Đồ án tốt nghiệp: “Ứng dụng công nghệ thông tin thành lập bản đồ trên cơ sở dữ liệu đo của máy toàn đạc điện tử” docx

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

1

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47






Đề tài:
“Ứng dụng công nghệ thông tin thành lập
bản đồ trên cơ sở dữ liệu đo của máy toàn
đạc điện tử”
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr

ư
ờng

2

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
MỞ ĐẦU 4
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BĐĐH VÀ CÔNG TÁC THÀNH LẬP BẢN
ĐỒ SỐ ĐỊA HÌNH 6
1.1 Bản đồ địa hình 6
1.2 Nội dung của tờ bản đồ địa hình 7
1.2.1 Điểm khống chế trắc địa 7
1.2.2 Địa vật 7
1.2.3 Dáng đất 9
1.3 Bản đồ số địa hình 10
1.3.1 Khái niệm chung 10
1.3.2 Những đặc điểm cơ bản của bản đồ số địa hình 10
1.3.3 Các đối tượng của bản đồ số 11
1.4 Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình 12
1.4.1 Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp 13
1.4.2 Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh 15
1.4.3 Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp biên tập trên cơ sở
các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn 16

1.4.4 Quy trình thành lập bản đồ số địa hình 16
CHƯƠNG 2 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ SỐ ĐỊA HÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA
CÁC MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ 20
2.1 Máy toàn đạc điện tử 20
2.1.1 Giới thiệu chung 20
2.1.2 Máy toàn đạc điện tử của hãng Leica - TC 305 21
2.1.3 Máy toàn đạc điện tử của hãng Nikon 27
2.2 Thành lập BDDH từ số liệu đo của máy toàn đạc điện tử 31
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

3

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


2.2.1 Quy trình thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu máy toàn đạc điện
tử. 31
2.2.2 Cấu trúc dữ liệu và sơ đồ thuật toán của các máy toàn đạc điện tử 32
CHƯƠNG 3 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 6.0 40
3.1 Giới thiệu chung 40

3.2 Làm việc với Visual basic 6.0 42
3.2.1 Thanh tiêu đề (Title bar) 43
3.2.2 Thanh Menu (Menu bar) 43
3.2.3 Thanh công cụ (Tool bar) 43
3.2.4 Hộp công cụ(Tool box) 44
3.2.5 Cửa sổ Properties Window- cửa sổ thuộc tính: 45
3.2.6 From Layout Window 46
3.2.7 Project Explorer Window 47
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH 49
4.1 Thiết kế giao diện 49
4.1.1 Giao diện chính của chương trình 49
4.1.2 Thanh menu 50
4.1.3 Form xử lý số liệu 53
4.1.4 Form tính tọa độ điểm chi tiết 58
4.1.5 Hiển thị điểm chi tiết trên nền đồ họa 62
4.1.6 Biên tập bản đồ 66
KẾT LUẬN 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
PHỤ LỤC 70

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

4

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


MỞ ĐẦU
Trong thời đại ngày nay việc áp dụng các tiến bộ của khoa học công
nghệ vào sản xuất là một yêu cầu cấp thiết, nhằm nâng cao năng suất lao động,
giảm sức lao động của con người và góp phần tự động hoá quá trình sản xuất.
Ngày nay, công nghệ điện tử-tin học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong
mọi lĩnh vực của đời sống xã hội nói chung và trong lĩnh vực nghành trắc địa
nói riêng.
Trong Trắc Địa các ứng dụng của công nghệ điện tử-tin học cũng đang
được sử dụng rộng rãi trong cả công tác ngoại nghiệp lẫn nội nghiệp bằng
cách thay thế dần các công cụ đo vẽ cũ bằng các thiết bị mới với công nghệ
tiên tiến như: các máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao, máy vi tính và các
phần mềm tiện ích, công nghệ GPS .v.v. Các máy móc và phần mềm tiện ích
đó đã và đang dần dần thay thế các loại máy quang học cũ và các phương
pháp đo đạc cổ truyền với độ chính xác không cao mà năng suất lao động thấp.
Là một sinh viên thuộc nghành Tin học Trắc Địa việc nắm bắt các tiến
bộ của khoa học công nghệ mới vào trong công việc của mình là tối cần thiết.
Để làm quen với công nghệ mới và tạo hành trang cho mai sau ra trường khỏi
bỡ ngỡ trước công viêc thực tế, em đã được hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp
với đề tài là: " Ứng dụng công nghệ tin học thành lập bản đồ trên
cơ sở dữ liệu đo của máy toàn đạc điện tử."
Mục đích của đề tài là nghiên cứu tìm hiểu khuôn dạng dữ liệu đo của
một số máy toàn đạc điện tử đang được sử dụng rộng rãi trong thực tế tại Việt
Nam của các hãng sản xuất như: Lei ca, Nikon, Sokki…và một số phần mềm

đồ họa như Autocad, Microstation để từ đó thành lập modul xử lý file số liệu
ứng dụng cho công tác thành lập bản đồ địa hình.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

5

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47



Sau một thời gian nghiên cứu, với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của
thầy giáo Ts. Đinh Công Hoà và các thầy cô trong bộ môn, em đã hoàn thành
bản đồ án. Nội dung đồ án được trình bày như sau:
Phần Mở đầu
Chương 1 Tổng quan về bản đồ địa hình và công tác thành lập bản đồ số địa hình
Chương 2 Thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu đo của các máy toàn đạc
điện tử
Chương 3 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0
Chương 4 Thiết kế chương trình
Phần Kết luận

Đồ án tốt nghiệp này được hoàn thành tại trường đại học Mỏ -Địa chất.
Có được kết quả này em một lần nữa chân thành cảm ơn thầy giáo TS Đinh
Công Hoà là người đã trực tiếp hướng dẫn, đưa ra những gợi ý có giá trị về
mặt khoa học và thực tiễn sản xuất, giúp em hoàn thành bản đồ án và em xin
gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong suốt thời
gian em học tập tại trường cũng như trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình làm đồ án, mặc dù đã rất cố gắng nhưng lượng kiến thức còn
hạn hẹp nên bản đồ án còn nhiều sai sót rất mong các thầy cô và bạn bè thông cảm
và góp ý.

Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn văn Trường
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

6

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47

Lớp Tin học trắc địa K47


Ch¬ng 1
TỔNG QUAN VỀ BĐĐH VÀ CÔNG TÁC THÀNH LẬP BẢN
ĐỒ SỐ ĐỊA HÌNH
1.1 Bản đồ địa hình
Bản đồ địa hình là loại bản đồ thể hiện một khu vực trên bề mặt của trái
đất, trên đó bản đồ thể hiện những thành phần của thiên nhiên và kết quả hoạt
động thực tiễn của con người mà mắt ta có thể cảm nhận được.
Trên bản đồ địa hình, không đưa lên tất cả mọi hình ảnh có trên mặt đất
mà chỉ thể hiện các đối tượng chứa đựng lượng thông tin phụ thuộc vào không
gian, thời gian và mục đích sử dụng.
Tính không gian giới hạn (xác định) khu vực được tiến hành đo vẽ và
thành lập bản đồ.
Tính thời gian quy định ghi nhận trên bản đồ địa hình hiện trạng của bề
mặt trái đất tại thời điểm tiến hành đo vẽ.
Mục đích sử dụng chi phối nội dung và độ chính xác của bản đồ. Yếu tố
không gian và mục đích sử dụng có liên quan đến việc lựa chọn tỉ lệ bản đồ.
Các đối tượng địa hình trên bề mặt trái đất được đưa lên bản đồ thông
qua phép chiếu bản đồ.
Về bản chất bản đồ địa hình nói chung còn được định nghĩa: “ Là một
mô hình đồ họa về mặt đất, cho ta khả năng nhận biết bề mặt đó bằng cái nhìn
bao quát, tổng quát đọc chi tiết hoặc đo đếm chính xác”. Dựa vào bản đồ địa
hình có thể nhanh chãng xác đinh tọa độ, độ cao của điểm bất kỳ nào trên mặt
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă

n Tr
ư
ờng

7

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


đất, khoảng cách và phương hướng của hai điểm, chu vi, diện tích, khối lượng
của vật, vùng, cùng hàng loạt các thông số khác.

1.2 Nội dung của tờ bản đồ địa hình
Nội dung bản đồ địa hình bao gồm các yếu tố của là điểm khống chế
trắc địa, địa vật (địa vật định hướng, các điểm dân cư , thuỷ hệ, giao thông, lớp
phủ vật, ranh giới.v.v…) và dáng đất (địa hình). Tất cả các đối tuợng nói trên
được thể hiện trên bản đồ địa hình cần phải đầy đủ, chính xác. Mức độ tỷ mỉ
của nội dung bản đồ phải phù hợp với mục đích sử dụng bản đồ và đặc điểm
của khu vực.
1.2.1 Điểm khống chế trắc địa
Các điểm toạ độ và độ cao các cấp phải được biểu thị đầy đủ và chính
xác lên bản đồ. Đây là yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác đến 0.1mm
trên bản đồ.
Dùng các ký hiệu tương ứng để thể hiện các điểm toạ độ nhà nước và
điểm toạ độ cơ sở. Đối với bản đồ địa hình tỷ lệ lớn, có thể hiển thị các điểm
khống chế đo vẽ. Thông thường các điểm khống chế được ghi chú số hiệu và
độ cao của chúng.

1.2.2 Địa vật
1. Địa vật định hướng
Khi sử dụng bản đồ địa hình thi việc định hướng có ý nghĩa quan trọng. Do vậy,
các địa vật định hướng cũng là yếu tố tất yếu của nội dung bản đồ địa hình.
Đó là những đối tượng của khu vực, nó cho phép ta xác định vị trí
nhanh chóng và chính xác trên bản đồ như các cây độc lập, toà nhà cao, nhà
thờ, đình chùa, cột cây số…Các địa vật định hướng còn bao gồm một số địa
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

8

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


vật không nhô cao so với mặt đất nhưng dễ dàng nhận biết như ngã ba đuờng, ngã
ba sông
2. Các điểm dân cư
Các điểm dân cư là một trong những yếu tố quan trọng nhất của bản đồ
địa hình. Các điểm dân cư được đặc trưng bởi kiểu cư trú, số người và ý nghĩa
hành chính - chính trị của nó. Khi thể hiện các điểm dân cư trên bản đồ phải

giữ được đặc trưng về quy hoạch, cấu trúc.
Trên các bản đồ tỷ lệ lớn thì sự biểu thị các điểm dân cư càng tỉ mỉ, phạm vi dân
cư phải biểu thị khép kín bằng các ký hiệu tương ứng, nhà trong vùng dân cư phải biểu
thị tính chất (chịu lửa, kém chịu lửa), quy mô (lớn, nhỏ, số tầng).
Các công trình công cộng phải biểu thị tính chất kinh tế, xã hội, văn hoá
của chúng như nhà máy, trụ sở uỷ ban, bưu điện…
3. Thuỷ hệ và các công trình phụ thuộc
Các yếu tố thuỷ hệ được biểu thị tỉ mỉ, trên bản đồ địa hình biểu thị các
đường bờ biển, bờ hồ, sông, ngòi, mương, kênh, rạch,…Các đường bờ nước
được thể hiện trên bản đồ theo đúng đặc điểm của từng kiểu đường bờ. Đồng
thời còn phải thể hiện các thiết bị phụ thuộc thuỷ hệ như các bến cảng, trạm
thuỷ điện, đập…
Sự biểu thị các yếu tố thuỷ hệ còn được bổ sung bằng các đặc trưng
chất lượng như độ mặn của nước, độ sâu và rộng của sông, tốc độ dòng
chảy…
4. Mạng lưới đường giao thông
Trên các bản đồ địa hình mạng lưới đường được thể hiện tỉ mỉ về khả
năng giao thông và trạng thái của đường. Mạng lưới đường được thể hiện chi
tiết hoặc khái lược và tuỳ thuộc vào tỷ lệ của bản đồ, cần phải phản ánh đúng
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

9

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


mật độ của lưới đường, hướng và vị trí của các con đường, chất lượng của chúng.
Khi lựa chọn phải xét đến ý nghĩa của đường. Phải biểu thị những con
đường đảm bảo mối liên hệ giữa các điểm dân cư với nhau, với các ga xe lửa,
các bến tàu, sân bay…
Trên các bản đồ tỷ lệ lớn phải biểu thị tất cả các con đường như : đường
sắt, đường ô tô, đường rải nhựa, đường đất lớn-nhỏ, đường mòn, chú ý biểu thị
vị trí hạ hoặc nâng cấp đường, biển chỉ đường, cầu cống, cột cây số…
5. Lớp phủ thực vật
Trên các bản đồ địa hình biểu thị các loại rừng, vườn cây, đồn điền,
ruộng, đồng cỏ, tài nguyên, cát, đất mặn, đầm lầy… Ranh giới các khu thực
phủ và của các loại đất được biểu thị bằng các đường nét đứt hoặc dãy các dấu
chấm, ở diện tích bên trong đường viền thì vẽ các ký hiệu quy ước đặc trưng
cho từng loại thực vật hoặc đất. Ranh giới của các loại thực vật và đất cần
được thể hiện chính xác về phương diện đồ hoạ, thể hiện rõ ràng những chỗ
ngoặt có ý nghĩa định hướng.
6. Ranh giới phân chia hành chính - chính trị
Ngoài đường biên giới quốc gia, còn phải thể hiện ranh giới của các cấp
hành chính. Các đường ranh giới phân chia hành chính - chính trị đòi hỏi phải
thể hiện rõ ràng, chính xác và theo đúng quy định trong quy phạm.
1.2.3 Dáng đất
Dáng đất trên bản đồ địa hình được biểu thị bằng các đường bình độ.
Những yếu tố dáng đất mà đường bình độ không thể hiện được thì biểu thị
bằng các ký hiệu riêng, ngoài ra trên bản đồ địa hình còn ghi chú độ cao.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

10

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


1.3 Bản đồ số địa hình
1.3.1 Khái niệm chung
Bản đồ số là loại bản đồ trong đó các thông tin về mặt đất như toạ độ, độ
cao của các điểm chi tiết, của địa vật, địa hình được biểu diễn bằng số và bằng
thuật toán, có thể xử lý chúng để giải quyết nhiệm vụ kỹ thuật.
- Bản đồ số là sản phẩm bản đồ được biên tập, thiết kế, lưu trữ và hiển thị
trong hệ thống máy vi tính và các thiết bị điện tử.
- Bản đồ số là một tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trên những thiết
bị có khả năng đọc bằng máy tính và được thể hiện dưới dạng hình ảnh bản
đồ.
1.3.2 Những đặc điểm cơ bản của bản đồ số địa hình
- Bản đồ số chứa đựng thông tin không gian, được quy chiếu về mặt
phẳng và được thiết kế theo các tiêu chuẩn của bản đồ học như độ chính xác
toán học, mức độ đầy đủ về nội dung theo tỷ lệ, sử dụng các phương pháp ký

hiệu truyền thống.
- Dữ liệu bản đồ được thể hiện theo nguyên lý số.
- Bản đồ số có thể hiển thị dưới dạng bản đồ truyền thống, thể hiện trên
màn hình, hoặc in ra giấy hoặc các vật liệu phẳng.
- Tính linh hoạt của bản đồ số rất cao: thông tin thường xuyên được cập
nhật và hiện chỉnh, có thể in ra ở các tỷ lệ khác nhau, có thể sửa đổi ký hiệu
hoặc điều chỉnh kích thước mảnh bản đồ so với kích thước ban đầu, có thể
tách lớp hoặc chồng xếp thông tin bản đồ.
- Cho phép tự động hoá quy trình công nghệ thành lập bản đồ từ khi
nhập số liệu đến khi in ra bản đồ.
- Khâu nhập số liệu và biên vẽ ban đầu có nhiều khó khăn, phức tạp,
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

11

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


nhưng khâu sử dụng về sau có nhiều thuận lợi và mang lại hiệu quả cao cả về
thời gian, kinh phí.

1.3.3 Các đối tượng của bản đồ số
Dưới dạng bản đồ số, các đối tượng của bản đồ được phân biệt ra làm
ba kiểu: kiểu điểm, kiểu đường, kiểu vùng, ngoài ra còn có thành phần ký tự
để thể hiện nhãn hoặc ghi chú thuyết minh, lưu trong các file đồ hoạ như DXF,
DGN.
Mỗi yếu tố riêng biệt bao hàm hai loại dữ liệu: dữ liệu định vị và dữ
liệu thuộc tính.
- Dữ liệu định vị cho biết vị trí của các yếu tố trên mặt đất hoặc trên
bản đồ và đôi khi bao gồm cả hình dạng.
- Dữ liệu thuộc tính bao gồm thông tin về các đặc điểm cần có của yếu
tố. (ví dụ thuộc tính của yếu tố điểm có thể là địa danh, tên đường ). Có hai
loại thuộc tính là thuộc tính định lượng bao gồm kích thước, diện tích, độ
nghiêng; thuộc tính định tính gồm phân lớp, kiểu, tên,
* Thể hiện đối tượng bản đồ số trong File DXF.
- Về phân lớp đối tượng: trong File DXF phân lớp đối tượng được thể
hiện dưới dạng tên lớp (Layer).
- Về mô tả kiểu đối tượng:
+ Đối tượng kiểu điểm thể hiện dưới dạng POINT.
+ Đối tượng kiểu đường thể hiện dưới dạng Line, Polyline.
+ Đối tượng kiểu vùng thể hiện dưới dạng Shape.
+ Nhãn và ký tự thể hiện dưới dạng Text.
* Thể hiện đối tượng bản đồ số trong file DGN.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

12

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


- Về phân lớp đối tượng: trong file DGN phân lớp đối tượng được thể
hiện dưới dạng đối Level, một Level bao gồm chỉ số và tên.
- Về mô tả kiểu đối tượng:
+ Đối tượng kiểu điểm thể hiện dưới dạng Cell.
+ Đối tượng kiểu đường thể hiện dưới dạng Line, Line string.
+ Đối tượng kiểu vùng thể hiện dưới dạng Complexchain, Shape.
+ Nhãn và ký tự thể hiện dưới dạng Text.
Theo đặc điểm, cấu trúc file đồ hoạ, các đối tượng bản đồ cũng được
phân biệt ra thành kiểu ký hiệu đối tượng:
- Các ký hiệu kiểu điểm.
- Các ký hiệu kiểu đường.
- Các ký hiệu kiểu vùng.
- Các ký hiệu kiểu TEXT.
Trong mỗi phần mềm đồ hoạ đều có thư viện ký hiệu chuẩn và các công
cụ hỗ trợ thiết kế ký hiệu.
1.4 Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình
Để thành lập bản đồ địa hình các loại tỷ lệ, có thể áp dụng nhiều phương
pháp khác nhau. Hiện nay thường sử dụng một trong 3 phương pháp sau:
- Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ở thực
địa
- Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh

- Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp biên tập trên cơ sở các
bản đồ có tỷ lệ lớn hơn.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

13

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47



Hình 1.1 Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình


1.4.1 Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp
1.5.1.1 Phương pháp toàn đạc kinh vĩ
Đây là phương pháp truyền thống. Máy đo là các dạng máy kinh vĩ
thông thường như : Theo - 020, 010A, Delta - 020 Số liệu thu được thông
qua việc đọc số trên bàn độ của máy và vạch khắc trên mia.
Ưu điểm của phương pháp này được phát huy khi diện tích khu đo nhỏ,
địa hình bằng phẳng đơn giản và ít bị địa vật che khuất.

Nhược điểm lớn nhất là khâu xử lý số liệu, vì phải trải qua nhiều bước
thủ công do đó không tránh khỏi những sai lầm. Ngoài ra, khi áp dụng phương
pháp này hiệu quả kinh tế thấp, thời gian kéo dài, độ chính xác không cao và
phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện tự nhiên.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

14

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


1.5.1.2Phương pháp toàn đạc điện tử
Phương pháp này đang được áp dụng rộng rãi hiện nay dưới sự trợ giúp
của máy toàn đạc điện tử và công nghệ máy tính (công nghệ bản đồ số) và là
phương pháp cơ bản trong việc đo vẽ thành lập các loại bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.
Ưu điểm điển hình là các khâu xử lý số liệu hoàn toàn tự động, khả
năng cập nhật các thông tin cao, đạt hiệu suất kinh tế, tiết kiệm thời gian, độ
chính xác cao và khả năng lưu trữ quản lý bản đồ thuận tiện.
Nhược điểm nằm trong khâu tổ chức quản lý dữ liệu. Tránh các sự cố
công nghệ làm mất hoàn toàn dữ liệu, thời gian thực hiện kéo dài công việc

lặp đi lặp lại dễ nhàm chán và chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện tự nhiên.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

15

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47



Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ số địa hình bằng phương pháp
toàn đạc điện tử
1.4.2 Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh
Đối với những khu vực rộng lớn thì việc lập bản đồ địa hình tỷ lệ trung
bình bằng phương pháp chụp ảnh là ưu việt nhất. Tuỳ thuộc vào thiết bị kỹ
thuật sử dụng khi chụp và công nghệ xử lý phim ảnh, người ta chia ra làm 3
phương pháp chính sau:
- Đo vẽ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh mặt đất
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy

ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

16

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


- Đo vẽ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh máy bay
- Đo vẽ địa hình bằng ảnh viễn thám
Ngoài các phương pháp đo chụp nói trên, còn tuỳ thuộc vào phương pháp
đo vẽ địa hình được lựa chọn khác như: phương pháp phối hợp, đo vẽ lập thể,
mô hình số (trạm photomod )
Nhược điểm khi áp dụng phương pháp chụp ảnh thường thấy trong khâu
đoán đọc điều vẽ ảnh là các đối tượng bị che khuất và độ chính xác bản đồ
không cao.
1.4.3 Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp biên tập trên cơ
sở các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn
Thực chất của phương pháp biên tập từ bản đồ có tỷ lệ lớn hơn là số hoá
bản đồ giấy có sẵn được quét bằng máy quét ảnh. Bản đồ sau khi quét có dữ
liệu dạng raster với file ảnh có đuôi *.rle (hoặc đuôi *.tif), sau đó sử dụng
chương trình IrasB (hoặc IrasC) trong bộ phần mềm Microstation thực hiện
nắn ảnh theo các mấu khung đã chọn trước tỷ lệ. Sau đó tiến hành vector hoá
các đối tương ảnh dưới các dạng Line, Polyline, Circle, Text,

Ưu điểm của phương pháp này là dùng để thành lập các loại bản đồ
chuyên đề như: bản đồ quy hoạch, điều tra dân số và các lĩnh vực kinh tế -
xã hội khác.
Nhược điểm của phương pháp này là độ chính xác bản đồ thấp, có nhiều
nguồn sai số và giá trị sử dụng phần lớn mang tính chất biểu thị.
1.4.4 Quy trình thành lập bản đồ số địa hình
Việc thành lập bản đồ số có sự trợ giúp của máy tính được dựa trên cơ sở
các phương pháp thành lập bản đồ truyền thống. Các công đoạn được cụ thể
hóa theo quy trình sau:
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

17

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47



Hình 1.3 Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ số địa hình
1.4.4.1 Thu thập tư liệu trắc địa
- Xác định khối lượng sản phẩm, ranh giới khu đo, mục đích sử dụng của bản đồ.

- Nghiên cứu quy trình, quy phạm và luận chứng kinh tế kỹ thuật để đưa
ra phương án phù hợp.
- Thu thập bản đồ, tài liệu và tư liệu trắc địa khu đo như:
+ Các điểm toạ độ, độ cao cơ sở, các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp.
+ Bản đồ địa hình có sẵn.
- Đánh giá phân tích các tài liệu làm cơ sở để thực hiện các công đoạn
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

18

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


tiếp theo.
1.5.4.2 Xây dựng lưới khống chế mặt phẳng và độ cao
Mạng lưới khống chế trắc địa là hệ thống các điểm được đánh dấu mốc
trên mặt đất và phủ trùm toàn bộ khu đo bằng các cấp khống chế có độ chính
xác từ cao xuống thấp.
1.4.4.2 Đo vẽ chi tiết
Sử dụng các máy toàn đạc điện tử để đo vẽ chi tiết bằng phương pháp

toàn đạc. Các điểm địa hình, địa vật được mô tả bằng toạ độ cực (góc bằng,
cạnh nghiêng và góc đứng) hoặc bằng toạ độ vuông góc (XYH).
1.4.4.3 Thu thập dữ liệu
Dữ liệu được tự động ghi trong bộ nhớ của máy toàn đạc điện tử hoặc
dưới dạng sổ đo điện tử từ đó tạo ra các file dữ liệu mang các thông tin cần
thiết cho việc thành lập bản đồ trong đó chứa đựng các chỉ thị, vị trí không
gian, mã nhận dạng và phân loại từng đối tượng
Số liệu từ văn bản đưa vào máy tính thông qua bàn phím, hoặc các
menu màn hình là các thông tin thuộc tính thu thập trực tiếp theo thực tế : loại
đất, thực vật, địa danh, dáng địa hình, thống kê, chủ sở hữu
1.4.4.4 Xử lý dữ liệu
Sử dụng các phần mềm trắc địa để thực hiện các thao tác thành lập bản
đồ, sửa chữa các lỗi, thay đổi cấu trúc, tạo ra các cấu trúc mới để đưa và hiện
lên màn hình đồ họa.
Các dữ liệu đó được biểu diễn dưới dạng các ký hiệu, đường nét và mã hoá thành
dạng vector lên màn hình thông qua các phần mềm đồ họa. Từ đó thực hiện công tác biên
tập, sửa chữa, để in bản đồ giấy.
Nội dung biểu diễn bao gồm các dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính, dáng địa
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

19

Tin h

ọc Trắc
đ
ịa K47


hình và các ký hiệu mang thông tin thuộc tính được liên kết với nhau để biểu thị theo quy
định của hệ thống ký hiệu bản đồ địa hình do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.
1.4.4.5 In, kiểm tra, đối soát và bổ sung thực địa
Công đoạn này được thực hiện sau khi đã có bản đồ giấy với dữ liệu thô
(chưa biên tập). Bản đồ giấy được mang ra thực địa để đối soát và bổ xung
những đối tượng còn thiếu, dáng địa hình chưa đúng và hoàn chỉnh các
thông tin cần thiết.
1.4.4.6 Biên tập và hoàn thiện bản đồ
Bản đồ đã được bổ sung các yếu tố cần thiết cần được cập nhật vào máy
tính và tiến hành biên tập hoàn chỉnh bản đồ theo đúng quy trình quy phạm,
sau đó tiến hành in để kiểm tra nội nghiệp. Sau khi đã kiểm tra nội nghiệp tiến
hành chỉnh sửa những lỗi biên tập và in chính thức bản đồ.
1.4.4.7 Giao nộp sản phẩm
Sản phẩm giao nộp là bản đồ địa hình, lưới khống chế trắc địa các cấp
đã được bình sai đạt yêu cầu kỹ thuật, các tài liệu liên quan như sơ họa mốc,
sổ đo, báo cáo tổng kết kỹ thuật


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư

ờng

20

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


Ch¬ng 2
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ SỐ ĐỊA HÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA
CÁC MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ
2.1 Máy toàn đạc điện tử
2.1.1 Giới thiệu chung
Máy toàn đạc điện tử (Total Station) hiện đang được sử dụng rộng rãi
trên thế giới và ở nước ta. Cấu tạo một máy toàn đạc điện tử bao gồm 3 khối chính:
Máy toàn đạc điện tử gồm 3 khối chức năng:

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát máy toàn đạn điện tử
Khối 1: Bộ đo xa điện quang (Electronic Distance Meter viết tắt EDM)
là khối đo xa điện tử. Kết quả đo được hiển thị trên màn hình tinh thể lỏng LCD.
Khối 2: Khối kinh vĩ số (Digital Theodolite viết tắt DT) có cấu tạo
tương tự như máy kinh vĩ cổ điển, điểm khác nhau cơ bản là khi thực hiện đo
góc không phải thực hiện các thao tác thông thường như chập vạch, đọc số
trên thang số mà số đọc tự động hiển thị trực tiếp trên màn hình của máy nhờ
một trong hai phương pháp mã hoá bàn độ và phương pháp xung.
Khối 3: Trong khối này cài đặt các chương trình tiện ích để xử lý một
số bài toán trắc địa như cải chính khoảng cách nghiêng về khoảng cách bằng,
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

21

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


tính lượng hiệu chỉnh khoảng cách do các yếu tố khí tượng, hiệu chỉnh do
chiết quang và độ cong trái đất, tính chênh cao giữa 2 điểm theo công thức của
đo cao lượng giác. Tính toạ độ của các điểm theo chiều dài cạnh và phương vị,
từ các đại lượng toạ độ đã tính được đem áp dụng để giải các bài toán như giao
hội, tính diện tích, khối lượng, đo gián tiếp vv. Ngoài ra bộ chương trình
còn cho phép kết nối và trao đổi dữ liệu với máy tính điện tử.
Kết hợp 3 khối trên với nhau thu được một máy toàn đạc điện tử đa
chức năng có thể đo đạc, tính toán các đại lượng cần thiết và cho kết quả tin
cậy với hầu hết các bài toán trắc địa thông thường.
2.1.2 Máy toàn đạc điện tử của hãng Leica - TC 305
2.1.2.1 Các thông số kỹ thuật của máy

Hình 2.2 Hình ảnh máy TC - 305
Độ chính xác đo góc : m


=  5”
Độ chính xác đo cạnh : m
D
= 2mm+2mm/km
Độ phóng đại ống kính : V
x
= 30
x
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

22

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


2.1.2.2 Truyền số liệu
a. Thiết lập các thông số

Hình 2.3 Menu đặt chế độ truyền dữ liệu
Để trao đổi dữ liệu giữa máy tính PC và máy đo, cần thiết đặt các thông
số hoạt động cho giao diện nối tiếp RS232.
Các thông số chuẩn của máy hãng Leica: 19200 Baud, 7 Databit, Parity
Even, 1 Stopbit, CRLF.
Baudrate: Tốc độ truyền có thể đặt: 2400, 4800, 9600, 19200 (bits/giây)
Databits : +7: Truyền dữ liệu được thực hiện với 7 bít dữ liệu, được đặt
tự động nếu parity là “Even” hoặc “Odd”
+8: Truyền dữ liệu thực hiện với 8 bit dữ liệu, được đặt tự
động nếu parity là “None”.
Parity : Even: Kiểm tra chẵn lẻ kiểu chẵn
Odd : Kiểm tra chẵn lẻ kiểu lẻ
None : Không kiểm tra (nếu Databits được đặt là 8)
Endmark: CRLF Carriage Return (ký tự 13 trong bảng mã ASCI) ; Line
COMMUNICATION
Baudrate: 9600◄►
Databits: 7◄►
Parity : Even◄►
Endmark : CRLF◄►
Stopbits: 1
◄►

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy

ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

23

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47


feed CR Carriage Return
Stopbits: Tuỳ thuộc vào việc đặt cho số bit dữ liệu (Databits) và kiểm tra
chẵn lẻ (Parity) mà số bit dừng có thể là 0, 1 hay 2.
b. Chọn chức năng truyền dữ liệu
Để truyền số liệu từ máy toàn đạc điện tử TC sang máy tính ta có thể
dùng chương trình có tên là Leica Survey Office. Khi truyền dữ liệu thì với
máy toàn đạc điện tử TC, vào mục Data Dowloand, mục này cho phép truyền
dữ liệu đo theo cổng giao diện nối tiếp với thiết bị nhận (máy tính). Sử dụng
cách truyền này cho phép truyền dữ liệu không có kiểm tra trong quá trình truyền.




Hình 2.4 Menu truyền dữ liệu
  : Lựa chọn các thông số cụ thể.
<SEND> : Truyền dữ liệu theo cổng giao diện.

Jop : Lựa chọn Jop để truyền.
Data : Chọn kiểu dữ liệu truyền. Có thể truyền các điểm toạ độ hay
các số đo một cách riêng lẻ.
Format : Lựa chọn định dạng dữ liệu. Các định dạng có thể lựa chọn
phụ thuộc vào các Format đã nạp vào máy. Các định dạng mới có thể được
nạp vào khi sử dụng chương trình Leica Survey Office (mục Data Exchange
Manager).
DATA DOWNLOAD
Jop : Prọect_04B ◄ ►
Data: Coord ◄ ►
Format: APA
◄ ►

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

24

Tin h
ọc Trắc
đ
ịa K47

2.1.2.3 Khuôn dạng dữ liệu
Định dạng chuẩn của Leica là *.gsi và *.idx có cấu trúc sau:
Khuôn dạng dữ liệu sau khi đã chuyền sang máy tính có khuôn dạng
toạ độ cực có dạng như sau:
a. Khuôn dạng file *.gsi :
110001+000T-191 21.024+00000050 22.024+08928020 31 0+00756860 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110002+000000B7 21.024+18537530 22.024+09001280 31 0+00802517 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110003+000000B7 21.024+00538020 22.024+26958230 31 0+00802522 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110004+000000B7 21.024+18537590 22.024+09001220 31 0+00802519 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110005+000000B7 21.024+00537550 22.024+26958330 31 0+00802520 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110006+00000001 21.024+09016350 22.024+08946170 31 0+00383384 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110007+00000002 21.024+09541340 22.024+08946400 31 0+00384401 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110008+00000003 21.024+10223440 22.024+08946340 31 0+00392755 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110009+00000004 21.024+32324190 22.024+09007060 31 0+00332753 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110010+00000005 21.024+32715010 22.024+09006470 31 0+00349123 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110011+00000006 21.024+33146420 22.024+09005170 31 0+00373088 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110012+00000007 21.024+19702260 22.024+09002400 31 0+00777074 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110013+00000008 21.024+11105170 22.024+08951110 31 0+00405832 51 +0014+030

87 0+00002100 88 0+00001553
110014+00000009 21.024+33519070 22.024+09005430 31 0+00396203 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110015+00000010 21.024+11724190 22.024+08951030 31 0+00421923 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110016+00000011 21.024+19724470 22.024+09003340 31 0+00744428 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110017+00000012 21.024+12400190 22.024+08952000 31 0+00446236 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110018+00000013 21.024+33926300 22.024+09005130 31 0+00429909 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110019+00000014 21.024+08012580 22.024+08956550 31 0+00257943 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110020+00000015 21.024+19745470 22.024+09003170 31 0+00709122 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110021+00000016 21.024+12947460 22.024+08951160 31 0+00474573 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguy
ễn V
ă
n Tr
ư
ờng

25

Tin h
ọc Trắc

đ
ịa K47


110022+00000017 21.024+07226450 22.024+08958200 31 0+00269085 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110023+00000018 21.024+34150060 22.024+09005200 31 0+00410471 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110024+00000019 21.024+13457450 22.024+08951390 31 0+00508698 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553