§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n ®o ¶nh vµ viÔn th¸m
Sinh viªn: Vò V¨n Cêng Líp Tr¾c ®Þa A – K48
- 1 -
Më ®Çu
Tõng ngµy, tõng giê trªn Tr¸i ®Êt chóng ta chøng kiÕn sù ph¸t triÓn
m¹nh mÏ cña khoa häc kü thuËt. Nh÷ng ph¸t minh míi, nh÷ng c«ng cô míi
hiÖn ®¹i lÇn lù¬t ®îc ra ®êi thay thÕ cho nh÷ng c«ng cô l¹c hËu. TÊt c¶ nh»m
phôc vô con ngêi, gi¶i phãng con ngêi khái nh÷ng lao ®éng nÆng nhäc
®ång thêi n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng, h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. Hoµ cïng víi
ph¸t triÓn m¹nh mÏ ®ã c¸c nhµ tr¾c ®Þa còng ®· t×m tßi vµ cho ra ®êi nh÷ng
ph¬ng ph¸p ,nh÷ng m¸y mãc thiÕt bÞ míi hiÖn ®¹i nh»m phôc vô cho c«ng
t¸c ®o ®¹c ®îc hiÖu qu¶ h¬n , qua ®ã gi¶i phãng cho con ngêi khái lao ®éng
khã nhäc. Sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ ®o ¶nh sè trong
thµnh lËp b¶n ®å lµ mét ph¸t minh nh thÕ.
ViÖc sö dông ¶nh hµng kh«ng trong thµnh lËp b¶n ®å nãi chung vµ b¶n
®å ®Þa h×nh nãi riªng ®· trë nªn kh¸ phæ biÕn, ®ång thêi ®· phÇn nµo ®¸p øng
®îc nhu cÇu thµnh lËp b¶n ®å cña x· héi. Nhng trong c«ng t¸c ®o¸n ®äc
®iÒu vÏ trong phßng viÖc x¸c ®Þnh c¸c ®èi tîng trªn ¶nh hµng kh«ng th× cha
®îc hoµn thiÖn l¾m v× nguån th«ng tin vÉn cßn h¹n chÕ, do ¶nh hµng kh«ng
lµ ¶nh toµn s¾c v× vËy c«ng t¸c ®o¸n ®äc, ®iÒu vÏ ngoµi trêi vÉn cßn chiÕm
nhiÒu thêi gian. H¬n n÷a víi nh÷ng khu vùc t liÖu tr¾c ®Þa b¶n ®å kh«ng cã,
hoÆc cã nhng rÊt Ýt kh«ng ®ñ cho nhu cÇu thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín,
th× viÖc thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín b»ng ¶nh hµng kh«ng cã sö dông t
liÖu ¶nh vÖ tinh lµ mét híng ®i phï hîp.
XuÊt ph¸t tõ nh÷ng ý tëng trªn t«i ®· thùc hiÖn ®å ¸n nµy víi tªn ®Ò tµi:
“ Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ 1:10000 b»ng c«ng nghÖ ®o ¶nh sè cã
sö dông t liÖu ¶nh vÖ tinh “
Néi dung chÝnh cña ®Ò tµi nµy ®îc tr×nh bµy trong bèn ch¬ng:
Ch¬ng 1.B¶n ®å ®Þa h×nh vµ c¸c ph¬ng ph¸p thµnh lËp
b¶n ®å ®Þa h×nh.
Ch¬ng 2. C¬ së lý thuyÕt vµ c«ng nghÖ thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh
b»ng ph¬ng ph¸p ®o ¶nh sè.
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n ®o ¶nh vµ viÔn th¸m
Sinh viªn: Vò V¨n Cêng Líp Tr¾c ®Þa A – K48
- 2 -
Ch¬ng 3. Quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ 1:10000
b»ng ph¬ng ph¸p ®o ¶nh sè cã sö dông t liÖu ¶nh vÖ tinh.
Ch¬ng 4. Thùc nghiÖm thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ 1:10000 khu vùc
lßng hå c«ng tr×nh thuû ®iÖn.
§Ó hoµn thµnh nhiÖm vô cña ®Ò tµi, b¶n th©n em kh«ng ngõng häc
tËp, t×m hiÓu c«ng nghÖ míi, tham kh¶o nhiÒu tµi liÖu vµ thùc tËp tham quan ë
nhiÒu ®¬n vÞ s¶n xuÊt. Trong qua tr×nh thùc hiÖn, em ®· nhËn ®îc nhiÒu sù
gióp ®ì quÝ b¸u cã hiÖu qu¶ cña c¸c c¸n bé kü thuËt ë c¸c ®¬n vÞ s¶n xuÊt, c¸c
thÇy c« gi¸o trong khoa Tr¾c ®Þa. Qua ®©y cho xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh
tíi c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n §o ¶nh vµ ViÔn th¸m cïng c¸c thÇy c«
trong khoa Tr¾c ®Þa, ®Æc biÖt cho em göi lêi biÕt ¬n tíi thÇy gi¸o TS.TrÇn
§×nh TrÝ - ngêi ®· híng dÉn, chØ b¶o tËn t×nh em trong suèt thêi gian thùc
hiÖn ®å ¸n.
MÆc dï ®· cã nhiÒu cè g¾ng nhng do kiÕn thøc chuyªn m«n cßn h¹n
chÕ, thêi gian nghiªn cøu thùc hiÖn ®Ò tµi cã h¹n nªn trong néi dung ®å ¸n
ch¾c ch¾n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, em rÊt mong nhËn ®îc sù chØ
b¶o cña c¸c thÇy c« gi¸o, c¸c anh chÞ c¸n bé kü thuËt vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp.
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !
Hµ Néi, th¸ng 6 / 2008
Sinh viªn
Vò V¨n Cêng
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n ®o ¶nh vµ viÔn th¸m
Sinh viªn: Vò V¨n Cêng Líp Tr¾c ®Þa A – K48
- 3 -
Ch¬ng 1. B¶n ®å vµ c¸c ph¬ng ph¸p thµnh lËp b¶n ®å
1.1 . Kh¸i niÖm chung
1.1.1. Kh¸i niÖm vÒ B¶n ®å
B¶n ®å lµ h×nh ¶nh thu nhá cña thùc tÕ ®Þa lý ®îc ký hiÖu ho¸ thÓ hiÖn
c¸c yÕu tè ®Æc ®iÓm mét c¸ch cã chän läc. B¶n ®å lµ h×nh ¶nh thu nhá vµ ®îc
kh¸i qu¸t ho¸ mét phÇn bÒ mÆt qu¶ ®Êt lªn mÆt ph¼ng n»m ngang theo phÐp
chiÕu h×nh b¶n ®å víi nh÷ng nguyªn t¾c biªn tËp khoa häc.
B¶n ®å ®Þa h×nh lµ lo¹i b¶n ®å thÓ hiÖn mét khu vùc trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt
trªn ®ã b¶n ®å thÓ hiÖn nh÷ng thµnh phÇn cña thiªn nhiªn vµ kÕt qu¶ ho¹t
®éng cña con ngêi mµ m¾t ta cã thÓ c¶m nhËn ®îc.
Trªn b¶n ®å phô thuéc vµo tû lÖ, c¸c ®èi tîng cã trªn bÒ mÆt ®Êt ®îc
chän läc biÓu diÔn, c¸c ®èi tîng nµy chøa ®ùng lîng th«ng tin vµ nã phô
thuéc vµo kh«ng gian, thêi gian vµ môc ®Ých sö dông:
- TÝnh kh«ng gian x¸c ®Þnh khu vùc ®îc tiÕn hµnh ®o vÏ thµnh lËp b¶n ®å.
- TÝnh thêi gian ghi nhËn trªn b¶n ®å hiÖn tr¹ng cña bÒ mÆt tr¸i ®Êt ë thêi
®iÓm tiÕn hµnh ®o vÏ.
- Môc ®Ých sö dông chi phèi néi dung vµ ®é chÝnh x¸c thµnh lËp b¶n ®å.
*Môc ®Ých sö dông cña B§§H
B¶n ®å ®Þa h×nh cã vai trß rÊt quan träng trong khoa häc vµ trong thùc tiÔn
bao gåm: trong x©y dùng c«ng nghiÖp, d©n dông, n¨ng lîng, giao th«ng vµ
trong c¸c c«ng tr×nh kh¸c. B¶n ®å cã nhiÒu tû lÖ, øng víi mçi lo¹i tû lÖ l¹i cã
nh÷ng môc ®Ých sö dông kh¸c nhau.
- B¶n ®å tû lÖ lín : thêng ®îc sö dông ®Ó thiÕt kÕ mÆt b»ng x©y dùng
c¸c c«ng tr×nh x©y dùng, c¸c thµnh phè, c¸c ®iÓm d©n c, ®Ó lËp thiÕt kÕ kü
thuËt c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp vµ c¸c tr¹m ph¸t ®iÖn, dïng ®Ó tiÕn hµnh th¨m
dß vµ t×m kiÕm, th¨m dß vµ tÝnh to¸n tr÷ lîng c¸c kho¸ng s¶n, dïng trong
c«ng t¸c quy ho¹ch vµ c¶i t¹o ®ång ruéng.
- B¶n ®å tû lÖ trung b×nh; dïng trong c«ng t¸c quy ho¹ch ruéng ®Êt vµ lµm
c¬ së ®Ó ®o vÏ thæ nhìng, thùc vËt, thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh thuû n«ng, dïng
®Ó chän tuyÕn ®êng giao th«ng, ®Ó kh¶o s¸t c¸c ph¬ng ¸n x©y dùng thµnh
phè
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n ®o ¶nh vµ viÔn th¸m
Sinh viªn: Vò V¨n Cêng Líp Tr¾c ®Þa A – K48
- 4 -
- B¶n ®å tû lÖ nhá; dïng trong quy ho¹ch vµ tæ chøc c¸c vïng kinh tÕ, ®Ó
chän c¸c tuyÕn ®êng s¾t, ®êng «t« vµ kªnh ®µo giao th«ng…
1.1.2. C¬ së to¸n häc cña b¶n ®å ®Þa h×nh
C¬ së to¸n häc cña B§§H nh»m ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña b¶n ®å, ®¸p
øng yªu cÇu sö dông, ®ång thêi cã thÓ ghÐp nhiÒu m¶nh b¶n ®å l¹i víi nhau
mµ vÉn gi÷ ®îc tÝnh nhÊt qu¸n.
1. C¬ së tr¾c ®Þa
C¬ së tr¾c ®Þa cña b¶n ®å ®îc ®Æc trng bëi Elipxoid tr¸i ®Êt vµ hÖ
thèng m¹ng líi khèng chÕ tr¾c ®Þa.
*HiÖn nay c¸c b¶n ®å ®Þa h×nh ViÖt Nam ®îc thµnh lËp trong hÖ quy
chiÕu vµ hÖ to¹ ®é quèc gia VN 2000 víi c¸c th«ng sè nh sau:
- Elipxoid quy chiÕu quèc gia lµ Elipxoid WGS-84.
- VÞ trÝ Elipxoid quy chiÕu quèc gia lµ Elipxoid WGS-84 toµn cÇu ®îc
x¸c ®Þnh phï hîp víi l·nh thæ ViÖt Nam trªn c¬ së sö dông c¸c ®iÓm GPS
c¹nh dµi cã ®é cao thuû chuÈn ph©n bè trªn toµn bé l·nh thæ.
- §iÓm gèc to¹ ®é quèc gia: §iÓm N00 ®Æt t¹i khu«n viªn viÖn nghiªn cøu
®Þa chÝnh. §iÓm gèc ®é cao ®îc lÊy t¹i Hßn dÊu H¶i Phßng.
*HÖ thèng m¹ng líi khèng chÕ tr¾c ®Þa:
HÖ thèng m¹ng líi khèng chÕ tr¾c ®Þa: Lµ hÖ thèng c¸c ®iÓm ®îc chän
vµ ®¸nh dÊu mèc v÷ng ch¾c trªn mÆt ®Êt, chóng liªn kÕt víi nhau t¹o thµnh
c¸c m¹ng líi. M¹ng líi khèng chÕ tr¾c ®Þa ®îc x©y dùng theo nguyªn t¾c
tõ tæng thÓ ®Õn côc bé, tõ ®é chÝnh x¸c cao ®Õn ®é chÝnh x¸c thÊp.
M¹ng líi khèng chÕ tr¾c ®Þa nhµ níc cña ViÖt Nam c¶ vÒ mÆt ph¼ng
vµ ®é cao ®Òu ®îc x©y dùng theo 4 h¹ng tuÇn tù lµ h¹ng I, h¹ng II, h¹ng III
vµ h¹ng IV. Líi h¹ng I phñ trïm quèc gia, líi h¹ng II ®îc chªm vµo líi
h¹ng I, sau ®ã ®îc chªm dµy thªm b»ng líi h¹ng III vµ h¹ng IV.
Tuú vµo yªu cÇu cña c«ng viÖc mµ lËp thªm c¸c líi khèng chÕ cÊp
thÊp h¬n nh: líi gi¶i tÝch, líi ®êng chuyÒn hoÆc líi khèng chÕ ®o
vÏ.Nhng c¸c líi nµy ph¶i ®o nèi víi líi khèng chÕ nhµ níc.
C¸c quy ®Þnh kh¸c vÒ c¬ së to¸n häc ph¶i tu©n thñ theo c¸c quy ®Þnh
cña quy ph¹m hiÖn hµnh.
2. PhÐp chiÕu b¶n ®å
BÒ mÆt h×nh cÇu cña tr¸i ®Êt chØ cã thÓ ®îc biÓu thÞ ®ång d¹ng trªn
qu¶ dÞa cÇu, ®Ó nghiªn cøu bÒ mÆt traÝ ®Êt mét c¸ch chi tiÕt chóng ta b¾t buéc
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n ®o ¶nh vµ viÔn th¸m
Sinh viªn: Vò V¨n Cêng Líp Tr¾c ®Þa A – K48
- 5 -
ph¶i sö dông b¶n ®å, vÊn ®Ò cÇn thiªt lµ ph¶i biÓu thÞ bÒ mÆt h×nh cÇu cña tr¸i
®Êt lªn mÆt ph¼ng. ViÖc chuyÓn tõ mÆt Elipxoid lªn mÆt ph¼ng lµ nhê phÐp
chiÕu b¶n ®å.
PhÐp chiÕu b¶n ®å thÓ hiÖn quan hÖ to¹ ®é c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt vµ to¹
®é c¸c ®iÓm trªn mÆt ph¼ng b»ng ph¬ng ph¸p to¸n häc.
Tuú thuéc vµo tÝnh chÊt biÓu diÔn hoÆc mÆt ph¼ng phô trî ta cã c¸c
phÐp chiÕu kh¸c nhau nh: phÐp chiÕu ®ång gãc, ®ång diÖn tÝch, phÐp chiÕu tù
do, phÐp chiÕu gi÷ ®é dµi theo mét híng nhÊt ®Þnh, chiÕu h×nh nãn, chiÕu
h×nh trô gi¶, h×nh nãn gi¶ vµ chiÕu ph¬ng vÞ :
a. PhÐp chiÕu Gauss-kruger vµ hÖ to¹ ®é ph¼ng Gauss-Kruger
H×nh 1.1. PhÐp chiÕu Gauss-Kruger
*PhÐp chiÕu Gauss-Kruger : Lµ phÐp chiÕu h×nh trô ngang ®ång gãc dïng
®Ó tÝnh to¹ ®é cña m¹ng líi tr¾c ®Þa còng nh tÝnh to¸n líi to¹ ®é b¶n ®å
dung cho b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín.
PhÐp chiÕu chia bÒ mÆt tr¸i ®Êt thµnh 60 mói mçi mói 60vµ ®¸nh sè thø
tù tõ t©y sang ®«ng tÝnh tõ kinh tuyÕn gèc ®i qua ®µi thiªn v¨n Grennwich
.Mçi mói ®îc chia thµnh hai phÇn ®èi xøng nhau qua kinh tuyÕn trôc
DiÖn tÝch cña mói chiÕu lín h¬n trªn mÆt cÇu. HÖ sè biÕn d¹ng trªn kinh
tuyÕn gi÷a b»ng 1 vµ t¨ng tõ kinh tuyÕn gi÷a vÒ hai kinh tuyÕn biªn gi¶m tõ
xÝch ®¹o vÒ hai cùc.
*HÖ to¹ ®é vu«ng gãc ph¼ng Gauss-Kruger ;HÖ to¹ ®é nµy ®îc x©y dùng
trªn mÆt ph¼ng mói 60cña phÐp chiÕu Gauss-Kruger. Trong ®ã nhËn h×nh
chiÕu cña kinh tuyÕn gèc lµm trôc X cßn nhËn XÝch ®¹o lµm trôc.
Nh vËy ; nÕu tÝnh tõ ®iÓm gèc vÒ phÝa B¾c X mang dÊu d¬ng, vÒ phÝa
nam mang dÊu ©m, cßn Y vÒ phÝa ®«ng mang dÊu d¬ng vÒ phÝa t©y mang dÊu
©m