Bài giảng Trắc địa

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Khoa KTTNN - Bộ môn: Trắc Địa

TRẮC ĐỊA
GVGD: Lã Phú Hiến
Email:
ĐT: 0965138589


GIỚI THIỆU MƠN HỌC
TRẮC ĐỊA
1. Tổng quan về mơn học
a. Lý thuyết: 12 chương (2 tín chỉ)
b.Thực hành: 2 tuần (1 tín chỉ)

2. Hình thức thi và kiểm tra
• 01 bài thi kết thúc học phần (70%).
• Hình thức: Thi trắc nghiệm kết hợp tự luận

3. Đánh giá điểm quá trình(30%)
• Kiểm tra viết (10%)
• Bài tập lớn (10%)
• Chun cần (10%)


CÁC NỘI DUNG CHÍNH
Bài mở đầu
Chương I: Kiến thức chung về Trắc Địa
Chương II: Kiến thức chung về sai số đo trong Trắc Địa
Chương III: Đo góc
Chương IV: Đo khoảng cách

Chương V: Đo cao
Chương VI: Đo vẽ bản đồ địa hình
Chương VII: Đo vẽ mặt cắt địa hình
Chương VIII: Đo vẽ dòng song
Chương IX: Sử dụng bản đồ và mặt cắt địa hình
Chương X: Bố trí cơng trình
Chương XI: Giới thiệu một số công nghệ hiện đại trong Trắc Địa


BÀI MỞ ĐẦU
1.1 Khái niệm về môn học Trắc Địa
a. Định nghĩa
• Khoa học về trái đất
• Nghiên cứu, xác định hình dạng, kích thước trái đất
• Nghiên cứu các phương pháp đo đạc biểu diễn bề mặt trái đất
lên bản đồ
• Giải quyết các nhiệm vụ khác nhau trong công tác khảo sát,
quy hoạch, thiết kế, thi công, xây dựng các cơng trình.
b. Chun ngành trắc địa
• Trắc địa phổ thơng
• Trắc địa cơng trình
• Trắc địa ảnh
• Trắc địa cao cấp


1.2 Lịch sử phát triển ngành trắc địa (Đọc GT)
1.3 Tầm quan trọng của trắc địa
- Ngành điều tra cơ bản
- Cung cấp số liệu ban đầu cho nhiều ngành xây dựng
cơ bản như giao thông, thuỷ lợi, xây dựng, quốc

phòng v.v
- Trong thuỷ lợi chia ra các giai đoạn:
-

Giai đoạn quy hoạch
Giai đoạn điều tra khảo sát
Giai đoạn thiết kế
Giai đoạn thi công
Giai đoạn nghiệm thu, quản lý và khai thác cơng trình


1.3 Tầm quan trọng của trắc địa (tiếp)
Những kết quả của trắc địa ngày nay được dùng để:
• Lập bản đồ Trái đất trên đất liền và dưới nước
• Phục vụ công tác dẫn đường trên không, trên mặt
đất và trên mặt biển
• Quản lý tài nguyên thiên nhiên
• Giám sát mơi trường
• Đánh giá nguy cơ, thiệt hại do thiên tai gây ra
• Xác định kích thước, hình dạng, trọng lực Trái
Đất.

• …


1.4 Các công tác trắc địa đặc biệt
a)
b)
c)
d)

e)
f)
g)

Thành lập lưới khống chế trắc địa
Đo đạc địa hình
Đo đạc đường ranh giới đất đai
Đo đạc thủy văn
Khảo sát các tuyến đường giao thông
Trắc địa phục vụ xây dựng
Trắc địa phục vụ hồn cơng, nghiệm thu cơng
trình
h) Trắc địa hầm lị


1.5 Trắc địa trên internet










CHƢƠNG 1
KIẾN THỨC CHUNG VỀ
TRẮC ĐỊA

Các nội dung chính
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Hình dạng và kích thước của Trái đất
Hệ tọa độ, độ cao và các phép chiếu bản đồ
Ảnh hưởng của độ cong Trái đất tới công tác TĐ
Bản đồ-Bình đồ-Mặt cắt- Tỷ lệ bản đồ
Chia mảnh và đánh số hiệu bản đồ địa hình
Phương pháp biểu thị địa vật và địa hình lên bản đồ
Định hướng đường thẳng
Một số bài toán cơ bản trong trắc địa
Các đơn vị đo thường dùng trong Trắc Địa


§1.1. Hình dạng và kích thƣớc
trái đất, và các đơn vị dùng trong
trắc địa


1. Hình dạng trái đất và mặt thuỷ chuẩn
A. Hình dạng trái đất

S= 510. 106 km2
29% là lục địa và hải đảo, 71% là biển và đại dương
Nơi cao nhất: Đỉnh Everest (Chomolungma) cao 8882m


8882

3143

828

Everest

Phanxipang

Burj Khalifa


Nơi sâu nhất: Rãnh Mariana ở Thái Bình Dương sâu 11 km

-Chênh lệch sâu nhất-thấp nhất: 20km
- Đường kính TĐ ≈ 12000km
-Tỷ số: 20/12000=1/600
Hình dung trái đất là một mặt nhẵn.



B. Mặt thuỷ chuẩn
A
a. Định nghĩa:

Là mặt nước biển
bình quân khi yên
tĩnh, kéo dài xuyên
qua các lục địa hải
đảo thành 1 mặt cong
kín

D
HA>0

C

B
b. Tính chất MTC

Phương của đường pháp tuyến luôn trùng
với dây dọi


B. Mặt thuỷ chuẩn
c. Công dụng
Mặt chuẩn để so sánh độ cao các điểm

d. Phân loại
-Mặt thuỷ chuẩn gốc
-Mặt thuỷ chuẩn giả định
* Khái niệm độ cao:
Khoảng cách theo
phương dây dọi từ
điểm đó tới mặt thủy

chuẩn


2. Kích thƣớc trái đất
- Coi trái đất là hình elipxoid dẹt ở hai cực để
thuận lợi cho việc tính tốn (hay cịn gọi là
hình bầu dục tham khảo)
- Gồm 2 trục:
- Bán trục lớn a
- Bán trục nhỏ b
- Độ dẹt α=(a-b)/a

P’

b
O

P

a


Kết quả nghiên cứu
Tên nhà khoa
học

Bảng 2.1

Bán trục lớn
a(m)

Bán trục nhỏ
b(m)

Độ dẹt

Đêlăm

6 375 653

6 356 564

1:344

Bêxen

6 377 397

6 356 079

1: 299

Cơ lắc

6 378 249

6 356 515

1: 293

Craxopxki

6 378 245

6 356 863

1: 298.3

WGS-84

6 378 137

6 356 752

1: 298.3

* Việt Nam: trước 2000 dùng số liệu Craxopxki

Từ 2000 trở lại đây: WGS-84, R=6371km


3. Các đơn vị thƣờng dùng trong
trắc địa
• Đơn vị đo chiều dài: km, dm, m, cm, mm
• Đơn vị đo diện tích: km2, dm2, m2, cm2, mm2
(1ha=10000m2)
• Đơn vị đo thể tích, dung tích: dm3, cm3, m3
• Đơn vị đo góc:
–
–

Hệ độ, phút, giây
Hệ grat(gr): 1góc vng=100gr
•

–

3600=400gr, 1gr=54’,

Hệ radian(rad)
•
•
•

1rad=ρo=3600/2π=5703
ρ’=3438’
ρ”=206265”


§ 2.2. Các hệ tọa độ, độ cao và các
phép chiếu trong Trắc địa


I. Các hệ tọa độ thƣờng dùng
1. Hệ tọa độ địa lý
Bắc

Grinuyt
G

A

O φ
λ

Tây

G

A1

1

Nam

• Mặt phẳng xích đạo
• Mặt phẳng KT gốc
• Kinh độ: 0-1800 về 2
phía Đơng, Tây
Đơng
• Vĩ độ: 0-900 về 2 cực
Nam, Bắc bán cầu.
• VD: Hà nội có tọa độ:
λ =1070 KĐ đơng
φ = 210 VĐ bắc


2. Hệ toạ độ trắc địa thế giới WGS-84
- Thiết lập 1984
- Dùng trong hệ thống định vị toàn cầu GPS để xác

định vị trí toạ độ các điểm trên mặt đất và trong
không gian.
- Mỗi điểm được xác định: X, Y, Z
- Hệ toạ độ không gian 3 chiều:
Gốc O: tâm trái đất
Trục OZ trùng trục quay trái đất
Trục OX: giao tuyến MFXĐạo và MFKTgốc
Trục OY vng góc trục OX nằm trên MFXĐạo


Greenwich

V

Z

G

rM-V
RV

O
X

Kinh
tuyến gốc

- V: Vệ tinh trong không
gian

- M: Điểm trên mặt đất

M
RM

Y

M1

Nam

Xích đạo

RM = RV - rM-V


3. Hệ toạ độ vng góc thƣờng dùng
-

Hệ tọa độ Gauss
Hệ tọa độ thông dụng
Hệ tọa độ giả định
Hệ tọa độ VN2000
Hệ tọa độ HN72