Giáo trình đo đạc lâm nghiệp-Phần 4 potx

Chương 4 ĐO CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN
4.1. ĐO GÓC
4.1.1. Nguyên lý đo góc bằng và góc đứng
4.1.1.1.
Góc bằng
Hình 4-01.
Nguyên lý đo góc
bằng
Giả sử có 3
điểm S1; M1; N1
trong không gian
ở các độ cao
khác nhau trên
bề mặt trái đất.
Góc β tạo bởi 3
điểm M1S1N1
nằm trong mặt
phẳng nghiêng (hình 4-1).
Qua 2 cạnh S1M1 và S1N1, dựng 2 mặt phẳng thẳng đứng P và Q cắt mặt phẳng nằm
ngang H theo 2 giao tuyến S1M và S1N. Góc β tạo bởi 2 giao tuyến đó chính là góc bằng
cần xác định. Vậy, góc bằng giữa hai hướng trong không gian là góc nhị diện tạo bởi hai
mặt phẳng thẳng đứng đi qua hai hướng đó.
Chú ý: Đo góc bằng của 2 hướng ngắm không có nghĩa là đo góc kẹp giữa 2 hướng
ngắm ấy, mà là đo hình chiếu vuông góc của góc kẹp đó trên mặt phẳng nằm ngang.
4.1.1.2. Góc đứng
Góc đứng là góc nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, hơn bởi tia ngắm và đường nằm
ngang (hình 4-02).

Nếu tia ngắm nằm ở phía trên
đường nằm ngang thì góc đứng
mang dấu (+), tia ngắm nằm ở

phía dưới thì góc đứng mang dấu
(-).
Chú ý: Đo góc đứng của
hướng ngắm có nghĩa là đo góc
tạo bởi tia ngắm với hình chiếu
vuông góc của nó trên mặt phảng nằm ngang.
Trong trắc địa muốn đo được góc bằng và góc đứng, người ta sửdụng máy kinh vĩ.
4.1.2. Máy kinh vĩ
4.1.2.1. Phân loại
* Theo cấu tạo máy kinh vĩđược chia làm 3 loại:
Máy kinh vĩ kim loại
Máy kinh vĩ quang học
Máy kinh vĩđiện tử

 Máy kinh vĩ kim loại: là máy kinh vĩ có bàn độ ngang và bàn độ đứng làm bằng kim
loại, có thể đọc trực tiếp bằng mắt các giá trị hướng đo trên bàn độ ở hai vị trí đối tâm.
Ví dụ: Máy THEO 010 của Liên xô, máy Meopta của Tiệp khắc
 Máy kinh vĩ quang học: Có bàn độ làm bằng thuỷ tinh chất lượng cao, các vạch chia
độ được khắc hoặc in trên đ a thuỷ tinh và được bảo vệ bởi một vỏ kim loại. Các giá trị
hướng ngắm trên bàn độ chỉ có thể đọc được qua một hệ thống lăng kính, thấu kính và
gương phản chiếu. Nhờ ánh sáng mặt trời và gương phản chiếu, ảnh của các vạch chia trên
bàn độ được truyền lên màn ảnh đọc độ
Ví dụ: Máy THEO 010, Dahlta, THEO 020A của Đức, TB, của Liên xô
Máy kinh vĩđiện tử: Các loại máy này đang được sử dụng ở hầu hết ở các cơ sở sản
xuất của nước ta. Các máy này được nhập chủ yếu của các nước Nhật, Thuỵ
Trên các máy bộ phận đọc số là một màn hình, với các nút bấm có các tính năng
khác nhau. Khi ngắm, ở mục tiêu ta đặt các gương, sau đó chỉ cần bấm vào những nút tính
năng là có thể nhận được các số liệu cần thiết (góc bằng, góc đứng, chênh cao,

khoảng cách nằm ngang )
Ví dụ: SET 2E, SET 5E của Thuỵ S, TOPCON của Nhật Bản
* Theo độ chính xác, máy kinh vĩ được chia làm 3 loại:
Máy kinh vĩ độ chính xác cao Sai số trong phương đo góc mβ = ± 0"5 ÷ 3"
Máy lánh vĩ độ chính xác TB~ Sai số trưng phương đo góc mβ = ± 3" ÷± 10"
Máy kinh vĩ độ chính xác thấp: Sai số trung phương đo góc mβ = ± 10" ÷± 6"
4.1.2.2. Cấu tạo máy kinh vĩ quang học
Để dễ hình dung, trên hình 4 - 03
mô tả những bộ phận cơ bản bố
trí bên ngoài
vỏ máy kinh vĩ T5K. Theo thứ tự ghi
chú trên hình vẽ ta có: ốc cân máy
(1), đế máy (2), hộp bàn độ ngang
(3), ống thuỷ dài (4), ống thuỷ tròn
(5), ống kính ngắm (6), ống kính
hiển vi (7), hộp bàn độ đứng (8),
thước ngắm sơ bộ (9), quai sách (lo),
núm trắc vi (11), ốc hãm và vi động
dọc (12), ốc hãm và vi động ngang
(13), ốc đổi tâm quang học (14),
núm đặt trị số hướng trên bàn độ
ngang (15) và gương phản chiếu ánh
sáng (16).
Tuy có rất nhiều loại máy kinh vĩ
song về cấu tạo đều có các bộ
phận chính sau:
-Giá máy (Chân
máy): bằng gỗ hay bằng
kim loại, tạo thành bởi 3
chân, có thể thay đổi độ

dài.
-Đế máy: là bàn đế
có 3 ốc, chúng để
cân bằng máy khi
đo
-Thân máy: a) Ống kính: Các bộ phận chính của ống kính đơn giản (hình 4-04)


-Kính vật (1): tạo hình ảnh thật của vật. ảnh này nhỏ hơn kích thước vật và nằm cùng phía
với tiêu điểm sau của kính vật.
Lưới dây chữ thập (2): là một tấm kính phảng trên đó có khắc lưới chỉ chữ thập (các vạch
chính và vạch đo khoảng cách). Ảnh của vật khi đo sẽ nằm trên lưới đây chữ thập
-Kính mắt (3): có tác dụng như kính lúp, qua đó nhìn thấy ảnh trên lưới dây chữ thập.
Kính mắt có thể di chuyển được nhờ một ốc gọi là ốc điều tiêu.

-Để đưa ảnh về lưới dây chữ thập, người tai bố trí một thấu kính phân kỳ (4) giữa
kính vật và lưới dây chữ thập để thay đổi tiêu cự sau của kính vật. Thấu kính phân kỳ di
chuyển dọc trục nhờốc điều ảnh (5).
Đường thẳng nối quang tâm kính vật với quang tâm kính mắt và đi qua tâm của
màng dây chữ thập là trục ngắm của ống kính.
Độ phóng đại của ống kính V
x
:
Trong đó:
fv: Tiêu cự kính vật
fm:Tiêu cự kính mắt
Hiện nay độ phóng đại của ống kính trắc địa thường từ 15 đến 50 lần, vùng ngắm
0,5
0
÷ 2

0

b) Bàn độ
Bàn độ ngang là một vòng tròn bằng kim loại hoặc bằng thuỷ tinh được khắc số theo
đơn vị độ hoặc giải. Giá trị vạch khắc tuỳ vào độ chính xác của máy. Để dễ dàng xác định
số đọc trên bàn độ có vạch chuẩn (vòng chuẩn). Để biết được bàn độ đã ở vị trí làm việc
hay chưa, người ta gắn ống thủy vào bàn độ.
c) Ống thuỷ
Tác dụng của ống thuỷ là để đưa một đường thẳng, một mặt phẳng về vị trí nằm
ngang hoặc thẳng đứng. Nguyên tắc của ống thuỷ là lợi dụng tính chất vật lý của chất chứa
trong bình kín, bọt khí luôn chiếm vị trí cao nhất. Ống thuỷ có 2 loại: ống thuỷ tròn và ống
thuỷ dài.
Ống thuỷ dài: được cấu tạo từ một ống thuỷ tinh hình trụ với mặt trên phía trong có
dạng cong tròn, bán kính R = 3m ÷ 200 m. ống thuỷ được đổ đầy chất lỏng có độ nhớt thấp
nhưđe hay cồn nóng rồi hàn kín lại. Ở nhiệt độ thường, khối chất lỏng giảm thể tích tạo
khoảng trống gọi là "bọt nước".
Ống thuỷ tròn: Mặt trong của ống thuỷ tròn có dạng chỏm cầu, đỉnh mặt chỏm cầu

là "điểm O". Đường bán kính đi qua "điểm O" là trục của ống thuỷ tròn. Khi "bọt nước"
tập trung, trục của ống thuỷ tròn ở vị trí thẳng đứng.

Độ chính xác của ống thuỷ tròn thấp hơn độ chính xác của ống thuỷ dài Dùng ống
thuỷ tròn để cân sơ bộ máy.
d) Bộ phận đọc số
Bộ phận đọc số của máy kinh vĩ gồm số đọc bàn độ ngang và bàn độ đứng. Bàn độ
ngang để đo góc bằng, bàn độ đứng đo góc nghiêng của ống kính.
Đối với máy kinh vĩ quang học dùng kính hiển vi quang học để đọc số các bàn độ.
Nhìn qua ống kính đọc số ta thấy 2 màn ảnh, màn ảnh trên ghi Hz để dọc số bàn độ ngang,
màn ảnh ghi V để dọc số bàn độ đứng. Thang vạch được khắc trực tiếp lên màn ảnh của
kính đọc số, mỗi thang vạch có chia giá trị bằng 10 và được chia thành 360 khoảng bằng

nhau Khi đọc số, dựa theo vạch khắc nào đó của vành độ nằm lọt trong thang vạch.
Để tăng độ chính xác của số đọc, máy có cấu tạo du xích. Giá trị của 1 thang trên du
xích là lu. mỗi thang được chia làm 60 vạch nhỏ, mỗi vạch giá trị 1', số ghi trên du xích có
giá trị 10'.
4.1.3. Thao tác cơ bản trên máy kinh vĩ
Trước khi thực hiện các khâu đo đạc bằng máy kinh vĩ, cần nắm vững những thao tác
cơ bản như: dội điểm, cân bằng máy, lấy hướng ban đầu, ngầm mục tiêu
4.1.3.1. Dội điểm
Dội điểm tức là điều chỉnh cho tâm bàn độ ngang phải nằm trên đường dây dọi tới
tim cọc đóng dưới đất. Để thao tác đối điểm được nhạnh chóng và chính xác, giá ba chân,
gọi tắt là chân máy, phải mở ra tạo thành một tam giác đều khi đặt trên cột mốc, sau khi
móc quả đội vào chân máy thì quả đợi rơi gần vào đỉnh cọc và dùng mắt quan sát điều
chỉnh cho mặt trên của chân máy tương đối nằm ngang. Dùng gót chân đạp đều cả 3 chân

máy cho đầu sắt ở mỗi chân cắm sâu vào nền đất, vừa đạp vừa quan sát hướng của di động
của quả đội trên đỉnh cọc, quả đội sẽ di động về hướng chân bịấn sâu, điều chỉnh cho tới
khi dội rơi đúng vào tim luốc và đồng thời mặt trên của giá máy tương đối năm ngang.
-Ở một số máy kinh vĩ quang. học còn có bộ phận đổi tâm quang học hay còn gọi là
bộ phận định tâm quang học. Nếu ta quan sát qua ống kính này sẽ thấy các vòng tròn đồng
tâm trong ống kính và mặt đất. Dùng tay xê địch máy cho tới khi thấy vòng tròn nhỏở tâm
ống kính trùng với tâm cọc thì vặn chặt ốc nối, đó việc đội điểm tạm thời hoàn thành.
Nhưng nấu thực hiện tiếp bước cân bằng máy thì sẽ thấy tâm ống kính lệch khỏi đỉnh cọc
tức là khâu cân máy đã phá hỏng khâu dội điểm ta lại phải làm lại khâu dội điểm, rồi lại
cân máy cho tới khi cả hai khâu này đều hoàn thành. Vì vậy, đối với máy kinh vĩ có bộ
phận đổi tâm quang học cả hai khâu phải tiến hành đồng thời.
4.1.3.2. Cân máy.
Căn cứ vào ống thủy dài gắn trên bàn độ ngang mà cân bằng máy. Việc cân máy kinh
vĩ tiến hành theo các bước sau:
-Cân sơ bộ: Dùng 3 ốc cân điều chỉnh cho bọt thuỷ tròn của bệ máy vào trung tâm.
Bước này làm cho máy đỡ bị nghiêng lệch hơn, giúp cho việc cân máy nhanh hơn.

Cân chính xác: Quay máy sao cho ống thuỷ dài ở vị trí song song với hai ốc cân,
dùng hai ốc này đưa bọt thuỷ vào trung tâm. Quay máy đi 90
0
: Dùng ốc cân thứ 3 đưa bọt
thuỷ vào trung tâm.
Nếu trục ống thuỷ vuông góc với trục quay của máy thì việc cân máy đã hoàn thành,
nếu ta quay máy đi một vị trí bất 'kỳ thì bớt ống thuỷ vẫn ở trung tâm. Nếu điều kiện hình
học trên không đảm bảo thì tả phải tiến hành hiện chỉnh.
4.1.3.3. Lấy hướng ban đầu
Khi đo góc bằng nhiều khi người đo muốn chủ động đặt một hướng ngắm tại một vị
trí xác định trên bàn độ. Ví dụ: Muốn hướng ngắm nào đó ở vị trí 0
0
0'0" trên bàn độ. Công
việc đó gọi là lấy hướng ban đầu.
Muốn thao tác "Lấy hướng ban đầu" được nhanh, người sử dụng máy phải nắm chắc
các tính năng của các ốc trên máy.
4.1.3.4. Ngắm mục tiêu
-Ngắm sơ bộ: Sau khi dội điểm, cân máy, mởốc hãm bàn độ ngang, quay máy về phía mục
tiêu, sử dụng bộ phận ngắm sơ bộ đưa ống kính vào giữa mục tiêu. Nhìn
vào ống kính đã thấy mục tiêu nhưng chưa chính xác ở trung tâm Khoá ốc hãm bàn độ
ngang.
-Ngắm chính xác: Sử dụng ốc và động, đưa ống kính chính xác vào giữa mục tiêu

4.1.4. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy kinh vĩ
Để đo được góc bằng, góc đứng thì các bộ phận của máy kinh vĩ phải liên kết với
nhau sao cho các trục, các mặt phẳng hoặc là nằm ngang. hay thẳng đứng, hoặc là song
song hay vuông góc với nhau. Trong quá trình làm việc phải đ~h kỳ kiểm nghiệm lại
những lính chất đó của máy kinh vĩ. Nếu thấy những tính chất đó không còn được đảm
bảo nữa thì phải điều chỉnh lại cho đúng. Cụ thể:
4.1.4.1. Trục ống thuỷ dài trên bàn độ ngang phải vuông góc với trục quay thẳng

đứng của máy
Đặt ống thuỷ dài trên bàn độ ngang song song với đường thẳng nối 2 ốc cân máy,
xoay 2 ốc cân này theo chiều ngược nhau để đưa bọt nước về giữa ống Quay máy đi 900,
xoay ốc cân thứ 3 đưa bọt nước vào giữa. Quay máy đi 180
0
. Nếu thấy bọt nước vẫn ở
giữa hay chỉ lệch khỏi giữa không quá nửa khoảng chia thì coi như tính chất này được thoả
mãn.
Nếu thấy bọt nước lệch quá nửa khoảng chia thì phải điều chỉnh lại: Vặn vít điều
chính của ống thuỷ dài để đưa bọt nước dịch vào giữa một khoảng bằng nửa cung lệch
Vặn ốc cân máy (thứ 3) để đưa bọt nước dịch một nửa cung lệch còn lại (bọt nước vào
giữa). Thường tiến hành như trên vài 3 lần mới được.
4.1.4.2. Trục ngắm của ống kính phải vuông gốc với trục quay nằm ngang của
ống kính
Chọn một điểm A rõ sắc nét, cách xa máy và ở độ cao gần bằng độ cao của ống kính
Đưa trục quay của máy về vị trí thẳng đứng. Ngắm điểm A, đọc số đọc trên vành độ ngang
T (ký hiệu số đọc được khi vành độ đứng nằm ở phía bên trái ống kính Đảo kính ngắm lại
điểm A, đọc số trên vành độ ngang P (ký hiệu số đọc khi vành độ đứng nằm ở bên phải
ống kính). Hiệu các số đọc T -Đ khi vành độ đứng ở vị trí trái và phải phải bằng 1800. sai
lệch của hiệu số này được gọi là sai số ngắm hướng, ký hiệu là 2c. Nếu sai số ngắm hướng
2c bé hơn hoặc bằng 2 lần độ chính xác của bộ phận đọc số thì coi như tính chất này được
đảm bảo.
Nếu sai số hướng ngắm 2c lớn hơn 2 lần độ chính xác của bộ phận đọc số (vành độ
ngang) thì phải tiến hành điều chỉnh lại bằng cách đặt trên bàn độ ngang số đọc bằng (T -
c) hoặc (P + c) rồi dùng các vít điều chỉnh 2 bên của lưới chỉ để đưa cho trung tâm màng
dây chữ thập vào trùng với điểm ngắm A. Thường phải điều chỉnh một số lần mới được
4.1.4.3. Trục quay nằm ngang của ống kính phải vuông góc với trục quay thẳng
đứng của máy.
Cân bằng máy: Ngắm lên điểm B ở trên tường cách máy từ 20 - 30 mét dưới một góc
từ 30 - 50

0
so với mặt phẳng ngang. Hạống kính về phía dưới (nằm ngang), đánh dấu hình
chiếu của hình là B1. Đảo kính và cũng làm như trên được B2. Nếu thấy hình chiếu của cả
2 điểm (B1, B2) vượt khỏi giới hạn mặt phân giác lưới chì (chiều rộng của cấp chì đứng
song song) thì phải đưa máy vào xưởng sửa chữa.
4.1.4.4. Sai số chỉ tiêu vị trí ban đầu của bàn độ đứng (MO) phải ổn định và gần
bằng 0
Để xác định MO hãy ngắm một điểm C rồi đọc sốở cả 2 vị trí của bàn độ đứng (T,P).
Luôn nhớ rằng
trước khi đọc số
phải đưa bọt
nước của ống
thuỷ dài trên bàn độ đứng vào giữa. Tính MO theo công thức:
Điều chỉnh MO bằng cách dùng ốc vi động đặt số đọc tin vành độ đứng bằng số đọc
đã được điều chỉnh sai số MO. Lúc này bọt nước lệch khỏi vị trí giữa. Dùng ốc vít điều
chinh riêng của ống thủy đưa bọt nước vào giữa. Sau khi điều chỉnh xong phải tiến hành
kiểm tra lại.
4.1.5. Phương pháp đo góc bằng
4.1.5.1. Phương pháp đo góc bằng đơn giản (đo cung)
Phương pháp này được áp dụng với trạm đo có hai hướng ngắm.
Giả sử cần đo góc bằng tại
đỉnh O kẹp giữa hai hướng ngắm và
OA và OB, ta đặt máy tại O và
dựng hai sào tiêu thẳng đứng tại
A và B
Tại O tiến hành đội điềm
và cân máy Tiến hành các bước
đo như sau;
-Thuận kính: (Bàn độ đứng ờ bên trái ông kính), lấy là số hướng ban dấu là a, (người
đo quen có thể bỏ qua thao tác này). Quay máy ngắm chính xác về A, để ngắm cho nhanh

chóng thì ta ngắm điểm A qua ống ngắm sơ bộ có trên ống kính, sau đó mới ngắm vào
trong ống kính, điều chỉnh cho ảnh và lưới chữ thập dược rõ nét. Nếu lưới chữ thập chưa
vào chính giữa của sào tiêu thì tiến hành khoá ốc hãm bàn độ ngang, sau đó dùng ốc vi


động ngang để diều chỉnh. Đọc từ số trên bàn độ ngang dược giá trị là ai (nếu lấy là số
hướng ban đầu rồi thì giá trịđó chính là a1), mở chốt hãm du xích quay máy thuận chiều
kim đồng hồ ngắm về B. Đọc giá trị an bàn độ được giá trị b1. Góc AOB = β 2
Th
giá trị góc
bằng của nửa lần đo thuận kính.
-Đảo kính: (Bàn độ đứng nằm bên phải ống kính)
Để loại trừ sai số, ta cần tiến hành đo đảo kính. Đảo ống kính, quay máy ngược chiều
kim đồng hồ, ngắm lại lần lượt các sào tiêu B và A đọc các số đọc trên bàn độ ngang là b2
và a2. Giá trị góc AOB = β2
Đảo
là giá trị góc bằng của nửa lần đo đảo kính.


Thao tác thuận kính và đảo kính tạo thành một vòng do. Chênh lệch 2 nửa lần do




đo không quá 2t, giá trị góc đo chính là giá trị trung bình của các lần đo. Kết quảđo và tính
toán được ghi theo mẫu.
Trong một vòng đo không được thay đổi vị trí vành độ ngang. Để hạn chế sai số trên
vành độ mỗi trạm đo cần phải đo n lần? mỗi lần đo phải thay đổi giá trị hướng ban đầu.
Nếu lại 1 trạm đo n vòng thì giá trị hướng ban đầu sẽ khác nhau 180
0

/n ở mỗi vòng đo.
Nếu chỉđo 1 vòng đo, ở nửa vòng đo đảo kính phản xoay máy di 90
0
sau đó mới tiến hành
đo.
4.1.5.2. Phương pháp đo toàn vòng
Khi trạm đo có từ 3 hướng ngắm trở lên thường sử dụng phương pháp đo toàn vòng.
Giả sử tại trạm đo O có 3 hướng ngắm là OA và OB, OC, áp dụng phương pháp đo loàn
vòng ở trạm đo O thì thao tác sẽ như sau:
-Sau khi dội điểm và cân máy trên cọc mốc O và dựng tiêu trên 3 điểm ngắm A, B,
C, người đứng máy chọn một hướng rõ nhất và xa nhất làm hướng ban đầu (giả sử hướng
A) và đặt bàn độ ngang ở một giá trị ban đầu đã định rồi hãm chặt du xích vào bàn độ, đưa
máy ngắm về hướng ban đầu A.
Thuận kính: Lấy giá trị hướng ban đầu là ai cố định du xích, ngắm chính xác về A,
mởốc hãm du xích, quay ống kính theo chiều kim đồng hồ lần lượt ngắm đến các mục tiêu
B, C, rồi quay ngắm trở lại A, mỗi hướng ngắm đều tiến hành đọc số trên vành độ. Hướng
a1 được đọc số 2 lần, nếu hai số đọc không chênh nhau quá t thì kết quả do đạt yêu cầu.
Đảo kính: Ngắm chính xác về A đọc được số đọc là a2, quay máy ngược chiều kim
đồng hồ lần lượt ngắm các sào tiêu C, B, A được các số đọc trên vành độ ngang là c2, b2,
a2. Hai trị số đọc của A lần này cũng không chênh nhau quá t. Các số đọc của lấn thuận và
đảo kính cho phép chênh nhau 2t.
Cả hai lần đo thuận kính và đảo kính tạo thành một vòng đo. Một góc được do làm
nhiều vòng và lính giá từ bình quân của các vòng đo làm giá trị của hướng đo.
Kết quảđo góc và tính toán được ghi trong bảng
Bảng 4-01. Sổđo góc bằng theo phương pháp đo toàn vòng
Người đứng máy: Nguyễn Thanh Minh Người ghi sổ: Bùi Thu Thuỷ Thời tiết: Nắng, gió
nhẹ


4.1.6. Những sai số gặp phải khi đo góc bằng

4.1.6.1. Sai số do máy gây ra
1. Sai số do trục ngắm không vuông góc với trục đỡ ngang của ống kính.
Sai số này có thể triệt tiêu khi lấy trị số bình quân hai số đọc thuận và đảo kính trên
bàn độ ngang
2- Sai số do sự khắc độ trên bàn độ ngang không đều
Sai số này tuy nhỏ nhưng cũng ảnh hưởng đến độ chính xác đo góc. Tuy không triệt
tiêu được nhưng cũng có thể giảm bớt ảnh hưởng của sai số này bằng cách đo một góc trên
nhiều vị trí khác nhau của bàn độ ngang, tức là thay đổi trị số hướng ban đấu của mỗi vòng
đo. Nhìn chung những sai số do máy kinh vĩ gây ra trong kết quảđo góc có thể khắc phục
được nếu áp dụng các thao tác thích hợp.
4.1.6.2. Sai số do người đo
Người sử dụng máy khi đo góc có thể mắc các sai số sau:
1. Sai số do đội điểm không chính xác
Khi bố trí máy trên trạm đo, nếu dứt điểm không chính xác sẽ làm cho tâm máy tức
tâm bàn độ ngang không nằm trên cùng một đường dây dọi với tâm mốc dưới đất, gây ra
sai số trong góc đo. Sai số này càng lớn khi mục tiêu càng gần máy.
2. Sai số do ngắm Sai số này phụ thuộc vào thị lực của người đo, vào mục tiêu ngắm
(sào tiêu dựng nghiêng, nhất là khi sào tiêu dựng gần máy, ảnh của sào tiêu có diện tích
lớn trong ống kính). Vì vậy, khi tiến hành đo phải kiểm tra lại tất cả các mục tiêu: xem sào
tiêu có
dựng đúng đỉnh cọc hay không? Có thẳng đứng hay không? Khi đo nên ngắm vào phần
thấp nhất của sào tiêu.
3. Sai số do đọc độ trên bàn độ ngang
Khi đọc độ người đo phải đọc được số đọc nhỏ nhất trên máy, tùy theo thị lực mà số
đọc có thể mắc phải những sai số khác nhau
4.1.6.3. Sai số do điều kiện môi trường
Mức độ trong sạch của không khí đo góc trong môi trường có nhiều bụi, khói, sương
mù sẽ dẫn đến sai số vì việc ngắm mục liêu sẽ khó khăn.
Khi nắng to hoặc gió to cũng làm kết quả do góc kém chính xác. Khi nắng to, lớp
không khí bị hun nóng lên làm cho ảnh của mục tiêu trong ống kính dao động không

đều
Tia ngắm đi gần các công trình lớn như nhà cửa, cây to đều bị khúc xạ ngang gây ra
sai số trong kết quảđo.

Tóm lại: Các sai số trên là không thể tránh khỏi, vì vậy phải căn cứ vào nguyên nhân
và căn cứ vào lý luận sai số để tìm ra giới hạn cho phép, để đảm bảo kết quảđo là đáng tin
cậy
4.1.7. Phương pháp đo góc đứng
Một trong các đối tượng của trắc địa là đo góc đứng Đo góc đứng để xác định độ
chênh cao giữa hai điểm trong đo cao lượng giác và để đo khoảng cách trong các địa hình
nghiêng, dốc.
4.1.7.1. Tương quan giữa các bộ phận đo góc đứng
Ống thuỷ dài đứng gắn trên vòng chuẩn đứng, chúng cố định trong mặt phẳng đứng
Ống kính gắn chặt với vành độ đứng. Chúng có thể quay được so với vòng chuẩn đứng
ở trong mặt phẳng đứng.
Có nhiều cách ghi số trên thang vạch của bàn độ đứng. Muốn tìm ra quy luật ghi số
này ở một số máy cụ thể nào đó la làm như sau Đặt ống kính gần nằm ngang đọc số
trên bàn độ đứng. Từ từ ngước ống kính dần lên cao, tương ứng đọc vài ba số trên bàn
độ đứng. Sau đó đại từ từ hạống kính xuống thấp, tương ứng đọc vài ba sốở trên bàn độ
đứng

4.1.7.2. Phương pháp đo góc đứng
Đặt máy: Giả sử phải đo góc đứng đến điểm M ta làm như sau
-Giả sử bàn độ đứng đang ở bên phải ống kính: Cân bọt nước thuỷ dài trên bàn độ
vào giữa. đọc số đọc trên bàn độ đứng (P)
-Đảo ống kính: Bàn độ đứng bên trái ống kính ngắm M, đọc số đọc trên bàn độ đứng
(T)
Góc đứng V của hướng ngắm đến điểm M được tính theo công thức: V =
P -T
(4-6)

2
Nhận xét:
Đo góc đứng theo cách trên tốn thời gian, nhưng kết quả chính xác
Cũng từ thao tác trên ta tính được MO của trạm máy ấy: T + P

MO = (4-7)
2 MO là số đọc ban dầu trên bàn độ đứng khi trục ngắm nằm
ngang và bọt thuỷ dài trên bàn độđứng ở giữa
3. Tại mỗi trạm máy nào đó, sau khi đã xác định được MO của ta có thểđo góc đứng
của các hướng ngắm bất kỳ khác như sau:
a. Nếu bàn độ đứng ở bên phải ống kính, ngắm điểm, cân bọt nước, đọc số trên
bàn độđứng (P) sẽ tính được. V = P - MO (4-8)
b. Nếu bàn độ đứng ở bên trái ống kính thì: V = MO -T (4-9)
Việc xác định góc đứng V theo công thức (4-8) và (4-9) kém chính xác, nhưng nhanh
chóng, thường được áp dụng khi đo vẽ chi tiết bản đồ.
4. Đo góc đứng theo phương pháp 3 dây. Tại một trạm máy nào đó, sau khi đã cân máy,
giả sử bàn độ đứng phải (P), ngắm điểm M ba lần ở dây trên, giữa và dưới và tương ứng
đọc số trên bàn độ đứng là PT PG PD. Đảo ống kính trái (T), lại ngắm điểm M 3 lần dây
trên, giữa, dưới, tương ứng đọc số trên bàn độ đứng là TT TG TD. Tính góc V theo giá trị
của 6 sốđo trên.
Phương pháp 3 dây được áp dụng khi lập lưới khống chế độ cao đo vẽ.
5. Thực chất của việc xác định góc đứng V vẫn là hiệu số giữa số dọc của hướng ngắm đến
điểm đo cần đo (b) và số đọc của hướng nằm ngang (a), tức là:

V = b - a (4-10)
Nếu a = 0 thì V = b: Việc đo góc đứng sẽ đơn giản và thuận tiện hơn.
6. Nếu gọi góc hơn bởi phương thẳng đứng với hướng ngắm cần đo là góc thiên
đỉnh Z ta sẽ có mối liên hệ giữa góc thiên đỉnh Z với góc đứng V như sau: V
+ Z = 90
0

4.2. ĐO KHOẢNG CÁCH
4.2.1. Khái niệm và dụng cụđo khoảng cách
4.2.1.1. Khái niệm
Trong trắc địa khái niệm vềđo chiều dài là xác định khoảng cách nằm ngang giữa hai
điểm. Giả sử có 2 điểm A và B trên mặt đất tự nhiên (hình 4-8). A0 và B0 là hình chiếu của
A, B trên mặt thuỷ chuẩn. Đo chiều dài AB tức là đo chiều dài A0B0
Có hai phương pháp chủ yếu dùng để đo khoảng cách do trực tiếp và đo gián tiếp.
-Đo trực triếp: So sánh trực tiếp chiều dài cần đo với chiều dài của dụng cụđo
-Đo gián tiếp: Chiều dài cần đo được tính nua 1 đại lượng đo trực tiếp khác được đo
trực tiếp
4.2.1.2. Dụng cụđo khoảng cách
Thước gỗ hoặc thước vải đo chiều dài trực tiếp với độ chính xác thấp
Thước thép đo chiều dài trực tiếp với độ chính xác trung bình
Thước inva đo chiều dài trực tiếp với độ chính xác cao.

-Máy toàn đặc điện tử: Dựa trên nguyên lý xác định 1 trong 2 đại lượng của tam giác
thị sai (hình 4-08) và dùng công thức tương ứng để tính kết quả:
Trong đó:
b: Cạnh đáy β: Góc thị sai (Góc chắn)
Nếu β không đổi cần đo b và nếu b không đổi cần đo β
* Độ chính xác đo chiều dài
Đo chiều dài độ chính xác cao: 1/T = 1/10
-5
÷ 1/10
-6
.
Đo chiều dài độ chính xác trung bình: 1/T = 1/5.000 ÷ 1/10.000
Đo chiều dài độ chính xác thấp: 1/T = 1/200 ÷ 1/5.000.
4.2.2. Đo khoảng cách trực tiếp

4.2.2.1. Dụng cụđo
-Thước thép: có nhiều loại với chiều dài 20m, 30m, 50m, 100m, chiều rộng bản 10 ÷
15 mm, độ dày 0,2 ÷ 0,3 mm. Vạch khắc trên thước đến cm. Để nâng cao độ chính xác ở
đềximet đầu tiên người ta khắc vạch đến milimet. Thước được cuộn trong khung sắt hay
hộp kín, hai đầu thước có vòng để kẻo căng thước hoặc treo quả nặng khi đo.
Các dụng cụ khác:
-Các sào liêu dùng để xác định hướng đường thẳng
-Que sắt để đánh dấu vị trí đầu và cuối thước. Đó là những que làm bằng thép
Φ
6
, trên uốn vòng tròn đầu kia nhọn để cắm xuống đất Một bộ que sát thường là 6 chiếc
hoặc 11 chiếc.
4.2.2.2. Định hướng đường thẳng
Khi do chiều dài, khoảng cách giữa hai điểm cần đo thường lớn hơn chiều dài của
thước nên phải đặt thước liên liếp nhau làm nhiều lần. Vì vậy muốn đo chính xác phải xác
định một sốđiểm trung gian nằm trên hướng thẳng từđiểm dầu đến điểm cuối của đoạn
thẳng. Khoảng cách giữa hai điểm phải ngắn hơn độ dài thước đem đùng. Sốđiểm nhiều
hay ít phụ thuộc vào khoảng cách của đoạn thẳng và chiều dài của thước.
1. Xác định đường thẳng giữa hai điểm ngắm thông nhau
-Xác định đường thẳng bằng mắt:
Giả sử cần xác định đường thẳng qua hai điểm A và B ngắm thông nhau (hình 409),
trước hết dựng hai sào tiêu thẳng đứng trên hai điểm đó. Một người đứng cách sào A
khoảng 2-3 m, ngắm về sào B sao cho sào tiêu A che lấp sào tiêu B, đồng thời điều khiển
sào tiêu C di động cho tới khi sào A che lấp sào C la có 3 điểm A,C, B thẳng hàng. Làm
tương tự cho các vị trí khác.
-Xác định đường thẳng
bằng mắt: Muốn xác định
dường thẳng có độ chính
xác cao, ta đặt máy kinh vĩ tại cọc A,
ngắm sào tiêu B bằng dây cho giữa của lưới chữ thập trong ống kính của máy, sau đó điều

khiển các sào tiêu C, D nằm trên hướng của máy.
2. Xác định đường thảng qua hai điểm ngắm không thông nhau.
* Trường hợp qua gò đồi:
Giữa A và B là một quả đồi. Cần xác định các điểm trung gian C và D thẳng hàng
với A và B. Trình tự tiến hành như sau (hình 4-10).
Dựng hai sào tiêu thẳng đứng tại A và B. Một người cầm sào tiêu C1 đứng ở sườn đồi
ngắm thông tới B và điều khiển sào tiêu D1 thẳng hàng với C1B, đồng thời D1 ngắm thông
được tới A. Người cấm sào tiêu D1 điều khiển sào tiêu C1 di động tới vị trí C2 thẳng hàng
với AD1, và đồng thời C2 ngắm thông được lới B. Người cầm sào tiêu C2 điều khiển sào
tiêu D1 di động tới vị trí D2 thẳng hàng với C2B, đồng thời D2 ngắm thông được tới A. Cứ
làm như vậy cho tới khi 3 sào A, C, D và C, D, B đồng thời thẳng hàng thì lúc đó 4 sào
tiêu A, B, C, D cùng nằm trên một đường thẳng.
*
Trường
hợp qua
khe sâu:
Khi cần
xác định
đường
thẳng
vượt
qua
thung
lũng khe sâu, ta cũng tiến hành
tương tự Trước hết cắm hai sào tiêu thẳng đứng tại A và B và dùng mắt điều khiển cắm
sào tiêu 1 thẳng hàng với A và B. Ngắm hướng B - 1 để cắm sào tiêu 2 thẳng hàng với B -
1, tiếp tục ngắm theo chiều mũi tên, xác định ra các điểm 3 và 4. Kiểm tra lại từ A sang


hướng B vị trí các sào tiêu 3 và 4 (hình 4- 11).

4.2.2.3. Phương pháp đo chiều
dài bằng thước ép với độ chính
xác trung bình
Để đo chiều dài bằng thước
thép cần hai người, một người cầm
đầu thước có ghi vạch số 0 đi
sau, một người cẩm đầu cuối thước
đi trước. Các dụng cụ kèm theo
gồm: Bộ que sắt, sào tiêu, sổ ghi.
* Trên khu đất bằng: Giả sử dùng thước thép 20 m đo chiều dài đoạn thẳng AB (hình 4-
12). Trình tự như sau: Dựng sào tiêu ở 2 đầu đoạn thẳng A và B, dùng phương pháp xác
định đường thẳng đểđịnh ra điểm trung gian thẳng hàng với A và B. Người đi sau cầm 1
que sắt, còn người đi trước cầm một số que sắt. Người đi sau dùng que sắt giữ chặt đầu
thước và để cho vạch số 0 ở đấu thước trùng với tim cọc A. Người đi tỉ um theo sựđiều
khiển của người đi sau, đặt đúng thước vào hướng đo và kẻo cho thước nằm ngang. Khi
thước đủ độ căng, người đi trước dùng que sắt cắm xuống đất tại vị trí có ghi ta số chẵn
(hình 4- 12 là 20m) trên thước, ghi số đọc vào sổ.
Sau đó người đi sau nhổ que sắt vừa cắm ở A, còn người di trước để lại que sắt ởđiểm 1,
rồi 2 người cùng tiến về phía điểm B. Các đoạn sau đó cũng đo tương tự nhưđoạn A
-1, mỗi lần dặt thước xong, đều ghi ngay vào sổ do. Đoạn còn lại 3 - B ngắn hơn chiều dài
thước có thể đổi đầu thước.
Ví dụ: Bộ que sắt có 11 que, thước dài 20 m, khi đo song đoạn AB, trong sổ ghi được
1 lần trao que, trong tay người sau còn lại 6 que và đoạn lẻ cuối cùng do được là 8,50 m.
Khi đó chiều dài đoạn AB là:


(10 x 20 m) + (5 x 20 m) + 8,50 m = 308,50 m.
* Trên mặt đất dốc: Khi đo khoảng cách trực liếp mà địa hình dốc la phải đo góc dốc V để
tính đổi chiều dài đoạn thẳng ra khoảng cách nằm ngang. Công thức tính đổi khoảng cách
từ

nghiêng ra khoảng cách nằm ngang như sau: D = d.cosV (4-14) Trong đó
d: Khoảng cách nghiêng
D: Khoảng cách nằm ngang
V: Độ dốc mặt đất
* Độ chính xác đo chiều dài bằng thước thép.
Trong khi tiến hành đo đồng thời phải tiến hành kiểm tra kết quảđo. Kiểm tra bằng
cách đo nhiều lần đoạn thẳng do. Nếu đo hai lần cách kiểm tra được làm như sau:
-Lần 1: Đo từđiểm dầu đến điểm cuối của đoạn thẳng được kết quả l1
-Lần 2: Đo từđiểm cuối đến điểm đầu của đoạn thẳng được kết quả l2 Sau đó tìm sai số
tương đối về đọ chiều dài để đánh giá kết quảđo. Nếu sai số lương đối nằm trong phạm vi
cho phép thì lấy chiều dài trung bình của hai kết quảđo làm kết quả cuối cùng. Độ lệch ∆l
giữa 2 lần đo được tính:
∆l = |l1 - l2| Trị số trung bình của 2 lần do là lTB được
tính:
l + l
lTB =
1 2
2
Gọi sai số tương đối vềđo chiều dài là lỡ thì:
l ∆l
=
T l
TB
Lấy là vừa tính toán so sánh với l/t cho phép, nếu nhỏ hơn hoặc bằng l/T cho phép thì
kết quảđo dạt yêu cầu. Tuỳ theo yêu cầu về độ chính xác đo vẽ mà kết quảđo chiều dài
phải đạt được độ chính xác theo yêu cầu quy phạm đo đạc.
4.2.2.4. Những sai số gặp phải khi đo chiều dài bằng thước thép
4.2.2.4.1. Sai số do thước
Thước đem đo, dù trong quá trình sản xuất đã đảm bảo độ chính xác yêu cầu nhưng
vẫn không thể tránh khỏi sai số. Mặt khác do sử dụng nhiều chất lượng thước bị

ảnh hưởng bởi nhiều lý do, vì vậy thước không còn đảm bảo độ chính xác yêu cầu. Giả sử
thước đem đo có chiều dài danh nghĩa là L0 (chiều dài ghi trên thước), chiều dài thực
tế là Lt (chiều dài thước dược đo bằng thước chuẩn), sai số của thước là ∆l. Cách
hiệu chỉnh kết quảđo như sau:
∆l = Lt - L0 ∆L = n.∆l L
HC
= L
ĐO
+ ∆l Trong đó: ∆L: Số hiệu chỉnh cho kết quảđo
n: Số lần đặt thước L
ĐO
: Kết quảđo theo thước danh nghĩa L
HC
: Kết quảđo đã hiệu
chỉnh
4.2.2.4.2. Sai số do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ
∆l = α.L0.∆ t ∆t = Tt - T0 Trong đó: α: Hệ số giãn nở vì nhiệt L0: Chiều dài thước ở
nhiệt độ chuẩn Tt: Nhiệt độ lúc đo T0: Nhiệt độ chuẩn
4.2.2.4.3. Sai số do thước bị nghiêng
4.2.2.4.4. Sai số do định hướng đường thẳng không chính xác 4.2.2.4.5. Sai số do thước bị
võng





4.2.2.4.6. Sai số do lực kéo thước không đều
Trong đó
∆P: Chênh lệch lực kéo thước khi đo so với khi kiểm nghiệm
E: Hệ sốđàn hồi của vật liệu làm thước

q: Tiết diện thước
Ngoài ra còn phải tính đến sai sốđo thước bị cong theo phương ngang, sai số do đọc
số, do vạch trên thước khắc không đều
4.2.3. Đo khoảng cách gián tiếp
Phương pháp đo chiều dài trực tiếp bằng thước thép cho độ chính xác cao nhưng
năng suất thấp, đặc biệt trong những điều kiện đo đạc khó khăn. Hiện nay, trong trắc địa
đã và đang áp dụng các phương pháp đo gián tiếp xác định chiều dài.
Phương pháp đo dài gián tiếp được chia làm hai loại
Loại thứ nhất dựa vào tính chất quang hình
Loại thứ hai dựa vào tính chất sóng điện từ

4.2.3.1. Nguyên lý của phương pháp quang hình
Nguyên lý của phương pháp quang hình là giải tam giác thị sai trong mặt phẳng
thẳng đứng hoặc mặt phẳng nằm ngang.
Tam giác thị sao là tam giác cân ABC, trong đó AC = b gọi là cạnh đáy, đối diện với
cạnh đáy AC và góc nhọn ε gọi là góc thị sai (hình 4-16)



Công thức (4-22) cho thấy rằng: Nếu ε = const thì ứng với một giá trị D sẽ có một giá
trị b nhất định.
Theo nguyên tắc đó, các nhà trắc địa đã đưa ra nhiều phương pháp đo dài gián tiếp
khác nhau đưa vào tính chất quang hình như:
Đo dài bằng dây thị cự thẳng (góc thị sai cố định, cạnh đáy thay đổi)
Đo dài bằng mia-ba-la (góc thị sai thay đổi, cạnh đáy cố định).

4.2.3.2. Đo dài bằng dây thị cự thẳng
* Trường hợp tia ngắm nằm ngang
(hình 4-17) Từ 2 tam giác đồng
dạng CFE và C'FE' ta có:

Trong đó
f: Tiêu cự của kính vật
p: Khoảng cách giữa 2 dây do
khoảng cách
δ: Khoảng cách từ trục quay của
máy đến tâm kính vật
n: Khoảng cách trên mia giữa 2 điểm E và C.
Với một máy cụ thể thì f + δ = C thường không đổi và được gọi là hằng số máy. Tỷ số f/p
= K cũng không đổi, được gọi là hệ sốđo dài. Khi đó: