Giáo trình đo đạc lâm nghiệp - ThS. Nguyễn Thanh Tiến

Chia sẻ: PhanThai Luu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:214

Thêm vào BST

Báo xấu

517
lượt xem 160
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đo đạc lâm nghiệp là môn học cơ sở giúp cho người học giải quyết vấn đề thực tiễn của chuyên ngành như: quản lý tài nguyên rừng, quy hoạch phát triển tài nguyên rừng, thiết kế kiểu rừng...Lâm nghiệp là ngành sản xuất vật chất độc lập của nền kinh tế quốc dân có chức năng xây dựng rừng....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình đo đạc lâm nghiệp - ThS. Nguyễn Thanh Tiến

Giáo trình đo đạc lâm nghiệp
I H C THÁI NGUYÊN TRƯ NG I H C NÔNG LÂM Ch biên: NGUY N THANH TI N VŨ VĂN THÔNG, LÊ VĂN THƠ, NG TH THU HÀ, PH M M NH HÀ GIÁO TRÌNH O C LÂM NGHI P (Dành cho sinh viên chuyên ngành Lâm nghi p, Qu n lý tài nguyên r ng và Nông lâm k t h p) NHÀ XU T B N NÔNG NGHI P HÀ N I - 2008
L I NÓI U Th c hi n chương trình ào t o k sư lâm nghi p c a trư ng i h c Nông Lâm Thái Nguyên, " o c lâm nghi p" là m t môn h c cơ s giúp cho ngư i h c gi i quy t các v n th c ti n c a chuyên ngành như: qu n lý tài nguyên r ng, quy ho ch phát tri n tài nguyên r ng, thi t kêu tr ng r ng… Ngày nay v i s phát tri n khoa h c nói chung, o c nói riêng, công ngh GPS, GIS ã và ang ư c áp d ng vào trong o c Vi t Nam. Nh m c p nh t và nh hư ng ngh nghi p c a sinh viên khi ra trư ng, nhóm tác gi xin trân tr ng gi i thi u cu n giáo trình " o c Lâm nghi p ". ây là cu n sách ư c vi t theo nh hư ng th c ti n s n xu t, i tư ng là sinh viên chuyên ngành Lâm nghi p, Qu n lý tài nguyên r ng và Nông Lâm k t h p. Ch y u là ng d ng nh ng ki n th c tr c a vào trong lĩnh v c c a ngành, ph c v quá trình qu n lý, s n xu t kinh doanh Lâm nghi p ư c hi u qu . Nhóm tác gi ư c phân công vi t các ph n c th như sau: ThS. Nguy n Thanh Ti n - Khoa Lâm Nghi p, Trư ng HNL vi t ph n th nh t g m chương 1; chương 2. ThS. ng Th Thu Hà - Khoa Lâm nghi p, Trư ng HNL vi t chương 3 ph n th hai. ThS. Lê Văn Thơ - Khoa Tài nguyên & Môi trư ng, Trư ng HNL vi t chương 4 ph n th hai. ThS. Ph m M nh Hà - Vi n i u tra quy ho ch r ng B c Trung B vi t chương 5 ph n th hai. ThS. Vũ Văn Thông - Khoa Lâm nghi p, Trư ng HNL vi t chương 6 ph n th hai. Trong quá trình biên so n giáo trình này, chúng tôi luôn nh n ư c nh ng ý ki n óng góp c a H i ng khoa h c Nhà trư ng, c a các th y cô giáo khác, nhưng ch c ch n không th tránh kh i nh ng thi u sót. Chúng tôi r t mong nh n ư c nh ng ý ki n óng góp quý báu c a c gi giáo trình ư c hoàn thi n hơn l n tái b n sau. Nhóm tác gi
M TS T ,C MT VI T T T TRONG GIÁO TRÌNH O C LÂM NGHI P HNL: GPS: GIS: UTM: ÔTC: ÔDB: HVN: D1.3: DT:
Ph n th nh t CƠ S KHOA H C C A O C
Chương 1 GI I THI U CHUNG 1.1 KHÁI QUÁT V MÔN H C 1.1.1. Khái ni m v o c o c là m t môn khoa h c chuyên nghiên c u v hình d ng kích thư c qu t và cách bi u th m t ph n hay toàn b b m t qu t lên m t ph ng dư i d ng b n và s li u theo m t quy lu t toán h c. o c có m i quan h m t thi t v i m t s môn khoa h c khác như toán h c, v t lý h c, thiên văn h c... 1.1.2. i tư ng c a môn h c o c lâm nghi p là m t môn h c n m trong h th ng các môn khoa h c tr c a. Vi c ng d ng các ki n th c o c vào s n xu t, kinh doanh lâm nghi p òi h i môn h c t p trung vào i tư ng sau: -Ki n th c v b n h c: ây là i tư ng quan tr ng c a môn o c lâm nghi p, b i m i ho t ng s n xu t kinh doanh hay qu n lý ngu n tài nguyên r ng u ph thu c r t l n vào ki n th c b n . c bi t trong i u tra r ng, quy ho ch r ng, thi t k tr ng r ng và i u tra a d ng sinh h c… -M t s d ng c o c cơ b n: ti n hành o c chuy n t i lên b n , trong khuôn kh môn h c, ch y u quan tâm t i a bàn ba chân, thư c o dài, máy nh v toàn c u (GPS), máy o di n tích và các công c ơn gi n khác hi n ang dùng trong s n xu t lâm nghi p. -Di n tích r ng và t r ng: Môn h c ch y u t p trung nghiên c u phương pháp mô t di n tích r ng và t r ng lên b n , là cơ s khoa h c cho công tác qu n lý và phát tri n ngu n tài nguyên r ng b n v ng. -Ngư i h c: Xác nh môn h c này dùng cho sinh viên chuyên ngành lâm nghi p nên ch y u là ng d ng các ki n th c cơ b n c a tr c a vào trong lĩnh v c c a ngành, không i chuyên sâu vào lĩnh v c tr c a. 1.1.3. Nhi m v c a môn h c Môn o c lâm nghi p khá r ng b i nh ng ki n th c cơ b n c a tr c a, tuy nhiên môn h c này ch t p trung vào nghiên c u m t s nhi m v cơ b n sau: -Cơ s khoa h c c a o c: Chuyên nghiên c u v qu t, b m t qu t và các phương pháp bi u di n chúng lên b n . c bi t quan tâm t i nh ng nh hư ng c a cong qu t n các k t qu o c. - o c ngoài th c a: ây là khâu v t v nh t c a quá trình o c, vi c ng ng lý thuy t vào trong th c ti n s n xu t òi h i ngư i h c c n hi u rõ lý thuy t, v n d ng
các thao tác trên máy móc, d ng c o úng yêu c u. -Thi t k và biên t p b n : ây là i tư ng quan tr ng c a môn h c, sau khi o c ngoài th c a xong, vi c thi t k và biên t p b n là khâu quan tr ng c a o c. -In b n : Nghiên c u cho ra các s n ph m b n chuyên môn ph c v cho ngành, áp ng m c ích s d ng (B n hi n tr ng r ng; B n l p a; B n thi t k tr ng r ng... ). -Qu n lý và khai thác b n lâm nghi p: B n lâm nghi p sau khi ã hoàn thành vi c qu n lý và khai thác hi u qu b n là vi c làm c n thi t áp ng quá trình s n xu t lâm nghi p Hi n nay, h u h t b n ư c chuy n hoá dư i d ng b n s nên vi c qu n lý và khai thác tr nên thu n l i và ti n ích hơn r t nhi u. 1.1.4. Lư c s phát tri n c a môn h c Cùng v i s phát tri n chung c a xã h i, môn h c o c nói chung c bi t là khoa h c tr c a ã ra i t r t lâu, tuy nhiên ngày nay vi c ng d ng chuyên sâu vào t ng lĩnh v c c th l i càng nhi u. Lâm nghi p là m t ngành k thu t có m i quan h m t thi t v i chuyên môn o c. Nhìn l i l ch s ra i c a môn Tr c a nói chung, chúng ta có th sơ lư c như sau: B n thân o c nguyên g c ch Hy L p là "Geodaisia" nghĩa là "S phân chia t ai". Như v y, có th th y môn h c o c ã có t r t lâu, ra i xu t phát t nhu c u th c ti n c a con ngư i. Môn o c ra i cùng v i s ra i và phát tri n c a xã h i loài ngư i. Khi loài ngư i m i xu t hi n cu c s ng ch y u d a vào t nhiên nên o c còn thô sơ, nhưng sau ó s phát tri n c a xã h i cùng v i s ti n b c a khoa h c k thu t thì vi c ng d ng o c và b n vào cu c s ng ngày càng sâu r ng. -Trư c Công Nguyên, ngư i Ai C p c i ã s d ng o c phân chia t ai canh tác. -Th k 1 1 - 12 nư c Nga ã o dài và phân chia t ai. Th k 16, nhà toán h c Mec-ca-tơ, ngư i Pháp ã ưa ra m t phương pháp bi u di n qu t sang m t ph ng ít b bi n d ng g i là phép chi u hình tr ng. Th k 1 8, nhà bác h c ơ-lăm-bơ-rơ ã ti n hành o chi u dài kinh tuy n i qua Paris và ông ã tính ư c 1 m = 1/ 40.000.000 kinh tuy n i qua Paris. n th k 19, Gau-xơ ngư i c ã ra lý thuy t s bình phương nh nh t và phép chi u hình tr ngang n th k 20, v i s phát tri n m nh c a khoa h c, ngư i ta ã tính ư c chính xác nh t kích thư c qu t. c bi t, khoa h c vi n thám ngày nay ã ưa khoa h c o c lên m t t m cao m i, ngày càng tr nên ph bi n và thông d ng.
• Vi t Nam Ngay t khi thành l p nhà nư c âu L c, vi c xây ng thành C Loa quanh co xoáy hình trôn c th hi n nhân dân ta ã có ki n th c v o c. Năm 1467, Vua Lê Thánh Tông ã cho ngư i i kh o sát s ng núi kh p nơi l p b n và n năm 1469 ã v ư c b n th i "H ng c". Trong kháng chi n ch ng Pháp, công tác o c c a ta ch y u ph c v qu c phòng. "B n - ư c coi là ôi m t c a quân i" B n nghiên c u th c a, ph n ánh tình hình chi n u và b trí các chi n d ch. -Năm 1959, "C c o c b n " ư c thành l p. o c ư c ng d ng r ng rãi h u h t các ngành trong ó có ngành lâm nghi p. B i r ng cho chúng ta giá tr v kinh t xã h i và c bi t là môi trư ng. -Ngày nay v i s phát tri n m nh m c a khoa h c công ngh , toàn c u hoá thông tin, trư c s h i nh p c a t nư c v i các nư c trên th gi i. o c nư c ta ã bư c t i m t t m cao m i b ng nh ng công ngh m i như nh v tinh, nh hàng không, h th ng nh v toàn c u (GPS), h thông tin a lý (GIS)... và nhi u trung tâm, v , vi n chuyên nghiên c u v lĩnh v c o c ã ra i, áp ng òi h i th c ti n.phát tri n xã. h i c a nư c ta. 1.2. QU T VÀ CÁCH BI U TH 1.2.1. Hình d ng, kích thư c qu t 1.2.1.1. Hình d ng qu t T trư c n nay ã có r t nhi u quan i m khác nhau v hình d ng qu t. Khi con ngư i m i xu t hi n, khoa h c k thu t chưa phát tri n, b ng nh ng nh n th c c m tính ngư i ta cho r ng qu t có d ng ph ng (hình vuông, hình tròn, hình ch nh t...). Sau này do s phát tri n c a khoa h c k thu t thì quan ni m trên b bác b và ngư i ta cho r ng qu t là m t d ng kh i g n gi ng v i hình c u, i u này ư c th hi n nh ng suy lu n và th c ti n sau: + Khi quan sát hi n tư ng nguy t th c (nhìn th y hình nh trái t trên m t trăng) có d ng hình tròn. + Khi quan sát con tàu.t b bi n ngư i ta nhìn th y phía mũi tàu trư c, sau ó m i nhìn th y con tàu ho c ngư c l i khi quan sát vào b bi n t con tàu ngư i ta nhìn th y r ng tre, mái nhà d n d n m i nhìn th y b bi n. + Vào th k 15, Cô-lôm-bô phát hi n ra châu M + Vào th k 16, Magenlang là ngư i làm sáng t quan i m qu t có d ng hình c u b ng vi c i vòng quanh th gi i. + Ngày nay quan i m v trái t có d ng hình c u càng ư c sáng t nh vào nh ng nh
ch p qu t t con tàu vũ tr , cách trái t t 300 n 500 km. Nhưng th c t cho chúng ta th y trái t có b m t t nhiên h t s c ph c t p v m t hình h c và không th bi u th nó b i m t quy lu t xác nh. Hình d ng trái t ư c hình thành và b chi ph i b i hai l c ch y u: L c h p d n t o nên d ng hình c u và l c ly tâm t o nên d ng elipxôit c a trái t. bi u di n hoàn ch nh v hình d ng c a trái t trong o c, b m t th c c a trái t ư c thay b ng m t m t Geoit (m t thu chu n). Ngoài ra hình d ng qu t còn nh hư ng b i tr ng l c, s phân b không ng u c a v t ch t có t tr ng khác nhau trong l p v trái t làm cho b m t Geoit bi n i ph c t p v m t hình h c. M t khác, do v t ch t v trái t phân b không ng u nên tr ng l c có hư ng v nơi v t ch t n ng. Tóm l i, b m t qu t không ph i là b m t úng toán h c, nó ch là m t san có c a chính trái t Trong th c ti n c a khoa h c o c và b n , ti n cho vi c gi i các bài toán o c, ngư i ta l y m t elipxôit tròn xoay có hình d ng và kích thư c g n gi ng m t Geoit, làm b m t toán h c thay cho b m t Geoit g i là elipxôit Trái t. 1 2.1.2. Kích thư c qu t Nhìn chung, b m t c a t r t ph c t p, tuy nhiên các nhà nghiên c u v trái t ã tìm ra nh ng thông s quan tr ng v trái t. Kích thư c qu t ư c tính như sau: Bán kính trung bình c a trái t: 6.371,16 km. S chênh cao gi a nơi cao nh t và th p nh t kho ng 20 tim. nh núi cao nh t th gi i là nh Everest (thu c dãy Hymalaya) cao 8.848 mét, nơi th p nh t là Marian (Thái Bình Dương) sâu 11.022 mét. Tuy nhiên, s chênh l ch này không áng k so v i ư ng kính trái t. i v i Vi t Nam, nh núi cao nh t là nh Phanxipăng cao Bán kính trung bình c a trái t: 6.371,16 km. dài vòng kinh tuy n: 40.008,5 km. Chu vi xích o: 40.075,7 km. Di n tích b m t qu m: 510.106 km2. Th tích trái t: 1.083 x 109km3 T tr ng trung bình: 5.515 kg/m3 Tr ng lư ng c a trái t: 5,977 x 1021 t n. Di n tích i dương chi m: 71% b m t trái t. nghiêng trái t: 23,4392810
3.143 mét (thu c dãy Hoàng Liên Sơn - Sa Pa- Lào Cai). Trong m t s trư ng h p, ngư i ta coi qu t có d ng hình c u và có bán kính hình c u R ≈ 6.371,16 km. T ây ngư i ta tính ư c chu vi qu t theo ư ng xích o x p x 40.000 km. D a trên các k t qu nghiên c u, o c, tính toán nhi u l n vào năm 1964 H i thiên văn qu c t ã ghi nh n các s li u trung bình sau dây: a = 6378,16 km (bán kính trung bình xích o) b = 6356, 78 km (bán kính trung bình a c c) d t: nư c ta các t s a, b, k c a F.N Kraxovski ư c dùng làm tr s chính xác trong o c. Vì tr s d t k c a elipxôit trái t r t nh nên trong trư ng h p o c khu v c nh , chính xác th p và i v i m t s tính toán trong b n h c, có th coi trái t như m t kh i c u có bán kính g n trùng v i tr c quay c a trái t. 1.2.2. M t thu chu n và cao xác nh ư c chênh cao hay s l i lõm c a b m t trái t, ngư i ta ph i xác nh chúng v i m t i m làm cơ s ó chính là m t thu chu n. 1.2.2.1. M t thu chu n • Khái ni m M t thu chu n là m t nư c bi n trung bình yên tĩnh nhi u năm, kéo dài xuyên qua các l c a và h i o t o thành m t m t cong khép kín g i là m t nư c g c (m t thu chu n). M t thu chu n g c c a Vi t Nam ư c l y m t nư c bi n trung bình, yên tĩnh Hòn D u - Sơn - H i Phòng.
• Tính ch t m t thu chu n T i m i i m trên m t thu chu n g c phương c a pháp tuy n trùng v i phương c a dây d i. T i m t th y chu n g c có cao là 0 mét. i m n m phía trên m t thu chu n g c có cao là dương (+), i m n m phía dư i m t thu chu n g c có cao là âm (-). M i Qu c gia ch n m t m t thu chu n riêng. • M t thu chu n gi nh M t thu chu n gi nh là nh ng m t song song v i m t thu chu n g c. Như v y, có vô s m t thu chu n gi nh như m t ao h , m t sân, m t sàn nhà. i u quan tr ng hơn c là m t thu chu n gi nh có tính ch t tương t m t thu chu n g c. 1.2.2.2. cao • cao tuy t i cao tuy t i c a m t i m A b t kỳ trên b m t qu t là kho ng cách t i m ó theo phương dây d i t i m t thu chu n g c. cao thư ng ký hi u là H và ư c tính b ng mét. • cao tương i cao tương i c a m t i m A b t kỳ trên b m t qu t là kho ng cách t i m ó theo phương dây d i t i m t thu chu n gi nh. cao thư ng ký hi u là H ' và ư c tính b ng mét. 1.3. M T S PHÉP CHI U TRONG O C 1.3.1. Khái ni m và c i m phép chi u Khi thành l p b n ph i bi u di n m t Elipxôit (hay m t c u) lên m t ph ng. Trong khi bi u di n ph i t i u ki n các ư ng t a trong m i quan h t a m t elipxoit hay m t c u (t a a lý, t a c c) ư c d ng theo m t quy lu t toán h c nh t nh. Mu n th ta ph i s d ng phép chi u b n . Phép chi u b n là phép chi u hình kinh tuy n, vĩ tuy n t m t Elipxôit lên m t ph ng b ng phương pháp toán h c. Phép chi u hình b n xác nh s tương ng i m gi a b m t elipxôit quay (ho c m t c u) và m t ph ng. Có nghĩa là m i i m trên m t elipxôit quay có t a φ và λ ch tương ng v i m t i m trên m t ph ng có t a vuông góc X và Y ho c có t a ph ng khác. Gi a to vuông (X và Y) và t a a lý (φ và λ) tương ng có quan h hàm s , xác nh b i phương trình: X = f1(φ, λ) Y = f2(φ, λ)
Phương trình này g i là phương trình chi u. Phương trình chi u ph i th a mãn i u ki n f1 và f2 là các hàm liên t c và ơn tr trong mi n bi n thiên c a φ và λ. Phương trình chi u có nhi u d ng, nên có nh ng phép chi u khác nhau. M i phép chi u cho ta m t cách bi u th các ư ng kinh tuy n và vĩ tuy n c a m t Elipxôit lên m t ph ng khác nhau M ng lư i kinh, vĩ tuy n ư c bi u th trên m t ph ng g i là lư i chi u b n hay lư i b n . 1.3.2. Phân lo i các phép chi u Toán b n phân lo i các phép chi u b n d a vào các c tính sai s , chi u hình, m t hình h c h tr khi chi u và v trí t b m t chi u v i tr c qu a c u -Căn c vào c tính sai s chi u hình, phân bi t ra các phép chi u b n sau: Phép chi u ng góc: là phép chi u m b o tính. ng d ng trên qu ac uv i hình trên b n i. Hai i u ki n cơ b n c a tính ng góc là: góc trên qu a c u ư c gi nguyên trên b n và t l dài t i m t i m trên b n ch ph thu c vào v trí c a nó. Phép chi u ng di n tích: c tính c a phép chi u này là t l di n tích m i nơi trên b n không b thay i. T c là di n tích c a vòng tròn nh vô h n trên qu a c u b ng di n tích bi u hi n c a nó trên b n tính theo t l nhưng có d ng d p. Do v y tính ng góc và ng di n tích không th t n t i trong m t phép chi u. Phép chi u ng kho ng cách: Phép chi u này cho phép t l chi u dài không i, không có sai s theo m t trong nh ng hư ng chính (theo hư ng kinh tuy n ho c hư ng vĩ tuy n). -D a theo m t chi u hình h tr Phép chi u hình phương v : ó là phép chi u mà b m t hình h c h tr là m t ph ng ti p xúc ho c c t qu a c u (kh i elipxôit Trái t).
Phép chi u hình nón (hình 1-03b): là phép chi u mà b m t hình h c h tr là m t nón, ti p xúc ho c c t qu a c u. Phép chi u hình tr (hình 1-03a): M t hình h c h tr là m t hình tr , ti p xúc ho c c t qu a c u. -Căn c theo v trí c a m t chi u hình h tr v i tr c c a qu a c u có các phép chi u sau: Phép chi u th ng (còn g i là phép chi u ng): Tr c c a các m t chi u (m t ph ng, m t nón, m t tr ) trùng v i tr c quay c a qu a c u. Phép chi u ngang (còn g i là phép chi u xích o): i v i phép chi u phương v , m t chi u hình h tr ti p xúc m t i m hay m t ư ng b t kỳ trên xích o. phép chi u hình nón và phép chi u hình tr , tr c c a m t nón và m t tr n m trong m t ph ng xích o, vuông góc v i tr c quay c a qu a c u. Phép chi u nghiêng: phép chi u phương v , m t ph ng (m t chi u) ti p xúc v i qu a c u t i m t i m nào ó gi a xích o và c c. i v i phép chi u hình nón và phép chi u hình tr , tr c c a m t nón ho c m t tr có v trí nghiêng so v i m t ph ng xích o... 1.3.3. M t s chép chi u dùng Vi t Nam 1.3.3.1. Phép chi u b n Bonne thành l p các b n chuyên , trong ó có các b n t nhiên, dân cư, kinh t - xã h i Vi t Nam, chúng ta c n ph i bi t c i m c a các lư i chi u dùng cho b n Vi t Nam, vì các lo i b n này thư ng ư c dùng làm b n n n cho các b n chuyên . T u th k 20, ngư i Pháp ã l a ch n ng d ng Elipxôit quy chi u Clark, phép chi u Bonne, i m g c t a C t c Hà N i, xây d ng i m lư i t a ph trùm toàn ông Dương. Lư i chi u Boune là lư i chi u hình nón gi không có sai s v di n tích. Lư i chi u Bonne dùng s li u Elipxoit như sau: a = 6.378.249 m, b = 6.356.515 m, s li u này do Clark tìm ra năm 1880. Các t l cơ b n c a b n 1:25.000. ng b ng, 1:000.000, 1:400.000 cho toàn b ông Dương. H kinh tuy n vĩ tuy n tính theo ơn v Grat (vi t t t là G, m t vòng tròn b ng 400Grat). Kinh tuy n kh i u λo tính t kinh tuy n qua Paris (Th ô c a nư c Pháp). Kinh tuy n gi a (kinh tuy n chính) c a bán o ông Dương là 115G. G c to cách giao i m c a kinh tuy n gi a và vĩ tuy n chu n 500 km v phía ông và 1000 km v phía Nam. i v i bán o ông Dương trư c ây thư ng ư c s d ng phép chi u này, nhưng nhi u nư c khác trên th gi i thì phép chi u Bonne ít ư c s d ng 1.3.3.2. Phép chi u Gauss Phép chi u Gauss là phép chi u hình tr ngang gi a góc. Th k 19 nhà toán h c Gauss ã ra phép chi u hình b n , ư c g i là phép chi u Gauss. Theo phép chi u
0 Gauss, qu t ư c chia ra làm 60 múi, m i múi 6 và ánh s th t t Tây sang ông tính t kinh tuy n g c i qua ài thiên văn Greenwich (London) nư c Anh 0 0 Ví d : Múi s 1 có kinh t 0 -6 0 Múi s 30 có kinh t 1740 - 180 0 0 Múi s 31 có kinh t 180 - 174 T 0 0 Múi s 60 có kinh t 6 T- 0 M i múi ư c chia thành hai ph n u nhau i x ng qua kinh tuy n gi a (kinh tuy n tr c). t qu t n i ti p trong hình tr ngang có bán kính b ng bán kính qu mL y tâm chi u là tâm O c a qu t, l n lư t chi u t ng múi lên m t tr theo phép chi u xuyên tâm Sau ó c t m t tr theo hai ư ng sinh KK' r i tr i thành m t ph ng ta ư c hình chi u c a 60 múi. M t ph ng này ư c g i là m t chi u hình Gauss. Như v y phép chi u Gauss ã bi u th m t c u liên t c thành m t ph ng b bi n d ng và t gãy v hai phía B c và Nam c c. Kinh tuy n gi a c a múi chi u ti p xúc hoàn toàn v i m t tr nên hình chi u c a nó trên m t ph ng là o n th ng có chi u dài ư c gi nguyên như trên m t c u và vuông góc v i hình chi u c a xích o. Hình chi u c a các kinh tuy n khác u là nh ng cung cong b bi n d ng chi u dài quay b lõm v phía kinh tuy n gi a. Hai kinh tuy n bên ngoài cùng c a múi b bi n d ng chi u dài l n nh t. Hình chi u c a xích o cũng là o n th ng vuông góc v i kinh tuy n gi a nhưng chi u dài c a nó b bi n d ng. Hình chi u c a các vĩ tuy n là nh ng cung cong ư c bi n d ng chi u dài quay b lõm v phía hai c c và i x ng nhau qua xích o. Hình chi u c a kinh tuy n gi a và xích o ư c ch n làm h tr c t a ph ng vuông góc Gauss ư c s d ng trong tr c a Khác v i h t a vuông góc các, trong h này ch n tr c tung là OX, tr c hoành là OY. Trong ph m vi múi chi u Gauss, các góc không b bi n d ng nên còn g i là phép chi u ng góc, hình chi u các kinh tuy n và vĩ tuy n giao nhau 900. Di n tích c a múi chi u Gauss l n hơn trên m t c u. bi n d ng v chi u dài và di n tích tăng t kinh tuy n gi a v phía hai kinh tuy n và gi m t phía xích o v hai c c. Công th c g n úng bi u th bi n d ng v chi u dài gi a hai i m a và b trên múi chi u hình là: Trong ó:
-dab: dài Cung ab trên m tc u -Sab: dài ab tương ng trên m t ph ng Gauss yab = yb - ya: S gia hoành gi a hai i m a và b trong h t a vuông góc Gauss. - R: Bán kính qu t T công th c trên ta th y, n u các i m n m d c trên kinh tuy n gi a (trên tr c OX) y = 0, S = 0 còn càng xa kinh tuy n gi a S càng tăng theo chi u dài S. T s k g i là t l chi u, kinh tuy n gi a múi có k = 1. Lãnh th Vi t Nam theo phép chi u hình Gauss ch y u n m trong ph m vi múi chi u th 18, m t ph n mi n Trung t à N ng n Bình Thu n và Hoàng Sa thu c múi th 19, m t ph n qu n o Trư ng Sa thu c múi chi u th 20. Phép chi u hình Gauss ư c Kruger phát tri n và hoàn ch nh nên còn ư c g i là phép chi u hình Gauss Kruger. 1.3.3.3. Phép chi u UTM Phép chi u b n UTM (Universal Transverse Mercator) cũng ư c th c hi n v i tâm chi u là tâm qu t và v i t ng múi 60, nhưng khác phép chi u Gauss. gi m s bi n d ng v chi u dài và di n tích, UTM s d ng hình tr ngang có bán kính nh hơn bán kính trái t, nó c t m t c u theo hai ư ng cong i x ng và cách kinh tuy n gi a kho ng ± 180km. Kinh tuy n gi a n m phía ngoài m t tr còn hai kinh tuy n biên n m phía trong m t tr .
Như v y hai dư ng cong c t m t tr không b bi n d ng chi u dài (k = 1), t l chi u c a kinh tuy n gi a múi nh hơn 1 (k - 0,9996) còn trên lãnh tuy n biên t l chi u l n hơn 1. Phép chi u hình UTM cũng là phép chi u hình tr ngang gi góc, bi n d ng v chi u dài và di n tích l n nh t ông giao nhau gi a xích o v i kinh tuy n gi a và t i hai kinh tuy n biên. Các i m n m phía trong dư ng c t m t tr thì bi n d ng mang d u âm (-), phía ngoài là d u dương (+). Như v y, so v i phép chi u hình Gauss, phép chi u UTM có ưu i m và bi n d ng ư c phân b u hơn và có tr s nh hơn nhưng khi x lý s li u l i r t ph c t p (b i trong m t múi các vùng khác nhau ho c khi xét trong m t vùng bi n d ng mang d u âm, dương khác nhau). 1.3.4. M t s h t a dùng rong o c 1.3.4.1. H t a a lý H to a lý c a qu t ư ct o b i m t ph ng xích o và m t ph ng ch a kinh tuy n g c. Trư c khi nghiên c u cách bi u di n v trí i m trên m t t ta c n ph i bi t m t s y u t c a qu t bao g m Kinh tuy n, Vĩ tuy n, Xích o. • Kinh tuy n Là giao tuy n c a m t ph ng ch a tr c quay qu t v i b m t qu t. N u coi qu t là hình c u thì kinh tuy n n i t c c B c n c c Nam. Nói chung các kinh tuy n là nh ng cung có dài b ng nhau. Như v y có r t nhi u kinh tuy n trong ó ngư i ta ch n ư ng kinh tuy n i qua ài thiên văn Greenwich Th ô Luân ôn c a Anh làm kinh tuy n g c (Prime meridian). 0 0 Ch n kinh ó là 0 , t ây ngư i ta ánh s các kinh tuy n cách nhau 1 v hai phía trái và ph i c a kinh tuy n g c. V phía ông (ph i) g i là anh tuy n ông, v phía Tây (trái) g i là kinh tuy n Tây. • Vĩ tuy n
Vĩ tuy n qu t là giao tuy n gi a các m t ph ng vuông góc v i tr c quay qu t v i b m t qu t. Như v y, s có vô s vĩ tuy n khác nhau và nó là nh ng ư ng tròn khác nhau gi m d n v hai c c. Vĩ tuy n l n nh t g i là ư ng xích o. T xích o vé m i c c có 90 vĩ tuy n. T xích o v c c B c g i là vĩ tuy n B c, t xích o v c c Nam g i là vĩ tuy n Nam. Như v y h t a a lý bao g m kinh và vĩ: Kinh a lý: Kinh a lý c a m t i m b t kỳ n m trên m t t là góc nh di n hơn b i m t ph ng ch a kinh tuy n g c và m t ph ng ch a kinh tuy n i qua i m ó. Kinh thư ng dư c ký hi u là λ 0 chúng có giá tr bi n thiên t 0 n 0 0 0 180 ông và t 0 n 180 Tây. Kinh a lý c a m t i m thư ng ư c chia thành kinh ông (n m bên ph i kinh tuy n g c) và kinh Tây (n m bên trái kinh tuy n g c) Vĩ a lý: Vĩ a lý c a m t i m b t kỳ nào ó trên m t t là góc hơn b i ư ng dây d i d qua i m ó v i m t ph ng xích o. 0 0 0 Vĩ thư ng ư c ký hi u là φ, chúng có giá tr bi n thiên t 0 n 90 B c và t 0 n 0 90 Nam. Vĩ a lý ư c chia thành vĩ B c (n m trên ư ng xích o) và vĩ Nam (n m dư i xích o). Ví d : T a a lý c a i m M: 0 B φ = 21 25' 30" 0 λ = 105 52' 33" Lưu ý: Vi t Nam n m hoàn toàn trên bán c u B c và phía ông kinh tuy n g c nên t t c các i m trên nư c ta u có vĩ B c và kinh ông. Trên các t b n a hình, m ng lư i kinh tuy n, vĩ tuy n và t a a lý ư c ghi góc khung c a t b n .
1.3.4.2. H t a vuông góc ph ng Trong h loa vuông góc Gauss ngư i ta l y tr c X trùng v i kinh tuy n gi a và chi u dương hư ng lên phía B c, tr c Y trùng hư ng xích o và có chi u dương hư ng sang phía ông. i a s các nư c n m B c bán c u. Trong h t a vuông góc Gauss vì i b ph n các nư c n m B c bán c u nên X > 0 còn Y lúc dương, lúc âm. Vì v y Y luôn luôn dương ngư i ta d ch chuy n tr c OX sang phía Tây 500 km, khi ó chúng la s ư c h tr c t a X'O'Y. ây g i là h tr c Gauss th c d ng. Theo phương pháp chi u b n Gauss, elipxôit qu t t ng quát ư c phân thành 60 0 0 múi 6 ho c 120 múi 3 v i s hi u các múi t 1, 2, 3,… n 60 ho c 1, 2, 3,.... n 120 t kinh tuy n g c qua ài thiên văn Greenwich sang ông Kinh tuy n gi a c a m i múi g i là kinh tuy n tr c ho c kinh tuy n trung ương. Hình nh các múi 60 và múi 30 v i các kinh c a kinh tuy n tr c và hình nh xích o trên m t ph ng chi u Gauss như hình 1- 09. M i múi chi u là m t h t a vuông góc ph ng Gauss. M i h này là h t a vuông g c có tr c X là kinh tuy n tr c c a múi ó, chi u dương hư ng lên B c và tr c Y là xích o, chi u 0 dương hư ng sang ông. Trong múi 6 hai i m mép múi trên ư ng xích o là hai i m xa kinh tuy n tr c nh t, có tung l n nh t v tr s tuy t i là 334 km. Do ó, tránh tung âm ta d ch tr c hoành X v phía Tây 500 km (Hình1-10). Nghĩa là ta c ng thêm 500km vào tung và trư c tr s tung m i ta ghi thêm s th t múi. C th tung quy ư c ư c tính theo công th c: Yqui ư c = n. 1000.000 m + 500.000 m + yth c Ví d : M t i m phía Tây kinh tuy n tr c, múi th 18 có Yth c = - 86.250 mét thì Yquy ư c s là: 18.000.000 + 500.000 - 86.250 = 18.413.750 m.
1 3.4.3. M t s H t a dùng Vi t Nam
V d u c a hoành nư c ta và các nư c khác B c bán c u chúng luôn luôn dương. Phương pháp chi u b n UTM cũng dùng h t a vuông góc ph ng Gauss, ch khác là v i cùng m t i mt a UTM nh hơn t a Gauss do nh ng i m khác nhau gi a hai phương pháp chi u nói trên • H t a HN-72 Chúng ta bi t t nh ng năm 1959 n năm 1966, v i s giúp c a các chuyên gia Trung Qu c, chúng ta ã xây d ng ư c h th ng lư i t a Nhà nư c h ng 1 và II ph kín lãnh th mi n B c Vi t Nam. H quy chi u ư c l a ch n là h th ng chung cho các.nư c xã h i ch nghĩa v i Elipxôit Kraxopsky có các y u t chính sau: Bán tr c l n: a = 6.378:425,000 mét. d p k = 1:298,3. i m g c l i ài Thiên văn Pun-kô-vơ (Liên Xô cũ) Lư i chi u t a ph ng Gauss - Knuger H t a ư c chuy n t i Vi t Nam thông qua lư i t a Qu c gia Trung Qu c. Năm 1972 Chính ph quy t nh công b h quy chi u và H t a qu c gia có tên là h Hà n i-72 và vi t t t HN-72 dùng th ng nh t chung trong c nư c. Sau khi gi i phóng mi n Nam ư c C c o c ti p t c phát tri n chúng vào mi n Nam • H to VN - 2000 Ngày nay v i s phát tri n m nh m c a khoa h c, o c ph i h i nh p qu c t , vì v yh t a HN-72 không còn áp ng ư c nhu c u k thu t mà th c t yêu c u vì: Vi t Nam có l ch gi a mô hình Toán h c và mô hình V t lý c a trái t quá l n, do ó bi n ng l n, làm gi m chính xác lư i t a và b n . Không phù h p cho áp d ng công ngh GPS (Global Posltioning System) vào trong o c. Gây khó khăn khi x lý k t qu o lên b n . Khó liên k t v i d li u Qu c t như phân nh ranh gi i qu c gia, ranh gi i không ph n hàng không...