo.

2. Cơ sở lựa chọn mật độ điểm khống chế

Về mặt định tính, mật độ điểm khống chế phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó cơ bản gồm có bốn yếu tố sau:

- Phương pháp đo vẽ bản đồ địa hình

- Đặc điểm địa hình địa vật của khu vực cần đo vẽ

- Tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ

- Phương pháp thành lập lưới khống chế

15

a. Phương pháp đo vẽ bản đồ địa hình

Hai phương pháp cơ bản để thành lập bản đồ địa hình là phương pháp đo trực tiếp trên thực địa và phương pháp đo ảnh.

Phương pháp đo trực tiếp trên thực địa là phương pháp dùng các loại máy kinh vĩ, toàn đạc điện tử hoặc các máy GPS (đo động) để xác định vị trí tương hỗ của các điểm chi tiết địa hình, địa vật so với điểm khống chế.

Phương pháp đo ảnh sử dụng các ảnh chụp từ máy bay, từ vệ tinh hoặc từ các trạm chụp trên mặt đất để thành lập bản đồ địa hình. Trong đo ảnh thường sử dụng hai công nghệ cơ bản là đo ảnh lập thể, đo ảnh phối hợp với đo trực tiếp ngoài trời. Đo ảnh lập thể dùng ảnh hàng không, ảnh vệ tinh xác lập các mô hình lập thể của mặt đất trên các máy đo ảnh, từ đó đo vẽ dáng đất kết hợp với kỹ thuật đoán đọc ảnh để đo vẽ địa vật trên máy và cuối cùng là đo vẽ bổ sung và kiểm tra thực địa.Công nghệ đo chụp phối hợp thường sử dụng bình đồ ảnh hoặc ảnh đơn để đo vẽ. Các yếu tố địa vật được xác định thông qua việc đoán đọc và điều vẽ ảnh ngoài trời, còn địa hình được đo vẽ trực tiếp bằng máy kinh vĩ, máy toàn đạc hoặc máy GPS.

Với cùng một khu đo, mật độ điểm khống chế mặt bằng trong hai phương pháp trên là khác nhau. Khi đo vẽ bản đồ địa hình bằng ảnh, phần lớn các điểm khống chế được xây dựng bằng kỹ thuật tăng dày theo phương pháp tam giác ảnh không gian. Các điểm này được gọi là các điểm khống chế nội nghiệp (không cần đo vẽ trên thực địa để xác định tọa độ). Mỗi tấm ảnh hoặc mô hình lập thể chỉ cần tối thiểu 5 điểm khống chế ảnh biết tọa độ và độ cao theo hệ tọa độ mặt đất. Các điểm này được gọi là các điểm khống chế ngoại nghiệp, đóng vai trò như các điểm gốc hạng cao khi xây dựng một lưới khống chế cấp thấp hơn, phục vụ cho việc đo nối các khối tam giác ảnh nên có thể xây dựng lưới khống chế mặt bằng có mật độ nhỏ.

Khi đo vẽ bản đồ theo phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa, tất cả các điểm khống chế đều cần phải đo vẽ trên thực địa để xác định tọa độ, vì vậy mật độ điểm khống chế địa hình lớn hơn phương pháp đo vẽ bản đồ bằng ảnh.

b. Đặc điểm địa hình, địa vật của khu vực cần đo vẽ

Đặc điểm địa hình, địa vật của khu đo quyết định đến mật độ điểm khống chế. Thật vậy, nếu khu đo thoáng đãng, bằng phẳng, tầm nhìn thông tốt thì mật độ điểm khống chế nhỏ. Ngược lại, nếu khu đo có địa hình phức tạp như: độ dốc lớn, bị chia cắt nhiều, có nhiều cây cối và địa vật che khuất làm hạn chế tầm nhìn thông thì mật độ điểm khống chế phải lớn mới có thể đo vẽ hết địa vật, địa hình.

c. Tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ

Bản đồ tỷ lệ càng lớn, yêu cầu về mức độ chi tiết và độ chính xác của bản đồ càng cao vì vậy mật độ điểm khống chế phải càng lớn.

Ví dụ : Với cùng một khu vực đo vẽ, cùng một phương pháp đo vẽ, mật độ điểm khống chế phục vụ cho đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/500 sẽ lớn hơn tỷ lệ 1/1000.

16

d. Phương pháp thành lập lưới khống chế

Mật độ điểm khống chế phụ thuộc vào phương pháp thành lập lưới. Ví dụ nếu thành lập lưới theo phương pháp tam giác thì mật độ điểm khống chế sẽ lớn hơn phương pháp đường chuyền.

5.2.2. Phương pháp xác định diện tích khống chế của một điểm

Để xác định mật độ điểm khống chế cần phải biết được diện tích khống chế của một điểm.

Yêu cầu của lưới khống chế là các điểm khống chế phải được phân bố rải đều trên toàn bộ khu đo. Trong thực tế, khái niệm đều chỉ mang tính tương đối. Nhưng để có cơ sở tính toán chúng ta tạm giả thiết lưới được phân bố rải đều một cách lý tưởng, các điểm khống chế nằm ở đỉnh các tam giác đều. Khoảng cách giữa các điểm khống chế bằng nhau và bằng S (xem hình 5-4).

Nếu coi diện tích khống chế điểm A (phạm vi máy đặt tại A có thể

quét đến để đo vẽ chi tiết địa hình, địa vật) được xác định bởi vòng tròn bán kính R= S/2 thì còn thừa các điểm nằm ngoài các vòng tròn (phần gạch chéo trong hình 5-4).

Vì vậy để đảm bảo đo vẽ hết được địa hình, địa vật , khu vực khống chế thực tế của điểm A phải là lục giác đều cạnh D =AK= S ( hình5-4).

Diện tích của lục giác đều sẽ là:

(5-7)

Như vậy, trong trường hợp các điểm khống chế phân bố rải đều lý tưởng, nếu biết được khoảng cách S giữa hai điểm khống chế (chiều dài cạnh tam giác đều) chúng ta sẽ tính được diện tích khống chế của một điểm theo công thức (5-7).

Trong thực tế, điểm khống chế không phân bố rải đều lý tưởng, vì vậy S trong công thức (5-7) sẽ được xem là khoảng cách trung bình giữa các điểm khống chế.

5.2.3. Mật độ điểm khống chế mặt bằng

Mật độ điểm khống chế mặt bằng được tính theo công thức :

(5-8)

Trong đó : F1 là 1 đơn vị diện tích;

17

Hình 5-4: Diện tích khống chế của điểm A

s/2a

s/2 DB

C

K

P là diện tích khống chế của một điểm.

Số lượng điểm khống chế trên khu đo (N) được tính theo công thức:

(5-9)

Trong đó: F là diện tích khu đo

Ví dụ1: Tính tổng số lượng điểm khống chế cần xây dựng, biết diện tích khu đo là 200 ha, mật độ điểm khống chế là 1 điểm/ ha.

Giải: Áp dụng công thức (5-9), số lượng điểm khống chế cần xây dựng là:

N = 200 x 1 = 200 điểm

Ví dụ 2: Tính tổng số lượng điểm khống chế cần xây dựng, biết diện tích khu đo là 200 ha, mật độ điểm khống chế là 17 điểm/ km2.

Giải: Diện tích khu đo tính theo đơn vị km2 là:

200 ha = 2 000 000 m2 = 2 km2

Áp dụng công thức (5-9), ta có số lượng điểm khống chế cần xây dựng là:

N = 2 x 17 = 34 điểm

Số lượng điểm khống chế trên khu đo (N) cũng được tính công thức:

(5-10)

Ví dụ 3 : Tính tổng số lượng điểm khống chế cần xây dựng, biết diện tích khu đo là 500 ha, diện tích khống chế của một điểm là 6 ha.

Giải: Áp dụng công thức (5-10), số lượng điểm khống chế cần xây dựng là:

điểm

Ví dụ 4 : Tính tổng số lượng điểm khống chế cần xây dựng, biết diện tích khu đo là 2 km2, diện tích khống chế của một điểm là 6 ha.

Giải: Diện tích khu đo tính theo đơn vị km2 là:

2 km2 = 2 000 000 m2 = 200 ha

Áp dụng công thức (5-10), ta có số lượng điểm khống chế cần xây dựng là:

điểm

Số lượng điểm khống chế cần xây dựng trên khu đo phụ thuộc vào hai thành phần:

- Diện tích khu đo F

- Diện tích khống chế của một điểm

Diện tích khu đo là một thông số đã biết, nhiệm vụ còn lại là chúng ta phải xác định được diện tích khống chế của một điểm P, đồng nghĩa với việc phải xác định được khoảng cách giữa các điểm khống chế S.

18

* Khoảng cách giữa các điểm khống chế S

Khi đo vẽ bản đồ địa hình theo phương pháp toàn đạc, vị trí các điểm chi tiết địa hình địa vật được xác định bởi kết quả đo tọa độ cực (góc cực và cạnh cực D).

Nội dung phương pháp toàn đạc được mô tả như hình 5-5. Trong đó, A và B là hai điểm khống chế đã biết tọa độ và độ cao, K là điểm chi tiết. Để xác định vị trí điểm K, đặt máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử ở A, định hướng về B, đo góc bằng , khoảng cách nằm ngang D và độ chênh cao h. Sai số đo góc (m) và sai số đo chiều dài D (mD) cùng ảnh hưởng đến độ chính xác vị trí điểm K.

Độ chính xác bản đồ địa hình được đặc trưng bởi sai số trung phương vị trí mặt bằng và độ cao của điểm chi tiết địa vật và địa hình so với điểm khống chế trắc địa gần nhất. Trong các quy phạm thường quy định sai số trung bình vị trí điểm địa vật rõ nét là = 0.5 mm trên bản đồ. Trong trường hợp này sai số trung phương vị trí điểm địa vật sẽ là:

Sai số vị trí điểm chi tiết trên bản đồ do các nguồn sau gây ra:

- Sai số số liệu gốc (mg)

- Sai số đo điểm chi tiết (mđo)

- Sai số vẽ điểm chi tiết (mvẽ)

(5-11)

Nếu bỏ qua sai số số liệu gốc, coi sai số đo và sai số vẽ điểm chi tiết ảnh hưởng ngang nhau đến độ chính xác vị trí điểm trên bản đồ thì sai số đo điểm chi tiết sẽ là:

Sai số đo điểm chi tiết bao gồm hai thành phần : Sai số đo góc m và sai số đo cạnh mD. Vì vậy ta có:

(5-12)

Nếu coi sai số đo góc và đo dài ảnh hưởng ngang nhau đến sai số tổng hợp , thì sai số đo chiều dài sẽ là:

19

Hình 5-5: Đồ hình của phương pháp toàn dạc

a

B

KK'm dv

m d

D

m

Đây là sai số đo dài cho phép trên bản đồ. Sai số đo dài cho phép trên thực địa tương ứng sẽ là:

(5-13)

Từ sai số đo dài cho phép, ta sẽ tính được khoảng cách cho phép từ máy tới mia.

Áp dụng công thức tính sai số trung phương tương đối đo dài:

(5-14)

Trong đó: D là khoảng cách cho phép từ máy đến mia; là sai số trung

phương tương đối đo dài, đại lượng này phụ thuộc vào chất lượng máy, thiết bị đo dài.

Ví dụ 5: Đo dài bằng máy thị cự thì

Như vậy, từ điều kiện:

(5-15)

suy ra: (5-16)

Ví dụ 6 : Bản đồ cần đo vẽ có tỷ lệ 1/2000. Khoảng cách D được đo bằng

dây thị cự trong máy quang học với sai số trung phương tương đối . Khoảng

cách cho phép từ máy tới mia khi đó sẽ là:

Tóm lại, với mỗi loại tỷ lệ bản đồ và các loại thiết bị đo dùng đo vẽ bản đồ, ta sẽ có hai thông số tương ứng là mẫu số tỷ lệ bản đồ M và sai số trung phương

tương đối , từ đó sẽ xác định được khoảng cách cho phép từ máy tới điểm chi tiết

D theo công thức (5-16). Khoảng cách cho phép giữa hai điểm khống chế (hai điểm trạm đo) khi đó sẽ là:

S = D (5-17)

Từ khoảng cách S giữa hai điểm khống chế ta sẽ xác định được diện tích khống chế của một điểm P theo công thức (5-7). Trên cơ sở đó tính được tổng số điểm khống chế cần xây dựng trên khu đo theo công thức (5-10).

Trên cơ sở lý thuyết này, quy phạm [1] đã đưa ra quy định khoảng cách cho phép từ máy đến điểm chi tiết tương ứng cho từng loại tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ.

Sau đây là một vài số liệu trích ra từ quy phạm:

20

Bảng 5-3 – Khoảng cách cho phép từ máy đến điểm chi

tiết

Tỉ lệ bản đồ Khoảng cách đo chi tiết D( m)

1:5000 150

1:2000 100

1:1000 80

1:500 60

Ví dụ 7: Tính tổng số điểm khống chế cần xây dựng trong các trường hợp được cho trong bảng 5-4.

Bảng 5-4 – Bảng số liệu tính tổng số điểm khống chế cần xây dựng

Tỉ lệ bản đồ

Khoảng cách đo

chi tiết D ( m)

Diện tích một

tờ bản đồ (ha)

1:5000 150 500

1:2000 100 125

1:1000 80 31

1:500 60 7,5

Giải:

Bảng 5-5 – Bảng kết quả tính tổng số điểm khống chế cần xây dựng

Tỉ lệ bản đồ

Khoảng cách đo chi tiết D

( m)

Cạnh lưới khống chế S

(m)

Diện tích Kc của một điểm

( ha)

Diện tích

một tờ bản đồ (ha)

Số điểm

N= F/P

1:5000 150 260 5,85 500 80

1:2000 100 170 2,50 125 50

1:1000 80 140 1,66 31 20

1:500 60 100 0,87 7,5 9

Số liệu ước tính ở bảng trên là phù hợp với khoảng cách cho phép khi đo vẽ địa vật rõ nét. Đối với khu vực chỉ đo vẽ địa hình thì khoảng cách từ máy tới điểm chi tiết sẽ cho phép lớn hơn, lúc đó số điểm khống chế đo vẽ sẽ ít hơn. Khi đo vẽ ở khu vực nhiều địa vật, tầm ngắm thông bị hạn chế thì phải tăng số lượng điểm khống chế mới có thể đo vẽ hết các yếu tố cần thể hiện trên bản đồ.

21

Nếu lập lưới khống chế địa hình có n cấp mỗi cấp có số điểm tương ứng là N1, N2, ..., Nn thì ta có quan hệ:

N = N1 + N2+... + Nn (5-18)

Quy phạm [1] quy định mật độ trung bình các điểm trắc địa Nhà nước hạng I, II, III, IV phải đảm bảo trên diện tích 20 - 30 km2 có một điểm để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1: 5000, để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1: 500, 1: 1000, 1: 2000 thì từ 1-15 km2 phải có một điểm khống chế tọa độ.

Để đảm bảo mật độ các điểm khống chế khi đo vẽ bản đồ địa hình phải phát triển lưới chêm dày khu vực và lưới khống chế đo vẽ . Lưới khống chế khu vực được phát triển dưới dạng lưới tam giác giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc lưới đường chuyền cấp 1 , cấp 2. Tổng số điểm từ lưới giải tích cấp 2 trở lên phải đảm bảo có ít nhất 4 điểm trên 1 km2 ở vùng thành phố, khu công nghiệp, khu vực xây dựng và 1 điểm trên 1 km2 ở khu vực không xây dựng.

Cơ sở lý thuyết của việc xác định mật độ điểm khống chế địa hình giới thiệu trên đây giúp ta hiểu được quy phạm và có thể xác định được số điểm khống chế cần xây dựng trong trường hợp cụ thể.


1.Mật độ điểm khống chế địa hình là gì?2. Mật độ điểm khống chế địa hình phụ thuộc vào các yếu tố cơ bản nào? Phân tích sự phụ thuộc đó.3. Nêu phương pháp xác định diện tích khống chế của một điểm?4. Khoảng cách cho phép từ máy đến điểm chi tiết được tính theo công thức nào? Giải thích các thành phần trong công thức.5. Cho khoảng cách cho phép từ máy đến điểm chi tiết là D = 80 m, tính khoảng cách trung bình giữa các điểm trong lưới khống chế.6. Cho bản đồ tỷ lệ 1/10000, đo chi tiết được thực hiện bằng máy quang học có độ chính xác đo dài 1/300. Tính khoảng cách trung bình giữa các điểm trong lưới khống chế cần đo vẽ và diện tích khống chế của một điểm.7. Để phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 trên diện tích 2000 ha, cần xây dựng bao nhiêu điểm khống chế mặt phẳng? Biết công tác đo chi tiết được thực hiện bằng máy kinh vĩ quang học có độ chính xác đo dài là: 1/T = 1/300.

5.3. Độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng

Khi nhận nhiệm vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/M cho một khu đo, chúng ta phải xác định được tổng số điểm khống chế cần xây dựng, số cấp khống chế cần xây dựng và độ chính xác cần thiết của từng cấp.

Trong nội dung bài 5.2 chúng ta đã đề cập đến việc xác định tổng số điểm khống chế. Số cấp khống chế cần xây dựng phụ thuộc vào diện tích khu đo, đặc

22

điểm địa hình địa vật và tỷ lệ cần đo vẽ. Trong nội dung bài học này sẽ phân tích cơ sở lý thuyết để xác định độ chính xác của từng cấp khống chế.

Trước hết, chúng ta cần nhận thức được vai trò, ý nghĩa của việc xác định độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế. Độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế cần xây dựng là một loại chỉ tiêu rất quan trọng trong phương án kỹ thuật của một công trình đo vẽ bản đồ, nó mang cả ý nghĩa kỹ thuật và kinh tế. Nếu độ chính xác của các cấp khống chế quá thấp thì việc xây dựng lưới sẽ dễ dàng (ít tốn kém về kinh tế) nhưng sẽ gây sai số lớn trên sản phẩm bản đồ (không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật). Ngược lại nếu quy định độ chính xác quá cao (đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật) sẽ gây khó khăn, tốn kém không cần thiết (lãng phí về mặt kinh tế). Vì vậy xác định độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế sao cho phù hợp, đảm bảo hài hòa cả hai yêu cầu kỹ thuật và kinh tế là một công việc rất quan trọng, quyết định lớn đến chất lượng thành phẩm bản đồ và chi phí giá thành.

Giả sử lưới được xây dựng gồm n cấp: cấp 1, cấp 2,... cấp n. Độ chính xác của các cấp được đặc trưng bởi sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất của mạng lưới m1, m2, ..., mn. Như vậy xác định độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế tức là xác định:

mi =? với i n

Theo nguyên tắc xây dựng lưới khống chế từ tổng thể đến cục bộ, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp, ta có độ chính xác sẽ giảm dần từ cấp 1 đến cấp n. Cấp 1 sẽ có độ chính xác cao nhất (tức m1 nhỏ nhất), cấp n có độ chính xác thấp nhất (tức mn lớn nhất).

Các điểm khống chế ở cấp cuối cùng là các điểm trạm đo (điểm đứng máy) trong đo vẽ chi tiết. Cấp cuối cùng là cấp có độ chính xác thấp nhất nên để ước tính độ chính xác cần thiết cho từng cấp, trước hết ta phải ước tính độ chính xác cần thiết cho cấp cuối cùng (Mc) trên cơ sở yêu cầu tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ.

Tiếp theo, giả thiết rằng các cấp khống chế kề nhau có cùng một hệ số suy giảm độ chính xác K (với K được chọn một cách hợp lý theo một nghĩa toán học nào đó) ta sẽ tính được độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế còn lại dựa và Mc và K.

Vì vậy để trả lời được câu hỏi về độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế, ta cần phải giải quyết được các vấn đề sau:

- Xác định độ chính xác cần thiết cho cấp cuối cùng (Mc).

- Xác định hệ số suy giảm độ chính xác K hợp lý giữa hai cấp khống chế kề nhau.

- Xác định độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế dựa vào Mc và K.

5.3.1. Yêu cầu độ chính xác cấp khống chế cuối cùng

Về mặt định tính, độ chính xác của lưới khống chế cấp cuối cùng được xác định dựa trên cơ sở yêu cầu độ chính xác của bản đồ thành lập (tức là phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ) và khả năng của kỹ thuật triển điểm lên bản đồ.

23

Sai số vị trí điểm trên bản đồ do hai nguồn gây ra:

- Sai số đo vẽ trên thực địa

- Sai số triển điểm lên bản đồ

Theo tính toán, nếu triển điểm bằng compa và thước tỷ lệ, sai số triển điểm không nhỏ hơn 0,18 mm trên bản đồ. Nếu triển điểm bằng máy triển tọa độ chuyên dụng thì sai số này có thể đạt tới 0,1 mm trên bản đồ.

Công tác đo đạc lưới tọa độ ở thực địa là công việc khó khăn và tốn kém. Vì vậy dẫn tới quan điểm cho rằng độ chính xác đo đạc lưới khống chế địa hình chỉ cần đạt mức tương đương với độ chính xác biểu diễn vị trí điểm lên bản vẽ. Nghĩa là sai số trung phương xác định vị trí điểm khống chế tọa độ cấp cuối cùng ở thực địa cần nhỏ hơn 0,18 mm hoặc 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ. Nếu mẫu số tỷ lệ bản đồ là M, ta có sai số trung phương vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng là:

MC = 0,18M (mm)

MC = 0,1M (mm)

Như vậy, độ lớn của MC phụ thuộc vào điều kiện kỹ thuật triển điểm và tỷ lệ bản đồ. Nếu triển điểm bằng compa và thước tỷ lệ thì:

MC = 0,18 M (mm) (5-19a)

Nếu triển điểm bằng máy triển tọa độ chuyên dụng thì:

MC = 0,1M (mm) (5-19b)

Tuy nhiên, trong thực tế khi xác định MC, cần lưu ý đến bài toán toán tổng thể. Giả sử đo vẽ bản đồ phục vụ thiết kế công trình. Giai đoạn đầu cần bản đồ tỷ lệ 1: 2000 để thiết kế tổng thể, ở giai đoạn thiết kế chi tiết tiếp theo sẽ cần bản đồ tỷ lệ 1:1000, 1: 500. Nếu chỉ thiết kế MC để đảm bảo đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/2000 cho giai đoạn đầu thì lưới khống chế này sẽ không đảm bảo cho đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/1000, 1/500 ở giai đoạn tiếp theo mà cần phải xây dựng lưới khống chế mới có độ chính xác cao hơn. Vì vậy để tiết kiệm chi phí xây dựng lưới, khi thiết kế lưới khống chế trắc địa phục vụ cho một công việc nào đó cần thỏa mãn yêu cầu độ chính xác đo vẽ bản đồ có tỷ lệ lớn nhất trong bài toán tổng thể.

5.3.2. Quan hệ hợp lí giữa độ chính xác của các cấp khống chế mặt bằng

Mạng lưới khống chế trắc địa phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình được xây dựng theo nhiều cấp. Thông thường số cấp khống chế sẽ tăng theo diện tích khu đo, mức độ phức tạp của địa hình và độ lớn của tỷ lệ bản đồ.

Giả sử lưới được xây dựng gồm n cấp: cấp 1, cấp 2,... cấp n. Các cấp lưới được đo đạc một cách độc lập, số liệu của cấp cao hơn được dùng làm số liệu gốc cho lưới cấp thấp hơn. Sai số đo trong mỗi cấp tương ứng là m1, m2,...mn, sai số tổng hợp vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng sẽ là:

(5-20)

Sai số của cấp thứ i+1 sẽ gồm hai thành phần:

24

- Sai số số liệu gốc của cấp cao hơn ( cấp thứ i) : mi

- Sai số đo của chính cấp thứ i+1 : mi+1

Gọi Mi+1 là sai số tổng hợp của cấp thứ i+1, ta có:

(5-21)

Gọi K là hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau. Ta có:

(5-22)

Thay vào công thức (5-20) ta có :

(5-23)

Thực tế, khi bình sai lưới cấp thấp nếu phải tính đến sai số số liệu gốc thì bài toán bình sai sẽ rất phức tạp. Vì vậy giá trị K hợp lý sẽ được chọn trên quan điểm: Chọn K sao cho sai số số liệu gốc của cấp trên (m i) ảnh hưởng đến sai số tổng hợp của cấp dưới (Mi+1) không đáng kể và có thể bỏ qua khi xử lý số liệu lưới cấp thấp. Như vậy khi đó việc xử lý số liệu lưới cấp thấp sẽ đơn giản hơn nhiều vì số liệu gốc được coi như là đại lượng không có sai số.

Trong lý thuyết sai số ta chấp nhận điều kiện: nếu ảnh hưởng của một nguồn sai số đến sai số tổng hợp nhỏ hơn 10% sai số tổng hợp thì có thể bỏ qua ảnh hưởng của nó. Theo điều kiện này, để bỏ qua ảnh hưởng của sai số số liệu gốc của cấp thứ i (mi) đến sai số tổng hợp của cấp thứ i+1 (Mi+1) thì:

(5-24)

Như vậy khi thiết kế lưới khống chế địa hình nên chọn hệ số giảm độ chính xác giữa hai cấp lưới kề nhau là K 2,2. Nếu chọn hệ số K < 2,2 thì khi bình sai lưới cấp thấp phải tính đến ảnh hưởng sai số số liệu gốc cấp cao, bài toán bình sai sẽ trở nên phức tạp. Tuy nhiên nếu chọn K quá lớn sẽ dẫn đến độ chính xác của các cấp khống chế sẽ quá cao, gây khó khăn trong quá trình đo đạc, đôi khi không thể thực hiện được hoặc là yêu cầu kỹ thuật không cần thiết. Vì vậy trong các quy phạm thường ước tính sai số với hê số K = 2 - 3. Đó chính là quan hệ hợp lí về độ chính xác giữa các cấp khống chế mặt bằng.

5.3.3. Phương pháp ước tính độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng

Thực tế, sơ đồ phát triển lưới khống chế (số cấp khống chế) và độ chính xác của từng cấp đã được chỉ rõ trong các quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình. Tuy nhiên việc nghiên cứu các phương pháp ước tính độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng vẫn có một ý nghĩa thiết thực bởi hai lý do sau:

25

- Giúp hiểu rõ được cơ sở lý thuyết của các quy định trong quy phạm về độ chính xác của các cấp khống chế.

- Khi thực hiện một nhiệm vụ trắc địa mà không yêu cầu nhất thiết phải tuân theo đúng quy phạm thì căn cứ vào điều kiện riêng của khu đo và lợi ích kinh tế kỹ thuật ta có thể tự tính được độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế.

Khi thực hiện xây dựng lưới khống chế phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình có hai trường hợp xảy ra:

* Trường hợp 1: Khu vực đo vẽ có ít hoặc không có điểm khống chế nhà nước.

Trước hết, xây dựng một lưới khống chế cơ sở phủ trùm cả khu đo, sau đó chêm dày tuần tự các lưới cấp thấp cho đủ mật độ cần thiết. Lưới khống chế được xây dựng trong trường hợp này gọi là lưới độc lập.

* Trường hợp 2: Khu vực đo vẽ đã đủ điểm khống chế cấp cao làm cơ sở phát triển lưới cấp thấp.

Lưới được xây dựng bằng cách tiến hành chêm dày cho đủ mật độ cần thiết. Sơ đồ lưới chêm dày thường được tiến hành tuần tự từ cấp 1 đến cấp n. Lưới khống chế được xây dựng trong trường hợp này gọi là lưới chêm dày.

Việc ước tính độ chính xác của các cấp khống chế trong hai trường hợp sẽ khác nhau về phương pháp. Sau đây ta sẽ nghiên cứu phương pháp ước tính của từng trường hợp.

1. Ước tính độ chính xác cấp khống chế mặt bằng của lưới độc lập

Giả sử , xây dựng lưới khống chế độc lập gồm n cấp, hệ số giảm độ chính xác giữa các cấp kề nhau là K. Ta có quan hệ sai số trung phương vị trí điểm các cấp như sau:

m2 = K m1

m3 = K m2 = K2 m1

...............................

mi = K i-1. m1

Khi đó công thức ( 5-20 ) có thể viết dưới dạng

M2C

= m21 . ( 1 +K2 + K4 + ... + K 2(n-1) ) (5-25)

Đặt : Q =( 1 +K2 + K4 + ... + K 2(n-1) ) (5-26)

Ta có :

M2C = m2

1 Q

Suy ra sai số trung phương vị trí điểm cấp thứ i là:

(5-27)

26

Công thức (5-27) được dùng để tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất mi cho cấp thứ i. Nhìn vào công thức ta thấy để tính được mi ta cần biết MC, K và Q.

Trình tự tính toán có thể thực hiện theo bước sau:

- Tính MC theo công thức (5-19a) hoặc (5-19b);

- Chọn số cấp khống chế n và hệ số suy giảm độ chính xác K (K = 23).

- Tính Q theo công thức (5-26);

- Tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất cho từng cấp khống chế theo công thức (5-27).

Ví dụ 1: Để phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/5000 của một khu vực A, cần xây dựng lưới khống chế mặt bằng dạng độc lập, lưới gồm 3 cấp. Hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau (K) là 2,3. Tính độ chính xác cần thiết của từng cấp lưới.

Giải : Độ chính xác của cấp khống chế cuối cùng (sai số tổng hợp) là:

MC = 0,18 x 5000 mm = 0,9 m

Ta có:

Q = ( 1 +K2 + K4 + ... + K 2(3-1) ) = 1 + (2,3)2 + (2,3)4 = 34,274

Gọi m1, m2, m3 tương ứng là độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế cấp 1, 2, 3.

Áp dụng công thức 5-27, ta có độ chính xác của từng cấp khống chế sẽ là:

Ví dụ 2: Để phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 của một khu vực A, cần xây dựng lưới khống chế mặt bằng dạng độc lập, lưới gồm 2 cấp. Hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau (K) là 2,5. Tính độ chính xác cần thiết của từng cấp lưới.

Giải: Độ chính xác của cấp khống chế cuối cùng (sai số tổng hợp) là:

MC = 0,18 x 2000 mm = 0,36 m

Ta có:

Q = ( 1 +K2+... + K 2(2-1) )= 1 + (2,5)2 = 7,25

Gọi m1, m2 tương ứng là độ chính xác cần thiết của khống chế cấp 1, 2.

Áp dụng công thức 5-27, ta có độ chính xác của từng cấp khống chế sẽ là:

27

Trong một số trường hợp độ chính xác của mạng lưới trắc địa được đặc trưng bởi sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất trong lưới tam giác hoặc sai số khép tương đối giới hạn trong đường chuyền. Vì vậy cần phải tính chuyển sai số trung phương vị trí điểm mi chuyển thành các sai số trên.

* Chuyển sai số vị trí điểm yếu mi thành sai số trung phương tương đối

cạnh yếu ( ) trong lưới tam giác

Giả sử có hai điểm A và B biết tọa độ là XA, YA và XB, YB và sai số tương ứng là mXA, mYA, mXB, mYB. Sai số vị trí điểm của chúng được tính theo công thức:

và

(5-28)

Trong đó : mA, mB tương ứng là sai số trung phương vị trí điểm A và B

Chiều dài cạnh AB (SAB) tính theo công thức:

Giả sử tọa độ hai điểm không có sự phụ thuộc (độc lập nhau) thì từ công thức trên ta có:

(5-29)

Trong đó mS là sai số trung phương của cạnh AB.

Nếu các tọa độ thành phần của hai điểm có độ chính xác như nhau, tức là:

Thay vào (5-29) ta có

(5-30)

Kết hợp (5-28) với (5-29) ta có:

(5-31)

Từ (5-30) và (5-31) suy ra:

(5-32)

28

Công thức (5-32) chứng tỏ nếu hai điểm độc lập nhau về sai số thì sai số trung phương chiều dài cạnh sẽ bằng sai số trung phương vị trí điểm một đầu cạnh.

Từ kết luận trên ta thấy rằng khi ước tính được sai số trung phương vị trí điểm yếu (mi) trong lưới tam giác ta có thể chuyển thành sai số trung phương tương

đối cạnh yếu ( ) theo công thức:

(5-33)

Trong đó Si là chiều dài cạnh trung bình của lưới tam giác cấp thứ i.

Ví dụ 3: Cho lưới tam giác có chiều dài cạnh trung bình là 225 m, sai số trung phương vị trí điểm yếu trong lưới là m = 0,15 m. Tính sai số trung phương tương đối cạnh yếu của lưới.

Giải: Áp dụng công thức (5-33), ta có sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất của lưới là:

Ví dụ 4: Cho lưới tam giác có chiều dài cạnh trung bình là 400 m, sai số trung phương vị trí điểm yếu trong lưới là m = 80 mm. Tính sai số trung phương tương đối cạnh yếu của lưới.

Giải: Sai số trung phương vị trí điểm yếu của lưới tính theo đơn vị m là:

m = 80 mm = 0,08 m

Áp dụng công thức (5-33), ta có sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất của lưới là:

* Chuyển sai số vị trí điểm yếu mi thành sai số khép tương đối giới hạn

trong đường chuyền

Sai số khép tương đối giới hạn trong đường chuyền là tỷ số giữa sai số khép giới hạn vị trí điểm cuối đường chuyền (fSi) với tổng chiều dài đường chuyền ([S]):

Sai số khép tương đối giới hạn của cấp thứ i =

Theo lý thuyết về độ chính xác trong tuyến đường chuyền phù hợp:

- Trước bình sai điểm yếu nhất là điểm cuối của tuyến, sai số tương ứng là Mi.

- Sau bình sai điểm yếu nhất là điểm giữa của tuyến, sai số tương ứng là mi.

29

- Sai số trung phương vị trí điểm cuối đường chuyền trước bình sai lớn gấp 2,5 lần sai số trung phương vị trí điểm giữa đường chuyền sau bình sai, tức là :

Mi = 2,5 mi. (5-34)

Lấy sai số giới hạn bằng 2 lần sai số trung phương ta có sai số khép giới hạn vị trí đường chuyền sẽ là:

(5-35)

Như vậy ta thấy rằng khi ước tính được sai số trung phương vị trí điểm yếu (mi) trong lưới đường chuyền ta có thể chuyển thành sai số khép tương đối giới hạn

( ) theo công thức:

(5-36)

Ví dụ 5: Cho lưới đường chuyền tổng chiều dài các cạnh là 1500 m, sai số trung phương vị trí điểm yếu trong lưới m = 0,15 m.Tính sai số khép tương đối giới hạn của lưới.

Giải: Áp dụng công thức (5-36), ta có sai số khép tương đối giới hạn của lưới là:

2. Ước tính độ chính xác các cấp khống chế mặt bằng trong lưới chêm dày

Giả sử trong khu vực đo vẽ đã có lưới cấp cao với độ chính xác đặc trưng là sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh:

Để đảm bảo đủ mật độ điểm cần chêm dày thêm các lưới cấp thấp theo tuần tự từ cấp 1 đến cấp n. Độ chính xác của các cấp này được đặc trưng bởi sai số trung

phương tương đối chiều dài cạnh: , , ...,

Chọn hệ số suy giảm độ chính xác giữa các cấp khống chế là K, ta lập được quan hệ :

.......................................

(5-37)

30

Từ đó suy ra:

(5-38)

Công thức (5-38) cho phép ta xác định được hệ số suy giảm độ chính xác K

khi biết được độ chính xác của lưới cấp cao đã có trên khu đo , số cấp khống chế

cần xây dựng n và yêu cầu độ chính xác cấp khống chế cuối cùng .

Thay K vào công thức (5-37) ta tính được T i là mẫu số của sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh cấp thứ i.

Nếu xây dựng lưới tam giác thì ta có yêu cầu sai số trung phương tương đối cạnh yếu của cấp thứ i là:

(5-39)

Khi chêm dày lưới khống chế dạng đường chuyền thì sai số khép tương đối giới hạn của đường chuyền cấp thứ i sẽ là :

(5-40)

Ví dụ 6: Trên khu vực đo vẽ đã có lưới tam giác hạng IV Nhà nước với sai số trung phương tương đối cạnh yếu là mS/S=1/70000. Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn cần xây dựng hệ thống lưới khống chế mặt bằng đảm bảo cấp thấp nhất có sai số tương đối 1/2000. Chọn phương án chêm dày bốn cấp khống chế, tính sai số trung phương tương đối cạnh yếu của của ba cấp khống chế chêm dày và sai số trung phương tương đối giới hạn tương ứng.

Giải: Chọn phương án chêm dày bốn cấp khống chế. áp dụng công thức (5- 38), ta có hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau là:

Gọi , , , lần lượt là sai số trung phương tương đối cạnh yếu của

cấp khống chế cấp 1, 2, 3, 4.

Áp dụng công thức (5-37), ta có:

31

Lấy sai số giới hạn bằng hai lần sai số trung phương, ta có sai số trung phương tương đối giới hạn của các cấp lưới được thể hiện trong bảng 5-6.

Bảng 5-6 – Kết quả tính độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng

Loại sai số Cấp 1 Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4

Sai số trung phương tương đối cạnh yếu

Sai số trung phương tương đối giới hạn

Ví dụ 7: Trên khu vực đo vẽ đã có lưới tam giác hạng IV Nhà nước với sai số trung phương tương đối cạnh yếu là mS/S=1/70000. Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn cần xây dựng hệ thống lưới khống chế mặt bằng đảm bảo cấp thấp nhất có sai số tương đối 1/6000. Chọn phương án chêm dày ba cấp khống chế, tính sai số trung phương tương đối cạnh yếu của ba cấp khống chế chêm dày và sai số trung phương tương đối giới hạn tương ứng.

Giải : Chọn phương án chêm dày ba cấp khống chế. áp dụng công thức (5-38), ta có hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau là:

Gọi , , lần lượt là sai số trung phương tương đối cạnh yếu của cấp

khống chế cấp 1, 2, 3.

Ta có:

Lấy sai số giới hạn bằng hai lần sai số trung phương, ta có sai số trung phương tương đối giới hạn của các cấp lưới được thể hiện trong bảng 5-7.

32

Bảng 5-7 – Kết quả tính độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng

Loại sai số Cấp 1 Cấp 2 Cấp 3

Sai số trung phương tương đối cạnh yếu

Sai số trung phương tương đối giới hạn


1. Tại sao phải nghiên cứu độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế.2. Việc xác định độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế được dựa trên cơ

sở nào?3. Độ chính xác cần thiết của cấp khống chế cuối cùng phụ thuộc vào yếu tố

nào. Công thức cụ thể?4. Tính độ chính xác cần thiết của cấp khống chế cuối cùng phục vụ đo vẽ bản

đồ tỷ lệ 1/2000, 1/5000, 1/10 000.5. Khái niệm về hệ số suy giảm độ chính xác của hai cấp khống chế kề nhau.

Hệ số này được chọn bằng bao nhiêu là hợp lý? Tại sao?6. Để phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/10 000 của một khu

vực A, cần xây dựng lưới khống chế mặt bằng dạng độc lập, lưới gồm 3 cấp. Hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau (K) là 2,5. Tính độ chính xác cần thiết của từng cấp lưới.

7. Trên khu vực đo vẽ đã có lưới tam giác hạng IV nhà nước với sai số trung phương tương đối cạnh yếu là mS/S=1/70 000. Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn cần xây dựng hệ thống lưới khống chế mặt bằng đảm bảo cấp thấp nhất có sai số tương đối 1/4000. Chọn phương án chêm dày ba cấp khống chế, tính sai số trung phương tương đối cạnh yếu của của ba cấp khống chế chêm dày và sai số trung phương tương đối giới hạn tương ứng.

8. Để phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/1000 của một khu vực A, cần xây dựng lưới khống chế mặt bằng dạng độc lập, lưới gồm 3 cấp. Các phương án chọn hệ số suy giảm độ chính xác giữa hai cấp khống chế kề nhau (K) như sau :

1. K = 1,4 2. K = 2,3 3. K = 3,8Anh (chị) sẽ chọn phương án nào? Tại sao? Với phương án được chọn, anh

(chị) tính toán cụ thể độ chính xác cần thiết của từng cấp lưới.

5.4. Công tác thiết kế, khảo sát và xây dựng tiêu mốc lưới khống chế

5.4.1. Nội dung thiết kế lưới khống chế mặt bằng

Để đảm bảo được yêu cầu về độ chính xác và hiệu quả kinh tế cao, khi xây dựng lưới khống chế mặt bằng cần phải tiến hành thiết kế lưới.

33

Nội dung bản thiết kế là một phương án kỹ thuật tương đối hoàn chỉnh trong đó xác định rõ mục tiêu, nhiệm vụ, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, kế hoạch tổ chức thi công nhằm đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu kỹ thuật đề ra và hiệu quả kinh tế cao. Bản thiết kế được phê duyệt bởi cơ quan có thẩm quyền là cơ sở để kiểm tra nghiệm thu sản phẩm. Nội dung thiết kế kỹ thuật lưới khống chế mặt bằng bao gồm các phần:

1. Mục đích, yêu cầu và phạm vi nhiệm vụ

a. Mục đích: Lưới được xây dựng để đo vẽ bản đồ phục vụ quy hoạch thị trấn X ( hoặc xây dựng khu công nghiệp Y ...).

b. Yêu cầu: Lưới được thành lập theo đúng quy phạm..., quy định..., tiêu chuẩn với các chỉ tiêu kỹ thuật sau: ...

c. Phạm vi nhiệm vụ: Lưới được xây dựng trên diện tích...phục vụ đo vẽ bao nhiêu ha.

2. Cơ sở pháp lý của việc lập luận chứng KT-KT

Phần này liệt kê các văn bản được dùng làm cơ sở pháp lý của việc lập luận chứng KT-KT.

3. Khái quát chung về khu vực thiết kế kỹ thuật

a. Đặc điểm, tình hình khu đo: Phần này bao gồm các thông tin về vị trí, ranh giới, đặc điểm địa hình, địa vật, đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội có liên quan đến việc thi công lưới khống chế mặt bằng.

a1. Đặc điểm địa lý tự nhiên

Khu đo giới hạn từ kinh độ Tây...đến kinh độ Đông..., từ vĩ độ Bắc ... đến vĩ độ Nam..., thuộc xã (huyện, tỉnh)..., phía Đông giáp..., phía Tây giáp..., phía Bắc giáp..., phía Nam giáp...

Ví dụ 1: Phạm vi đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 nằm trong khoảng:

Từ 21008'07"5 đến 21021'15" độ vĩ Bắc.

105032' 30" đến 105045'37,5" độ kinh Đông.

Thuộc các huyện Tam Dương, Vĩnh Tường, Yên Lạc, thị xã Vĩnh Yên, huyện Bình Xuyên, thị xã Phúc Yên, huyện Mê Linh thuộc tỉnh Vĩnh Phúc.

Phía Đông khu đo được tiếp giáp với khu vực đã được đo vẽ bản đồ địa hình mới tỷ lệ 1/2000, 1/5000 thuộc dự án xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý tỷ lệ 1/2000, 1/5000 thành phố Hà Nội.

* Đặc điểm địa hình:

Dựa vào tài liệu trắc địa cũ (có thể kết hợp với khảo sát thực địa) để mô tả khái quát đặc điểm địa hình khu đo.

Ví dụ 2: Khu vực đo vẽ có độ cao địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam. Phía Đông Bắc là khu vực đồi núi: núi Đá Tống, núi Ba Tương ở độ cao 196 mét, phía Tây Nam là khu vực đồng bằng giáp sông Hồng, sông Lô ở độ cao 8 - 20mét. Địa

34

hình phức tạp và tồn tại ở 3 dạng: đồng bằng, đồi thấp xen kẽ đồng bằng và đồi núi (trung du).

Khu vực đồng bằng ở khu vực phía nam khu đo. Góc nghiêng mặt đất không quá 2o, chênh cao không quá 20 mét.

Vùng đồi thấp lúp xúp xen kẽ đồng bằng có hầu hết ở các xã trong khu đo. Phần lớn góc nghiêng mặt đất không quá 6o, chênh cao không quá 30 mét.

Vùng đồi núi trung du: tập trung ở các xã phía Đông Bắc khu đo. Phần lớn góc nghiêng mặt đất từ 6o đến 15o, chênh cao không quá 200 mét.

* Chất đất: Mô tả chất đất của khu vực đo vẽ

Ví dụ 3: Khu vực đồng bằng ven sông Hồng đất phù sa, cát, đất thịt pha cát. Khu vực đồi núi đất sét lẫn sỏi và sỏi đá. Nhìn chung nền địa chất trên toàn khu vực ổn định.

* Thực phủ: Mô tả lớp phủ thực vật trên khu vực đo vẽ

Ví dụ 4: Vùng đồng bằng: lúa, hoa màu.

Vùng đồi: cây lấy gỗ như bạch đàn, thông; cây công nghiệp như chè ngoài ra còn cây tạp, cây ăn quả.

Khu vực dân cư: các vườn cây tạp, cây ăn quả.

* Đặc điểm khí hậu: Mô tả đặc điểm khí hậu của khu vực đo vẽ.

Ví dụ 5: Khu đo chịu ảnh hưởng thời tiết khí hậu nhiệt đới gió mùa và được chia làm 4 mùa rõ rệt:

Mùa xuân: từ tháng 2 đến tháng 4, thường có mưa phùn, độ ẩm cao.

Mùa hạ: từ tháng 5 đến tháng 7, nắng nóng và mưa rào.

Mùa thu: từ tháng 8 đến tháng 10, mát mẻ, trời đẹp, ít mưa.

Mùa đông: từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau, có gió mùa đông bắc, trời rét, sương mù.

* Đặc điểm giao thông, thuỷ hệ: Mô tả đặc điểm hệ thống đường sá, sông ngòi, kênh mương...

Ví dụ 6: Khu vực đo vẽ bản đồ địa hình có mạng lưới giao thông thuận tiện, phát triển.

Đường sắt từ Hà Nội đi Yên Bái.

Quốc lộ 2 từ Phù Lỗ đi Yên Bái.

Ngoài ra các tuyến đường giao thông liên huyện, liên xã tạo thành mạng lưới giao thông dày đặc.

Thuỷ hệ: sông Hồng chạy dọc biên phía Nam khu đo là ranh giới giữa Vĩnh Phúc và Hà Tây kết hợp với các sông nhỏ tự nhiên trong khu vực và mạng lưới kênh, mương tưới tiêu tạo thành hệ thống thuỷ hệ cung cấp đầy đủ nước sinh hoạt và canh tác nông nghiệp.

35

a2. Đặc điểm dân cư, kinh tế, xã hội

Dựa vào bản đồ cũ (nếu cần kết hợp với kết quả khảo sát thực tế) để mô tả. Khi mô tả cần chỉ ra các đặc điểm sẽ tạo điều kiện thuận lợi, các đặc điểm sẽ làm khó khăn khi đến địa phương để khảo sát thi công lưới.

Ví dụ 7: Đây là khu vực tập trung dân cư đông đúc, kinh tế trọng điểm của tỉnh Vĩnh Phúc. Ngoài thị xã Vĩnh Yên, Phúc Yên, kinh tế các xã còn lại chủ yếu là nông nghiệp. Dịch vụ du lịch phát triển ở Vĩnh Yên, khu nghỉ mát Tam đảo và bắt đầu phát triển ở Phúc Yên, Xuân Hoà. Các khu công nghiệp đã và đang được xây dựng và hình thành dọc quốc lộ 2 như lắp ráp ô tô, xe máy ở Phúc Yên .v.v.

Tình hình trật tự trị an tốt. Khi thi công các đơn vị cần chú ý đến việc bảo đảm an toàn cho người lao động, bảo đảm các phương tiện và các thiết bị sản xuất.

b. Hiện trạng thông tin tư liệu

b1. Điểm toạ độ Nhà nước: Phần này thống kê các điểm toạ độ Nhà nước và các điểm địa chính cơ sở hiện có trên và lân cận khu vực đo vẽ.

b2. Điểm độ cao Nhà nước: Phần này thống kê các điểm độ cao Nhà nước và các điểm địa chính cơ sở hiện có trên và lân cận khu vực đo vẽ.

b3. Tư liệu bản đồ địa hình: Phần này thống kê các loại bản đồ địa hình đã có trên khu vực, đặc điểm của từng loại và mức độ sử dụng tư liệu.

b4. Tư liệu ảnh chụp từ máy bay: Phần này liệu kê tất cả các ảnh chụp máy bay mới nhất có trên khu đo, chú ý nói rõ năm chụp, cơ quan chụp và các thông số kỹ thuật của ảnh như : Máy bay, máy chụp ảnh, tiêu cự máy ảnh, kích thước phim , tỷ lệ ảnh trung bình, độ cao bay chụp: 1605m, độ phủ dọc, độ phủ ngang, góc xoay ảnh trung bình, góc nghiêng, sai số ép phẳng. Cuối cùng đánh giá mức độ sử dụng tư liệu phim ảnh.

4. Thiết kế kỹ thuật

a. Các văn bản dùng trong thiết kế thi công

Phần này liệt kê các văn bản làm cơ sở trong thiết kế thi công.

Ví dụ một số loại văn bản:

- Quy phạm đo tam giác hạng I, II, III, IV Nhà nước do Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước ban hành năm 1976.

- Thông tư hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia VN-2000 số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20/6/2001 gọi tắt là tài liệu [4].

- Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/5000 - 96TCN 43-90 (phần ngoài trời) do Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) ban hành năm 1990, gọi tắt là tài liệu [5].

- Quy chế quản lý chất lượng công trình - sản phẩm đo đạc bản đồ của Tổng cục Địa chính (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) ban hành tháng 11 năm 1997 gọi tắt là tài liệu [9].

36

b. Trang thiết bị kỹ thuật của đơn vị

Phần này giới thiệu các loại máy móc, trang thiết bị dự kiến sẽ dùng để thi công lưới. Chú ý nêu rõ lý lịch, các chỉ tiêu kỹ thuật của máy và thiết bị.

c. Lựa chọn phương án thiết kế

Phần này chỉ rõ phương án thiết kế lưới được chọn và lý do chọn phương án đó.

d. Thiết kế sơ đồ lưới trên bản đồ

Sử dụng bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nhất đã có trên khu đo để chọn điểm khống chế, thiết kế đồ hình lưới. Lưới khống chế phải được thiết kế rải đều trên toàn bộ khu đo và đảm bảo đủ mật độ điểm . Lưới có thể được xây dựng theo phương pháp truyền thống hoặc phương pháp trắc địa vệ tinh (GPS).

Theo phương pháp truyền thống có thể lựa chọn một trong hai dạng đồ hình : tam giác hoặc đường chuyền. Nếu chọn đồ hình tam giác thì ưu tiên thiết kế theo dạng tam giác đều, góc không nhỏ hơn 30o, số tam giác giữa hai cạnh gốc không quá 1015. Nếu chọn đồ hình dạng đường chuyền thì ưu tiên chọn các đường chuyền duỗi thẳng, cạnh tương đối đều nhau, trong lưới có thể có nhiều vòng khép kín và các điểm nút, chiều dài của tuyến không vượt quá giới hạn quy định cho từng cấp lưới đường chuyền.

Theo phương pháp trắc địa vệ tinh (GPS) đồ hình lưới có thể được linh động hơn, không cần đảm bảo tầm nhìn thông cho tất cả các điểm.

5. Kết quả khảo sát, lựa chọn điểm

Phần này sẽ trình bày kết quả khảo sát, lựa chọn điểm: chỉ rõ những điểm đạt yêu cầu, những điểm phải thay thế và phương án thay thế.

Sau khi chọn điểm trên bản đồ, phải ra thực địa kiểm tra đối chiếu lại xem vị trí đã chọn có khả thi hay không (có thể theo thời gian, thực địa đã có sự thay đổi so với bản đồ cũ). Nếu vị trí đã chọn không khả thi để đặt điểm, phải chọn ngay vị trí thay thế.

6. Kết quả ước tính độ chính xác mạng lưới

Phần này trình bày toàn bộ kết quả ước tính độ chính xác mạng lưới.

Từ sơ đồ lưới, máy móc, dụng cụ, ước tính sai số các yếu tố đặc trưng cho độ chính xác của lưới xem có đạt yêu cầu đề ra không.

Việc ước tính có thể thực hiện bằng thủ công (tính tay) hoặc bằng phần mềm lập sẵn trên máy tính. Nếu sử dụng phần mềm, cần chỉ rõ sử dụng phần mềm nào.

7. Chọn phương án đo ngắm và quy định các hạn sai đo đạc

Phần này trình bày các phương án đo ngắm và các hạn sai đo đạc.

8. Tổng hợp khối lượng các loại công việc, dự kiến kế hoạch, tiến độ và biện pháp tổ chức thi công

Phần này trình bày:

37

- Tổng khối lượng công việc

- Kế hoạch thi công, tiến độ thi công

- Biện pháp thi công

9. Bảng dự toán kinh phí

Phần này trình bày bảng dự toán kinh phí để xây dựng lưới. Căn cứ vào khối lượng công việc, định mức và đơn giá khảo sát để lập bảng dự toán kinh phí.

5.4.2. Khảo sát, chọn điểm

Theo thời gian, điều kiện thực địa đã có những thay đổi. Vì vậy sau khi chọn điểm và thiết kế sơ đồ lưới trên bản đồ địa hình cũ cần đem sơ đồ ra thực địa để xem xét, đối chiếu vị trí điểm khống chế đã được chọn nhằm quyết định vị trí chính thức. Căn cứ vào điều kiện thực địa hiện tại, phát hiện những điểm không hợp lý của sơ đồ đã chọn, nếu thấy không đạt các yêu cầu kỹ thuật thì cần tìm phương án thay thế ngay tại chỗ. Khảo sát, chọn điểm lưới khống chế địa hình cần dựa trên một số yêu cầu kỹ thuật sau:

* Lưới được xây dựng theo phương pháp truyền thống

1. Các điểm tam giác hoặc đường chuyền cần đặt ở nơi có nền đất chắc chắn, ổn định, thuận tiện cho việc chôn mốc, dựng tiêu và đặt máy đo ngắm, dễ bảo quản mốc để sử dụng lâu dài.

2. Đặt điểm ở đỉnh cao nhất so với địa hình xung quanh để không phải xây dựng cột tiêu cao, tốt nhất là nên đặt máy trên giá ba chân để đo ngắm.

3. Chọn điểm ở vị trí thuận lợi cho việc phát triển lưới cấp thấp và bao quát được nhiều địa hình, địa vật xung quanh, dễ dàng đo vẽ chi tiết bản đồ.

4. Đảm bảo tầm ngắm thông ở tất cả các hướng, các tia ngắm phải cao hơn chướng ngại vật từ 0,5 đến 1 m. Nếu đo góc trong thành phố thì tia ngắm không quá gần các công trình cao, các khu công nghiệp để tránh ảnh hưởng của chiết quang cục bộ.

5. Nếu đặt điểm đo trên các công trình cao thì phải thiết kế luôn phương án đo nối để chuyền tọa độ và phương vị xuống điểm mốc chôn dưới mặt đất.

* Lưới khống chế được xây dựng theo phương pháp trắc địa vệ tinh (GPS)

- Vị trí điểm được chọn phải phù hợp với yêu cầu của thiết kế kỹ thuật, thuận lợi cho việc đo nối và cho các công tác đo đạc tiếp theo.

- Điểm chọn phải được đặt ở nơi có nền đất, đá ổn định, sử dụng được lâu dài và an toàn khi đo đạc.

- Vị trí điểm chọn phải thuận tiện cho việc lắp đặt máy thu và thao tác khi đo, có khoảng không rộng và góc cao của vệ tinh phải lớn hơn 150.

- Vị trí điểm chọn phải thuận tiện cho việc thu tín hiệu vệ tinh, tránh hiện tượng nhiễu tín hiệu do quá gần các trạm phát sóng và sai số đa đường dẫn (Multipath) do phản xạ tín hiệu từ các địa vật xung quanh điểm đo. Vị trí điểm chọn

38

phải cách xa nguồn phát sóng vô tuyến công suất lớn (như tháp truyền hình, trạm vi ba...) lớn hơn 200 m và cách xa cáp điện cao thế lớn hơn 50 m;

- Không cần đảm bảo tầm ngắm thông cho tất cả các điểm.

Sau khi chọn điểm, quyết định vị trí chính thức, đóng cọc gỗ làm dấu tạm thời.

* Quy cách xây dựng mốc tam giác và đường chuyền cấp 1, 2:


1.Tại sao phải thiết kế lưới khống chế mặt bằng?2. Nội dung của bản thiết kế lưới?3. Sơ đồ lưới khống chế được thiết kế trên bản đồ hay trên thực địa. Khi thiết

kế sơ đồ lưới cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản nào?4. Tại sao phải khảo sát, chọn điểm khống chế địa hình. Yêu cầu kỹ thuật của

vị trí điểm khống chế.5. Giả sử cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/500. Trên khu đo đã có các bản đồ địa hình

cũ tỷ lệ 1:50 000, 1:100 000, 1/10000. Hỏi nên sử dụng tờ bản đồ tỷ lệ nào để thiết kế sơ đồ lưới khống chế?

39

a)

b)

c)

5.5. Giới thiệu chung về lưới tam giác

5.5.1. Khái niệm

Lưới tam giác là lưới khống chế trắc địa mặt bằng. Trong đó các điểm khống chế được liên kết với nhau theo quan hệ hình học là các tam giác.

Lưới tam giác là một dạng cơ bản để xây dựng lưới khống chế theo phương pháp truyền thống. Hệ thống lưới hạng I, II của miền Bắc nước ta được xây dựng theo đồ hình này.

Lưới tam giác có các ưu điểm:

- Kết cấu đồ hình chặt chẽ

- Số trị đo thừa nhiều nên có điều kiện tốt để kiểm tra chất lượng kết quả đo và nâng cao độ chính xác

Lưới tam giác có các nhược điểm:

- Đồ hình lưới không linh hoạt.

- Công tác chọn điểm rất khó khăn vì tại một điểm cần thông hướng tới nhiều điểm khác. Ở khu vực có địa hình phức tạp hoặc có nhiều địa vật che khuất sẽ rất khó chọn điểm, phải xây dựng cột tiêu cao mới đảm bảo thông hướng.

5.5.2. Phân loại lưới tam giác

1. Phân loại theo trị đo trong lưới

Trong lưới tam giác, trị đo có thể hoàn toàn là góc, hoàn toàn là cạnh, hoặc cả góc và cạnh. Vì vậy, tuỳ thuộc vào chủng loại trị đo, lưới tam giác được phân thành ba loại:

- Lưới tam giác đo góc: Trị đo trong lưới hoàn toàn là góc.

Ví dụ : Cho đồ hình lưới tam giác:

Trong đó: A, B là hai điểm gốc cấp cao;

SC là cạnh gốc;

I, II, ...VI là các điểm cần xác định tọa độ;

Trị đo trong lưới là các góc 1, 2...18.

40

Hình 5-6: Sơ đồ lưới tam giác đo góc

a

B21

3

4

5 6

8 9

711

10

12

13 15

1416

17

18

I

II

III

IV

V

VI

Sc

- Lưới tam giác đo cạnh: Trị đo trong lưới hoàn toàn là cạnh.




Trị đo trong lưới là các cạnh S1, S2,..., S12.

- Lưới tam giác đo góc cạnh: Trị đo trong lưới gồm cả góc và cạnh.




Trị đo trong lưới là các cạnh S1, S2,..., S12 và các góc 1,2...18.

Lưới này đo toàn bộ tất cả các góc và các cạnh.




41

Hình 5-9: Sơ đồ lưới tam giác đo góc cạnh

B

a

S1

S2

S3

S4 S5

S7

S8

I

II

III

IV

V

VI

1

2

3

45

67

8 9

1011

12

S6

Hình 5-8: Sơ đồ lưới tam giác đo góc cạnh

S12

S11

S9

S10

S8

S7

S6

S5

S4

S3

S2

S1

a

B1 2

34

5

6

7 8

910

11

12

14 15

1317

16

18

I

II

III

IV

V

VI

Hình 5-7: Sơ đồ lưới tam giác đo cạnh

B

a

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S10

S9

S11

S12

I

II

III

IV

V

VI

Trị đo trong lưới là các cạnh S1, S2,..., S8 và các cạnh 1, 2,..., 12.

Lưới này đo một số góc và một số cạnh.

a. Lưới tam giác đo góc

Như trên đã phân tích, trị đo trong lưới tam giác này hoàn toàn là góc đo. Để có được toạ độ các điểm mới, ngoài số liệu đo góc lưới còn phải có các số liệu gốc tối thiểu sau :

- Tọa độ một điểm gốc để định vị mạng lưới

- Một cạnh gốc để xác định tỷ lệ lưới

- Một phương vị gốc để định hướng mạng lưới

Từ phương vị gốc, kết hợp với giá trị các góc sau bình sai ta có thể tính chuyền phương vị cho các cạnh khác theo công thức tính chuyền phương vị. Từ chiều dài cạnh gốc, kết hợp với giá trị các góc sau bình sai, tính ra chiều dài tất cả các cạnh còn lại trong lưới theo định lý sin trong tam giác. Sau khi tính được phương vị và chiều dài cho tất cả các cạnh, kết hợp với toạ độ điểm gốc sẽ tính chuyền toạ độ cho tới tất cả các điểm mới ở trong lưới theo công thức của bài toán thuận.

b. Lưới tam giác đo cạnh

Như trên đã phân tích, trị đo trong lưới tam giác này hoàn toàn là cạnh. Để có được toạ độ các điểm mới, ngoài số liệu đo góc lưới còn phải có các số liệu gốc tối thiểu sau:



Trong lưới tam giác đo cạnh, không cần có cạnh gốc để xác định tỷ lệ như trong lưới tam giác đo góc.Vì tỷ lệ lưới ở đây đã được xác định thông qua các cạnh đo.

Tương tự như lưới tam giác đo góc, việc tính ra toạ độ các điểm mới trong lưới đo cạnh được thực hiện như sau:

Từ chiều dài các cạnh sau bình sai, áp dụng định lý cos trong tam giác tính ra các góc. Từ phương vị gốc, kết hợp với giá trị các góc tính chuyền phương vị cho các cạnh khác. Sau khi tính được phương vị cho tất cả các cạnh, kết hợp với chiều dài các cạnh sau bình sai và toạ độ điểm gốc sẽ tính chuyền toạ độ cho tới tất cả các điểm mới ở trong lưới theo công thức của bài toán thuận.

c. Lưới tam giác đo góc cạnh

Trị đo trong lưới gồm có góc và cạnh (có thể là tất cả các góc, tất cả các cạnh hoặc chỉ đo một số góc và cạnh ). Để có được toạ độ các điểm mới, ngoài số liệu đo góc lưới còn phải có các số liệu gốc tối thiểu sau:


42


Tương tự như lưới tam giác đo cạnh, trong lưới này không cần có cạnh gốc để xác định tỷ lệ. Vì tỷ lệ lưới ở đây đã được xác định thông qua các cạnh đo.

Việc tính ra toạ độ các điểm mới trong lưới đo cạnh được thực hiện như sau:

Từ chiều dài các cạnh và các góc đo sau bình sai, áp dụng định lý cos hoặc sin trong tam giác tính ra các góc chưa được đo. Từ phương vị gốc, kết hợp với giá trị các góc tính chuyền phương vị cho các cạnh khác. Sau khi tính được phương vị cho tất cả các canh, kết hợp với chiều dài các cạnh sau bình sai và toạ độ điểm gốc sẽ tính chuyền toạ độ cho tới tất cả các điểm mới ở trong lưới theo công thức của bài toán thuận.

Trước đây khi công nghệ đo dài chưa phát triển, việc đo dài gặp khó khăn nên lưới tam giác thường được xây dựng dưới dạng tam giác đo góc. Ngày nay các loại máy đo dài quang điện được ứng dụng rộng rãi, việc đo chiều dài các cạnh tương đối thuận lợi và có độ chính xác rất cao nên lưới tam giác đo cạnh cũng đã được sử dụng đáng kể. Tuy nhiên lưới tam giác đo cạnh có nhược điểm là ít trị đo thừa, hơn nữa máy toàn đạc ngày nay cho phép đo được cả góc và cạnh với độ chính xác cao nên lưới tam giác được xây dựng dưới dạng đo góc cạnh là chủ yếu.

2. Phân loại theo độ chính xác

Theo độ chính xác lưới tam giác được phân chia thành các cấp hạng sau:

- Lưới tam giác nhà nước: Hạng I, II, III, IV

- Lưới tam giác cấp 1, cấp 2

- Lưới tam giác nhỏ

a. Lưới tam giác Nhà nước

Lưới tam giác Nhà nước được xây dựng theo bốn cấp hạng: Hạng I, II, III, IV. Trong đó lưới hạng I có độ chính xác cao nhất, phủ trùm toàn quốc. Lưới hạng II được chêm dày vào lưới hạng I, sau đó chêm dày thêm lưới hạng III và hạng IV.

Độ chính xác của lưới hạng I là cao nhất, độ chính xác của lưới hạng II, III, IV giảm dần.

Lưới tam giác hạng I có cạnh dài trung bình 25 km (cạnh dài nhất 42 km, cạnh ngắn nhất là 9 km), góc nhỏ nhất không nhỏ hơn 40o. Đo góc với sai số trung phương 0”.7, đo cạnh khởi đầu với sai số trung phương tương đối 1:400 000. Sai số trung phương tương đối của cạnh yếu nhất sau bình sai không lớn quá 1:300 000.

Lưới tam giác hạng II có chiều dài cạnh trung bình 14 km (cạnh dài nhất 27 km, cạnh ngắn nhất 5 km). Đo góc với sai số trung phương 1”.0. Cạnh gốc là cạnh của lưới tam giác hạng I hoặc được đo với sai số trung phương tương đối 1:300000. Sai số trung phương tương đối của cạnh yếu nhất sau bình sai không lớn quá 1:200000.

Lưới tam giác hạng III và hạng IV được xây dựng theo hình thức chêm dày vào giữa các điểm tam giác hạng I và hạng II. Các cạnh của lưới tam giác hạng III

43

từ 5-8 km, cạnh của lưới tam giác hạng IV từ 2-5 km. Sai số trung phương đo góc tương ứng là 1”,5 và 2”,0. Sai số trung phương tương đối của cạnh yếu nhất sau bình sai không lớn quá 1:120 000 và 1:70 000.

Thực tế việc ứng dụng lưới tam giác vào xây dựng lưới khống chế mặt bằng Nhà nước ở Việt Nam:

+ Giai đoạn 1960-1966: Xây dựng lưới tam giác hạng I và II miền Bắc

- Lưới tam giác hạng I và hạng II miền Bắc được đo đạc từ năm 1960-1964, tính toán bình sai xong năm 1966 dưới sự giúp đỡ của các chuyên gia Trung Quốc từ khâu thiết kế tới thi công đo đạc và tính toán chỉnh lý số liệu, trong đó khu Tây 2 hoàn toàn do lực lượng đo đạc Việt Nam thực hiện.

- Lưới hạng I miền Bắc được chia làm ba khu có độ gối phủ hai hàng điểm để tính toán bình sai, đó là khu Đông, khu Tây 1 và khu Tây 2. Khu Đông được tính toán bình sai với một điểm gốc là điểm Núi Ngũ Lĩnh trên lãnh thổ Trung Quốc, khu Tây I và khu Tây 2 được tính toán theo toạ độ đã bình sai của khu Đông. Hệ thống toạ độ được xác định trên cơ sở tính chuyển từ điểm Núi Ngũ Lĩnh thuộc lưới của Trung Quốc.

- Mạng lưới có kết cấu là lưới tam giác đo góc, các cạnh đáy và phương vị Laplace được bố trí khá đều trên toàn lưới. Đồ hình nói chung đạt yêu cầu trừ một số điểm tại khu vực biên giới chỉ có một tam giác đơn nên độ chính xác không cao.

- Đo đạc ngoại nghiệp được thực hiện theo quy trình kỹ thuật chặt chẽ, độ chính xác đo góc, đo cạnh đạt khá cao. Thành quả tính toán được chuyển từ Trung Quốc sang và được lưu trữ cẩn thận tại Việt Nam.

+ Giai đoạn 1977-1983: Xây dựng lưới tam giác hạng I Bình Trị Thiên.

- Từ năm 1977-1983 Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã giao nhiệm vụ cho Liên đoàn Đo đạc Đại Địa (sau đó là Liên hiệp Xí nghiệp Trắc địa-Bản đồ số 2) tiến hành đo đạc lưới tam giác hạng I khu vực Bình Trị Thiên từ vĩ độ 16010’ đến 17010’ nối tiếp lưới thiên văn - trắc địa Miền Bắc. Lưới gồm 25 điểm, trong đó có 3 điểm đo trùng lưới Thiên văn - Trắc địa miền Bắc. Toạ độ của lưới được xác định từ ba điểm trùng này.

+ Giai đoạn 1983-1989: Xây dựng lưới tam giác hạng II miền Trung.

Năm 1983, với sự tham gia của Liên Xô (cũ), Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã quyết định phương án xây dựng lưới tam giác hạng II dày đặc thay thế cho việc xây dựng lưới tam giác hạng I dày đặc và chêm dày lưới tam giác hạng II.

Liên đoàn Đo đạc Đại địa đã tiến hành đo 351 điểm tam giác hạng II miền Trung từ vĩ độ 10030’ đến 16025’ và kinh độ 107050’ đến 109013’. Chiều dài cạnh trung bình là 10-15 km.

b. Lưới tam giác cấp 1, cấp 2

44

Điểm tam giác nhà nước không đủ mật độ cần thiết phục vụ cho đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, vì thế phải chêm dày thêm bằng các điểm cấp thấp, gọi là lưới khống chế khu vực. Lưới khống chế khu vực được chia làm hai cấp: cấp 1 và cấp 2.

Lưới khống chế khu vực được xây dựng dưới hai dạng: lưới tam giác hoặc lưới đường chuyền. Lưới khống chế khu vực được xây dựng dưới dạng tam giác gồm có lưới tam giác giải tích cấp 1 và cấp 2.

Lưới tam giác giải tích cấp 1 được xây dựng dưới dạng lưới chêm dày hoặc lưới độc lập. Ở khu vực đã có lưới Nhà nước thì lưới tam giác giải tích cấp 1 sẽ là dạng lưới chêm dày. Trên khu đo có diện tích nhỏ, không đủ điểm khống chế Nhà nước thì xây dựng lưới tam giác giải tích cấp 1 theo dạng lưới độc lập.

Lưới tam giác giải tích cấp 2 được xây dựng chủ yếu theo phương pháp chêm dày dựa trên các điểm tam giác nhà nước và lưới giải tích cấp 1.

Mật độ điểm của lưới cấp 2 trở lên cần đảm bảo 4 điểm trên 1km2 đối với khu vực xây dựng và 1 điểm trên 1 km2 đối với khu vực chưa xây dựng.

Sai số trung phương vị trí điểm khống chế khu vực so với điểm lân cận không vượt quá 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập.

c. Lưới tam giác nhỏ

Lưới tam giác nhỏ là lưới chêm dày vào mạng lưới khống chế trắc địa mặt bằng Nhà nước và lưới khu vực để đảm bảo mật độ điểm phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình. Tỷ lệ bản đồ đo vẽ càng lớn thì mật độ điểm khống chế càng cao.

5.5.3. Lưới tam giác cấp 1, cấp 2

1. Các dạng đồ hình

Đồ hình lưới tam giác giải tích cấp 1 được lựa chọn trên cơ sở diện tích, hình dạng, địa hình khu đo, số lượng và sự phân bố của các điểm khống chế hạng cao đã có.

Sau đây giới thiệu một số dạng lưới tam giác giải tích được ứng dụng trong thực tế.

45

a

B

C

I

II

Hình 5-11: Lưới hình quạtHình 5-10: Lưới chêm điểm

B

aC

I

Trong hình 5-10:

- A, B, C là hai điểm khống chế cấp cao;

- I là điểm cần xác định tọa độ.

Trong hình 5-11:

- A, B, C là hai điểm khống chế cấp cao;

- I, II là các điểm cần xác định tọa độ.

Trong hình 5-12:

- A, B là hai điểm khống chế cấp cao;

- I, II là các điểm cần xác định tọa độ.

Trong hình 5-13:


- I, II,..,V là các điểm cần xác định tọa độ.

Trong hình 5-14:

A, B là hai điểm khống chế cấp cao;

I, II,...,VIII là các điểm cần xác định tọa độ.

46

Hình 5-12: Tứ giác trắc địa

aB

I

II

Hình 5-13: Đa giác trung tâm

B

a

I

II

III

IVV

a

B

I

II

III

IV

V VII

VIIIVI

Hình 5-14: Chuỗi tam giác đơn

Trong hình 5-15:


I, II,...,VI là các điểm cần xác định tọa độ.

47Hình 5-16: Lưới tam giác dày đặc

a

BI II III IV

VIII

XIIXI

VIIVIV

IX X

XIVXIII

Hình 5-15: Chuỗi tam giác hình tuyến

BA

I III V VII

VIIVII

Trong hình 5-16:


I, II,..., XIV là các điểm cần xác định tọa độ.

2. Các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác giải tích cấp 1, 2

Bảng 5-8 – Các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác giải tích cấp 1, 2

TT Các yếu tố đặc trưngLưới tam giác giải tích

Cấp 1 Cấp 2

1 Chiều dài cạnh tam giác 1-5 km 1-3 km

2Giá trị góc nhỏ nhất

trong chuỗi tam giác30o 30o

Chêm điểm và lưới dày đặc 20o 20o

3Số tam giác tối đa trong chuỗi tam giác giữa

hai cạnh khởi đầu10 10

4 Sai số khép tam giác 20’’ 40’’

5 Sai số trung phương đo góc 5’’ 10’’

6 Sai số trung phương của cạnh khởi đầu 1:50000 1:20000

7 Sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất 1:20000 1:10000

3. Thiết kế lưới tam giác cấp 1, 2

Yêu cầu độ chính xác của lưới đã được đặt ra từ trước. Để đảm bảo về yêu cầu độ chính xác đó và hạn chế tối đa về chi phí thì lưới tam giác cấp 1, 2 phải được thiết kế ở trong phòng (thiết kế đồ hình và phương pháp đo), sau đó mới tiến hành triển khai thi công ở ngoài thực địa theo đồ hình và phương pháp đo đã thiết kế.

Nội dung của công tác này gồm có:

- Thiết kế đồ hình lưới trên nền bản đồ địa hình cũ tỷ lệ lớn nhất

- Dự kiến máy móc, thiết bị và phương pháp đo lưới

- Trên cơ sở đồ hình, máy móc và phương pháp đo tiến hành ước tính độ chính xác của lưới. Các bước thực hiện như sau:

+ Đo đạc trên bản đồ để có giá trị gần đúng của các trị đo

48

+ Chọn yếu tố đặc trưng cần đánh giá độ chính xác

Các yếu tố đặc trưng cho độ chính xác của lưới tam giác gồm có:

Sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất

Sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất

Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất

Sai số khép hướng dọc và hướng ngang của điểm.

Nếu độ chính xác của các yếu tố yếu nhất này đảm bảo được yêu cầu đặt ra thì các yếu tố còn lại trong lưới cũng sẽ đảm bảo.

+ Lựa chọn phương pháp ước tính độ chính xác. Nếu lưới đơn giản thì dùng các công thức gần đúng. Nếu mạng lưới lớn và phức tạp thì dùng phương pháp chặt chẽ.

Phương pháp gần đúng sử dụng những công thức gần đúng có sẵn để tính trực tiếp các sai số của các đại lượng cần đánh giá. Nhược điểm của phương pháp này là độ chính xác không cao và chỉ áp dụng được cho các dạng lưới điển hình.

Phương pháp chặt chẽ được thực hiện trên cơ sở của bài toán bình sai gián tiếp hoặc bình sai điều kiện. Theo sơ đồ mạng lưới lập bảng hệ số phương trình số hiệu chỉnh (bình sai gián tiếp) hoặc bảng hệ số phương trình điều kiện số hiệu chỉnh (bình sai điều kiện), lập bảng hệ số phương trình chuẩn hoặc phương trình chuẩn số liên hệ, lập hàm trọng số của các đại lượng cần đánh giá, cuối cùng tính ra sai số trung phương của đại lượng cần đánh giá.

Phương pháp chặt chẽ có thể được thực hiện bằng cách tính thủ công (tính trực tiếp bằng tay) hoặc sử dụng các phần mềm lập sẵn trên máy tính (sẽ được giới thiệu ở giáo trình Xây dựng lưới).

+ Tính sai số trung phương của các yếu tố đặc trưng của lưới tam giác, so sánh với yêu cầu đề ra. Sau khi tính sai số trung phương của các yếu tố đặc trưng của lưới tam giác, tiến hành so sánh với yêu cầu đề ra. Nếu sai số trung phương của các yếu tố đặc trưng nhỏ hơn hoặc bằng yêu cầu đề ra thì có nghĩa kết quả thiết kế đạt yêu cầu và tiến hành triển khai thi công lưới. Nếu sai số trung phương của các yếu tố đặc trưng lớn hơn yêu cầu đề ra thì kết quả thiết kế không đạt yêu cầu và cần phải có các phương án xử lí như sau:

- Thay đổi đồ hình lưới

- Thay đổi máy móc (máy có độ chính xác cao hơn)

- Thay đổi phương pháp đo.

CÂU HỎI ÔN TẬP1. Nội dung của phương pháp tam giác2. Phân loại lưới tam giác theo trị đo.3. Phân loại lưới tam giác theo độ chính xác

49

4. Số liệu gốc tối thiểu trong lưới tam giác bằng bao nhiêu? Tại sao?5. Ưu, nhược điểm của lưới tam giác? Vai trò của lưới tam giác trong giai

đoạn hiện nay?6. Các dạng đồ hình của lưới tam giác giải tích cấp 1, 2. Chỉ rõ số liệu gốc,

số liệu đo và số liệu cần xác định trong lưới.7. Khi nào thì xây dựng lưới tam giác giải tích cấp 1, 2 dưới dạng lưới độc

lập?8. Khi nào thì xây dựng lưới tam giác giải tích cấp 1, 2 dưới dạng lưới chêm

dày?9. Góc nhỏ nhất trong chuỗi tam giác, trong lưới chêm điểm, lưới dày đặc

bằng bao nhiêu?10. Đồ hình có lợi của lưới tam giác?

5.6. Đo đạc lưới tam giác cấp 1, cấp 2

Lưới tam giác giải tích cấp 1, 2 có thể được đo theo phương pháp truyền thống (đo các trị đo mặt đất : đo góc, đo cạnh) hoặc đo bằng công nghệ GPS. Việc ứng dụng công nghệ GPS sẽ được trình bày trong giáo trình “Công nghệ GPS”. Bài học này chỉ nội dung của phương pháp truyền thống.

5.6.1. Số vòng đo góc trong lưới tam giác giải tích cấp 1, 2

Số vòng đo góc được tính toán dựa vào chất lượng máy đo và yêu cầu độ chính xác. Nếu không có các yêu cầu riêng về số vòng đo thì thực hiện chương trình đo theo đúng yêu cầu của quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lớn. Bảng 5-9 trích từ quy định của quy phạm.

Bảng 5-9 – Số vòng đo trong lưới tam giác giải tích

Loại máy Số vòng đo góc

50

Cấp 1 Cấp 2

T2, theo 010, DT2, SET2B, TC600 và máy chính xác tương đương

3 2

T5, Theo 020, DT5... và các máy có độ chính xác tương đương

4 3

5.6.2. Đo góc, đo cạnh trong lưới tam giác cấp 1, 2

1. Đo góc trong lưới tam giác cấp 1, 2

a. Chuẩn bị máy móc, thiết bị

Để đo góc nằm ngang trong lưới tam giác giải tích cấp 1, 2 có thể sử dụng các loại máy sau:

Máy kinh vĩ chính xác như Theo -010, T2

- Máy kinh vĩ thường như Theo 020

- Máy kinh vĩ điện tử như DT2, DT5

- Máy toàn đạc điện tử Set 2, 3, 4 (B, C), TC1600, TC600.

Tuy nhiên hiện nay để kết hợp được công tác đo góc và đo cạnh cùng một lúc người ta thường sử dụng máy toàn đạc điện tử.

Tất cả các loại máy trên cần phải được kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trước khi đo. Tùy theo từng loại máy và yêu cầu độ chính xác ta thực hiện một số công việc kiểm nghiệm như sau:

1. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh ống thủy

2. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trụ ngắm của ống kính

3. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh lưới chữ thập

4. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trục quay của ống kính

5. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh sai số chỉ tiêu MO của bàn độ đứng

6. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trục ngắm của bộ phận dọi tâm quang học

7. Xác định sai số ren của bộ phận đo cực nhỏ quang học

8. Xác định sai số làm trùng vạch khắc bàn độ

9. Xác định sai số hệ thống của bộ đo cực nhỏ

10. Kiểm nghiệm sai số lệch tâm bộ phận ngắm

11. Kiểm nghiệm sai số lệch tâm bàn độ nằm ngang.

b. Phương pháp đo góc

Đo góc trong lưới tam giác giải tích cấp 1, cấp 2 được đo theo phương pháp đo góc đơn (nếu tại trạm máy có hai hướng đo) hoặc theo phương pháp đo góc toàn vòng (nếu tại trạm máy có từ ba hướng trở lên).

51

Để giảm ảnh hưởng của sai số khắc vạch bàn độ, khi chuyển từ vòng này sang vòng khác phải thay đổi số đọc hướng mở đầu một góc tính theo công thức sau:

(5-41)

Trong đó n là số vòng đo.

Ví dụ1: Cho số vòng đo n = 3, tính số đọc bàn độ hướng mở đầu cho từng vòng đo.

Giải: Khi chuyển từ vòng đo này sang vòng đo khác phải thay đổi số đọc hướng mở đầu một góc :

Số đọc bàn độ hướng mở đầu của các vòng sẽ là:

Vòng 1 :

Vòng 2:

Vòng 3 :

Ví dụ2: Cho số vòng đo n = 4, tính số đọc bàn độ hướng mở đầu cho từng vòng đo.

Giải: Khi chuyển từ vòng đo này sang vòng đo khác phải thay đổi số đọc hướng mở đầu một góc :

Số đọc bàn độ hướng mở đầu của các vòng sẽ là:

- Vòng 1: 0O m’n’

- Vòng 2 : 45O m’n’

- Vòng 3: 90O m’n’

- Vòng 4: 135O m’n’

b1. Nội dung của phương pháp đo góc đơn

Trong mỗi vòng đo, tiến hành đo tại hai vị trí bàn độ trái và phải. Đầu tiên đo ở vị trí bàn độ trái. Đặt trị số bàn độ hướng mở đầu L0, ngắm mục tiêu trái đọc số LT, quay máy thuận chiều kim đồng hồ, ngắm mục tiêu phải đọc số LP . Đảo kính sang bàn độ phải, đọc số RP, Tiếp tục quay ngược chiều kim đồng hồ ngắm mục tiêu trái , đọc số RT (hình 5-17).

Giá trị góc tính theo số đọc bàn độ trái ở vòng đo thứ i:

52

B

A

O T P

Hình 5-17:Đồ hình của phương pháp đo

góc đơn

Ti = LP - LT

Giá trị góc tính theo số đọc bàn độ phải ở vòng đo thứ i:

Pi = RP - RT

Giá trị góc trung bình của vòng đo thứ i:

Kết quả đo cần được ghi đầy đủ, rõ ràng, chính xác vào sổ đo. Việc kiểm tra số liệu đo phải được thực hiện ngay trong quá trình ghi sổ. Nội dung kiểm tra trong khi ghi sổ gồm có: kiểm tra sai số 2C, độ biến động sai số 2C, chênh giá trị góc giữa hai nửa lần đo, chênh giá trị góc giữa các lần đo.

Tính và kiểm tra sai số 2C:

2C = Li +1800 -Ri

Trong đó : Li là số đọc bàn độ trái

Ri là số đọc bàn độ phải

Độ lớn của sai số 2C phải nhỏ hơn hạn sai cho phép.

Tính và kiểm tra độ biến động sai số 2C:

Độ biến động của sai số 2C ((2C)) là khoảng chênh giữa giá trị 2C lớn nhất (2Cmax) và 2C nhỏ nhất ( 2Cmin).

(2C = (2C)max - (2C)min

Tính và kiểm tra chênh giá trị góc giữa hai nửa vòng đo:

i = T -P

i phải hơn một hạn sai cho phép.

Tính và kiểm tra chênh giá trị góc giữa các vòng đo:

ij = i - j

Trong đó : i, j lần lượt là giá trị góc của vòng đo thứ i và thứ j;

ij phải nhỏ hơn hạn sai cho phép.

b2. Nội dung của phương pháp toàn vòng

Giả sử, tại trạm máy O có ba hướng OA, OB, OC. Thao tác như sau (hình 5-18)

Đặt máy kinh vĩ tại điểm O và tiêu ngắm tại A, B, C. Tương tự như trên, tiến hành cân bằng, định tâm máy và tiêu ngắm chính xác. Chọn hướng mở đầu là hướng có chiều dài trung bình để tránh sai số do điều quang đồng thời tính trị số hướng mở đầu cho

53

O

A

B

C

T

P

Hình 5-18: Đồ hình của phương pháp đo góc toàn vòng

mỗi lần đo. Một lần đo được thực hiện cả hai vị trí bàn độ. Trình tự thao tác thực hiện trong từng vòng đo như sau:

* Nửa lần đo thuận kính

Đưa ống kính ngắm chính xác điểm A,

đặt trị số hướng mở đầu OA, đọc trị số hướng LA1 và ghi vào sổ đo. Quay máy theo chiều thuận kim đồng hồ lần lượt ngắm tới các điểm B, C rồi trở về A, sẽ đọc được các trị số hướng LB, LC, LA2 tương ứng. Như vậy hướng OA có hai trị số là LA1 và LA2.

* Nửa lần đo đảo kính

Đảo ống kính, ngắm lại tiêu A chính xác và đọc số RA1. Quay máy ngược chiều kim

đồng hồ ngắm điểm C, B rồi trở lại về A được các số đọc tương ứng là RC, RB, RA2. Như vậy kết thúc một lần đo. Lần đo thứ hai cũng tiến hành tương tự nhưng chỉ khác là thay đổi trị số hướng mở đầu.

Trong khi đo, người ghi sổ phải tính ngay trị số của sai số ngắm chuẩn 2C, trị số hướng trung bình của hai nửa lần đo và trị số góc của từng lần đo. Nếu thấy trị số 2C và độ biến động của nó vượt hạn sai thì phải đo lại.

Sau khi đo xong n lần đo ta tính trị số hướng trung bình của n lần đo. Trị số góc là hiệu trị số hai hướng đo sẽ được tính cụ thể tùy theo đồ hình lưới khống chế trắc địa.

Kết quả đo cần được ghi đầy đủ, rõ ràng, chính xác vào sổ đo. Việc kiểm tra số liệu đo phải được thực hiện ngay trong quá trình ghi sổ. Nội dung kiểm tra trong khi ghi sổ gồm có: kiểm tra sai số 2C, độ biến động sai số 2C, sai số khép nửa vòng đo, chênh lệch trị số hướng các vòng đo sau khi quy 0 ...

Tính và kiểm tra sai số 2C ( tương tự như trên)

Tính và kiểm tra độ biến động sai số 2C ( tương tự như trên)

Tính và kiểm tra sai số khép nửa vòng đo:

Sai số khép nửa vòng đo là chênh lệch giữa hai trị đo hướng mở đầu trong nửa vòng đo (trị đo bắt đầu và trị đo kết thúc nửa vòng đo).

Sai số khép nửa vòng đo phải hơn một hạn sai cho phép.

Nếu các sai số trên vượt hạn sai thì người ghi sổ phải báo ngay cho người đo biết để tiến hành đo lại ngay.

Nếu các sai số trên nằm trong hạn sai cho phép thì tiếp tục tính giá trị trung bình trị số hướng ở vòng đo:

Sau khi tính trị số hướng đã quy 0 của từng vòng đo, tính độ lệch trị số hướng của từng hướng tương ứng trong n vòng đo, độ lệch này được gọi là “

54

chênh lệch trị số hướng các vòng đo đã quy 0. Độ chênh này cũng phải nằm trong một hạn sai cho phép.

Các hạn sai dùng để kiểm tra kết quả đo góc lưới tam giác giải tích sẽ quy định tùy theo loại máy kinh vĩ đem dùng. Theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình các hạn sai quy định như bảng 5-10.

Bảng 5-10 – Hạn sai đo góc trong lưới tam giác giải tích

Các sai số đặc trưngT2 , Theo 010 T5 , Theo 020

Cấp 1 Cấp 2 Cấp 1 Cấp 2

Sai số khép nửa vòng đo 8” 8” 0,2’ 0,2’

Biến động của sai số 2C 12” 12” 0,5’ 0,5’

Chênh lệch trị số hướng các lần đo sau quy 0

8” 8” 0,2’ 0,2’

Sai số khép tam giác 20” 40” 20’ 40”

Sai số trung phương góc 5” 10’ 5” 10”

Sau khi đo xong một trạm máy, tính sai số trung phương trị số hướng một vòng đo theo công thức Pêtê:

(5-42)

Trong đó: v- chênh lệch giữa trị số hướng trung bình và trị số hướng ở các vòng đo;

k- số hướng đo tại trạm máy;

n- số vòng đo;

Sai số trung phương trị số hướng trung bình n vòng đo:

(5-43)

Sau khi đo toàn bộ lưới tam giác, tính được sai số khép tam giác theo công thức:

i = Ai + Bi +Ci - 1800 (5-44)

Trong đó : i là sai số khép tam giác thứ I;

Ai, Bi, Ci là các góc đo trong tam giác thứ i.

Với mỗi một tam giác ta có một sai số khép i tương ứng. Có n tam giác sẽ có n sai số khép i.

Ví dụ 3: Cho đồ hình lưới tam giác đo góc như hình 5-19. Trong đó A, B là hai điểm gốc; I, II, ..., V là các điểm cần xác định. Giá trị các góc đo được cho trong bảng 5-11. Tính các sai số khép tam giác.

Bảng 5-11 – Bảng số liệu đo góc

55

Tên góc

Giá trị góc

Tên góc

Giá trị góc

1 72028’54” 10 50032’30”

2 48024’06” 11 40010’42”

3 59006’48” 12 89017’18”

4 65029’54” 13 58026’00”

5 46022’06” 14 71000’42”

6 68007’30” 15 50033’30”

7 56052’54” 16 49016’52”

8 72017’30” 17 62030’06”

9 50049’36” 18 68012’38”

Giải: Sai số khép của các tam giác là:

Sai số trung phương đo góc lưới tam giác được tính theo công thức Ferero:

(5-45)

Ví dụ 4: Cho lưới tam giác cấp 2 gồm 10 tam giác, sai số khép hình của các tam giác là: 15”, 17”, -14”, -15”, -18”, 12”, 13”, 19”, 9”, 16”. Tính sai số trung phương đo góc.

Giải: Áp dụng công thức (5.45), ta có sai số trung phương đo góc sẽ là:

c. Các nguồn sai số trong đo góc

Khi đo góc ngang, có các nguồn sai số sau ảnh hưởng đến kết quả đo:

- Sai số do máy

56

Hình 5-19: Đồ hình lưới tam giác đo góc

14

8

1116

36

1

17

1815

1312

109

7

54

2

B

aI

II

III

IVV

- Sai số định tâm máy

- Sai số đo ngắm (bắt mục tiêu và đọc số)

- Sai số do môi trường.

Gọi m là sai số trung phương đo góc; m1, m2, ...m5 là ảnh hưởng của mỗi nguồn sai số kể trên thì ta có quan hệ sau:

(5-46)

Với một lưới tam giác, độ lớn sai số trung phương đo góc m đã được dự tính trước. Từ đó sử dụng phương trình (5-46) để tính toán mức ảnh hưởng của mỗi nguồn sai số được phép bằng bao nhiêu:

, với i = 15

Dễ nhận thấy phương trình (5-46) có 5 ẩn. Để giải được phương trình này ta phải giả thiết các nguồn sai số có mức ảnh hưởng đến sai số tổng hợp là như nhau (nguyên tắc đồng ảnh hưởng), tức là:

Từ đó ảnh hưởng của mỗi nguồn sai số sẽ là:

(5-47)

c1. Sai số do máy

Các sai số do máy gồm có các loại chủ yếu sau:

- Sai số 2C : Nguyên nhân là do trục quay ống kính HH không vuông góc với trục ngắm CC. Khắc phục bằng cách đo góc tại hai vị trí bàn độ trái và phải, lấy giá trị trung bình.

- Sai số 2i: Nguyên nhân do trục đứng VV không vuông góc với trục quay ống kính HH. Khắc phục bằng cách đo góc tại hai vị trí bàn độ trái và phải, lấy giá trị trung bình. Các hướng ngắm có độ cao đều nhau và bằng chiều cao máy.

- Sai số vạch khắc bàn độ: Nguyên nhân là do khoảng chia giữa các vạch khắc bàn độ không đều nhau. Khắc phục bằng cách đo góc tại nhiều vị trí bàn độ khác nhau (giữa các vòng đo thay đổi hướng mở đầu một lượng 1800/n, n là số vòng đo).

- Sai số lệch tâm bàn độ: Nguyên nhân là do tâm bàn độ nằm lệch khỏi trục đứng của máy. Khắc phục bằng cách đo ở hai vị trí bàn độ trái và phải lấy giá trị trung bình.

- Sai số lệch tâm bộ phận ngắm: Khắc phục bằng hai vị trí bàn độ trái và phải lấy giá trị trung bình.

c2. Sai số lệch tâm máy, lệch tâm tiêu ngắm

57

Nguyên nhân là tâm máy, tâm tiêu ngắm bị lệch khỏi tâm mốc. Khắc phục bằng cách định tâm máy và định tâm tiêu chính xác. Lựa chọn phương pháp định tâm đảm bảo yêu cầu độ chính xác đề ra.

c3. Sai số đo ngắm (sai số bắt mục tiêu và đọc số)

Sai số này do người đo gây ra, vì vậy cần khắc phục bằng cách nâng cao tính cẩn thận và tinh thần trách nhiệm của người đo, sử dụng người đo có tay nghề cao.

c4. Sai số do môi trường

Khi đo góc, các điều kiện của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, nắng, gió, bụi sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo góc. Trong đó đặc biệt phải kể đến là sai số chiết quang ngang (hiện tượng tia ngắm bị bẻ cong khi đi qua những môi trường không khí có chiết suất khác nhau).

Biện pháp khắc phục các sai số này là chọn thời gian đo hợp lý, có gradian nhiệt ổn định( thườnglà trước hoàng hôn và sau bình minh khoảng 1 giờ) và tránh bố trí hướng ngắm dọc bờ sông, bờ biển, qua khu công nghiệp.

2. Đo cạnh trong lưới tam giác

Khi đo cạnh trong lưới tam giác xảy ra hai trường hợp:

- Trường hợp 1: Cạnh cần đo là cạnh khởi đầu

Trường hợp này cần phải đo cạnh với độ chính xác cao và cạnh được sử dụng như số liệu gốc để tính ra chiều dài của các cạnh khác thông qua các góc đo sau bình sai theo định lý sin trong tam giác.

Thông thường độ chính xác của cạnh khởi đầu cần được đo với độ chính xác cao gấp 2 2.5 lần độ chính xác cạnh yếu trong lưới tam giác. Khi đó ảnh hưởng của sai số cạnh khởi đầu đến độ chính xác chiều dài cạnh yếu có thể bỏ qua. Theo quy phạm thì sai số trung phương tương đối cạnh khởi đầu không vượt quá 1 : 50 000 đối với lưới giải tích cấp 1 và 1 : 20 000 đối với lưới giải tích cấp 2.

- Trường hợp 2: Cạnh cần đo không phải là cạnh khởi đầu

Bảng 5-12 – Các thông số kỹ thuật của một số máy thông dụng

TT Tên máy

Độ chính xác đo

góc

Độ chính xác đo cạnh

Khoảng cách tối đaHãng sản

xuất1 gương 3 gương

1 CT.5 (10+5.10-6D) mm 1,5 km 5,0 km Nga

2 RED 2 (5+3.10-6D) mm 2,5 km 3,3 km Sokkia

3 RED 2L (5+3.10-6D) mm 4,6 km 5,2 km Sokkia

4 Geod 220 (5+5.10-6D) mm 2,3 km 4,0 km Geotronic

5 DI 1600 (3+2.10-6D) mm 2,5 km 3,5 km Wild

6 DI 3000S (3+1.10-6D) mm 9,0 km 11,0 km Wild

58

7SET 2B,

2C2” (3+2.10-6D) mm 2,4 km 3,1 km Sokkia

8SET 3B,

3C3” (5+5.10-6D) mm 2,2 km 3,0 km Sokkia

9SET 4B,

4C5” (5+3.10-6D) mm 1,2 km 2,2 km Sokkia

10 GPS 701 2” (2+2.10-6D) mm 2,4 km 3,1 km Topcon

11 TC 500 6” (5+5.10-6D) mm 0,7 km 1,1 km Wild

12 TC 600 3” (3+3.10-6D) mm 1,3 km 2,0 km Wild

13 TC 1010 3” (2+3.10-6D) mm 2,0 km 2,8 km Wild

14 TC 1610 1,5” (2+2.10-6D) mm 2,5 km 3,5 km Wild

Trường hợp này chiều dài cạnh chỉ đơn thuần là trị đo trong lưới, không được xem là cạnh gốc, vì vậy độ chính xác đo cạnh không cần cao như trường hợp đo cạnh khởi đầu.

Với công nghệ hiện nay, trong cả hai trường hợp việc đo đạc đều nên dùng các máy đo dài điện quang.

Độ chính xác đo dài bằng máy điện quang phụ thuộc các yếu tố:

- Đặc điểm cấu tạo máy.

- Điều kiện môi trường đo.

Công thức thực nghiệm tính sai số trung phương chiều dài cạnh đo:

mD = (a+b.10-6D) mm (5-48)

Trong đó: a và b là các hằng số xác định bằng thực nghiệm;

D là chiều dài cạnh.

Cách xác định hằng số a và b:

Dùng máy đo dài đo lại chiều dài các cạnh chuẩn, trên cơ sở so sánh trị đo bằng máy với chiều dài chuẩn đã biết để tính được sai số trung phương đo cạnh, từ đó thiết lập được các phương trình dạng (5-48) với ẩn số là a và b. Giải hệ phương trình này theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất sẽ tìm được a và b.

Khi chọn máy phải căn cứ vào độ chính xác và chiều dài cạnh đo để chọn máy cho thích hợp. Bảng 5-12 giới thiệu một số máy đo dài và toàn đạc điện tử thông dụng.


1. Tại sao phải thực hiện đo góc theo nhiều vòng đo? Số vòng đo trong lưới tam giác bằng bao nhiêu?

2. Khi đo góc trong lưới tam giác ta phải dùng máy gì? Các nội dung cần kiểm nghiệm máy trước khi đo?

59

3. Khi đo cạnh trong lưới tam giác ta phải dùng máy gì? Các nội dung cần kiểm nghiệm máy trước khi đo?

4. Để kết hợp công tác đo góc và đo cạnh cùng một lúc ta nên chọn loại máy nào? Tại sao?

5. Các phương pháp đo góc trong lưới tam giác giải tích cấp 1, 2? Nội dung và phạm vi áp dụng của từng phương pháp.

6. Các nội dung cần kiểm tra trong khi ghi sổ đo góc? Các hạn sai tưong ứng với từng nội dung đó.

7.Các nguyên nhân gây ra sai số đo góc trong tam giác và biện pháp khắc phục?

8. Cho lưới tam tam giác cấp 2 gồm 12 tam giác, sai số khép hình của các tam giác là: +11”, +15”,-12”, -19”, -10”, +6”, +13”, +17”, +8”, +16”, -12”, -13”. Tính sai số trung phương đo góc của lưới. Kết quả đo góc của lưới có đạt yêu cầu độ chính xác không? Tại sao?

5.7. Tính khái lược lưới tam giác

5.7.1. Nội dung tính khái lược lưới tam giác

Trước khi đưa số liệu đo của lưới vào bình sai cần phải kiểm tra lại số liệu đo đạc, bao gồm cả số liệu đo, các số liệu tính toán trong sổ đo và các số liệu tính toán khác như sai số trung phương trị số hướng trung bình, sai số trung phương đo góc, sai số khép các phương trình điều kiện xem có đạt hạn sai không. Ngoài ra, số liệu đo góc, đo chiều dài cạnh được thực hiện trên mặt đất, trong khi đó việc bình sai tính toán lưới tam giác giải tích được thực hiện trên mặt phẳng chiếu hình UTM hoặc Gauss, vì vậy phải thực hiện một số phép tính hiệu chỉnh để chuyển các kết quả đo lên mặt phẳng chiếu hình. Sau bình sai mạng lưới sẽ tính tọa độ các điểm trong hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM hoặc Gauss. Tất cả các công việc tính toán đó được gọi là tính khái lược lưới tam giác.

Nội dung tính khái lược gồm có:

1. Kiểm tra các số liệu đo đạc

2. Lập bảng kết quả đo

3. Lập bảng các số liệu gốc

4. Lập sơ đồ lưới tam giác

5. Giải gần đúng các lưới tam giác

6. Tính tọa độ gần đúng các điểm tam giác

7. Tính các số hiệu chỉnh để chuyển kết quả đo lên mặt phẳng UTM hoặc Gauss.

8. Kiểm tra sai số khép các phương trình điều kiện và đánh giá độ chính xác kết quả đo.

60

5.7.2. Các công thức áp dụng


Nội dung phần này là kiểm tra lại toàn bộ kết quả đo để khẳng định tính đúng đắn khách quan của kết quả đo, phát hiện các sai sót, nhầm lẫn của người đo và người ghi sổ, tính toán. So sánh kết quả đo và tính toán trong sổ đo với hạn sai mà trong quy phạm hoặc thiết kế kỹ thuật đã quy định xem có đạt yêu cầu hay không.


Dựa vào sổ đo để lập bảng kết quả đo. Bảng kết quả đo gồm có hai loại: bảng kết quả đo góc và bảng kết quả đo cạnh.

- Bảng kết quả đo góc gồm có các cột: số hiệu góc, tên trạm máy, tên điểm ngắm bên trái, bên phải và giá trị góc.

- Bảng kết quả đo cạnh gồm có các cột: thứ tự, số hiệu cạnh, điểm đầu, điểm cuối cạnh và chiều dài cạnh.

Ví dụ 1:


Tên góc Trạm máyĐiểm

Ngắm trái

Điểm

ngắm phảiGiá trị góc

1 A B I 72028’54”

2 B I A 48024’06”

3 I A B 59006’48”

4 B II I 65029’54”

5 II I B 46022’06”

6 I B II 68007’30”

7 II III I 56052’54”

8 I II III 72017’30”

9 III I II 50049’36”

10 III IV I 50032’30”

11 I III IV 40010’42”

12 IV I III 89017’18”

13 IV V I 58026’00”

14 I IV V 71000’42”

15 V I IV 50033’30”

16 I V A 49016’52”

17 A I V 62030’06”

61

18 V A I 68012’38”

Ví dụ2:

Bảng 5-14 – Bảng số liệu đo cạnh

Tên cạnh Điểm đầu Điểm cuối Giá trị cạnh (m)

S1 B I 1215,356

S2 B II 1531,412

S3 A I 1002,138

S4 II I 1264,387

S5 I III 1785,145

S6 III II 1354,318

S7 III IV 1130,256

S8 IV I 1456,687

S9 IV V 1087,217

S10 V I 1687,315

S11 V A 1274,948

3. Lập bảng số liệu gốc

Bảng số liệu gốc thể hiện tên điểm, tọa độ điểm hoặc chiều dài và phương vị đã biết.

Ví dụ 3:

Bảng 5-15 – Bảng số liệu gốc

Tên điểm Tọa độ X(m) Tọa độ Y(m)

A 2335848,327 502816,328

B 2335912,318 503718,521

4. Lập sơ đồ lưới tam giác

Sơ đồ lưới tam giác rất cần thiết cho tính chuyền chiều dài cạnh khi giải tam giác, tính chuyền góc phương vị hoặc tính tọa độ các điểm.

Căn cứ vào độ lớn của khu đo và quy mô lưới tam giác mà chọn tỷ lệ thích hợp để vẽ sơ đồ lưới tam giác. Thông thường vẽ sơ đồ lưới giải tích cấp 1với tỷ lệ 1:25 000 hoặc 1:10 000. Dựa vào bảng số liệu đo, dùng thước thẳng chia vạch milimet và thước đo độ để vẽ sơ đồ mạng lưới tam giác lên giấy vẽ.

5. Giải gần đúng lưới tam giác

62

Mục đích của giải gần đúng lưới tam giác nhằm tính ra chiều dài gần đúng của các cạnh tam giác phục vụ cho tính toạ độ gần đúng của các điểm.

Trước hết các góc đo được hiệu chỉnh sơ bộ sai số khép tam giác. Các bước tính hiệu chỉnh sơ bộ:

- Tính sai số khép tam giác theo công thức (5-44).

- Tính số hiệu chỉnh cho các góc:

(5-49)

Trong đó: VA, VB, VC tương ứng là các số hiệu chỉnh của góc Ai, Bi, Ci.

- Tính các góc sau hiệu chỉnh sơ bộ sai số khép tam giác:

(5-50)

Trong đó: A , B , C là giá trị các góc sau khi hiệu chỉnh sơ bộ sai số khép tam giác của các góc

A , B , C .

Ví dụ 4: Cho đồ hình lưới tam giác đo góc như hình 5-20. Trong đó A, B là hai điểm gốc; I, II, ..., V là các điểm cần xác định. Giá trị các góc đo được cho trong bảng 5-16. Hiệu chỉnh sơ bộ lưới tam giác và tính các góc sau hiệu chỉnh sơ bộ:


Tên góc Giá trị góc Tên góc Giá trị góc

1 72028’54” 10 50032’30”

2 48024’06” 11 40010’42”

3 59006’48” 12 89017’18”

4 65029’54” 13 58026’00”

63

14

8

1116

36

1

17

1815

1312

109

7

54

2

B

aI

II

III

IVV

Hình 5-20: Đồ hình lưới tam giác đo góc

5 46022’06” 14 71000’42”

6 68007’30” 15 50033’30”

7 56052’54” 16 49016’52”

8 72017’30” 17 62030’06”

9 50049’36” 18 68012’38”

Giải : - Tính các sai số khép

Áp dụng công thức (5-44), ta có sai số khép của các tam giác là:

- Hiệu chỉnh sơ bộ (tính các số hiệu chỉnh cho các góc)

Áp dụng công thức (5-49), ta có số hiệu chỉnh của các góc là:

- Tính giá trị các góc sau hiệu chỉnh sơ bộ

Áp dụng công thức (5-50), ta có giá trị góc 1 sau hiệu chỉnh sơ bộ là:

Tương tự ta sẽ tính được cho các góc còn lại, kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng 5-17.

Bảng 5-17 – Kết quả hiện chỉnh sơ bộ lưới tam giác

64

Tên góc đo

Giá trị góc đo

Số hiệu

chỉnh

Tên góc

sau hiệu chỉnh

Giá trị góc

sau hiệu chỉnh

1 72028’54” +4” 1’ 72028’58”

2 48024’06” +4” 2’ 48024’10”

3 59006’48” +4” 3’ 59006’52”

4 65029’54” +10” 4’ 65030’04”

5 46022’06” +10” 5’ 46022’16”

6 68007’30” +10” 6’ 68007’40”

7 56052’54” 00” 7’ 56052’54”

8 72017’30” 00’’ 8’ 72017’30”

9 50049’36” 00” 9’ 50049’36”

10 50032’30” -10” 10’ 50032’20”

11 40010’42” -10” 11’ 40010’32”

12 89017’18” -10” 12’ 89017’08”

13 58026’00” -4” 13’ 58025’56”

14 71000’42” -4” 14’ 71000’38”

15 50033’30” -4” 15’ 50033’26”

16 49016’52” +8” 16’ 49017’00”

17 62030’06” +8” 17’ 62030’14”

18 68011’38” +8” 18’ 68011’44”

Từ các trị đo góc sau khi hiệu chỉnh sai số khép tam giác và chiều dài cạnh khởi đầu, áp dụng định lý sin để giải ra các cạnh còn lại. Các góc sau khi hiệu chỉnh sai số khép tam giác chỉ là các góc gần đúng nên giá trị cạnh tính theo các giá trị góc này chỉ là cạnh gần đúng, vì thế việc giải này gọi là giải gần đúng tam giác. Theo định lý hàm số sin:

(5-51)

Trong đó : ai, bi, ci là chiều dài các cạnh

Giả sử ai là cạnh đã biết, từ đó sẽ giải được bi và ci theo công thức :

(5-52)

65

Để thuận tiện, tất cả các số liệu tính toán nên thể hiện trên bảng tính.

Ví dụ 5: Với đồ hình lưới đã cho tại ví dụ 4, hãy giải ra chiều dài các cạnh

Giải: Trong tam giác ABI, cạnh đã biết là cạnh AB, cần tính cạnh AI và BI.

Sử dụng góc đã hiệu chỉnh sơ bộ, áp dụng định lý sin trong tam giác ta có :

Trong tam giác IBII, cạnh đã biết là cạnh BI, cần tính cạnh I II và cạnh BII. Cách tính như trong tam giác ABI.

Tương tự, ta tính ra các cạnh trong các tam giác còn lại.

Thông qua ví dụ 4 và ví dụ 5 ta đã giải gần đúng lưới tam giác ở hình 5-22.

6. Tính toạ độ gần đúng các điểm của lưới tam giác

Tính toạ độ gần đúng của các điểm tam giác để phục vụ cho tính số cải chính góc đo và cạnh đo nhằm chuyển kết quả đo lên mặt phẳng Gauss hoặc UTM.

Việc giải ra toạ độ gần đúng có thể thực hiện theo hai cách:

- Cách thứ nhất: Từ phương vị gốc và giá trị các góc đo tính chuyền phương vị cho các cạnh khác. Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh tính và toạ độ điểm gốc tính chuyền toạ độ cho các điểm còn lại theo công thức của bài toán thuận.

Công thức tính chuyền phương vị:

(5-53a)

hoặc: (5-53b)

Trong đó: là phương vị của cạnh thứ i và i+1

Ci là góc chuyền phương vị giữa cạnh thứ i và cạnh thứ i+1

Công thức (5-53a) dùng trong trường hợp Ci là góc ngoặt trái, công thức (5-53b) dùng trong trường hợp Ci là góc ngoặt phải

Công thức tính toạ độ theo bài toán thuận:

(5-54)

Trong đó : Xj, Yj là toạ độ của điểm J;

Xi, Yi là toạ độ của điểm I;

Sij là chiều dài canh IJ;

ij là phương vị cạnh IJ.

- Cách thứ hai:

66BA

C

Hình 5-21: Đồ hình giao hội thuận

Sử dụng công thức Iunge trong giao hội thuận để tính toạ độ điểm thứ ba khi biết toạ độ hai điểm và hai góc đo. Ví dụ hình 5-21.

Trong đó A, B là hai điểm đã biết toạ độ, C là điểm cần tính; 1, 2 là giá trị

góc đo đã biết. Khi đó toạ độ điểm C sẽ được tính theo công thức Iunge:

(5-55)

7. Tính các số hiệu chỉnh

+ Tính số dư mặt cầu của tam giác:

Số dư mặt cầu là hiệu số của tổng ba góc trong của tam giác cầu và tổng ba góc của tam giác phẳng. Số dư mặt cầu sẽ được tính theo công thức:

(5-56)

Trong đó: a, b là chiều dài hai cạnh tam giác

C là góc xen giữa hai cạnh a, b

R - bán kính trung bình của trái đất

Với các tam giác có diện tích nhỏ hơn 10 km2 thì không cần tính số hiệu chỉnh này.

+ Tính số hiệu chỉnh quy tâm

Thực tế trong khi đo đạc, có trường hợp không thể đặt tâm máy trùng với tâm mốc được mà phải chấp nhận đo lệch tâm. Tức là tâm máy lệch khỏi tâm mốc một đoạn e. Vì vậy để có được trị đo đúng cần phải tính số hiệu chỉnh quy tâm máy c” theo công thức:

(5-57)

Trong đó : là yếu tố lệch tâm về góc do lệch tâm chiều dài e gây ra;

Sij là chiều dài cạnh ij;

Aij là trị số hướng ij.

Tương tự có trường hợp không thể đặt tâm tiêu trùng với tâm mốc lệch khỏi tâm mốc một đoạn e1và cần phải tính số hiệu chỉnh quy tâm tiêu r” theo công thức:

(5-58)

Trong đó : i là yếu tố lệch tâm về góc do lệch tâm chiều dài e1 gây ra.

+ Tính số hiệu chỉnh khi chuyển trị đo hướng về mặt phẳng Gauss hoặc UTM

67

Công thức tính số hiệu chỉnh khi chuyển trị đo hướng về mặt phẳng Gauss hoặc UTM:

(5-59)

Trong đó: lần lượt là số hiệu chỉnh cho hướng ij , ji;

R là bán kính trung bình của trái đất;

Xi, Xj lần lượt là tung độ của điểm i và j;

Ym là hoành độ trung bình của điểm i và J.

(5-60)

Số hiệu chỉnh này chỉ cần tính cho lưới giải tích 1 có cạnh tương đối dài và ở xa kinh tuyến trục của múi chiếu.

+ Tính số hiệu chỉnh chiều dài cạnh

Chiều dài cạnh đo trên mặt đất phải được tính chuyển về mặt Elipxoid thực dụng, sau đó từ mặt Elipxoid chuyển về mặt phẳng Gauss hoặc UTM.

Gọi: S là chiều dài cạnh ngang đo được trên mặt đất;

SH là số hiệu chỉnh khi chuyển chiều dài cạnh S về mặt Elipxoid;

SY là số hiệu chỉnh khi chuyển chiều dài cạnh từ mặt Elipxoid về mặt phẳng Gauss hoặc UTM;

S0 là chiều dài cạnh trên mặt phẳng chiếu hình Gauss hoặc UTM.

Ta có :

S0 = S + SH + SY (5-61)

- Tính số hiệu chỉnh SH

(5-62)

Trong đó: S là chiều dài cạnh ngang trên mặt đất

R là bán kính trung bình của trái đất

Hm là chiều cao trung bình của cạnh và được tính theo công thức:

(5-63)

với Hi, Hj lần lượt là độ cao của điểm đầu i và điểm cuối j của cạnh.

- Tính số hiệu chỉnh SH

Chuyển về mặt phẳng Gauss:

(5-64)

68

Trong đó: Hm là hoành độ trung bình của cạnh và được tính theo công thức:

(5-65)

với Yi, Yj lần lượt là hoành độ của điểm đầu i và điểm cuối j của cạnh.

Chuyển về mặt phẳng UTM:

(5-66)

Trong đó: m0 là tỷ lệ chiếu trên kinh tuyến trục

Với múi chiếu 60, m0 = 0,9996

8. Tính và kiểm tra sai số khép của phương trình điều kiện

Sau khi chuyển tất cả kết quả đo lên mặt phẳng Gauss hoặc UTM, tiến hành tính sai số khép các phương trình điều kiện và so sánh với sai số khép giới hạn để kiểm tra chất lượng kết quả đo.

- Tính và kiểm tra sai số khép hình theo công thức (5-44)

Với lưới tam giác giải tích cấp 1: sai số khép tam giác phải nhỏ hơn 20”

Với lưới tam giác giải tích cấp 2: sai số khép tam giác phải nhỏ hơn 40”

- Tính và kiểm tra sai số khép điều kiện phương vị

Sai số khép điều kiện phương vị được tính theo công thức:

(5-67)

Trong đó : d, C là các giá trị phương vị gốc đầu và phương vị gốc cuối;

Ci là góc tính chuyền phương vị.

Nếu Ci nằm bên phải đường tính chuyền, hệ số của Ci là dấu –

Nếu Ci nằm bên trái đường tính chuyền, hệ số của Ci là dấu +

Sai số khép giới hạn điều kiện phương vị được tính theo công thức:

(5-68)

Trong đó : m là sai số trung phương đo góc;

n là số góc dùng để tính chuyền phương vị;

m0 là sai số trung phương góc phương vị cạnh gốc.

- Tính và kiểm tra sai số khép điều kiện cực .

Sai số khép điều kiện cực được tính theo công thức:

(5-69)

69

Trong đó: Ai, Bi là các góc dùng để tính chuyền cạnh, Ai là góc đối diện với cạnh chưa biết, Bi là góc đối diện với cạnh đã biết.

Sai số khép giới hạn điều kiện cực được tính theo công thức:

(5-70)

Trong đó : m là sai số trung phương đo góc;

gia số logarit sin góc khi góc thay đổi 1”;

[] sẽ tính cho tất cả các góc tham gia vào phương trình điều kiện cực.

- Tính và kiểm tra sai số khép điều kiện cạnh

Sai số khép điều kiện cạnh được tính theo công thức:

(5-71)

Trong đó:

Ai, Bi là các góc dùng để tính chuyền cạnh, Ai là góc đối diện với cạnh chưa biết, Bi là góc đối diện với cạnh đã biết;

AB là cạnh gốc đầu;

CD là cạnh gốc cuối.

Sai số khép giới hạn điều kiện cạnh được tính theo công thức:

(5-72)

Trong đó :

[] sẽ tính cho tất cả các góc tham gia vào phương trình điều kiện cạnh.

là sai số trung phương logarit chiều dài cạnh gốc.

Khi kiểm tra nếu thấy sai số khép các phương trình điều kiện lớn hơn sai số khép giới hạn tương ứng thì phải tìm hiểu kỹ lại quá trình đo đạc để phát hiện các góc, các trạm máy có khả năng sai sót để tiến hành đo lại.

* Đánh giá kết quả đo

Sai số trung phương đo góc lưới tam giác sẽ được tính theo công thức Ferero:

(5-73)

Trong đó: n là số tam giác

[] là tổng bình phương sai số khép của các tam giác.


70

1. Tại sao phải tính khái lược lưới tam giác?2. Nội dung của công tác tính khái lược lưới tam giác?3. Tại sao phải giải gần đúng lưới tam giác?4. Tại sao phải tính toạ độ gần đúng của các điểm trong lưới tam giác? Các

cách tính toạ độ gần đúng? Nội dung cụ thể của từng cách?5. Số dư mặt cầu của tam giác là gì? Công thức tính số dư mặt cầu? Lấy ví dụ

minh hoạ?6. Mối quan hệ định tính giữa số dư mặt cầu và diện tích tam giác? Khi nào cần

phải tính số dư mặt cầu.7. Khi nào cần phải tính số hiệu chỉnh quy tâm máy?8. Khi nào cần phải tính số hiệu chỉnh quy tâm tiêu?9. Tại sao phải chuyển trị đo từ mặt đất về mặt phẳng Gauss hoặc UTM? Khi

chuyển phải tính đến các số hiệu chỉnh nào? Công thức tính các số hiệu chỉnh đó? Lấy ví dụ minh hoạ.

10. Tại sao phải kiểm tra sai số khép các phương trình điều kiện? Độ lớn của sai số khép phản ánh thông tin gì về trị đo.

11. Cho đồ hình lưới tam giác bên:

Trong đó A, B là hai điểm gốc; I, II, ..., V là các điểm cần xác định. Giá trị các góc đo được cho trong bảng :

Tên góc Giá trị góc Tên góc Giá trị góc

1 50025’44” 10 60024’32”

2 80017’06” 11 68007’42”

3 49016’38” 12 51027’18”

4 73036’54” 13 67030’00”

5 66012’06” 14 72017’’42”

6 40010’30” 15 40012’30”

7 46052’24” 16 59006’42”

8 71000’18” 17 67038’06”

9 62007’36” 18 53014’54”Tính và kiểm tra sai số khép điều kiện hình, điều kiện cực của tam giác.12. Nếu sai số khép hình vượt hạn sai cho phép thì xử lý như thế nào?

71

14

8

1116

36

1

17

1815

1312

109

7

54

2

B

aI

II

III

IVV

5.8. Giới thiệu chung về lưới đường chuyền

5.8.1. Khái niệm

Lưới đường chuyền là lưới khống chế toạ độ mặt bằng, trong đó các điểm khống chế được liên kết với nhau tạo thành các đường gẫy khúc (hình 5-22).

Lưới đường chuyền là một dạng cơ bản để xây dựng lưới khống chế theo phương pháp truyền thống.

* Lưới đường chuyền có các ưu điểm:

- Dễ chọn điểm, dễ thông hướng đo vì thường tại một điểm chỉ cần thông hướng tới hai điểm lân cận.

- Hình dạng của đường chuyền rất linh hoạt vì độ lớn của các góc ngoặt trong đường chuyền có thể thay đổi không hạn chế. Nhờ vậy ta dễ dàng đưa các điểm khống chế vào khu vực bị che khuất, dễ dàng phân bố điểm theo yêu cầu công việc đo đạc ở giai đoạn sau.

- Đo góc nằm ngang trong đường chuyền rất dễ dàng thuận lợi vì phần lớn các điểm chỉ có hai hướng đo .

* Lưới đường chuyền có các nhược điểm:

- Lưới đường chuyền có số trị đo thừa ít

- Kết cấu hình học của nó không chặt chẽ nên ít điều kiện để kiểm tra kết quả

đo.

Lưới đường chuyền có những ưu điểm rất cơ bản còn nhược điểm lại được khắc phục bởi công nghệ hiện đại nên ngày nay đường chuyền được sử dụng để xây dựng lưới khống chế tọa độ là chủ yếu trong thực tế công tác trắc địa - địa hình.

Đường chuyền còn có tên gọi khác là “Đường chuyền đa giác” hoặc “đường sườn”.

* Các trị đo: Các trị đo trong đường chuyền là tất cả các cạnh và các góc ngoặt.

* Số liệu gốc tối thiểu: Số liệu gốc tối thiểu trong đường chuyền gồm có:

72

Hình 5-22: Đồ hình lưới đường chuyềnC

II

I

a

III

IV

V

BD



* Tính toạ độ của các điểm cần xác định:

Từ phương vị gốc và giá trị các góc đo sau bình sai, tính chuyền phương vị cho các cạnh còn lại.Từ tọa độ điểm gốc, phương vị các cạnh và chiều dài các cạnh tính toạ độ cho các điểm cần xác định theo công thức của bài toán thuận:

(5-74)

Trong đó : Xj, Yj là toạ độ của điểm J

Xi, Yi là toạ độ của điểm I

Sij là chiều dài canh IJ

* Các dạng đồ hình của đường chuyền:

Có ba dạng đồ hình cơ bản:

- Đường chuyền phù hợp

- Đường chuyền khép kín

- Lưới đường chuyền

Đường chuyền phù hợp (hình 5-23)

- Các yếu tố đã biết là tọa độ hai điểm cấp cao A và C;

- đ, C là hai phương vị gốc;

- Các yếu tố đo là n cạnh (S1 đến Sn) và n+1 góc (1 đến n+1)

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới 1, 2, ..., n

Đồ hình này thường được dùng khi khu đo có dạng kéo dài, hai đầu có các điểm khống chế cấp cao.

Nếu các góc đều gần bằng 1800 ta có tuyến đường chuyền duỗi thẳng (hình 5-24).

73

Hình 5-23

Hình 5-24: Đường chuyền phù hợp

C

a1

2

3

4

S1 S2 S3S4

S5

a

1

2

n

C

S1 S2

Sn


Đường chuyền khép kín (hình 5-25)

Trong hình 5-25:

- Các yếu tố đã biết là tọa độ hai điểm cấp cao A và góc phương vị gốc 0

- Các yếu tố đo là n cạnh (S1 đến Sn), n góc trong của tam giác(1 đến n) và góc ;

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới 1, 2,...,n.

Đồ hình này thường được dùng khi khu đo có diện tích không lớn.

Lưới đường chuyền (hình 5-26)

Trong hình 5-26:

- Các yếu tố đã biết là tọa độ hai điểm cấp cao A, B, C và góc phương vị gốc A, B, C.

- Các yếu tố đo là tất cả các cạnh và tất cả các góc ngoặt.

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới.

Trong đồ hình này, N1, N2, N3 được gọi là các điểm nút.

Đồ hình này thường được dùng khi khu đo có diện tích lớn.

74

Hình 5-25: Đường chuyền khép kín

a

1 2

3

n

S1

S2

S3

Sn

5.8.2. Phân loại lưới đường chuyền

1. Phân loại lưới đường chuyền theo độ chính xác

Theo độ chính xác lưới đường chuyền được phân chia thành các cấp hạng sau:

- Lưới đường chuyền nhà nước: Hạng II, III, IV

- Lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2

- Lưới đường chuyền kinh vĩ

a. Lưới đường chuyền Nhà nước

Thực tế công tác trắc địa ở Việt Nam, lưới đường chuyền Nhà nước được xây dựng theo ba cấp hạng: Hạng II, III, IV. Các lưới này có độ chính xác tương đương với lưới tam giác nhà nước cùng hạng.

Độ chính xác của lưới hạng II là cao nhất, độ chính xác của lưới hạng III, IV giảm dần.

Thực tế việc ứng dụng lưới đường chuyền vào xây dựng lưới khống chế mặt bằng Nhà nước hạng II ở Việt Nam:

Lưới khống chế trắc địa khu vực đồng bằng Nam Bộ được thiết kế dưới dạng đường chuyền hạng II do Xí nghiệp Liên hiệp Bản đồ số 3 thi công. Lưới được thiết kế thành hai khu đo: khu Tây Nam Bộ và khu Đông Nam Bộ.

Lưới đường chuyền cấp 2 Tây Nam Bộ gồm 124 điểm được đo đạc trong hai năm 1988-1989 và được tính toán bình sai dựa trên toạ độ tính chuyển từ hệ Indian Datum (UTM) sang hệ HN-72 (Gauss) tại điểm II-06, kinh tuyến trung ương

75

a

B

C

N3N1

N2

Hình 5-26: Lưới đường chuyền

L0=1050. Lưới đường chuyền cấp 2 Đông Nam Bộ gồm 50 điểm được đo đạc trong hai năm 1989-1990 và được tính toán bình sai dựa trên toạ độ tính chuyển từ hệ Indian Datum (UTM) sang hệ HN-72 (Gauss) tại điểm 64629- nhà thờ Hạnh Thông Tây, kinh tuyến trung ương L0=1050.

Một đặc điểm quan trọng là các lưới này không tiếp nhận toạ độ gốc được truyền từ lưới chính xác ở miền Bắc vào mà tiếp nhận các gốc độc lập được tính gần đúng theo công thức. Cách làm này đã gây khó khăn cho việc thống nhất toạ độ sau này nhưng kịp thời đáp ứng việc cung cấp toạ độ cho các tỉnh Nam bộ.

b. Lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2

Điểm lưới Nhà nước không đủ mật độ cần thiết phục vụ cho đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, vì thế phải chêm dày thêm bằng các điểm cấp thấp, gọi là lưới khống chế khu vực.

Lưới khống chế khu vực được xây dựng dưới hai dạng: lưới tam giác hoặc lưới đường chuyền. Khi lưới khống chế khu vực được xây dựng dưới dạng đường chuyền, chúng được phân chia thành hai cấp: lưới đường chuyền cấp 1 và cấp 2.

c. Lưới đường chuyền kinh vĩ

Lưới đường chuyền kinh vĩ là lưới khống chế đo vẽ, được xây dựng dưới dạng chêm dày vào mạng lưới khống chế trắc địa mặt bằng Nhà nước và lưới khu vực để đảm bảo mật độ điểm phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình. Tỷ lệ bản đồ đo vẽ càng lớn thì mật độ điểm khống chế càng cao.

2. Phân loại đường chuyền theo phương pháp đo cạnh

Chiều dài cạnh đường chuyền có thể đo theo các phương pháp:

- Đo cạnh trực tiếp : Dụng cụ đo là thước thép hoặc thước dây inva

- Đo cạnh bằng máy đo dài quang học: Dụng cụ đo là máy đo dài quang học

- Đo cạnh theo phương pháp thị sai- đáy ngắn: Dụng cụ đo là máy quang học có dây thị cự.

- Đo cạnh bằng máy đo dài điện quang : Dụng cụ đo là máy đo dài điện quang.

Vì vậy khi dựa vào phương pháp đo cạnh để phân loại, đường chuyền sẽ được phân thành 4 loại tương ứng như sau :

- Đường chuyền đo cạnh trực tiếp

- Đường chuyền đo dài quang học

- Đường chuyền đo dài theo phương pháp thị sai - đáy ngắn

- Đường chuyền đo dài điện quang

a. Đường chuyền đo cạnh trực tiếp

Chiều dài các cạnh đường chuyền được đo trực tiếp bằng thước thép hoặc thước dây inva.

76

Về ưu điểm, kết quả đo cạnh theo phương pháp này đơn giản, đạt độ chính xác cao: sai số tương đối chiều dài cạnh từ 1:2000 - 1:1000000, thỏa mãn yêu cầu độ chính xác đo cạnh đường chuyền ở mọi cấp.

Tuy nhiên nhược điểm là đo cạnh trực tiếp có khối lượng công việc rất lớn, cồng kềnh, năng suất lao động thấp, khó thực hiện với điều kiện địa hình phức tạp.

b. Đường chuyền đo dài quang học

Độ chính xác đo dài bằng máy quang học thấp: sai số tương đối chiều dài cạnh khoảng 1:1000 – 1:3000, chỉ thoã mãn yêu cầu độ chính xác của đường chuyền kinh vĩ. Ngày nay máy đo dài quang học không được chế tạo nữa.

c. Đường chuyền đo dài theo phương pháp thị sai - đáy ngắn

Về ưu điểm, phương pháp thị sai - đáy ngắn đo được trong các điều kiện địa hình khó khăn, khối lượng công việc ít hơn phương pháp đo trực tiếp. Loại đường chuyền này có thể đạt độ chính xác tương đương với tam giác giải tích cấp 1 và cấp 2.

d. Đường chuyền đo dài điện quang

Chiều dài cạnh đường chuyền được đo bằng máy đo dài sử dụng sóng ngắn Radio hoặc sóng ánh sáng. Ưu điểm là các máy đo dài điện quang có tính tự động hóa cao, độ chính xác đo cạnh rất tốt, có thể đáp ứng yêu cầu độ chính xác cho hầu hết các cấp đường chuyền. Vì thế nên nó được ứng dụng rộng rãi trong thực tế.

5.8.3. Lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2

1. Khái quát về lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2

Lưới đường chuyền cấp 1, 2 được xây dựng nhằm chêm dày vào lưới khống chế Nhà nước đủ mật độ điểm để đo vẽ bản đồ.

Lưới đường chuyền cấp 1 được xây dựng dưới dạng lưới chêm dày hoặc lưới độc lập. Ở khu vực đã có lưới Nhà nước thì lưới đường chuyền cấp 1 sẽ là dạng lưới chêm dày. Trên khu đo có diện tích nhỏ, không đủ điểm khống chế Nhà nước thì xây dựng lưới đường chuyền cấp 1 theo dạng lưới độc lập.

Lưới đường chuyền cấp 2 được xây dựng chủ yếu theo phương pháp chêm dày dựa trên các điểm khống chế Nhà nước và lưới đường chuyền cấp 1.

Mật độ điểm của lưới cấp 2 trở lên cần đảm bảo 4 điểm trên 1km2 đối với khu vực xây dựng và 1 điểm trên 1km2 đối với khu vực chưa xây dựng. Sai số trung phương vị trí điểm khống chế khu vực so với điểm lân cận không vượt quá 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập.

Độ chính xác của lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2 tương đương với lưới tam giác giải tích cấp 1, cấp 2. Những đặc trưng kỹ thuật cơ bản của lưới đường chuyền hạng IV và đường chuyền cấp 1, 2 dùng để khống chế địa hình được giới thiệu trong bảng 5-18.

Bảng 5-18 – Các đặc trưng kỹ thuật cơ bản của lưới đường chuyền

77

Đặc trưng kỹ thuật Hạng IV Cấp1 Cấp2

Chiều dài tối đa của đường chuyền

- Nối hai điểm cao cấp 10 5 3

- Nối điểm cấp cao đến điểm mút 7 3 2

- Nối hai điểm mút 5 2 1.5

- Vòng khép kín 30 15 9

Chiều dài cạnh:

- Lớn nhất 2.0 0.8 0.35

- Nhỏ nhất 0.25 0.12 0.08

Số cạnh tối đa trong một đường chuyền 15 15 15

Sai số trung phương đo góc 2” 5” 10”

Sai số khép đo góc giới hạn 5”. 10”.n 20”.n

Sai số khép tương đối giới hạn fs/ S 1:25000 1:10000 1:5000

2. Thiết kế lưới đường chuyền cấp 1, 2

Tương tự như lưới tam giác, để đảm về yêu cầu độ chính xác và hạn chế tối đa về chi phí thì lưới đường chuyền cấp 1, 2 phải được thiết kế trước ở trong phòng, sau đó mới tiến hành triển khai thi công ở ngoài thực địa theo đồ hình đã thiết kế.

Phương pháp thiết kế lưới đường chuyền tương tự như phương pháp thiết kế lưới tam giác. Tuy nhiên có sự khác nhau cơ bản về các đại lượng đặc trưng cho độ chính xác của lưới.

Trong lưới đường chuyền, các đại lượng đặc trưng cho độ chính xác của lưới gồm có:

- Sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất đường chuyền

- Sai số trung phương vị trí điểm cuối đường chuyền trước bình sai

- Sai số trung phương vị trí điểm giữa đường chuyền sau bình sai

- Sai số khép góc, sai số khép tọa độ đường chuyền

- Sai số khép tương đối giới hạn

- Sai số vị trí điểm theo hướng dọc và hướng ngang

Khi thiết kế đường chuyền, nên ưu tiên thiết kế đường chuyền duỗi thẳng. Vì kết qủa nghiên cứu đã chứng minh được rằng : Đường chuyền duỗi thẳng có nhiều ưu điểm hơn so với đường chuyền có dạng bất kỳ. Đối với đường chuyền duỗi thẳng, sai số đo cạnh chỉ ảnh hưởng đến sai số dịch vị dọc và sai số đo góc chỉ ảnh

78

hưởng đến sai số dịch vị ngang. Hơn nữa, khi xây dựng lưới đường chuyền ở dạng duỗi thẳng thì việc sử dụng các công thức ước tính sẽ đơn giản và dễ sử dụng hơn. Việc bình sai, chỉnh lý kết quả đo khá đơn giản, đồng thời sau bình sai còn loại bỏ được phần lớn ảnh hưởng của sai số hệ thống khi đo cạnh.

Tuy nhiên, trong thực tế khó có thể bố trí được đường chuyền duỗi thẳng một cách lý tưởng mà thường chỉ chọn được ở dạng gần duỗi thẳng và coi đó là đường chuyền duỗi thẳng. Đường chuyền được coi là duỗi thẳng khi đạt được một trong các chỉ tiêu sau :

* Đường chuyền có :

+ Giá trị trung bình của khoảng cách từ các điểm của đường chuyền hạ vuông góc xuống đường chéo (đường nối hai điểm đầu và cuối) của đường chuyền nhỏ hơn giá trị giới hạn.

0’ gh

+ Giá trị trung bình của góc hợp bởi hướng của cạnh đường chuyền với đường chéo của đường chuyền nhỏ hơn giá trị giới hạn:

gh 240

* Đường chuyền có :

Tổng chiều dài các cạnh của đường chuyền so với đường chéo của đường chuyền thoả mãn công thức :

Trong đó: [D] là tổng chiều dài các cạnh của đường chuyền

L là chiều dài đường chéo

CÂU HỎI ÔN TẬP11. Nội dung của phương pháp đường chuyền12. Phân loại lưới đường chuyền theo độ chính xác.13. Phân loại lưới đường chuyền theo phương pháp đo cạnh.14. Số liệu gốc tối thiểu trong lưới đường chuyền bằng bao nhiêu? Tại sao?

79

/

/

gh

A BL

Hình 5-27: Thiết kế lưới đường chuyền cấp 1, 2

15. Ưu, nhược điểm của lưới đường chuyền? Vai trò của lưới đường chuyền trong giai đoạn hiện nay?

16. Các dạng đồ hình của lưới đường chuyền. Chỉ rõ số liệu gốc, số liệu đo và số liệu cần xác định trong lưới.

17. Khi nào thì xây dựng lưới đường chuyền dưới dạng lưới độc lập?18. Khi nào thì xây dựng lưới đường chuyền dưới dạng lưới chêm dày?19. Đồ hình có lợi của lưới đường chuyền?20. Vai trò của lưới đường chuyền trong giai đoạn hiện nay?

80

5.9. Đo đạc lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2

Tương tự như lưới tam giác, lưới đường chuyền cấp 1, 2 có thể được đo theo phương pháp truyền thống (đo các trị đo mặt đất : đo góc, đo cạnh) hoặc đo bằng công nghệ GPS. Việc ứng dụng công nghệ GPS sẽ được trình bày trong giáo trình “Công nghệ GPS”. Bài học này chỉ giới thiệu nội dung của phương pháp truyền thống.

5.9.1. Số vòng đo góc trong lưới đường chuyền

Số vòng đo góc được tính toán dựa vào chất lượng máy đo và yêu cầu độ chính xác. Nếu không có các yêu cầu riêng về số vòng đo thì thực hiện chương trình đo theo đúng yêu cầu của quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lớn. Bảng 5-19 trích từ quy định của quy phạm.

Bảng 5-19 – Số vòng đo góc trong lưới đường chuyền

Loại máySố vòng đo góc

Cấp 1 Cấp 2

T2, theo 010, SET2, DT2, TC 600 và máy chính xác tương đương

3 2

T5, Theo 020, DT5... và các máy có độ chính xác tương đương

4 3

5.9.2. Đo góc, đo cạnh trong lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2

1. Đo góc

a. Chuẩn bị máy móc, thiết bị

Để đo góc nằm ngang trong lưới tam giác giải tích cấp 1, 2 có thể sử dụng các loại máy sau:

- Máy kinh vĩ chính xác như Theo -010, T2

- Máy kinh vĩ thường như Theo 020, 010, T2, 2T2

- Máy kinh vĩ điện tử như DT2, DT5

- Máy toàn đạc điện tử Set 2, 3, 4 (B, C), TC1600, TC600.

Tuy nhiên hiện nay để kết hợp được công tác đo góc và đo cạnh cùng một lúc người ta thường sử dụng máy toàn đạc điện tử.

Tất cả các loại máy trên cần phải được kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trước khi đo. Tùy theo từng loại máy và yêu cầu độ chính xác ta thực hiện một số công việc kiểm nghiệm như sau:

12. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh ống thủy

13. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trụ ngắm của ống kính

14. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh lưới chữ thập

15. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trục quay của ống kính

81

16. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh sai số chỉ tiêu MO của bàn độ đứng

17. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trục ngắm của bộ phận dọi tâm quang học

18. Xác định sai số ren của bộ phận đo cực nhỏ quang học

19. Xác định sai số làm trùng vạch khắc bàn độ

20. Xác định sai số hệ thống của bộ đo cực nhỏ

21. Kiểm nghiệm sai số lệch tâm bộ phận ngắm

22. Kiểm nghiệm sai số lệch tâm bàn độ nằm ngang.

Cạnh đường chuyền cấp 1, 2 thường tương đối ngắn nên ảnh hưởng của sai số định tâm máy và bảng ngắm đến độ chính xác đo góc rất đáng kể. Vì vậy phải kiểm nghiệm và hiệu chỉnh chính xác bộ phận dọi tâm quang học.

b. Chọn phương pháp đo góc

Để thuận tiện cho quá trình tính toán tiếp theo, khi đo góc đường chuyền cần quy định một chiều đo thống nhất để luôn luôn đo được các góc ở một phía của đường chuyền (đo góc ngoặt trái hoặc đo góc ngoặt phải).

Ví dụ: Có đồ hình lưới đường chuyền như hình 5-28 khi đo góc cần quy định một chiều đo thống nhất để đo được các góc như hình 5-29 hoặc hình 5-30.

82

Hình 5-29: Đường chuyền đo góc trái (nếu tính theo chiều đo từ A về C) Đường chuyền đo góc phải (nếu tính theo chiều đo từ C về A)

C

II

I

a

III

IV

V

BD

DB

V

IV

III

a

I

II

CHình 5-28: Đồ hình lưới đường chuyền

DB

V

IV

III

a

I

IIC

Hình 5-30: Đường chuyền đo góc phải (nếu tính theo chiều đo từ A về C) Đường chuyền đo góc phải (nếu tính theo chiều đo từ C về A)

Đo góc trong lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2 được đo theo phương pháp đo góc đơn (nếu tại trạm máy có hai hướng đo) hoặc theo phương pháp đo góc toàn vòng (nếu tại trạm máy có từ ba hướng trở lên).

Nội dung của phương pháp đo góc đơn và phương pháp đo góc toàn vòng đã được giới thiệu trong mục 5.6.2.

Hạn sai đo góc đường chuyền được cho trong bảng 5-20.

Bảng 5-20 – Hạn sai đo góc trong đường chuyền

Các sai sốMáy kinh vĩ

T2, Theo 010 Theo 020

Sai số làm trùng vạch khắc 3”

Biến động 2C 12” 30”

Chênh giá trị góc giữa hai nửa lần đo

8” 12”

Chênh giá trị góc giữa các lần đo 8” 12”

Sai số khép hướng mở đầu 8” 12”

Chênh trị số hướng sau quy không 8” 12”

c. Các nguyên nhân sai số đo góc đường chuyền

Có năm nguyên nhân gây ra sai số đo góc trong đường chuyền:

- Sai số do máy (m1)

- Sai số do định tâm máy (m2)

- Sai số do định tâm tiêu ngắn (m3)

- Sai số đo ngắm (m4)

- Sai số do môi trường (m5)

Gọi m0 là sai số trung phương đo góc, ta có:

, (5-75)

Với một lưới đường chuyền độ lớn sai số trung phương đo góc m0 đã được dự tính trước. Từ đó sử dụng phương trình (5-77) để tính toán mức ảnh hưởng của mỗi nguồn sai số được phép bằng bao nhiêu:

, với i = 15

Dễ nhận thấy phương trình (5-75) có 5 ẩn. Để giải được phương trình này ta phải giả thiết các nguồn sai số có mức ảnh hưởng đến sai số tổng hợp là như nhau (nguyên tắc đồng ảnh hưởng), tức là:

(5-76)

Từ đó ảnh hưởng của mỗi nguồn sai số sẽ là:

83

(5-77)

Lấy sai số giới hạn bằng hai lần sai số trung phương thì giá trị cho phép do ảnh hưởng của 1 nguyên nhân sai số đo góc đường chuyền sẽ là:

(5-78)

Từ độ lớn sai số cho phép này ta sẽ tính được hạn sai cho phép đối với các yếu tố gây ra sai số đo góc.

2. Đo cạnh đường chuyền cấp 1, 2

Khối lượng đo cạnh trong đường chuyền rất lớn vì khi xây dựng lưới khống chế địa hình bằng phương pháp đường chuyền cần phải đo chiều dài của tất cả các cạnh trong mạng lưới. Đường chuyền cấp 1 có cạnh dài từ 120 đến 800 m, cấp 2 có cạnh dài từ 80 đến 350 m.

Để đo cạnh trong đường chuyền ta có thể dùng các phương pháp như:

- Đo cạnh trực tiếp : Dụng cụ đo là thước thép hoặc thước dây inva

- Đo cạnh bằng máy đo dài quang học: Dụng cụ đo là máy đo dài quang học

- Đo cạnh theo phương pháp thị sai- đáy ngắn: Dụng cụ đo là máy quang học có dây thị cự.

- Đo cạnh bằng máy đo dài điện quang : Dụng cụ đo là máy đo dài điện quang

Tuy nhiên, đo cạnh bằng máy đo dài điện quang có ưu điểm vượt trội hơn cả. Vì thế đây là phương pháp được ứng dụng rộng rãi hiện nay.

Công thức thực nghiệm tính sai số trung phương đo chiều dài cạnh bằng máy điện quang :

mD = (a+b.10-6.D) mm

Khi đo cạnh đường chuyền cấp 1 nên chọn loại máy có a 3, b = 3-5, đường chuyền cấp 2 nên chọn loại máy có a 10, b = 5-10.

Trong quá trình đo dài phải đo thêm các yếu tố khí tượng cần thiết để tính các số hiệu chỉnh . Phải tính chuyển chiều dài đo được về chiều dài nằm ngang.

Chú ý: Theo kết quả nghiên cứu đăng trong [12], ngoài phương pháp thành lập đường chuyền bằng các trị đo mặt đất truyền thống (góc, cạnh) như đã trình bày ở trên còn có thể áp dụng áp dụng kỹ thuật đo GPS động Stop - And- Go để xây dựng lưới đường chuyền cấp 2. Kết quả nghiên cứu trong [12] cũng chỉ ra rằng: Khi đo lưới đường chuyền cấp 2 bằng kỹ thuật đo GPS động Stop - And- Go nên chú ý một số vấn đề sau:

- Đặt tần xuất ghi tín hiệu là 5 giây, thời gian dừng đo tại mỗi điểm ít nhất là 5 giây để đảm bảo thu được ít nhất là hai trị đo.

84

- Có thể sử dụng máy thu một tần số hoặc hai tần số để đo. Khi sử dụng máy thu một tần số thì khoảng cách từ trạm Base (trạm chủ) đến trạm Rover tối đa là 10km.

- Có thể sử dụng đồ hình hai trạm Base, một trạm Rover hoặc một trạm Base và đo lặp một điểm hai lần để nâng cao độ chính xác.

- Chỉ nên áp dụng ở những khu vực thông thoáng, khả năng thu tín hiệu vệ tinh tốt và chỉ sử dụng những baseline có phương sai lời giải cạnh nhỏ hơn 10.


1. Tại sao phải thực hiện đo góc theo nhiều vòng đo? Số vòng đo trong lưới đường chuyền bằng bao nhiêu?

2. Khi đo góc trong lưới đường chuyền ta phải dùng máy gì? Các nội dung cần kiểm nghiệm máy trước khi đo?

3. Khi đo cạnh trong lưới đường chuyền ta phải dùng máy gì? Các nội dung cần kiểm nghiệm máy trước khi đo?

4. Để kết hợp công tác đo góc và đo cạnh cùng một lúc ta nên chọn loại máy nào? Tại sao?

5. Các phương pháp đo góc trong lưới đường chuyền? Phạm vi áp dụng của từng phương pháp.

6. Các nội dung cần kiểm tra trong khi ghi sổ đo góc? Các hạn sai tưong ứng với từng nội dung đó.

7.Các nguyên nhân gây ra sai số đo góc trong đường chuyền và biện pháp khắc phục?

5.10. Tính khái lược lưới đường chuyền

5.10.1. Nội dung

Trước khi đưa số liệu đo của lưới vào bình sai cần phải kiểm tra lại số liệu đo đạc, bao gồm cả số liệu đo, các số liệu tính toán trong sổ đo và các số liệu tính toán khác. Ngoài ra, số liệu đo góc, đo chiều dài cạnh được thực hiện trên mặt đất, trong khi đó việc bình sai tính toán lưới đường chuyền được thực hiện trên mặt phẳng chiếu hình UTM hoặc Gauss, vì vậy phải thực hiện một số phép tính hiệu chỉnh để chuyển các kết quả đo lên mặt phẳng chiếu hình. Tất cả các công việc tính toán đó được gọi là tính khái lược lưới đường chuyền. Nội dung tính khái lược gồm có:



3. Lập bảng các số liệu gốc

85

4. Lập sơ đồ lưới đường chuyền

6. Tính tọa độ gần đúng các điểm lưới đường chuyền

7. Tính các số hiệu chỉnh để chuyển kết quả đo lên mặt phẳng UTM hoặc Gauss.

8. Kiểm tra sai số khép các phương trình điều kiện và đánh giá độ chính xác kết quả đo.

5.10.2. Các công thức áp dụng


Tương tự như trong lưới tam giác, nội dung phần này là kiểm tra lại toàn bộ kết quả đo để khẳng định tính đúng đắn khách quan của kết quả đo, phát hiện các sai sót, nhầm lẫn của người đo và người ghi sổ, tính toán. So sánh kết quả đo và tính toán trong sổ đo với hạn sai mà trong quy phạm hoặc thiết kế kỹ thuật đã quy định xem có đạt yêu cầu hay không.

2. Lập bảng kết quả đo: Tương tự như trong lưới tam giác.

3. Lập bảng số liệu gốc

Bảng số liệu gốc thể hiện tên điểm, tọa độ điểm hoặc chiều dài và phương vị đã biết.

4. Lập sơ đồ lưới đường chuyền

Căn cứ vào độ lớn của khu đo và quy mô lưới đường chuyền mà chọn tỷ lệ thích hợp để vẽ sơ đồ lưới đường chuyền.

5. Tính toạ độ gần đúng của các điểm

Tính toạ độ gần đúng của các điểm trong lưới đường chuyền để phục vụ cho tính số cải chính góc đo và cạnh đo nhằm chuyển kết quả đo lên mặt phẳng Gauss hoặc UTM.

Việc giải ra toạ độ gần đúng có thể thực hiện như sau:

Từ phương vị gốc và giá trị các góc đo tính chuyền phương vị cho các cạnh khác. Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh và toạ độ điểm gốc tính chuyền toạ độ cho các điểm còn lại theo công thức của bài toán thuận.


(5-79a)

hoặc: (5-79b)


Ci là góc chuyền phương vị giữa cạnh thứ i và cạnh thứ i+1

Công thức (5-79a) dùng trong trường hợp Ci là góc ngoặt trái, công thức (5-79b) dùng trong trường hợp Ci là góc ngoặt phải.

Công thức tính toạ độ theo bài toán thuận:

86

(5-80)

Trong đó : Xj, Yj là toạ độ của điểm J;

Xi, Yi là toạ độ của điểm I;

Sij là chiều dài canh IJ;


6. Tính các số hiệu chỉnh

+ Tính số hiệu chỉnh khi chuyển trị đo hướng về mặt phẳng Gauss hoặc UTM (như đã trình bày trong phần lưới tam giác).

+ Tính số hiệu chỉnh chiều dài cạnh (như đã trình bày trong phần lưới tam giác).

* Tính và kiểm tra sai số khép góc của phương trình điều kiện.

Sau khi chuyển tất cả kết quả đo lên mặt phẳng Gauss hoặc UTM, tiến hành tính sai số khép góc đường chuyền và so sánh với sai số khép giới hạn để kiểm tra chất lượng kết quả đo.

7. Đánh giá kết quả đo

a. Ước lượng sai số trung phương kết quả đo

Trong lưới đường chuyền có hai loại trị đo góc và cạnh. Đó là những trị đo không cùng độ chính xác. Vì vậy cần phải xác định được các sai số trung phương nhằm tính trọng số các trị đo phù hợp nhất để bài toán bình sai thu được kết quả đáng tin cậy. Sau đây là một số phương pháp ước lượng sai số trung phương của trị đo.

* Tính sai số trung phương đo góc theo kết quả bình sai trạm máy

Phương pháp này sử dụng số hiệu chỉnh vi của các góc đo trong từng vòng đo (số hiệu chỉnh này có từ kết quả bình sai trạm máy) để ước lượng sai số trung phương đo góc.

Gọi k là số vòng đo, i là giá trị góc ở vòng đo thứ i, TB là giá trị góc trung bình của k vòng đo, vi là số hiệu chỉnh. Ta có:

vi = i-TB (5-81)

Theo công thức Betxen, sai số trung phương một lần đo góc sẽ là:

(5-82)

Nếu đường chuyền đo n góc, mỗi góc đều đo k lần và các góc được đo trong cùng một điều kiện thì sai số trung phương một lần đo góc sẽ tính theo công thức:

87

(5-83)

Sai số trung phương của trị trung bình các góc với k lần đo:

(5-84)

Phương pháp này dùng để ước lượng sai số trung phương đo góc trong đường chuyền không có điểm nút.

* Tính sai số trung phương đo góc theo sai số khép góc đường chuyền

Phương pháp này sử dụng sai số khép góc các tuyến đường chuyền fi để ước lượng sai số trung phương đo góc.

Giả sử lưới đường chuyền có m đường chuyền khép kín hoặc phù hợp độc lập: 1, 2,...m với số góc đo tương ứng trong mỗi đường là n1, n2...nm, sai số khép góc tương ứng là f1, f2, ..., fm.

Sai số trung phương đo góc sẽ được tính theo công thức:

(5-85)

Có thể kiểm tra kết quả tính sai số trung phương đo góc theo công thức sau:

(5-86)

Công thức (5-85) đúng khi m đủ lớn. Vì vậy phương pháp này ứng dụng cho lưới đường chuyền có số đường khép kín hoặc phù hợp đủ lớn.

Phương pháp này dùng để ước lượng sai số trung đo góc trong đường chuyền có điểm nút.

Ví dụ: Cho lưới đường chuyền cấp 1 gồm 10 vòng khép độc lập. Các sai số khép và số góc trong mỗi vòng khép được cho như sau:

Bảng 5-21 – Sai số khép góc và số góc trong mỗi vòng khép

Vòng khép Sai số khép f Số góc trong vòng khép (n)

1 10” 19

2 13” 14

3 16” 22

4 18” 10

88

5 15” 13

6 20” 17

7 22” 25

8 17” 16

9 13” 14

10 15” 15

Tính sai số trung phương đo góc.

Giải: Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 5-22.

Bảng 5-22 – Kết quả tính sai số trung phương đo góc

Vòng

khépf n f2

f2/n Kết qủa tính m

1 10” 19 100 5.3

2 13” 14 169 12.1

3 16” 22 256 11.6

4 18” 10 324 32.4

5 15” 13 225 17.3

6 20” 17 400 23.5

7 22” 25 484 19.4

8 17” 16 289 18.1

9 13” 14 169 12.1

10 15” 15 225 15.0

*Tính sai số trung phương đo góc theo sai số khép hướng ngang đường chuyền

Theo kết quả nghiên cứu lý thuyết, nếu đường có dạng duỗi thẳng thì sai số trung phương đo góc chỉ ảnh hưởng đến sai số khép hướng ngang của đường chuyền, sai số trung phương đo cạnh chỉ ảnh hưởng đến sai số khép hướng dọc của đường chuyền.

Ta dùng kết quả đo tính ra sai số khép tọa độ fx, fy và tính ra sai số khép hướng ngang u.

Giả sử có đường chuyền như hình 5-31. Trong đó P1 và Pn+1 là hai điểm cấp cao, đ là phương vị gốc. Từ toạ độ điểm P1, .đ và các góc đo i tính chuyền toạ độ đến điểm cuối Pn+1. Vì các góc đo i có sai số nên các giá trị toạ độ này không trùng với toạ độ gốc của điểm Pn+1, và điểm Pn+1 bị dịch chuyển đến điểm . Gọi fS là sai số khép chiều dài, fS chính là chiều dài đoạn P1Pn+1.

89

Gọi fx, fy tương ứng là hình chiếu của fS trên trục X và trục Y; ft, fu tương ứng là hình chiếu của fS lên hướng đường chéo L và hướng vuông góc với đường chéo L.

Khi đó fx, fy được gọi là sai số khép toạ độ x, y; ft là sai số khép hướng dọc và fu là sai số khép hướng ngang.

fx, fy được tính theo công thức:

(5-87)

Trong đó: tương ứng là tọa độ của điểm Pn+1 tính phương vị gốc và góc đo. , x1, y1 tương ứng là tọa độ gốc của điểm Pn+1 và P1

tương ứng là tổng gia số toạ độ trên đường chuyền.

Khi đó sai số khép hướng ngang u được tính theo công thức:

(5-88)

Sai số trung phương đo góc sẽ được tính theo công thức sau:

(5-89)

Trong đó:

, u tính theo góc đo (5-90)

90

Hình 5-31: Đồ hình sai số khép tọa độvà sai số khép hướng dọc, hướng ngang trong đường chuyền

1

n+1

n+1

x

y

(5-91)

Trong đó: , u’ tính theo góc đã hiệu chỉnh sơ bộ.

L là chiều dài nối điểm đầu và điểm cuối đường chuyền

Công thức ước lượng sai số trung phương đo góc này áp dụng cho đường chuyền đạt tiêu chuẩn duỗi thẳng.

* Ước lượng sai số trung phương đo chiều dài cạnh theo kết quả đo kép

Nếu thực hiện đo cạnh đường chuyền theo hai chiều đo đi và đo về thì sẽ được dãy kết quả đo kép.

Gọi là dãy kết quả đo đi, là dãy kết quả đo về.

Hiệu kết quả đo đi và đo về cạnh thứ i sẽ là :

(5-92)

Trị thực của di bằng 0, vì thế di là dãy sai số thực của hiệu số hai kết quả đo. Sai số trung phương của hiệu di sẽ là:

(5-93)

Sai số trung phương một lần đo cạnh sẽ là:

(5-94)

Sai số trung phương của giá trị trung bình chiều dài cạnh sẽ là:

(5.95)

* Tính sai số trung phương đo cạnh theo sai số khép hướng dọc đường chuyền

Nếu đường có dạng duỗi thẳng thì sai số trung phương đo cạnh chỉ ảnh hưởng đến sai số khép hướng dọc của đường chuyền. Từ kết quả đo tính ra sai số khép tọa độ fx, fy và tính ra sai số khép hướng dọc t.

Giả sử có đường chuyền như hình 5-33. Sai số khép tọa độ fx, fy được tính theo công thức (5-87). Sai số khép hướng dọc t được tính theo công thức:

(5-96)

Sai số trung phương đo chiều dài cạnh sẽ được tính theo công thức:

91

(5-97)

* Tính sai số trung phương đo cạnh theo công thức thực nghiệm

Khi cạnh của đường chuyền được đo bằng máy điện Luang, sai số trung phương chiều dài cạnh có thể được tính theo công thức thực nghiệm sau:

(5-98)

Trong đó: a, b là các hằng số, được xác định bằng thực nghiệm.

S là chiều dài cạnh đo.

*Tính trọng số của trị đo

Trọng số Pi của trị đo i được tính theo công thức:

(5-99)

Trong đó: c là hằng số tuỳ chọn;

mi là sai số trung phương của trị đo thứ i.

Theo công thức tổng quát, trọng số của trị đo góc i là:

(5-100)

Trọng số của trị đo cạnh Si là:

(5-101)

Sai số trung phương mi và mSi có được từ kết quả ước lượng sai số trung phương (như phần trên đã trình bày). Vì vậy để tính được trọng số cho các trị đo chỉ cần chọn hằng số c một cách hợp lý để thuận tiện trong quá trình tính toán.

Thông thường các góc trong đường chuyền được đo cùng độ chính xác với sai số trung phương m. Nếu chọn c bằng bình phương của sai số trung phương đo góc:

(5-102)

Khi đó, trọng số của góc đo được tính theo công thức:

Bằng cách chọn này, sai số trung phương đo góc chính là sai số trung phương trọng số đơn vị.

Trọng số của cạnh đo được tính theo công thức:

(5-103)

92

CÂU HỎI ÔN TẬP1. Tại sao phải tính khái lược lưới đường chuyền?2. Nội dung của công tác tính khái lược lưới đường chuyền?3. Tại sao phải tính toạ độ gần đúng của các điểm trong lưới đường chuyền?

Phương pháp tính toạ độ gần đúng? Lấy ví dụ minh hoạ.4. Tại sao phải chuyển trị đo từ mặt đất về mặt phẳng Gauss hoặc UTM? Khi

chuyển phải tính đến các số hiệu chỉnh nào? Công thức tính các số hiệu chỉnh đó? Lấy ví dụ minh hoạ.

5. Tại sao phải ước tính sai số trung phương đo góc, đo cạnh khi tính khái lược lưới đường chuyền.

6. Cấc phương pháp ước tính sai số trung phương đo góc?7. Các phương pháp ước tính sai số trung phương đo cạnh8. Trọng số của trị đo là gì? Công thức tổng quát tính trọng số của trị đo.9. Tại sao phải tính trọng số của trị đo góc, trị đo cạnh trong khi tính khái lược

lưới đường chuyền. Phương pháp tính trọng số của trị đo góc và cạnh trong lưới đường chuyền.

B-LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐỘ CAO5.11. Khái quát về lưới khống chế độ cao

5.11.1. Khái niệm

1. Khái niệm

Lưới khống chế độ cao là hệ thống các điểm khống chế được chọn, đánh dấu mốc vững chắc trên mặt đất, liên kết với nhau tạo thành mạng lưới, được đo đạc và tính ra độ cao của chúng so với mặt thuỷ chuẩn.

2. Mục đích xây dựng lưới

Lưới khống chế độ cao được xây dựng nhằm làm cơ sở trắc địa về độ cao cho công tác đo vẽ bản đồ, bố trí công trình, v.v...

3. Nguyên tắc xây dựng lưới

93

Mạng lưới khống chế độ cao được xây dựng theo nhiều cấp với nguyên tắc từ tổng thể đến cục bộ, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp. Theo nguyên tắc này, mật độ điểm của các cấp tăng dần và độ chính xác giảm dần.

Hiện nay, mỗi nước chọn riêng cho mình một điểm gốc độ cao. Ở Việt Nam, dựa vào kết quả quan sát triều trong nhiều năm tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu, Đồ Sơn, Hải Phòng, người ta tính ra mực nước biển trung bình của trạm so với cây thuỷ trí tại trạm.Từ mực nước biển trung bình này, tính ra độ cao H0 của điểm gốc độ cao (đặt tại bán đảo Đồ Sơn). Xung quanh điểm gốc độ cao có lưới điểm gốc để phục vụ cho việc lưu giữ và theo dõi độ ổn định của điểm gốc. Từ điểm gốc, độ cao được chuyền đi cả nước.

Như vậy, về thực chất, độ cao của các điểm chưa được tính theo “mặt khởi tính” mà mới tính theo “điểm khởi tính”. Theo xu thế chung, độ cao của các điểm sẽ được tính theo “mặt khởi tính” và các nước trên thế giới sẽ dùng chung một mặt khởi tính.

5.11.2. Phân loại

Theo quy mô và độ chính xác, lưới khống chế độ cao được phân thành các cấp hạng sau:

- Lưới khống chế độ cao Nhà nước : Hạng I, II, III, IV

- Lưới thủy chuẩn kỹ thuật.

1. Lưới khống chế độ cao Nhà nước

Lưới thủy chuẩn hạng I của Việt nam gồm 4 đường chính được xây dựng từ những năm 1959 đến 1964 : Hải phòng - Hà nội, Hà nội - Lạng sơn, Hà nội - Lào Cai, Hà nội - Vĩnh Linh. Từ năm 1976 đến năm 1991 đã xây dựng thêm tuyến độ cao hạng I từ Vĩnh Linh đi Sài Gòn và đến Minh Hải. Hiện tại, nước ta có 11 đường độ cao hạng I với chiều dài 5,096 km.

Lưới được xây dựng theo dạng tuyến (đây chính là yếu điểm), được bố trí dọc theo đường sắt, đường nhựa hoặc các tuyến đường kiên cố, dọc các sông lớn và dọc bờ biển. Lưới được đo đạc bằng máy Ni-004 và mia Invar, đo bằng hai hàng mia, đo đi và đo về. Độ chính xác đo đạt được như sau:

Sai số trung phương ngẫu nhiên đo chênh cao trên 1km:

2I = 0,1487 mm ( cho phép = 0,5 mm)

Sai số trung phương hệ thống đo chênh cao trên 1 km:

2I = 0,0002 mm (cho phép = 0,5 mm)

Lưới khống chế độ cao hạng II được phát triển trên cơ sở của lưới hạng I. Từ năm 1959-1964, nước ta xây dựng được 12 đường với tổng chiều dài 2,420 km cho khu vực miền Bắc. Từ năm 1981 đến 1991 tiếp tục xây dựng cho miền Nam. Hiện nay, nước ta có khoảng 43 đường độ cao hạng II với chiều dài 4,515 km.

Các đường độ cao hạng II tạo thành các vòng khép tựa vào lưới hạng I, tuy vậy vẫn có một số đường treo. Lưới cũng được bố trí dọc các đường giao thông

94

chính, các sông lớn. Lưới được đo đạc bằng máy Ni-004, WILD N3 và mia Invar, đo bằng một hàng mia, đo đi và đo về. Độ chính xác đo đạt được như sau:

Sai số trung phương ngẫu nhiên đo chênh cao trên 1km:

2II = 0,3028 mm (cho phép = 1,0 mm)

Sai số trung phương hệ thống đo chênh cao trên 1km:

2II = 0,0031 mm (cho phép = 0,15 mm)

Lưới khống chế độ cao hạng I, II là lưới độ cao cơ sở cho cả nước. Mạng lưới được xây dựng theo nhiều giai đoạn (ở miền Bắc xây dựng trước năm 1975 và ở miền Nam xây dựng sau năm 1975). Lưới độ cao hạng I, II ở miền Bắc được bình sai chung với trị đo nguyên thuỷ (chưa được hiệu chỉnh trọng lực). Độ chính xác sau bình sai đạt được như sau:

* Sai số trung phương trọng số đơn vị : = 18,36 mm

* Sai số trung phương chênh cao trên 1 km: m = 1,84 mm

Khi bình sai đã sử dụng hệ độ cao Hoàng Hải (Trung Quốc). Năm 1972, toàn bộ hệ thống độ cao được chuyển đổi sang hệ độ cao Hòn Dấu (Hải Phòng).

Năm 1996 Tổng cục Địa chính đã hoàn thành việc bình sai tổng thể mạng lưới độ cao hạng I, II Nhà nước. Trị đo đưa vào bình sai đã được hiệu chỉnh giá trị trọng lực và giá trị độ cao đã được đưa về hệ độ cao chuẩn. Độ chính xác sau bình sai đạt được như sau:

* Sai số trung phương trọng số đơn vị : = 0,00286 mm

* Sai số trung phương chênh cao trên 1 km: m = 2,9 mm

Dựa vào các điểm khống chế của lưới độ cao hạng I, II, bố trí lưới độ cao hạng III, IV theo các đường đơn, các vòng khép kín hoặc lưới có nhiều điểm nút. Tuyến thủy chuẩn hạng III nối hai điểm hạng cao không dài quá 200 km, nối hai điểm nút không dài quá 100 km. Với tuyến thủy chuẩn hạng IV, chiều dài tương ứng là 100 km và 50 km.

Độ chính xác kết quả đo trong lưới thủy chuẩn hạng III, IV được đánh giá bằng sai số khép tuyến thủy chuẩn. Sai số này không được vượt quá sai số khép giới hạn.

Hạng III: fhgh = 10 mm (5-104a)

Hạng II: fhgh = 20 mm (5-104b)

Trong đó L là chiều dài tuyến đo tính bằng km.

2. Lưới thủy chuẩn kỹ thuật

Để đảm bảm mật độ điểm cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình, cần phải chêm dày lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật vào lưới độ cao Nhà nước.

95

Lưới thủy chuẩn kỹ thuật cũng được bố trí tựa vào các điểm hạng cao đã có trong khu đo. Chiều dài tuyến thuỷ chuẩn kỹ thuật nối hai điểm hạng cao không dài quá 8 km khi đo vẽ bản đồ địa hình với khoảng cao đều đường đồng mức 0.5 m. Nếu khoảng cao đều đường đồng mức lớn hơn thì độ dài tuyến thủy chuẩn được phép tăng lên.

Độ chính xác kết quả đo thủy chuẩn kỹ thuật thường được đánh giá bằng sai số khép tuyến đo, chúng phải nhỏ hơn sai số giới hạn:

fhgh = 50 mm (5-104c)

Khi khu đo không có điểm lưới độ cao Nhà nước thì có thể lập lưới độ cao độc lập hạng III, IV (cho khu đo rộng) hoặc lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật (cho khu đo hẹp).

5.11.3. Lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV

Lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV có vai trò là lưới độ cao cơ sở phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình khu vực rộng lớn cỡ tỉnh, thành phố hoặc khu vực xây dựng công trình thuỷ lợi, thuỷ điện lớn.

Tương tự như lưới khống chế mặt bằng, lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV phải được thiết kế trong phòng trước khi tiến hành thi công.

Để phục vụ cho việc thiết kế phải tìm hiểu tình hình khu đo và các tài liệu trắc địa đã có trên khu vực, đặc biệt là bản đồ địa hình cũ, số liệu lưới thuỷ chuẩn hạng cao đã có trên khu đo và các vùng lân cận. Các mốc thuỷ chuẩn hạng cao phải có số liệu độ cao và sơ đồ ghi chú mốc, đồng thời phải tiến hành tìm điểm và đánh giá tình trạng thực tế của mốc xem còn sử dụng được không.

Lưới thuỷ chuẩn hạng III được thiết kế trên cơ sở chêm dày vào các điểm độ cao hạng I, II. Lưới thuỷ chuẩn hạng IV chêm dày vào lưới thuỷ chuẩn hạng III.

Lưới thuỷ chuẩn có thể gồm nhiều vòng khép kín, nhiều điểm nút. Các dạng đồ hình đặc trưng gồm có: Vòng khép kín, tuyến nối hai điểm hạng cao, tuyến nối điểm hạng cao với điểm nút và tuyến nối hai điểm nút. Chiều dài các tuyến phải nhỏ hơn độ dài giới hạn quy định cho từng cấp hạng.

Ở khu đo chưa có điểm hạng cao Nhà nước thì thiết kế lưới độ cao độc lập gồm nhiều vòng khép kín, sau đó dùng một tuyến đo dẫn độ cao từ mốc Nhà nước ở ngoài khu đo về điểm khởi đầu của lưới.

Các tuyến đo nên chọn dọc theo các đường giao thông tương đối bằng phẳng và ngắn nhất, tránh đi qua vùng dân cư đông đúc, vùng có nền đất yếu và vùng có chiết quang cục bộ.

Căn cứ vào nhiệm vụ xây dựng lưới và các tài liệu hiện có (đặc biệt là các mốc độ cao hạng I, II) để dự kiến sơ đồ mạng lưới (dự kiến các tuyến đo và sơ đồ đặt mốc) trên bản đồ.

Tiếp theo tiến hành ước tính độ chính xác của lưới (tính thủ công bằng tay hoặc bằng phần mềm trên máy tính). Nếu kết quả ước tính đạt yêu cầu về độ chính

96

xác thì tiến hành đem sơ đồ thiết kế ra thực địa xem xét kỹ các vị trí đặt mốc và các tuyến đo, tiến hành đóng cọc tạm thời để đánh dấu các vị trí đặt mốc. Nếu kết quả ước tính đạt yêu cầu thì phải thay đổi sơ đồ lưới hoặc máy móc, quy trình đo và tiến hành ước tính lại.

CÂU HỎI ÔN TẬP1.Khái niệm về lưới khống chế độ cao?2. Phân loại lưới khống chế độ cao ?3. Đặc điểm của lưới thuỷ chuẩn hạng I?3. Đặc điểm của lưới thuỷ chuẩn hạng II?4. Để đánh giá độ chính xác của lưới thuỷ chuẩn hạng I, II, ta dùng đại lượng đặc trưng nào?5. Để đánh giá độ chính xác của lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV và lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật, ta dùng đại lượng đặc trưng nào?6. Sai số khép giới hạn của lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV và lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật bằng bao nhiêu? Lấy ví dụ minh hoạ.

5.12. Đo đạc lưới thủy chuẩn hạng III, IV

5.12.1. Phương pháp đo thủy chuẩn hạng III, IV

1. Máy đo

Lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV được đo bằng máy có độ chính xác trung bình, có thể là máy có vít nghiêng hoặc máy tự động cân bằng. Khi lựa chọn máy cần phải xem xét các thông số kỹ thuật của máy, đặc biệt là hai thông số: độ phóng đại của ống kính Vx và giá trị khoảng chia ống thuỷ ”.

Bảng 5-23 giới thiệu một số máy thông dụng dùng để đo lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV:

Bảng 5-23 – Các thông số kỹ thuật của một số máy thuỷ chuẩn

Tên máy Hãng sản xuấtĐộ phóng đại ống

kínhĐộ nhạy ống thuỷ dài

Độ nhạy ống thuỷ

tròn

Ni 030 Carl-Zeiss-Jena 25 30” 8’

N2 Wild 24 30” 8’

GK 23 Kern 30 18” 6’

H3, (H-3K) Nga 30 15” 10’

97

Ni 025 Carl-Zeiss-Jena 20Máy tự cân bằng,

không có ống thuỷ dài8’

NA2 Wild 30 nt 8’

Trước khi đem máy đi đo phải tiến hành kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy. Nội dung kiểm nghiệm máy gồm các mục sau:

1. Kiểm tra và điều chỉnh sự làm việc bình thường các ốc vít của máy (vít nghiêng, ốc hãm ống kính, ốc vi động, ốc cân máy, núm điều quang, vành điều chỉnh kính mắt.v.v...)

2. Kiểm tra chất lượng và xác định các tham số kỹ thuật của ống kính như : độ phóng đại vx, vùng ngắm , hệ số nhân khoảng cách K, hằng số cộng C...,

3. Xác định giá trị khoảng chia ” trên ống thủy dài.

4. Kiểm tra và điều chỉnh vị trí chuẩn của màng chữ thập (chỉ đứng và trục quay VV của máy phải nằm trong cùng một mặt phẳng, còn chỉ ngang phải vuông góc với nó).

5. Kiểm tra và điều chỉnh sự cân bằng hợp lí, giữa ống thủy dài và ống thủy tròn, và chỉnh ống thủy để đưa trục quay của máy về vị trí thẳng đứng.

6. Kiểm nghiệm và điều chỉnh điều kiện cơ bản nhất của máy: Trục của ống thủy dài LL phải song song với trục ngắm CC. Thông thường mục kiểm nghiệm này được phân thành hai bước:

a) Kiểm nghiệm “sai số giao chéo” (hình chiếu của CC và LL trên mặt phẳng ngang giao chéo nhau).

b) Kiểm nghiệm sai số góc i (hình chiếu của CC và LL trên mặt phẳng thẳng đứng không song song).

7. Kiểm nghiệm sự ổn định của trục ngắm khi điều quang.

8. Đối với máy tự động cân bằng trục ngắm phải kiểm nghiệm sai số tự điều chỉnh của bộ tự cân bằng (Kompesator).

2. Mia thuỷ chuẩn

Khi đo thủy chuẩn hạng III, IV có thể dùng mia gỗ, mia nhôm hoặc mia Inva dài 3m. Trước khi đo cần phải kiểm nghiệm mia. Nội dung kiểm nghiệm mia gồm có:

a. Xác định độ cong của mia

b. Kiểm nghiệm ống thủy tròn trên mia

c. Xác định hằng số K của mia

d. Xác định độ chênh vạch “0” mặt đen của một cặp mia

e. Xác định chiều dài trung bình 1m trên mia

f. Xác định sai số ngẫu nhiên chia vạch decimet của mia

98

Yêu cầu kỹ thuật của mia:

- Mia phải thẳng, độ cong nhỏ hơn 1 cm.

- Sai số ngẫu nhiên chia vạch decimet không lớn quá 0,5mm.

5.12.2. Các qui định kỹ thuật đo thủy chuẩn hạng III, IV

Thuỷ chuẩn hạng III đo bằng một hàng mia, đo theo hai chiều: đo đi và đo về. Thuỷ chuẩn hạng IV đo bằng một hàng mia và chỉ đo một chiều. Mia phải dựng trên các cóc hoặc trên cọc gỗ đóng xuống đất. Cóc mia phải nặng từ 1 đến 2 kg.

Quy trình đo tại một trạm máy:

1. Theo dây chỉ trên (1), dưới (2) và giữa (3) đọc số mặt đen mia sau.

2. Theo dây chỉ trên (6), dưới (4) và giữa (5) đọc số mặt đen mia trước

3. Theo dây chỉ giữa (7) đọc số mặt đỏ mia trước.

4. Theo dây chỉ giữa (8) đọc số mặt đỏ mia sau.

Nếu dùng máy có vít nghiêng, trước mỗi lần đọc số dùng vít nghiêng chập vạch Parabol thật chính xác. Mỗi số đọc phải ghi ngay vào sổ đo, không tẩy xóa, không sửa chữa và không sao chép vào sổ đo. Sau khi đọc số cần tính toán và kiểm tra toàn bộ số liệu ngay tại trạm. Tại mỗi trạm máy cần kiểm tra các yếu tố sau:

Với thuỷ chuẩn hạng III:

- Khoảng cách từ máy đến mia : không lớn hơn 75 m.

- Độ chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và từ máy đến mia sau không lớn quá 2 m.

- Tổng chênh khoảng cách cộng dồn không lớn hơn 5 m.

- Chênh lệch hằng số K + đen - đỏ không vượt quá 2 mm.

- Độ chênh cao tính theo hai mặt đen và đỏ không vượt quá 3 mm

Với thuỷ chuẩn hạng IV:

- Khoảng cách từ máy đến mia : không lớn hơn 100 m.

- Độ chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và từ máy đến mia sau không lớn quá 3 m.

- Tổng chênh khoảng cách cộng dồn không lớn hơn 10 m.

- Chênh lệch hằng số K + đen - đỏ không vượt quá 3 mm.

- Độ chênh cao tính theo hai mặt đen và đỏ không vượt quá 5mm

Nếu số liệu đo đạt yêu cầu thì quyết định chuyển máy đến trạm đo tiếp theo. Nếu số liệu đo không đạt yêu cầu thì phải gạch bỏ số liệu và đo lại toàn bộ trạm đó.

Tại một trạm có 8 số đọc và 8 số tính toán. Việc tính toán được thực hiện tương tự như ghi sổ và tính toán trong lưới thủy chuẩn kỹ thuật (đã trình bày trong giáo trình Trắc địa cơ sở 1).

99

5.12.3. Một số nguồn sai số trong đo thuỷ chuẩn hạng III, IV và biện pháp khắc phục

- Sai số góc i: Khắc phục bằng cách đặt máy sao cho chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau phải nằm trong giới hạn cho phép.

- Sai số điều quang: Khắc phục bằng cách đặt máy sao cho chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau phải nằm trong giới hạn cho phép.

- Sai số do trục đứng của máy bị nghiêng: Khắc phục bằng cách tiến hành đo đi, đo về và trong khi đo chú ý đưa bọt nước của ống thuỷ tròn vào giữa theo một quy luật (các quy tắc phải nhất quán).

- Sai số do khả năng phân ly của ống kính: Chọn máy có độ phóng đại tốt.

- Sai số do mia nghiêng: Dựng mia thẳng đứng bằng bọt thuỷ gắn trên mia.

- Sai số do mia cong: Dùng mia có độ cong nhỏ hơn hạn sai cho phép.

- Sai số do độ chênh điểm “0” của mỗi cặp mia: Bố trí số trạm máy chẵn.

- Sai số do làm tròn số đọc: Dùng máy có độ phóng đại ống kính lớn, chọn thời điểm đo là lúc môi trường đo có độ chiếu sáng tốt.

- Sai số do chưa đưa bọt nước của ống thuỷ dài vào đúng vị trí giữa của ống thuỷ: Điều chỉnh tốt ống thuỷ và khi đo chú ý đưa bọt nước vào đúng vị trí giữa.

- Sai số do ảnh hưởng độ cong quả đất: Khắc phục bằng cách đặt máy sao cho chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau phải nằm trong giới hạn cho phép.

- Sai số do ảnh hưởng của chiết quang :

+ Chọn thời gian đo là lúc sau mặt trời mọc và trước lúc mặt trời lặn khoảng 1 1,5 giờ.

+ Đặt máy sao cho tia ngắm cao hơn mặt đất từ 1,5 m trở lên.+ Thao tác nhanh và phân phối thời gian đo trên trạm máy là đối xứng nhau.

+ Cần phải tiến hành đo hai chiều với khoảng thời gian khác nhau trong ngày.

+ Chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau phải nằm trong giới hạn cho phép.

- Sai số do máy lún: Thao tác nhanh, dùng mia hai mặt, đo theo trình tự “ S-T-T-S”

- Sai số do mia lún: Thao tác nhanh, tiến hành đo hai chiều ( Đo đi- đo về).

- Sai số ngẫu nhiên các khoảng chia dm trên mia: Khó cải chính vào kết quả đo vì địa hình không bằng phẳng tuyệt đối và chiều cao máy luôn thay đổi nên tại các trạm máy khác nhau, số đọc trên hai mia sẽ ngẫu nhiên rơi vào các khoảng dm có sai số khác nhau.

100

- Sai số do rung hình ảnh mia ở lớp không khí sát mặt đất: Khắc phục bằng cách không nên đo ở thời điểm nắng to và nâng cao chiều cao máy.

5.12.4. Trường hợp đặc biệt trong đo thuỷ chuẩn hạng III, IV

1. Đo thuỷ chuẩn vượt chướng ngại vật

Thực tế khi đo thuỷ chuẩn, nhiều tuyến thuỷ chuẩn phải vượt qua các sông lớn hoặc khi vượt qua thung lũng có điều kiện đi lại khó khăn, khi dẫn độ cao đến các trạm nghiệm triều trên đảo ở xa đất liền. Trong các trường hợp đó, chênh khoảng cách từ máy đến hai mia bị vi phạm nghiệm trọng. Hơn nữa mia đặt ở bờ xa sẽ không được nhìn rõ để đọc số. Để khắc phục được khó khăn này, người ta phải xử lý như sau:

- Với mia bờ xa không nhìn rõ vạch để đọc số thì phải dùng bảng ngắm để đọc số. Để dễ dàng cho quá trình ngắm bắt mục tiêu, bảng ngắm có cấu tạo là vòng tròn đen trắng đồng tâm hoặc bảng đen với vạch ngắm trắng. Độ rộng của vạch ngắm phụ thuộc vào khoảng cách vượt sông. Nếu khoảng cách vượt sông lớn thì độ rộng của vạch ngắm lớn và ngược lại.

- Giữa bảng ngắm có ô cửa sổ và vạch mốc để đọc được vị trí của vạch mốc trên mia. Dùng thước chuẩn để xác định khoảng cách từ vạch mốc đến tâm vạch ngắm, sau khi gắn bảng ngắm lên mia, ta tính ra vị trí vạch ngắm trên mia để tham gia tính toán sau này. Bảng ngắm được gắn chắc chắn vào mia bằng vít và có thể điều chỉnh độ cao bảng ngắm khi cần thiết bằng ốc vi động.

- Sử dụng đồ hình đo đặc biệt để loại bỏ sai số do chênh khoảng cách từ máy đến hai mia. Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế các đồ hình đo là đảm bảo tính đối xứng để triệt tiêu được sai số trong khi đo.

a. Các dạng đồ hình khi đo vượt chướng ngại

101

Hình 5-32bĐồ hình đo vượt sông

I2 A2

A1I1

d''t

d't

d'S

d''S

Hình 5-32cĐồ hình đo vượt sông

I1A1

A2I2

A3

Hình 5-32aĐồ hình đo vượt sông

s

Trong đồ hình 5-32a:

- A là điểm đặt mia

- I là điểm đặt máy

- Yêu cầu kỹ thuật:

I1A1 = I2A2 và I1A2=I2A1.

Trong đồ hình 5-32b:





Trong đồ hình 5-32c:





Sông rộng từ 150 – 400 m thì có thể bố trí theo đồ hình 5-32a, 5-32-b. Khi sông rộng đến 600 m và có bãi bồi ở giữa sông thì bố trí theo đồ hình 5-32c.

Vị trí mốc A nên chọn sao cho độ cao tia ngắm trên 2-3 m so với mặt đất.Trên cùng một bờ, máy đặt cách mia từ 10 đến 30m.

b. Phương pháp đo ngắm

Đối với sơ đồ hình 5-32a và hình 5-32b:

Để đảm bảo độ chính xác, thuỷ chuẩn vượt sông được tiến hành theo nhiều vòng đo (ví dụ, thuỷ chuẩn hạng III phải đo ít nhất hai vòng). Số vòng đo phụ thuộc vào độ rộng của sông và yêu cầu độ chính xác của việc truyền độ cao. Trình tự thao tác trong mỗi vòng được thực hiện như sau:

Đặt máy tại I1, mia tại A1 và A2. Trình tự đo:

+ Nửa vòng đo thứ nhất

- Đọc số mặt đen, mặt đỏ trên mia dựng tại A1 (mia gần - cùng bờ).

- Đọc số mặt đen lần 1 trên mia dựng tại A2 (mia xa- khác bờ).

- Vặn vít nghiêng đi 1/4 vòng, bọt thuỷ sẽ bị lệch.

- Vặn vít nghiêng để cân lại ống thuỷ.

- Đọc số mặt đen lần 2 trên mia dựng tại A2.

- Đọc số mặt đỏ trên mia dựng tại A2.

Chênh cao từ nửa vòng đo thứ nhất:

h1 = S1 - T1 (5-105)

Trong đó: S1 là số đọc trên mia dựng tại A1;

T1 là số đọc trên mia dựng tại A2.

Các số đọc trên mia S1 và T1 có thể biểu diễn như sau:

S1 = a1 + d’S tgi1

(5-106)T1 = b1 +d’T tg i1 + f1

102

Trong đó: a1 và b1 là những số đọc trên mia không chịu ảnh hưởng của sai lệch; dtgi1 - thành phần ảnh hưởng do góc i của máy gây ra ; f1là ảnh hưởng của độ cong trái đất và chiết quang . Trong số đọc đến mia gần , ảnh hưởng này có thể bỏ qua.

Thay (5-106) vào (5-107), ta được :

h1 = a1- b1 + (d’S - d’T ) tg i1 -f1 (5-107)

+ Nửa vòng đo thứ hai:

Giữ nguyên tình trạng máy, đặc biệt cẩn thận để tiêu cự của ống kính không đổi, chuyển máy sang bờ bên kia và đặt máy vào vị trí I2. Trình tự đo như sau:

- Đọc số mặt đen 2 lần, mặt đỏ 2 lần trên mia dựng tại A1

- Đọc số mặt đen, mặt đỏ trên mia dựng tại A2

Chênh cao từ nửa vòng đo thứ hai , khi máy đã chuyển qua sông

h2 = S2 - T2 (5-108)

Tương tự như trên ta có thể viết :

S2 = a2 + d’’S tgi2

(5-109)T2 = b2 +d’T tg i2 + f1

Thay (5-110) vào (5-109), ta có:

h2 = a2 -b2 + (d’’S - d’’T ) tg i2 -f2 (5-110)

Chênh cao trung bình giữa các mốc I1 và I2 trong một vòng đo:

h= ( h1 + h2 ) /2 (5-111)

Thay (5-108) và (5-111) vào (5-112) và lưu ý điều kiện bằng nhau của các khoảng cách, chúng ta có:

h= [(a1-b1) +(a2- b2) ]/2+[d’S (tg i1-tgi2) +d’T(tgi2- tgi1) +(f2-f1)]/2 (5-112)

Từ (5-113) chúng ta nhận thấy rằng, nếu trong quá trình đo đạc tại trạm thứ nhất và trạm thứ hai, ta giữ cho các giá trị góc i không đổi ( i1 = i2) và ảnh hưởng của chiết quang vẫn giữ nguyên số và dấu của nó ( f1 = f2) thì chênh cao trung bình của vòng đo sẽ không chịu ảnh hưởng của các yếu tố đó.

h= [(a1-b1)+(a2-b2 )] /2 (5-113)

Dễ dàng nhận thấy rằng một thay đổi rất nhỏ của góc i giữa các nửa vòng đo cũng sẽ gây ra sai số đáng kể trong chênh cao, chẳng hạn như khi góc i thay đổi 2” và độ rộng của sông là 1000m thì:

hi = 0,5d( tgi2 - tgi1) = 0,5( i2 - i1) /p” =5 mm

103

Vì vậy yêu cầu phải có những biện pháp ngăn ngừa để cho dưới ảnh hưởng nhiệt độ hoặc chấn động khi di chuyển máy thì trị số góc i vẫn không thay đổi.

Theo các số liệu thử nghiệm, nếu nhiệt độ thay đổi đi 10 C thì giá trị góc i sẽ thay đổi trung bình vào khoảng 0,5”. Trong thời gian chuyền độ cao, cần phải xác định góc i cẩn thận và và cố gắng đưa nó về trị số không đáng kể .

Mỗi vòng đo nên tiến hành trong thời gian ngắn nhất, trong những điều kiện ngoại cảnh như nhau để ảnh hưởng của chiết quang tại các bờ khác nhau tương tự nhau. Ngoài ra để giảm ảnh hưởng của chiết quang nên chuyền độ cao đồng thời bằng hai máy thuỷ chuẩn cùng loại (cùng độ chính xác) từ hai bên bờ, sau đó đổi máy cho nhau.

Đối với sơ đồ hình 5-32c:

Dùng hai máy đặt đồng thời tại I1 và I2. Mia dựng tại A1, A2, A3.

Nửa vòng đo thứ nhất

Máy tại I1:

- Đọc số mặt đen trên mia A1.

- Đọc số mặt đen 2 lần trên mia A3.

- Đọc số mặt đỏ 2 lần trên mia A3.

- Đọc số mặt đỏ trên mia A1.

Máy tại I2:

- Đọc số mặt đỏ trên mia A2.

- Đọc số mặt đỏ 2 lần trên mia A3.

- Đọc số mặt đen 2 lần trên mia A3.

- Đọc số mặt đen trên mia A2.

b. Điểm nghỉ trên tuyến đo thuỷ chuẩn

Trong quá trình dẫn thuỷ chuẩn từ mốc A về mốc B có thể xảy ra các trường hợp sau:

- Kết thúc ngày đo nhưng chưa đo về trạm cuối.

- Đang tiến hành đo nhưng vì một lý do khách quan nào đó mà phải tạm nghỉ.

Trong các trường hợp đó, để tránh việc phải đo lại từ đầu ta cần bố trí “ điểm nghỉ” để lưu lại kết quả đã đo.

b1. Cách bố trí điểm nghỉ

Nếu gần khu đo có các địa vật vững chắc như khối đá, khối bê tông, mố cầu nhô lên khỏi mặt đất thì ta chọn ba điểm K, L, M trên ba địa vật làm điểm nghỉ. Nếu không tìm được địa vật thì đào ba hố, đóng xuống hố ba cọc A, B, C có đường kính 5-10cm, dài 50cm. Đóng đinh mũ trên đầu cọc làm dấu độ cao.

104

Độ cao trên điểm khởi đầu tuyến đo (điểm A) được dẫn vào mốc K. Đo thêm hai trạm máy để tính độ chênh cao các cọc K, L, M, ta được h1, h2. Sau đó đắp đất đầy hố. Hôm sau, đo tiếp từ trạm nghỉ về mốc B. Trước khi đo phải kiểm tra độ ổn định của ba cọc. Bới đất để lộ ba cọc, đặt ba trạm máy đo lại các chênh cao các cọc, ta được h1’, h2’.

So sánh độ chênh cao giữa hai lần đo, nếu chúng khác nhau không qúa 3mm đối với thuỷ chuẩn hạng III và 5 mm đối với thuỷ chuẩn hạng IV thì các cọc nghỉ được coi là ổn định. Lấy kết quả trung bình hai lần đo làm kết quả chính xác và tiếp tục đo từ M về mốc B ở cuối tuyến thuỷ chuẩn.

Trường hợp khi so sánh độ chênh cao, phát hiện có sự chênh lệch giữa kết quả hiệu chênh hai lần đo, xác định được chắc chắn mốc bị dịch chuyển thì dùng hai mốc còn lại để đo tiếp. Nếu tất cả các kết quả đo đều vượt hạn sai, chứng tỏ các cọc

105

Hình 5.33: Sơ đồ bố trí điểm nghỉ

KL M

A AK L M

nghỉ đều không ổn định thì phải huỷ toàn bộ kết quả đo của ngày hôm trước, tiến hành đo lại từ đầu (từ mốc A về mốc B).

5.12.5. Bình sai lưới thủy hạng III, IV

Bình sai lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV có thể được thực hiện bằng phần mềm lập sẵn trên máy tính, hoặc tính theo phương pháp truyền thống (thủ công).

1. Bình sai theo cách truyền thống

a. Bình sai một tuyến thuỷ chuẩn

Giả sử có một tuyến thủy chuẩn hạng III như hình 5-34.

Trong đó A và B là hai điểm hạng cao, đểm R1, R2,... Rn-1 là các điểm cần xác định độ cao; h1, h2..., hn là các chênh cao đo, S1, S2,...,Sn là các chiều dài đoạn đo.

Để bình sai tuyến thuỷ chuẩn này có thể sử dụng phương pháp bình sai điều kiện hoặc bình sai gián tiếp. Tuy nhiên, nếu thực hiện bằng cách truyền thống thì nên sử dụng phương pháp bình sai điều kiện. Trình tự tính toán được tiến hành theo các bước sau:

Bình sai tuyến thủy chuẩn theo phương pháp bình sai điều kiện các trị đo không cùng độ chính xác.

Lập phương trình điều kiện số hiệu chỉnh:

Số phương trình điều kiện = số trị đo thừa =1.

v1+v2+...+vn +fh = 0

Trong đó: v1, v2,...,vn tương ứng là các số hiệu chỉnh của các trị đo h1, h2..., hn.

fh là sai số khép và được tính theo công thức:

(5-114)

Yêu cầu sai số khép fh phải nhỏ hơn sai số khép giới hạn (fhgh).

(5-115)

Trọng số của chênh cao đo thứ i:

(5-116)

Phương trình chuẩn số liên hệ:

106

A

B

L1 L2

Lnh1

R1R2

Rn-1h2

hn

Hình 5-34: Sơ đồ tuyến thủy chuẩn

(5-117)

Suy ra

(5-118)

Số hiệu chỉnh của trị đo thứ i :

(5-119)

Đánh giá độ chính xác:

Sai số trung phương trọng số đơn vị:

(5-120)

Qua trên ta thấy, khi bình sai một tuyến thuỷ chuẩn theo phương pháp điều kiện không cần lập và giải phương trình điều kiện hoặc phương trình chuẩn mà chỉ cần thực hiện các bước:

1. Tính và kiểm tra sai số khép fh :

Tính fh và fhgh theo công thức (5-115) và (5-116).

Nếu đạt yêu cầu ( ) thì tính tiếp.

- Đổi dấu sai số khép fh và phân phối cho các đoạn đo theo tỷ lệ thuận với chiều dài đoạn đo chênh cao theo công thức (5-120).

Kiểm tra: vhi =-fh (5-121)

- Tính độ chênh cao sau bình sai:

(5-122)

- Tính độ cao các điểm mốc Ri dựa vào độ cao điểm gốc và độ chênh cao sau bình sai:

(5-123)

- Đánh giá độ chính xác: Tính sai số trung phương trọng số đơn vị theo công thức (5-121).

Ví dụ: Bình sai tuyến thủy chuẩn hạng III sau:

107

Hình 5-35: Sơ đồ tuyến thủy chuẩn

AB

h1 h2h4

h3

L1 L2L4

L3R1 R2R3

Trong đó A và B là hai điểm gốc; R1, R2, R3 là các điểm cần xác định

Số liệu gốc: HA =125,468 m; HB=124,518m

Số liệu đo:

Bảng 4-24: Bảng số liệu đo

Chênh cao đo

Giá trị chênh cao đo (m)

Chiều dài đoạn đo

Giá trị chiều dài đoạn đo(km)

H1 +1,531 S1 1,830

H2 +0,537 S2 3,500

H3 -1,213 S3 2,510

H4 -1,783 S4 4,360

Giải: Sai số khép :

Sai số khép giới hạn:

Nhận thấy: fh < fhgj , vậy kết quả đo đạt yêu cầu độ chính xác.

Kết quả tính toán bình sai được thể hiện trong bảng 5-24

Bảng 5-25 – Kết quả bình sai tuyến thuỷ chuẩn

Tên điểm

Chênh cao

đo (m)

hi (m)

Chiều dài

đoạn đo

Li (km)

Số hiệu

chỉnh

vi (mm)

Chênh cao

sau bình sai

h’i (m)

Độ cao điểm

sau bình sai

Hi(m)

A 125,468

+1,531 1,830 -3 +1,528

R1 126,996

+0,537 3,500 -6 +0,531

R2 127,527

-1,213 2,510 -5 -1,218

R3 126,309

-1,783 4,360 -8 -1,791

B 124,518

h=-0,928 L=12,200 v=-22 h’=- 0,950 HB-HA=- 0,950

108

b. Bình sai lưới thủy chuẩn có một điểm nút

Giả sử có lưới thủy chuẩn như hình 5-36.

Trong đó: A, B, C, D là bốn điểm thủy chuẩn cấp cao; M là điểm nút cần xác định độ cao; h1, h2, h3, h4 là các chênh cao đo; S1, S2,S3, S4 là các chiều dài đoạn đo tương ứng.

Việc bình sai mạng lưới có thể thực hiện như sau:

Cách 1: Theo bốn tuyến đo cao, xác định được các giá trị độ cao tương ứng của điểm M:

(5-124)

Như vậy các trị đo dãy trị đo nhiều lần không cùng độ chính xác của cùng một đại lượng HE. Trọng số của từng trị là trọng số của các chênh cao đo tương ứng:

,

(5-125)

Khi đó độ cao sau bình sai của điểm M sẽ là:

(5-126)

Độ cao của các chênh cao đo sau bình sai:

(5-127)

109

h1

h4

h2

h3

AB

CD

L1

L4 L3

L2

M

Hình 5-36: Sơ đồ lưới thủy chuẩn có một điểm nút

Số hiệu chỉnh của các chênh cao đo:

(5-128)


- Sai số trung phương trọng số đơn vị:

(5-129)

- Sai số đo chênh cao trên 1 km:

(5-130)

- Sai số trung phương độ cao điểm M:

(5-131)

Cách 2: Theo bốn tuyến đo cao, xác định được các giá trị độ cao tương ứng của điểm M theo công thức (5-125).

Ta có thể chọn một trong các trị số làm giá trị gần đúng (H0), sau đó tính các độ lệch giữa các trị đo và trị gần đúng.

(5-132)

Độ cao sau bình sai của điểm M sẽ là:

(5-133)

Các bước tiếp theo tương tự như cách 1.

Ví dụ: Bình sai lưới độ cao sau:

110

h1

h4

h2

h3

AB

CD

L1

L4 L3

L2

M

Hình 5-37Sơ đồ lưới thủy chuẩn có một điểm nút

Bảng 5-26 - Độ cao của các điểm gốc

Điểm Độ cao của điểm (m)

A 20.318

B 22.146

C 21.351

D 19.962

Bảng 5-27 - Số liệu đo:

Chênh cao đo




h1 +0.944 L1 25.0

h2 -0.873 L2 10.8

h3 -0.246 L3 20.3

h4 +1.306 L4 14.6

Giải: Theo bốn tuyến đo cao, xác định được các giá trị độ cao tương ứng của điểm M:

Tính trọng số cho các trị đo :

Khi đó độ cao sau bình sai của điểm M sẽ là:

111

Độ cao của các chênh cao đo sau bình sai:

Số hiệu chỉnh của các chênh cao đo:


- Sai số trung phương trọng số đơn vị:

- Sai số đo chênh cao

trên 1 km:

- Sai số trung phương độ cao điểm E:

Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng 5-25.

Bảng 5-28 – Kết quả bình sai lưới thuỷ chuẩn có một điểm nút

Điểm gốc

Độ cao gốc (m)

Tuyến đo

L1

(m)

h1

(m)

Độ cao điểm

nút (m)

Pi

(m)

h’i

(m)

vi

(mm)

Pvv

A 20,318 1 25,0 +0,944 21,262 4 0,954 10 400

B 22,146 2 10,8 -0,873 21,273 9,3 -0,874 1 9,3

C 21,351 3 20,3 -0,246 21,285 4,9 -0,259 13 828,1

D 19,962 4 14,6 +1,306 21,268 6,8 1,310 4 108,8

H0 21,272 25 1346,2

112

Cách 2:Theo bốn tuyến đo cao, xác định được các giá trị độ cao tương ứng của điểm M:

H = HA + h1 = 20,318 + 0,944 = 21,262

H = HB + h2 = 22,146 – 0,873 = 21,273

H = HC + h3 = 24,531 – 0,246 = 21,285

H = HD + h4 = 19,262 + 1,306 = 21,268Tính trọng số cho các trị đo :

P1 = = = 4

P2 = = = 9,3

P3 = = = 4,9

P4 = = = 6,8

Chọn giá trị làm trị gần đúng H0. Độ lệch giữa các trị đo và trị gần đúng:

= 0

Độ cao sau bình sai của điểm M sẽ là:

Kết qủa tính toán được thể hiện trong bảng 5-26.

Bảng 5-29 – Kết quả bình sai lưới thuỷ chuẩn có một điểm nút

Điểm gốc

Độ cao gốc (m)

Tuyến đo

L1

(m)h1

(m)Độ cao điểm

nút (m)

Pi

(m)i

(mm)vi

(mm)

Pvv

A 20,318 1 25,0 +0,944 21,262 4 0 10 400B 22,146 2 10,8 -0,873 21,273 9,3 +11 1 9,3

C 21,351 3 20,3 -0,246 21,285 4,9 +23 13 828,1

D 19,962 4 14,6 +1,306 21,268 6,8 +06 4 108,8

H0 21,272 25 1346,2

c. Bình sai lưới thuỷ chuẩn theo phương pháp gián tiếp

Do phương tiện tính toán hiện nay chủ yếu là máy vi tính nên các mạng lưới khống chế độ cao thường được bình sai theo phương pháp bình sai gián tiếp.

113

Cơ sở lí thuyết của phương pháp bình sai gián tiếp đã được đề cập trong giáo trình sai số. Dựa trên cơ sở chung của bài toán bình sai gián tiếp đó, chúng ta sẽ vận dụng để bình sai mạng lưới độ cao.

Sau đây là các bước thực hiện khi bình sai lưới độ cao theo phương pháp gián tiếp :

c1. Lập phương trình số hiệu chỉnh

Để lập được phương trình số hiệu chỉnh, việc đầu tiên chúng ta phải chọn ẩn số. Ẩn số phải được chọn đủ về số lượng và đảm bảo tính độc lập .

Trong lưới độ cao, có thể chọn trị bình sai của các hiệu chênh cao đo hoặc trị bình sai của các điểm cần xác định làm ẩn số. Tuy nhiên nếu chọn trị bình sai của hiệu chênh cao dễ tạo nên sự nhầm lẫn về tính độc lập của ẩn số. Hơn nữa mục tiêu cuối cùng của việc thành lập lưới độ cao là tìm ra độ cao của các điểm cần xác định và đánh giá độ tin cậy của chúng nên ẩn số thường được chọn là trị bình sai độ cao của những điểm cần xác định.

Số lượng ẩn số trong lưới độ cao được xác định theo công thức sau:

+ Lưới có điểm gốc (số lượng điểm gốc từ 1 trở lên)

t = P

+ Lưới chưa có điểm gốc

t = P -1

Trong đó P là tổng số điểm cần xác định trong lưới (số điểm chưa biết độ cao).

Ví dụ: Có lưới độ cao như hình 5-38.

Tổng số điểm trong lưới là 5: H1, H2, H3, H4, H5.

114

H3

H5

H1

H2

H4

Hình 5-38: Đồ hình lưới độ cao

h5

h1

h6

h7

h2

h3

h4

h8

Trường hợp 1: Cả năm điểm H1, H2, H3, H4, H5 đều là các điểm cần xác định.

Khi đó, số trị đo cần thiết sẽ là :

t1 = P –1 = 5-1 = 4

Trường hợp 2: H1 là điểm gốc, bốn điểm H2, H3, H4, H5 là các điểm cần xác định.


t2 = 4

Trường hợp 3: H1, H2 là điểm gốc, bốn điểm H3, H4, H5 là các điểm cần xác định.


t2 = 3

Lập phương trình số hiệu chỉnh

Ở đây ta chỉ xét cách lập phương trình số hiệu chỉnh trong trường hợp ẩn số được chọn là trị bình sai của các điểm cần xác định.

Với một trị đo hiệu chênh cao ta sẽ thành lập được một phương trình số hiệu chỉnh. Như vậy số lượng phương trình số hiệu chỉnh bằng số trị chênh cao đo trong lưới.

Khi lập phương trình số hiệu chỉnh cho các hiệu chênh cao đo sẽ có ba trường hợp xảy ra:

- Điểm đầu và điểm cuối đoạn đo đều là nhữngđiểm cần xác định

- Điểm đầu là điểm cần xác định, điểm cuối là điểm gốc

- Điểm cuối là điểm cần xác định, điểm đầu là điểm gốc.

Phương trình số hiệu chỉnh cho ba trường hợp này sẽ khác nhau, sau đây ta sẽ xem xét cách lập cho từng trường hợp cụ thể đó.

Trường hợp 1: Điểm đầu và điểm cuối đoạn đo đều là những điểm cần xác định

Giả sử có hiệu chênh cao đo (hik) giữa hai điểm cần xác định độ cao I và K (hình 5-39)

Gọi vik là số hiệu chỉnh cho trị đo hik,

Hi và Hk là độ cao sau bình sai của hai mốc

I và K,

H0i và H0

k là trị gần đúng của độ cao mốc

I và K, dH1, dH2là số hiệu chỉnh tương ứng.

Ta lập được phương trình thể hiện mối quan hệ giữa các trị bình sai:

hik + vik = Hk - Hi

115

hik

i

k

Hình 5-39Chênh cao đo giữa

hai điểm cần xác định

Thay trị bình sai bằng trị gần đúng cộng số hiệu chỉnh ta có:

hik + vik = (H0k+ dHk) - (H0

i +dHi)

vik = dHk -dHi +lik (5-134)

Trong đó lik là số hạng tự do và: lik = H0k - H0

i - hik

Phương trình (5-134) là phương trình số hiệu chỉnh cho chênh cao hik.

Trường hợp 2: Điểm đầu là điểm cần xác định, điểm cuối là điểm gốc

Giả sử I là điểm cần xác định, K là điểm gốc (hình 5-40)

Khi đó dHk = 0 nên (5-134) trở thành:

vik = -dHi + lik (5-135)

Với lik = Hk - H0i - hik

Trường hợp 3: Điểm cuối là điểm cần xác định, điểm đầu là điểm gốc

Giả sử K là điểm cần xác định, I là điểm gốc (Hình 5-41)

Khi đó dHi = 0 nên (5-134) trở thành:

vik = dHk +lik (5-136)

Với lik = H0k - Hi - hik

Nhận xét:

- Các phương trình số hiệu chỉnh trong ba trường hợp : (5-134), (5-135), (5-136) đều có dạng tuyến tính.

- Khi thành lập phương trình số hiệu chỉnh không phải khai triển Taylor nên không có ảnh hưởng của độ cao gần đúng đến kết qủa bình sai của lưới. Do đó,

116

k

i

hik

Hình 5-40Chênh cao đo giữa diểm cần xác định(điểm đầu)

và điểm gốc(điểm cuối)

k

i

hik

Hình 5-41Chênh cao đo giữa điểm gốc(điểm đầu)

và điểm cần xác định(điểm cuối)

không cần thiết chọn độ cao gần đúng sao cho gần với trị xác xuất mà có thể chọn giá trị độ cao gần đúng tuỳ ý, khác xa so với trị bình sai. Cụ thể, đối với mạng lưói độ cao vùng bằng phẳng có thể chọn độ cao gần đúng cho tất cả các mốc bằng nhau (hoặc bằng độ cao trung bình của lưới). Đối với độ cao vùng núi, nếu lấy đô cao gần đúng của các mốc bằng nhau thì số hiệu chỉnh dH cho các mốc sẽ lớn, khi tính cần lưu ý đến sai số tính toán.

Ví dụ :

Cho mạng lưới độ cao hình 5-42, trong đó, MC–1, MC–2.1, MC–2.2, MC–3 là điểm gốc, H1, H2, H3, H4 là các điểm cần xác định. Lưới gồm có 9 trị đo hiệu chênh cao h1, h2, h3,..., h9. Lập phương trình số hiệu chỉnh cho lưới.

Giải:

+ Chọn ẩn số là độ cao các điểm cần xác định.

+ Số lượng ẩn số là t = 4.

+ Số lượng phương trình số hiệu chỉnh bằng số trị đo và bằng 9.

+ Các hệ số của phương trình được trình bày trong bảng 5-27:

Bảng 5-30 – Các hệ số của phương trình số hiệu chỉnh

dH1 dH2 dH3 dH4 li Trọng số P

v1 +1 l1 1/L1

v2 -1 +1 l2 1/L2

v3 -1 l3 1/L3

117


v4 +1 l4 1/L4

v5 -1 +1 l5 1/L5

v6 -1 +4 l6 1/L6

v7 -1 l7 1/L7

v8 -1 +1 l8 1/L8

v9 -1 l9 1/L9

C2. Lập và giải hệ phương trình chuẩn

Từ các phương trình số hiệu chỉnh trên, lập và giải hệ phương trình chuẩn để giải ra các số hiệu chỉnh dH cho độ cao gần đúng của các mốc.

C3. Tính số hiệu chỉnh cho các chênh cao đo

Từ các số hiệu chỉnh dH tính số hiệu chỉnh cho các chênh cao đo, cuối cùng là tiến hành đánh giá độ chính xác của mạng lưới.

C4. Đánh giá độ chính xác

Sai số trung phương trọng số đơn vị tính theo công thức sau:

(5-137)

Sai số trung phương của độ cao mốc i sẽ được tính theo công thức:

(5-138)

trong đó Qii là phần tử trên đường chéo tương ứng với ẩn dHi trong ma trận nghịch đảo Q của ma trận hệ số hệ phương trình chuẩn:

d. Bình sai lưới độ cao theo phương pháp điều kiện

Tương tự như bình sai gián tiếp, cơ sở lí thuyết của phương pháp bình sai điều kiện, cũng như các bước tính toán trong bình sai điều kiện đã được đề cập trong giáo trình sai số. Dựa trên cơ chung của bài toán bình sai điều kiện đó, chúng ta sẽ vận dụng để bình sai các mạng lưới độ cao. Các bước thực hiện khi bình sai lưới độ cao theo phương pháp điều kiện:

* Xác định số phương trình điều kiện trong lưới

Số lượng phương trình điều kiện bằng số trị đo thừa và được xác định theo công thức chung:

r = n - t (5-139)

Trong đó, n là số chênh cao đo, t là số trị đo cần thiết.

Trong lưới độ cao số trị đo cần thiết (t) bằng số lượng điểm cần xác định trong lưới. Đối với lưới độ cao số liệu gốc tối thiểu là độ cao của một điểm. Vì vậy ta có công thức tính số lượng phương trình cho hai trường hợp cụ thể như sau:

118

+ Lưới độ cao tự do ( Số điểm khởi tính độ cao nhỏ hơn hoặc bằng 1)

r = n - (p - 1) (5-140)

+ Lưới độ cao phụ thuộc ( Số điểm khởi tính độ cao > 1)

r = n - (p - k) (5-141)

Trong đó: p là tổng số điểm trong lưới, k là số điểm khởi tính (điểm gốc)

Ví dụ 1 : Giả sử có mạng lưới độ cao tự do như hình 5-43. Trong đó MC –2 là điểm gốc, H1, H2 , H3 , H4 là các điểm cần xác định.

Trong trường hợp này ta có :

n = 8, p = 5

Áp dụng công thức (5-141) ta có tổng số phương trình điều kiện là :

r = 8 - (5 - 1) = 4

Ví dụ 2 : Giả sử có mạng lưới độ cao tự do như hình 5-42. Trong đó MC –1, MC –2.1, MC –2.2, MC –3 là điểm gốc, H1, H2 , H3 , H4 là các điểm cần xác định.

Trong trường hợp này ta có :

n = 9, p = 8

Áp dụng công thức (5-142) ta có tổng số phương trình điều kiện là :

r = 8 - (8 - 4) = 4

d1. Lập phương trình điều kiện số hiệu chỉnh

Phương trình số hiệu chỉnh phải được lập đủ và đúng, các phương trình phải đảm bảo tính độc lập. Tính độc lập ở đây là độc lập tuyến tính, tức là một phương trình điều kiện này không không thể được suy ra từ các phương trình điều kiện khác. Hay nói cách khác, một phương trình nào đó không phải là tổ hợp tuyến tính của các phương trình còn lại.

Trong lưới độ cao xuất hiện hai kiểu phương trình điều kiện:

- Phương trình điều kiện khép độ cao hai điểm gốc.

- Phương trình điều kiện khép vòng.

119

H3

MC-2 H1

H2

H4


Sau đây ta sẽ xét cụ thể hai phương trình điều kiện này:

* Phương trình điều kiện khép độ cao hai điểm gốc

Ý nghĩa của phương trình này là từ một độ cao gốc đã biết, dùng các trị bình sai chênh cao đo, chuyền về điểm gốc thứ hai, phải được độ cao đúng bằng độ cao đã biết trước của điểm đó.

Ví dụ 3: Trên hình 5-44, A, B là hai điểm đã biết độ cao, h1, h2, h3 là các chênh cao đo .

Gọi h’1, h’2, h’3 và v1, v2, v3 tương ứng là trị bình sai và số hiệu chỉn của các chênh cao h1, h2, h3. Ta sẽ lập được phương trình số hiệu chỉnh khép độ cao giữa hai điểm gốc là:

HA + h’1 + h’2 + h’3 = HB (5-142)

Trị bình sai bằng trị đo cộng số hiệu chỉnh:

h’i = hi + vi (5-143)

Thay (5-143) vào (5-142) ta được phương trình sau:

HA + (h1 + v1) + (h2 + v2) + (h3 +v3) = HB (5-144)

Từ (5-144) ta sẽ có phương trình điều kiện số hiệu chỉnh sau:

v1 + v2 + v3 + W = 0 (5-145)

trong đó W là sai số khép:

W = HA. + h1 + h2 + h3 - HB (5-146)

* Phương trình điều kiện khép vòng

Ý nghĩa của phương trình này là các giá

trị bình sai chênh cao đo theo một vòng khép

kín phải bằng 0.

Ví dụ 4:

Lập phương trình điều kiện khép vòng cho lưới

trên hình 5-45.

Trong lưới này ta có:

h1, h2, h3 là các chênh cao đo

120

h1

h2

Hình 5-45Tuyến độ cao khép kín

h3

Hình 5-44: Đồ hình tuyến độ cao nối hai điểm gốc

R2R1

h3h2h1

BA

Gọi h’1, h’2, h’3 và v1, v2, v3 tương ứng là trị bình sai và số hiệu chỉnh của các chênh cao h1, h2, h3. Phương trình điều kiện khép vòng trong trường hợp này như sau:

h’1 + h’2 - h’3 = 0 (5-147)

Thay trị bình sai bằng trị đo cộng số hiệu chỉnh, ta có:

(h1 + v1) + (h2 + v2) - (h3 + v3) = 0 (5-148)

Từ (5-148) ta sẽ có phương trình điều kiện số hiệu chỉnh sau:

v1 + v2 - v3 + W = 0 (5-149)

Trong đó W là sai số khép:

W = h1 + h2 - h3 (5-150)

Ví dụ 5:

Lập các phương trình điều kiện cho lưới độ cao trên hình 5-44.

Theo ví dụ 2, số phương trình điều kiện trong lưới là r = 4.

Với lưới này ta có rất nhiều cách lập phương trình điều kiện.Các phương trình điều kiện có thể được chọn theo các đường đo cao khác nhau, miễn sao đảm bảo được tính độc lập tuyến tính và đơn giản trong tính toán.

Sau đây là một số cách lập:

Cách 1:

Phương trình điều kiện được chọn như trên hình (5-46), gồm có 2 phương trình điều kiện khép điểm gốc và hai phương trình điều kiện vòng khép.

Gọi HMC-1, HMC-2.1, HMC-2.2, HMC-3 lần lượt là độ cao của các điểm MC-1, MC-2.1, MC-2.2, MC-3.

+ Hai phương trình điều kiện khép điểm gốc:

v1 - v4 - v5 + w1 = 0 (5-151)

- v7 + v9 + w2 = 0

Trong đó: w1 = HMC-1 + h1 – h4 – h5 – HMC-3

w2 = HMC-2.2 – h7 + h9 – HMC-2.1

+ Hai phương trình khép vòng:

v2+ v5–v6+ v8 +w3 = 0 (5-152)

- v3 + v8 + v9 + w4 = 0

Trong đó w3 = h1+ h5 + h8 – h6

w2 = - h3 + h8 + h9

Hệ số và số hạng tự do của các phương trình điều kiện trong (5-151) và (5-152) được trình bày trong bảng sau:

Bảng 5-31 – Hệ số và số hạng tự do của các phương trình điều kiện

121

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 W

1 1 -1 -1 w1

2 -1 +1 w2

3 +1 +1 -1 +1 w3

4 - +1 +1 w4

Cách2 Phương trình điều kiện được chọn như trên hình (5-47), gồm có 3 phương trình điều kiện khép điểm gốc và 1 phương trình điều kiện vòng khép.

Gọi HMC-1, HMC-2.1, HMC-2.2, HMC-3 lần lượt là độ cao của các điểm MC-1, MC-2.1, MC-2.2, MC.

+ Ba phương trình điều kiện khép điểm gốc:

v1 - v4 - v5 + w1 = 0

- v7 + v9 + w2 = 0 (5-153)

v1 + v2 + v3 + w3 = 0

Trong đó w1 = HMC-1 + h1 – h4 – h5 – HMC-3

w2 = HMC-2.2 – h7 + h9 – HMC-2.1.

w3 = HMC-1 + h1 + h2 + h3 – HMC-2.1

+ Một phương trình khép vòng

- v3 + v8 + v9 + w4 = 0 (5-154)

122

Hình 5-46Sơ đồ chọn phương trình điều kiện

của lưới độ cao

MC-2.2

MC-2.1

MC-1

MC-3

H1

H2

H3

H4

h1

h4h6

h5

h2

h8

h7

h9

h3

Trong đó w2 = - h3 + h8 + h9

Hệ số và số hạng tự do của các phương trình điều kiện trong (5-153) và (5-154) được trình bày trong bảng sau:

Bảng 5-32 – Hệ số và số hạng tự do của các phương trình điều kiện

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 W

1 1 -1 -1 w1

2 -1 +1 w2

3 +1 +1 +1 w3

4 +1 +1 -1 w4

Từ các phương trình các phương trình số hiệu chỉnh trên, chúng ta nhận thấy rằng phương trình số hiệu chỉnh trong lưới độ cao có dạng tuyến tính rất đơn giản. Hệ số của phương trình điều kiện hoặc bằng +1 hoặc bằng -1.

d2. Lập và giải hệ phương trình chuẩn số liên hệ

Từ phương trình số hiệu chỉnh, ta sẽ lập và giải phương trình chuẩn số liên hệ theo cơ sở lí thuyết chung đã được trình bày trong giáo trình sai số.

Kết quả bước này ta sẽ được các số liên hệ K.

d3. Tính số hiệu chỉnh vi

d4. Tính độ cao sau bình sai cho các mốc cần xác định

d5. Đánh giá độ chính xác

- Đánh giá độ chính xác trị đo:

(5-155)

123

Hình 5-47Sơ đồ chọn phương trình điều kiện của lưới độ cao

- Đánh giá độ chính xác độ cao sau bình sai của một mốc nào đó.

Để đánh giá độ chính xác độ cao sau bình sai của một mốc nào đó, ta cần lập hàm trọng số.

Ví dụ, trong lưới độ cao trên hình 5-42 để đánh giá độ chính xác điểm H1 ta cần lập hàm trọng số:

HH1 = HMC-3 + h4

Véc tơ hàm trọng số trong trường hợp này có dạng:

F = (0 0 0 1 0 0 0 0 0)

Áp dụng công thức đã biết để tính trọng số đảo 1/Pf của hàm trọng số, cuối cùng tính sai số trung phương của hàm theo công thức:

(5-156)

2. Bình sai bằng phần mềm trên máy tính

Khi sử dụng phần mềm lập sẵn trên máy tính, mọi quá trình tính toán sẽ được thực hiện tự động bằng máy theo chương trình lập sẵn. Nhiệm vụ của chúng ta chỉ là nhập dữ liệu đầu vào: Số liệu gốc, số liệu đo...dưới dạng file số liệu. Với mỗi phần mềm khác nhau, mẫu file số liệu sẽ khác nhau. Việc lập đúng mẫu file số liệu theo yêu cầu của phần mềm tương ứng là hết sức quan trọng, vì nếu không sẽ nhận được kết quả sai hoặc chương trình không thực hiện được. Sau đây sẽ giới thiệu cách lập file số liệu theo phần mềm bình sai Picnet.

a. Cấu trúc tệp dữ liệu bình sai lưới độ cao

Bảng 5-33 – Cấu trúc tệp dữ liệu bình sai lưới độ cao

Stt Cấu trúc dữ liệu Giải thích

1 Luoi dc Hang IV Hn Tên lưới: 1dòng, không qúa 80 ký tự

2 I1 i2 i3 r4 Các tham số của lưới (1 dòng):

I1: Tổng số chênh cao

I2: Tổng số điểm cần xác định

I3: Tổng số điểm gốc

R4: SSTP giới hạn trên 1 Km (mm)

3 C1

Khai báo tên điểm: Tên điểm 8 ký tự

Số dòng = Số điểm cần xác định+Số điểm gốc

4 I1 r2 Độ cao gốc: Số dòng = Số điểm gốc

I1: Số hiệu điểm gốc

R2: Độ cao (m)

124

5 I1 i2 i3 r4 r5 Chênh cao đo: Số dòng = Tổng số chênh cao đo

I1: Số thứ tự chênh cao đo

I2: Số hiệu đỉnh trái

I3: Số hiệu đỉnh phải

R4: Giá trị chênh cao đo (m)

R5: Khoảng cách đoạn đo (m)

6 1 007001002005007 Điều kiện kiểm tra

1 : số thứ tự điều kiện kiểm tra

010,002,... số hiệu điểm của các điểm tương ứng

Số dòng = Tổng số tuyến kiểm tra

7 000 Dấu hiệu kết thúc tệp số liệu.

Tệp dữ liệu bình sai lưới độ cao có thể đặt tên bất kỳ, ví dụ: C.DAT và khi thực hiện bình sai sẽ cho ta tệp kết qủa có tên là c.dc. Cấu trúc tệp dữ liệu bình sai C.DAT như bảng 5-28.

Ví dụ như hình 5-48 ta có các điều kiện kiểm tra như sau:

1 009001002015

2 009001002003010

3 001002003001

b. Quy trình thực hiện bình sai lưới độ cao

B×nh sai l í i ®é cao

KiÓm t r a t Öp kÕt qu¶ (*.DC)

KiÓm t r a t Öp b¸ o l ç i (*.er r )

NhËp vµ k iÓm t r a d÷ l iÖu

cã

lç

i

Khai b¸ o kiÓu l í i ®é cao


125

1

2

310

9

15


1. Khi đo lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV ta phải chọn loại máy nào? Các nội dung cần kiểm nghiệm máy trước khi đo.

2. Các quy định kỹ thuật khi đo thuỷ chuẩn hạng III, IV.

3. Các nguồn sai số trong đo thuỷ chuẩn hạng III, IV và biện pháp khắc phục.

4. Các trường hợp đặc biệt khi đo thuỷ chuẩn hạng III, IV.

5. Khi đo thuỷ chuẩn vượt sông sẽ gặp phải khó khăn gì? Cách khắc phục khó khăn đó như thế nào?

6. Khái niệm về điểm dừng trong tuyến đo thuỷ chuẩn? Các trường hợp phải bố trí điểm dừng? Phương pháp bố trí điểm dừng?

7. Khi bình sai lưới thuỷ chuẩn hạng III, IV phải áp dụng phương pháp bình sai chặt chẽ hay gần đúng? Tại sao?

8. Trình tự giải bài toán bình sai tuyến thuỷ chuẩn phù hợp hạng III, IV.

9. Trình tự giải bài toán bình sai lưới thuỷ chuẩn có một điểm nút hạng III, IV.

10. Bình sai tuyến thủy chuẩn hạng III sau:

Trong đó A và B là hai điểm gốc; R1, R2, R3 là các điểm cần xác định


Số liệu đo:

Bảng 5-34 – Bảng số liệu đo

Chênh cao đo

Giá trị chênh cao đo

(m)


Giá trị chiều dài

đoạn đo(km)

h1 +0,837 S1 2,62

h2 +0,331 S2 1,48

h3 -0,783 S3 2,01

h4 -1,215 S4 3,36

11. Bình sai lưới thuỷ chuẩn hạng III sau:

Bảng 5-35 - Độ cao của các điểm gốc

126

h1

h4

h2

h3

AB

CD

L1

L4 L3

L2

M

Hình 5-50: Đồ hình lưới thủy chuẩn có một điểm nút

Hình 5-49: Đồ hình tuyến thủy chuẩn

AB

h1 h2h4

h3

L1 L2L4

L3R1 R2R3

Điểm Độ cao

của điểm (m)

A 32,933

B 34,361

C 33,566

D 32,677


Chênh cao đo




h1 +0,531 L1 26,0

h2 -0,660 L2 11,6

h3 -0,433 L3 18,7

h4 +0,793 L4 14,2

12. Cho lưới thuỷ chuẩn hạng III sau:

Trong đó A và B là hai điểm gốc; R1, R2, R3 , R4 là các điểm cần xác định.


Số liệu đo:


Chênh cao đo



Giá trị chiều dài

đoạn đo(km)

127

h2h3

h6

R2

R3

R4

L2

L3

L6

A

h1

L1 R1 Bh4

L4h5

L5

Hình 5-51: Sơ đồ lưới thủy chuẩn

h1 +1,531 S1 1,83

h2 +0,537 S2 3,50

h3 -1,213 S3 2,51

h4 -1,783 S4 4,36

h5 -0,838 S5 2,20

h6 -1,238 S6 2,67

a. Bình sai lưới theo phương pháp bình sai gián tiếp, bình sai điều kiện. Đánh giá độ chính xác độ cao điểm R4, chênh cao h6.

b. Lập file số liệu để bình sai lưới theo chương trình bình sai Picnet.

128

CHƯƠNG 6

LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ6.1. Đường chuyền kinh vĩ

6.1.1. Các dạng đồ hình

1. Đường chuyền phù hợp (hình 6-1 )

Trong hình 6-1:

- Các yếu tố đã biết là tọa độ hai điểm cấp cao A và C và hai phương vị cấp cao đ, C.

- Các yếu tố đo là n cạnh (S1 đến Sn) và n+1 góc (1 đến n+1)

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới 1, 2...., n.

Đồ hình này thường được dùng khi khu đo có dạng kéo dài, hai đầu có các điểm khống chế cấp cao.

2. Đường chuyền treo (hình 6-2)

Trong hình 6-2:

- Các yếu tố đã biết là tọa độ điểm cấp cao A và C và phương vị cấp cao đ.

- Các yếu tố đo là n cạnh (S1 đến Sn) và n góc (1 đến )

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới 1, 2...., n.

3. Đường chuyền khép kín (hình 6-3)

Trong hình 6-3:

- Các yếu tố đã biết là tọa độ điểm cấp cao A và góc phương vị gốc A.

129

a

1

2

n

C

S1 S2

Sn


Hình 6-2: Đường chuyền treo

Sn

S2S1

n

2

1

a

- Các yếu tố đo là tất cả các cạnh, góc và tất cả các góc trong đa giác.

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới 1, 2, ..., n.


4. Lưới đường chuyền (hình 6-4)

Trong hình 6-4:

- Các yếu tố đã biết là tọa độ các điểm cấp cao A, B, C, D, E

- Các yếu tố đo là tất cả các cạnh, các góc ngoặt

- Các yếu tố cần tính là : Toạ độ các điểm mới 1, 2, 3, ...n.


6.1.2. Yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới đường chuyền

130


a

1 2

3

n

S1

S2

S3

Sn

Hình 6-4: Lưới đường chuyền

a

B

C

N3N1

N2

Theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn, yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới đường chuyền như sau:

- Chiều dài cạnh trung bình 150 m đến 250 m

- Cạnh dài nhất không vượt quá 350 m

- Cạnh ngắn nhất không ngắn hơn 20 m

- Sai số khép tương đối giới hạn 1:2000 hoặc 1:1000.

Tổng chiều dài đường chuyền dạng phù hợp không vượt quá quy định trong bảng 6-1.

Bảng 6-1 – Chiều dài tối đa đường chuyền dạng phù hợp

Tỷ lệ bản đồ Khu vực quang đãng Khu vực rừng núi

1:500 0,6 km 1,0 km

1:1000 1,2 km 1,5 km

1:2000 4,0 km 3,0 km

1:5000 4,0 km 5,0 km

Đối với tuyến đường chuyền nối hai điểm nút thì chiều dài đường chuyền phải giảm đi 30% so với quy định trong bảng 6-1.

6.1.3. Đo đạc đường chuyền kinh vĩ

Đo góc trong đường chuyền bằng máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử, đo cạnh bằng thước thép hoặc máy đo dài điện quang. Để đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật, máy móc và dụng cụ phải được kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trước khi đo.

1. Đo góc

Đo góc trong lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2 được đo theo phương pháp đo góc đơn (nếu tại trạm máy có hai hướng đo) hoặc theo phương pháp đo góc toàn vòng (nếu tại trạm máy có từ ba hướng trở lên).

Số vòng đo góc được tính toán dựa vào chất lượng máy đo và yêu cầu độ chính xác, giữa các lần đo phải thay đổi vị trí bàn độ hướng mở đầu một lượng:

(6-1)


Giá trị góc giữa các vòng đo không chênh lệch nhau quá 45”. Sai số khép góc đường chuyền không vượt quá giới hạn:

fgh = 60” . (6-2)

Trong đó n là số góc đo của đường chuyền.

131

Để thuận tiện cho quá trình tính toán tiếp theo, khi đo góc đường chuyền cần quy định một chiều đo thống nhất để luôn luôn đo được các góc ở một phía của đường chuyền (đo góc ngoặt trái hoặc đo góc ngoặt phải).

2. Đo cạnh

Với công nghệ đo đạc ngày nay, cạnh của đường chuyền chủ yếu được đo bằng máy đo dài điện quang. Độ chính xác của các máy này hoàn toàn đảm bảo để đo cạnh trong đường chuyền kinh vĩ. Trường hợp độ dốc của cạnh lớn thì phải đo góc đứng để tính chuyển cạnh nghiêng thành cạnh nằm ngang.

Nếu chiều dài cạnh đường chuyền được đo trực tiếp bằng thước thép thì phải theo hai chiều: đo đi và đo về. Độ chênh lệch giữa hai lần đo của một cạnh phải nhỏ hơn 1: 2000.

Kết quả đo góc và đo dài phải ghi chép đầy đủ, khách quan vào sổ theo mẫu quy định, không tẩy xóa và phải tính toán, kiểm tra chặt chẽ theo các hạn sai quy định.

6.1.4. Tính toán đường chuyền kinh vĩ

1. Công tác chuẩn bị

Trước khi tiến hành tính toán bình sai đường chuyền kinh vĩ phải thực hiện các bước chuẩn bị sau:

- Kiểm tra số liệu trong sổ đo

- Tính giá trị trung bình của các góc, các cạnh, lập bảng số liệu đo.

- Lập bảng số liệu gốc

- Vẽ sơ đồ lưới đường chuyền: trên sơ đồ ghi rõ tên điểm, góc đo và cạnh đo.

2. Bình sai đường chuyền kinh vĩ

Bình sai đường chuyền kinh vĩ được thực hiện bằng phần mềm lập sẵn trên máy tính, hoặc tính trực tiếp bằng phương pháp truyền thống (tính thủ công). Vì đường chuyền kinh vĩ không cần yêu cầu độ chính xác cao nên nếu tính theo phương pháp truyền thống chỉ cần dùng phương pháp bình sai gần đúng.

b. Bình sai theo phương pháp bình sai gần đúng:

b1. Bình sai đường chuyền khép kín

Giả sử có lưới đường chuyền khép kín như hình 6-5.

Việc bình sai thực hiện theo các bước sau:

- Kiểm tra sai số khép góc và tính hiệu chỉnh góc

132


a

1 2

3

n

S1

S2

S3

Sn

- Dùng góc sau hiệu chỉnh để tính và kiểm tra sai số khép toạ độ

- Hiệu chỉnh sai số khép toạ độ và tính toạ độ điểm sau bình sai.


Sai số khép góc:

(6-3)

Sai số khép góc giới hạn:

(6-4)

Kiểm tra: (6-5)

Nếu điều kiện (6-5) không thoả mãn thì phải kiểm tra lại toàn bộ số liệu đo đạc, phát hiện các góc, các cạnh đo sai để tiến hành đo lại.

Nếu điều kiện thoả mãn, tiến hành phân phối sai số khép cho n góc đo, số hiệu chỉnh của mỗi góc trong đa giác sẽ là:

(6-6)

Tính giá trị góc đo sau bình sai:

(6-7)

- Tính và kiểm tra sai số khép toạ độ

Tính góc định hướng các cạnh của đường chuyền

Từ phương vị gốc và giá trị các góc đo và tính chuyền phương vị cho các cạnh khác.


(6-8)

hoặc:


Công thức (6-7) dùng trong trường hợp i là góc ngoặt trái, công thức (6-8) dùng trong trường hợp i là góc ngoặt phải.

* Tính gia số toạ độ của các cạnh

Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh tính tính gia số toạ độ cho các cạnh

(6-9)

Tính sai số khép toạ độ:

Sai số khép toạ độ X:

133

(6-9a)

Sai số khép toạ độ Y:

(6-9b)

Sai số khép vị trí điểm:

(6-10)

Sai số khép tương đối đường chuyền:

(6-11)

Điều kiện : Sai số khép tương đối phải nhỏ hơn sai số khép tương đối giới hạn.

(6-12)

Sai số khép tương đối giới hạn đối với khu vực đồng bằng và

đối với khu vực miền núi.

- Hiệu chỉnh sai số khép tọa độ và tính toạ độ điểm sau bình sai

Nếu điều kiện (6-12) thoã mãn thì tính số hiệu chỉnh gia số toạ độ theo nguyên tắc: đổi dấu sai số khép fx, fy và phân phối tỷ lệ thuận với chiều dài các cạnh.

(6-13)

Kiểm tra theo công thức:

(6-14)

Tính gia số tọa độ của cạnh sau bình sai:

(6-15)

Tính tọa độ của các điểm sau bình sai:

(6-16)

134

*Tóm tắt trình tự giải bài toán bình sai gần đúng đường chuyền khép kín

1. Tính sai số khép góc và kiểm tra sai số khép góc


(6-3)


(6-4)

Kiểm tra:

(6-5)

2. Hiệu chỉnh sai số khép góc:

(6-6)

3. Tính giá trị góc đo sau bình sai:

(6-7)

4. Tính góc định hướng các cạnh của đường chuyền

(6-8)

hoặc:

Trong đó:

Công thức (6-7) dùng trong trường hợp i là góc ngoặt trái, công thức (6-8) dùng trong trường hợp i là góc ngoặt phải.

5. Tính gia số toạ độ của các cạnh

(6-9)

6. Tính sai số khép toạ độ:


(6-9a)


(6-9b)


135

(6-10)


(6-11)

Điều kiện : Sai số khép tương đối phải nhỏ hơn sai số khép tương đối giới hạn.

(6-12)

7. Hiệu chỉnh sai số khép tọa độ

Tính số hiệu chỉnh gia số toạ độ

(6-13)

Kiểm tra theo công thức:

(6-14)

8. Tính gia số tọa độ của cạnh sau bình sai

(6-15)

9. Tính tọa độ của các điểm sau bình sai

(6-16)

Ví dụ: Bình sai lưới đường chuyền khép kín hình 6-6. Biết A là điểm gốc có toạ độ A (2331500.000, 503300,000); 1 là phương vị gốc có giá trị:1= 25010’00”; 1, 2..., 5 là các điểm cần xác định tọa độ. Số liệu đo được cho trong bảng 6-2.


Tên góc Giá trị góc Tên cạnh Giá trị cạnh (m)

1 95044’00 S1 104,240

2 58055’48” S2 179,100

136

3 105016’30” S3 225,020

4 57030’00” S4 241,520

5 117044’00” S5 87,960

6 284050’30” S6 99,580

Giải:

1. Tính và kiểm sai số khép góc



Nhận thấy:

Kết luận : Kết quả đo góc đạt yêu cầu độ chính xác

2. Phân phối đều sai số khép

Số hiệu chỉnh của mỗi góc trong đa giác sẽ là:

3. Tính giá trị góc đo sau bình sai

137

Hình 6-6: Lưới đường chuyền khép kín

4

5

A

1

2

3

S1

S2

S3

S4

S5

6

1

2

3

4

5

1S6



Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh tính tính gia số toạ độ cho các cạnh.

Gia số tọa độ cạnh S1:






138

6. Tính sai số khép toạ độ:





Nhận thấy: sai số khép tương đối ( ) nhỏ hơn sai số khép tương đối giới

hạn ( ) nên kết quả đo đạt yêu cầu.


Tính số hiệu chỉnh gia số toạ độ theo nguyên tắc: đổi dấu sai số khép fx, fy và phân phối tỷ lệ thuận với chiều dài các cạnh.

Số hiệu chỉnh gia số toạ độ cạnh S1:




139




Toạ độ điểm 1 sau bình sai:

= 2331500,000 + 94,340 – 0,030 = 2331594,340 m

= 503300,000 + 44,330 + 0,000 = 503344,330 m


= 2331594,340 - 59,590 - 0,060 = 2331534,660 m

= 503344,330 + 168,890 + 0,000 = 503513,220 m


= 2331534,660 – 143,100 – 0,070 = 2331391,490 m

= 503344,330 – 173,650 + 0,01 = 503339,580 m


= 2331391,750 + 139,340 - 0,080 = 2331530,750 m

= 503339,580 – 197,270 + 0,01 = 503142,320 m


= 2331530,750 + 33,330 – 0,030 = 233564,050 m

= 503142,320 + 81,400 + 0,000 = 503223,720 m

Để thuận tiện, kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 6-3.

Bảng 6-3 – Kết quả bình sai đường chuyền khép kín

S Góc Cạnh Số gia toạ độ Toạ độ

140

TT

đoGóc bằng

(0 ‘ “)

Góc định hướng

(0 ‘ “)X X X Y

A -0,030 0.000 2331500,000 503300,000

-8” 25 10 00 104,240 +94,340 +44,330

1 94 44 00 -0,060 0.000 2331594,310 503344,330

-8” 109 26 08 179,100 -59,590 +168,890

2 58 55 48 -0,070 +0,010 2331534,660 503513,220

-8” 230030’28 225,020 -143,100 -173,650

3 10516 30

-0,080 +0,010 2331391,490 503339,580

-8” 305 14 06 241,520 +139,340

-197,270

4 57 30 00 -0,030 0,000 2331530,750 503142,320

-8” 67 44 14 87,960 +33,330 +81,400

5 117 44 00

-0,030 0,000 2331564,050 503223,720

-8” 130 00 22 99,580 -64,020 +76,280

A 28450 30

2331500,000 503330,000

b2. Bình sai đường chuyền phù hợp


Sai số khép góc: Từ phương vị đầu và các góc đo tính được phương vị cuối theo công thức:

141

a

1

2

n

C

S1 S2

Sn


(6-17a)

hoặc : (6-17b)

Công thức (6-17a) sử dụng trong trường hợp i là góc ngoặt trái, công thức (6-17b) sử dụng trong trường hợp i là góc ngoặt phải.

Hiệu của giá trị phương vị cuối tính theo góc đo và giá trị phương vị cuối đã biết gọi là sai số khép góc f:

(6-18)

Vậy nếu i là góc ngoặt trái, sai số khép góc f sẽ được tính theo công thức:

(6-19)

Nếu i là góc ngoặt phải, sai số khép góc f sẽ được tính theo công thức:

(6-20)

Tính sai số khép góc giới hạn theo công thức (6-4). Kiểm tra sai số khép theo điều kiện (6-5). Nếu điều kiện (6-5) thoả mãn tiến hành phân phối sai số khép cho n góc đo, số hiệu chỉnh của mỗi góc trong đa giác sẽ là:

(6-21)

Tính giá trị góc đo sau bình sai:

(6-22)

- Tính và kiểm tra sai số khép toạ độ

Tính góc định hướng các cạnh của đường chuyền

Từ phương vị gốc, giá trị các góc đo và tính chuyền phương vị cho các cạnh khác theo công thức (6-8).

Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh, tính gia số toạ độ cho các cạnh theo công thức (6-9).

Tính sai số khép toạ độ:Từ toạ độ điểm A và các gia số toạ độ tính chuyền toạ độ cho điểm B:

(6-23)

Hiệu giá trị toạ độ của điểm B tính theo góc đo và giá trị toạ độ của điểm B đã biết gọi là sai số khép toạ độ:

142

(6-24)

Như vậy, công thức tính sai số khép toạ độ X sẽ là:

(6-25a)


(6-25b)

Tính sai số khép vị trí điểm theo công thức (6-10), sai số khép tương đối đường chuyền theo công thức (6-11) và so sánh với sai số khép giới hạn. Nếu điều kiện (6-12) đạt yêu cầu thì hiệu chỉnh sai số khép toạ độ theo công thức (6-13), tính toạ độ điểm sau bình sai theo công thức (6-15) và (6-16).

*Tóm tắt trình tự giải bài toán bình sai gần đúng đường chuyền phù hợp

Trình tự tóm tắt giải bài toán bình sai gần đúng đường chuyền phù hợp cũng tương tự như đường chuyền khép kín. Hai bài toán chỉ khác nhau ở công thức tính sai số khép góc và sai số khép tọa độ .

Ví dụ: Bình sai lưới đường chuyền phù hợp hình 6-8. Biết A, B là hai điểm gốc; 1 và 2 là hai phương vị gốc; 1, 2 là các điểm cần xác định tọa độ.


Tên

điểm

Tọa độ Phương

vị

Giá trị

phương vịX Y

A 2330009,680 503084,280 1 670 28’ 54”

B 2330180,430 503162,140 2 1750 27’06”


Giải:

1. Tính và kiểm sai số khép góc:


Tên góc

Giá trị góc Tên cạnh

Giá trị cạnh (m)

1 268001’00’’ S1 78,540

2 177002’30’’ S2 54,570

3 92046’24’’ S3 129,970

4 74010’24’’

143

c

D

B

A

1

2

S1

S2

S3



Nhận thấy:

Kết luận: Kết quả đo đạt góc đạt yêu cầu độ chính xác

2. Phân phối đều sai số khép

Số hiệu chỉnh của mỗi góc trong đường chuyền sẽ là:

Để tránh số lẻ, ta cho:

3. Tính giá trị góc đo sau bình sai



Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh tính gia số toạ độ cho các cạnh.




144

6. Tính sai số khép toạ độ




(6-10)


(6-11)

Nhận thấy: sai số khép tương đối ( ) nhỏ hơn sai số khép tương đối giới

hạn ( ) nên kết quả đo đạt yêu cầu.






145

Bảng 6-6 – Kết quả bình sai đường chuyền phù hợp

STT

Góc

Cạnh

đo

Số gia toạ độ Toạ độ

Góc bằng

(0 ‘ “)

Góc định

hướng

(0 ‘ “)

X X X Y

C

+22” 67 28 54

A 268 01 00 -0,020 +0,020 2330009,680 503084,280

+22” 339 27 32

78,540 +73,540 -27,560

1 177 02 30 -0,010 +0,010 2330083,210 503036,740

+ 23” 342 24 42

54,570 +52,020 -16,490

2 92 46 24 -0,030 +0,040 2330135,330 503020,260

+23” 69 37 55 129,970 +45,240 +121,840

B 74 10 24 2330180,430 503162,140




Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 6-6

b. Bình sai bằng phần mềm trên máy tính

Tương tự như phần bình sai lưới độ cao, khi sử dụng phần mềm lập sẵn trên máy tính để bình sai lưới mặt bằng, nhiệm vụ của chúng ta chỉ là nhập dữ liệu đầu vào: Số liệu gốc, số liệu đo...dưới dạng file số liệu. Sau đây sẽ giới thiệu cách lập file số liệu theo phần mềm bình sai Picnet.

Vẽ sơ đồ lưới: Sơ đồ lưới cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Sơ đồ lưới cần ghi đầy đủ tên điểm; phải phân biệt rõ đâu là điểm cần xác định; đâu là điểm gốc.

146

- Đưa kết qủa đo lên sơ đồ lưới: đưa hết tất cả các góc đo, cạnh đo, phương vị đo, tọa độ các điểm gốc lên sơ đồ lưới.

- Đánh số hiệu điểm trên sơ đồ theo thứ tự tăng dần. Bắt đầu đánh số từ điểm cần xác định, sau khi hết các điểm cần xác định mới đánh sang điểm gốc (xem trên hình 6-10).

Ví dụ: Có đường chuyền như hình 6-9:

Trong đó: A, B, C, D là bốn điểm cấp cao, I, II, III, IV là các điểm cần xác định. S1, S2, ... S6 là các cạnh đo; 1, 2,..., 7 là góc đo.

Đánh số thứ thự như sau:

- Tệp dữ liệu được đặt tên bất kỳ, chẳng hạn A.DAT. Tệp dữ liệu có cấu trúc cụ thể như sau:

Bảng 6-7 – Cấu trúc tệp dữ liệu

STT Cấu trúc dữ liệu Giải thích

1 Luoi dc i tp-ha noi Tên lưới: 1dòng, không qúa 80 ký tự

147

DB

V

IV

III

a

I

II

C

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Hình 6-10: Đánh số thứ tự trong đường chuyền


S6

S2S1

C

II

I

a

III

IV

V

S3 S4 S5

BD

2 I1 i2 i3 i4 i5 Các tham số của lưới (1 dòng):I1: Tổng số góc đoI2: Tổng số cạnh đoI3: Tổng số phương vị đoI4: Tổng số điểm cần xác địnhI5: Tổng số điểm gốc

3 R1 r2 r3 r4 R5 Các tham số độ chính xác của lưới (1dòng):

R1: Sai số trung phương đo góc

R2: Hệ số a của máy đo dài (cm)

R3: Hệ số b của máy đo dài (cm)

R4: Khoảng cách các mắt lưới chữ thập

R5: Hệ số K khi tính trong hệ tọa độ UTM

Hệ Vn2000 có K = 0,9999 với múi chiếu 3 độ

K = 0,9996 với múi chiếu 6 độ

4 I1 R2 R3 Tọa độ điểm gốc, số dòng bằng số điểm gốc:I1: Số hiệu điểm gốc R2: Tọa độ X(m)R3: Tọa độ Y(m)

5 C1 [r2] Khai báo tên điểm: Tên điểm 8 ký tựSố dòng = Số điểm cần xác định+Số điểm gốcC1: Tên điểm [R2]: độ cao (m) có thể có hoặc không. Nếu có thì chương trình tự động tính SHC do chênh cao so với mặt Elipxoid và SHC khi tính chuyển về tọa độ phẳng Gauss.

6a I1 i2 i3 i4 i5 i6 r7 [r8]

Góc đo (hệ góc: độ phút giây):

Số dòng = Tổng số góc đo

I1: Số thứ tự góc đo


I3: Số hiệu đỉnh giữa


I5, I6, I7: Góc đo (độ, phút, giây)

[R8]: Sai số góc đo (chỉ dùng khi các góc đo không cùng độ chính xác)

148

6b I1 i2 i3 i4 r5 [r6] Góc đo (hệ góc: Grad): Số dòng = Số góc đo

I1: Số thứ tự góc đo


I3: Số hiệu đỉnh giữa


R5: Góc đo (Grad)

[R6]: Sai số góc đo (chỉ dùng khi các góc đo không cùng độ chính xác)

7 I1 i2 i3 r4 [r5] Cạnh đo: Số dòng = Số cạnh đo

I1: Số thứ tự cạnh đo



R4: Giá trị cạnh đo (m)

[R5]: Sai số cạnh đo (chỉ dùng khi các cạnh đo không cùng độ chính xác)

8 I1 i2 i3 i4 i5 r6 Phương vị đo: Số dòng = Số phương vị đo

I1: Số thứ tự phương vị đo



I4, I5, I6: Phương vị đo (độ, phút, giây)

9 1 010002003004010 Các điều kiện kiểm tra, số dòng bằng số điều kiện kiểm tra:

1 : số thứ tự điều kiện kiểm tra

010,002,... số hiệu điểm của các điểm tương ứng

10 000 Kết thúc file số liệu

- Phương pháp khai báo các điều kiện kiểm tra khi thực hiện bình sai lưới mặt bằng:

Các điều kiện kiểm tra được dẫn theo từng tuyến, được khai báo thành một dòng liên tục. Các điểm trong tuyến cần kiểm tra được khai báo bằng các số hiệu điểm tương ứng, các số hiệu điểm này phải có đủ 3 ký tự và được viết liền nhau, nếu các điểm có số hiệu nhỏ hơn 10 thì phải thêm số 0 ở đầu để đủ 3 ký tự.

Các điều kiện kiểm tra tọa độ, phương vị được khai báo cụ thể cho từng lưới như sau:

Lưới đường chuyền

149

- Nếu là đường chuyền phù hợp (Hình 6-11) các điều kiện kiểm tra được khai báo như sau:

1 015016001002003004020021

Hình 6-11 Đường chuyền phù hợp

- Nếu là đường chuyền không phù hợp và khuyết 1 phương vị (Hình 6-12) các điều kiện kiểm tra được khai báo như sau:

2 015016001002003004020-01

Hình 6-12 Đường chuyền khuyết 1 phương vị

- Nếu là đường chuyền không phù hợp và khuyết 2 phương vị (Hình 6-13) các điều kiện kiểm tra được khai báo như sau:

3 015016001002003004020-02

Hình 6-13 Đường chuyền khuyết 2 phương vị

* Một số kinh nghiệm khi bình sai:

150

15

16

15

16

15

16

- Nhập góc đo: Nhập các góc tăng dần theo số hiệu đỉnh giữa, tại các điểm nút phải vào hết tất cả các góc cùng một lượt.

- Nhập cạnh đo: Nhập tăng dần theo số hiệu đỉnh trái, số hiệu đỉnh trái luôn nhỏ hơn số hiệu đỉnh phải.

Ví dụ:

File số liệu

Luoi Hang IV - Bac Giang

15 13 0 9 2 7 .5 .5 1 0.999610 2352444.714 522631.202

11 2351806.564 520776.641 IV-1 10.109 IV-2 7.475 IV-3 10.034 IV-4 4.616 IV-5 5.513 IV-6 4.459 IV-7 5.396 IV-8 4.506

IV-9 5.751 105442 6.5 105441 13.2 1 2 1 9 149 9 35

2 3 2 1 181 15 32 3 4 3 2 75 26 26 4 10 4 3 111 55 8 5 9 10 4 147 51 31 6 11 10 4 154 52 53 7 6 10 9 70 0 0 8 7 6 10 194 39 0 9 8 7 6 90 29 0 10 5 8 7 68 51 26 11 9 5 8 208 44 12 12 10 9 5 87 16 22 13 1 9 10 54 21 50 14 10 9 11 169 1 51 15 9 1 11 34 15 11 1 1 2 372.849 2 1 11 1538.249 3 1 9 355.727 4 2 3 473.243 5 3 4 426.253 6 4 10 407.518 7 5 9 404.128 8 5 8 415.198 9 6 10 411.75 10 6 7 450.559 11 7 8 691.867 12 9 10 709.367 13 9 11 1260.226

File kết quả

THANH QUA TINH TOAN BINH SAI LUOI MAT BANG Luoi Hang IV - Bac Giang

151

==================******================== CHI TIEU KY THUAT LUOI ---------------------- 1_Tong so diem : 11 2_So diem goc : 2 3_So diem moi lap : 9 4_So luong goc do : 15 5_So luong canh do: 13 6_Goc phuong vi do: 0 ------------------------ SO LIEU KHOI TINH ----------------- ============================================= | SO | TEN | T O A D O | | TT | DIEM |-----------------------------| | | | X(m) | Y(m) | |====|======================================| | 1 | 105442 | 2352444.714 | 522631.202 | | 2 | 105441 | 2351806.564 | 520776.641 | ============================================= BANG THANH QUA TOA DO BINH SAI =============****============= ================================================================ | SO |KI HIEU | T O A D O | SAI SO VI TRI DIEM | | THU| DIEM |---------------------------|--------------------| | TU | | X(m) | Y(m) | Mx | My | Mp | |====|========|=============|=============|======|======|======| | 1 | IV-1 | 2352623.450 | 522080.064 | .002 | .002 | .003 | | 2 | IV-2 | 2352839.904 | 522383.650 | .002 | .002 | .003 | | 3 | IV-3 | 2353123.039 | 522762.853 | .002 | .003 | .004 | | 4 | IV-4 | 2352728.346 | 522923.822 | .002 | .002 | .002 | | 5 | IV-5 | 2351906.734 | 522039.743 | .003 | .003 | .004 | | 6 | IV-6 | 2352037.004 | 522573.649 | .001 | .003 | .003 | | 7 | IV-7 | 2351589.442 | 522625.553 | .002 | .005 | .005 | | 8 | IV-8 | 2351503.945 | 521938.985 | .003 | .005 | .006 | | 9 | IV-9 | 2352297.650 | 521937.244 | .002 | .001 | .003 | |--------------------------------------------------------------| BANG TUONG HO VI TRI DIEM ===========***=========== =================================================================== |N% DIEM |N% DIEM | CHIEU DAI| Ms | Ms/S | PHUONG VI | M(a) | | DAU | CUOI |-----------------------------------------------| | | | (m) | (m) | | o ' " | " | |========|========|==========|=======|========|============|======| | | IV-2 | 372.850 | .001 |1/270200| 54 30 41.27| 1.11 | | IV-1 | IV-9 | 355.729 | .001 |1/268400|203 40 15.70| .95 | | | 105441 | 1538.250 | .002 |1/964100|237 55 25.15| .32 | |-----------------------------------------------------------------| | IV-2 | IV-3 | 473.244 | .001 |1/328800| 53 15 10.23| 1.20 | | | IV-1 | 372.850 | .001 |1/270200|234 30 41.27| 1.11 | |-----------------------------------------------------------------| | IV-3 | IV-4 | 426.255 | .001 |1/290100|157 48 45.79| 1.15 | | | IV-2 | 473.244 | .001 |1/328800|233 15 10.23| 1.20 | |-----------------------------------------------------------------| | IV-4 | 105442 | 407.521 | .001 |1/290100|225 53 36.79| 1.05 | | | IV-3 | 426.255 | .001 |1/290100|337 48 45.79| 1.15 | |-----------------------------------------------------------------|

152

| IV-5 | IV-8 | 415.200 | .001 |1/285600|194 02 39.57| 1.55 | | | IV-9 | 404.130 | .001 |1/278500|345 18 27.47| 1.36 | |-----------------------------------------------------------------| | IV-6 | 105442 | 411.752 | .001 |1/283400| 08 02 05.55| 1.34 | | | IV-7 | 450.561 | .001 |1/304200|173 23 05.66| 1.43 | |-----------------------------------------------------------------| | IV-7 | IV-8 | 691.871 | .002 |1/422400|262 54 05.71| 1.15 | | | IV-6 | 450.561 | .001 |1/304200|353 23 05.66| 1.43 | |-----------------------------------------------------------------| | IV-8 | IV-5 | 415.200 | .001 |1/285600| 14 02 39.57| 1.55 | | | IV-7 | 691.871 | .002 |1/422400| 82 54 05.71| 1.15 | |-----------------------------------------------------------------| | | IV-1 | 355.729 | .001 |1/268400| 23 40 15.70| .95 | | IV-9 | 105442 | 709.370 | .001 |1/650800| 78 02 05.41| .75 | | | IV-5 | 404.130 | .001 |1/278500|165 18 27.47| 1.36 | | | 105441 | 1260.224 | .001 |1/******|247 03 55.20| .42 | |-----------------------------------------------------------------| | | IV-4 | 407.521 | .001 |1/290100| 45 53 36.79| 1.05 | | 105442 | IV-6 | 411.752 | .001 |1/283400|188 02 05.55| 1.34 | | | 105441 | 1961.283 | ---- | ---- |251 00 42.42| ---- | | | IV-9 | 709.370 | .001 |1/650800|258 02 05.41| .75 | |-----------------------------------------------------------------| | | IV-1 | 1538.250 | .002 |1/964100| 57 55 25.15| .32 | | 105441 | IV-9 | 1260.224 | .001 |1/909800| 67 03 55.20| .42 | | | 105442 | 1961.283 | ---- | ---- | 71 00 42.42| ---- | |-----------------------------------------------------------------| KET QUA DANH GIA DO CHINH XAC LUOI ================================== 1_Sai so trong so don vi M = 1.67" -------------------------------------- 2_Diem yeu nhat ( IV-8 ) mp = .006 (m) --------------------------------------- 3_Chieu dai canh yeu :( IV-9 _ IV-1 )ms/s = 1/ 268400 -------------------------------------------------------- 4_Phuong vi canh yeu : ( IV-5 _ IV-8 ) ma = 1.55" -------------------------------------------------------- BANG TRI DO,SO HIEU CHINH VA TRI BINH SAI GOC

===================*******=================== ======================================================================

| So | K I H I E U G O C | TRI DO |SO CC|SO H.C|TRI BINH SAI| | TT | Trai Giua Phai | o ' " |m.ph.| (") | o ' " | |----|-----------------------|------------|-----|------|------------| | 1 | IV-2 IV-1 IV-9 |149 09 35.00| .03| -.59|149 09 34.44| | 2 | IV-3 IV-2 IV-1 |181 15 32.00| .03| -.99|181 15 31.04| | 3 | IV-4 IV-3 IV-2 | 75 26 26.00| -.01| -1.56| 75 26 24.44| | 4 | 105442 IV-4 IV-3 |111 55 08.00| -.04| 1.04|111 55 09.00| | 5 | IV-9 105442 IV-4 |147 51 31.00| -.02| .40|147 51 31.38| | 6 | 105441 105442 IV-4 |154 52 53.00| -.05| 1.43|154 52 54.38| | 7 | IV-6 105442 IV-9 | 69 59 60.00| -.02| -.12| 69 59 59.87| | 8 | IV-7 IV-6 105442 |194 38 60.00| -.05| -.06|194 38 59.89| | 9 | IV-8 IV-7 IV-6 | 90 28 60.00| -.03| -.02| 90 28 59.95|

153

| 10 | IV-5 IV-8 IV-7 | 68 51 26.00| .02| .12| 68 51 26.14| | 11 | IV-9 IV-5 IV-8 |208 44 12.00| .04| .05|208 44 12.10| | 12 | 105442 IV-9 IV-5 | 87 16 22.00| .03| .03| 87 16 22.06| | 13 | IV-1 IV-9 105442 | 54 21 50.00| .01| -.30| 54 21 49.71| | 14 | 105442 IV-9 105441 |169 01 51.00| .04| -1.25|169 01 49.78| | 15 | IV-9 IV-1 105441 | 34 15 11.00| .03| -1.58| 34 15 09.44|

BANG TRI DO,SO HIEU CHINH VA TRI BINH SAI CANH ====================******==================== ======================================================================= | S0 | KI HIEU CANH | TRI DO | SO CAI CHINH |SO HIEU| TRI | TT |----------------| (m) |---------------| CHINH | BINHSAI | | | d.1 d.2 | | Elip | Gauss | (m) | (m) |----|----------------|----------|-------|-------|-------|-------- | 1 | IV-1 IV-2 | 372.849 | -.001 | .002 | -.001 | 372.850 | | 2 | IV-1 105441 | 1538.249 | -.003 | .009 | -.005 |1538.250 | | 3 | IV-1 IV-9 | 355.727 | .000 | .002 | .001 | 355.729 | | 4 | IV-2 IV-3 | 473.243 | -.001 | .003 | -.001 | 473.244 | | 5 | IV-3 IV-4 | 426.253 | .000 | .003 | .000 | 426.255 | | 6 | IV-4 105442 | 407.518 | .000 | .003 | .001 | 407.521 | | 7 | IV-5 IV-9 | 404.128 | .000 | .002 | .000 | 404.130 | | 8 | IV-5 IV-8 | 415.198 | .000 | .002 | .000 | 415.200 | | 9 | IV-6 105442 | 411.750 | .000 | .003 | .000 | 411.752 | | 10 | IV-6 IV-7 | 450.559 | .000 | .003 | .000 | 450.561 | | 11 | IV-7 IV-8 | 691.867 | -.001 | .004 | .000 | 691.871 | | 12 | IV-9 105442 | 709.367 | -.001 | .004 | -.001 | 709.370 | | 13 | IV-9 105442 | 709.367 | -.001 | .004 | -.001 | 709.370 | =============================****============================= Ngay....Thang....Nam.... 1. Nguoi thuc hien do dac : 2. Nguoi thuc hien tinh toan: ** Tinh theo chuong trinh PICKNET Ver 2.00 ** --------------------------------------------- Bat dau tinh : 17:21:30 Ket thuc tinh: 17:21:30


1. Các dạng đồ hình của đường chuyền kinh vĩ?

2. Các yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới đường chuyền?

3. Đo góc, đo cạnh trong đường chuyền kinh vĩ

4. Trình tự giải bài toán bình sai gần đúng tuyến đường chuyền phù hợp.

5. Trình tự giải bài toán bình sai gần đúng tuyến đường chuyền khép kín.

6. Tự lấy một ví dụ về tuyến đường chuyền phù hợp (đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo) và bình sai gần đúng lưới đó. Viết file số liệu để bình sai lưới theo chương trình bình sai Picnet.

154

7. Tự lấy một ví dụ về tuyến đường chuyền khép kín (đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo) và bình sai gần đúng lưới đó. Viết file số liệu để bình sai lưới theo chương trình bình sai Picnet.

6.2. Lưới tam giác nhỏ

6.2.1. Các dạng đồ hình

1. Chuỗi tam giác (Hình 6-14)

Trong đó: A, B là hai điểm khống chế cấp cao; I, II, III, IV, V, VI, VII là các điểm cần xác định tọa độ; SC là cạnh gốc; 1, 2, 3....18 là các góc đo.

2. Tứ giác trắc địa (hình 6-15)

Trong đó:


- I, II là các điểm cần xác định tọa độ;

- 1, 2, 3....8 là các góc đo.

3. Đa giác trung tâm (hình 6-16)

Trong đó:


- I, II,..., V là các điểm cần xác định tọa độ;

- 1, 2, 3....18 là các góc đo.

155

Hình 6-14: Chuỗi tam giác

a

B21

3

4

5 6

8 9

711

10

12

13 15

1416

17

18

I

II

III

IV

V

VI

Sc

Hình 6-15: Sơ đồ lưới tứ giác trắc địa

II

I

Ba

1 2

34

6

7

8

Hình 6-16: Sơ dồ lưới đa giác trung tâm

VIV

III

II

I

a

B

12

3

4

56

78

910

11

1214

13

18 16

15

17

4. Lưới hình quạt (hình 6-17)

Trong đó:


- I, II là các điểm cần xác định tọa độ;

- 1, 2, 3....9 là các góc đo

5. Chuỗi tam giác hình tuyến nối hai điểm cấp cao (hình 6-18)

Trong đó: A, B là hai điểm khống chế cấp cao

I, II, III, IV là các điểm cần xác định tọa độ

1, 2, 3.... là các góc đo.

6. Lưới tam giác dày đặc (hình 6-19)

156

II

C

B

a

9

12 3

45

87 6

Hình 6-17: Sơ đồ lưới hình quạt

Hình 6-18: Sơ đồ chuỗi tam giác hình tuyến

II IV VI

VIIVIIII

AB22

23

242 3

45 6

78 9

10

11

12

13141516

1718

192021

Hình 6-19: Sơ đồ lưới tam giác dày đặc

a

BI II III IV

VIII

XIIXI

VIIVIV

IX X

XIVXIII

Ngày nay kỹ thuật đo dài phát triển, nên ngoài các trị đo góc, có thể đo thêm các cạnh trong các đồ hình trên.

6.2.2. Yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới tam giác

Bảng 6-8 – Các yêu cầu kỹ thuật của lưới tam giác nhỏ

Các yếu tố đặc trưng Quy định kỹ thuật

1. Chiều dài cạnh ngắn nhất 150 m

2. Góc nhỏ nhất 200

3. Số tam giác nằm giữa hai cạnh gốc.

Khi đo bản đồ 1: 5000 20

1: 2000 17

1: 1000 15

1: 500 10

4. Sai số khép tam giác giới hạn 90”

5. Sai số trung phương đo góc 30”

6. Sai số tương đối cạnh khởi đầu 1:5000

7. Sai số tương đối cạnh yếu nhất 1: 2000

Đồ hình lưới tam giác nhỏ phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Các tam giác có dạng gần đều, góc nhỏ nhất không dưới 200.

- Cạnh tam giác không ngắn dưới 150 m.

- Các điểm tam giác lân cận nhau phải đảm bảo ngắm thông nhau. Trường hợp tầm ngắm bị che khuất thì phải dựng tiêu cao để đảm bảo đo góc.

- Điểm tam giác dựng ở nơi cao, nền đất vững chắc.

Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của lưới tam giác nhỏ được tóm tắt như trong bảng 6-5. Các yêu cầu kỹ thuật này áp dụng cho lưới tam giác đo góc. Nếu trong lưới có đo thêm các trị đo cạnh thì các yêu cầu này có thể được nới rộng hơn.

6.2.3. Đo đạc lưới tam giác nhỏ

1. Đo góc

157

Đo góc trong lưới tam giác nhỏ được thực hiện bằng máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử. Để đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật, máy móc và dụng cụ phải được kiểm nghiệm và hiệu chỉnh trước khi đo.

Góc được đo theo phương pháp đo góc đơn (nếu tại trạm máy có hai hướng đo) hoặc theo phương pháp đo góc toàn vòng (nếu tại trạm máy có từ ba hướng trở lên).

Số vòng đo góc được tính toán dựa vào chất lượng máy đo và yêu cầu độ chính xác, giữa các lần đo phải thay đổi vị trí bàn độ hướng mở đầu một lượng:

(6-26)


Chênh lệch giá trị đo của cùng một hướng giữa sau khi quy ‘0’ không vượt quá 45”. Kết quả đo góc được ghi trực tiếp vào sổ đo theo mẫu quy định.

Kiểm tra kết quả đo góc bằng sai số khép tam giác. Tính sai số khép tam giác theo công thức (5-44)

So sánh sai số khép tam giác với sai số khép tam giác giới hạn.

Sai số khép giới hạn tam giác không vượt quá 90’’.

Tính sai số trung phương đo góc theo công thức Ferero.

(6-27)

2. Đo cạnh

Đo cạnh trong lưới tam giác có thể thực hiện bằng máy đo dài điện quang. Nếu sử dụng máy toàn đạc điện tử có thể kết hợp ngay công tác đo góc và đo cạnh cùng một lúc, tiết kiệm được thời gian, tăng năng suất lao động. Độ chính xác đo cạnh bằng máy toàn đạc điện tử hoàn toàn đáp ứng yêu cầu độ chính xác của lưới tam giác nhỏ.

Cạnh gốc trong tam giác

Khi trong lưới tam giác nhỏ, chỉ đo hoàn toàn trị đo góc thì cần phải có cạnh gốc để xác định tỷ lệ lưới. Nếu lưới được xây dựng dưới dạng chêm dày có thể sử dụng cạnh của lưới cấp cao làm cạnh gốc. Nếu lưới tam giác dạng chuỗi hoặc lưới dày đặc mà chỉ có một cạnh gốc thì cần phải đo thêm cạnh để kiểm tra. Trường hợp xây dựng lưới độc lập thì phải đo hai cạnh gốc. Chiều dài cạnh gốc được đo bằng thước thép đã kiểm định, đo hai lần theo hai chiều thuận nghịch hoặc các máy đo dài điện quang. Sai số trung phương tương đối đo chiều dài cạnh không vượt quá 1:5000.

Trường hợp trong lưới tam giác nhỏ tiến hành đo cả góc và cạnh thì không cần phải đo cạnh gốc để định vị lưới.

6.2.4. Tính toán gần đúng lưới tam giác nhỏ

158

1. Công tác chuẩn bị

Trước khi tiến hành tính toán bình sai lưới tam giác nhỏ phải thực hiện các bước chuẩn bị sau:

- Kiểm tra số liệu trong sổ đo

- Tính giá trị trung bình của các góc, các cạnh, lập bảng số liệu đo.

- Lập bảng số liệu gốc

- Vẽ sơ đồ lưới tam giác: trên sơ đồ ghi rõ tên điểm, góc đo và cạnh đo.

2. Bình sai lưới tam giác nhỏ

Tương tự như đường chuyền kinh vĩ, bình sai lưới tam giác nhỏ có thể thực hiện bằng phần mềm lập sẵn trên máy tính hoặc tính theo phương pháp truyền thống. Vì lưới tam giác nhỏ không cần yêu cầu độ chính xác cao nên nếu tính theo phương pháp truyền thống chỉ cần dùng phương pháp bình sai gần đúng.

a. Bình sai lưới tam giác nhỏ theo phương pháp bình sai gần đúng

a1. Bình sai gần đúng chuỗi tam giác đơn

Giả sử có chuỗi tam giác đơn như hình 6-20.

Trong đó: A, B là hai điểm gốc, SC là cạnh gốc

Ai, Bi, Ci là các góc đo (với i = 1 đến n).

1, 2, ... n là các điểm cần xác định.

Số phương trình điều kiện bằng số trị đo thừa r:

r = n – t = (3n + 1) - 2n = n + 1

Lưới gồm có n phương trình điều kiện hình và 1 điều kiện cạnh.

Theo phương pháp bình sai chặt chẽ, các phương trình điều kiện này được giải đồng thời dựa trên nguyên lý số bình phương nhỏ nhất. Với phương pháp bình sai gần đúng, các phương trình điều kiện này được giải tách biệt. Cụ thể:

Bước 1: Hiệu chỉnh sai số khép hình tam giác.

Gọi , , là số hiệu chỉnh lần 1 của các góc Ai, Bi, Ci.

Phương trình điều kiện hình tam giác:

159

Sc

n2

1

Bn

Cn

AnB2A2

C2

C1

A1 B1B

a

Hình 6-20: Chuỗi tam giác đơn

, (i = 1n) (6-28)

là sai số khép của tam giác thứ i và được tính theo công thức:

, (i = 1n) (6-29)

-Tính số hiệu chỉnh lần 1 cho các góc theo nguyên tắc chia đều sai số khép, lấy dấu ngược lại:

(6-30)

Giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 1 : , , sẽ là:

(6-31)

Bước 2: Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cạnh

Sử dụng góc sau hiệu chỉnh lần 1 để lập phương trình điều kiện cạnh. Trong phương trình điều kiện cạnh, chỉ có mặt số hiệu chỉnh lần 2 , của góc , , ( không tham gia tính chuyền cạnh). Giải phương trình điều kiện cạnh, ta được

, .

Phương trình điều kiện cạnh:

(6-32)

Trong đó: Ai, Bi là các hệ số và được tính theo công thức:

(6-33)

S là sai số khép, được tính theo công thức:

(6-34)

Chú ý: Sau bước 1, ta đã xử lý các sai số khép hình, tổng các góc trong tam giác đã bằng 1800. Trong phương trình điều kiện cạnh, mỗi tam giác chỉ có hai góc

và tham gia. Vì vậy để không phá vỡ điều kiện hình, ta sẽ giải phương trình (6-32) theo nguyên tắc chia đều sai số khép điều kiện cạnh sao cho:

(6-35)

Thay 6-35 vào 6-32 ta được:

160

(6-36)

Cuối cùng thu được giá trị góc sau bình sai là :

(6-37)

Bước 3: Tính toạ độ của các điểm cần xác định

Để tính toạ độ của các điểm 1, 2,...n có thể sử dụng theo hai cách:

Cách thứ nhất : - Chọn đường tính chuyền toạ độ (nên chọn đường ngắn nhất).

Ví dụ: Với đồ hình 6-20, đường tính chuyền toạ độ là đường có nét đứt (A-1-2-....n) như hình 6-21.

- Sử dụng cạnh khởi đầu Sd, các góc sau bình sai , , và định lý sin trong tam giác để giải ra các cạnh trên đường tính chuyền toạ độ .

Ví dụ: Với lưới trong hình 6-21 cần tính các cạnh : A1, 12, ....

- Từ phương vị cạnh AB và các góc sau bình sai tính chuyền phương vị cho các cạnh trên đường tính chuyền toạ độ.

- Từ phương vị của cạnh, chiều dài cạnh và toạ độ điểm gốc tính chuyền toạ độ cho các điểm còn lại theo công thức của bài toán thuận:

(6-38)

Trong đó : Xj, Yj là toạ độ của điểm J

Xi, Yi là toạ độ của điểm I

Sij là chiều dài canh IJ


161

a

BB1A1

C1

C2

A2 B2 An

Cn

Bn

1

2 n

Sc

Hình 6-21: Cách chọn đường tính chuyền tọa độ trong chuỗi tam giác

Cách thứ hai: Sử dụng công thức Iunge của giao hội thuận (đã giới thiệu trong bài 5.7).

*Tóm tắt trình tự giải bài toán bình sai gần đúng chuỗi tam giác

1. Hiệu chỉnh sai số khép hình tam giác

(6-30)

2. Tính giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 1

(6-31)

3. Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cạnh

(6-34)

(6-36)


(6-37)

5. Tính toạ độ của các điểm cần xác định

Cách thứ nhất :

- Chọn đường ngắn nhất để tính chuyền toạ độ

- Sử dụng cạnh khởi đầu Sd, các góc sau bình sai và định lý sin trong tam giác để giải ra các cạnh thuộc đường tính chuyền toạ độ

- Từ phương vị cạnh AB và các góc sau bình sai tính chuyền phương vị cho các cạnh thuộc đường tính chuyền toạ độ

- Tính tọa độ điểm theo bài toán thuận:

(6-38)

Cách thứ hai: Sử dụng công thức Iunge trong giao hội thuận.

Ví dụ :Bình sai gần đúng chuỗi tam giác sau:

162

Trong đó:- A, B là hai điểm gốc, SC là cạnh gốc, I, II, III,IV, V là các điểm cần xác định.


ĐiểmToạ độ (m) Góc

phương vị

Chiều

dài cạnhX Y

A 2330709,790 503774,700 44013’36” 220,120

B 2330805,500 503972.920

IV-V 479,570


Tên góc Giá trị góc

(0 ‘ )


1 60 50,2 9 34 36,7

2 74 46,5 10 70 55,8

3 44 23,0 11 69 01,5

4 69 21,2 12 40 02,0

5 39 59,8 13 101 51,8

6 70 39,0 14 29 34,8

7 55 28,5 15 48 34,2

8 89 55,7

Giải

1. Hiệu chỉnh sai số khép hình tam giác

Tính sai số khép tam giác và phân phối sai số khép theo công thức, kết quả ghi vào cột 3 của bảng.

163

Hình 6-22: Chuỗi tam giác đo gócA 13

B II iv

viiiI

1

34 5

672

910

128

1115

13 14

Sc

2. Tính góc sau hiệu chỉnh lần 1

Tính góc sau hiệu chỉnh lần 1 theo công thức (6-31) : lấy góc đo (cột 2) cộng với số hiệu chỉnh (cột 3) được góc sau hiệu chỉnh lần 1 (cột 4).

3.Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cạnh

Tính sai số khép phương trình cạnh theo công thức:

Bảng 6-11 – Bảng tính sai số khép điều kiện cực

Góc Giá trị A’i

lgsinA’i A’ Góc Giá trị B’i lgsinB’i B’

AB 220,12 2,34266 SC 479,57 2,68085

1 60 50,3 9,94114 +7 2 74 46,6 9,98449 +3

4 69 21,2 9,97117 +5 5 39 59,8 9,80804 +15

7 55 28,2 9,91584 +9 8 89 55,4 10,000 0

10 70 56,0 9,97550 +4 11 69 01,7 9,97024 +5

13 101 51,6 9,99063 -2 14 29 34,5 9,69335 +22

1 52,13694 23 2 52,13697 45

Hiệu chỉnh sai số khép phương trình điều kiện cạnh theo công thức (kết quả điền vào cột 5)

5. Tính giá trị góc sau bình sai

Lấy giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 1 (cột 4) cộng với số hiệu chỉnh lần 2 (cột 5), kết quả ghi vào cột 6.

6. Giải tam giác

Tính sin các góc(ghi kết quả vào cột 7), tính chiều dài các cạnh, kết quả ghi vào cột 8.

Bảng 6-12 – Kết quả hiện chỉnh góc và giải tam giác

Tên Trị đo Số Góc hiệu Số hiệu Góc bình Sin i Cạnh

164

góc góchiệu chỉnh lần 1

chỉnh lần 1

chỉnh lần 2

sai (m)

1 2 3 4 5 6 7 8

1 60 50,2 +0,1 60 50,3 +0,04 60 50,34 0,87325 199,21

2 74 46,5 +0,1 74 46,6 -0,04 74 46,56 0,98491 220,12

3 44 23,0 +0,1 44 23,1 44 23,1 0,69948 159,57

179 59,7

-0,3

4 69 21,2 0,0 69 21,2 +0,04 69 21,24 0,93578 290,03

5 39 59,8 0,0 39 59,8 -0,04 39 59,76 0,64273 199,21

6 70 39,0 0,0 70 39,0 70 39,0 0,94351 292,43

180 00

0

7 55 28,5 -0,3 55 28,2 +0,04 55 28,24 0,82384 238,94

8 89 55,7 -0,3 89 55,4 -0,04 89 55,36 1,00000 290,03

9 34 36,7 -0,3 34 36,4 34 36,4 0,56794 164,73

180 00,9

+0,9

10 70 55,8 +0,2 70 56 +0,04 70 56,04 0,94419 241,86

11 69 01,5 +0,2 69 01,7 -0,04 69 01,66 0,93375 238,94

12 40 02,0 +0,3 40 02,3 40 02,3 0,64329 164,62

179 59,3

-0,7

13 101 51,8 -0,2 101 51,6 +0,04 101 51,64 0,97865 479,57

14 29 34,8 -0,3 29 34,5 -0,04 29 34,46 0,49355 241,86

15 48 34,2 -0,3 48 33,9 48 33,9 0,74971 367,37

180 00,8

+0,8

7. Tính tọa độ các điểm trong chuỗi tam giác

Bảng 6-13 – Kết quả tính toạ độ các điểm trong lưới tam giác

165

Tên

điểm

Góc

Cạnh đo


Góc bằng

(0 ‘ )

Góc định hướng (0 ‘ )

X Y X Y

B 2330805,50 503972,92

199 50,26 199,21 -187,39 -67,603

I 70 39,0 2330618,11 503905,32

90 29,26 290,03 -2,47 +290,02

II 34 36,4 2330615,64 504195,34

235 52,86 238,94 -134,02 -197,81

III 40 02,3 2330481,62 503997,53

95 55,16 241,86 -24,49 +240,86

IV 48 33,9 2330457,13 504238,39

227 21,26 497,57 -289,66

V 2330167,47 503872,40

a2. Bình sai gần đúng đa giác trung tâm (hình 6-23)

Trong đó: A, B là hai điểm gốc;

Ai, Bi, Ci là các góc đo (với i = 1 đến n);

1, 2, ..., n-2 là các điểm cần xác định.

Số phương trình điều kiện bằng số trị đo thừa r:

r = n – t = 3n - 2(n - 1) = n + 2

Lưới gồm có n phương trình điều kiện hình, 1 phương trình điều kiện vòng

166

Hình 6-23: Đồ hình lưới đa giác trung tâm

Cn

C1C2

A1

Bn

An

B2A2

B1

B

a

I

1

2

n-2

và 1điều kiện cạnh. Tương tự như trong chuỗi tam giác, các phương trình điều kiện này được giải tách biệt.

Bước 1: Hiệu chỉnh sai số khép hình

Tương tự như chuỗi tam giác, hiệu chỉnh lần 1 cho các góc theo nguyên tắc chia đều sai số khép hình. , , là số hiệu chỉnh lần 1 của các góc A i, Bi, Ci

được tính theo công thức:

(6-39)

Trong đó i được tính theo công thức (6-29)

Giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 1 : , , sẽ là:

(6-40)

Bước 2: Hiệu chỉnh sai số khép vòng

Phương trình điều kiện vòng:

, (i=1n)(6-41)

Trong đó: là sai số khép vòng và được tính theo công thức:

, (i=1n)(6-42)

-Tính số hiệu chỉnh lần 2 cho các góc theo nguyên tắc chia đều sai số khép vòng:

(6-43)

Để không phá vỡ điều kiện hình tam giác, mỗi góc , sẽ nhận thêm một số hiệu chỉnh:

(6-44)

Giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 2 sẽ là:

(6-45)

Bước 3 : Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cực:

167

Phương trình điều kiện cực:

(6-46)

Trong đó: Ai, Bi là các hệ số và được tính theo công thức (6-33).

S là sai số khép, được tính theo công thức:

(6-47)

Tương tự như hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cạnh trong chuỗi tam giác, để không phá vỡ điều kiện hình, ta sẽ giải phương trình (6-46) theo nguyên tắc chia đều sai số khép điều kiện cạnh sao cho:

(6-48)

Thay (6-48) vào (6-46) ta được:

(6-49)

Cuối cùng thu được giá trị góc sau bình sai là :

(6-50)

Bước 4 : Tính toạ độ của các điểm 1, 2...n-2.

Tương tự như đã trình bày trong bước 4 của chuỗi tam giác.

* Tóm tắt trình tự giải bài toán bình sai gần đúng chuỗi đa giác trung tâm

1. Hiệu chỉnh sai số khép hình

(6-39)

2. Hiệu chỉnh sai số khép vòng

Tính sai số khép vòng:

, (i=1n)(6-42)

Hiệu chỉnh sai số khép vòng:

(6-43)

(6-44)


168

(6-45)

4. Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cực

Tính sai số khép điều kiện cực

(6-47)

Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cực:

(6-49)

5. Tính giá trị góc sau bình sai

(6-50)

6. Tính toạ độ của các điểm trong lưới

Tương tự như đã trình bày trong phần tính toạ độ các điểm trong chuỗi tam giác.

Ví dụ: Bình sai gần đúng đa giác trung tâm (hình 6-24):

Trong đó: - A, B là hai điểm gốc; SC là cạnh gốc; I, II, III,IV, V là các điểm cần xác định.

169

Hình 6-24: Đồ hình lưới đa giác trung tâm

a

B

I

iiiii

iv

1

2

4

57 8

10

1113

1512

96

3

14


ĐiểmToạ độ (m) Góc

phương vị

Chiều

dài cạnhX Y

A 190012’00” 350.000

B 233121,316 503531,647



(0 ‘ )


(0 ‘ )

1 59 06,8 9 72 17,6

2 72 28,8 10 89 17,3

3 48 24,2 11 50 32,4

4 65 29,9 12 40 10,8

5 46 22,6 13 20 33,5

6 68 07,0 14 28 26,0

7 50 49,6 15 131 00,7

8 56 52,8

Giải

1. Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện hình.

Tính sai số khép tam giác và phân phối sai số khép theo công thức, kết quả ghi vào cột 3 của bảng

2. Hiệu chỉnh sai số khép vòng

Sai số khép vòng:

Kết quả ghi ở cột 4.

3. Tính giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 2 theo công thức 6-45, kết quả ghi ở cột 5.

4. Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cực

Tính sai số khép phương trình điều kiện cạnh theo công thức:

Bảng 6-16 – Bảng tính sai số khép điều kiện cực

170

Góc

Giá trị

A’’i

lgsinA”i A’ Góc

Giá trị

B’’i

lgsinB”i B’

1 59 06,89 9,93359 +8 2 72 28,89 9,97938 +4

4 65 30,1 9,95903 +6 5 46 22,8 9,85970 +12

7 50 49,63 9,88944 +11 8 56 52,83 9,92301 +9

10 89 17,16 9,99997 + 11 50 32,26 9,88764 +11

13 20 33,47 9,54547 +33 14 28 25,97 9,67771 +23

1 49,32750 2 49,32744

Hiệu chỉnh sai số khép điều kiện cực (kết quả ghi vào cột 6):

5. Tính giá trị góc sau bình sai: Lấy giá trị góc sau hiệu chỉnh lần 2 (cột 5) cộng với số hiệu chỉnh lần 3 (cột 6), kết quả ghi vào cột 7.

6. Giải tam giác: Tính sin các góc ghi kết quả vào cột 8), tính chiều dài các cạnh, kết quả ghi vào cột 9.

Bảng 6-17 – Kết quả hiện chỉnh góc và giải tam giác

Tên

gócTrị đo

góc

Số hiệu chỉnh lần 1


Góc sau hiệu

chỉnh lần 2


Góc bình sai

Sin iCạnh (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 59 06,8 +0,06 +0,03 59 06,89 +0,05 59 06,94 0,85820 314,98

2 72 28,8 +0,06 +0,03 72 28,89 -0,05 72 28,84 0,95361 350,000

3 48 24,2 +0,07 -0,06 48 24,21 48 24,21 0,74783 274,46

179 59,8

-0,2

4 65 29,9 +0,17 +0,03 65 30,1 +0,05 65 30,15 0,90100 395,91

5 46 22,6 +0,17 +0,03 46 22,8 -0,05 46 22,75 0,72392 314,98

6 68 07,0 +0,16 -0,06 68 07,1 68 07,1 0,92800 403,73

179 59,5

-0,5

171

7 50 49,6 0,0 +0,03 50 49,63 +0,05 50 49,68 0,77525 366,45

8 56 52,8 0,0 +0,03 56 52,83 -0,05 56 52,78 0,83752 395,91

9 72 17,6 0,0 -0,06 72 17,54 72 17,54 0,95262 450,31

180 000

0,0

10 89 17,3 -0,17 +0,03 89 17,16 +0,05 89 17,21 0,99992 474,61

11 50 32,4 -0,17 +0,03 50 32,26 -0,05 50 32,21 0,77203 366,45

12 40 10,8 -0,16 -0,06 40 10,58 40 10,58 0,64514 306,23

180 00,5

+0,5

13 20 33,5 -0,06 +0,03 20 33,47 +0,05 20 33,52 0,35117 350,00

14 28 26,0 -0,06 +0,03 28 25,97 -0,05 28 25,92 0,47612 474,61

15 131 00,7 -0,07 -0,06 131 0,57 131 0,57 0,75460 752,18

180 00,2

+0,2

13. Tính tọa độ các điểm trong chuỗi tam giác

Bảng 6-18 - Bảng tính toạ độ lưới tam giác

Tênđiểm

GócCạnh

đo


Góc bằng(0 ‘ )

Góc định hướng(0 ‘ )

X Y X Y

A

190 12,0

B 59 06,94 233121,31 503531,64

311 05.06 274.46 +180.37 -206.87

IV 137 58,99 233301,68 503324,77

353 06,07 403,73 +400,81 -48,50

III 97 12,43 233702,49 503276,27

75 53,64 450,31 +109,75 +436,73

II 146 9,99 233812,24 503713,00

109 43,65 306,23 -103,37 +288,25

I 50 32,21 233708,87 504001,25

239 11,44 474,61 -243,09 -407,63

A 228 59,44 233465,78 503593,62

172

190 12,00 350,00 -344,47 -61,98

B 233121,31 503531,64

b. Bình sai lưới tam giác nhỏ bằng phần mềm trên máy tính

Cơ sở lý thuyết và cách lập file số liệu tương tự như phần bình sai lưới đường chuyền kinh vĩ. Đối với các điều kiện hình, điều kiện vòng và điều kiện góc cố định chương trình PICNET tự động tính kiểm tra nên không cần khai báo. Còn các điều kiện kiểm tra tọa độ, phương vị được khai báo cụ thể cho từng lưới như sau:

Điều kiện tọa độ và điều kiện phương vị

Để kiểm tra được các điều kiện tọa độ, phương vị của lưới tam giác chúng ta cần phải chọn các đường tính phù hợp. Khi đó các điều kiện này sẽ được khai báo hoàn toàn như các điều kiện trong lưới đường chuyền. Ví dụ lưới tam giác như hình 6-25 được khai báo như sau:

4 0200210010020030025024

21

201

2

3

25

24

Hình 6-25: Lưới tam giác

Điều kiện cực

-Nếu là đa giác trung tâm (Hình 6-26) các điều kiện được khai báo như sau:

5 005007008010015017000019

-Nếu là tứ giác trắc địa (Hình 6-27) được khai báo như sau:

6 005009011010000-01

173

5 7

8

10

15

17 19

Hình 6-26: Đa giác trung tâm

1011

9 5Hình 6-27: Tứ giác trắc địa


1. Các dạng đồ hình của lưới tam giác nhỏ?

2. Các yêu cầu kỹ thuật khi xây dựng lưới tam giác nhỏ?

3. Đo góc, đo cạnh trong lưới tam giác nhỏ?

4. Trình tự giải bài toán bình sai gần đúng chuỗi tam giác?

5. Trình tự giải bài toán bình sai gần đúng đa giác trung tâm?

6. Tự lấy một ví dụ về lưới đa giác trung tâm (đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo) và bình sai gần đúng lưới đó. Viết file số liệu để bình sai lưới theo chương trình bình sai Picnet.

7. Tự lấy một ví dụ về chuỗi tam giác (đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo) và bình sai gần đúng lưới đó. Viết file số liệu để bình sai lưới theo chương trình bình sai Picnet.

6.3. Các phương pháp giao hội xác định điểm

6.3.1. Giao hội góc thuận

Nội dung của phương pháp: Đặt máy đo góc tại điểm khống chế cấp cao, đo góc đến điểm cần xác định toạ độ.

1. Đồ hình (hình 6-28)

Trong đó:

Đặt máy tại hai điểm đã biết toạ độ A, B

Đặt tiêu tại điểm điểm cần xác định P

Yếu tố có sẵn : Tọa độ hai điểm A, B

Yếu tố đo: Hai góc , Yếu tố cần xác định : Toạ độ điểm P

2. Các phương pháp tính tọa độ điểm P

a. Sử dụng bài toán thuận

- Từ toạ độ điểm A và B, tính ra chiều dài cạnh SAB và phương vị AB theo công thức:

(6-51)

Trong đó XA, YA, XB, YB là tọa độ của các điểm A, B.

(6-52)

174

Hình 6-28: Đồ hinh giao hội thuậnBA

X

P

SAB

SAP SBP

- Từ chiều dài cạnh SAB, các góc đo , tính ra chiều dài cạnh SBP, SAP

theo định lý sin trong tam giác:

(6-53)

- Từ phương vị AB và các góc đo, tính góc phương vị cạnh BP, AP:

(6-54)

- Từ tọa độ điểm A, chiều dài cạnh SAP và phương vị cạnh AP tính tọa độ điểm P theo công thức bài toán thuận:

(6-55)

Hoặc: Tính tọa độ của điểm B từ tọa độ điểm B, chiều dài cạnh SBP và phương vị cạnh BP:

(6-56)

Công thức (6-55) và (6-56) cho ra cùng một kết quả, sự khác nhau (nếu có) chỉ do sai số tính toán.

b. Sử dụng công thức Iunge

Tọa độ của điểm P có thể tính trực tiếp từ tọa độ điểm A, B và các góc đo , theo công thức:

(6-57)

Chứng minh: Theo (6-55) ta có:

(6-58)

(6-59)

(6-60)

175

(6-61)

Áp dụng định lý sin trong tam giác ABP, ta có :

(6-62)

(6-63)

Thay (6-63) vào (6-61) ta được (6-57).

c. Sử dụng công thức Gauss

Theo công thức Gauss, tọa độ điểm P được tính từ tọa độ hai điểm A, B và hai góc phương vị AP, BP.

- Tính phương vị AP, BP theo công thức 6-54

- Ta có:

, (6-64)

(6-65)

Đây là hệ phương trình với hai ẩn số XP, YP. Nghiệm của hệ này là:

(6-66)

Hoặc:

(6-67)

3. Độ chính xác giao hội thuận

Độ chính xác giao hội đặc trưng bởi sai số trung phương vị trí điểm P:

(6-68)

Trong đó: MP là sai số trung phương vị trí điểm P;

mx là sai số trung phương tọa độ X của điểm P;

176

mY là sai số trung phương tọa độ Y của điểm P.

Sai số trung phương vị trí điểm P:

(6-69)

Trong đó: là sai số trung phương đo góc , ;

là góc hợp bởi hai hướng giao hội (gọi là góc giao hội).

4. Đồ hình có lợi của giao hội thuận

Theo (6-69), sai số trung phương vị trí điểm P tỷ lệ nghịch với sin. MP nhỏ nhất khi sin lớn nhất (sin = 1), tương ứng với = 900.

Vì vậy, đồ hình có lợi của giao hội thuận là góc giao hội gần bằng 900.

5. Chú ý

Với đồ hình giao hội như hình 6-28, ta chỉ có số lượng trị đo vừa đủ để xác định tọa độ điểm P, chưa có trị đo thừa để kiểm tra và nâng cao độ chính xác. Để khắc phục điều này, có thể áp dụng hai cách sau:

Cách thứ nhất: Giao hội thuận từ ba điểm cấp cao

Tọa độ điểm P được xác định từ ba góc đo tại ba điểm khống chế cấp cao.

Đồ hình (hình 6-29).

Từ cặp điểm A, B ta tính được toạ độ điểm P là , . Từ cặp điểm B, C tính được toạ độ điểm P là , .

Độ lệch của hai cặp tọa độ , và , phải nhỏ hơn một giới

hạn cho phép. Giới hạn này được quy định trước, tuỳ thuộc vào yêu cầu độ chính xác điểm P trong từng trường hợp.

giới hạn cho phép

giới hạn cho phép

Nếu điều kiện trên thõa mãn thì tọa độ của điểm P sẽ được lấy là trung bình của hai cặp toạ độ , và , .

(6-70)

177

C

B

a

P

Hình 6-29: Đồ hình giao hội thuận từ 3 điểm cấp cao

Cách thứ hai : Đo thêm góc giao hội

Sử dụng đồ hình 6-28 nhưng đo thêm góc giao hội (hình 6-30).

Khi đó sẽ tính được sai số khép hình tam giác:

(6-71)

Hiệu chỉnh sai số khép hình theo nguyên tắc chia đều, mỗi góc đo sẽ nhận được một lượng hiệu chỉnh v:

(6-72)

Tính giá trị góc sau hiệu chỉnh:

(6-73)

Sử dụng góc sau hiệu chỉnh , để tính tọa độ điểm P.

Cách thứ hai này còn được gọi là phương pháp tam giác khép kín.

6.3.2. Giao hội nghịch

Nội dung của phương pháp: Đặt máy đo góc tại điểm cần xác định toạ độ, đo góc đến các điểm khống chế cấp cao.


- Đặt máy tại hai điểm cần xác định P;

- Đặt tiêu tại các điểm đã biết toạ độ A, B, C;

- Yếu tố có sẵn : Tọa độ hai điểm A, B, C;

- Yếu tố đo: Hai góc 1, 2;

- Yếu tố cần xác định : Toạ độ điểm P.

2. Các phương pháp tính tọa độ điểm P

* Tính tọa độ điểm P theo phương pháp góc phụ.

Hai góc phụ và được xác định như trên hình 6-32.

- Tính hai góc phụ và

Từ hình 6.31 ta có:

(6-74)

178

SBPSAP

SAB

P

X

A B

Hình 6-30: Đồ hình giao hội thuận có đo thêm góc giao hội

Hình 6-31: Đồ hình giao hội nghịch

P

B

C

a

Hình 6-32: Góc phụ trong đồ hình giao hội nghịch

a

C

B

P

Suy ra:

(6-75)

Trong đó được tính từ tọa độ các điểm A, B, C:

(6-76)

Trong tam giác ABP ta có:

(6-77)

Trong tam giác CBP ta có:

(6-78)

Từ (6-77) và (6-78) suy ra :

(6-79)

Đặt (6-80)

Bằng lượng giác, ta chứng minh được:

(6-81)

Theo (6-75), ta xác định được tổng ( + ); theo (6-80) xác định được a, thay a vào (6-81) ta xác định được ( - ). Từ tổng ( + ) và hiệu ( - ) ta giải được và .

Khi biết và , áp dụng công thức trong giao hội thuận góc để tính tọa độ điểm P.

* Tính tọa độ điểm P theo phương pháp Dalambe.

Đặt máy tại điểm cần xác định P, đo đến ba điểm khống chế A, B, C được hai góc 1 và 2.

Gọi PA, PB, PC tương ứng là các góc định hướng của cạnh PA, PB, PC. Bằng hình học và lượng giác ta chứng minh được:

179

Hình 6-33: Đồ hình giao hội nghịch

X

A

B

C

P

(6-82)

Từ hình vẽ ta có:

(6-83)

Khi đã biết ba giá trị phương vị PA, PB, PC, sử dụng công thức Gauss để tính tọa độ điểm P.

3. Đồ hình bất lợi của giao hội nghịch

Đặt máy đo góc tại điểm cần xác định P, đo hai góc và đến ba điểm cấp cao A, B, C để tính tọa độ điểm P.

Nếu điểm P nằm trên vòng tròn ngoại tiếp tam giác ABC (hình 6-34) thì có vô số vị trị Pi cùng nhìn xuống cạnh cố định AB và BC với các góc luôn bằng và .

Như vậy, bài toán có vô số nghiệm và không tìm được nghiệm duy nhất, không xác định được vị trí điểm P theo hai góc đo và . Đó là trường hợp bất lợi của giao hội nghịch.

Vòng tròn ngoại tiếp tam giác ABC gọi là vòng tròn nguy hiểm.

Tóm lại: Đồ hình bất lợi của giao hội nghịch là điểm cần xác định P nằm trên vòng tròn nguy hiểm ngoại tiếp tam giác ABC.

Để đảm bảo cho bài toán giao hội nghịch có nghiệm duy nhất và đảm bảo độ chính xác vị trí điểm P, quy định phải chọn điểm P cách vòng tròn nguy hiểm ít nhất 1/5 bán kính của nó.

Để có điều kiện kiểm tra kết quả đo đạc và tính toán giao hội nghịch trong quy phạm thường quy định phải đo góc tới bốn điểm đã biết. Khi đó sẽ có hai cặp tọa độ điểm P. Tương tự như trường hợp giao hội thuận, nếu độ chênh của chúng nhỏ hơn giá trị cho phép thì tọa độ điểm P sẽ được lấy bằng giá trị trung bình.

6.3.3. Giao hội cạnh


Trong đồ hình:

- A, B là hai điểm cấp cao đã biết toạ

180

B

A

C

P1P2

Hình 6-34: Đồ hình bất lợi của giao hội nghịch

X

A

A

T

C

S

a

b

Hình 6-35: Đồ hình giao hội cạnh

độ, P là điểm cần xác định tọa độ;

- Đo hai cạnh a, b.

2. Phương pháp tính tọa độ điểm

- Từ toạ độ điểm A và B, tính ra chiều dài cạnh SAB và phương vị AB theo công thức của bài toán nghịch.

Từ T hạ đường vuông góc TC xuống cạnh AB.

Từ hình vẽ ta có:

(6-84)

Chiếu đoạn AC và và TC xuống hai trục toạ độ, ta có:

* Trường hợp 1: Điểm T nằm bên phải cạnh AB

(6-85)

* Trường hợp 2: Điểm T nằm bên trái cạnh AB:

(6-86)

3. Độ chính xác của giao hội cạnh

Độ chính xác của giao hội cạnh được đặc trưng bằng sai số trung phương vị trí điểm giao hội P:

(6-87)

Trong đó ma, mb là sai số trung phương đo chiều dài cạnh a, b.

4. Đồ hình có lợi của giao hội cạnh

Theo (6-87) sai số trung phương vị trí điểm P tỷ lệ nghịch với sin. MP nhỏ nhất khi sin lớn nhất (sin = 1), tương ứng với = 900.

Vì vậy, đồ hình có lợi của giao hội cạnh là góc giao hội gần bằng 900. Trong thực tế người ta yêu cầu bố trí đồ hình giao hội sao cho góc trong khoảng 300 đến 1500.

6.3.4. Phương pháp giao hội kết hợp

181

Ta nhận thấy, phương pháp giao hội thuận luôn đặt máy ở điểm đã biết, đo về điểm cần xác định. Ngược lại, phương pháp giao hội nghịch đặt máy ở điểm cần xác định, đo về điểm đã biết.

Nếu đặt máy ở tối thiểu một điểm đã biết tọa độ và chính điểm cần xác định để đo tối thiểu hai góc và ta cũng có thể tính ra tọa độ điểm P (hình 6-36a). Đây chính là nội dung phương pháp giao hội kết hợp.

Trong phương pháp này, để kiểm tra và nâng cao độ chính xác xác định tọa độ điểm P, ta sử dụng ba điểm đã biết A, B, C, đo các góc 1, 2, 1, 2.

Từ cặp điểm A, B ta tính được toạ độ điểm P là , . Từ cặp điểm A, C tính được toạ độ điểm P là , .

Độ lệch của hai cặp tọa độ , và , phải nhỏ hơn một giới hạn cho phép. Giới hạn này được quy định trước, tuỳ thuộc vào yêu cầu độ chính xác điểm P trong từng trường hợp. Khi đó tọa độ điểm P sẽ được lấy là trung bình của hai cặp toạ độ , và , .


1. Vẽ đồ hình của giao hội thuận. Chỉ rõ yếu tố cho trước, yếu tố đo và yếu tố cần xác định, điểm đặt máy, điểm đặt tiêu.

2. Các công thức xác định toạ độ điểm trong giao hội thuận.

3 .Tự cho một ví dụ về đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo của giao hội thuận. Tính toạ độ điểm cần xác định theo các phương pháp khác nhau.

4. Độ chính xác của giao hội thuận? Đồ hình có lợi của giao hội thuận?

5. Phương pháp nâng cao độ chính xác trong giao hội thuận?

6. Vẽ đồ hình của giao hội nghịch. Chỉ rõ yếu tố cho trước, yếu tố đo và yếu tố cần xác định, điểm đặt máy, điểm đặt tiêu.

7. Các công thức xác định toạ độ điểm trong giao hội nghịch.

182

P

A B

Hình 6-36a: Đồ hình giao hội kết hợp

P

a

B

C

Hình 6-36b: Đồ hình giao hội kết hợp

8 .Tự cho một ví dụ về đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo của giao hội nghịch. Tính toạ độ điểm cần xác định theo các phương pháp khác nhau.

9. Độ chính xác của giao hội nghịch? Đồ hình bất lợi của giao hội nghịch?

10. Vẽ đồ hình của giao hội cạnh. Chỉ rõ yếu tố cho trước, yếu tố đo và yếu tố cần xác định, điểm đặt máy, điểm đặt tiêu.

11. Các công thức xác định toạ độ điểm trong giao hội cạnh.

12. Tự cho một ví dụ về đồ hình, số liệu gốc, số liệu đo của giao hội cạnh. Tính toạ độ điểm cần xác định theo các phương pháp khác nhau.

13. Độ chính xác của giao hội cạnh? Đồ hình có lợi của giao hội cạnh?

6.4. Xác định độ cao điểm trạm đo

Khi đo vẽ bản đồ địa hình, các điểm chi tiết cần có cả thông tin về mặt bằng và độ cao. Vì vậy, để chuyền được tọa độ và độ cao cho các điểm chi tiết, các điểm khống chế đo vẽ (các điểm trạm đo) cần được xác định cả tọa độ và độ cao.

Tọa độ của các điểm trạm đo được xác định theo các phương pháp tam giác nhỏ, đường chuyền kinh vĩ, giao hội như đã giới thiệu trong các bài trước. Nội dung bài này sẽ giới thiệu phương pháp xác định độ cao điểm trạm đo.

Để dẫn độ cao từ các điểm khống chế độ cao Nhà nước về các điểm trạm đo có thể sử dụng một trong hai phương pháp:

- Phương pháp thuỷ chuẩn kỹ thuật

- Phương pháp thuỷ chuẩn lượng giác.

Ngoài ra, độ cao điểm trạm đo còn có thể được xác định theo kết quả đo cao GPS.

6.4.1. Phương pháp thuỷ chuẩn kỹ thuật

1. Sơ đồ thủy chuẩn kỹ thuật

Tuỳ theo sơ đồ phân bố các điểm khống chế độ cao Nhà nước và các điểm trạm đo mà chọn sơ đồ lưới thuỷ chuẩn hợp lý. Nhìn chung lưới thủy chuẩn kỹ thuật có thể được bố trí theo các đồ hình cơ bản:

a. Tuyến thuỷ chuẩn phù hợp

Trong đó: A, B là hai điểm khống chế độ cao Nhà nước; R1, R2, ..., Rn là các điểm

trạm đo cần xác định độ cao; h1, h2, ... , hn+1 là các chênh cao đo.

183

A

B

L1 L2

Lnh1

R1R2

Rn-1h2

hn

Hình 6-37: Tuyến thủy chuẩn phù hợp

b. Tuyến thuỷ chuẩn khép kín

Trong đó: -A là điểm khống chế độ cao Nhà nước;- R1, R2, ..., Rn là các điểm trạm đo cần xác định độ cao; -h1, h2, ... , hn+1 là các chênh cao đo.

c. Lưới thuỷ chuẩn:

Trong đó: A, B, C là điểm khống chế độ cao Nhà nước; R1, R2, ..., Rn, N1, N2, N3 là các điểm trạm đo cần xác định độ cao; h1, h2, ... , là các chênh cao đo; N1, N2, N3 được gọi là các điểm nút.

2. Máy và dụng cụ đo

a. Máy thủy chuẩn

Lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật được đo bằng máy có độ chính xác trung bình. Khi lựa chọn máy cần phải xem xét các thông số kỹ thuật của máy, đặc biệt là hai thông số: độ phóng đại của ống kính Vx và giá trị khoảng chia ống thuỷ ’’. Độ phóng đại

184

A

h1

h2

hn+1

R1 R2

Rn

L1L2

Ln+1

Hình 6-38: Tuyến thủy chuẩn khép kín

A

B

C

h1

h2h3

R1

R2

hn Rn

L1

L1

L1

N1 N2

N3

Hình 6-39: Lưới thủy chuẩn

của ống kính Vx đảm bảo lớn hơn 20 lần và giá trị khoảng chia ống thuỷ ’’ nhỏ hơn 45”/2.

Trước khi đem máy đi đo phải tiến hành kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy. Nội dung kiểm nghiệm máy gồm các mục sau:

1. Kiểm tra và điều chỉnh sự làm việc bình thường các ốc vít của máy (vít nghiêng, ốc hãm ống kính, ốc vi động, ốc cân máy, núm điều quang, vành điều chỉnh kính mắt.v.v...)

2. Kiểm tra chất lượng và xác định các tham số kỹ thuật của ống kính như: độ phóng đại vx, vùng ngắm , hệ số nhân khoảng cách K, hằng số cộng C...,

3. Xác định giá trị khoảng chia ” trên ống thủy dài.

4. Kiểm tra và điều chỉnh vị trí chuẩn của màng chữ thập (chỉ đứng và trục quay VV của máy phải nằm trong cùng một mặt phẳng, còn chỉ ngang phải vuông góc với nó).

5. Kiểm tra và điều chỉnh sự cân bằng hợp lí, giữa ống thủy dài và ống thủy tròn, và chỉnh ống thủy để đưa trục quay của máy về vị trí thẳng đứng.

6. Kiểm nghiệm và điều chỉnh điều kiện cơ bản nhất của máy: Trục của ống thủy dài LL phải song song với trục ngắm CC. Thông thường mục kiểm nghiệm này được phân thành hai bước:

a) Kiểm nghiệm “ sai số giao chéo “ (hình chiếu của CC và Ll trên mặt phẳng ngang giao chéo nhau).

b) Kiểm nghiệm sai số góc i (hình chiếu của CC và LL trên mặt phẳng thẳng đứng không song song).

7. Kiểm nghiệm sự ổn định của trục ngắm khi điều quang.

8. Đối với máy tự động cân bằng trục ngắm phải kiểm nghiệm sai số tự điều chỉnh của bộ tự cân bằng (Kompesator).

b. Mia thuỷ chuẩn

Khi đo thủy chuẩn kỹ thuật có thể dùng mia gỗ hoặc mia nhôm . Trước khi đo cần phải kiểm nghiệm mia. Nội dung kiểm nghiệm mia gồm có:

- Xác định độ cong của mia

- Kiểm nghiệm ống thủy tròn trên mia

- Xác định hằng số K của mia

- Xác định độ chênh vạch O mặt đen của một cặp mia

3. Các qui định kỹ thuật đo thủy chuẩn kỹ thuật

Thuỷ chuẩn kỹ thuật đo bằng một hàng mia, theo phương pháp thuỷ chuẩn từ giữa.

185

Khoảng cách từ máy tới mia trung bình là 120 m, nếu điều kiện thuận lợi có thể kéo dài tia ngắm tới 200 m. Mia phải dựng trên các cóc hoặc trên cọc gỗ đóng xuống đất.

Quy trình đo tại một trạm máy:

Nếu dùng mia hai mặt:

- Theo dây chỉ trên, dưới và giữa đọc số mặt đen mia sau

- Theo dây chỉ giữa đọc số mặt đỏ mia sau

- Theo dây chỉ trên, chỉ dưới và giữa đọc số mặt đen mia trước

- Theo dây chỉ giữa đọc số mặt đỏ mia trước

Nếu dùng mia một mặt:

- Theo dây chỉ trên, dưới và giữa đọc số mia sau

- Theo dây chỉ trên, dưới và giữa đọc số mia trước

- Thay đổi chiều cao máy ít nhất 10 cm

- Theo dây chỉ giữa đọc số mia sau

- Theo dây chỉ giữa đọc số mia trước

Mỗi số đọc phải ghi ngay vào sổ đo, không tẩy xóa, không sửa chữa và không sao chép lại sổ đo. Sau khi đọc số cần tính toán và kiểm tra toàn bộ số liệu ngay tại trạm. Chênh khoảng cách từ máy đến hai mia không vượt quá 5 m, chênh tích lũy khoảng cách trong đoạn đo không vượt quá 50 m. Chênh giá trị độ chênh cao tính theo hai mặt đen và đỏ (trường hợp sử dụng mia hai mặt) hoặc hai lần đặt máy (trường hợp sử dụng mia một mặt) không vượt quá 5 mm.

Nếu số liệu đo đạt yêu cầu thì quyết định chuyển máy đến trạm đo tiếp theo. Nếu số liệu đo không đạt yêu cầu thì phải gạch bỏ số liệu và đo lại toàn bộ trạm đó.

Sau khi đo xong toàn bộ lưới phải tiến hành kiểm tra chất lượng kết quả đo toàn lưới thông qua giá trị sai số khép.

Công thức tính sai số khép

Với một tuyến có đo đi và đo về:

Theo lý thuyết, nếu không tồn tại sai số trong kết quả đo thì tổng giá trị

chênh cao đo đi phải bằng tổng giá trị chênh cao đo về trên tuyến:

(6-88)

Vì tồn tại sai số, nên hai tổng này không bằng nhau và độ chênh lệch giữa chúng được gọi là sai số khép fh:

(6-89)

186

Một vòng khép kín:

Theo lý thuyết, nếu không tồn tại sai số trong kết quả đo thì tổng giá trị

chênh cao đo theo một vòng khép kín phải bằng 0:

(6-90)

Vì tồn tại sai số, tổng này không bằng 0 và lượng khác 0 đó chính là sai số khép:

(6-91)

Một vòng tuyến phù hợp:

Giả sử có tuyến độ cao phù hợp như hình 6-40

Độ cao của điểm B tính được từ độ cao HA của điểm gốc A và các chênh cao đo trên tuyến:

(6-92)

Nếu không tồn tại sai số trong kết quả đo thì giá trị phải bằng giá trị độ cao đã biết của điểm B (HB), tức là :

hay: (6-93)

Vì tồn tại sai số trong kết quả đo nên hai giá trị này không bằng nhau, độ lệch của chúng được gọi là sai số khép:

(6-94)

(6-95)

Điều kiện: Các sai số khép tính được theo (6-89), (6-91) và (6-95) phải nhỏ hơn sai số khép giới hạn:

187


A

B

L1 L2

Lnh1

R1R2

Rn-1h2

hn

(6-96)

Trong đó: L là tổng chiều dài tuyến đo, tính theo km; fhgh tính theo mm.

4. Tính toán độ cao các điểm cần xác định

Để phục vụ cho việc tính toán độ cao các điểm cần xác định một cách thuận lợi, sau khi kiểm tra sổ đo nếu không thấy có sai sót thì lập bảng tổng hợp kết quả đo và lập sơ đồ lưới.

Bình sai lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật được thực hiện theo trình tự sau:

a. Tính và kiểm tra sai số khép fh

Tính fh và fhgh theo công thức (6-95) và (6-96).

Nếu đạt yêu cầu ( ) thì tính tiếp.

- Phân phối sai số khép theo nguyên tắc : Đổi dấu sai số khép fh và phân phối cho các đoạn đo theo tỷ lệ thuận với chiều dài đoạn đo chênh cao:

(6-97)

Kiểm tra: vhi = -fh (6-98)

b. Tính độ chênh cao sau bình sai

(6-99)

c. Tính độ cao các điểm mốc

Tính độ cao các điểm mốc Ri dựa vào độ cao điểm gốc và độ chênh cao sau bình sai:

(6-100)

Ví dụ:

Bình sai tuyến độ cao phù hợp sau:

Trong đó A và B là hai điểm gốc; R1, R2, R3, R4 là các điểm cần xác định độ cao. Số liệu gốc: HA =35,261 m; HB = 35,556 m


188

AB

h1 h2h4

h3

L1 L2L4

L3R1 R2R3


Chênh cao đo




h1 +0,608 S1 0,92

h2 - 0,534 S2 1,68

h3 +1,015 S3 1,30

h4 - 0,726 S4 0,68

Giải:

Sai số khép :



Kết quả tính toán bình sai được thể hiện trong bảng:

Bảng 6-20 – Bảng kết quả bình sai tuyến thủy chuẩn phù hợp

Tên điểm

Chênh cao

đo (m)

hi (m)

Chiều dài

đoạn đo

Li (km)

Số hiệu

chỉnh

vi (mm)

Chênh cao

sau bình sai

h’i (m)

Độ cao điểm

sau bình sai

Hi(m)

A 35,261

+0,607 0,92 -14 +0,594

R1 35,855

-0,534 1,68 -25 -0,559

R2 35,296

+1,015 1,30 -19 +0,996

R3 36,292

-0,726 0,68 -10 -0,736

B 35,556

189

h=+0,363 L=4,58 v=-68 h’=+,295 HB-HA=+0,295

Ví dụ:

Bình sai tuyến độ cao khép kín sau (hình 6-42).

Trong đó A là điểm gốc; R1, R2, R3, R4, R5, R6 là các điểm cần xác định độ cao.

Số liệu gốc: HA =10,000m


Chênh cao đo (hi)

Giá trị h1 (m) Chiều dài đo (Si)

Giá trị Si (km)

h1 +0,318 S1 0,88

h2 - 0,424 S2 1,34

h3 -0,746 S3 1,11

h4 +0,918 S4 0,72

h5 +0,625 S5 1,53

h6 -0,583 S6 0,96

Giải:

Sai số khép :



190

L1

R2R1h1

A R3

R4R6

h2

h3

h4

h5

h6

L2

L3

L4

L5

L6

Hình 6-42: Tuyến thủy chuẩn khép kín

Kết quả tính toán bình sai được thể hiện trong bảng:

Bảng 6-22 – Bảng kết quả bình sai tuyến thuỷ chuẩn khép kín

Tên điểm

Chênh cao

đo (m)

hi (m)

Chiều dài

đoạn đo

Li (km)

Số hiệu

chỉnh

vi (mm)

Chênh cao

sau bình sai

h’i (m)

Độ cao điểm

sau bình sai

Hi(m)

A 10,000

+0,318 0,88 -15 +0,303

R1 10,303

-0,424 1,34 -22 -0,446

R2 9,857

-0,746 1,11 -18 -0,764

R3 9,093

+0,918 0,72 -12 +0,906

R4 0,999

+0,625 1,53 -25 +0,600

R5 10,599

-0,583 0,96 -16 -0,599

A 10,000

h=+0,108 L=6,54 v=-108 h’=0,000 HA-HA=0,000

6.4.2. Phương pháp đo cao lượng giác

Trước đây, khi công nghệ đo dài chưa phát triển, phương pháp đo cao lượng giác ít được sử dụng để xác định độ cao điểm trạm đo. Vì hai phương pháp đo dài truyền thống đều có hạn chế nhất định. Đo dài trực tiếp bằng thước thép thì đảm bảo độ chính xác cao nhưng đo lâu, gặp khó khăn khi địa hình phức tạp. Đo dài bằng máy quang học có dây thị cự thì năng suất lao động cao nhưng độ chính xác lại thấp. Vì vậy, khi đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500 với khoảng cao đều đường đồng mức là 0.5m, phải dùng phương pháp thủy chuẩn kỹ thuật để xác định độ cao các điểm trạm đo. Khi đo vẽ bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn với khoảng cao đều đường đồng mức 1m, 2m, hoặc 5m thì có thể kết hợp phương pháp thuỷ chuẩn và lượng giác: dùng thủy chuẩn kỹ thuật xác định độ cao một số điểm cơ bản trong lưới khống chế đo vẽ, độ cao của các điểm còn lại sẽ được xác định bằng phương pháp đo cao lượng giác. Phương pháp này còn có tên gọi là thuỷ chuẩn lượng giác.

Ngày nay công nghệ đo dài rất phát triển. Máy toàn đạc điện tử cho ta kết quả đo dài với độ chính xác và năng suất cao, đo được trong các điều kiện địa hình phức tạp. Vì vậy, theo các kết quả nghiên cứu đã công bố và thực tế sản xuất, có thể sử dụng máy toàn đạc điện tử để xác định độ cao điểm trạm đo theo phương pháp

191

đo cao lượng giác. Phương pháp này vừa đảm bảo yêu cầu về độ chính xác, vừa có lợi về mặt kinh tế , vì có thể kết hợp công tác xác định toạ độ mặt bằng và độ cao điểm trạm đo cùng một lúc.

Nguyên lý của phương pháp đo cao lượng giác đã được giới thiệu trong giáo trình trắc địa cơ sở 1. Khi xác định độ cao điểm trạm đo bằng đo cao lượng giác cần chú ý đến giải pháp và các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Khi đo góc đứng phải tiến hành đo đi và đo về trên từng cạnh.

- Góc đứng V được đo hai lần, mỗi lần đo đọc số hai vị trí bàn độ đứng trái và phải. Chênh lệch giữa các giá trị góc đứng trên một phương hướng và giữa các giá trị sai số chỉ tiêu trên các hướng của một vòng đo không vượt quá 45’’.

- Chiều cao máy và chiều cao tiêu đo bằng thước thép, đọc số chính xác tới 1cm.

Độ chênh cao mỗi cạnh tính theo hai chiều thuận, nghịch không được vượt quá giới hạn:

(6-101)

Trong đó S là chiều dài cạnh tính theo đơn vị m, tính theo đơn vị centimet.


(6-102)

Trong đó: n là số chênh cao đo trên tuyến;

S tính theo đơn vị m, fhgh tính theo đơn vị centimet.

Nếu sai số đo và sai số khép đạt yêu cầu độ chính xác thì tiến hành bình sai gần đúng lưới độ cao tương tự như bình sai lưới thuỷ chuẩn.


1. Các phương pháp xác định độ cao điểm trạm đo? Ưu, nhược điểm của từng phương pháp?

2. Sơ đồ lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật?

3. Loại máy và các nội dung kiểm nghiệm trong đo thuỷ chuẩn kỹ thuật.

4. Các yêu cầu kỹ thuật trong đo thuỷ chuẩn kỹ thuật

5. Trình tự giải bài toán bình sai gần đúng lưới thuỷ chuẩn kỹ thuật.

6. Bình sai tuyến độ cao khép kín sau:

192

Trong đó A là điểm gốc; R1, R2, R3, R4, R5, R6 là các điểm cần xác định

Số liệu gốc: HA =10,000m

Số liệu đo

Chênh cao đo (hi)

Giá trị h1 (m) Chiều dài đo (Si)

Giá trị Si (km)

h1 +0,318 S1 0,88

h2 - 0,424 S2 1,34

h3 -0,746 S3 1,11

h4 +0,918 S4 0,72

h5 +0,625 S5 1,53

h6 -0,583 S6 0,96

7. Bình sai tuyến độ cao phù hợp sau:

Trong đó A và B là hai điểm gốc; R1, R2, R3, R4 là các điểm cần xác định.

Số liệu gốc: HA =35,261 m; HB = 35,556 m

Số liệu đo

Chênh cao đo




h1 +0,608 S1 0,92

193

L1

R2R1h1

A R3

R4R6

h2

h3

h4

h5

h6

L2

L3

L4

L5

L6

AB

h1 h2h4

h3

L1 L2L4

L3R1 R2R3

h2 - 0,534 S2 1,68

h3 +1,015 S3 1,30

h4 - 0,726 S4 0,68

194

CHƯƠNG 7

ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOÀN ĐẠC7.1. Khái niệm về phương pháp toàn đạc

7.1.1. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình

Bản đồ địa hình có thể được thành lập bằng nhiều phương pháp khác nhau, nhưng thông dụng nhất hiện nay là hai phương pháp:

- Đo vẽ từ ảnh viễn thám: Sử dụng ảnh viễn thám để thành lập bản đồ. Nội dung cụ thể của phương pháp sẽ được trình bày trong các giáo trình Trắc địa ảnh.

- Đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa

Đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa gồm có hai phương pháp:

+ Phương pháp toàn đạc (phương pháp truyền thống): Sử dụng máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử, đo các trị đo mặt đất như góc, cạnh…

+ Phương pháp sử dụng kỹ thuật đo động GPS: Dùng máy đo GPS thu tín hiệu vệ tinh để tính ra toạ độ và độ cao của điểm chi tiết theo kỹ thuật đo động.

Nội dung của phương pháp sử dụng kỹ thuật đo động GPS sẽ được trình bày cụ thể trong giáo trình GPS. Trong nội dung giáo trình này sẽ giới thiệu phương pháp toàn đạc.

7.1.2. Nội dung phương pháp toàn đạc

Khi đo vẽ bản đồ địa hình theo phương pháp toàn đạc, vị trí các điểm chi tiết địa hình địa vật chủ yếu được xác định bởi các kết quả đo tọa độ cực.

Nội dung phương pháp tọa độ cực được mô tả như hình 7-1. Trong đó, A và B là hai điểm khống chế đã biết tọa độ và độ cao, K là điểm chi tiết cần đo vẽ. Để xác định vị trí mặt bằng và độ cao điểm K, đặt máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc ở A, định hướng về B. Đo các yếu tố sau:góc bằng , góc đứng V (hoặc góc thiên đỉnh Z), khoảng cách nghiêng D, chiều cao máy i và chiều cao tiêu (hoặc chiều cao gương) l.

Điểm A được gọi là gốc cực, trục AB là trục cực. Góc được gọi là góc cực và cạnh D được gọi là cạnh cực.

Tọa độ của điểm chi tiết được tính như sau:

Từ tọa độ hai điểm đã biết A và B, tính ra phương vị cạnh AB:

195

B

a

D1 D2

1

23

4

56

Hình 7-1: Đồ hình của phương pháp toàn đạc

(7-1)

Trong đó: XA, YA, XB, YB là tọa độ của các điểm A, B.

Từ phương vị cạnh AB và góc đo , tính phương vị cạnh A1 (AI) theo công thức tính chuyền phương vị.

Chuyển khoảng cách nghiêng D về khoảng cách ngang S:

hoặc: (7-2)

Từ tọa độ đã biết (XA, YA) của điểm A, góc phương vị (XA, YA) của cạnh A1, khoảng cách ngang S của cạnh A1, tính tọa độ điểm chi tiết 1 theo công thức của bài toán thuận:

Từ tọa độ điểm A, chiều dài cạnh SAP và phương vị cạnh AP tính tọa độ điểm P theo công thức bài toán thuận:

(7-3)

Độ cao của điểm chi tiết 1 được tính như sau:

Từ khoảng cách ngang S của cạnh A1, góc đứng v (hoặc góc thiên đỉnh Z), chiều cao máy i, chiều cao gương l, tính được chênh cao giữa điểm A và điểm 1:

(7-4)

Từ độ cao đã biết (HA) của điểm A và chênh cao hA1 tính độ cao điểm 1:

(7-5)

Nếu dùng máy toàn đạc điện tử, quá trính tính toán tọa độ và độ cao điểm 1 từ số liệu gốc và số liệu đo như đã trình bày trên đây được tự động hoá bằng bộ phận CPU cài đặt trong máy. Vì vậy kết quả đo có thể hiển thị ngay dưới dạng tọa độ và độ cao của điểm chi tiết. Tuy nhiên về thực chất, số liệu máy đo trực tiếp vẫn là góc bằng , góc đứng V (hoặc góc thiên đỉnh Z), khoảng cách nghiêng D.

Ngoài phương pháp tọa độ cực, trong một số trường hợp, ta phải sử dụng thêm các phương pháp khác để xác định vị trí điểm chi tiết: phương pháp giao hội thuận góc, phương pháp giao hội cạnh…

7.1.3. Khái quát qui trình công nghệ đo vẽ bản đồ địa hình theo phương pháp toàn đạc

Qui trình công nghệ đo vẽ bản đồ địa hình theo phương pháp toàn đạc được thực hiện theo các công đoạn chính sau đây:

1. Thành lập lưới khống chế trắc địa

196

Theo nội dung của phương pháp toàn đạc được trình bày ở trên, trước khi đo vẽ chi tiết cần phải có các điểm khống chế rải đều trên khu đo. Các điểm khống chế là cơ sở để đo vẽ các điểm chi tiết. Đặt máy tại các điểm khống chế, từ tọa độ và độ cao của các điểm khống chế, kết hợp với số liệu đo ta sẽ tính được độ và độ cao của các điểm chi tiết.

Vì vậy, bước đầu tiên trong quy trình đo vẽ bản đồ theo phương pháp toàn đạc là thành lập lưới khống chế mặt phẳng và độ cao. Phương pháp thành lập lưới khống chế đã được giới thiệu trong các bài học trước.

2. Đo vẽ bản đồ gốc

Sau khi thành lập lưới khống chế cần đo vẽ chi tiết nhằm thu thập số liệu về địa hình và địa vật của thực địa. Dựa vào tọa độ và độ cao của điểm khống chế và các số liệu đo vẽ chi tiết tiến hành vẽ bản đồ gốc. Bản đồ gốc có thể được vẽ bằng phương pháp thủ công hoặc bằng các phần mềm chuyên dụng trên máy tính.

3. Biên tập bản đồ gốc

Sử dụng các phần mềm tin học để biên tập bản đồ gốc theo các nguyên tắc khoa học đã được giới thiệu trong môn Vẽ địa hình.

Các phần mềm có thể dùng để biên tập bản đồ: Microstation, Mapinfo, Autocad....


1. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình?

2. Nội dung của phương pháp toàn đạc?

3. Cách tính toạ độ điểm chi tiết từ số liệu đo góc, cạnh?

4. Quy trình thành lập bản đồ địa hình theo phương pháp toàn đạc.

7.2. Phương pháp đo chi tiết bản đồ địa hình

7.2.1. Công tác chuẩn bị máy móc, thiết bị, bản vẽ

1. Chuẩn bị máy và các dụng cụ đo

- Máy kinh vĩ và mia hoặc máy toàn đạc và gương

- 01 thước thép

- 01 tiêu ngắm

Máy, mia và gương phải được kiểm nghiệm trước khi đo theo các nội dung kiểm nghiệm đã nêu trong giáo trình Trắc địa cơ sở 1. Đặc biệt lưu ý rằng, khi đo chi tiết chỉ sử dụng một vị trí bàn độ trái nên nhất thiết cần phải kiểm nghiệm sai số ngắm chuẩn (2C) và sai số chỉ tiêu (MO). Kết quả phân tích độ chính xác cho thấy để đo vẽ các loại bản đồ tỷ lệ lớn trị số 2C và MO phải 1’.

2. Chuẩn bị bản vẽ

197

Bản vẽ được làm bằng đế nhựa diamat có độ dãn nở dưới 0,1mm/ 1m chiều dài. Nếu sử dụng công nghệ số thì có thể sử dụng giấy vẽ bản đồ chất lượng cao làm bản gốc kèm theo các file số liệu gốc ghi trên đĩa từ.

Tiến hành dựng khung, kẻ lưới ô vuông bằng thước Đrôbưsep hoặc dùng phương pháp đường chéo trên bản vẽ diamat. Độ chính xác dựng khung, kẻ lưới ô vuông phải đảm bảo: Sai số triển điểm góc khung, giao điểm lưới ô vuông không quá 0,1mm, đường chéo bản đồ không vượt quá 0,3mm so với lý thuyết.

3. Tổ chức đội đo

Tổ chức một nhóm đo vẽ bao gồm 1 người đứng máy, một người ghi sổ, một người vẽ sơ họa và từ 2- 4 người dựng mia (gương).

7.2.2. Trình tự đo và ghi sổ, vẽ sơ họa

1. Trình tự đo chi tiết

a. Trình tự đo chi tiết bằng máy kinh vĩ

Thao tác tại một trạm đo như sau: Đặt máy kinh vĩ tại một điểm khống chế A, cân bằng máy, định tâm máy chính xác. Dùng thước thép đo chiều cao máy, ghi kết qủa đo vào sổ. Dựng tiêu tại điểm định hướng B, định tâm tiêu chính xác.

Hướng ống kính ngắm bắt tiêu dựng tại B (ảnh của tiêu trùng với chỉ đứng của màng dây chữ thập). Đặt trị số hướng mở đầu trên bàn độ ngang 000’0’’.

Mia dựng thẳng đứng tại điểm chi tiết 1. Quay máy ngắm vào mia, dựa vào chỉ giữa của màng chỉ chữ thập đọc số trên mia, số đọc này chính là chiều cao tia ngắm l; tiếp đến đọc số chỉ trên và chỉ dưới, từ hiệu hai số đọc này sẽ tính được khoảng cách nghiêng D; cuối cùng đọc trị số góc ngang và góc đứng V. Các điểm chi tiết khác cũng tiến hành đo tương tự.

Bảng 7-1 – Khoảng cách giữa các điểm mia và khoảng cách từ máy đến mia

Tỉ lệ đo vẽ

Khoảng cao đều cơ

bản

Khoảng cách giữa các điểm

mia (m)

Khoảng cách từ máy đến mia

Dáng đất (m) Ranh giới địa vật

1:500 0,5

1,0

15

15

100

150

60

60

1:1000 0,5

1,0 và 2,5

20

30

150

200

80

80

1:2000 0,5

1,0

2,5 và 5,0

40

40

50

200

250

250

100

100

100

1: 5000 0,5

1,0

2,5

5,0

60

80

100

120

250

300

350

350

150

150

150

150

198

Khi dựng mia cần chú ý khoảng cách từ máy đến mia không được vượt quá một giới hạn cho phép tương ứng với tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ. Bảng 7-1 quy định khoảng cách lớn nhất giữa các điểm mia và từ máy đến mia [1]:

Khi đo vẽ khoảng cao đều từ 1m trở lên, độ cao điểm mia tính đến 0,01m, ghi lên bản đồ đến 0,1m. Khi đo vẽ khoảng cao đều dưới 1m, độ cao điểm mia trong đo ngắm, tính toán và ghi lên bản vẽ đều lấy đến 0,01m.

Các số liệu đọc được phải ghi ngay vào sổ đo chi tiết.

Mẫu sổ đo chi tiết bằng máy kinh vĩ

- Ngày 9 tháng 9 năm 2007 - Người đo: Nguyễn Việt Long

- Trạm đo A - Người ghi sổ: Bùi Hoàng Hiru

- Điểm định hướng B - Người vẽ sơ họa: Tống Khánh Linh

- Độ cao điểm trạm đo HA = 15,21m - Người kiểm tra: Cao Đức Minh

- Chiều cao máy im= 1,25m

Điểm mia

Góc bằng

Khoảng cách

nghiêng D=Kl

Số đọc chỉ

giữa lt

Góc đứng

V

Khoảng cách

ngang S=Dcos2V

Chênh cao h=StgV+im-

lt

Độ cao H

Ghi chú

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

1

2

3

…

…

…

…

n

Trình tự đo trên đây áp dụng khi đo vẽ bản đồ địa hình có tỷ lệ nhỏ hơn 1/500. Với bản đồ tỷ lệ 1/500 hoặc 1/200, khoảng cách D phải được đo bằng thước thép mới đảm bảo độ chính xác. Vì vậy, trong trường hợp này không phải đọc số chỉ trên và chỉ dưới.

b. Trình tự đo chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử

Khi sử dụng máy toàn đạc điện tử để đo chi tiết, ta chọn chế độ đo tọa độ không gian ba chiều để X, Y, H. Với mỗi loại máy khác nhau, trình tự thao tác sẽ khác nhau chút ít. Sau đây giới thiệu trình tự thao tác với máy TC 600:

* Các bước chuẩn bị:

199

- Kiểm tra máy toàn đạc điện tử

- Đặt các thông số hoạt động cho máy

- Đặt chế độ đo: đặt chế độ đo cạnh, chế độ đo góc.

- Đặt máy trên trạm đo và hoàn thành thao tác trước khi đo như định tâm, cân bằng máy, lắp pin, khởi động máy.

* Đặt số hiệu điểm và các số cải chính

- Đặt số hiệu điểm.

- Đặt số cải chính khí tượng (PPm).

- Đặt hằng số máy và gương (mm).

*Vào tọa độ điểm trạm máy

- Khởi động cây menu

- Chuyển con trỏ đến thư mục Prog

- Ấn phím Rec

- Chuyển con trỏ đến thư mục Station coord, ấn phím Rec, vào toạ độ từ bộ nhớ của máy hoặc từ bàn phím.

- Vào xong tọa độ, ấn phím Cont.

* Vào toạ độ điểm định hướng

- Chuyển con trỏ đến thư mục con Orientation rồi ấn phím Rec, vào tọa độ điểm định hướng từ bộ nhớ của máy hoặc từ bàn phím.

* Xác định toạ độ điểm chi tiết

- Chuyển con trỏ đến thư mục Target coords

- Nhập tọa độ điểm trạm máy, chiều cao máy (i) và chiều cao gương (l)

- Kiểm tra tọa độ điểm trạm máy, phát hiện nhầm lẫn(nếu có)

- Nhập tên điểm chi tiết và chiều cao gương tương ứng.

Ấn phím DIST, tọa độ và độ cao của điểm đặt gương được hiển thị trên màn hình. ấn phím all để ghi vào bộ nhớ của máy.

Số liệu đo được ghi vào bộ nhớ của máy. Tuy nhiên trong một số trường hợp cần thiết vẫn phải ghi cả vào sổ đo.

c. Các dạng đồ hình đi mia hoặc gương

Khi đo vẽ chi tiết, người cầm mia hoặc gương có thể đi theo các đồ hình sau

Đồ hình kiểu chùm tia (hình 7-2)

200

Ưu điểm của cách đi mia này là thời gian của người đi mia bằng thời gian của người đứng máy, do đó không có thời gian vô ích.

Đồ hình kiểu vòng tròn đồng tâm (hình 7-3)

201

Hình 7-2: Đồ hình đi mia kiểu chùm tia

B

A

Hình 7-3: Đồ hình đi mia kiểu vòng tròn đồng tâm

AB

Đồ hình kiểu song song (hình 7-4)

Trong các đồ hình trên: B là điểm trạm đo, A là điểm định hướng, mũi tên chỉ hướng đi mia (hoặc gương) và chấm đen chỉ điểm đặt mia (hoặc gương).

Trường hợp đo ở khu đất rộng, dốc khó đi thì chia thành từng vùng, mỗi vùng cần một người đi mia, có dấu hiệu riêng cho từng người.

Khi đo ở vùng núi, người đi mia có thể đi theo đường đồng mức bằng cách ước lượng đi từ chân núi lên đỉnh núi và ngược lại.

d. Chú ý:

- Nên định hướng máy theo hai điểm trạm đo, trong đó một điểm để kiểm tra.

- Trong quá trình đo, thỉnh thoảng phải quay máy lại hướng chuẩn để kiểm tra.

- Tại mỗi trạm máy phải đo một số điểm chung với các trạm máy khác để có số liệu kiểm tra.

2. Vẽ sơ họa

Công tác vẽ sơ họa được tiến hành song song với việc đo. Nội dung vẽ sơ họa gồm có:

- Vị trí điểm đứng máy, điểm định hướng, điểm kiểm tra

- Vị trí các điểm địa vật, địa hình

- Sơ họa đường đồng mức để biểu diễn dáng đất

202

BA

Hình 7-4: Đồ hình đi mia kiểu song song

- Ghi chú các điểm đặc biệt

Chú ý: Số thứ tự các điểm đặt mia hoặc gương trong sổ đo và bản sơ họa phải giống nhau.

7.2.3. Cách chọn điểm chi tiết đặc trưng khi vẽ địa hình và địa vật

Khi dựng mia để đo vẽ bản đồ địa hình, người dựng mia phải biết chọn vị trí đặt mia hợp lý để đảm bảo mức độ đồng dạng của thực địa và bản đồ, đảm bảo độ chính xác cho bản đồ và có lợi về kinh tế.

Trước hết, phải đảm bảo mật độ điểm đặt mia theo quy định của quy phạm đối với từng loại tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ.

Mia phải được đặt vào các điểm đặc trưng của địa hình để bản đồ thể hiện được đúng dáng cao thấp của địa hình. Ví dụ, với vùng đồi điểm đặc trưng của địa hình là các đỉnh núi, đỉnh gò, chỗ yên ngựa, lồi lõm, đường phân thủy, tụ thủy. Nhìn chung đó là các điểm mà tại đó có sự thay đổi về cao độ.

Mia cũng phải được đặt vào các điểm đặc trưng của địa vật để bản đồ thể hiện đúng hình dạng của địa vật trên thực địa. Ví dụ, các địa vật hình tuyến như đường sá, mương máng... có thể đặt mia ở tim đường hoặc hai mép đường tuỳ thuộc vào độ rộng của chúng và tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ. Để quyết định điểm đặt mia trong trường hợp này cần dựa vào độ rộng tương ứng của địa vật đó trên bản đồ. Nếu độ rộng đó nhỏ hơn khả năng phân ly của mắt thì sẽ đặt mia vào tim địa vật (trường hợp này đặt mia tại hai mép sẽ vô ích vì trên bản đồ chúng sẽ trùng nhau). Ngược lại, nếu độ rộng đó lớn hơn khả năng phân ly của mặt thì mia sẽ được đặt vào hai mép địa vật. Các địa vật hình khối có thể biểu thị theo tỷ lệ thì đặt mia ở các đỉnh góc, địa vật mô tả theo ký hiệu thì đặt mia vào tâm địa vật.

Ngoài ra dựa vào độ dung nạp của bản đồ mà áp dụng “nguyên tắc lấy, bỏ, tổng hợp” cho thích hợp. Ưu tiên biểu thị những địa vật quan trọng, có nhiều ý nghĩa về quân sự và kinh tế; bỏ bớt những địa vật thứ yếu hoặc tổng hợp một nhóm địa vật lại để biểu thị chung bằng một ký hiệu.

7.2.4. Làm bản can độ cao và địa vật

Hàng ngày, sau khi đo xong phải làm bản can độ cao và địa vật. Nếu không làm được trong ngày thì cũng không được để quá ba ngày.

Nội dung của bản can độ cao gồm có:

- Khung bản đồ

- Lưới km

- Vị trí mặt phẳng và độ cao của các điểm khống chế, điểm trạm đo, điểm mia chi tiết (phải ghi đầy đủ độ cao và số hiệu điểm).

Nội dung của bản can địa vật

- Khung bản đồ

- Lưới km

203

- Các điểm khống chế mặt phẳng

- Ranh giới địa vật và những địa vật riêng biệt (đối với địa vật phức tạp được phép ghi chú thay cho ký hiệu.

- Các ghi chú trên vùng dân cư, sông, hồ, núi…và các thuyết minh khác.


1. Để đo chi tiết cần phải chuẩn bị loại máy móc và dụng cụ nào?

2. Biên chế tổ đo chi tiết gồm mấy người? Nhiệm vụ của từng người.

3. Trình tự đo chi tiết bằng máy kinh vĩ?

4. Trình tự đo chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử?

5. Cách chọn điểm chi tiết đặc trưng khi đo vẽ địa hình, địa vật.

7.3. Biên vẽ bản đồ gốc

7.3.1. Biên vẽ theo phương pháp thủ công

Biên vẽ bản đồ gốc theo phương pháp thủ công được thực hiện theo các bước sau :

- Dựng lưới ô vuông

- Triển điểm khống chế lên bản vẽ

- Triển điểm chi tiết lên bản vẽ

1. Dựng lưới ô vuông

Lưới ô vuông là hệ thống các đường thẳng cách đều nhau và song song với hệ trục tọa độ vuông góc OX và OY. Theo phương pháp thủ công, lưới ô vuông có thể được dựng bằng thước Drobưsev hoặc thước thẳng.

a. Dựng lưới ô vuông bằng thước Drobưsev

Thước Drobưsev làm bằng kim loại, không gỉ có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, trên đó có 6 lỗ, các lỗ cách nhau 10cm. Cạnh vát lỗ đầu tiên là cạnh thẳng, các cạnh vát còn lại là các cung tròn tâm 0. Chiều dài từ mép 0 đến điểm cuối của thước:

204

Hình 7-5: Sơ đồ các bước dung lưới ô vuông bằng thước

a) b) c)

d) e) f)

Trình tự dựng lưới ô vuông bằng thước Drobưsev như sau :

- Bước 1: Đặt cạnh vát của thước song song với mép dưới của bản vẽ, dùng bút chì đánh dấu điểm 0 và vạch các đoạn cung lỗ trên thước. Kẻ một đường thẳng qua 5 đoạn cung (hình 7-5a).

- Bước 2: Đặt thước vuông góc với đường thẳng vừa dựng sao cho vạch 0 trùng với vạch thứ 6 của bước 1, vạch các cung của lỗ trên thước (hình 7-5b)

- Bước 3: Đặt thước nằm trên đường chéo của hình vuông sao cho vạch 0 trùng với vạch 0 của bước 1 và mép cuối cùng của thước cắt cung thứ 5 ở bước 2. Nối giao điểm này với với điểm đầu của bước 2 ta nhận được đường thẳng phía bên phải (hình 7-5c)

- Bước 4 và 5: làm tương tự như bước trên.

- Bước 6: Nối các điểm tương ứng trên hai cạnh đối diện, ta sẽ nhận được lưới ô vuông (hình 7-5f)

b. Dựng lưới ô vuông bằng thước thẳng

- Bước 1: Kẻ hai đường chéo vào giữa bản vẽ (hình 7-6a).

- Bước 2: Từ giao điểm M của hai đường chéo, dùng thước thẳng đo 4 đoạn bằng nhau, đánh dấu được các điểm 1, 2, 3, 4 (hình 7-6b)

- Bước 3: Nối 4 điểm với nhau ta được hình chữ nhật (hình 7-6c)

- Bước 4: Dùng thước thẳng đánh dấu theo mỗi cạnh của hình chữ nhật ở vị trí 0,1m, nối các điểm tương ứng giữa hai cạnh đối diện ta được lưới ô vuông (hình 7-6d).

205Hình 7-6: Sơ đồ các bước dung lưới ô vuông bằng thước thẳng

b)a)

c) d)

c. Dựng lưới ô vuông bằng compa và thước thẳng

- Bước 1: Trên bản vẽ dùng thước thẳng kẻ một đường song song với mép giấy, đánh dấu các vạch cách nhau 0,1m (hình 7-7a).

- Bước 2: Tại các vị trí 1 và 6 đặt mũi nhọn compa, mở khẩu độ 70,71cm và 50 cm vẽ các cung. Giao điểm của các cung chính là vị trí góc khung bản vẽ (hình 7-7b)

- Bước 3: Nối các điểm giao này với điểm 1 và 6 ta được khung bản vẽ (hình 7-7c).

- Bước 4: Trên các cạnh đặt liên tiếp các đoạn 0,1m, nối các điểm ở hai cạnh đối diện ta được lưới km (hình 7-7d)

206

a) b)

c) d)Hình 7-7: Sơ đồ các bước dung lưới ô vuông bằng compa và thước thẳng

2. Triển điểm khống chế trắc địa lên bản vẽ

Căn cứ vào số liệu toạ độ sau bình sai của các điểm khống chế, chọn tọa độ của góc khung Tây - Nam sao cho các điểm khống chế nằm gọn trong bản vẽ.

Từ tọa độ góc khung và tọa độ của điểm khống chế, tính gia số tọa độ giữa hai điểm. Dùng com pa và thước tỷ lệ triển điểm theo số gia tọa độ vừa tính được.

207

A

B

Hình 7-8: Triển điểm khống chế lên bản vẽ

3. Triển điểm chi tiết lên bản vẽ

Dựa vào số liệu đo chi tiết để tiến hành triển điểm chi tiết của từng trạm đo. Dụng cụ dùng để triển điểm gồm có: bằng thước tỷ lệ, compa, thước đo độ, bút chì cứng và kim châm.

Giả sử K là điểm chi tiết được đo tại trạm máy A, B là điểm định hướng, giá trị đo được là góc cực và cạnh cực D (hình 7-9).

Điểm A và điểm B đã có trên bản vẽ (kết quả của bước triển điểm khống chế). Để triển được điểm chi tiết K ta thực hiện theo trình tự thao tác sau: Cắm kim qua lỗ tâm thước, đặt tâm thước trùng với điểm trạm đo A. Dùng bút chì nhọn kẻ hướng mở đầu từ điểm A đến điểm định hướng B. Quay thước đo độ sao cho giá trị góc KAB đúng bằng góc . Theo cạnh thẳng của thước đo độ đặt đoạn cạnh cực D (đã được chuyển về giá trị cạnh ngang) theo tỷ lệ bản đồ. Dùng kim nhọn đánh dấu vị trí điểm K lên bản vẽ. Tiếp đó ghi chú độ cao điểm chi tiết lên bản vẽ.

Ngoài ra, có thể triển điểm chi tiết theo tọa độ vuông góc.

4. Biểu thị các yếu tố địa hình và địa vật lên bản vẽ

Tùy thuộc vào kích thước, địa vật có thể biểu thị theo tỷ lệ, nửa tỷ lệ hoặc ký hiệu. Khi biểu thị cần dựa vào các ghi chú trong sổ đo, sổ sơ họa và tài liệu hướng dẫn biên tập bản đồ để biểu thị địa vật. Ghi chú thêm tên địa danh (tên đường, tên làng....), tính chất địa vật (đất trống, đất đang xây dựng...).

208

Hình 7-9: Đồ hình đo vẽ điểm chi tiết Ktại trạm máy A

D

K

B

a

Địa hình được biểu thị dưới dạng đường bình độ. Căn cứ vào độ cao của các điểm chi tiết để nội suy đường bình độ. Khoảng cao đều giữa các đường bình độ phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ. Những nơi không biểu thị được đường bình độ (hố sâu, vực, vách đứng...) thì biểu thị bằng ký hiệu.

7.3.2. Biên vẽ bằng máy vi tính

Biên vẽ bằng phương pháp thủ công có nhược điểm là năng suất lao động thấp. Phương pháp biên vẽ bằng máy tính cho năng suất lao động cao hơn gấp nhiều lần. Khi biên vẽ bằng máy tính, có thể sử dụng các phần mềm đồ họa sau:

- Microstation

- Autocad

- Mapinfo...

Cách sử dụng các phần mềm này để biên vẽ bản đồ sẽ được giới thiệu cụ thể trong giáo trình “Tin học ứng dụng”.


1. Các phương pháp biên vẽ bản đồ?

2. Nêu phương pháp dựng lưới ô vuông.

3. Nêu phương pháp triển điểm khống chế khi biên vẽ bằng thủ công.

4. Nêu phương pháp triển điểm khống chế khi biên vẽ bằng máy tính.

5. Phương pháp biểu thị các yếu tố địa hình và địa vật lên bản vẽ.

7.4. CÔNG TÁC KIỂM TRA, TU CHỈNH VÀ NGHIỆM THU BẢN ĐỒ

7.4.1. Tu chỉnh và nghiệm thu bản đồ

1. Tiếp biên bản đồ

Trước khi tu chỉnh phải tiến hành tiếp biên bản đồ.

Can các địa vật và đường bình theo một dải rộng 2- 3cm dọc theo mép khung để tiếp biên với bản vẽ bên cạnh.

Yêu cầu kỹ thuật khi tiếp biên :

- Độ xê dịch về địa vật quan trọng, chủ yếu trên hai bản vẽ không vượt quá 1mm, các địa vật khác không vượt qua 1,5mm.

- Độ xê dịch giữa các đường bình độ trên hai bản vẽ không vượt quá:

+ Ở vùng đồng bằng: 1/2 khoảng cao đều cơ bản

+ Ở vùng đồi: 2/3 khoảng cao đều cơ bản

+ Ở vùng núi: 1 khoảng cao đều cơ bản

Đối với bản đồ tỷ lệ 1/500, 1:1000 trong khu vực xây dựng, các hạn sai trên

209

đều giảm 1,5 lần.

Nếu độ xê dịch vượt quá quy định cho phép thì cần phải tiến hành kiểm tra ngoài thực địa.

Nếu tiếp biên các bản đồ cùng tỷ lệ nhưng khác về hệ tọa độ hoặc độ cao thì cần tiến hành như sau:

- Tiếp biên địa vật bằng phương pháp trùng khít

- Không tiếp biên độ cao

Nếu là biên tự do, trong thiết kế phải quy định cụ thể việc bố trí thêm các điểm tọa độ, độ cao để khống chế diện tích đã đo vẽ.

Nguyên tắc xử lý tiếp biên:

- Ở khu vực chưa xây dựng, trên mỗi bản vẽ hiệu chỉnh 1/2 độ xê dịch.

- Ở khu vực đã xây dựng đối với địa vật thứ yếu thì hiệu chỉnh trên cơ sở giữ đúng hướng, giữ nguyên kích thước đã đo ở thực địa . Đối với các địa vật hình tuyến khi sửa chữa cần chú ý tránh gấp khúc, khác với thực tế.

- Khi tiếp biên với bản đồ đã xuất bản thì chỉ cần tiến hành hiệu chỉnh trên bản đồ đang làm.

2. Tu chỉnh bản đồ

Tu chỉnh bản đồ được thực hiện từ tổng quát đến chi tiết theo trình tự sau:

-Tu chỉnh khung

- Biểu thị các yếu tố ngoài khung như danh pháp, sơ đồ ghép mảnh, tỷ lệ và thước tỷ lệ, khoảng cao đều và thước đo độ dốc, góc dốc, biểu đồ định hướng....

- Tu chỉnh từng yếu tố địa vật và đường bình độ.

Việc tu chỉnh bản đồ có thể thực hiện bằng thủ công hoặc phần mềm đồ hoạ trên máy tính điện tử. Nội dung cụ thể của từng công việc sẽ được trình bày cụ thể trong giáo trình Bản đồ học và Tin học ứng dụng.

7.4.2. Kiểm tra thành quả

Việc kiểm tra thành quả được tiến hành cả ở trong phòng và ngoài thực địa. Kiểm tra trong phòng gồm:

- Kiểm tra các sổ đo lưới khống chế

- Kiểm tra sổ đo chi tiết

- Kiểm tra các số liệu tính toán, bình sai.

- Kiểm tra chất lượng bản đồ.

Kiểm tra ngoài thực địa được tiến hành sau công tác kiểm tra nội nghiệp là mang bản vẽ ra đối soát với thực địa. Nội dung kiểm tra gồm có:

- Mức độ đồng dạng của bản vẽ và thực địa

210

- Độ đầy đủ, độ chi tiết của bản vẽ

- Tính chính xác về mặt định lượng của bản vẽ: Tọa độ, độ cao của các điểm khống chế, điểm chi tiết...

7.4.3. Nghiệm thu bản đồ

Nghiệm thu bản đồ được thực hiện trên cơ sở kết quả kiểm tra bản đồ. Việc nghiệm thu được tiến hành giữa bên giao thầu (bên A) và bên nhận thầu (bên B). Kết quả nghiệm thu phải được ghi lại bằng văn bản, có đầy đủ chữ ký của hai bên và được gọi là biên bản nghiệm thu.


1. Các nội dung cần kiểm tra trong phòng?

2. Các nội dung cần kiểm tra ngoài thực địa?

3. Các nội dung tu chỉnh bản đồ?

211

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Phạm Văn Chuyên. Trắc địa đại cương. Nhà xuất bản xây dựng.

[2]. Đỗ Ngọc Đường. Bài giảng xây dựng lưới. Đại học Mỏ - Địa chất.

[3]. Đào Quang Hiếu, Ngô Văn Hợi. Ứng dụng kỹ thuật điện tử trong trắc địa (Bài giảng cao học), Đại học Mỏ - Địa chất. Hà nội 1998.

[4]. Phạm Hoàng Lân. Bài giảng công nghệ GPS (Bài giảng cao học). Đại học Mỏ - Địa chất. Hà nội 1996.

[5]. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Công Hòa. Giáo trình trắc địa cơ sở 1. Hà nội 2002.

[6]. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Công Hòa. Giáo trình trắc địa cơ sở 2. Hà nội 2002.

[7]. Nguyễn Văn Sáng, 2007. Khả năng ứng dụng kỹ thuật đo GPS động Stop - And - Go xây dựng lưới đường chuyền cấp 2. Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 20, 10-2007, trang 69-73.

[8]. Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước, Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000 và 1: 5000. Hà nội 1976.

[9]. Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước, Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10000, 1: 25000. Hà nội 1977.

[10]. Tổng cục Địa chính, Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000 và 1:25000. Hà nội 1999.

[11]. Tổng cục Địa chính. Ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1: 1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000 và 1:25000. Hà nội 1999.

[12]. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam : TCXDVN 364 : 2006.

[13]. Báo cáo xây dựng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia. Hà nội 1998.

212

GT TĐCS 2 ĐH đã sửa.DOC

Documents

Transcript of GT TĐCS 2 ĐH đã sửa.DOC