BÀI GIẢNG VỀ HỆ QUY CHIẾU, PHÉP CHIẾU HỆ TOẠ ĐỘ VÀ MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỔI TOẠ ĐỘ Ở VIỆT NAM potx

1
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM










BÀI GIẢNG VỀ HỆ QUY CHIẾU, PHÉP CHIẾU
HỆ TOẠ ĐỘ VÀ MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH
CHUYỂN ĐỔI TOẠ ĐỘ Ở VIỆT NAM





KS. Nguyễn Đồng Hưng







Năm 2006

2
BÀI GIẢNG VỀ HỆ QUY CHIẾU, PHÉP CHIẾU
HỆ TOẠ ĐỘ VÀ MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH
CHUYỂN ĐỔI TOẠ ĐỘ Ở VIỆT NAM

A. MỞ ĐẦU:
1. Thủ tướng Chính phủ có Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg ngày 12 tháng
7 năm 2000 về việc áp dụng Hệ quy chiếu và Hệ toạ độ quốc gia VN-2000;
Tổng cục Địa chính có Thông tư số 973/2001/ TT-TCĐC ngày 20 tháng
6 năm 2001 hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia VN-2000.
2. Ngày 22 tháng 6 năm 2001, Tổng cục Địa chính đã có Quyết định số
218/QĐ-TCĐC về việ
c ban hành phần mềm tính chuyển toạ độ từ hệ toạ độ HN-
72 sang hệ toạ độ VN-2000.
3. Bộ Công nghiệp đã có Quyết định số 325/QĐ-ĐCKS, ngày 26 tháng 02
năm 1997 trong đó có quy định các bản đồ khu vực hoạt động khoáng sản và
quản lý khu vực hoạt động khoáng sản theo hệ toạ độ UTM ( Indian 1960).
4. Máy định vị GPS cầm tay và Chương trình máy vi tính Mapinfo là hai
công cụ được sử dụng đắc lực trong công tác
điều tra thăm dò địa chất.
Với phần mềm Mapinfo chương trình gốc, và máy GPS cầm tay phần “hệ
thống “ không có hệ toạ độ HN72 và VN2000:
Như vậy vấn đề đặt ra là cần có Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trong ngành
địa chất để hiểu được những vấn đề cơ bản về: Hệ quy chiếu, phép chiếu, hệ toạ
độ và các chương trình chuyển đổi toạ
độ. Sử dụng phần mềm Mainfo có hệ quy
chiếu và phép chiếu cho hệ toạ độ HN-72 và VN-2000. Sử dụng máy GPS cầm

tay có hệ toạ độ HN-72 và VN-2000.
Để đáp ứng yêu cầu trên, sau một thời gian ( 2000 - 2006) chúng tôi vừa
nghiên cứu vừa kiểm nghiệm thực tế trên địa bàn một số tỉnh đến nay do nhu
cầu thực tế của sản xuất và quản lý chúng tôi biên soạn bài giảng này.
Bài giảng này gồm các phần sau:
- Mộ
t số vấn đề cơ bản về hệ quy chiếu, phép chiếu, hệ toạ độ, toạ độ;


3
- Một số chương trình chuyển đổi toạ độ: Chương trình UHN, Chương
trình Geotool 1.2, MTM, Công cụ "UTVN"
- Sử dụng file " Mapinfow.prj" để chuyển đổi toạ độ trong phần mềm
Mapinfo.
- Sử dụng máy GPS cầm tay để xác định toạ độ điểm quan sát theo hệ toạ
độ HN-72 và VN-2000.

B. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN
I. Toạ độ và hệ toạ độ
1.Toạ thiên văn: Toạ độ thiên văn λ, ϕ được xác định bằng phương pháp
đo thiên văn. ϕ là góc giữa pháp tuyến với Geoid và mặt phẳng vuông góc với
trục quay trung bình của trái đất. λ là góc nhị diện hợp bởi pháp tuyến với mặt
Geoid và mặt phẳng kinh tuyến trung bình đi qua đài thiên văn Greenwich. Độ
cao thuỷ chuẩn h là độ cao so với mặt Geoid. Như vậy λ, ϕ , h được xác
định
trên mặt Geoid, là mô hình vật lý.


2. Toạ độ trắc địa: Nếu thay thế mặt Geoid bằng mặt Ellipsoid ta có hệ
thống tương tự là toạ độ trắc địa B, L, H được xác định trên mặt Ellipsoid. Như

vậy B, L, H là mô hình toán học.
3. Toạ độ vuông góc không gian:



4

Z = trục Bắc Nam

Ellipsoid

Y = 90
0
kinh độ đông


X = 0
0
kinh độ
Nếu lấy 3 trục của Ellipsoid làm 3 trục của hệ toạ độ vuông góc không
gian OX, OY, OZ . Trong đó trục OZ trùng với bán trục nhỏ và hướng về phía
bắc, trục OX trùng với giao tuyến của mặt phẳng kinh tuyến 0 và mặt phẳng
xích đạo. OY là trục còn lại.
Giữa toạ độ thiên văn, toạ độ trắc địa và toạ độ không gian có mối quan
hệ toán học đặc trưng cho tính vật lý và toán học.

4. Toạ độ phẳng

Trong hệ toạ độ phẳng Đề các có hai loại hệ toạ độ thuận và hệ toạ độ
nghịch. Trong toán học phổ thông ta thường gặp là hệ toạ độ thuận. Lúc đó trục

tung có ký hiệu là Y, trục hoành có ký hiệu là X và góc quay theo chiều nghịch
kim đồng hồ có trục xuất phát là trục hoành.


5
Trong bản đồ học thường sử dụng hệ toạ độ nghịch vì phương vị cạnh
xuất phát từ hướng bắc, trùng với trục tung và góc quay theo thuận chiều kim
đồng hồ; vì vậy để ký hiệu các công thức toán học trong hai hệ toạ độ thuận
nghịch không thay đổi người ta ký hiệu trục tung là X, trục hoành là Y.
Ý nghĩa của trị toạ độ ghi trên bản đồ theo hệ toạ độ phẳ
ng là:
Trị số X cho biết khoảng cách từ điểm quan sát đến xích đạo
Trị số Y sau khi trừ đi 500000 m cho biết khoảng cách từ điểm quan sát
đến kinh tuyến trung tâm ( nếu là dương điểm quan sát ở phía đông, là âm điểm
quan sát ở phía tây kinh tuyến trung tâm).
Chuyển đổi từ mặt Ellipsoid lên mặt phẳng cần phải thực hiện một phép
biến đổi nào đó gọi là phép chiếu và phụ thuộ
c vào hệ quy chiếu.
II. Hệ quy chiếu và phép chiếu

1. Hệ quy chiếu: được xác định gồm 2 yếu tố:
- Các tham số cơ bản của Ellipsoid : kích thước của Ellipsoid ( bán trục a,
b hoặc độ dẹt f = (a-b)/a ) ; Tốc độ quay quanh trục của trái đất, gia tốc trọng
trường của trái đất,
- Định vị của khối Ellipsoid trong không gian chuẩn gồm 7 yếu tố là:
Xo, Yo, Zo, α, β, γ, m
2. Phép chiếu: Để chuyển vị trí trái đất lên mặt phẳng cần phả
i thực hiện
phép chiếu.
Khi thực hiện các phép chiếu có 3 yếu tố hình học cơ bản: góc, chiều dài,

diện tích thì chỉ 1 trong 3 yếu tố đố được bảo toàn. Yếu tố nào được bảo toàn
được gọi là đồng: đồng góc, đồng chiều dài, đồng diện tích.
Khi phép chiếu sử dụng hình trụ hoặc hình nón để làm phép biến đổi
trung gian thì gọi là phép biến đổi hình tru, hoặc hình nón.
Vị trí tương đối của hình tr
ụ hoặc hình nón với Ellipsoid là đứng, nằm
ngang hoặc xiên ta có phép chiếu đứng, nằm ngang, xiên.
Ngoài ra vị trí của hình trụ hoặc hình nón còn có thể tiếp xúc hoặc cắt
Ellipsoid .


6
Như thế ta có thể có nhiều phép chiếu, sơ bộ ở đây chúng tôi đã nói tới 36
phép chiếu. Ở đây chúng tôi xin giới thiệu một số phép chiếu đã được sử dụng ở
Việt Nam.

Hình phụ trợ Vị trí tương đối Yếu tố hình học
Đứng Đồng góc
Hình trụ Nằm ngang Tiếp xúc Đồng chiều dài
Hình nón Xiên Cắt Đồng diện tích


Phép chiếu hình nón đứng đồng góc cắt tại 2 vĩ tuyến 21
0
và 11
0
để
thành lập các bản đồ địa hình cơ bản, bản đồ nền , bản đồ hành chính quốc gia tỷ
lệ 1/1.000.000 và nhỏ hơn cho toàn lãnh thổ Việt Nam
Phép chiếu Gauss là phép chiếu hình trụ, nằm ngang, đồng góc, tiếp xúc

hệ số k =1. Không thay đổi cho múi chiếu 6
0
và múi chiếu 3
0
Hệ toạ độ HN-72 theo phép chiếu Gauss đã sử dụng kích thước Ellipsoid
là kích thước Ellipsoid Krasovski 1940 có a = 6.378.245 m ; f= 1/298,3


7
Phép chiếu UTM là phép chiếu hình trụ, nằm ngang, đồng góc, cắt có hệ
số k=0,9996 cho múi chiếu 6
0
và k= 0,9999 cho múi chiếu 3
0

Ở Việt Nam theo hệ toạ độ VN-2000 chọn kích thước của Ellipsoid là
kích thước Ellipsoid WGS-84 có tham số chính sau:
Bán trục lớn a = 6.378.137 m
Độ dẹt f = 1/ 298,257223563
Tốc độ góc quay quanh trục ω = 7292115,0 . 10
- 11
rad/ s
Hằng số trọng trường trái đất GM = 3986005. 10
8
m
3
s


Múi chiếu 6

0
và 3
0
chuẩn

Khi thực hiện phép chiếu để giảm độ sai số do cách xa kinh tuyến trung
tâm do đó người ta thực hiện chiếu từng giải 6
0
hoặc 3
0
khi đó ta gọi lưới chiếu
là 6
0
hoặc lưới chiếu 3
0
. Với phép chiếu Gauss thì hệ số k luôn luôn bằng 1 dù
múi chiếu 6
0
hoặc múi chiếu 3
0
. Còn với phép chiếu UTM thì với múi chiếu 6
0

thì hệ số k = 0,9996 còn với mứi chiếu 3
0
thì hệ số k= 0,9999.


8
Ngoài ra toạ độ còn bị thuộc vào việc chọn kinh tuyến trung tâm. Ở hình

vẽ trên là trình bày trong trường hợp chọn múi 6
0
và 3
0
với kinh tuyến chuẩn.
Theo Quy định của Thông tư 973/ 2001/TT-TCĐC ngày 20 tháng 6 năm
2001 thì với hệ toạ độ VN-2000 sử dụng múi chiếu 6
0
kinh tuyến trung tâm
chuẩn 105
0
, 111
0
, 117
0
cho bản đồ tỷ lệ 1/500.000 đến 1/25.000.
Số hiệu của múi chiêú và kinh tuyến trung tâm của múi chiếu chuẩn được
quy định như sau:
Múi chiếu 6
0
Múi chiếu 3
0
Số hiệu múi chiếu Kinh tuyến trung tâm Số hiệu múi chiếu Kinh tuyến trung tâm
481 102
0
48 105
0
482 105
0
491 108

0
49 111
0
492 111
0
501 114
0
50 117
0
502 117
0

Sử dụng múi chiếu 3
0
kinh tuyến trung tâm được quy định riêng cho từng
Tỉnh và Thành phố trực thuộc Trung ương đối với bản đồ tỷ lệ 1/10.000 đến tỷ
lệ 1/2.000.
Để sơ bộ xác định kinh tuyến trung tâm khi biết toạ độ 1 diểm theo giá tri
X , Y và theo giá trị B, L cần làm như sau:

l'
0
= (Y km - 500 km )/ 1,7
(l'
0
được tính bằng đơn vị phút , lấy số nguyên và giá trị đại số)
L
0
≈ L - l'
0

( lấy tròn số phút tương ứng 00' , 15' , 30', 45' vì giá trị
của L xác định trên bản đồ chưa được chính xác )




9
III. Một số hệ toạ độ thường dùng ở Việt Nam
1. Hệ toạ độ Non- Earth: đây là hệ toạ độ phẳng không liên quan đến phép
chiếu. Trong phạm vi diện tích không lớn, lúc đó bề mặt geoid được coi là
mặt phẳng. Trong phần mềm Autocad sử dụng hệ toạ độ này. Trong phần mềm
Mapinfo có hệ toạ độ này. Khi sử dụng hệ toạ độ này không thể chuyển đổi trực
tiếp sang các hệ toạ độ khác trong chương trình Mapinfo.
2. Hệ toạ độ Pulkovo 1942. Hệ toạ độ này sử dụng phép chiếu Gauss, kích
thước Ellipsoid có tên là Kraxopski với bán trục lớn là a= 6378.245,00 m;
b=6356.863,0188 m; f = 1/298,300.
3. Hệ toạ độ HN-72. Hệ toạ độ này sử dụng phép chiếu Gauss, kích thước
Ellipsoid có tên là Kraxopski với bán trục lớn là a= 6378.245,00 m;
b=6356.863,0188 m; f = 1/298,300. Nhưng tham số định vị của Ellipsoid khác
với hệ toạ độ Pulkovo 1942.
4. Hệ toạ độ WGS-84. Hệ toạ độ này s
ử dụng phép chiếu UTM, với múi
chiếu 6
0
, có hệ số k=0,9996. Kích thước Ellipsoid WGS-84 có bán trục lớn
a=6378.137,00 ; b= 6356.752,00 ; độ dẹt f = 1/ 298,257223563.
5. Hệ toạ độ VN-2000. Hệ toạ độ này sử dụng phép chiếu UTM, với múi
6
0
có hệ số k = 0,9996 ; múi chiếu 3

0
có hệ số k = 0,9999. Kích thước Ellipsoid
là kích thước Ellipsoid WGS-84 có bán trục a= 6378.137,00 m; b = 6356.752,00
Độ dẹt f = 1/ 298,257223563.
6. Hệ toạ độ Indian 1954. Hệ toạ độ này sử dụng phép chiếu UTM, với
múi chiếu 6
0
, hệ số k=0,9996. Kích thước Ellipsoid Everest 1830 có bán trục
lớn a=6377.276,3452 m ; b=5356.075,4133 m; f=1/300,80170
7. Hệ toạ độ Indian 1960. Hệ toạ độ này sử dụng phép chiếu UTM, với
múi chiếu 6
0
, hệ số k=0,9996. Kích thước Ellipsoid Everest 1830 có bán trục
lớn a=6377.276,3452 m ; b=5356.075,4133 m; f=1/300,80170.
8. Hệ toạ độ Indian for Thailand and Vietnam. Hệ toạ độ này sử dụng
phép chiếu UTM, với múi chiếu 6
0
, hệ số k=0,9996. Kích thước Ellipsoid
Everest 1830 giống với kích thước của hệ Indian 1960 nhưng có các tham số


10
định vị Ellipsoid khác. Có bán trục lớn a=6377.276,3452 m ; b=5356.075,4133
m; f=1/300,80170.

Như trên ta thấy có các hệ toạ độ có cùng kích thước Ellipsoid, cùng phép
chiếu nhưng khác nhau các tham số định vị:
- Hệ toạ độ Pulkovo 1942 và hệ toạ độ HN-72
- Hệ toạ độ WGS84 và hệ toạ độ VN2000
- Hệ toạ độ Indian 1954, Indian 1960 và Indian for Thailand and Vietnam

Để kết thúc chúng tôi thấy cần nhấn mạnh 4 điểm cơ bản sau:
1- Cùng một vị trí trên trái đất theo các hệ quy chiếu khác nhau s
ẽ có giá
trị khác nhau về toạ độ địa lý.
2- Trong cùng hệ quy chiếu nhưng khác phép chiếu thì sẽ có toạ độ vuông
góc khác nhau.
3- Trong cùng hệ quy chiếu, cùng phép chiếu nếu lấy kinh tuyến trung
tâm khác nhau cũng sẽ có các giá trị toạ độ khác nhau.
4- Trong cùng hệ quy chiếu, cùng phép chiếu, cùng kinh tuyến trung tâm
nhưng sử dụng hệ số k khác nhau thì cũng sẽ có các giá trị toạ độ khác nhau.

C.
CHƯƠNG TRÌNH "UHN"
Đây là chương trình chuyển đổi hệ toạ độ UTM về hệ toạ độ HN-72.
Chương trình do các GS trường Đại học Mỏ-Địa chất thành lập.
1. File số liệu
: có hai dạng là file số liệu dạng toạ độ vuông góc X, Y và
file số liệu toạ độ trắc địa B, L.
Hàng thứ nhất ghi kinh tuyến trung tâm của hệ toạ độ nguồn, và hệ toạ độ
đích cần chuyển đổi. Giữa hai hệ cách nhau 1 khoảng trống. Giữa độ, phút giây
của kinh tuyến trung tâm có 1 khoảng trống.
Các hàng tiếp theo là tên của các điểm cần chuyển đổi toạ độ. Mỗi đi
ểm 1
chiếm một hàng. Tên điểm không quá 4 ký tự


11
Các hàng tiếp nếu là toạ độ phẳng vuông góc thì mỗi hàng có 3 cột. Các
cột cách nhau 1 khoảng trống. Cột thứ nhất là số thứ tự. Cột thứ 2 dòng là giá trị

X, Cột thứ 3 là giá trị Y. Giá trị X, Y giữa phần nguyên và phần số thập phân
cách nhau bằng dấu chấm ( . )
Nếu là toạ độ trắc địa B, L thì mỗi hàng có 7 cột. Các cột cách nhau 1
khoảng trống. Cột thứ nhất là số thứ tự. Cộ
t thứ 2, 3, 4 là giá trị độ, phút, giây
của vĩ độ B. Cột thứ 5, 6, 7 là giá trị độ, phút, giây của kinh tuyến L. Giữa phần
nguyên và thập phân của giây cách nhau bằng dấu chấm ( . )
Như vậy có công thức:
số hàng của file số liệu = 2 x số điểm + 1
2. Các kiểu chuyển đổi toạ độ

Chương trình thiết kế các kiểu chuyển đổi toạ độ:
- Chuyển đổi hệ toạ độ HN-72 sang hệ toạ độ Indian 1960 (UTM) và
ngược lại. Với hai dạng toạ độ X, Y và B, L
- Chuyển đổi toạ độ cùng hệ toạ độ nhưng khác dạng toạ độ. Từ B, L sang
X, Y hoặc ngược lại.
- Chuyển đổi toạ độ cùng hệ toạ độ, cùng dạng toạ độ X, Y nh
ưng khác
kinh tuyến trung tâm. Cùng dạng toạ độ X, Y
Do đô khi chạy chương trình sẽ đua ra lựa chọn ở 4 mức:
- Lựa chọn dạng toạ độ đầu vào là X, Y hay B, L;
- Lựa chọn dạng toạ độ đầu ra là X, Y hay B, L;
- Lựa chọn Hệ toạ độ đầu vào là HN-72 hay UTM
- Lựa chọn Hệ toạ độ đầu ra là HN-72 hay UTM
Còn kinh tuyến trung tâm được xác định ở file số liệu rồi.
Như vậ
y ta có thể có 14 cặp lựa chọn tương ứng như sau:
1. X, Y hệ HN-72 → X, Y hệ UTM
2. X, Y hệ HN-72 → B, L hệ UTM
3. X, Y hệ HN-72 → X, Y hệ HN-72 (khác kinh tuyến trung tâm)

4. X, Y hệ HN-72 → B, L hệ HN-72


12
5. B, L hệ HN-72 → B, L hệ UTM
6. B, L hệ HN-72 → X,Y hệ UTM
7. B, L hệ HN-72 → X, Y hệ HN-72
8. X, Y hệ UTM → X, Y hệ HN-72
9. X, Y hệ UTM → B, L hệ HN-72
10. X, Y hệ UTM → X, Y hệ UTM ( khác kinh tuyến trung tâm)
11. X, Y hệ UTM → B, L hệ UTM
12. B, L hệ UTM → B, L hệ HN-72
13. B, L hệ UTM → X,Y hệ HN-72
14. B, L hệ UTM → X, Y hệ UTM
3. Trình tự thực hiện

- Chuẩn bị file số liệu có thể soạn thảo trong Notepad, Excel, hay trong
bất cứ soạn thảo nào dạng *.TXT
- Trong Explore của Window , đưa con trỏ đến file UHN.EXE ấn phím
Enter.
- Chương trình chạy và yêu cầu vào tên file số liệu dầu vào, đặt tên file số
liệu đầu ra.
- Chọn dạng toạ độ cho đầu vào, nếu chọn dạng X, Y bấm số 1 và ấn
phím Enter ; Nếu chọn dạng B, L bấm số 2 và ấn phím Enter .
- Chọn dạ
ng toạ độ cho đầu ra, nếu chọn dạng X, Y bấm số 1 và ấn phím
Enter ; Nếu chọn dạng B, L bấm số 2 và ấn phím Enter.
- Chọn hệ toạ độ cho đầu vào, nếu chọn hệ HN-72 thì bấm số 1 và ấn
phím Enter; Nếu chọn hệ UTM bấm số 2 và ấn phím Enter.
- Chọn hệ toạ độ cho đầu ra, nếu chọn hệ HN-72 thì bấm số 1 và ấn phím

Enter; Nếu chọn hệ UTM bấm số
2 và ấn phím Enter.
- Vào số điểm cần chuyển toạ độ và ấn phím Enter, chương trình đã hoàn
tất. Lưu ý chương trình cho phép tối đa là 99 điểm. Nếu số lượng điểm nhiều
hơn thì chia thành nhiều files số liệu.
Muốn xem số liệu kết quả thì có thể đọc ở Notepad, Excel


13
D. CHƯƠNG TRÌNH "GEOTOOL 1.2"
Đây là chương trình chuyển đổi toạ độ có 3 mô đun:
trans, BLtrans,
Czone để chuyển đổi từng điểm theo phương pháp giải tích.
Phần mềm này có 3 chương trình, mỗi chương trình là một modun độc lập
STT Tên chương trình Chức năng
1
Coordinate Transfer
Chuyển đổi các giá trị tọa độ từ HN-72,
WGS-84 sang VN-2000
2
Change Zone
Chuyển đổi các giá trị tọa độ từ múi chiếu này
sang múi chiếu khác.
3
BL Transr
Chuyển đổi các giá trị toạ độ trắc địa sang tọa độ
phẳng và ngược lại

Cần chú ý rằng chuyển đổi toạ độ HN-72 sang toạ độ VN2000, trong phần
mềm này đã có chỉnh lý, sửa chữa các sai sót khi xây dựng hệ thống toạ độ HN-

72 và chỉ cho phép chuyển toạ độ các điểm nằm trên lãnh thổ Việt Nam.
Chương trình Trans để chuyển đổi toạ độ HN-72 sang hệ toạ độ VN-2000
và chuyển đổi hệ toạ độ WGS-84 về hệ toạ độ VN-2000 ngược lạ
i. ( Điểm cần
chú ý trong chương trình này có một nhánh chuyển đổi toạ độ vuông góc
WGS84 sang toạ độ VN-2000 có lỗi kỹ thuật bị sai khoảng 200 mét, không sử
dụng )
Chương trình BL trans để chuyển đổi toạ độ địa lý B, L sang toạ độ vuông
góc X, Y và ngược lại.
Chương trình Czone để chuyển đổi toạ độ vuông góc X, Y từ múi chiếu
này qua múi chiếu khác , hoặc thay đổi kinh tuyến trung tâm.
Các chương trình này có tài liệu hướng dẫn chi tiết,
ở bài giảng này
chúng tôi chỉ xin chú ý về định dạng số liệu đầu vào. Có hai dạng số liệu đầu
vào là dạng toạ độ vuông góc X, Y và dạng toạ độ địa lý B, L, H


14
Dạng tọa độ vuông góc X, Y gồm 4 cột. Có bao nhiêu điểm cần tính
chuyển đổi thì có bấy nhiêu hàng. Trật tự các cột như sau: Cột số thứ tự điểm,
cột tên điểm, cột giá trị toạ độ X, cột giá trị toạ độ Y. Các cột cách nhau một tab.
Cột giá trị X, Y gồm hai phần: phần số nguyên và phần số thập phân. Giữa
phân số nguyên và thập phân cách nhau mộ
t dấu chấm ( . ) ; Bắt buộc phải có
phần thập phân, nếu không có thì phải điền số không ( 0 ). Phần nguyên của giá
trị X phải có 7 chữ số, nếu các tỉnh phía nam chỉ có 6 chữ số thì điền số không
( 0 ) ở trước. Phần số nguyên của giá trị Y gồm 6 chữ số.
Dạng toạ độ địa lý B, L, H gồm 5 cột. Có bao nhiêu điểm cần tính
chuyển đổi thì có b
ấy nhiêu hàng. Trật tự các cột như sau: Cột số thứ tự điểm,

cột tên điểm, cột giá trị toạ độ B, cột giá trị toạ độ L, cột giá trị độ cao H. Các
cột cách nhau một tab. Cột vĩ độ B, kinh độ L có đơn vị là độ, phút, giây. Giữa
độ, phút, giây được viết liên tục. Phần giây và số lẻ của giây được cách nhau bởi
dấu chấm ( . ), phần lẻ c
ủa giây là bắt buôc, nếu không có thì điền số không ( 0 )
Giá trị nguyên của phút, giây phải viết đủ hai chữ số, nếu thiếu thì điền số không
( 0 ) ở trước. Giá trị độ của vĩ tuyến phải viết đủ hai chữ số, các tỉnh phía nam
nếu chỉ có 1 chữ số thì phải điền số không ( 0 ) ở trước. Giá trịi độ của kinh
tuyến phải viết đủ 3 chữ
số. Độ cao có đơn vị là mét; giữa phần nguyên và phần
thập phân có dấu chấm ( . ) ; nếu không có thì phải điền số không ( 0 ).

E. CHƯƠNG TRÌNH "MTM"
Chương trình để chuyển từng lớp đối tượng bao gồm đối tượng điểm,
đường, vùng, text. Chương này đã có tài liệu hướng dẫn chi tiết, tuy nhiên theo
hướng dẫn ở tài liệu này chưa thể tực hiện được, ở đây chúng tôi xin trình bày
một số điểm mà tài liệu chưa đề cập đến.
1. Điểm đầu tiên là bạn cần cất giữ tài liệ
u gốc vào một thư mục để bảo
quản. Vì sau khi chuyển đổi thì kết quả ghi đề lên file cũ. Hay nói cách khác file
cũ không còn được bảo toàn trong quá trình chuyển đổi.


15
2. Xác định hệ toạ độ hiện thời của bạn là hệ toạ độ HN-72 hay VN-2000
để tham gia vào việc chuyển đổi.
Theo tài liệu đã hướng dẫn thì cần chuyển đổi về hệ toạ độ Non-Earth,
nhưng nếu bạn làm như vậy sẽ không thực hiện được các bước tiếp theo. Chúng
tôi xin cung cấp cho bạn file " Mapinfow.prj " và thực hiện các bước sau:
Bạn cất file " Mapinfow.prj " gốc của chương trình Mapinfo vào một thu

mục khác để bảo quản và ghi file "Mapinfow.prj" chúng tôi cung cấp đề lên file
gốc và ghi file này vào thư mục "MapXDll" của chương trình.
Sau khi thực hiện phép chuyển đổi File mới này có đặc điểm là toạ độ đã
chuyển sang hệ toạ độ mới nhưng projection vẫn xác định là hệ toạ độ cũ.
Trong khi chương trình MTM chưa được bổ sung, chúng tôi đề xuất xử lý
như sau:
- Sử dụng chương trình Mapinfo để exprot file đã chuy
ển đổi từ dạng
*.TAB sang file dạng *.MIF
- Sử dụng chương trình Notepat để sử một số tham số trong file dạng
*.MIF để có tham số phù hợp với projection tương ứng.
- Sử dụng chương trình Mapinfo để improt file dạng *.MIF về file
dạng *.TAB.
Qua ba bước xử lý như trên chúng ta có file mới có trị toạ độ và
projection phù hợp cùng hệ toạ độ mong muốn.

F. CÔNG CỤ CHUYỂN ĐỔI UTVN
Chúng tôi xin giới thiệu công cụ chuyển đổi toạ độ " UTVN" nhằm giải
quyết việc chuyển đổi các hệ toạ độ có phép chiếu UTM đang được sử dụng ở
Việt Nam về hệ toạ độ VN-2000.
Công cụ này có 3 phần:
- Xây dụng file "Mapinfow.prj" để sử dụng trong chương trình Mapinfo vì
chương trình gốc ( nguyên bản) không có hệ toạ độ vuông góc Indian 1960,


16
Indian 1954, Indian Thailand Vietnam; không có hệ toạ độ HN-72, hệ toạ độ
VN-2000.
- Cung cấp quy trình tính chuyển các hệ toạ độ phép chiếu UTM đã sử
dụng ở Việt Nam về hệ toạ độ VN-2000 trên cơ sở chương trình Geotool 1.2 và

chương trình Mainfo .
- Cung cấp bản vẽ có hiển thị các số chuyển đổi toạ độ tại các góc tờ bản
đồ 1/100.000 có số hiệu quy ước theo hệ thống UTM. Nhân đây có so sánh với
kết qu
ả chuyển đổi theo một cách khác mà đa phần các đồng nghiệp đã thực
hiện và kiến nghị giải pháp thực hiện.

I. Cơ sở lý luận
1. Sơ đồ tổng quát

Trước khi chúng tôi có giải pháp để chuyển toạ độ từ UTM về VN2000
có một số Nhà Trắc địa đã sử dụng giải pháp có mô hinh như sau:


UTM UHN HN-72 Geotool 1.2 VN2000
( Indian 1960)


Khi sử dụng mô hình này đã mắc phải sai số do:
- Chương trình UHN là chương trình gần đúng để chuyển đổi toạ độ UTM
về hệ toạ độ HN-72.
- Chương trình Geotool 1.2 là chương trình đã được Tổng cục Địa chính
ban hành. Chương trình này xây dựng trên cơ sở chuyển đổi hệ toạ độ HN-72
sang hệ toạ độ VN2000 có sửa chữa các sai sót của hệ toạ độ HN-72.
Theo khảo sát th
ực nghiệm của chúng tôi thì sai lệch chuyển đổi theo mô
hình này khoảng 15 – 30 mét tuỳ từng vùng từ Bắc xuống Nam.
Sau khi nghiên cứu và tìm hiểu thực tế chúng tôi đã tìm ra giải pháp dựa
trên cơ sở của hai phần mềm Geotool 1.2 của Tổng cục Địa chính và Mapinfo

17
xử lý xác định các số hiệu chỉnh để thực hiện công tác chuyển đổi các hệ toạ độ
Indian 1954, Indian 1960, Indian for Thailan sang hệ tọa độ VN-2000 để phục
vụ sản xuất và quản lý.
Giải pháp có mô hình tổng quát sau:

Indian 1960
Mapinfo*

VN -2000
Geotoon 1.2
Indian 1954 Mapinfo * WGS – 84 Múi 6
0
Múi 3
0

TW ĐP

Mapinfo* Mapinfo*
Indian Thailan


Mapinfo* có sử dụng fife “ Mapinfow.prj “ được biên soạn theo tài liệu
hướng dẫn của Phần mềm.

2. Phần mềm Geotool 1.2 của Tổng cục Địa chính

Phần mềm này có 3 chương trình, mỗi chương trình là một modun độc lập
Ở đây chúng tôi chỉ sử dụng mô hình :

Geotool 1.2
WGS 84 ( B, L ) VN2000 ( B, L )






18
3. Phần mềm Mapinfo
Phần mềm Mapinfo rất thuận lợi để chuyển đổi một số hệ thống toạ độ


Toạ độ vuông góc hệ
Indian 1954, Indian 1960
Indian for Thailan and Vietnam
Mapinfow.prj gốc
Hệ quy chiếu và hệ toạ độ
Mapinfow. prj biên tập
chuyển đổi thuận tiện theo hướng dẫn tài liệu của Chương trình
WGS-84 -
- Hệ quy chiếu HN-72
cho múi 6
0
và 3
0
- Hệ quy chiếu VN2000
cho TW và các tỉnh

Phần mềm này có file tên là “ Mapinfow.prj “ để điều khiển việc sử dụng
hệ quy chiếu, và hệ toạ độ trong phiên bản gốc:
- Không có hệ toạ độ phẳng cho hệ toạ độ Indian 1954, Indian 1960,
Indian for Thailan and Vietnam.
- Không có hệ quy chiếu của HN-72 và VN-2000
4. Xây dưng File "Mapinfow.prj"

Chúng tôi đã đề xuất một phiên bản file “Mapinfow.prj “ được sử dụng
làm cơ sở ứng dụng hệ toạ độ VN-2000 và hệ toạ độ HN-72 trong chương
trình Mapinfo (xem phần phụ lục File Mapinfo.prj do chúng tôi đề xuất)


19
Phiên bản này được xây dựng trên cơ sở nghiên cứu về các hệ thống toạ
độ được sử dụng trong Chương trình Mapinfo có các thông số cơ bản sau:
Pukovo 1942

KT E: Krasopski
ĐV E: Pulkovo
B,L ->X,Y:
Phép chiếu Gauss
Mã số: 1001
WGS – 84

KT E: WGS-84
ĐV E: Quốc tế
BL -> X,Y

Phép chiếu: UTM
Mã số: 104
Indian 1960

KT E: Everest 1830
ĐVE: Ấn độ
B,L -> X,Y
Phép chiếu: UTM
Mã số: 131

Indian 1954

KT E: Everest 1830
ĐVE: Nam Á
B,L - > X,Y
Phép chiếu UTM
Mã số: 130
HN-72

KT E: Krasopski
ĐV E: Việt Nam
B,L -> X,Y
Phép chiếu Gauss
Mã số: 1001
VN-2000

KT E: WGS-84
ĐV E: Việt Nam
B,L - > X,Y
Phép chiếu UTM

Mã số: 104
Indian for Thailand

KT E: Everest 1830
ĐVE: Thái Lan
B,L -> X,Y
Phép chiếu UTM
Mã số: 40

Trong phần mềm Mapinfo, năm hệ toạ độ trong ô kẻ nét liền đậm có thể
chuyển đổi qua lại với nhau.
Trong phần mềm Mapinfo, hai hệ toạ độ trong ô kẻ nét đứt chỉ chuyển đổi
từ hệ toạ độ B, L sang hệ toạ độ X,Y và ngược lại; chuyển từ múi chiếu này qua
múi chiếu khác, kinh tuyến trung tâm này sang kinh tuyến trung tâm khác, trong
nội bộ hệ quy chiếu đó .
File “Mapinfow.prj “ để điề
u khiển hệ quy chiếu, phép chiếu và các
thông số đặc trưng của hệ toạ độ. Ở đây xin giới thiệu về cách xây dựng file
Mapinfow và các thông số kỹ thuật của nó:
- Đối với hệ toạ độ trắc địa :
"Longitude / Latitude (WGS 84)\p4326", 1, 104
Các chữ trong “ “ là dòng giải thích là toạ độ kinh vĩ độ hệ quy chiếu WGS84


20
Số 104 chỉ mã số của kích thước, định vị Ellipsoid của hệ quy chiếu WGS84
- Đối với hệ toạ độ phẳng vuông góc:
"UTM Zone 48 (WGS 84)\p32647", 8, 104, 7, 105, 0, 0.9996, 500000, 0
Các chữ trong “ “ là dòng chữ giải thích cho biết hệ quy chiếu WGS84,
phép chiếu UTM, múi chiếu thứ 48

Số 8 : chỉ phép hình trụ nằm ngang đồng góc
Số 104: chỉ mã số của kích thước, định vị Ellipsoid của hệ quy chiếu WGS 84
Số 7: chỉ đơn vị chiều dài là mét.
Số 105: cho biết kinh tuyến trung tâm là 105
0

Số 0 : cho biết vĩ tuyến chuẩn là 0
0

Số 0.9996 : Cho biết hệ số k=0.9996
Số 500000: cho biết hoành độ của điểm gốc
Số 0 : cho biết tung độ của điểm gốc .
Với phần mềm Mapinfo có phiên bản “Mapinfow.prj” đã xây dựng (xem
phần phụ lục) có thể chuyển đổi được một số hệ toạ độ dưới đây:
- Chuyển đổi toạ độ trắc địa B, L sang toạ độ trắc địa B, L giữa các hệ
Pulkovo 1942, Indian 1960, Indian 1954, Indian Thailan, WGS-84
- Chuyển đổi giữa toạ độ địa lý B, L về toạ độ phẳng X, Y và ngược lại
trong các hệ Pulkovo 1942, Indian 1954, Indian 1960, Indian Thailan, WGS- 84
- Chuyển
đổi toạ độ phẳng X, Y sang toạ độ phẳng X, Y giữa các hệ
Pulkovo 1942, Indian1954, Indian 1960, Indian Thailan, WGS-84
- Chuyển đổi toạ độ trắc địa B,L sang toạ độ phẳng X,Y và ngược lại;
Chuyển đổi toạ độ phẳng X,Y từ múi chiếu này qua múi chiếu khác trong hệ
toạ độ HN-72.
- Chuyển đổi toạ độ trắc địa B,L sang toạ độ phẳng X,Y và ngược lại;
Chuyển đổi toạ độ phẳng X,Y t
ừ múi chiếu này qua múi chiếu khác. Chuyển đổi
toạ độ Trung ương về toạ độ Địa phương trong hệ toạ độ VN-2000
5. Quy trình chuyển đổi toạ độ

21
Để chuyển đổi các hệ toạ độ vuông góc X, Y có phép chiếu UTM ( hệ toạ
độ Indian 1954, Indian 1960, Indian for Thailand and Vietnam, WGS 84 , từ nay
gọi chung là hệ UTM) về hệ toạ độ VN2000 có thể thực hiện theo quy trình sau:
Sơ đồ quy trình tính đổi từ các hệ có phép chiếu UTM về hệ toạ độ VN2000
Hệ A X,Y *.TXT
Excel Mapinfo Mapinfo
Hệ A X,Y *.DBF Hệ A X,Y *.TAB WGS84 BL *.TAB

Excel Geotool 1.2
WGS84 BL *.DBF WGS84 BL *TXT VN2000 BL *.RPT

Excel
Mapinfo Mapinfo
VN2000 BL *.DBF VN2000 BL *.TAB VN2000 X,Y *.TAB

a. Sử dụng bất cứ phần mềm nào có thể tạo file văn bản dạng *.TXT
Hoặc trong phần mềm Excel vào toạ độ các điểm cần chuyển đổi theo hệ toạ độ
UTM (gọi chung là hệ A ) nhớ ghi dạng *.DBF.
b. Trong chương trình Mapinfo mở file *.DBF chuyển sang định dạng
*.TAB và xác định projection theo toạ độ đầu vào.
c. Chuyển đổi projection về toạ độ
địa lý B, L hệ WGS84 và update toạ độ
này. Giá trị kinh vĩ độ nhận theo đơn vị độ và thập phân của độ.
d. Trong phần mềm Excel mở file dạng *.DBF cập nhật sang dạng *.TXT
dạng text (MS-DOS) và cần chuyển đổi theo cấu trúc dữ liệu của chương trình
Geotool 1.2 vĩ độ, kinh độ đổi ra đơn vị độ, phút, giây và ghi độ cao là 0.00
e. Trong chương trình Geotool 1.2 sử dụng mô đun chuyển toạ độ trắc địa
B, L WGS84 v

ề toạ độ B, L VN2000.
f. Trong phần mềm Excel mở file kết quả chuyển đổi và chuyển về dạng
*.DBF , chú ý đơn vị vĩ độ, kinh độ theo đơn vị độ, thống nhất lấy số lẻ 8 chữ
số thập phân.


22
g. Trong chương trình Mapinfo mở file *.DBF và định dạng *.tab, xác
định projection là toạ độ địa lý B, L trong hệ toạ độ VN2000
h. Chuyển projection sang hệ toạ độ vuông góc với tuỳ chọn kinh tuyến
trung tâm, múi chiếu. update số liệu toạ độ vuông góc X, Y theo projection đã
chọn. Có thể lựa chọn hoặc kết xuất ra các dạng *.MIF tuỳ lựa chọn.

6. Sử dụng bản vẽ có sẵn để chuyển đổi toạ độ

Với quy trình nêu trên, nhiều người khó thực hiện. Chúng tôi đã xây dựng
05 bản vẽ để thuận lợi cho việc chuyển đổi toạ độ cho múi chiếu 6
0
với kinh
tuyến trung tâm là 105
0
và 111
0
. Trên cơ sở phân chia tờ bản đồ tỷ lệ 1/100.000
với số hiệu bản đồ theo quy ước UTM cho toàn thể lãnh thổ Việt Nam. Tại 4 góc
tờ bản đồ 1/100.000 tính số gia toạ độ giữa hai hệ toạ độ VN 2000 và các hệ toạ
độ có phép chiếu UTM.
Chúng tôi cũng tính toán để xác định sự sai lệch giữa hệ toạ độ Indian
1960 và toạ độ Indian Thailan and Vietnam chênh lệch không lớn ( Không quá
5-6 mét ). Chúng tôi cũng tính toán để chỉ ra sự

sai khác toạ độ giữa hai phương
pháp chuyển đổi từ toạ độ Indian 1960 về toạ độ VN2000 có sai khác đáng kể
tới 25 - 30 mét, cần được quan tâm xử lý đúng mức. Theo kết quả nghiên cứu và
đã kiểm chứng ở thực địa, chúng tôi thấy rằng kết quả theo mô hình chúng tôi
xây dựng có kết quả tin cậy hơn.
Năm bản vẽ chúng tôi thành lập là:
1. Số hiệu chỉnh chuyển đổi toạ
độ Indian 1960 về VN-2000 cho kinh
tuyến trung tâm 105
0
và 111
0
múi chiếu 6
0
.
2. Số hiệu chỉnh chuyển đổi toạ độ Indian 1960 về Indian Thailan -
Vietnam cho kinh tuyến trung tâm 105
0
và 111
0
múi chiếu 6
0
.
3. Số hiệu chỉnh chuyển đổi toạ độ Indian Thailan - Vietnam về VN-2000
cho kinh tuyến trung tâm 105
0
và 111
0
múi chiếu 6
0

.
4. Số hiệu chỉnh chuyển đổi toạ độ WGS 84 về VN-2000 cho kinh tuyến
trung tâm 105
0
và 111
0
múi chiếu 6
0



23
5. Sai lệch giữa hai phương pháp chuyển toạ độ từ Indian 1960 về VN-
2000 cho kinh tuyến trung tâm 105
0
và 111
0
múi chiếu 6
0
.
Mức độ sai lệch giá trị gia số ở các góc bản vẽ tỷ lệ 1/100.000 không lớn
hơn 1 mét.
Sử dụng các bản vẽ này trong công tác chuyển đổi rất đơn giản và được
hướng dẫn ngay trên bản vẽ.
Có thể sử dụng trong công tác chuyển đổi toạ độ cho một số lĩnh vực sau:
- Trong công tác sản xuất, nghiên cứu địa chất khi thành lập các bản đồ tỷ
lệ
1/10.000, 1/5.000.
- Trong công tác quản lý hoạt động khoáng sản để chuyển đổi bản đồ, toạ
độ ranh giới khu vực hoạt động khoáng sản trước đây theo hệ toạ độ UTM

( Indian 1960) về toạ độ VN-2000.
- Trong công tác khảo sát phục vụ cho điều tra các ngành kinh tế quốc dân
như lâm nghiệp, giao thông, thuỷ lợi, cho bản đồ tỷ lệ 1/10.000, 1/5.000
Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi đã hướng dẫn một số đơn vị trong
và ngoài C
ục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam sử dụng thành quả này như:
Phòng Khoáng sản, Phòng Chính sách Khoáng sản, Liên đoàn Bản đồ Địa chất
miền Bắc, Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam, Liên đoàn Địa chất Xạ hiếm,
Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hải Dương, Sở Tài nguyên và Môi trường
tỉnh Bình Thuận, Công ty Địa chất Mỏ Cẩm Phả (Tổng công ty Than Việt Nam),
Công ty Địa chất và Khoáng sản (T
ổng công ty Khoáng sản Việt Nam), Công ty
Mỏ (Tổng công ty Hoá chất), Công ty Khảo sát và Xây dựng ( Bộ Xây dựng).
Trong quá trình triển khai các đơn vị đều có nhận xét tốt và thấy có hiệu quả
thiết thực.

Hà Nội, tháng 6 năm 2006
KS Trắc địa Nguyễn Đồng Hưng




24
Tài liệu tham khảo

1. Báo cáo khoa học : Xây dựng Hệ quy chiếu và Hệ thống điểm toạ
độ Quốc gia do Tổng cục Địa chính thành lập, GS.TSKH Đặng Hùng Võ T.ban
2. Thông tư 973/2001/TT-TCĐC , ngày 20 tháng 6 năm 2001 của Tổng
cục Địa chính về việc Hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia
VN-2000.

3. Quyết định số 218/QĐ-TCĐC ngày 22 tháng 6 năm 2001 của Tổng cục
Địa chính ban hành phần mềm tính chuy
ển từ hệ toạ độ HN-72 sang hệ toạ độ
VN-2000 có kèm theo bản hướng dẫn và phần mềm để sử dụng
4. Phần mềm Mapinfo của hãng Mapinfo sản xuất, có kèm theo sách
hướng dẫn.
5. Giáo trình Công nghệ GPS do GS.TSKH. Phạm Hoàng Lân Trường
Đại học Mỏ - Địa chất biên soạn, giảng dạy lớp cao học chuyên ngành.
6. Phần mềm chuyển đổi toạ độ UHN của GS.TSKH Phạm Hoàng Lân
trường Đại học Mỏ
Địa chất.
7. Các loại máy GPS cầm tay và sách hướng dẫn













25
PHỤ LỤC
I. File " Mapinfow.prj " trong chương trình Mapinfo
" Longitude / Latitude "
"Longitude / Latitude", 1, 0

"Longitude / Latitude (Indian for Thailand, Vietnam)", 1, 40
"Longitude / Latitude (WGS 60)", 1, 101
"Longitude / Latitude (WGS 66)", 1, 102
"Longitude / Latitude (WGS 72)\p4322", 1, 103
"Longitude / Latitude (WGS 84)\p4326", 1, 104
"Longitude / Latitude (Indian 1954)", 1, 130
"Longitude / Latitude (Indian 1960)", 1, 131
"Longitude / Latitude (Indian 1975)", 1, 132
"Longitude / Latitude (Indonesian 1974)", 1, 133
"Longitude / Latitude (Pulkovo 1942)\p4284", 1, 1001
" Non-Earth "
"Non-Earth (inches)", 0, 2
"Non-Earth (feet)", 0, 3
"Non-Earth (yards)", 0, 4
"Non-Earth (miles)", 0, 0
"Non-Earth (millimeters)", 0, 5
"Non-Earth (centimeters)", 0, 6
"Non-Earth (meters)", 0, 7
"Non-Earth (kilometers)", 0, 1
" Projections of the World "
"Mercator", 10, 62, 7, 0
" HN-72 su dung noi bo "
"HN-72 KT 102", 8, 1001, 7, 102, 0, 1, 500000, 0
"HN-72 KT 105", 8, 1001, 7, 105, 0, 1, 500000, 0