Ứng dụng Trắc địa: Phần 1

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:217

Thêm vào BST

Báo xấu

213
lượt xem 55
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 Tài liệu trình bày những kiến thức trắc địa cơ bản, các công tác và kỹ thuật đo đạc cơ bản, lưới khống chế trắc địa, đo vẽ bản đồ và mặt cắt địa hình, công tác trắc địa trong xây dựng, cơ sở công nghệ bản đồ số.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng Trắc địa: Phần 1

TS. NGUYỄN THẾ THẬN TRẮC ĐỊA ÚNG DỤNG ■ ■ (Tải bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NỘI - 2 0 1 0
MỎ ĐẨU Trắc địa là một trong những khoa học về Trái đất. Nó là toàn bộ các công tác đo đạc, tính toán xử lý sô liệu nhằm xác định hỉnh dáng và kích thước Trái đất; biểu diễn địa hình mặt đất thành bản đồ phục vụ việc xảy dựng các công trình và các yêu cầu kỹ thuật khác. Trắc địa cần thiết trong nhiều lĩnh vực cứa nền kinh t ế Quốc dân VÀ Quốc phòng. Trong xảy dựng, Trắc địa cần thiết trong tất cả các giai đoạn xây dựng công trinh. Ớ giai đoạn khảo sát người kỹ sư cấn thiết phoi có những sô'liệu về địa hình khu vực. Nhiệm vụ quan trọng nhất của Trắc địa là thành lập bủn đồ và mặt cắt địa hình. Thiếu bản đồ khống thê qui hoạch xăy dựng được thành phố, đường sá, kênh mương, đẽ đập, các hệ thong tưới tiêu nước ... Khi thiết kế, người kỹ sư cần có kiên thức trắc địa đ ể sử dụng bản đồ, tính toán thiết kê òác công tác xăy dựng, dự tính các phương pháp nhằm đảm bảo các kích thước hình học của công trinh, v.v... Ở giai đoạn thi công công trình, còng tác trắc địa đảm bảo cho việc chuyến các bản thiết kè ra hiện trường VỚI các kích thước hình học của cồng trinh giữ được chính xác theo bán thiết kẻ. Khi xăy dựng xong từng phần hay toàn bọ cỏng trinh, phai tiến hành đo vẻ hoàn công nhằm xác định vị trí thực của công trình đẽ kiếm tra đanh giơ chất lượng thi công. Tĩ~x)ng giai đoạn khai thác công trình (đói khi ngay cả lúc đang thi công), công tác trắc địa tiến hành quan trắc theo dõi sự biến dạng của công trinh đẽ đánh giá chất lượng, kiếm định lại các s ố liệu khảo sát, các giải p h áp tính toán, thiết k ế nhằm đảm bảo sự ổn định và bền vững của công trinh trong quá trinh sử dụng. Trong quá trinh ph át triển trắc địa đã được phản ra nhiều ngành chuyên môn hẹp hơn như: Trắc địa cao cấp, Trắc địa công trình, Trắc địa mổ. Trăc địa ảnh, Bản đồ học, Địa chính Ư.Ư... 3
Cùng với sự p h á t triển của KHKT, Trắc địa ngày nay đả có những công nghệ đo đạc hiện đại VỚI các loại máy móc thiết bị chính xác như. Hệ thống định vị toàn cầu GPS} công nghệ chụp ảnh s ố hàng không có gắn thiết bị định vị GPS, hệ thống thông tin địa lý GIS,các loại mảy toàn đạc điện tử, các thiết bị đo đạc laze hiện đại v.v... Nhằm giúp bạn đọc có thêm nguồn tài liệu phong phú đ ể nghiên cứu, chúng tôi xin trân trọng giới thiệu cuốn sách Trắc địa ứng dụng. Quyền sách có2 phần gồm 10 chương. P h ầ n 1. Trắc địa đại cương có 5 chương: Chương 1. Những kiến thức trắc địa cơ bản Chương 2. Các công tác và kỹ thuật đo đạc cơ bản Chương 3. Lưới khống chế trắc địa Chương 4. Đo vẽ bản đồ và mặt cắt địa hình Chương 5. Công tác trắc địa trong xảy dựng. P h ầ n 2. Công nghệ bản đồ sô'và hệ thống thông tin địa lý GIS gồm 5 chương Chương 6. Cơ sở công nghệ bản đồ sô' Chương 7. Đo vẽ bằng máy toàn đạc điện tử Chương 8. Công nghệ s ố hóa bản đồ Chương 9. Thành lập bản đồ bằng công nghệ ảnh s ố Chương 10. Hệ thống thông tin địa lý GIS. Chúng tôi xin cảm ơn các tác giả tài liệu tham khảo được sử dụng trong cuốn sách này. Đặc biệt tác giả xin cảm ơn TS. Nguyễn Thạc Dủng đã cung cấp nguồn tài liệu chính, đả đọc và chính sửa cho phần thú nhàt của quyển sách này. Tuy tác giả đã hết sức cố gắng nhưng chắc vẫn không tránh khỏi còn những khiếm khuyết. Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của độc giả. Mọi ỷ kiến xin gửi về: Bộ môn Trắc địa Trường đại học Xây dựng Hà Nội. ĐT: 04 8697410. Email: thannt@nuce.edu. vn T á c g iả 4
Phần thứ nhất TRẲC ĐỊA DẠI CƯƠNG ■ m Chưưng 1 NHŨNG KIẾN THỨC TRẮC ĐỊA c ơ BẢN 1.1. HỆ QUY CHIẾU TRẮC ĐỊA 1.1.1. Hệ quy chiếu độ cao 1. Geoid quả đất Như chúng ta đã biết, bề mặt tự nhiên của Trái đất rất phức tạp; 71% là nước của biển và các đại dươn^, còn lại 29% là lục địa. Do vậy có thể xem Trái đất như được bao bọc bởi bề mặt nước biên trung bình yên tĩnh kéo dài xuyên qua các đảo và lục địa tạo thành một mặt cong khép kín. Pháp tuyến của mặt này ở mỗi điểm bất kỳ trùng với phương của dây dọi ở điểm ấy. Mặt này được gọi là mặt thủy chuẩn. Mặt thúy chuẩn trùng với mực nước biển yên tĩnh trung bình được gọi là mặt thủy chuẩn gốc, hay còn được gọi là mặt Geoid. Mặt Geoid là mặt quy chiếu về độ cao. 2. Ilệ độ cao Độ cao của 1 điểm là khoảng cách tính theo phương dây dọi từ điểm đó đến mặt Geoid (mặt thủy chuẩn). Ớ Việt Nam mặt geoid được xác định đi qua Trạm nghiệm triều Hòn Đấu, Hải Phòng. 1.1.2. Hệ quy chiếu tọa độ 1. Ellipsoid quả đất Đế xác định các mật thủy chuẩn người ta phải xác định được phương dây dọi tại các điểm khác nhau. Phương của dây dọi phụ thuộc vào sự phân bố đất đá của vỏ Trái đất cho nên thường không có quy luật. Do vậy mặt thủy 5
chuán xác định theo cách đó mặc dầu gần với mặt đất tự nhiên nhưng là một mặt không biểu diễn được bằng các phương trình toán học. Đế biểu diễn mặt đất tự nhiên người ta chiếu các điểm của nó lên một mặt lý lhuyết, nghĩa là một mặt có thê xác định được bằng các phương trình toán học (Hình 1-1). Mặt này cần phải đáp ứng hai vêu cầu cơ bản: - Biểu diễn được bằng các phương trình toán học; - Gần với gcoide nhất. Hình 1-1 Hình 1-2 Qua nghiên cứu người ta thấy ràng mật gcoide tương ứng với hình thể của một hình ellip quay quanh trục ngắn của nó (Hình 1-2). Trong hình học nó có tên là ellip tròn xoay (ellipsoid). Nhiều nhà bác học của các nước khác nhau đã xác định được kích thước của ellipsoid Trái đất. Theo số liệu của F.N. Krasôpsky năm 1924 thì: Bán trục lớn a = 6378245 m; Bán trục bé b = 6356863 m; Độ dẹt a = (a - b)/a = 0,003352 = 1/298,3. Kích thước ellipsoid của Trái đất được xác định bằng vệ tinh trong hộ tọa độ WGS84 (Woid Geodelic System 1984) là: a = 6378137 m ; « = 1 /2 9 8 ,2 5 7 Ellipsoid này được đặt vào tâm Trái đất và có bán trục nhỏ song song với trục quay Trái đất. Như vậy hệ quy chiếu tọa độ của mặt đất là ellipsoiđ với các tham số của nó được định vị trong lòng Trái đất cùng với một diêm gốc có tọa độ xác định. Vì độ dẹt nhỏ nên khi chỉ biểu diễn một phần bể mặt Trái đất người ta có thế xem mặt đất là một mặt cầu với bán kính R = 6371110 m. Trong xây dựng khi chỉ biểu diẻn mộc khu đất hẹp trong phạm vi 20 X 20km còn có thể xem mặt đất là một mặt phẳng. 6
2. Hệ tọa độ địa lý Xem bề mặt lý thuyết của Trái đất là mặt cầu ta có các định nghĩa sau: Hệ tọa độ địa lý. Chọn Bắc kinh tuyến đi qua đài thiên văn Greenvvich (kinh tuyến gốc) và xích đạo làm hệ trục. Một điếm bất kỳ trên mật đất được định vị chính xác nhờ các tọa độ địa lý là độ kinh và độ vĩ như sau (Hình 1-3). Hình 1-3 Độ kinh (X). Độ kinh của một điểm là góc nhị diện tạo bới mặt pháng kinh tuyến chứa điểrn đó và mặt phắng kinh tuvến gốc. Độ kinh được tính từ kinh tuyến gốc về hai phía Đông và Tây bán cầu. Độ vĩ (cp). Độ vĩ của một điểm là góc tạo bới đường dây dọi đi qua điểm đó và mặt pháng xích đạo. Độ vĩ được tính về hai phía Bắc và Nam bán cầu kể từ xích đạo. Ví dụ mốc tam giác tại Láng, Hà Nội có tọa độ địa lý là: X = 105"46'40"Đ. (p = 21l’07’48"B 1.2. PHÉP CHIẾU BÁN ĐỒ 1.2.1. Khái niệm Mô hình Trái đất - quá cầu cho ta hình dạng đúng đắn nhất về vị trí tương hỗ của các điểm trên mặt đất. Song không phải lúc nào cũng dễ dàng sử dụng một mô hình như vậy. Nếu thể hiện lên mặt pháng mỗi khu vực cần thiết trên Trái đất thì sẽ thuận lợi hơn. Một bán vẽ trên giấy và từng khu vực như vậy rõ ràng rất tiện lợi cho công việc. Nhưng làm thế nào thê hiện đúng bề mặt hình cầu trên mặt phắng, tức là chuvến một điểm xác định bằng tọa độ địa lv (ọ, X) thành một điểm xác định bằng tọa độ vuông góc (x, y). Đầu tiên người ta tính toán và xây dựng trên giấy mạng lưới kinh tuyến và vĩ tuyến, sau đó từ các đường lưới theo các tọa độ người ta biểu diễn các chi 7
tiết thu nhận dược bằng đo vẽ địa hình. Lưới kinh tuyến và vĩ tuyến đó là cơ sở của bất kỳ bản đồ nào. Tùy theo phép chiếu hình đã lựa chọn, các kinh tuyến và vĩ tuyến trên bản đổ có thể bicu diễn dưới dans lúc đường thẳnu lúc đường cong. c? Nếu chiếu lưới vĩ tuyến và kinh tuyến lừ mặt hình cầu xuống mặt bên của một hình trụ hoặc một hình nón (Hình 1-4) rồi sau đó cắt và dàn trái trcn mặt phắng mặt trụ và mặt nón thì trường hợp đầu có tên là phép chiếu hình trụ - các kinh tuyến và vĩ tuyến được biểu thị trên đó dưới dạng các đường vuôna góc tươ!!2 ứng, còn trường hợp thứ hai được gọi là phép chiếu hình nón - các vĩ tuyến được biểu thị bằng các vòna tròn đồng tâm, còn các kinh tuyến là các bán kính xuất phát từ tâm cứa các vòna tròn đó. Hình 1-4. Pliép chiếu hìnli trụ (a) và liìnli I1 ÓI1 (b) Bất kỳ phép chiếu nào cũng đều được xây dựng theo những định luật toán học chặt chẽ. Nghĩa là xác lập các quan hệ hàm số giữa toa độ địa lý và toa độ vuông góc: X= f (cp, X ) ; y = g(q>, k) Đây là các hàm số có quan hệ một - một, nshĩa là ứng với một giá trị của (p và X cho ta một một giá trị duv nhất của X, y và ngược lại. Bộ môn nghiên cứu các quy luật xây dựng phương pháp chiếu bản đồ chính là toán bán đồ. 1.2.2. Phép chiếu Mercator cho hình cầu 1. Định nghĩa Đâv là phép chiếu đồng dạng mặt cầu lên một mặt trụ tiếp xúc theo xích đạo, sau đó triển khai mặt trụ thành mặt phắng (Hình 1-5). 8
0 Hình 1-5: Phép chiêu Mecator Trên mặt cầu bán kính bằng đơn vị ta ký hiệu: - o điểm gốc của hệ tọa độ địa lý, - POP' là kinh tuyến gốc (đi qua O), - A điểm có độ vĩ (p và độ kinh Ằ., - EAE| vĩ tuyến của điếm A, - PAAqP' kinh tuyến của điếm A. - A', A" là hai điểm lân cận của A tương ứng nằm trên cùng kinh tuyến và vĩ tuyến với A. Trên mặt pháng theo phép chiếu Mercator ta có: - Xích đạo trở thành đường tháng và dược chọn làm trục X, - Kinh tuyến gốc POP' khai triển thành đường thẳng và là trục y, - Kinh tuvến của điểm A sẽ được biểu diễn thành đường thảng song song với trục O v có hoành độ X = X, - Vĩ tuyến của điểm A (đường tròn F A F ị ) (lươc biêu diễn thành đường thắng song song với trục Ox sao cho tung độ cứa nổ bảo đảm cho sự đồng dạng của phép chiếu. Các điếm trên mặt cầu 0 , A, A \ A" tương ứng dược biếu diẻn trên mặt phẩng bằng các điểm o (gốc của hệ tọa độ vuông góc), a, a', a". Với phép chiếu đồng dạng tỷ lệ theo hai hướng vuông góc là như nhau, nghĩa là ta có thể viết: aa' _ aa" A A ' = AA" Theo các khái niệm về toán học ta có: 9
aa' = dy aa" = dx = ứk AA' = d
p H ình 1-6: Cliia mật cần thành nliững múi cliiêu Các múi được đánh số thứ tự n = 1.2...... 60 kể từ kinh tuyến gốc hết Đông sang Tây bán cầu. Kinh tuyến gốc là giới hạn phía Tây (trái) của múi thứ nhất. Mỗi múi được giới hạn bới kinh tuyến phía Tây (trái) L| và kinh tuvến phía Đỏng (phải) LĐ. Kinh tuyến giữa của múi (kinh tuyến trục) là L0. Các độ kinh này được tính như sau: L j = 6"(n - 1); LĐ = 6"n: L0 = 6°n - 3. Dựng mặt trụ nằm ngang ngoại tiếp với mật cầu Trái đất theo kinh tuyến trục (giữa) cúa múi. Lấy tâm hình cầu làm tám chiếu để chiếu múi này lên mặt trụ. Lần lượt chiếu các múi liền kề nhau bằng cách xoay cho kinh tuyến giữa của từng múi tiếp xúc với mặt trụ. Khai triển mặt trụ thành mặt phắng, các múi được chiếu biêu thị trên mặt phảng cái nọ kề cái kia. Đồng thời chúng chí chạm vào một điểm, tức tại xích đạo. Hình chiếu của mỗi múi có các đặc tính sau: - Báo toàn về góc (đồng dạng). - Kinh tuyến giữa của múi thành đường tháng đứng. Xích đạo trở thành đường thắng nằm ngang vuông góc vói kinh tuyến giữa. Chiều dài cúa kinh tuyến giữa được giữ nguyên sau khi chiếu. Chiều dài của các đoạn thẳng càng nằm xa kinh tuyến giữa càng bị biến dạng nhiều, ớ các mép của múi có thể biến dạng đến 1/1500. 11
Đối với một đoạn thẳng s nối hai điểm có tọa độ là (X|, y,) và (x7, y,) thì công thức tính sô điều chỉnh về độ dài do biến dạng sau khi chiếu là: 2 As = fs, 2R trong đó: ytb = (y, + y2)/2 Khi cần thiết muốn giảm bớt sự biến dạng người ta chia múi nhỏ hơn, chẳng hạn 3°. 2. Hệ tọa độ vuông góc phẳrtg Gauss-Kruger Nhờ phép chiếu bản đồ của Gauss mỗi điểm trên mặt cầu Trái đất sẽ cho một điểm tương ứng trên mặt phẳng. Vị trí các điểm được xác định bằng cách trong mỗi múi sẽ thành lập một hệ thống tọa độ vuông góc phảng. Hình chiếu của kinh tuyến trục trở thành một đường thẳng đứng và được chọn làm trục X, còn hình chiếu của xích đạo là đường thắng nằm ngang và chọn làm trục y, giao điểm của xích đạo và kinh tuyến trục là gốc tọa độ. Tọa độ X được tính từ xích đạo lên phía Bắc là tọa độ dương. Tọa độ y được tính từ kinh tuvến trục sang phía Đông là dương (Hình l-6a). Hình l-6a. Hệ toạ độ vuông góc Lãnh thổ Việt Nam ở phía Bắc bán cầu nên tọa độ X của các điếm luôn luôn dương. Tọa độ y của từng điểm có thế dương, mà cũng có thể âm. Để thuận tiện cho việc ghi chép và tính toán, trong thực tế người ta chuyển gốc tọa độ sang phía Tây 500km để có tọa độ y cũng luôn luôn dương (vì múi 12
chiếu chỏ rộng nhất ớ xích đạo khoảng 333 km). Mặt khác, đê xác định các điểm trên bề mặt Trái đất một cách đơn trị ta phải ghi số thứ tự của múi chiếu trước tọa độ y. Thí dụ: Tọa điểm A: XA = 107345,360 IT1 VA = 12536785,150 m (12 là sô thứ tự của múi chiếu). 1.2.4. Phép chiêu UTM và hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM I. Phép chiếu HTM Phép chiếu UTM (Universal Transverse Mercator) cũng thực hiện với tâm chiếu quả đất và các múi chiếu 6°, nhưng trong phép chiếu UTM sử dụng hình trụ ngang có bán kính nhỏ hơn bán kính quá đất, nó cắt mặt cấu qua 2 đường con2 đối xứng và cách kinh tuyến giữa khoảng 180 km. Kinh tuyến giữa nằm phía ngoài mặt trụ còn kinh tuyến bién nằm phía trong mặt trụ. Như vậy, hai đường cong cắt mặt trụ khôns bị biến dạng chiểu dài (k=l), tỷ lệ chiếu k của kinh tuvến giữa múi nhó hơn 1 (k = 0,9996) còn trên hai kinh tuyến biên tỷ lộ chiếu lớn hơn 1. Như vậy, so với phép chiếu Gauss, phép chiếu UTM có ưu điểm là độ biến dạng được phàn bỏ đều hơn, độ biến dạng nhỏ hơn. Hiện nay hệ toạ độ VN2000 sử dụng phép chiếu UTM thay cho phép chiếu Gauss trong hệ toạ độ HN72. p Hình 1-7. Cliia mặt cầu thành những múi chiếu 13
1.3. BÁN ĐỒ VÀ BÌNH Đ ồ ĐỊA HÌNH 1.3.1. Định nghĩa Bán đồ cũng như bình đồ Hi hình biêu diễn trên mặt phắng bể mẫt Trái đất (hình dáng mặt đát và các địa vật ớ trên nó). Điếm khác nhau căn bản giữa bản dồ và bình đồ là ớ chỗ, bình đồ là sự biếu thị một khu vực nhỏ của Trái đất trong đó bỏ qua ánh hướng độ cong cùa Trái đất. Tỷ lệ bình đồ không vượt quá 1:10000 và được duy trì theo tất cả.mọi hướna. Bán đồ có tỷ lệ thay đổi ờ những phần khác nhau của nó. Thường thì dọc theo một kinh tuyến hay một vĩ tuyến nào đó sẽ được chọn làm cơ sớ de thành lập bán đồ thì tỷ lệ không đổi; tỷ lệ cúa các hướng đó được gọi là tv lệ chính. Tý lệ cùa các phần còn lại của bán đồ sẽ khác với vứi tỷ lệ chính và được gọi là tỷ lệ riêng. Tùy theo mục đích sử dụng và nội dung biếu diễn mà bán đồ dược chia ra: bán dồ địa lý, bán dồ chính trị, bán đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa chất, bán đồ địa hình, v.v... Bán đồ địa hình là bán đổ trên đó vừa biếu diẻn địa vật như nhà cứa, đường sá. sông ngòi,... vừa biếu diễn cả hình dáng cao thấp khác nhau của mặt đất. 1.3.2. Tỷ lệ bản dồ Tý lệ bán dồ là IV số giữa độ dài của một đoạn thảng đo được trên bán đổ và độ (lài của hình chiếu neang của đoạn thắng đó trên mặt chuẩn. Tý lệ bún đồ dược thê hiện dưới dạng tý lệ số và thước tỷ lệ. /. Tỷ lệ sô ( 1/M) là một phân số có tử số là 1 còn mẫu số thườna là những số chiĩn trăm, chần nghìn. Thí dụ: 1:500, 1:1000, 1:25000,... Mủu số chỉ rõ các đoạn thấng nằm ngang ở ngoài thực địa khi biểu diễn lèn bán đồ đã thu nhỏ di bao nhiêu lần. 2. Thước tỷ lệ. Tỷ lệ hán đồ cũng có thế dược biếu diễn dưới dạng thước tỷ p 2|° 4Ị° 6|° 8|ũm lệ đê tạo trực quan và thuận tiện cho việc sứ dụng. Thí dụ hình 1-8. Hình 1-8. Tliưóc lý lệ 14
Đế xây dựng thước tỷ lệ cho bình đồ tỷ lộ ] :2000, nghĩa là 1 cm trên bán đồ tương ứng với 20m trên thực địa. Thông thường trên một đường thắng người ta đặt các đoạn thắng có cùng chiều dài. chắng hạn lem, và ghi trực tiếp trên đó độ dài tương ứng trên thực địa, nghĩa là 20m. Mỗi đoạn này gọi là đoạn đơn vị cơ sớ. Đoạn cơ sớ thứ nhất bôn trái thường được chia nhỏ thành 10 phần. Độ chính xác thực tế của thước tỷ lệ là ±0.5mm, tương ứng với 0,02 - 0,03 đơn vị cơ sở của tỷ lệ. 3. Thước tỷ lệ xiên. Đê đo được các khoảng cách trên bản đồ một cách thuận tiện và chính xác hơn người ta còn sử dụng thước tỷ lệ xiên (Hình 1-9). C1D 5 0 1Q 20 30 40 50 Ị linh 1-9. Thước lý lợ xiên Trên một đường thẳng đặt một số đoạn thắng hàng nhau, chẳng hạn 2cm, gọi là đoạn cơ sở. Tại đầu các đoạn cư sử dựng các đường thắng vuông góc với cùn° một đờ cao. Các đoạn thắng vuông góc được chia ra m = 10 phần bằng nhau. Qua các điếm chia trẽn đoạn thảng vuỏns 2ÓC ké các dường tháng song song. Đoạn cơ sở ngoài cùng hên trái AB cũng được chia ra n = 10 phần bằng nhau. Trong phạm vi đoạn này ké các đường xiên. Theo định lý Talet ta tính được đoạn bé nhất trén thước tỷ lệ xiên là t (độ chính xác của thước tỷ lệ xiên). AB AR AB 20mm t = ——- = — —— = —— = — —— = 0.2mm n.m 10x10 100 100 4. Đò chính xác của tỷ lệ. Trên giấy (bán đồ) bằng mắt thường ta chí có thế phân biệt được hai điểm cách nhau gần nhất là 0,1 min. Bới vậy người ta gọi khoáng cách nằm ngang trên thực địa tưưns ứne với 0,1 mm trên bán đồ là^độ chính xác của tỷ ỉệ. 15
Nếu tỷ lệ của bản đồ là 1/M thì khoảng cách nằm ngang bé nhất trên thực địa d mm có ihế biếu diễn được lên bán đổ này là: d mm = 0,1 mm X M Ngược lại. nếu biết trước khoảng cách nằm ngang bé nhất trên thực địa cấn phái biểu diễn lên bán đồ thì ta có thê xác định được tỷ lệ bán đổ I/M cần thiết là: 1/M = 0,1 mm : dmin Rõ ràng nếu tỷ lệ bán đồ càng lớn thì mức độ biểu diễn địa hình càng đầy đủ, chi tiết và chính xác. 5. Phàn loại bấn đó và bình đổ theo tỷ lệ 1000000 - 1:200000 = Bản đồ tỷ lệ nhỏ. 100000- 1:25000 = Bản đồ tỷ lệ trung bình. 10000 = Bán đồ tỷ lệ lớn. 5000 - 1:500 = Bình đồ 1.3.3. Biếu diễn địa vật trên bản đồ Địa vật là những vật tồn tại trên mặt đất hoặc do thiên nhiên hoặc do con người xâv dựnsz nên như nhà cửa, cầu đường, sông suối, làng xóm v.v... Vị trí của các địa vật được xác định bằng tọa độ vuông góc, còn các đặc tính của nó thì được biểu diễn bằng các dấu hiệu quy ước. Các dấu hiệu quv ước thường được quy định thống nhất. Các ký hiệu phải đơn giản, rõ ràng, dễ liên tướng, dễ ghi nhớ. Các ký hiệu địa vật trên các bản đồ tỷ lệ khác nhau có thế có kích thước khác nhau, nhung phải cùng một hình dáng (Hình 1-10). aì 0 ề Giếng Nhà thờ c) Ruộng lúa Đường sắt Ilình 1-10. Các ký hiệu thế hiện địa vật Kỷ hiệu theo tỷ lệ (ký hiệu diện) thường đê biểu diễn những địa vật có diện tích lớn như rừng cây, ruộng lúa, hồ ao, v.v... Những địa vật có diện tích 16
rộng này khi biêu (liễn trên bán đổ được ihu nhỏ lại đổng dạng theo tỷ lệ cùa hán đồ. Nếu địa vật có ranh giới rõ ràng, như khu công nghiệp, công viên,... thì dường biên hao quanh dược vẽ bằng nét liền. Nếu địa vật có ranh giới khôn” rõ ràng thì đươc vẽ bằng các nét đứt. Bên Irontỉ đường biên vẽ các ký hiệu quy ước. Ký hiện khòmỊ theo ly lộ (ký hiệu điếm) dùng dê biểu diễn những địa vật nhỏ. Đó là những địa vật mà ncu thu nhỏ lại theo tý lệ bán đổ thì không thế thế hiện dược do quá nhó. thí du như cây cối. iiiốnu nước, cột km, Y.v... KÝ hiệu k hôn tí theo tý lệ là những ký hiệu khỏne dám háo tính đồng dạng của đia vât mà chi cho biết vi trí cùa địa vật theo điếm châm ký hiêu. Chang han vị trí cúa các giếng tròn được xác định bới tâm cúa giếng. Những địa vật như sông, đường ỏ tô, đườne sắt. đường biên giới... sẽ được biếu diễn bàng ký hiệu kết hợp vừa theo IV lộ vừa khò nu theo tỷ lệ (ký hiệu tuyên). Khi đó chiều dài cúa chúng được thế hiện theo tý lệ bán đổ, còn chiểu rộng được tãne lén so với thực. Đê biếu diền diu 7 vật . dưưc . đầv. đú nuc ười ta còn dùnuc các ký hiẽu chú cgiải. Đó là những sỏ và chữ được ghi kèm theo ký hiệu. Các con sổ. các chữ viết được viết iheo dúníi tiêu chuâln đế căn cứ vào đó mà biết dươc nội dụng chú giái. Chắng hạn, con số nhi ờ chỗ cách quãng cua ký hiệu con dường là đế chi chiều rộng con đường. Phân số ghi ớ cạnh ký hiệu cầu có tứ sô chi chiều dài và chiểu rỏ nu của cáu tính bàn” mét. mẩu sô chi trọng tái thỏnu xe cua câu tính bằng tán. Bèn cạnh dịa danh inới ghi ca địa danh củ ờ trong riiioặc dơn v.v... Đê rõ ràng, c dẻ đoc. có sức dien đat . cao « ười ta còn dùng các màu sắc 1 1c khác nhau dế biếu diễn địa vật. Cháng hạn dường ỏ tô vẽ hãng dường dỏ n â u , đ ư ờ n g s á t v ẽ b à n g m à u đ e n . s ô n g s u ố i vẽ b ằ n u m à u x a n h . Tùv llniộc vào tý lộ bán đổ mà địa vật dược bicu điển với mức độ chi tiết khác nhau. Chắng hạn trên tờ bán đồ tv lộ I: 2.000. điếm dân cư được hiếu diễn dấy đủ hình dang . c cùa cá khu và chi tict từng c? ngói nhà. còn irôn ban đồ lý lộ 1:.Ĩ0.000 chí biếu diễn hình dạng cua-toàn khu. Bán đồ có tý lộ càng lớn thì càiiií bicu diỏn dịa vật dược đầy dù. chi tict và chính xác. 17
1.3.4. Biêu diễn dáng đất trên bản đổ Dáng đâì là hình dáng cao thấp khác nhau của mặt đất tự nhiên. Có nhiều phương pháp khác nhau đế biêu diễn dáng đất như kẻ vân, tô màu, ghi độ cao, đường đổng mức,...nhưng phương pháp hoàn thiện nhất, có ý nghĩa nhất trong xây dựng là phương pháp dùna (lường đồng mức (Hình 1-11). Ilin h 1-11. Biểu diễn cláiuỊ (líĩi bãII ạ (Ịườn lị ílồiiỊỊ mức Đường đổng mức là đường nối liền các điếm có cùng độ cao trên mặt đất tự nhiên. Nói cách khác, đường đồng mức là giao tuyến giữa mật đất tự nhiên và bề mặt song song với mặt thúy chuẩn. Khi nghiên cứu các đường đồng mức biếu diễn trên ban đồ cần chú ý một số điếm sau đây: - Mọi điếm nằm trên cùng một đường đồng mức đều có cùng một độ cao. - Đường đồng mức là những đường cong liên tục khép kín. - Nói chung các đường đồng mức không cắt nhau. - Các đường đồnu mức càng sít nhau thì mặt đất càng dốc nhiều. Các đường đồng mức càng cách xa nhau thì mật đất càng thoái. - Hướns của đường ihắng ngắn nhất nối hai dường đồng mức (dưừng vuôns góc với hai đường đồng mức) là hướng dốc nhất ớ thực địa. Hiệu sô độ cao giữa hai dường đồng mức liên tiếp gọi là khoảng cao đều. ký hiệu là h. Độ dốc của mật đất càng lớn thì phải chọn khoảng cao đều h 18
càng lớn. Tỷ lệ bán đồ càng lớn thì phái chọn khoảng cao đều h càng nhỏ. Thường chọn khoảng cao đều h là 0,25m; 0,5m; l,0m; 2,Om; 5,Om; lO.Om, v.v... Cao độ của đường đồng mức (H) thường được chọn là bội số của khoảng cao đều (h). Các đường đồng mức được vẽ bằng nét liền, màu nâu. Đế thế hiện được rõ ràng và thuận tiện cho việc nghiên cứu bản đồ thì cứ cách 4 dường đồng mức (hay 5 đường đồng mức) người ta lại tô đậm một đường và ghi giá trị độ cao cua nó (phía trên chữ sỏ hướng về phía cao hơn). Đế biếu diễn các chi tiết nhỏ cứa dáng đất người ta vẽ thêm các đường đồng mức phụ có khoảng cao đều thường bằng một nửa khoảng cao đều đã chọn. Các đường đồng mức phụ được vẽ bằng các nét đứt. Tại những vùng có dộ dốc mặt đất lớn hơn 45" các đường đồng mức sẽ gần như chập vào nhau thì người ta sẽ sứ dụng các ký hiệu đặc biệt là các vạch nhỏ hình răng cưa. Ngoài ra, còn có các số ghi độ cao các đinh, độ sâu của các rãnh xói, các độ cao đặc trưng cho dána đất. Tùy theo độ dốc của mặt đất người ta phân chia lãnh thổ thành bốn vùng: - Vùng đổng bằng, có độ dốc dưới 2"; - Vùng đồi thấp, có độ dốc từ 2” đến 6"; - Vìina tiếp giáp núi cao, có độ dốc từ 6" đến 15"; - Vùng núi cao, có độ dốc lớn hem 15". Mặt đất tự nhiên rát phong phú, đa dạng. Tuy vậy, dáng đất được hình thành và phát triển hoàn toàn có quy luật (quy luật địa mạo). Người ta phân biệt những dạng dáng đất cơ bán như sau (Hình 1-12). I. Núi đổi là các vùng cao nhỏ lên của bề mặt Trái đất. Điểm cao nhất của núi đồi được gọi là đính, độ cao của đỉnh thừng được ghi bằng sô trên bản đồ. tiếp đến là các sườn dốc. đường tiếp giáp giữa sườn dốc và đất bằng là chân núi. Đổi núi được thể hiện bằng các đường đồng mức và có các ký hiệu như trên hình 1-12a. 19
2. Lòng chảo là các vùng trũng lõm xuống của bề mặt Trái đất như hổ ao. vũng. dầm...Điếm thấp nhất được gọi là đáv và độ cao được ghi bằng số. Lòng cháo được thể hiện bằng đường đồng mức như trên hình vẽ 1-12b. 3. Sườn dốc là vùng nổi cao và chạy dài theo một hướng. Đường sống chạy dọc theo sườn dốc từ cao xuống thấp, theo đó khi mưa nước đố về hai phía gọi là đường phân thúy. Sườn núi được thế hiện bằng các đường dồng mức lồi với bề lồi hướng về phía thâp dần của mặt đất. 4. Thung lũng là các vùng trũng lỏm xuòng và chạy dài theo một hướng. Đường đáy cứa thung lũng gọi là đường lụ ihúv. Thung lũng được thè hiện hãng các dường đổng mức với bề lồi hướng về phía cao dần cùa mặt đất. 5. Yen ngựa là vùng đất mà theo một hướng là chồ thấp nhất giữa hai vùng đất cao hưn. còn theo hướng khác (hướng vuông góc) là chỗ cao nhất giữa hai vùng dát tháp hơn. Đặc trưng cho vùng đất đó là đính yên ngựa. Cao dò cua dinh vòn ne ưa dược ghi ■ 7 t bằim số. / /Ỷ 7 / :* / / : Rõ ràng là nhữnu dang địa / ... ■ / / ■ Ị . hình cơ bán trên được tạo thành / bới sự kết hợp của các sường z dốc. Sườn dốc có thế là đéu đặn. lồi. lõm, hổn hợp (Hình 1-13). Ilình ỉ -13. Biểu diễn cúc sườn dốc ban ạ cỈMỜnạ dồ nạ ì)lức Đinh núi, đáy lòne chảo. dinh vén ngựa, các điếm thay đối độ dốc... dược RỌÌ chung là các điểm đặc irưne dáng đất. 20
{tường tụ tliúv, đường phân thúy, đường chân núi,... được gọi chung là các iường đặc trưng của dáng đất. .3.5. Phân mảnh và đánh sô bản đỏ Dê sử dụng và quán lý bán đồ dược thuận tiện ta cẩn phân mảnh và ghi số hiệi bán đồ. Hiện nav ớ nước la quy định sự phân manh và ghi số hiệu bản đồ ìhư sau: "ờ bản dỏ tỷ lệ 1:1.000.000. Giới hạn của các tờ bản đồ này là các kinh tuy:n và các vĩ tuyến. Hieo kinh tuyến bề mặt Trái đất được chia thành 60 cột, mỗi cột rộng 6", ghi sô từ 1 đến 60 tính từ kinh tuyến 180° theo chiều ngược kim đồng hồ (cột Ị ti' kinh tuyến 180" đến kinh tuyến 174" Táy. cột 2 từ kinh tuyến 174" Tây đếi kinh tuyến 168° Tây,... cột 60 từ kinh tuyến 174" Đỏng đến kinh tuvến ] 8("). Do đó số thứ tự của cột lệch với sô thứ tự cứa múi chiếu là 30. rheo vĩ tuvến. tính từ xích đạo về hai phía cực, chia thành hàng, mỗi hàig cách nhau 4" được ký hiệu theo chữ cái latinh in hoa. 'Ihư vậy mỗi ô hình thang cong iheo cách phân trên dược vẽ trên giấy theo tỷ lệ 1:1.000.000 gọi là mảnh bản đồ 1:1.000.000. Khung của mánh này có chiểu ngang là 6", chiều dọc là 4". Sô hiệu của mỗi mánh được gọi theo têr cúa hàng ngang và cột dọc. Ví dụ danh pháp của một số vùng thuộc Việt Nam là Hà Nội F-48, Nha Tnng D-49, Đà Nẩng E-49. Các tờ bơn đồ tỷ lệ lớn hơn 1:1.000.000 dược chia và đánh số theo ngjyên tấc: Các tờ bản đồ tỷ lệ nhó hơn phái chia thành một số nguyên tờ bải đồ tỷ lệ lớn hơn; số hiệu cùa tờ bản đồ tỷ lệ lớn hơn phái mang theo số hicu của tờ bán đồ tỷ lệ nhỏ hơn đã chia ra nó (Hình 1-14). Hình 1-14. Sơ đó phún mánli bàn dồ 21