Giáo trình Địa văn hàng hải 1 (Nghề: Điều khiển tàu biển - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:97

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Địa văn hàng hải 1 (Nghề: Điều khiển tàu biển - Trình độ: Trung cấp) cung cấp cho sinh viên những nội dung kiến thức về: tọa độ của một điểm - hiệu vĩ độ, hiệu kinh độ; các đơn vị đo dùng trong hàng hải, chân trời nhìn thấy, tầm nhìn xa mục tiêu; hệ thống phao tiêu, báo hiệu an toàn hàng hải theo IALA; số hiệu chỉnh la bàn từ; những kiến thức cơ bản về hải đồ; tu chỉnh hải đồ; thao tác đường đi trên hải đồ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Địa văn hàng hải 1 (Nghề: Điều khiển tàu biển - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐỊA VĂN HÀNG HẢI 1 NGHỀ: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo quyết định số:29/QĐ-CĐHH II ngày 13 tháng 10 năm 2021 Của trường Cao Đẳng Hàng Hải II. (Lưu Hành Nội Bộ) TP. HCM , năm 2021
Địa văn Hàng hải 1
Mục lục Bài 1. Toạ độ của một điểm - Hiệu vĩ độ, hiệu kinh độ ........................................................................ 1 Bài 2. Các đơn vị đo dùng trong hàng hải, chân trời nhìn thấy, tầm nhìn xa mục tiêu......................... 6 Bài 3. Các hệ thống phân chia mặt phẳng chân trời, phương hướng trên biển. .................................. 14 Bài 4. Hệ thống phao tiêu, báo hiệu an toàn hàng hải theo IALA. ..................................................... 21 Bài 5. Số hiệu chỉnh la bàn từ ............................................................................................................. 29 Bài 6. Những kiến thức cơ bản về hải đồ ............................................................................................ 34 Bài 7. Những th ng tin qu n tr ng tr n hải đồ.................................................................................... 42 Bài 8. Tu chỉnh hải đồ ......................................................................................................................... 45 Bài 9. Bảo quản, chuẩn bị Hải đồ ........................................................................................................ 53 Bài 10. Th o tác đường đi tr n hải đồ ................................................................................................. 55 Bài 11. Xác định vị trí tàu bằng GPS .................................................................................................. 72 Bài 12. Thủy triều Việt Nam ............................................................................................................... 72
Bài 1. Toạ độ của một điểm - Hiệu vĩ độ, hiệu kinh độ 1. Các Khái Niệm: 1.1. Trục Trái Đất Và Địa Cực : − Trái Đất quay quanh một trục tưởng tượng theo chiều từ Tây s ng Đ ng, người ta g i trục ấy là địa trục. − Địa trục cắt trái đất tại h i điểm PN (Pole North) và PS (Pole South) được g i là địa cực Bắc và địa cực Nam. 1.2. Các Vòng Tròn Chính: − Mặt phẳng chứ địa trục g i là mặt phẳng kinh tuyến. Giao của mặt phẳng kinh tuyến với bề mặt trái đất được g i là đường kinh tuyến. Người ta ch n đường kinh tuyến đi qu đài thi n văn GreenWich tại Lon Don nước Anh làm kinh tuyến gốc và được đánh số không, và có giá trị là 00. Kinh tuyến 1800 gọi là kinh tuyến đổi ngày (đi từ Tây sang Đông thì cộng thêm một giờ, ngược lại đi từ Đông sang Tây thì giảm một giờ). Hình vẽ: Nguyễn Ngọc Ninh Page 1
− Mặt phẳng chứa tâm trái đất và vuông gốc với địa trục người t g i đó là mặt phẳng xích đạo. Hình vẽ : − Mặt phẳng xích đạo chi trái đất ra làm hai phần. Một phần chứ địa cực Bắc người ta g i là bán cầu Bắc. Một phần chứ địa cực N m người ta g i là bán cầu Nam. − Giao của mặt phẳng xích đạo với bề mặt của vỏ trái đất g i là đường xích đạo và được đánh số không 0 và có giá trị là không 00 − Các mặt phẳng song song với mặt phẳng xích đạo cắt bề mặt của vỏ trái đất g i là đường vĩ tuyến. * Chú ý: Đường, có đường Kinh Tuyến, đường Vĩ Tuyến. Nói đến tọa độ, Kinh Độ Và Vĩ Độ. 2. Toạ Độ Một Điểm Trên Trái Đất: − Muốn xác định một điểm tr n trái đất tức là chúng ta phải xác định được hai thông số đó là kinh đô và vĩ độ. G i A là t a một điểm trên trái đất có kí hiệu là A(; ) và chúng mang giá trị như s u : A(00000’00”N/S;000000’00”E/W) Ví Dụ: A(09045‟03”N; 028003‟06”W). Nguyễn Ngọc Ninh Page 2
2.1. Kinh Độ: − Ký hiệu: (  ) − Kinh độ là góc nhị diện giữa mặt phẳng kinh tuyến với mặt phẳng kinh tuyến góc. Nó được đo tr n cung xích đạo và được tính từ kinh tuyến góc. − Kinh tuyến có giá trị từ (00 – 1800E/W). Khi nào kinh tuyến người quan sát mang giá trị E/W, để phân biệt ta làm như s u : + Nếu kinh tuyến đi qu người quan sát nằm ở phí đ ng kinh tuyến góc thì mang giá trị E. + Nếu kinh tuyến đi qu người quan sát nằm ở phía tây kinh tuyến góc thì mang giá trị W. − Chúng ta biết giá trị E/W để thuận tiện cho việc thao tác hải đồ đồng thời để điều chỉnh đồng hồ trện tàu khi qua kinh tuyến đổi ngày. * Chú ý: Trong các bài toán hàng hải thì hướng E mang dấu dương (+), W mang dấu âm (-) . 2.2. Vĩ Độ : − Ký hiệu: (φ ) − Vĩ độ là góc tạo bởi pháp tuyến của mặt phẳng tiếp xúc với trái đất tại điểm đ ng xét với mặt phẳng xích đạo và được đo tr n cung kinh tuyến. − Chúng ta có các loại vĩ độ sau: Nguyễn Ngọc Ninh Page 3
 Vĩ độ địa tâm: là góc giữ đường nối từ một điểm trên mặt đất đến tâm Trái đất với mặt phẳng xích đạo;  Vĩ độ đị dư : là góc giữ đường pháp tuyến trong của một điểm trên mặt đất với mặt phẳng xích đạo;  Vĩ độ địa quy tụ (quy chuyển): khi th y đổi hình dáng Trái đất từ dạng Spheroid sang dạng cầu t có Vĩ độ quy chuyển. − Giá trị của vĩ độ: 00- 900 N/S, để phân biệt t làm như s u : + Nếu người quan sát ở Bắc bán cầu thì mang giá trị N. + Nếu người quan sát ở Nam bán cầu thì mang giá trị S. * Chú ý: Trong các bài toán hàng hải thì hướng N mang dấu dương (+), S mang dấu âm (-) . − Ứng dụng trong của phần t độ một điểm là chúng ta cần xác định toạ độ một điểm lên hải đồ khi biết giá trị A(A,A) và ngược lại biết một điểm trên hải đồ t xác định giá trị A(A,A). 3. Hiệu kinh độ và hiệu vĩ độ 3.1. Hiệu Vĩ Độ: − Ký hiệu là H − Hiệu vĩ độ giữ điểm đi A(φ1; λ1) và điểm đến B(φ 2 ; λ 2) là giá trị đo được trên cung kinh tuyến đi qu A h y B giới hạn giữ vĩ tuyến qu A và B và được tính từ vĩ tuyến qu điểm A đến vĩ tuyến qu điểm đến B. − Hiệu vĩ độ có thể biến thiên theo Bắc h y N m và được mang giá trị âm ( - ) h y dương (+ ). − Công thức tính hiệu vĩ độ : H = 2 - 1 − − Giá trị của hiệu vĩ độ : 00 - 1800 N/S. Nguyễn Ngọc Ninh Page 4
3.2. Hiệu Kinh Độ : − Ký hiệu là H . − Hi u kinh độ giữ điểm A(φ1; λ1) và điểm B B(φ 2 ; λ 2) là số đ cung nhỏ nhất trên cung xích đạo nằm giữa hai kinh qua A và B và tính từ kinh tuyến qu A đến kinh tuyến qua B. − Hiệu kinh độ có thể biến thi n theo Đ ng h y Tây và được mang giá trị âm (- ) hay dương (+ ). − Công thức tính hiệu kinh độ − H =  2 - 1. − Giá trị hiệu kinh độ 00 – 1800 E/W. − Chú ý: Nếu giá trị hiệu kinh độ vượt qua 1800 thì ta lấy 3600 trừ đi giá trị hiệu kinh độ vừa tìm. − Chúng ta quan tâm đến vì nó (hiệu kinh độ, hiệu vĩ độ) được ứng dụng nhiều trong hàng Hải cung vòng lớn mà các Anh sẽ được học ở phần cao hơn nữa. Ví dụ: Tìm hiệu vĩ độ và hiệu kinh độ giữ 2 điểm A và B: 1. lat A 50o48‟N long A 001o07‟W lat B 40o40‟N long B 0 74o00W d.lat 10o08’S d.long 72o53’ W 2. lat A 350 53‟N long A0140 31‟E lat B 360 07‟N long B 0050 21‟W d.lat 00 14’N d.long 190 52’ W Nguyễn Ngọc Ninh Page 5
Bài 2. Các đơn vị đo dùng trong hàng hải, chân trời nhìn thấy, tầm nhìn xa mục tiêu 1. Hải Lý : − Hải lý là đơn vị đo chiều dài trên biển. Một hải lý là số đo của một phút trên cung kinh tuyến, thường nó được ký hiệu là NM (là chữ viết tắt của tiếng Anh Nautical Mile). Công thức tính một hải lý =  (1  e ) 2 = 3 arc1' ( 1e 2 Sin2 ) Người t qui ước một hải lý = 1852m. 1. Các Đơn Vị Khác Dùng Trong Hàng Hải : − Một Liên (Cable): - Một liên là có giá trị bằng 1/10 Hải Lý. − 1 Foot = 0,3048m. − 1 Yard = 3 feet = 0,9144m. − 1 Fathom =6 feet = 1,83m. − 1 TEU = Là Một Container Feet Equivalent Twenty Unit. − Một Thùng Dầu = 159 L 2. Đơn Vị Đo Vận Tốc Trên Tàu Biển : − Đơn vị đo vận Tốc trên tàu biển là hải lý trên giờ (N utic l Mile Per Hour) thường được đ c là nơ (Knots). 3. Tầm Nhìn Xa Chân Trời : Nguyễn Ngọc Ninh Page 6
− Giả sử người qu n sát có độ cao là e đứng ở một vị trí nào đó tr n trái đất (xem trái đất có dạng hình cầu) để quan sát phóng tầm nhìn ra ngoài, lúc này giới hạn tầm nhìn của người qu n sát được g i đường chân trời nhìn thấy. − Khoảng cách từ mắt người quan sát đến đường chân trời nhìn thấy gọi là tầm nhìn xa chân trời. − Mặt phẳng đi qu mắt người quan sát vuông góc với đường dây d i g i là mặt phẳng chân trời thật. − A‟B là cung chiếu sáng . − Tiếp tuyến cung chiếu sáng A‟B và mặt phẳng chân trời thật là d, g i là độ nghiêng chân trời nhìn thấy. − Hình Vẽ: A' mp chaân trôøi thaät H d e mp chaân trôøi nhìn thaáy A H' B' B R O R' O' Nguyễn Ngọc Ninh Page 7
− C ng thức tính tầm nhìn x chân trời : D = 2,08 e (e tính bằng mét) D = 1,145 e (e tính bằng feet) (Trong đó D tính bằng Hải Lý) 4. Tầm Nhìn Xa Mục Tiêu : − T đã chứng minh là giới hạn củ mắt người qu n sát với đường chân trời nhìn thấy được g i là tầm nhìn x chân nhìn thấy. − Tuy nhi n nếu qu n sát mục tiệu có độ c o h vừ nh l n khổi mặt phẳng chân trời nhìn thấy thì lúc này mắt người qu n sát vẫn nhìn thấy rõ mục ti u. Nguyễn Ngọc Ninh Page 8
− Vậy tầm nhìn xa mục tiêu có thể xem là khoảng cách từ mắt người quan sát điến mục tiêu (khi mục tiêu vừa nhô lên khỏi đường chân trời nhìn thấy). − C ng thức tính tầm nhìn x mục ti u : D T  2,08.( e  h ) − (Trong đó h, e tính bằng mét; DT Tính bằng Hải Lý) D T  1,145.( e  h ) − (Trong đó h, e tính bằng feet DT Tính bằng Hải Lý) − C ng thức DT ở tr n chỉ áp dụng trong trường hợp khi biết độ cao của Hải Đăng và giá trị đúng khi trong điều kiện thời tiết tốt . * Chú ý: Tất cả ngọn đèn có độ cao tử 8m trở lên đều có ghi trong quyển Admiralty List Of Light And Fog Signal. − Tr n Hải Đăng cũng cho th ng số tầm nhìn x Quang Học củ đèn và gần bằng tầm nhìn xa mục tiêu từ Tàu đến đèn (Tầm nhìn xa Địa lý của đèn +Tầm nhìn xa chân trời = Tầm nhìn Địa lý ). Dự tr n sự tương qu ng giữ h i tầm nhìn x tr n người t đư r một loại tầm nhìn x nữ đó là tầm nhìn x Hải Đồ (Tầm nhìn x củ Hải Đăng ghi tr n Hải Đồ ứng với độ củ mắt người qu n sát là e = 5m, nếu độ c o củ mắt người quan sát lớn hoặc nhỏ hơn 5m thì t phải cộng hoặc trừ một lượng hiệu chỉnh D, D  2,08.( e  5 ) − Nếu độ c o mắt người qu n sát e nhỏ hơn 5m thì D mang dấu ( - ) Nếu độ c o mắt người qu n sát lớn hơn 5m thì D mang dấu (+ ).Lúc này t có có c ng thức tính tầm nhìn x mục ti u thực tế củ Hải Đăng như s u: DTT = DHH + D. Công thức trên áp dụng khi biết tầm nhìn xa của Hải Đăng ghi trên Hải Đồ. * Chú ý: Trong trường hợp thời tiết xấu chúng ta không áp dụng các công thức trên được.mà ta phải làm như sau: + Bước 1: Tìm tầm nhìn x mục ti u bằng c ng thức : Nguyễn Ngọc Ninh Page 9
D T  2,08.( e  h ) Hay áp dụng bảng tính: + Bước 2: S u đó dự vào bảng dự báo thời tiết ở các đài đị phương h y tr n các bảng th ng tin Hàng hải về thời tiết cho t biết tầm nhìn xa khí tượng tr n vùng biển mà tàu hoạt động là (DKT). Dự vào bảng sách đèn để tính tầm nhìn xa thực tế khi chịu ảnh hưởng của thời tiết. Cách tr bảng Luminous Range Diagram như s u : Nguyễn Ngọc Ninh Page 10
Nguyễn Ngọc Ninh Page 11
Nguyễn Ngọc Ninh Page 12
Nguyễn Ngọc Ninh Page 13
Bài 3. Các hệ thống phân chia mặt phẳng chân trời, phương hướng trên biển. Phương hướng được xác định trong không gian và trên mặt phẳng. Trong hàng hải việc dẫn tàu được thực hiện trên mặt biển, vì vậy chúng ta chỉ quan tâm đến hệ thống phương hướng trên bề mặt. Bất kỳ một sự định hướng nào đều phải bắt nguồn từ một hướng hay một mặt phẳng gốc nào đó. Giá trị củ hướng là góc kẹp giữ hướng đó với hướng gốc hay góc kẹp giữa hai mặt phẳng đứng. Để định hướng trên bề mặt đất (mặt biển), người t đư r những khái niệm về các mặt phẳng và đường thẳng cơ bản sau: 1. Mặt phẳng thẳng đứng (V): Một người đứng trên mặt đất sẽ có một hướng dây d i (hướng đường dây d i có phương trùng với lực hấp dẫn). Mặt phẳng chứ đường dây d i đó g i là mặt phẳng thẳng đứng (V) 2. Mặt phẳng nằm ngang (H): Mặt phẳng vuông góc với đường dây d i g i là mặt phẳng nằm ngang. Nếu mặt phẳng nằm ng ng đi qu mắt người quan sát thì g i là mặt phẳng chân trời thật. 3. Mặt phẳng kinh tuyến: là mặt phẳng có chứa trục Trái đất. Nếu mặt phẳng đi qu người quan sát thì g i là mặt phẳng kinh tuyến người quan sát. Kinh tuyến đị dư chứa vị trí người quan sát g i là kinh tuyến người quan sát 4. Mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với mặt phẳng kinh tuyến người quan sát gọi là mặt phẳng đông tây (R) 5. Đường chân trời thật: là giao tuyến giữa mặt phẳng chân trời thật và bầu trời tưởng tượng. Nguyễn Ngọc Ninh Page 14
6. Giao tuyến giữa mặt phẳng kinh tuyến người quan sát và mặt phẳng chân trời thật là đường Bắc- Nam (N-S). Đường thẳng nằm trên mặt phẳng chân trời thật và vuông góc với đường N-S là đường Đông –Tây (E-W) W S Z N H E W Pn S N Ps E V R n Các đường và mặt cơ bản trong việc định hướng 1. Hệ Thống Chia Theo Ca: − Mặt phẳng chân trời là mặt phẳng vuông góc với đường dây d i (Dây d i là đường có phương trùng với với phương của lực hấp dẫn). − Trên mặt phẳng chân trời t xác định được bất kỳ phương hướng nào, phương hướng đó g i là Ca. − Có 4 Ca chính là E, W, S, N. − Có 4 Ca phụ là NE, SE, NW, SW. − Có 8 Ca trung gian : NNE, ENE, ESE, SSE, WSW, WNW, SSW và NNW. - Thực tế người ta chia làm 32 CA ;Với 1 CA = 3600 : 32 = 11015’. Nguyễn Ngọc Ninh Page 15
2. Hệ Thống Phân Chia Theo Độ : − Trên mặt phẳng chân trời thật người ta gắn với vành chi độ sao cho vạch 00 trùng với hướng Bắc thật và tính độ tiếp theo được tính theo chiều kim đồng hồ cứ thế cho đến 3600 củ vành chi độ (giống như tr n mặt phẳng La bàn ở dưới tàu). 3. Hệ Thống Phân Chia Theo Bán Vòng : − Được đo từ kinh tuyến người quan sát từ điểm N hay S, d c theo cung chân trời thật về phí E h y W. Cách độc và viết phương vị bán vòng, nó có hai phần. Phần chữ cho ta biết vĩ độ người quan sát và bán cầu E hay W. Còn phần số cho ta biết giá trị phương vị. VD: 1600NE có giá trị nguyên vòng là 1600 hay 200SW; 1600SW có giá trị nguyên vòng Nguyễn Ngọc Ninh Page 16
là 3400, còn một cách viết khác nữa là lấy N h y S s u đó trị số phương vị tiếp theo là giá trị E hay W. VD: Giá trị nguyên vòng là 1600 hay S200W − Giá trị của phương vị bán vòng có giá trị là: 00 – 1800. 4. Hệ Thống Phân Chia Theo ¼ Vòng : − Có cách tính như phương vị ½ vòng . − Giá trị phương vị ¼ vòng là 00 – 900 Hình vẽ: N NE NW W E SW SE S 5. Liên Hệ Giữa Độ Và Giờ Khi Báo Mục Tiêu: − Ta lấy Mũi Tàu trùng với 12h và Lái Tàu là 6h, cứ thế mà tính theo chiều kim đồng hồ . − Ứng dụng : + Tính hướng neo + Tính hướng tàu mục tiêu. 6. Hướng đi – phương vị – góc mạn theo la bàn từ 9.1. Hướng Đị Thật – Phương Vị Thật – Góc Mạn: 9.1.1. Hướng Thật: − Ký hiệu: HT − Hướng thật: Là góc giữ hướng Bắc thật và hướng đi củ tàu . − Giá trị hướng Bắc thật là 00- 3600. Tính từ Bắc thật (00) theo chiều kim đồng hồ đến hướng tàu chạy. 9.1.2. Phương Vị Thật: Nguyễn Ngọc Ninh Page 17