11. Kích thöôùc Ellipsoid traùi ñaát ñaëc tröng baèng hai
baùn truïc (baùn truïc lôùn a, baùn truïc nhoû b) vaø doä
deït α tính theo coâng thöùc:
a
b
O
a
ba −
=α (1.1)
16. 1.3.2. Heä toïa ñoä giaû
ñònh
Khi ño veõ baûn ñoà ôû
khu vöïc nhoû vaø ñoäc
laäp khoâng coù hoaëc ôû
xa löôùi khoáng cheá toïa
ñoä Nhaø nöôùc, chuùng
ta coù theå giaû ñònh
moät heä toïa ñoä vuoâng
goùc, trong ñoù choïn
truïc tung OX laø höôùng
Baéc – Nam hoaëc
höôùng gaàn ñuùng ox.
Ngoaøi ra, ñeå traùnh trò
soá x vaø y mang daáu
aâm neân choïn goác toïa
ñoä O ôû goùc Taây –
Namcuûa khu ño
A
o
x
y
X
Y
O
KHU ĐO
yA
xA
17. 1.3.3. Pheùp chieáu UTM vaø heä toïa ñoä Nhaø nöôùc
VN-2000
1. Pheùp chieáu UTM
• Phép chiếu bản đồ UTM (Universal Transverse
Mercator) là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc và
được thực hiện như sau:
• Chia trái đất thành 60 múi bởi các đường kinh tuyến
cách nhau 60
, đánh số thứ tự từ 1 đến 60 bắt đầu từ kinh
tuyến gốc Greenwich và tăng dần sang phía đông.
• Dựng hình trụ ngang cắt mặt cầu trái đất theo hai
đường cong đối xứng với nhau qua kinh tuyến giữa múi
và có tỷ lệ chiếu k = 1 (không bị biến dạng chiều
dài). Kinh tuyến trục nằm ngoài mặt trụ có tỷ lệ chiếu
k = 0.9996
18. • Dùng tâm trái đất làm tâm chiếu, lần lượt chiếu từng múi lên mặt
trụ theo nguyên lý của phép chiếu xuyên tâm. Sau khi chiếu, khai
triển mặt trụ thành mặt phẳng.
• Phép chiếu UTM có ưu điểm là độ biến dạng được phân bố đều và
có trị số nhỏ; mặt khác hiện nay để thuận tiện cho việc sử dụng hệ
tọa độ chung trong khu vực và thế giới Việt Nam đã sử dụng lưới
chiếu này trong hệ tọa độ Quốc gia VN-2000 thay cho phép
chiếu Gauss-Kruger trong hệ tọa độ cũ HN-72.
19. 2. H t a vuoâng goùc Qu c gia VN2000ệ ọ độ ố
• Trong phép chiếu UTM, các múi chiếu đều có kinh tuyến
trục suy biến thành đường thẳng đứng được chọn làm trục
OX; xích đạo suy biến thành đường nằm ngang chọn
làm trục OY, đường thẳng OX vuông góc với OY tạo thành
hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM trên các múi chiếu.
• Để trị số hoành độ Y không âm, người ta quy ước dời trục
OX qua phía tây 500km (ngoaøi ra ở những nhöõng khu
vöïc thuộc Tây bán cầu người ta quy định dịch trục OY về
phía Tây 10.000km để tránh giá trị X âm) và quy định ghi
hoành độ Y có kèm số thứ tự múi chiếu ở phía trước (X =
2524376,437; Y = 18.704865,453). Trên bản đồ địa hình,
để tiện cho sử dụng người ta đã kẻ những đường thẳng
song song với trục OX và OY tạo thành lưới ô vuông
tọa độ. Hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM này được sử
dụng trong hệ tọa độ VN-2000.
20. • Hệ tọa độ VN-2000 được Thủ tướng Chính phủ quyết định là hệ là
hệ tọa độ Trắc địa- Bản đồ Quốc gia Việt Nam và có hiệu lực từ
ngày 12/8/2000. Hệ tọa độ này có các đặc điểm:
• Sử dụng Elipxoid WGS-84 (World Geodesic System 1984) làm Elip
thực dụng, Elip này có bán trục lớn a = 6378137, độ det α = 1:298,2
• Sử dụng phép chiếu và hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM.
• Gốc tọa độ trong khuôn viên Viện Công nghệ Địa chính, Hoàng
Quốc Việt, Hà Nội.
Ñöôøng caùt tuyeán +y(E)
+y(E)
180k
m
O
+x(N)
500km
10.000k
m
O
21. 1.3.4. H t a c cệ ọ độ ự
• Trên mặt phẳng chọn điểm O làm
điểm cực và một hướng cố định OA
làm trục cực.
• Vị trí của điểm i nào đó được xác
định bởi góc cực và cạnh cực Si.
Góc cực là góc bằng tính từ hướng
trục cực OA theo chiều kim đồng hồ
đến hướng cạnh cực Si , còn cạnh
cực Si là chiều dài ngang tính từ
điểm gốc O đến điểm i. Hệ tọa độ
cực được áp dụng khi đo vẽ trực
tiếp bản đồ địa hình ở thực địa và
được sử dụng nhiều khi cần chuyển
các điểm thiết kế ra thực địa trong
lĩnh vực xây dựng, giao thông, thủy
lợi….
Δ
Δ
1
2
A
O
S1
S2
Hình 1.5
22. 1.3.5. Heä ñoâï cao thöôøng
Trong mạng lưới khống chế độ cao sử dụng hệ độ cao
thường, trong đó độ cao tuyệt đối của điểm trên bề mặt đất là
khoảng cách tính theo hướng dây dọi từ điểm đó đến mặt thuûy
chuaån goác và hiệu độ cao giữa hai điểm gọi là chênh cao.
Cũng có thể hiểu gần đúng là “chênh cao giữa hai điểm là
khoảng cách tính theo phương dây dọi giữa hai mặt phẳng thủy
chuẩn quy ước đi qua hai điểm đó”.
23. • Trên hình bên, HA và HB là độ cao thường của hai điểm A và B,
còn chênh cao giữa hai điểm là hAB=HB-HA.
• Trị số độ cao của các mốc trong mạng lưới khống chế độ cao
của Việt Nam cho đến nay vẫn còn là độ cao đo được so với
mặt thủy chuẩn gốc đi qua điểm gốc ở đảo Hòn Dấu - Đồ Sơn –
Hải Phòng.
24. 1.4. ÑÒNH HÖÔÙNG ÑÖÔØNG THAÚNG.1.4. ÑÒNH HÖÔÙNG ÑÖÔØNG THAÚNG.
HAI BAØI TOAÙN CÔ BAÛN TRONG TRAÉCHAI BAØI TOAÙN CÔ BAÛN TRONG TRAÉC
ÑÒAÑÒA
1.4.1 Ñònh höôùng ñöôøng thaúng
Muoán ñònh vò moät ñöôøng thaúng treân maët ñaát hay
treân baûn ñoà, ngoaøi ñoä daøi caàn phaûi bieát höôùng
cuûa noù. Vieäc xaùc ñònh quan heä giöõa moät ñöôøng
thaúng vôùi moät höôùng goác ban ñaàu nhaát ñònh laáy
laøm “höôùng chuaån” goïi laø ñònh höôùng ñöôøng
thaúng.
Trong traéc ñòa, thöôøng söû duïng höôùng baéc kinh
tuyeán thöïc (ñöôïc xaùc ñònh baèng quan saùt thieân vaên),
höôùng baéc kinh tuyeán töø (xaùc ñònh baèng kim töø ñòa
baøn) hoaëc höôùng baéc kinh tuyeán giöõa (hay ñöôøng
thaúng song song vôùi kinh tuyeán giöõa) laøm höôùng
chuaån.
37. • Thaønh laäp maûnh baûn ñoà quoác teá tyû leä
1/1.000.000 theo pheùp chieáu hình noùn ñoàng goùc.
• Laáy maûnh baûn ñoà quoác teá laøm cô sôû ñeå chia ra
caùc loaïi baûn ñoà coù tyû leä khaùc nhau.
• Thaønh laäp maûnh baûn ñoà quoác teá: Theo kinh
tuyeán chia traùi ñaát thaønh 60 coät, moãi coät coù giaù
trò 60
, ñaùnh soá töø 1÷60, baét ñaàu töø kinh tuyeán 1800
sang phía taây baùn caàu qua phía ñoâng roài trôû veà
kinh tuyeán 1800
. Theo vó tuyeán chia traùi ñaát thaønh
caùc ñai, moãi ñai coù giaù tri 40
, ñaùnh soá theo caùc chöõ
caùi A, B, C… Y (tröø I vaø O) baét ñaàu töø xích ñaïo veà
hai cöïc. Caùc coät vaø ñai theo caùch chia nhö treân taïo
neân caùc khung hình thang coù kích thöôùc 60
×40
ñöôïc veõ
vôùi tyû leä 1/1.000.000 goïi laø maûnh baûn ñoà quoác
teá hay cô sôû. Maûnh baûn ñoà cô sôû ñöôïc goïi teân theo
ñai vaø coät (Ví duï: Maûnh chöùa thuû ñoâ Haø Noäi coù
teân NF-48). Laõnh thoå Vieät Nam chuû yeáu naèm vaøo
38. • Heä thoáng phaân maûnh baûn
ñoà heä toïa ñoä quoác gia VN-
2000: Ñöôïc chia ra caùc tyû leä
töø 1/500.000 ñeán 1/500.
Khaùc vôùi heä thoáng UTM veà
soá löôïng, kích thöôùc, caùch
chia, nhöng thoáng nhaát teân
goïi vaø ñaùnh soá theo nguyeân
taéc töø traùi sang phaûi, töø
treân xuoáng döôùi.
A
B
C
D
E
32 33
30
G
31
34
39. Sô ñoà phaân maûnh
1/1.000.000
(6×40
) NF-48
1/500.000 (3×20
)
NF-48-D
1/250.000
(1,5×10
) NF-48-D-
4
1/100.000 (30×30’)
NF-48-96
1/50.000
(15×15’) NF-
48-96-D
1/25.000
(7,5×7,5’)
NF-48-96-D-d
4(2×2) A B
C D
4(2×2) 1 2
3 4
96(8×12)
1
÷12
85÷96
4(2×2) A B
C D
4(2×2) a b
c d
1/10.000 (3’45”)
NF-48-96-D-
d-4
1/5.000 (1’52”5)
NF-48-96-
(256)
1/2.000 (37”5)
NF-48-96-
(256-k)4(2×2) 1
2
3
4
256 1 ÷ 16
(16×16) 241÷256
9(3×3) a b
c
d e
f
g h
k
1/1.000 (18”75)
NF-48-96-(256-
k-IV)
1/500 (9”4)
NF-48-96-(256-
k-16)
4(2×2) I ÷ II
III÷IV
16(4×4) 1 ÷ 4
13÷16
40. 1.7. PHÖÔNG PHAÙP BIEÅU THÒ ÑÒA1.7. PHÖÔNG PHAÙP BIEÅU THÒ ÑÒA
HÌNH, ÑÒA VAÄT TREÂN BAÛN ÑOÀ ÑÒAHÌNH, ÑÒA VAÄT TREÂN BAÛN ÑOÀ ÑÒA
HÌNHHÌNH
1.7.1 Phương pháp biểu thị địa hình
Ñòa hình hay coøn goïi laø
daùng ñaát.
• Ñoái vôùi daùng ñaát, coù nhieàu
caùch bieåu dieãn (Phöông phaùp
keû vaân; Phöông phaùp toâ maøu;
Phöông phaùp ghi ñoä cao…).
Nhöng chuû yeáu nhaát laø phöông
phaùp duøng ñöôøng bình ñoä
(ñoàng möùc).
Ñöôøng bình ñoä laø nhöõng
ñöôøng noái lieàn caùc ñieåm coù
cuøng ñoä cao treân maët ñaát. Hay
giao tuyeán cuûa maët ñaát töï
nhieân vaø caùc maët phaúng song
h
P
46. 3. Ño caàn thieát vaø ño thöøa
Ñeå ñaùnh giaù ñoä chính xaùc keát quaû ño, moät ñaïi
löôïng ñöôïc ño ít nhaát hai laàn (ño keùp), thoâng thöôøng
ño nhieàu laàn taïo ra moät taäp hôïp caùc trò ño goïi laø
daõy trò ño, trong ñoù coù trò ño caàn thieát vaø caû trò
ño “thöøa”.
2.1.2. Tr th c, sai s th c, tr bình sai và s hi u ch nhị ự ố ự ị ố ệ ỉ
Baát kyø moät pheùp ño naøo duø hoaøn chænh ñeán ñaâu
vaãn coù sai soá, nghóa laø khoâng theå xaùc ñònh ñöôïc trò
thöïc cuûa ñaïi löôïng caàn ño.
Neáu goïi L laø trò ño, Lo laø trò thöïc cuûa moät ñaïi löôïng
ño naøo ñoù thì sai soá thöïc cuûa noù laø: ΔL = Lo- L
Sai soá thöïc luoân toàn taïi, do ñoù caàn phaûi tìm ra quy
luaät ñeå xaùc ñònh noù. Trò thöïc trong thöïc teá khoâng
theå tìm ñöôïc maø ta chæ tìm ñöôïc trò saùc xuaát nhaát
baèng caùch hieäu chænh soá hieåu chænh v vaøo trò ño L,
47. 2.2. NGUOÀN GOÙC CUÛA SAI SOÁ ÑO VAØ PHAÂN2.2. NGUOÀN GOÙC CUÛA SAI SOÁ ÑO VAØ PHAÂN
LOAÏI CAÙC SAI SOÁ ÑOLOAÏI CAÙC SAI SOÁ ÑO
2.2.1. Nguoàn goác cuûa sai soá ño
Coù raát nhieàu nguyeân nhaân gaây ra sai soá ño nhöng coù
theå quy goäp thaønh 3 nguyeân nhaân chuû yeáu sau ñaây:
Sai soá do ngöôøi: Laø sai soá do caùc giaùc quan cuûa con
ngöôøi khoâng chuaån xaùc gaây neân
Sai soá do duïng cuï, maùy moùc: Laø sai soá do söû duïng
duïng cuï vaø maùy moùc khoâng chính xaùc
Sai soá do moâi tröôøng ño: Laø sai soá do thôøi tieát khi ño
khoâng oån ñònh vaø do möùc ñoä phöùc taïp cuûa yeáu toá
ñòa hình, ñòa vaät gaây neân.
2.2.2. Phaân loaïi cuûa caùc sai soá ño
• Sai soá thoâ: Hay sai laàm, laø söï nhaàm laãn trong quaù
trình ño tính, thöôøng coù giaù trò lôùn, coù theå khaéc
phuïc baèng caùch ño nhieàu laàn vaø kieåm tra keát quaû
48. • Sai soá heä thoáng: Laø sai soá coù ñoä lôùn vaø daáu
khoâng ñoåi, thöôøng do duïng cuï hoaëc thoùi quen cuûa
ngöôøi ño gaây ra, ñöôïc laëp ñi laëp laïi trong caùc laàn ño
vaø tích luõy daàn vaøo keát quaû ño. Coù theå phaùt hieän
vaø loaïi tröø.
• Sai soá ngaãu nhieân: Sai soá phaùt sinh ngoaøi yù thöùc
con ngöôøi, coù ñoä lôùn vaø daáu bieán thieân phöùc taïp,
khoâng theå loaïi tröø ra khoûi keát quaû ño maø chæ coù
theå giaûm thieåu baèng vieäc söû duïng caùc phöông phaùp,
duïng cuï ño chính xaùc. Tuy nhieân, vôùi soá laàn ño ñuû
lôùn, sai soá ngaãu nhieân tuaân theo luaät phaân boá
chuaån Gauss. Ñaây laø ñoái töôïng nghieân cöùu chuû yeáu
cuûa lyù thuyeát sai soá ño.
Sai soá ngaãu nhieân coù moät soá ñaëc tính sau ñaây:
- Trò tuyeät ñoái cuûa sai soá ngaãu nhieân khoâng vöôït
quaù moät giôùi haïn nhaát ñònh, phuï thuoäc chuû yeáu
49. • - Sai soá ngaãu nhieân coù trò tuyeät ñoái caøng nhoû,
khaû naêng xuaát hieän caøng nhieàu vaø ngöôïc laïi.
• - Caùc sai soá ngaãu nhieân aâm vaø döông coù trò tuyeät
ñoái baèng nhau thì khaû naêng xuaát hieän ngang nhau.
• - Khi soá laàn ño (n) taêng leân voâ haïn, soá trung bình
coäng cuûa sai soá ngaãu nhieân seõ tieán ñeán 0.
0
n
Lim =
∆∑
n→∞
50. 2.3. TIEÂU CHUAÅN ÑAÙNH GIAÙ CAÙC KEÁT2.3. TIEÂU CHUAÅN ÑAÙNH GIAÙ CAÙC KEÁT
QUAÛ ÑO TRÖÏC TIEÁP CUØNG ÑOÄ CHÍNH XAÙCQUAÛ ÑO TRÖÏC TIEÁP CUØNG ÑOÄ CHÍNH XAÙC
2.3.1.Sai soá trung bình
• Là trị trung bình cộng các trị tuyệt đối các sai số thực thành
phần, được xác định bởi công thức:
• Trong đó các ∆i là các sai số thực thành phần; n là số lần đo.
2.3.2. Sai số trung phương
• Là căn bậc hai của trị trung bình cộng của bình phương các sai số
thực thành phần:
[ ]
nn
n∆++∆+∆
±
∆
±=
...21
θ
[ ]
nn
m n
22
2
2
1 ... ∆++∆+∆
±=
∆∆
±=
51. 2.3.3. Sai số giới hạn
• Ta biết giới hạn sai số đo phụ thuộc vào điều kiện đo. Trị đo nào
đó có sai số vượt qua giới hạn đó số sẽ được coi là không
đảm bảo độ chính xác. Qua khảo sát 1000 sai số ngẫu
nhiên trong cùng điều kiện đo, chỉ có ba sai số ngẫu nhiên có trị
số bằng ba lần sai số trung phương; điều đó có nghĩa là những
sai số có trị số lớn như vậy xuất hiện rất hữu hạn. Vì thế quy
định sai số giới hạn là Δmax= 3m; trong trắc địa công trình Δmax =
2m.
2.3.4. Sai soá trung phöông töông ñoái
Caùc sai soá thöïc (∆), sai soá trung phöông moät laàn ño
(m) laø caùc sai soá tuyeät ñoái. Khi caàn thieát phaûi so
saùnh ñoä chính xaùc xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng ño cuøng
loaïi coù ñoä lôùn khaùc nhau, nhaát laø trong ño ñoä daøi
(khoaûng caùch), thöôøng söû duïng sai soá trung phöông
töông ñoái (1/T).
52. Sai soá trung phöông töông ñoái ñöôïc hieåu laø tæ
soá giöõa sai soá trung phöông moät laàn ño (m) vaø
ñoä lôùn cuûa ñaïi löôïng ño (X) theo coâng thöùc
döôùi ñaây. Sai soá trung phöông töông ñoái caøng
nhoû (töùc maãu soá caøng lôùn) thì ñoä chính xaùc
ño caøng cao vaø ngöôïc laïi.
T
1
m/X
1
X
m
==
53. 2.4. ÑAÙNH GIAÙ CAÙC KEÁT QUAÛ ÑO GIAÙN2.4. ÑAÙNH GIAÙ CAÙC KEÁT QUAÛ ÑO GIAÙN
TIEÁP CUØNG ÑOÄ CHÍNH XAÙCTIEÁP CUØNG ÑOÄ CHÍNH XAÙC
2.4.1. Haøm soá coù daïng toång quaùt
Ñaïi löôïng ño giaùn tieáp laø haøm soá cuûa caùc ñaïi
löôïng ño tröïc tieáp. Do vaäy, ñaùnh giaù ñoä chính xaùc
caùc ñaïi löôïng ño giaùn tieáp thöïc chaát laø tìm sai soá
trung phöông cuûa haøm caùc trò soá ño tröïc tieáp.
Giaû söû coù haøm soá daïng toång quaùt (z), caùc bieán
soá ñoäc laäp ño tröïc tieáp (x1, x2 … xn) mang sai soá ngaãu
nhieân. Sai soá trung phöông cuûa haøm (mz) ñöôïc tính
theo coâng thöùc (2.1), trong ñoù (∂f/∂xi) laø caùc ñaïo
haøm rieâng phaàn cuûa haøm (z) theo töøng bieán soá
ñoäc laäp.
2
n
2
n
2
2
2
2
2
1
2
1
2
z m
x
f
...m
x
f
m
x
f
m
∂
∂
++
∂
∂
+
∂
∂
=
2
i
2
i
z m
x
f
m
∂
∂
Σ±= (2.1)
54. 2.4.2. Moät soá daïng haøm thoâng duïng
Vaän duïng coâng thöùc toång quaùt (2.1) tính sai
soá trung phöông cho caùc daïng haøm thöôøng
gaëp trong traéc ñòa, bao goàm:
• Haøm coù daïng toång ñaïi soá, trong ñoù x1, x2
… xn laø caùc bieán soá ño ñoäc laäp. Sai soá trung
phöông cuûa haøm (mz) ñöôïc tính theo coâng thöùc:
nxxxz ±±±= ...21
22
2
2
1 nz mmmm +++±= ... (2.2)
55. • Haøm coù daïng tuyeán tính, trong ñoù x1, x2 … xn
laø caùc bieán soá ño ñoäc laäp, k1, k2 … kn laø caùc
heä soá töông öùng. Sai soá trung phöông cuûa
haøm (mZ) ñöôïc tính theo coâng thöùc (2.1).
nnxkxkxkz ±±±= ...2211
2
n
2
n
2
2
2
2
2
1
2
1z mk...mkmkm +++±= (2.3)
64. • Tröôøng hôïp maët ñaát baèng phaúng: Khoaûng caùch
naèm ngang (S) giöõa hai ñieåm A vaø B ñöôïc tính theo ñoä
daøi thöôùc (l), soá laàn ñaët thöôùc (n), phaàn dö (z) vaø
soá hieäu chænh sai soá (δ).
• Tröôøng hôïp maët ñaát doác: Coù theå duøng phöông
phaùp ño baäc thang, nhôø oáng thaêng baèng daøi ñeå ñaët
thöôùc naèm ngang vaø daây doïi ñaùnh daáu caùc ñieåm
treân maët ñaát.
• Neáu maët ñaát doác ñeàu vaø phaúng: Coù theå ño ñoä
daøi theo höôùng doác (D) vaø goùc nghieâng maët ñaát (V),
δ++= zl.nS (3.1)
Vcos.DS = (3.2)
A
B
(l)
S
V
65. 3. Ñoä chính xaùc ño khoaûng caùch baèng thöôùc daây
• Caùc nguoàn sai soá trong ño thöôùc daây: Sai soá do kieåm
nghieäm thöôùc (ñoä daøi thöôùc thöïc teá khaùc ñoä daøi thöôùc
lyù thuyeát); Sai soá do ñònh ñöôøng thaúng; Sai soá do ñaët
thöôùc (cong, veânh, voõng…); Sai soá do löïc caêng thöôùc; Sai
soá do co daõn thöôùc (aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä, moâi
tröôøng…); Sai soá do ñoïc soá...
• Ñaùnh giaù ñoä chính xaùc: Ñeå ñaùnh giaù ñoä chính xaùc ño
khoaûng caùch baèng thöôùc daây, phaûi ño nhieàu laàn vaø
duøng sai soá trung phöông töông ñoái (1/T) tính töø sai soá
thöïc (∆) hoaëc sai soá gaàn ñuùng nhaát (V).
Trong thöïc teá, thöôøng tieán haønh ño keùp theo hai chieàu
thuaän nghòch treân ñoaïn thaúng caàn ño vaø söû duïng sai soá
töông ñoái kheùp kín (töùc tyû soá giöõa ñoä cheânh cuûa 2 giaù
trò ño vôùi giaù trò trung bình) ñeå ñaùnh giaù ñoä chính xaùc
theo coâng thöùc:
T
1
S
SS
tb
dt
=
−
(3.3)
66. • Haïn sai cho pheùp: Thoâng thöôøng ñoä chính xaùc ño
khoaûng caùch baèng thöôùc daây chæ ñaït trong khoaûng
töø 1/1.000÷1/3.000 tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän ñòa
hình. Do vaäy, yeâu caàu veà ñoä chính xaùc caàn caên cöù
vaøo tình hình cuï theå. Theo quy ñònh:
Nôi ñòa hình baèng phaúng:
Nôi ñòa hình phöùc taïp:
Ñeå naâng cao ñoä chính xaùc leân 1/5.000 phaûi söû
duïng thöôùc theùp chính xaùc ñaõ qua kieåm nghieäm,
ñònh ñöôøng ño toát, thöïc hieän nghieâm ngaët caùc thao
taùc kyõ thuaät trong quaù trình ño…
3000
1
T
1
Lim
=
1000
1
T
1
Lim
=
67. 3.3. Phöông phaùp ño khoaûng caùch giaùn tieáp baèng maùy
quang hoïc
1. Nguyeân lyù caïnh ñaùy
Phöông phaùp quang hoïc ño khoaûng caùch döïa treân cô sôû caùc
daây thò cöï ñöôïc taïo ra trong oáng kính caùc maùy traéc ñòa theo
nguyeân lyù caïnh ñaùy.
Giaû söû muoán ño khoaûng caùch naèm ngang giöõa hai ñieåm A
vaø B treân maët ñaát. Tieán haønh ñaët maùy quang hoïc taïi A,
döïng moät caïnh ñaùy (naèm ngang hay thaúng ñöùng) taïi B (coøn
goïi laø mia).
• Tröôøng hôïp caïnh ñaùy naèm ngang: Neáu ñoä daøi caïnh ñaùy
coá ñònh baèng (n), khoaûng caùch ngang (S) phuï thuoäc duy nhaát
vaøo goùc ngaém (α) theo coâng thöùc (3.4). Vieäc ño tính khoaûng
caùch trôû thaønh vieäc ño goùc baèng (α).
A
B
n
α
S
2
cot
2
n
S
α
= (3.4)
68. • Tröôøng hôïp caïnh ñaùy thaúng ñöùng: Töông öùng vôùi goùc
ngaém (α) khoâng ñoåi coù theå xaùc ñònh treân caïnh ñaùy (mia)
caùc giaù trò (n) khaùc nhau trong moái quan heä vôùi khoaûng
caùch ngang (S). Giaû söû treân löôùi chöõ thaäp trong oáng kính
maùy kinh vó coù theå taïo ra caïnh p. Ta coù theå vieát:
Theo ñoù, vieäc ño khoaûng caùch ngang giöõa hai ñieåm A, B
trôû thaønh vieäc xaùc ñònh khoaûng caùch ñöùng (n) treân caïnh
ñaùy (mia) töông öùng vôùi daây ño (p) trong oáng kính.
Sai soá trung phöông töông ñoái ño khoaûng caùch baèng mia
ñöùng khoâng phuï thuoäc vaøo ñoä daøi ñöôøng ño nhö mia
ngang, neân mia ngang chæ ñöôïc söû duïng khi ñöôøng ño ngaén
(thöôøng khoâng vöôït quaù 100m).
n
p
f
S
p
f
n
S
=→=
n.kS = (3.5)
conste
p
f
k ==
α
A
B
p
f
n
S
69. 2. Phöông phaùp daây thò cöï thoâng thöôøng
Theo nguyeân lyù treân, daây thò cöï thoâng thöôøng laø moät
caëp vaïch ngaén naèm ñoái xöùng qua daây ngang (hoaëc daây
ñöùng) cuûa löôùi chöõ thaäp trong oáng kính. Khoaûng caùch
giöõa hai vaïch (p) ñöôïc choïn trong moái quan heä vôùi tieâu cöï
kính vaät (f) vaø goùc ngaém (α) sao cho k luoân luoân laø moät
haèng soá chaün (thöôøng laø 100 hay 200).
Ñeå xaùc ñònh trò soá n töông öùng vôùi goùc ngaém α (töùc p),
thoâng thöôøng söû duïng mia ñöùng laøm baèng goã hoaëc
nhoâm, daøi 3-4m, ñöôïc chia vaïch ñeán cm vaø ñaùnh daáu
töøng dm vaø töøng meùt.
p
np α
Mia
70. Khi ño ngaém treân maët ñaát, do ñòa hình phöùc taïp, phaûi
söû duïng truïc ngaém naèm nghieâng (khoâng vuoâng goùc vôùi
mia) neân soá ñoïc treân mia thöïc teá thay ñoåi. Giaû söû coù
moät mia töôûng töôïng vuoâng goùc vôùi truïc ngaém, coi caùc
tia ngaém töø maùy ñeán mia gaàn nhö song song. Ta coù:
Neáu tính ñeán aûnh höôûng cuûa caùc nguoàn sai soá khaùc, thì
ñoä chính xaùc ño daøi baèng daây thò cöï thoâng thöôøng trong
haàu heát caùc tröôøng hôïp chæ ñaït.
Vcos.DS =
≈′
′=
Vcos.nn
n.kD
A
α
V
S
B
D
n/2n’/2
Vcos.n.kS 2
=
500
1
300
1
T
1
÷=
(3.6)
71. 3. Phöông phaùp daây thò cöï töï ñoäng
Ñeå ñôn giaûn ño khoaûng caùch ngang, trong caùc maùy kinh vó
quang hoïc chính xaùc (Theo; Dahlta…) thöôøng xaây döïng daây
thò cöï “töï ñoäng” daïng hình cung, cho pheùp ñöa khoaûng caùch
nghieâng veà khoaûng caùch ngang vôùi giaù trò goùc ñöùng baát
kyø. Nguyeân lyù caáu taïo daây thò cöï töï ñoäng laø döïa vaøo
söï bieán ñoåi khoaûng caùch giöõa 2 daây ño p (thöïc chaát laø
goùc ngaém α) theo goùc nghieâng (V). Töùc p laø moät haøm soá
cuûa V, khi V = 00
(truïc ngaém naèm ngang) p coù giaù trò cöïc ñaïi
vaø giaûm daàn khi V taêng leân. Ñaët:
n
B
A
α
V
S
consteVcos
p
f
k 2
==
Vcos
k
f
p 2
=
V0
p (mm)
00
3,348
+300
2,500
−300
2,522
(3.7)
72. Theo ñoù, moät bieåu ñoà ñöôïc xaây döïng vaø khaéc treân
moät taám kính moûng bao goàm moät cung cô baûn NN; tia
böùc xaï cô baûn OA vaø moät ñöôøng cong goïi laø daây thò cöï
töï ñoäng EE ñöôïc taïo thaønh nhö sau:
Treân ñöôøng tia böùc xaï cô baûn OA laáy AB = pmax (töông öùng
vôùi V = 00
). Töø tia cô baûn OA, veà hai phía, döïng caùc goùc
bieán ñoåi töø 0 ñeán ± V. Töông öùng vôùi caùc goùc Vi theo
höôùng böùc xaï laáy caùc ñoaïn coù giaù trò pi ñöôïc caùc ñieåm
a, b, c… Noái taát caû caùc ñieåm ñoù laïi ta ñöôïc daây cung EE.
N N
E E
O
A
B
−V +V
ab
pmaxp1p2
c
p3
Taám kính ñöôïc gaén lieàn
vôùi vaønh ñoä ñöùng sao cho
taâm O cuûa cung cô baûn
truøng vôùi taâm truïc quay
oáng kính, hình aûnh cuûa tia
böùc xaï cô baûn OA vaø cung
cô baûn NN nhôø moät heä
thoáng laêng kính hieän treân
löôùi chöõ thaäp truøng vaøo
daây ñöùng vaø daây ngang.
73. Do vaäy, taïi moät vò trí baát kyø cuûa oáng kính khi ngaém
mia, ta coù theå quan saùt ñöôïc moät phaàn daây thò cöï töï
ñoäng vaø coù theå xaùc ñònh ñöôïc giaù trò n treân mia caên cöù
vaøo daây cô baûn (NN) vaø daây thò cöï (EE). Khoaûng caùch
ngang giöõa hai ñieåm A vaø B ñöôïc tính theo coâng thöùc (3.8)
YÙ nghóa töï ñoäng ôû ñaây ñöôïc hieåu laø töï ñoäng tìm ñöôïc
khoaûng caùch ngang vôùi goùc nghieâng truïc ngaém baát kyø.
Neáu K = 100 vaø soá ñoïc treân mia tính baèng cm thì khoaûng
caùch ngang ñöôïc tính baèng meùt. Ñaây laø moät trong nhöõng
öu ñieåm cuûa phöông phaùp, ñaëc bieät laø nôi ñòa hình phöùc
taïp.
So vôùi daây thò cöï thoâng thöôøng, daây thò cöï töï ñoäng coù
ñoä chính xaùc khoâng cao hôn nhieàu, nhöng coù theå ñaït töø
±10 ÷ ±20cm/100 meùt. Töùc sai soá töông ñoái trong khoaûng:
1000
1
500
1
T
1
÷=
n.kS = (3.8)
74. 3.4. Phöông phaùp ño khoaûng caùch baèng soùng ñieän töø
Gaàn ñaây, caùc maùy traéc ñòa hieän ñaïi ñoä chính xaùc cao ñöôïc
saûn xuaát vaø söû duïng khaù phoå bieán trong thöïc teá, nhö maùy
ño xa ñieän quang vaø maùy toaøn ñaïc ñieän töû (Total Station),
moät heä thoáng keát hôïp giöõa maùy ño xa ñieän quang vôùi maùy
kinh vó ñieän töû. Ñaây laø phöông phaùp ño khoaûng caùch tröïc
tieáp baèng soùng ñieän töø do boä thu phaùt tín hieäu cuûa maùy
phaùt ra vaø truyeàn ñi trong khoâng gian vôùi moät toác ñoä nhaát
ñònh, keát hôïp vôùi heä thoáng göông phaûn chieáu cho pheùp ño xa
töø vaøi traêm meùt tôùi haøng chuïc km.
Nguyeân taéc hoaït ñoäng: Soùng ñieän töø phaùt ra töø nguoàn
(S) ñöôïc khuyeách ñaïi nhôø boä ñieàu bieán (D), qua heä thoáng
quang hoïc (x) höôùng ñeán göông phaûn xaï (R) vaø quay trôû veà
ñöôïc thu nhaän laïi bôûi boä thu tín hieäu (T). Nhôø boä xöû lyù (P)
xaùc ñònh ñöôïc thôøi gian (∆t) maø soùng lan truyeàn hoaëc ñoä
leäch pha (∆ϕ) giöõa hai thôøi ñieåm phaùt thu, laøm cô sôû tính
khoaûng caùch.
S D
TP
x R
75. Tröôøng hôïp thôøi gian maø soùng ñi veà ñöôïc xaùc ñònh tröïc
tieáp, khoaûng caùch giöõa hai ñieåm AB ñöôïc tính theo coâng
thöùc (3.9). Tuy nhieân ñoä chính xaùc thaáp neân ít ñöôïc söû
duïng.
Tröôøng hôïp ño pha, thöïc chaát laø vieäc xaùc ñònh soá löôïng
böôùc soùng nguyeân n vaø phaàn leû cuûa noù ∂ (hay ñoä leäch
pha ∆ϕ) lan truyeàn ñi veà treân ñöôøng ño, khoaûng caùch ño
ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (3.10).
2
tv
DtvD2
∆×
=→∆×= (3.9)
22
nDnD2
ϕ∆
+
λ
=→ϕ∆+λ= (3.10)
A B
2D= nλ+∂
λϕ
ϕ’
79. 4.1. NGUYEÂN LYÙ ÑO GOÙC BAÈNG VAØ
GOÙC ÑÖÙNG
• 4.1.1. Nguyeân lyù ño goùc baèng: Giaû söû coù ba ñieåm
A; O; B treân maët ñaát. Caàn ño goùc baèng coù ñænh taïi O.
Neáu coù theå taïo ra ñöôïc hai höôùng ngaém OA vaø OB thì
goùc hôïp bôûi hình chieáu cuûa hai höôùng ngaém treân
maët phaúng naèm ngang ñöôïc goïi laø goùc baèng (β). Do
vaäy, goùc baèng laø goùc nhò dieän taïo bôûi hai maët
phaúng thaúng ñöùng ñi qua hai höôùng ngaém. Ño goùc
baèng laø xaùc ñònh ñoä lôùn cuûa goùc nhò dieän β, coù giaù
trò bieán thieân töø 0÷3600
.
P
β
O
A
B
A’
B’
O’
80. • 4.1.2. Nguyeân lyù ño goùc ñöùng: Neáu ba ñieåm A; O; B coù
ñoä cao khaùc nhau, caùc höôùng ngaém OA; OB coù theå ôû
phía treân hay döôùi ñöôøng naèm ngang. Goùc hôïp bôûi
höôùng ngaém vaø hình chieáu cuûa noù treân maët phaúng
ngang goïi laø goùc ñöùng (kyù hieäu V), coù giaù trò töø
0÷900
. Neáu höôùng ngaém phía treân ñöôøng naèm ngang goùc
ñöùng coù giaù trò döông (+V) vaø ngöôïc laïi, phía döôùi ñöôøng
naèm ngang goùc ñöùng coù giaù trò aâm (−V). Ngoaøi goùc
ñöùng, trong traéc ñòa coøn söû duïng goùc ñænh trôøi (goùc
thieân ñænh, kyù hieäu Z), laø goùc hôïp bôûi höôùng thieân
ñænh cuûa phöông daây doïi vaø höôùng ngaém. Quan heä giöõa
V vaø Z nhö sau: A
B
O
Höôùng thieân
ñænh
Ñöôøng naèm
ngang
+V
Z
−V
Höôùng ngaém
leân
Höôùng ngaém
xuoáng
0
90=+VZ (4.1)
81. Duïng cuï ño goùc laø maùy kinh vó (Theodolites), ñöôïc cheá
taïo ñaàu tieân taïi Anh vaøo naêm 1730, cho pheùp taïo ra caùc
ñieàu kieän cô baûn theo nguyeân lyù treân, bao goàm:
• Vaønh ñoä ngang thay theá maët phaúng naèm ngang duøng ño
goùc baèng.
• Vaønh ñoä ñöùng thay theá maët phaúng thaúng ñöùng duøng ño
goùc ñöùng.
• OÁng kính taïo ra ñöôøng ngaém, maët phaúng ngaém vaø hình
chieáu höôùng ngaém treân maët phaúng ngang.
• Ñöôøng naèm ngang (truïc oáng thuûy) duøng ño goùc ñöùng.
• Caùc oác ñieàu khieån khoáng cheá chuyeån ñoäng cuûa caùc boä
phaän trong maùy khi ño ngaém.
Ña soá caùc maùy kinh vó coù naêng toaøn ñaïc (ño goùc, caïnh,
cheânh cao, ño chi tieát) phuïc vuï cho vieäc ño veõ ñòa hình. Gaàn
ñaây, caùc maùy toaøn ñaïc ñieän töû (Total Station) ra ñôøi, coù
nhieàu tính naêng thuaän lôïi vaø ñoä chính xaùc cao.
82. 4.2. Caáu taïo maùy ño goùc
• Phaân loaïi maùy
Theo caáu taïo: Maùy kinh vó cô hoïc (vaønh ñoä baèng kim loaïi,
ñoïc soá tröïc tieáp, hieän nay khoâng söû duïng). Maùy kinh vó
quang hoïc (vaønh ñoä baèng chaát deûo trong suoát, ñoïc soá giaùn
tieáp treân traéc vi thò kính). Maùy kinh vó ñieän töû (vaønh ñoä
caáu taïo ñaëc bieät, ñoïc soá treân maøn hình). Maùy toaøn ñaïc
ñieän töû (kinh vó ñieän töû keát hôïp vôùi may ño xa ñieän quang).
Theo ñoä chính xaùc: Kinh vó kyõ thuaät (sai soá trung phöông ño
goùc töø 15÷30”). Kinh vó chính xaùc (5÷10”). Kinh vó chính xaùc
cao (0,5÷2”).
• Caáu taïo chung: Goàm 3 boä phaän chính.
1. Boä phaän ngaém (chuû yeáu laø oáng kính)
2. Boä phaän ñoïc soá (goàm vaønh ñoä vaø vaønh du xích)
3. Boä phaän chieáu ñieåm vaø caân maùy.
Ngoaøi ra, coøn coù chaân maùy vaø caùc phuï kieän keøm theo.
83. Caáu taïo maùy kinh vó:
• (1)-Ống kính ngắm
• (2)-Bàn độ đứng
• (3)-Bàn độ ngang
• (4)-Ống kính hiển vi đọc số
• (5)-Ốc hãm và vi động bàn độ
ngang
• (6)- Gương lấy sáng
• (7)-Ống thủy dài bàn độ ngang
• (8)-Đế máy
• (9)-Ốc cân đế máy
Caùc truïc cô baûn:
• CC'- Trục ngắm của ống kính
• HH'-Trục quay của ống kính
• VV'- Trục quay của máy kinh vĩ
• LL'- Trục của ống thủy dài
102. Khi ño n voøng (coù thay ñoåi vò trí vaønh ñoä ngang cuûa
höôùng ñaàu tieân), neáu cheânh leäch caùc giaù trò ño treân
cuøng moät höôùng (xi) naèm trong haïn sai, tính giaù trò höôùng
trung bình (Z) theo coâng thöùc:
Ñoä chính xaùc ño goùc baèng theo phöông phaùp toaøn voøng
ñöôïc ñaùnh giaù baèng sai soá trung phöông höôùng ño trong
moät voøng ño (µ).
Sai soá trung phöông cuûa höôùng trung bình (Mz) ñöôïc tính:
n
x
Z i
j
∑
=
( )
jii
2
2
Zx;
)1n)(1k(
k −=δ
−−
δ∑
−δ∑
±=µ
(4.13)
(4.14)
n
Mz
µ
±= (4.15)
103. 3. Phöông phaùp ño laëp
Söû duïng khi yeâu caàu ñoä chính xaùc cao. Noäi dung cô
baûn cuûa phöông phaùp ño laëp laø söï laëp laïi p laàn
lieân tieáp goùc caàn ño treân vaønh ñoä ngang, nhöng
chæ ñoïc soá 2 laàn treân hai höôùng, höôùng ñaàu
cuûa laàn ño thöù nhaát vaø höôùng cuoái sau p laàn
laëp laïi. Giaù trò höôùng cuoái sau p laàn laëp (xp) vaø goùc
baèng (β) ñöôïc tính:
Do chæ ñoïc soá 2 laàn, neân giaûm ñöôïc sai soá ñoïc soá
aûnh höôûng ñeán keát quûa khi ño goùc baèng. Ñeå naâng
cao ñoä chính xaùc, ngöôøi ta thöôøng khoâng taêng soá laàn
laëp (p) leân quaù lôùn maø thöôøng taêng soá voøng ño (vì
β+= .pxx 1p
p
xx 1p −
=β (4.16)
104. • Nöûa laàn ño thuaän kính: Thöôøng laáy höôùng ban ñaàu
OA laø “0” hoaëc gaàn “0” cho thuaän lôïi, ngaém chính
xaùc ñieåm A, ñoïc soá treân vaønh ñoä (at). Khoùa vaønh
ñoä ngang, quay maùy thuaän chieàu kim ñoàng hoà ngaém
ñieåm B, ñoïc soá ñoïc kieåm tra treân vaønh ñoä (x). Taïi
höôùng ngaém OB, môû vaønh ñoä quay maùy thuaän chieàu
kim ñoàng hoà ngaém A nhöng khoâng ñoïc soá. Taïi höôùng
OA khoùa vaønh ñoä, quay maùy ngaém B. Nhö vaäy goùc
AOB ñaõ ñöôïc ño 2 laàn. Thao taùc töông töï nhö treân cho
caùc laàn laëp 3, 4,… p. ÔÛ laàn laëp cuoái cuøng khi ngaém
veà B, ñoïc soá treân vaønh ñoä (bt). Giaù trò goùc nöûa laàn
ño thuaän ñöôïc tính theo coâng thöùc:
p
ab tt
t
−
=β0
O
A
B
at
bt
90
180
270
bd
ad
(4.17)
106. Töông töï nhö phöông phaùp ño ñôn giaûn, sai soá
trung phöông ño goùc baèng theo phöông phaùp
laëp ñöôïc tính theo coâng thöùc (4.20).
So saùnh vôùi coâng thöùc (4.8) cho thaáy: Khi n =
p thì sai soá trung phöông ño goùc baèng theo
phöông phaùp ño laëp giaûm ñi (√p) laàn so vôùi
phöông phaùp ño ñôn giaûn.
2
2
02
0
2
2
p
m
m4.
p2
1
m =
=β
p
m
m 0
±=β
(4.20)
107. • 4.3. PHÖÔNG PHAÙP ÑO GOÙC ÑÖÙNG
• Giaû söû caàn ño goùc ñöùng V cuûa höôùng ngaém OA treân maët
ñaát. Tuøy theo yeâu caàu ñoä chính xaùc coù theå söû duïng caùch
ño hai vò trí vaønh ñoä (khi laäp löôùi khoáng cheá) hay moät vò trí
vaønh ñoä (khi ño chi tieát ñòa hình).
Thoâng thöôøng ñeå vaønh ñoä ñöùng beân traùi oáng kính, ngaém
chính xaùc ñieåm A, duøng oác vi ñoäng ñöa boït nöôùc oáng thaêng
baèng treân du xích vaønh ñoä ñöùng (neáu coù) vaøo giöõa, ñoïc soá
treân vaønh ñoä ñöùng (kyù hieäu Tr). Neáu ño hai vò trí vaønh ñoä,
tieán haønh ñaûo kính ñöa vaønh ñoä ñöùng sang phaûi, ngaém
chính xaùc laïi ñieåm A, ñieàu chænh boït nöôùc vaøo giöõa vaø ñoïc
soá treân vaønh ñoä ñöùng (kyù hieäu Ph). Tuøy thuoäc vaøo caùch
khaéc vaïch treân vaønh ñoä ñöùng maø caùc coâng thöùc tính toaùn
goùc ñöùng coù khaùc nhau.
VO
A
108. • Ñoái vôùi vaønh ñoä khaéc soá lieân tuïc theo chieàu kim
ñoàng hoà (0÷3600
), giaû söû trò soá MO döông. Goùc ñöùng
V ñöôïc tính theo trò ño moät vò trí vaønh ñoä ñöùng (Tr hay
Ph) nhö sau:
a-Ño thuaän kính b-Ño ñaûo kính
+−=
+∂=
MOTrV
MOV
0
360
−=
−∂=
MOPhV
MOV(4.21) (4.22)
350
30
18
0
170
210
150
330
10
20
190
200
160
90
270
0
340
A
MO
V
∂
A
350
30
180
170210
150330
10
20
190
200
160
90
270
0
340
MO
V
∂
P
h
Tr
109. Coäng tröø caùc coâng thöùc treân, ñöôïc coâng thöùc tính
goùc ñöùng vaø trò soá MO theo 2 vò trí vaønh ñoä ñöùng
(Tr vaø Ph):
• Ñoái vôùi vaønh ñoä khaéc soá ñoái xöùng. Chöùng minh
töông töï nhö treân, ta coù heä thoáng caùc coâng thöùc tính
goùc ñöùng (4.25). Löu yù: Khi tính toaùn, caùc soá ñoïc
treân vaønh ñoä coù giaù trò nhoû (0÷600
) phaûi coäng
theâm 3600
.
+
=
−
=
−=
−=
2
TrPh
MO
2
TrPh
V
MOPhV
TrMOV
(4.25)
2
360TrPh
MO
0
−+
=
2
360TrPh
V
0
+−
= (4.23)
(4.24)
112. 5.1. KHAÙI NIEÄM5.1. KHAÙI NIEÄM
Vò trí caùc ñieåm treân maët ñaát töï nhieân ñöôïc hoaøn toaøn xaùc
ñònh khi bieát toïa ñoä vaø ñoä cao. Ñoä cao tuyeät ñoái cuûa moät
ñieåm laø khoaûng caùch theo ñöôøng daây doïi töø ñieåm ñoù ñeán
maët thuûy chuaån traùi ñaát. Neáu bieát ñoä cao moät ñieåm, ño ñoä
cheânh cao giöõa hai ñieåm, tính ñöôïc ñoä cao cuûa ñieåm thöù hai.
Giaû söû ñieåm A coù ñoä cao laø HA, ño ñoä cheânh cao giöõa 2 ñieåm A
vaø B laø hAB, ñoä cao ñieåm B (HB) ñöôïc tính theo coâng thöùc:
Do vaäy, thöïc chaát cuûa vieäc ño cao trong traéc ñòa laø xaùc ñònh
ñoä cheânh cao giöõa caùc ñieåm vôùi moät ñieåm goác naøo ñoù laáy
laøm chuaån (coøn goïi laø ñieåm khôûi tính). Tuøy theo nguyeân lyù
vaø duïng cuï maø chia ra caùc phöông phaùp ño cao khaùc nhau.
ABAB hHH +=A
B
HA
hAB
HB
(Maët thuûy chuaån
goác)
(5.1)
113. 5.2. Phöông phaùp ño cao hình hoïc
1. Nguyeân lyù: Giaû söû caàn xaùc ñònh ñoä cheânh cao giöõa hai
ñieåm A, B treân maët ñaát. Döïng hai thöôùc coù chia vaïch (mia)
thaúng ñöùng taïi A vaø B. Neáu coù theå taïo ra ñöôøng naèm
ngang caét mia taïi hai ñieåm coù giaù trò laø a, b.
Neáu a > b → hAB > 0 (töùc ñieåm B cao hôn ñieåm A).
Neáu a < b → hAB < 0 (töùc ñieåm B thaáp hôn ñieåm A).
Ñöôøng naèm ngang do maùy thuûy chuaån (maùy thaêng baèng)
taïo ra. Hai mia döïng taïi A vaø B taïo neân “moät caëp” goïi laø
mia thuûy chuaån (mia haèng soá).
Do vaäy, thöïc chaát cuûa ño cao hình hoïc laø duøng truïc
ngaém naèm ngang cuûa oáng kính maùy thaêng baèng keát
hôïp vôùi mia thaêng baèng xaùc ñònh ñoä cheânh cao giöõa 2
hAB
a
b
A
B bahAB −=
abhAB =+
(5.2)
114. 2. Caáu taïo maùy vaø mia thuûy chuaån
Taùc duïng chính cuûa maùy thuûy chuaån laø taïo ra truïc
ngaém naèm ngang, keát hôïp vôùi mia thuûy chuaån ño cao hình
hoïc. Caáu taïo maùy goàm 3 boä phaän chính:
• OÁng kính: Töông töï oáng kính maùy kinh vó (kính vaät, kính
maét, löôùi chöõ thaäp, oác ñieàu aûnh…), ñöôïc gaén chaët treân
ñeá maùy. Khi oáng kính quay quanh truïc quay cuûa maùy,
truïc ngaém cuûa noù taïo ra maët phaúng naèm ngang.
• OÁng thuûy daøi: Lieân keát vôùi oáng kính thaønh moät
khoái, sao cho truïc ngaém cuûa oáng kính song song vôùi truïc
cuûa oáng thaêng baèng daøi. Khi boït nöôùc ôû vò trí ñieåm
chuaån, truïc oáng thaêng baèng ôû vò trí naèm ngang thì truïc
ngaém cuõng naèm ngang.
Ñoä nhaïy cuûa oáng thaêng baèng daøi treân oáng kính maùy
thuûy chuaån raát cao (θ ≤ 10”), cho pheùp caân baèng truïc
ngaém chính xaùc. Vieäc ñöa boït nöôùc veà vò trí ñieåm chuaån
tröôùc khi ñoïc mia ñöôïc thöïc hieän nhôø oác vi ñoäng.
115. Ñeå thuaän lôïi khi ño vaø naâng cao ñoä chính xaùc caân baèng
truïc ngaém, nhôø moät heä thoáng laêng kính phaûn chieáu, hình
aûnh hai ñaàu boït nöôùc oáng thuûy daøi ñöôïc theå hieän treân
goùc traùi cuûa löôùi chöõ thaäp coù daïng hai nöõa hình parabol
ñoái xöùng nhau. Hai nöõa hình naøy di chuyeån ngöôïc chieàu
nhau khi truïc ngaém dôøi khoûi vò trí naèm ngang vaø seõ truøng
nhau khi boït nöôùc oáng thaêng baèng ôû vaøo vò trí ñieåm
chuaån (töùc truïc ngaém ôû vò trí maèm ngang). Caùc maùy thuûy
chuaån hieän ñaïi coù boä caân baèng ñieän töû, chæ thò truïc
ngaém naèm ngang nhôø ñeøn hieäu (LED).
• Ñeá maùy: Laø giaù ñôõ oáng kính vaø oáng thaêng baèng, treân
ñoù coù caùc boä phaän ñieàu khieån, khoáng cheá chuyeån ñoäng
cuûa oáng kính, oáng thuûy khi ño ngaém. Toaøn boä maùy ñöôïc
ñaët treân giaù ba chaân vaø caân baèng nhôø 3 oác caân (töông töï
maùy kinh vó).
116. • Mia thuûy chuaån: Laø moät caëp thöôùc goã hay nhoâm daøi 3-
4m, chia vaïch ñeán cm hay mm, treân coù gaén oáng thaêng
baèng troøn ñeå döïng mia thaúng ñöùng. Khi ño ñaët mia treân
maët coïc hoaëc ñeá mia. Mia coù theå khaéc soá moät maët
(vaïch ñen, soá ñoû), töø ñaùy mia 0,00m. Hoaëc mia khaéc soá
hai maët, maët ñen (vaïch ñen, soá ñoû) coù ñaùy laø 0,00m vaø
maët ñoû (vaïch ñoû, soá ñen) coù ñaùy laø moät trò soá goïi laø
haèng soá mia duøng ñeå kieåm tra keát quaû ño. Trong moät
caëp mia, haèng soá treân 2 mia cheânh nhau 100mm (ví duï:
4473 vaø 4573mm; 4583 vaø 4683mm).
Neáu yeâu caàu ño cheânh cao chính xaùc, phaûi duøng mia
Invar ñöôïc chia vaïch ñeán mm, treân mia coù oáng thaêng
baèng troøn vaø döïng mia treân ñeá mia.
Ñoïc soá treân mia trong ño cao hình hoïc quy ñònh baèng ñôn
vò mm, theo caû ba daây chæ (Treân, Giöõa, Döôùi). Ñeå haïn
cheá caùc nguoàn sai soá aûnh höôûng ñeán ñoä chính xaùc, taïi
moät traïm ño, thöù töï ñoïc soá treân mia nhö sau: (1) Ñoïc maët
ñen mia sau; (2) Ñoïc maët ñen mia tröôùc; (3) Ñoïc maët ñoû mia
117. 3. Caùc phöông phaùp tieán haønh
• Ño cao töø giöõa (hai mia): Maùy thuûy chuaån ñöôïc ñaët ôû
khoaûng giöõa hai ñieåm caàn xaùc ñònh ñoä cheânh cao
(khoâng nhaát thieát naèm treân höôùng thaúng noái hai ñieåm),
taïi hai ñieåm döïng mia. Quay oáng kính ngaém mia vaø ñoïc soá
theo quy ñònh. Löu yù, tröôùc khi ñoïc soá phaûi caân baèng
truïc ngaém (töùc laøm truøng hai ñaàu boït thuûy). Ta coù:
hAB
A
a
b B
bahden
AB −=
( ) ( )21 kbkahdo
AB +−+=
100±= den
AB
do
AB hh (5.3)
118. • Ño cao nhieàu traïm: AÙp duïng khi ñöôøng ño cao quaù daøi,
taàm ngaém oáng kính bò haïn cheá hoaëc trong ñieàu kieän ñòa
hình phöùc taïp (ñoä cheânh cao, ñoä doác lôùn… ). Giaû söû coù
n traïm ño, caùc soá ñoïc treân mia sau vaø mia tröôùc laø ai vaø
bi. Ñoä cheânh cao giöõa hai ñieåm AB ñöôïc tính theo coâng
thöùc (5.4). Caàn löu yù ñi mia theo nguyeân taéc cuoán chieáu.
−=
−=
−=
nnn
222
111
bah
..................
bah
bah
iiiAB bahh Σ−Σ=Σ= (5.4)
A
B
b1
a2
a1
b2
hAB
(1)
(2)
119. 5.3 Ño cao löôïng giaùc
1. Nguyeân lyù: Trong ñieàu kieän ñòa hình phöùc taïp, khi yeâu
caàu ñoä chính xaùc khoâng cao, coù theå söû duïng oáng kính
naèm nghieâng cuûa maùy kinh vó keát hôïp vôùi mia xaùc ñònh
ñoä cheânh cao giöõa hai ñieåm treân maët ñaát.
Ñaët maùy kinh vó (coù chieàu cao truïc ngaém i) taïi A, döïng mia
taïi B. Goùc nghieâng truïc ngaém laø V vaø ñoä cao ñieåm ngaém
treân mia laø l, ta coù:
Neáu khoaûng caùch ngang S xaùc ñònh baèng daây thò cöï thoâng
thöôøng thì ñoä cheânh cao ñöôïc tính:
−+=
+=+
liVtan.Sh
iVtan.Slh
AB
AB
i
l
V
S
hAB
A
B
liV2sinn.k
2
1
hAB −+= (5.5)
121. 3. Ñoä chính xaùc ño cao löôïng giaùc:
Trong phaïm vi döôùi 300m, ñoä chính xaùc ño cheânh cao chuû
yeáu phuï thuoäc vaøo caùc sai soá ño khoaûng caùch (S) vaø goùc
ñöùng (V). Sai soá trung phöông ño cheânh cao mh (cm) ñöôïc tính:
Neáu goùc ñöùng V khoâng quaù 100
, maùy kinh vyõ coù ñoä chính
xaùc t = 60” (töùc mv = ±30”) vaø sai soá ño khoaûng caùch khoâng
vöôït quaù 1/400, ngöôøi ta tính ñöôïc mh = ± 0,015S (cm), töùc
khi S = 100m thì mh = ±1,5cm.
Ñoä cheânh cho pheùp khi ño thuaän-nghòch: Ñöôïc tính theo
coâng thöùc (3.68), töùc khoâng vöôït quaù 6cm treân 100m
ñöôøng ño.
2
v
422
s
22
v
2
2
s
2
h VmsecSVmtgm
V
h
m
S
h
m +=
∂
∂
+
∂
∂
±= (5.6)
S06,0h Lim.h ±=∆ (5.7)
122. 4. Yeâu caàu kyõ thuaät khi ño thuyû chuaån
Ñoái vôùi haïng III, haïng IV Nhaø nöôùc (tự
nghieân cöùu)
Ñoái vôùi thuyû chuaån kyõ thuaät (t nghieânự
cöùu)