Bài giảng Trắc địa đại cương: Chương 1 - Phan Thị Anh Thư

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Trắc địa đại cương: Chương 1 Mặt Ellipsoid tham khảo, cung cấp cho người học những kiến thức như bề mặt vật lý của trái đất; Mặt geoid; Mặt ellipsoid; Phép chiếu bản đồ. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Trắc địa đại cương: Chương 1 - Phan Thị Anh Thư

1 TRẮC ĐỊA ĐẠI CƯƠNG Bộ môn Địa Tin Học PHAN THỊ ANH THƯ
Chương 1: Mặt Ellipsoid Tham Khảo 2  Bề mặt vật lý của trái đất  Mặt geoid  Mặt ellipsoid  Phép chiếu bản đồ
1.1 Bề mặt vật lý của trái đất 3 • Bề mặt vật lý của trái đất + 70% được bao phủ bởi nước + 30% được taoj thành bởi 7 vùng lục địa. • Lớp vở bề mặt trái đất được cấu tạo từ đá và bị vỡ thành từng mảng lớn (mảng kiến tạo) luôn di chuyển với tốc độ rất chậm
1.1 Bề mặt vật lý của trái đất 4 Bề mặt vật lý của trái đất không bằng phẳng Mt. Everest Mariana Trench
1.2 Mặt geoid 5  Bề mặt vật lý của trái đất không thể mô tả được bằng các phương tình toán học  Cân nhắc việc sử dụng mặt nước biển trung bình như một bề mặt có thể tính toán được ( 70% bề mặt trái đất bị bao phủ bởi nước) “Nếu tưởng tượng các đại dương kết nối với nhau xuyên qua tất cả các lục địa và hải đảo, bỏ qua tất cả các tác động của thủy triều, lực ma sát, gió…. Chúng ta định hình được một bề mặt đẳng thế xấp xiwr mực nước biển trung bình (mean sea level- MSL)”
1.2 Mặt geoid 6  Một bề mặt đẳng thế là một bề mặt mà tiềm năng hấp dẫn là như nhau ở tất cả các điểm. Đó là một bề mặt bằng phẳng và giống như các đường viền trên bản đồ không bao giờ giao nhau, các bề mặt đẳng thế không bao giờ giao nhau, chúng nằm bên trong nhau. Một bề mặt đẳng thế tại vị trí của bề mặt nước biển trung bình (MSL) được gọi là mặt ‘Geoid.  Hình ảnh các bề mặt đẳng thế
1.2 Mặt geoid  Bề mặt Geoid thực tế là một bề mặt vật lý và 7 hình dạng của nó có thể đo được  Việc xác định hình dạng chính xác của mặt geoid rất phức tạp  Bề mặt của Geoid mịn hơn bề mặt vật lý của Trái đất nhưng nó vẫn chứa nhiều bất thường nhỏ khiến nó không phù hợp với việc xác định vị trí cảu các điểm dựa trên cơ sở toán học. Những bất thường này xuất hiện trên khắp Trái đất  Tại mọi điểm trên mặt Geoid có phương pháp tuyến trùng với phương dây dọi  Bề mặt Geoid toàn cầu chính xác nhất là Earth Gravitational Model 1996 (EGM96), EGM2008 .
•Equatorial radius (called semimajor axis), and polar radius (called semiminor axis); 1.3 Mặt ellipsoid tham khảo 8 • HÌnh dạng của trái đất: Spherical Earth ➢ Hình dạng của trái đắt hơi phẳng ở hai cực và phingf ra ở khu vực xích đạo. Trong lĩnh vực trắc địa bề mặt của Eratosthenes, Greek trái đất được mô tả như một 276 BC- 194 BC hình cầu bị dẹt ở hai đầu (oblate spheroid) ➢ Bề mặt spheroid mô tả bề mặt trái đất được gọi là ellipsoid tham khảo
•Equatorial radius (called semimajor axis), and polar radius (called semiminor axis); 1.3 Mặt ellipsoid tham khảo 9 ➢ Mặt ellipsoid tham khảo có thể đưuọc xác định bởi • Bán trục dài a và bán trục ngắn b 𝑋2 𝑌2 𝑍2 • + + =1 𝑎2 𝑎2 𝑏2 𝑎2 +𝑏2 • a và độ lệch tâm e; 𝑒= 𝑎 • a độ dẹt f. ➢ Trong lĩnh vực trắc địa giá trị của độ dẹt được thể hiện dạng tỷ số 1Τ 𝑓 ➢ Tỷ số của độ dẹt thể hiện sự sai biệt giữa mặt 1 𝑎−𝑏 ellipsoid và mặt cầu = 𝑓 𝑎
1.3 Mặt ellipsoid tham khảo 10  a = bán trục dài ( bán trục chính)  b = Bán trục ngắn ( bán trục phụ)  PP′ = Trục quay của trái đất Fig. Các thành phần của mặt ellipsoid tham khảo
1.3 Mặt ellipsoid tham khảo 11 N: dị thường độ cao Góc lệch Sự sai biệt giữa các bề mặt
1.3 Mặt ellipsoid tham khảo Một hệ quy chiếu toàn cầu được định nghĩa như sau: 12 (1) Gốc tọa độ đặt tại trọng tâm của của đất , (2) Hướng của các trục tọa độ được xác định trong không gian quán tính ( quy tắc bàn tay phải) (3) Chiều dương của góc xoay theo chiều kim đồng hồ, giá trị góc trùng với trục X luôn là 0 Các góc đc đo theo cùng chiều kim đồng hồ (4) Hình dạng và kích thước của ellipsoid tham khảo được xác định bởi 2 thông số ( avà b hoặc a và e hoặc a và f) Mức độ phù hợp có thể được biểu thị bằng cách kiểm tra các giá trị cho độ lệch của góc ξ và sự sai biệt giữa mặt geoid và mặt ellipsoid (N) Ellipsoid cục bộ dùng riêng cho đất nước
1.3Reference ellipsoid tham khảo Mặt Equatorial Inverse ellipsoid name radius (m) Polar radius (m) flattening 13 Where used Maupertuis (1738 6,397,300 6,363,806.283 191 France ) Plessis (1817) 6,376,523.0 6,355,862.9333 308.64 France Everest (1830) 6,377,299.365 6,356,098.359 300.80172554 India Airy (1830) 6,377,563.396 6,356,256.909 299.3249646 Britain Bessel (1841) 6,377,397.155 6,356,078.963 299.1528128 Europe, Japan Clarke (1866) 6,378,206.4 6,356,583.8 294.9786982 North America Helmert (1906) 6,378,200 6,356,818.17 298.3 Egypt Hayford (1910) 6,378,388 6,356,911.946 297 USA International 6,378,388 6,356,911.946 297 Europe (1924) USSR, Russia, Krassovsky (1940) 6,378,245 6,356,863.019 298.3 Romania WGS66 (1966) 6,378,145 6,356,759.769 298.25 USA/DoD GRS-67 (1967) 6,378,160 6,356,774.516 298.247167427 WGS-72 (1972) 6,378,135 6,356,750.52 298.26 USA/DoD GRS-80 (1979) 6,378,137 6,356,752.3141 298.257222101 Global ITRS[3] WGS-84 (1984) 6,378,137 6,356,752.3142 298.257223563 Global GPS VN đang dùng IERS (1989) 6,378,136 6,356,751.302 298.257 IERS (2003)[4] 6,378,136.6 6,356,751.9 298.25642 [3]
1.4 Phép chiếu bản đồ 14  Khảo sát chủ yếu liên quan đến việc cố định vị trí của các điểm trong không gian 2D hoặc 3D  Vị trí chính xác của các điểm được thê rhiện thông qua vị trí tương đối của điểm đó với các điểm cố định ( các điểm khống chế- mạng lưới không chế).  Các lưới khống chế có thể được sử dụng để định vị điểm, hình dạng kihcs thước của công trình, xác định biên sdạng công trình đồng thời cũng có thể sử dụng thể lập bản đồ.  Trong tất cả các tình huống vấn đề đưuọc quan tâm là vị trí tương đối, mực độ chính xác của các điểm trên các khu vực khảo sát có kích thước khác nhau.
1.4 Phép chiếu bản đồ 15 Fig. Phép chiếu lên mặt phẳng Kỹ thuật khảo sát trên mặt phẳng và hiệu chỉnh thông qua lượng giác phẳng có thể được áp dụng để xác định vị trí của A và B Có thể áp dụng cùng kỹ thuật để xác định C và D không?
1.4 Phép chiếu bản đồ 16 Chiếu CD lên một bề mặt (cd) có cùng hình dạng và song song với CD sẽ dễ được chấp nhận hơn. Hơn nữa, nếu bề mặt đó được đưa đến gần hơn với CD, giả sử Phép chiếu lên mặt cong c’d’, thì sự biến dạng sẽ còn ít hơn nữa. Vấn đề của nhà khảo sát trắc địa: đó là xác định một bề mặt toán học đơn giản gần bằng với hình dạng của khu vực đang xem xét và sau đó khớp và định hướng nó với bề mặt Trái đất.
17 Bề mặt tham khảo nào được dùng trong lĩnh vực khảo sát?