Giáo trình trắc địa

PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.

PGS.TS. PHẠM VĂN CHUYÊN

TRẮC ĐỊA
(30 tiết)

HÀ NỘI NĂM 2022

1


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
LỜI NÓI ĐẦU.

Nội dung tài liệu với thời lượng 30 tiết viết về một số vấn đề cốt lõi của ngành Trắc địa
và bản đồ cần thiết cho ngành xây dựng cơng trình .
Đối tượng phục vụ của tài liệu là sinh viên ngành xây dựng đang được đào tạo theo
khung trình độ quốc gia Việt Nam : hệ đại học 4 năm , tốt nghiệp được cấp bằng cử nhân.
Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp. Xin chân thành cám ơn và trân trọng giới thiệu
tài liệu với bạn đọc.
Người biên soạn
PGS.TS. Phạm Văn Chuyên
Trường Đại học Xây dựng Hà nội.

2


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
Chương 1
ĐỊNH VỊ ĐIỂM

1.1. KHÁI NIỆM.
1/ Đối tượng nghiên cứu của Trắc địa là mặt đất.
2/ Mặt đất gồm có 29% lục địa và 71% là biển cả. Núi cao nhất gần 9km. Đáy biển sâu nhất

gần 11km. Gần đúng có thể coi Trái đất là hình cầu với bán kính 6371km.

3/ Mục đích của Trắc địa là xác định tọa độ của các điểm thuộc trái đất.
4/ Vị trí điểm A trong khơng gian có thể được xác định bởi 3 yếu tố là: góc  A, độ dài dA, độ
cao HA (hình 1.1)

Hình 1.1.

5/ Nội dung của Trắc địa gồm có:
a/. Thành lập các loại hệ tọa độ, các hệ thống lưới khống chế Trắc địa mặt bằng và độ
cao.
b/. Đo đạc xác định từng yếu tố góc, dài, cao (để định vị điểm).
1-2. MẶT THỦY CHUẨN VÀ ĐỘ CAO.
1/Độ cao H là một trong ba yếu tố (x, y, H) để định vị điểm trong khơng gian. Vậy độ cao
H là gì?
2/ Độ cao (thủy chuẩn) của một điểm là khoảng cách theo phương dây dọi kể từ điểm ấy
đến mặt thủy chuẩn (hình 1.2).
HA = AA0.

3


dây dọi

PGS.TS.Phạm Văn Chun.

Hình 1.2.

Ví dụ đỉnh núi Everest cao 8.848 mét..
3/ Phương dây dọi là phương của sợi dây treo vật nặng.
4/ Mặt thủy chuẩn (gêôit) là mặt nước biển trung bình yên tĩnh tưởng tượng kéo dài
xuyên qua các lục địa làm thành một mặt cong khép kín có pháp tuyến tại mỗi điểm trùng với
phương dây dọi đi qua điểm ấy.
5/Việt Nam chọn gốc của mặt thủy chuẩn tại Hòn Dấu (Đồ Sơn – Hải Phòng.).
1-3.ĐỊNH VỊ ĐIỂM THEO HỆ QUI CHIẾU QUỐC TẾ WGS-84.
Từ năm 1984 thế giới sử dụng hệ qui chiếu WGS-84 để định vị điểm. Hiện nay việc đo
đạc GPS của Mỹ theo hệ này.
1/ Mặt qui chiếu WGS-84.
Mặt qui chiếu WGS-84 có ba đặc điểm:
1/ Hình dạng: là elip khối hai trục (do hình elip quay quanh trục bé tạo thành).
2/ Kích thước: bán trục lớn a= 6 378 137 m,độ dẹt cực  = (a-b)/a = 1/298,257.

3/Định vị:
3a/Tâm của mặt qui chiếu WGS-84 trùng với tâm của trái đất C.
3b/ Trục bé của mặt qui chiếu WGS-84 trùng với trục quay thẳng đứng của trái
đất với tâm C.
3c/ Mặt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu WGS-84 trùng với mặt phẳng xích đạo
của trái đất với tâm C.
3d/ Mặt phẳng kinh tuyến gốc của mặt qui chiếu WGS-84 trùng với mặt phẳng
kinh tuyến gốc của trái đất với tâm C.
2/Hệ tọa độ địa tâm WGS-84 (CXYZ).
1/Mặt qui chiếu WGS-84 là cơ sở để thành lập hệ tọa độ địa tâm WGS-84 (CXYZ):
4


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.

2/ Hệ tọa độ địa tâm WGS-84 (CXYZ) được thành lập như sau:
2a/. Gốc của hệ tọa độ trùng với tâm của Trái đất C.
2b/. Trục Z của hệ tọa độ trùng với trục quay thẳng đứng của Trái đất, hướng lên
trên Bắc Cực là chiều dương (+).
2c/. Trục X của hệ tọa độ là giao tuyến giữa mặt phẳng xích đạo Trái đất với mặt
phẳng kinh tuyến gốc (Grinuyt, Luân Đôn, Anh). Hướng từ tâm C ra kinh tuyến gốc là chiều
dương (+).
2d/. Trục Y của hệ tọa độ nằm trong mặt phẳng xích đạo Trái đất và vng góc
với trục X. Hướng từ tâm C ra phía Đơng bán cầu là chiều dương (+).
3/Đặc điểm: ba trục CX, CY, CZ vng góc với nhau từng đơi một.
4/Điểm A chiếu vng góc xuống ba trục tọa độ được ba thành phần tọa độ đẻ định vị
điểm A là XA,YA, ZA.
5/Vi dụ: Điểm R (Tháp Rùa,Hà nội) có tọa độ địa tâm quốc tế WGS.84 là:
XR = - 1626924,018 m.
YR = 5729423,469 m.
ZR = 2274274,990 m.
3/ Hệ tọa độ Trắc địa WGS-84 (BLH*).
1/Mặt qui chiếu WGS-84 là cơ sở để thành lập hệ tọa độ Trắc địa WGS-84(BLH*)
2/ Hệ tọa độ Trắc địa WGS-84(BLH*) được thành lập với ba mặt cơ sở là:
2a/Mặt qui chiếu WGS-84 có tâm trùng với tâm trái đất C.
2b/Măt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu WGS-84 chứa tâm trái đất C.
2c/Mặt phẳng kinh tuyến gốc của mặt qui chếu WGS-84 chứa tâm trái đất C.
3/ Điểm A chiếu vng góc xuống mặt qui chiếu WGS-84 được ba thành phần tọa độ
để định vị điểm A là B,L,H* với ký hiệu:
3a/ H* = AA01 là độ cao Trắc địa WGS-84 (.là khoảng cách theo phương pháp
tuyến tính từ điểm ấy đến mặt qui chiếu WGS-84).
3b/ B là độ vĩ Trắc địa WGS-84.
3c/ L là độ kinh Trắc địa WGS-84.
4/Ví dụ: Điểm R (Tháp Rùa,Hà nội) có tọa độ Trắc địa quốc tế WGS.84 là:
BR = 21001’40,58 N.

LR = 105051’08,63 E.
H*R = - 21,230 m.
4/ Phép chiếu bản đồ UTM.
1/Mặt qui chiếu WGS-84 là cơ sở để thực hiện phép chiếu bản đồ UTM.
2/Đầu tiên mỗi một điểm A thuộc mặt đất tự nhiên sẽ được chiếu vng góc xuống mặt
quy chiếu WGS-84 là A01 (phép chiếu thứ nhất).
5


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
3/Tiếp theo các điểm A01 thuộc mặt quy chiếu WGS-84 (cong) này sẽ được biểu diễn
tương ứng trên mặt phẳng theo phép chiếu bản đồ UTM là A01’ (phép chiếu thứ hai).
4/Trong nội dung phép chiếu bản đồ UTM có mặt trụ nằm ngang cắt múi chiếu 6 độ
theo hai vòng cát tuyến đối xứng qua kinh tuyến giữa múi và cách nó 180 km.Chiếu xuyên
tâm.Khai triển mặt trụ thành mặt phẳng.
5/ Hình chiếu của mỗi múi chiếu UTM có các đặc điểm sau:
5a/ Bảo tồn về góc (đồng dạng).
5b/ Xích đạo thành đường thẳng nằm ngang. Kinh tuyến giữa múi thành đường
thẳng đứng và chúng vng góc với xích đạo.
5c/ Biến dạng:
+ Chiều dài hình chiếu của hai cát tuyến bằng độ dài thật (hệ số biến dạng k = 1).
+ Phần trong giữa hai cát tuyến có chiều dài hình chiếu bị co ngắn lại (biến dạng
âm). Kinh tuyến giữa múi bị co ngắn lại nhiều nhất, hình chiếu của nó trong múi loại sáu độ chỉ
còn dài bằng k0 = 0,9996 chiều dài thật (trong múi loại ba độ có k0 = 0,9999).
+ Phần ngồi hai cát tuyến có chiều dài hình chiếu bị dãn dài ra (biến dạng
dương). Kinh tuyến ở mép biên múi có chiều dài hình chiếu bị dãn dài ra nhiều nhất.
5/ Hệ tọa độ vng góc phẳng WGS-84 (oxy).
1/ Mặt qui chiếu WGS.84 và phép chiếu bản đồ UTM là cơ sở để thành lập hệ tọa độ
vng góc phẳng WGS.84.
2/ Trên mỗi múi chiếu bản đồ UTM-WGS-84 thế giới đã thành lập một hệ tọa độ vng

góc phẳng WGS-84 như sau:
2a/- Hình chiếu xích đạo nằm ngang được chọn làm trục y, hướng sang phải là
chiều dương (+).
2b/- Hình chiếu kinh tuyến giữa múi thẳng đứng được tịnh tiến song song sang
bên trái 500km rồi được chọn làm trục x, hướng lên trên là chiều dương (+).
2c/- Giao điểm của hai trục trên được chọn làm gốc tọa độ 0.
2d/- Để đơn trị người ta quy ước rằng: trước mỗi tung độ y phải ghi cả số hiệu
múi chiếu q. Giữa chúng (q và y) được ngăn cách với nhau bởi dấu chấm (.).
3/ Ưu điểm:việc thành lập hệ tọa độ vng góc phẳng WGS.84 như trên tạo cho mọi
điểm thuộc Bắc bán cầu đềù có tọa độ (x,y) ln dương:
4/ Điểm A chiếu vng góc xuống hai trục tọa độ được hai thành phần tọa độ để định
vị A là xA,yA.
5/ Ví dụ: B(xB = 2 123 456,789m, yB = 48.0512 345,678m).
6/ Nhận xét: tọa độ vng góc phẳng WGS-84 (x;y) và tọa độ Trắc địa WGS-84 (B;L)
có quan hệ với nhau:

x = f1(B;L)

(1.1)

y = f2(B;L)

(1.2)

1-4. ĐỊNH VỊ ĐIỂM THEO HỆ QUI CHIÊU QUỐC GIA VN-2000.
6


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
Từ năm 2000 Việt Nam sử dung hệ qui chiếu VN-2000 để định vị điểm.

1/Mặt qui chiếu VN-2000.
Mặt qui chiếu VN-2000 có ba đặc điểm:
1/ Hình dạng: là hình Elip khối hai trục.
2/ Kích thước:Bán trục lớn a = 6378137m.Độ dẹt cực  = (a-b)/a = 1/298,257.
3/ Định vị: mặt elip khối được định vị vào Trái đất sao cho phần lãnh thổ Việt Nam
gần trùng nhất với mặt thủy chuẩn (gêơit), khi ấy có tổng bình phương các khoảng cách từ mặt
qui chiếu VN-2000 đến mặt thủy chuẩn (gêôit) là bé nhất. Cụ thể lúc này là:

3a/Tâm của mặt qui chiếu VN.2000 không trùng với tâm của trái đất C.(chúng
cách nhau khoảng 225 met).
3b/ Trục bé của mặt qui chiếu VN.2000 không trùng và không song song với
trục quay thẳng đứng của trái đất.
3c/ Mặt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu VN.2000 không trùng và không song
song với mặt phẳng xích đạo của trái đất.
3d/ Mặt phẳng kinh tuyến gốc của mặt qui chiếu VN.2000 không trùng và không
song song với mặt phẳng kinh tuyến gốc của trái đất.
2/Hệ tọa độ địa tâm VN-2000. (0’X’Y’Z’).
1/Mặt qui chiếu VN-2000 là cơ sở để thành lập hệ tọa độ địa tâm VN-2000 (O’X’Y’Z’).
2/ Hệ tọa độ địa tâm VN-2000 (O’X’Y’Z’) được thành lập như sau (hình 1.3):.

Hình 1.3

2a/. Gốc của hệ tọa độ trùng với tâm O’ của mặt qui chiếu VN-2 000 (không
trùng với tâm Trái đất C).

7


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
2b/ Trục Z’ của hệ tọa độ trùng với trục bé b của mặt qui chiếu VN-2 000

(không trùng với trục quay thẳng đứng của Trái đất). Hướng lên Bắc Cực là chiều dương (+).
2c/. Trục X’ của hệ tọa độ là giao tuyến giữa mặt phẳng xích đạo O’của mặt qui
chiếu VN.2000 với mặt phẳng kinh tuyến O của mặt qui chiếu VN-2000. Hướng từ tâm O’ ra
kinh tuyến O là chiều dương (+).
2d/. Trục Y’ của hệ tọa độ nằm trong mặt phẳng xích đạo O’ của mặt qui chiếu
VN-2000 và vng góc với trục X’. Hướng từ tâm O’ ra Đông bán cầu là chiều dương (+).
3/ Đặc điểm: ba trục O’X’, O’Y’, O’Z’ vuông góc với nhau từng đơi một.
4/ Điểm A chiếu vng góc xuống ba trục tọa độ được ba thành phần tọa độ để định vị
điểm A là XA’,YA’,ZA’
3/ Hệ tọa độ Trắc địa VN-2000. (B’L’H’).
1/ Mặt qui chiếu VN-2000 là cơ sở để thành lập hệ tọa độ Trắc địa VN-2000 (B’L’H’).
2/ Hệ tọa độ Trắc địa VN-2000 (B’L’H’) được thành lập với ba mặt cơ sở là (hình 1.4):
2a/Mặt qui chiếu VN-2000 có tâm khơng trùng với tâm của trái đất.
2b/Mặt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu VN-2000 có tâm khơng trùng với tâm
trái đất.
2c/Mặt phẳng kinh tuyến gốc của mặt qui chiếu VN-2000 có tâm khơng trùng tâm
trái đất.

Hình 1.4

3/ Điểm A chiếu vng góc xuống mặt qui chiếu VN-2000 được ba thành phần tọa độ
để định vị điểm A là B’,L’,H’ với ký hiệu:
3a/ H’ = AA02 ký hiệu độ cao Trắc địa VN-2000,là khoảng cách theo phương
pháp tuyến kể từ điểm ấy đến mặt qui chiếu VN-2000.
3b/ B’: ký hiệu độ vĩ Trắc địa VN-2000, là góc nhọn hợp bởi pháp tuyến AA0’
với mặt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu VN-2000, có giá trị từ O đến 90 và được tính từ
8


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.

mặt phẳng xích đạo này về hai phía Bắc bán cầu và Nam bán cầu, tương ứng gọi là độ vĩ Bắc
(N) hay độ vĩ Nam (S).
3c/ L’: ký hiệu độ kinh Trắc địa VN-2000,là góc phẳng của nhị diện tạo bởi mặt
phẳng kinh tuyến gốc O0 với mặt phẳng kinh tuyến chứa A02 đều của mặt qui chiếu VN-2 000,
có giá trị từ O đến 180 và được tính từ mặt phẳng kinh tuyến gốc O0 này về hai phía Đơng
bán cầu và Tây bán cầu, tương ứng gọi là độ kinh Đông (E) hay độ kinh Tây (W).
4/ Phép chiếu bản đồ UTM (VN.2000).
1/ Mặt qui chiếu VN-2000 là cơ sở để thực hiện phép chiếu bản đồ UTM (VN-2000).
2/ Đầu tiên mỗi một điểm A thuộc mặt đất tự nhiên sẽ được chiếu vng góc xuống mặt
quy chiếu VN-2000 là A02 (phép chiếu thứ nhất).
3/ Tiếp theo các điểm A02 thuộc mặt quy chiếu VN-2000 (cong) này sẽ được biểu diễn
tương ứng trên mặt phẳng theo phép chiếu bản đồ UTM là A02’ (phép chiếu thứ hai).
4/ Nội dung của phép chiếu bản đồ UTM (VN-2000):
4a/ Mặt quy chiếu VN-2000 được phân chia bởi các kinh tuyến thành những múi
bằng nhau rộng 6 . Các múi này được ghi số hiệu là q = 1, 2, 3…. 60, kể từ kinh tuyến 180
vòng hết Tây bán cầu sang Đông bán cầu.
4b/ Dựng một mặt trụ nằm ngang cắt múi đang xét của mặt quy chiếu VN-2000
theo hai vòng cát tuyến đối xứng nhau qua kinh tuyến giữa múi. Mỗi vòng cát tuyến này đều
cách kinh tuyến giữa múi là 180km.
4c/ Đặt nguồn sáng điểm tại tâm O’ của mặt quy chiếu VN-2000 để chiếu xuyên
tâm múi đang xét từ 80 độ vĩ Nam đến 84 độ vĩ Bắc lên mặt trụ nằm ngang.
4d/ Khai triển mặt trụ thành mặt phẳng. Tưởng tượng cắt hình trụ theo hai đường
sinh cao nhất và thấp nhất, rồi trải mặt trụ thành mặt phẳng.
5/ Hình chiếu của mỗi múi UTM (VN2000) có các đặc điểm sau:
5a/ Bảo tồn về góc (đồng dạng).
5b/ Xích đạo thành đường thẳng nằm ngang. Kinh tuyến giữa múi thành đường
thẳng đứng và chúng vuông góc với xích đạo.
5c/ Biến dạng:
+ Chiều dài hình chiếu của hai cát tuyến bằng độ dài thật (hệ số biến dạng k = 1).
+ Phần trong giữa hai cát tuyến có chiều dài hình chiếu bị co ngắn lại (biến dạng

âm). Kinh tuyến giữa múi bị co ngắn lại nhiều nhất, hình chiếu của nó trong múi loại sáu độ
chỉ còn dài bằng k0 =0,9996 chiều dài thật (trong múi ba độ có k0 = 0,9999).
+ Phần ngồi hai cát tuyến có chiều dài hình chiếu bị dãn dài ra (biến dạng
dương). Kinh tuyến ở mép biên múi có chiều dài hình chiếu bị dãn dài ra nhiều nhất.
5/ Hệ tọa độ vng góc phẳng VN-2000 (o’x’y’)

9


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
1/ Mặt qui chiếu VN.2000 và phép chiếu bản đồ UTM (VN.2000) là cơ sở để thành lập
hệ tọa độ vng góc phẳng VN.2000.
2/ Nhờ phép chiếu bản đồ UTM (VN.2000) nói trên mà mỗi một điểm A02 thuộc mặt quy
chiếu VN-2000 sẽ cho một điểm ảnh tương ứng A02’ ở trên mặt phẳng. Vị trí điểm A02’ này
được xác định bằng cách trong mỗi một múi chiếu sẽ thành lập một hệ tọa độ vng góc phẳng
VN-2000 như sau (hình 1.5):

Hình 1.5

2a/- Hình chiếu xích đạo nằm ngang được chọn làm trục y', hướng sang phải là
chiều dương (+).
2b/- Hình chiếu kinh tuyến giữa múi thẳng đứng được tịnh tiến song song sang
bên trái 500km (tại vì nửa múi chỗ rộng rất gần bằng 333km), rồi được chọn làm trục x’, hướng
lên trên Bắc cực là chiều dương (+).
2c/- Giao điểm của hai trục trên là gốc tọa độ o’.
2d/- Để xác định vị trí các điểm trên bề mặt Trái đất một cách đơn trị, người ta
quy định rằng phải ghi cả số hiệu của múi chiếu q trước mỗi tung độ y. Giữa chúng (q và y) được
ngăn cách với nhau bởi dấu chấm (.).
3/ Ưu điểm:việc thành lập hệ tọa độ vng góc phẳng VN-2000 như trên tạo cho mọi
điểm thuộc lãnh thổ Việt Nam ở Bắc bán cầu đềù có tọa độ (x,y) ln dương:

4/ Điểm A được chiếu vng góc xuống hai trục tọa độ được hai thành phần tọa độ để
định vị điểm A là xA’,yA’.
5/ Ví dụ: A(xA  2123 456, 789; yA  48. 543 789,123m)
6/ Nhận xét: tọa độ vng góc phẳng VN-2000 (x’; y’) và tọa độ khơng gian Trắc địa
quốc gia VN-2000 (B’;L’) có quan hệ với nhau:
(1.3)
x’ = f3(B’;L’).
10


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
y’ = f4(B’;L’).

(1.4)

1-5. ĐỊNH VỊ ĐIỂM THEO HỆ QUI CHIẾU CRASOVSKI (HN-72).
Hiện tại Nga, Trung quốc đang sử dụng hệ qui chiếu Crasovski. Từ năm 1972 đến năm
2000, Việt Nam sử dụng hệ qui chiếu Crasovski để định vị điểm và đặt tên cho hệ này là HN-72.
1/ Mặt quy chiếu HN-72.
Mặt qui chiếu HN-72 là mặt Elipxooit Crasopski với ba đặc điểm:
1/ Hình dạng: là elip khối hai trục (do hình elip quay quanh trục bé tạo thành).
2/ Kích thước: elip có bán trục lớn a= 6 378 245 m, độ dẹt cực α = 1/298,3.
3/ Định vị:
3a/ Tâm của mặt qui chiếu HN.72 trùng với tâm của trái đất C”.
3b/Trục bé của mặt qui chiếu HN.72 trùng với trục quay thẳng đứng của trái đất.
3c/ Mặt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu HN.72 trùng với mặt phẳng xích đạo
của trái đât với tâm C”.
3d/ Mặt phẳng kinh tuyến gốc của mặt qui chiếu HN.72 trùng với mặt phẳng kinh
tuyến gốc của trái đất với tâm C”.
2/ Hệ tọa độ địa tâm HN-72. (C’’X’’Y’’Z’’).

1/ Mặt qui chiếu HN-72 là cơ sở để thành lập hệ tọa độ địa tâm HN-72 (C”X”Y”Z”).
2/ Hệ tọa độ địa tâm HN.72 được thành lập như sau:
2a/ Gốc của hệ tọa độ trùng với tâm của Trái đất C”.
2b/ Trục Z” của hệ tọa độ trùng với trục quay thẳng đứng của Trái đất, hướng lên
trên Bắc cực là chiều dương (+).
2c/ Trục X” của hệ tọa độ là giao tuyến giữa mặt phẳng xích đạo Trái đất với mặt
phẳng kinh tuyến gốc (Grinuyt, Luân Đôn, Anh). Hướng từ tâm C” ra kinh tuyến gốc là chiều
dương (+).
2d/ Trục Y” của hệ tọa độ nằm trong mặt phẳng xích đạo Trái đất và vng góc
với trục X”. Hướng từ tâm C” ra phía Đơng bán cầu là chiều dương (+).
3/ Đặc điểm:ba trục C”X”, C”Y”, C”Z” vng góc với nhau từng đơi một.
4/Điểm A được chiếu vng góc xuống ba trục tọa độ cho ba thành phần tọa độ để định
vị điểm A là X”A,Y”A, Z”A.
3/ Hệ tọa độ Trắc địa HN-72. (B’’L’’H’’).
1/Mặt qui chiếu HN-72 là cơ sở để thành lập hệ tọa độ Trắc địa HN-72 (B”L”H”).
2/ Hệ tọa độ Trắc địa HN-72 (B”L”H”) được thành lập bởi ba mặt sau:
2a/Mặt qui chiếu HN-72 (chứa tâm trái đất C”).
2b/Mặt phẳng xích đạo của mặt qui chiếu HN-72 (chứa tâm trái đât C”).
2c/Mặt phẳng kinh tuyến gốc của mặt qui chiếu HN-72 (chứa tâm trái đât C”)..

11


PGS.TS.Phạm Văn Chun.
3/ Điểm A được chiếu vng góc xuống mặt qui chiếu HN-72 cho ba thành phần tọa
độ để định vị điểm A trong không gian là:
3a/ H” = AA03 là độ cao Trắc địa HN-72 (là khoảng cách theo phương pháp
tuyến kể từ điểm ấy đến mặt qui chiếu HN-72.)
3b/ B” là độ vĩ Trắc địa HN-72.
3c/ L” là độ kinh Trắc địa HN-72.

4/ Phép chiếu bản đồ Gaus(HN.72).
1/ Mặt qui chiếu HN-72 là cơ sở để thực hiện phép chiếu bản đồ Gaus (HN-72).
2/ Đầu tiên mỗi một điểm A thuộc mặt đất tự nhiên sẽ được chiếu vng góc xuống mặt
quy chiếu HN-72 là A03 (phép chiếu thứ nhất).
3/ Tiếp theo các điểm A03 thuộc mặt quy chiếu HN-72 (cong) này sẽ được biểu diễn
tương ứng trên mặt phẳng theo phép chiếu bản đồ GAUS là A03’ (phép chiếu thứ hai).
4/ Phép chiếu bản đồ Gaus được minh họa như sau:lồng một hình trụ nằm ngang tiếp
xúc với múi đang xét theo kinh tuyến giữa múi.Chiếu xuyên tâm.Khai triển mặt trụ thành mặt
phẳng.
5/ Hình chiếu Gaus của mỗi múi có các đặc điểm sau:
5a/- Bảo tồn về góc (đồng dạng).
5c/- Xích đạo thành đường thẳng nằm ngang. Kinh tuyến giữa múi thành đường
thẳng đứng, chúng vuông góc với nhau.
5d/- Kinh tuyến giữa múi khơng bị biến dạng (hệ số biến dạng dài k = 1).
Ở những nơi khác càng xa kinh tuyến giữa múi thì biến dạng càng nhiều.Tại biên múi 6
có hệ số biến dạng dài k = 1,0014.
5/ Hệ tọa độ vng góc phẳng Gauso-Criughe (HN-72) (o”x”y”).
1/ Mặt qui chiếu HN.72 và phép chiếu bản đồ Gauso là cơ sở để thành lập hệ tọa độ
vng góc phẳng HN.72.
2/ Trong mỗi múi chiếu Gauso người ta thành lập một hệ tọa độ vng góc phẳng GaussCriughe (Việt Nam gọi là hệ tọa độ vuông góc phẳng HN-72) như sau:
2a/- Hình chiếu xích đạo nằm ngang được chọn làm trục y” hướng sang phải là
chiều dương (+).
2b/- Hình chiếu kinh tuyến giữa múi thẳng đứng được tịnh tiến song song sang bên
trái 500km rồi được chọn làm trục x”, hướng lên trên Bắc cực là chiều dương (+).
2c/- Giao nhau của hai trục trên được chọn làm gốc tọa độ o".
2d/- Để đơn trị, người ta quy định rằng trước mỗi tung độ y phải ghi cả số thứ tự của
múi chiếu n. Giữa chúng (n và y) được ngăn cách với nhau bởi dấu chấm (.).
3/ Ưu điểm: hệ tọa độ HN.72 được thành lập như trên tạo cho mọi điểm thuộc Bắc bán
cầù đều có toạ độ dương.
12

PGS.TS.Phạm Văn Chun.
4/ Điểm A sẽ được chiếu vng góc xuống hai trục tọa độ cho hai thành phần tọa độ để
định vị điểm A là xA”,yA”.
5/ Ví dụ:

C(xC” = 2 273 000,123m ; yC” = 18.523 456,123 m).

6/ Nhận xét: hệ tọa độ vng góc phẳng Gauss-Criughe (HN-72) (x”; y”) và tọa độ Trắc
địa HN-72 (B”; L”) có quan hệ với nhau:
x" = f5(B”; L”).

(1.5).

y" = f6(B”; L”).

(1.6).

1.6. KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS.
1. Ưu điểm của kỹ thuật định vị toàn cầu GPS.
Định vị toàn cầu GPS là đặt máy tại một điểm trên mặt đất đo ngắm đến các vệ tinh bay
trên bầu trời để xác định ra tọa độ không gian của điểm đang đặt máy đó.
Kỹ thuật định vị tồn cầu GPS (Global Positioning System) có những ưu điểm sau:
1/ Cho phép định vị điểm thống nhất trong toàn cầu.
2/ Cho phép định vị điểm tại bất kỳ nơi nào trên Trái đất.
3/ Cho phép định vị điểm vào bất kỳ lúc nào trong suốt 24h của ngày đêm.
4/ Cho phép định vị điểm trong mọi thời tiết (nắng, mưa, gió, bão…).
5/ Cho phép định vị điểm mục tiêu tĩnh và điểm mục tiêu di động đặt trên các phương
tiện giao thông (ô tô, tàu thủy, máy bay…).

6/ Giữa các điểm đo không cần thơng hướng như trong đo đạc truyền thống.
7/ Độ chính xác định vị cao.
8/ Ưng dụng nhiều công nghệ điện tử và công nghệ thông tin làm cho việc đo đạc đạt
trình độ tự động hóa cao, tạo ra năng suất lao động cao.
9/ Không đắt tiền.
10/ Kỹ thuật định vị toàn cầu GPS được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác
nhau: Trắc địa, bản đồ, xây dựng, giao thơng vận tải, quốc phịng, an ninh tình báo, địa chất, địa
lý, hải dương học, thám hiểm không gian, quản trị thông tin, lâm nghiệp, nông nghiệp, du lịch,…
2. Nguyên tắc đo GPS.
Để định vị một vật đang vận động trong vũ trụ cần phải có bốn yếu tố về khơng gian
và thời gian (X,Y,Z,T). Do đó, ngun tắc đo GPS là ở mỗi địa điểm và vào một thời điểm nhất
định phải đo ngắm được đến bốn vệ tinh,để xác định được bốn khoảng cách từ máy thu GPS đến
bốn vệ tinh tương ứng, từ đó lập được bốn mơ hình tốn học,suy ra bốn phương trình, giải ra bốn
ẩn số (X,Y,Z,T).
3. Cấu tạo hệ thống định vị toàn cầu GPS.
13


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
1. Bộ phận thứ nhất: gồm có các vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái đất (hinh 1.6), chúng hoạt
động theo sự chỉ huy của con người thông qua các trạm điều khiển tại mặt đất

Hình 1.6
.2. Bộ phận thứ hai:là các máy đo GPS (hình 1.7) gồm có phần cứng và phần mềm.

Hình 1.7
4. Các phương pháp đo GPS.
1/ Phương pháp đo GPS tuyệt đối.
1/ Đo GPS tuyệt đối là trường hợp sử dụng máy thu GPS đặt ngay tại điểm cần đo để xác
định ngay ra tọa độ địa tâm quốc tế WGS-84 (X,Y,Z) hoặc ra tọa độ Trắc địa quốc tế WGS-84

(B,L,H) của điểm cần đo ấy.

14


PGS.TS.Phạm Văn Chun.
2/ Máy thu GPS tiến hành tính tốn định vị với tần xuất cứ mỗi giây được một kết quả vị
trí và độ chính xác đạt được cỡ mét. Phương pháp này thường được áp dụng cho mục đích dẫn
đường, gắn trên ơ tơ, tàu thủy, máy bay.
2/ Phương pháp đo GPS tương đối.
Khi cần xác định vị trí điểm với độ chính xác đạt được cỡ xăng ti mét hay cỡ mi li mét thì
phải áp dụng phương pháp đo GPS tương đối.
Đo GPS tương đối là trường hợp sử dụng ít nhất hai máy thu GPS đặt ở hai điểm quan sát
khác nhau A và B để xác định hiệu tọa độ địa tâm quốc tế WGS-84 (X,Y,Z) hoặc hiệu tọa
độ Trắc địa quốc tế WGS-84 (B,L,H).
1/ Phương pháp đo GPS tương đối tĩnh (“đo tĩnh”).
1a/ Phương pháp “đo tĩnh” là trường hợp cần phải có hai máy thu GPS. Cả hai máy thu
GPS được đặt ở hai điểm quan sát khác nhau A và B, cùng đồng thời thu tín hiệu từ vệ tinh
chung cùng tên liên tục trong khoảng thời gian nhất định từ vài chục phút đến vài tiếng đồng hồ.
1b/ Phương pháp “đo tĩnh” được sử dụng để xác định hiệu tọa độ giữa hai điểm A và B
cách xa nhau hàng chục hay hàng trăm kilomet, với độ chính xác cao cỡ xăng ti mét hoặc cỡ mi
li mét. Nghĩa là thỏa mãn yêu cầu của việc lập lưới khống chế Trắc địa. Đây là ưu điểm chính
của phương pháp “đo tĩnh”.
1c/ Nhược điểm của phương pháp “đo tĩnh” này là mất thời gian đo lâu, do đó năng suất
lao động không cao.
2/ Phương pháp đo GPS tương đối động (“đo động”).
2a/ Phương pháp “đo động” là trường hợp cần phải có ít nhất hai máy thu GPS, đồng thời
cần phải có một cạnh đáy AB đã biết chiều dài được gối lên một điểm A đã biết tọa độ. Phương
pháp “đo động” cho phép xác định vị trí tương đối của hàng loạt điểm cần đo so với điểm A đã
biết tọa độ, trong đó tại mỗi điểm cần đo chỉ phải thu tín hiệu trong vịng vài giây đến vài phút.

2b/ Tại một điểm đầu cạnh đáy A, đặt một máy thu GPS cố định và cho tiến hành thu liên
tục tín hiệu vệ tinh trong suốt chu kỳ đo. Máy này được gọi là máy cố định.
Tại điểm cuối của cạnh đáy B, đặt một máy thu GPS thứ hai, cho nó thu tín hiệu đồng thời với
máy thu GPS cố định trong vòng một phút. Máy này được gọi là máy di động.
Tiếp theo, lần lượt cho máy di động chuyển đến các điểm cần đo khác 1, 2, 3, …n,. Tại mỗi điểm
này chỉ cần dừng lại để thu tín hiệu vệ tinh trong khoảng thời gian vài phút.
Cuối cùng cho máy di động quay về đo điểm xuất phát ban đầu B là điểm cuối của cạnh đáy
để khép tuyến đo.
Nghĩa là máy di động lần lượt đo B, 1, 2, 3…, n, B.
2c/ Yêu cầu bắt buộc của phương pháp này là máy thu GPS cố định và máy thu GPS di
động phải đồng thời thu tín hiệu liên tục từ ít nhất bốn vệ tinh chung cùng tên trong suốt cả chu
kỳ đo. Khi đo bị gián đoạn thì phải đo lại từ đầu.
3/ Phương pháp đo GPS tương đối giả động (“đo giả động”).
15


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
3a/ Phương pháp “đo giả động” là trường hợp cần phải có ít nhất hai máy thu GPS và một
điểm A đã biết tọa độ. Phương pháp này cho phép xác định vị trí tương đối giữa hàng loạt điểm
cần đo so với điểm A đã biết tọa độ trong khoảng thời gian khá nhanh.
3b/- Máy cố định được đặt tại điểm A đã biết tọa độ và tiến hành thu tín hiệu vệ tinh liên
tục trong suốt cả chu kỳ đo.
- Máy di động được đặt lần lượt tại các điểm cần đo 1, 2, 3,…, n, 1. Nghĩa là từ điểm đầu
1…, đến điểm cuối n, rồi khép lại điểm đầu 1. Đây là vòng đo thứ nhất.
Tiếp theo, ở vòng đo thứ hai, máy di động tiến hành đo lặp lại tất cả các điểm cần đo trên
theo đúng trình tự của vịng đo thứ nhất (1, 2, 3,…., n, 1), đồng thời đảm bảo sao cho thời gian
dãn cách giữa hai lần đo của cùng một điểm từ vòng đo thứ nhất đến vòng đo thứ hai phải lâu
hơn một giờ đồng hồ.
3c/ Yêu cầu bắt buộc của phương pháp này là phải có ít nhất ba vệ tinh chung cùng tên
cho cả hai lần đo tại mỗi điểm quan sát.

Chú ý 1: Để tránh cản trở tín hiệu từ vệ tinh tới ăng ten thu thì điểm đặt máy đo GPS
phải có bầu trời quang đãng, khơng có chướng ngại vật như tán cây hay nhà nhiều tầng v.v…
Bầu trời nói ở đây là phần khơng gian có góc đứng của các tia ngắm từ máy đo GPS đến vệ tinh
phải lớn hơn 15 (V > 15).
Chú ý 2: Để tránh nhiễu tín hiệu từ vệ tinh tới ăng ten thu thì điểm đặt máy đo GPS phải
đảm bảo các yêu cầu sau:
- Cách xa đài phát sóng hơn 200m.
- Cách xa đường điện cao thế hơn 50m.
5. Kết quả đo đạc từ máy thu GPS và các bước tính tốn chuyển đổi tọa độ.
Kết quả đo đạc nhận được từ máy thu GPS ở trên là những số liệu theo hệ quốc tế WGS-84,
chúng cần được tính chuyển đổi thành những số liệu theo hệ quốc gia VN-2000 bằng các công
thức đã được hướng dẫn bởi Cục Đo đạc - Bản đồ.
1/. Từ tọa độ Trắc địa quốc tế WGS-84 (B,L,H*) tính ra tọa độ địa tâm quốc tế WGS-84
(X,Y,Z).
2/. Từ tọa độ địa tâm quốc tế WGS-84 (X,Y,Z) tính ra tọa độ địa tâm quốc gia VN-2000
(X’,Y’,Z’)
3/. Từ tọa độ địa tâm quốc gia VN-2000 (X’,Y’,Z’) tính ra tọa độ Trắc địa quốc gia VN2000 (B’,L’, H’)
4/. Tính các yếu tố trên mặt qui chiếu VN-2000.
- Tính gia số tọa độ Trắc địa: B', L', H',
- Tính chiều dài cạnh S'EI và sai số.
- Tính góc phương vị thuận At, ngược An và sai số.
5/. Tính tọa độ vng góc phẳng Gaus là (xGaus,yGaus) theo hệ VN-2000.
6/. Tính tọa độ vng góc phẳng UTM là (xUTM,yUTM) theo hệ VN-2000.
6. Kết luận GPS.
16


PGS.TS.Phạm Văn Chun.
Định vị tồn cầu GPS là cơng nghệ đo đạc Trắc địa hiện đại và tiên tiến của thế kỷ 21.
Tại vì:

1/ Cơng nghệ định vị tồn cầu GPS có rất nhiều ưu điểm vượt trội so với công nghệ đo
đạc Trắc địa truyền thống cả về kỹ thuật và kinh tế, đang được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng
và trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội.
2/ Cơng nghệ định vị tồn cầu GPS đã ứng dụng công nghệ điện tử viễn thông và công
nghệ thơng tin vào mọi q trình đo đạc và xử lý dữ liệu đo làm cho mọi công việc đã được tự
động hoá cao dẫn tới năng suất lao động cao hơn.
Ngày nay, ngành Trắc địa đã sử dụng công cụ đo đạc là hệ thống định vị toàn cầu
GPS và máy thu GPS, đây chính là cái để phân biệt thời đại của chúng ta khác với các thời đại
trước kia.

17


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
Chương 2

ĐỊNH HƯỚNG ĐƯỜNG THẲNG

2.1.KHÁI NIỆM

1/ Định hướng một đường nào đó là xác định góc hợp bởi đường đó với một đường khác đã
được chọn làm gốc.
2/ Góc hội tụ kinh tuyến  là góc hợp bởi giữa hai kinh tuyến thực.
3/Góc phương vị thực A là góc hợp bởi giữa phương bắc của kinh tuyến thực theo chiều quay
kim đồng hồ đến đường thẳng cần xác định.
4/ Góc phương vị từ At là góc hợp bởi giữa phương bắc kinh tuyến từ theo chiều quay kim
đồng hồ đến đường thẳng cần xác định.

2.2. GÓC ĐỊNH HƯỚNG 
1/. Nếu chọn hướng gốc là kinh tuyến giữa của mỗi múi chiếu ta có khái niệm góc định

hướng.
2/. Góc định hướng  của một đường ở trên mặt phẳng là góc giữa các hình chiếu của kinh
tuyến giữa múi (trục) và hướng của đường thẳng đó ở trên mặt phẳng, nó được tính từ phương
Bắc của kinh tuyến giữa múi (trục) đến hướng của đường ấy theo chiều quay của kim đồng hồ và
có giá trị từ 0 đến 360 (hình 2.3):

Hình 2.3.

3/. Sự liên hệ giữa góc định hướng  với các góc bằng  trong một đường gấp khúc được
minh họa trên hình 2.4 (quy ước hướng đi 123):
3a/ Tính theo góc bằng bên phải βph.
Từ hình vẽ 2-4 có:
Suy ra:

α23 + β2ph = α12 + 1800

 23  12  180  2ph

(2.2)

18


PGS.TS.Phạm Văn Chun.

Hình 2.4.
3b/ Tính theo góc bằng bên trái β2tr.

được:

Tại vì β2ph = 3600 – β2tr, do đó khi thay thế biểu thức này vào vào công thức (2.2) ta sẽ
α23 = α12 -1800 + β2tr

(2-3)

2.3. HỆ TỌA ĐỘ ĐỘC CỰC PHẲNG TRONG TRẮC ĐỊA
1/. Trên mặt phẳng vị trí của từng điểm có thể được xác định hoặc theo hệ tọa độ vng góc
hoặc theo hệ tọa độ độc cực.
2/. Trong Trắc địa, hệ tọa độ độc cực được thành lập như sau (hình 2.8):

Hình 2.8

2a/ Gốc cực (A): Vị trí của điểm A đã được xác định. Nó thường là một điểm của lưới
khống chế Trắc địa mặt bằng.
2b/ Hướng gốc (AB): Là nửa đường thẳng Ax’, vị trí và góc định hướng của tia AB đã
được xác định. Nó thường là một cạnh của lưới khống chế Trắc địa mặt bằng.
3/. Vị trí mặt bằng của điểm chi tiết i trong hệ tọa độ độc cực Trắc địa được xác định bởi hai
yếu tố sau:
3a/ Góc cực (i): Là góc bằng  tính từ hướng gốc (AB) theo chiều quay của kim đồng
hồ đến tia ngắm Ai của điểm chi tiết i. Nó có giá trị từ 0 đến 360 (điều này khác với toán học).
19


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
3b/ Bán kính cực (Si): Là khoảng cách ngang bằng kể từ gốc cực (A) đến điểm chi tiết i.
2.4. HAI BÀI TOÁN CƠ BẢN TRONG TRẮC ĐỊA.
1. Bài tốn thuận: tính tọa độ của một điểm
Cho biết tọa độ của điểm 1 là (x1,y1), khoảng cách ngang giữa điểm 1 với điểm 2 là S12, góc
định hướng của đường thẳng 1-2 là 12. Hãy tính tọa độ (x2,y2) của điểm 2? (hình 2.9).

Hình 2.9

Chiếu các điểm 1 và 2 lên các trục tọa độ.
Hình chiếu của đoạn thẳng S12 trên các trục tọa độ là x12 và y12.
Từ tam giác vng 1A2 có:

x12  S12 .cos12 

y12  S12 .sin12 

(2.5)

x 2  x1  S12 .cos 12 

y 2  y1  S12 .sin 12 

(2.6)

Cuối cùng được:

Thường gặp bài tốn thuận khi tính tốn tọa độ điểm khống chế Trắc địa.
2. Bài tốn ngược: tính đoạn thẳng? tính góc định hướng?
Cho biết tọa độ của điểm 1 là (x1,y1) và điểm 2 là (x2,y2). Tính đoạn thẳng S12 và góc định
hướng của nó 12? (hình 2.9).
1/ Đoạn thẳng S12 chính là cạnh huyền của tam giác vng với các cạnh vng x12 và y12,
được tính theo công thức sau:

S12  (x 2  x1 )2  (y2  y1 ) 2

(2.7)

2/ Góc định hướng 12 được tính từ tam giác vng 1A2:
tg12 

y 2  y1 y12

 ...
x 2  x1 x12

20

(2.8)


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
Giải phương trình lượng giác cơ bản trên sẽ tìm được nghiệm tổng quát là:

12 = 0 + k  180
Trong đó:

(2.9)

0 - góc nhọn;
k = 0, 1, 2.

Căn cứ vào dấu của x và y, tiến hành biện luận để tìm ra một góc định hướng 12 cụ thể
duy nhất (bảng 2.1).
Bảng 2.1
Dấu x

Dấu y

Giá trị 

Chọn k ?

+

+

0  90

k=0

-

+

90  180

k=1

-

-

180  270

k=1

+

-

270  360

k=2

Thường gặp bài tốn ngược khi tính tốn những số liệu cần thiết để bố trí cơng trình.
Ví dụ:
Cho biết tọa độ của điểm 1 là x1 = 500,00m; y1 = 200,00m; tọa độ của điểm 2 là x2 =
312,34m; y2 = 413,45m. Hãy tính khoảng cách S12 và góc định hướng 12 của cạnh 12:
1/ Chiều dài cạnh 12 là S12:

S12  (x 2  x1 ) 2  (y2  y1 ) 2
 (312,34  500, 00) 2  (413, 45  200, 00) 2
S12  284, 210m.
2/ Góc định hướng của cạnh 12 là 12:
(y2 – y1) (413,45m – 200,00m)
+213,45 m
Tgα12 = ----------- = ---------------------------- = -------------(x2 – x1) (312,34m - 500,00m)
- 187,66m

Nghiệm tổng quát là: 12 = - 4840’44” + k  180

(với k = 0, 1, 2.).

Biện luận: Tại vì: y > 0, x < 0. Do đó: 90 <  < 180. Cho nên chọn: k = 1. Vậy là: 12 =
- 4840’44” + 1  180 = 13119’16”.

.

21


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
Chương 3

BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

3.1. KHÁI NIỆM VỀ BẢN ĐỒ, HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS).
1/ Một trong những thành quả của công tác Trắc địa là bình đồ và bản đồ.
2/ Hình vẽ thu nhỏ và đồng dạng trên giấy các hình chiếu bằng của những phần mặt đất không
lớn (không kể đến độ cong Trái đất) được gọi là bình đồ.
3/ Bình đồ có tỷ lệ khơng đổi, duy nhất ở mọi nơi.
4/ Hình vẽ thu nhỏ trên giấy các hình chiếu bằng của những phần mặt đất rộng lớn có thể kể
đến sự biến dạng do ảnh hưởng độ cong Trái đất theo một quy luật tốn học nào đó được gọi là
bản đồ.
5/ Bản đồ có tỷ lệ thay đổi ở những phần khác nhau của nó. Thường thì dọc theo một kinh
tuyến hay một vĩ tuyến nào đó sẽ được chọn làm cơ sở để thành lập bản đồ dọc theo đó thì tỷ lệ
là khơng đổi, tỷ lệ của các hướng đó được gọi là tỷ lệ chính. Tỷ lệ tại các phần còn lại của bản đồ
sẽ khác với tỷ lệ chính và được gọi là tỷ lệ riêng. Đó là điểm khác nhau giữa bản đồ với bình đồ.
6/ Tùy theo mục đích sử dụng và nội dung biểu diễn bản đồ được chia ra làm: bản đồ hành
chính, bản đồ giáo học, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa hình, v.v…
7/ Bản đồ địa hình là bản đồ trên đó vừa biểu diễn cả địa vật như đường sá, sơng ngịi, vừa
biểu diễn cả hình dáng cao thấp khác nhau của mặt đất.
8/ Tùy theo mức độ thu nhỏ (tỷ lệ) của bản đồ người ta phân ra:

1
1

,...,
,.
250000
100000
1
1
1
1
,
,
,
8b/ Bản đồ tỷ lệ vừa:
100000 50000 25000 10000
1
1
1
1
,
,
,
8c/ Bản đồ tỷ lệ lớn:
5000 2000 1000 500
8a/ Bản đồ tỷ lệ nhỏ:

9/ Hệ thống thông tin địa lý (GIS).
Bản đồ thể hiện được một số đặc điểm của mặt đất, như là: tọa độ không gian của một điểm
trong hệ quy chiếu nào đó; địa vật gì và một vài chi tiết đặc điểm của nó (chẳng hạn chiều dài,
chiều rộng, tải trọng chịu được của cầu, v.v…).
Nhưng thực tế khách quan tồn tại trên mặt đất cịn có rất nhiều đặc điểm khác nữa về: kinh tế,
Vănhóa, xã hội, lịch sử, v.v… chúng luôn luôn vận động và phát triển theo thời gian.

Muốn thể hiện được đầy đủ tất cả tính phong phú, đa dạng kể trên của thực tế khách quan mặt
đất thì phải có sự trợ giúp của máy tính. Mọi đặc diểm kể trên sẽ được mã hóa (số hóa) rồi lưu
giữ lại trong máy tính. Đó là bản đồ máy tính (bản đồ số hóa).
22


PGS.TS.Phạm Văn Chun.
Nhờ có một số chương trình con, máy tính sẽ tiến hành phân tích, tổng hợp, mơ tả những dữ
liệu đó rồi trình bày thành các bảng liệt kê, biểu đồ, bản vẽ, v.v… chúng sẽ được hiện ra trên
mành hình của máy tính theo sự lựa chọn của người khác thác thơng tin. Đó là hệ thống thông tin
địa lý (GIS) (Geographic Information System).
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) có ưu điểm là phản ánh được đầy đủ mọi đặc tính phong phú,
đa dạng của hiện thực khách quan tồn tại trên mặt đất. Nó cho phép bổ sung, thay đổi, cập nhật
thông tin kịp thời, dễ dàng. Nó thỏa mãn nhu cầu khai thác thơng tin của nhiều đối tượng, phục
vụ cho mọi mặt đời sống của con người, được ứng dụng rộng rãi trong quy hoạch và quản lý đô
thị, du lịch, v.v… Nhưng việc thu thập dữ liệu cho GIS rất công phu, tốn kém. Muốn khai thác
được GIS phải có máy vi tính.
Dưới đây chỉ xét những yếu tố thành phần cơ bản của bản đồ.
3.2. TỶ LỆ BẢN ĐỒ
1. Tỷ lệ bản đồ
1/ Tỷ lệ bản đồ (1/M) là một phân số, tử số là đơn vị, còn mẫu số thường là những số trịn
trăm, trịn nghìn. Mẫu số chỉ rõ các đoạn thẳng nằm ngang ở ngoài thực địa khi biểu diễn lên bản
đồ đã bị thu nhỏ đi bao nhiêu lần.

1
1
1

,
,…

M 1000 2000
Tỷ lệ bản đồ là một hư số, khơng có thứ ngun.
2/ Nhận xét: Những đặc điểm của số tỷ lệ bản đồ (tử số là 1, mẫu số là số tròn trăm) làm cho
việc so sánh và tính tốn rất đơn giản.
3/ Nhận thấy rằng nếu tỷ lệ bản đồ càng lớn thì mức độ biểu diễn địa vật, địa hình càng đầy
đủ, chi tiết và chính xác.
* Ví dụ:

2. Thước tỷ lệ thẳng
1/ Để thuận tiện cho công việc người ta chế tạo ra thước tỷ lệ thẳng vẽ trên từng tờ bản đồ
(hình 3.1):

Hình 3.1

2/ Nhận xét: thước tỷ lệ thẳng có đặc điểm cấu tạo là:
2a/. Số không (0) nằm cách nút thước một đoạn cơ sở;
2b/. Chỉ có duy nhất một đoạn cơ sở thứ nhất được khắc vạch chia nhỏ;
2c/. Giá trị ghi trên thước là chiều dài tương ứng ở ngoài thực địa.
Nhờ vậy,việc sử dung thước tỷ lệ thẳng rất thuận tiện
3/ Độ chính xác thực tế của thước tỷ lệ thẳng là 0,5mm trên bản đồ.
23


PGS.TS.Phạm Văn Chuyên.
3.3. PHIÊN HIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VIỆT NAM KIỂU VN-2000
Để thuận tiện cho giao dịch thì mỗi một tờ bản đồ phải có một phiên hiệu (tên gọi,số hiệu,
danh pháp, mã số). Phiên hiệu bản đồ phải tuân theo một quy luật nhất định sao cho từ phiên
hiệu của tờ bản đồ đã cho có thể suy ra vị trí, kích thước, tỷ lệ của nó, suy ra phiên hiệu của tờ
bản đồ giáp biên với nó…
Dưới đây chỉ trình bày về phiên hiệu bản đồ địa hình kiểu VN2000 đã được Chính phủ ta ban

hành và có hiệu lực thi hành kể từ ngày 12/8/2000, chúng được biểu diễn theo sơ đồ sau (hình
3.2):

Hình 3.2.

1/. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ

1
(chuẩn quốc tế) (hình 3.3)
1000000

1/ Theo vĩ tuyến Trái đất được chia ra làm các hàng rộng 4, mỗi hàng được đặt tên bằng chữ
cái in Latinh: A, B, C,D,E,F,G...., kể từ xích đạo về hai phía cực Bắc, Nam.
2/ Theo kinh tuyến Trái đất được chia ra làm các cột rộng 6, mỗi cột được đặt tên bằng các
chữ số Ả Rập là q = 1, 2, 3,,…, 59, 60 kể từ kinh độ 180Tây, vịng hết Tây bán cầu,rồi sang
Đơng bán cầu.

24


PGS.TS.Phạm Văn Chun.
3/ Mỗi một ơ đất (hình 3.3) giao nhau giữa hàng và cột ở trên sẽ được biểu diễn thành một tờ
bản đồ tỷ lệ
bản đồ

1
, phiên hiệu của tờ bản đồ này gồm có hàng và cột tương ứng. Thí dụ tờ
1000000

1

có chứa thủ đơ Hà Nội là F-48.
1000000

Hình 3.3

1
là cơ sở để phân mảnh và ghi phiên hiệu cho các tờ bản đồ tỷ lệ
1000000
lớn hơn theo nguyên tắc sau đây:
+Giới hạn của các tờ bản đồ đều là các kinh tuyến và vĩ tuyến,
+ Kích thước của các tờ bản đồ phải thuận tiện cho sử dụng và xuất bản (chẳng hạn
5050cm),
4/ Tờ bản đồ tỷ lệ

+Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ

1
phải được chia ra làm số nguyên lần các tờ bản đồ tỷ
1000000

lệ lớn hơn,
+ Phiên hiệu của các tờ bản đồ tỷ lệ lớn hơn này phải bao gồm cả số hiệu của tờ bản
đồ tỷ lệ tương ứng đã phân chia ra nó và tên của ơ con nhất định. Giữa các chữ và số đều có
dấu gạch ngang ngăn cách.
2/. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ

1
kiểu VN- 2000. (hình3.4)
500000

1
được chia ra thành 2hàng2cột = 4 ơ nhỏ hơn. Mỗi ơ nhỏ
1000000
hơn này có tên gọi là các chữ cái in hoa: A, B, C, D (theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống
dưới) và được vẽ thành một tờ bản đồ tỷ lệ 1/500000,ví dụ F-48-C.
Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ

25