Microstation và ứng dụng trong công tác biên tập bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5000

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
1
LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, công nghệ tin học là một trong những công nghệ mũi nhọn
của thế kỷ 21 và được ứng dụng trên hầu hết các nghành. Mọi hoạt động trên
các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, tự nhiên và xã hội của con người có thể được
mô hình hóa, đưa vào lưu trữ xử lý trên máy tính. Các hệ thống quản lý
thông tin, các cơ sở dữ liệu đã trở nên thành những công cụ đắc lực phục vụ
công tác quản lý nhà nước, nghiên cứu khoa học, điều hành các hoạt động
kinh tế…
Các giải pháp về công nghệ thông tin trong những năm gần đây đã
được hoàn thiện nhanh chóng. Nhu cầu ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật tin học
vào các ngành ngày càng nhiều, tập trung vào các lĩnh vực: xây dựng cơ sở
dữ liệu (gồm thu thập thông tin, xử lý và quản lý thông tin), số hóa và biên
tập bản đồ.
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền công nghệ thong tin đã
dẫn đến sự nảy sinh các nhu cầu về truy cập, lưu trữ, hiển thị và xử lý dữ
liệu một cách nhanh nhất, kịp thời nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác theo
yêu cầu. Do đó đối với các bản đồ và tập bản đồ được thành lập theo phương
pháp truyền thống ngày càng trở nên lạc hậu do Không đáp ứng nổi các yêu
cầu đề ra. Ngành bản đồ trong thời đại công nghệ thong tin đã đáp ứng được
các nhu cầu của thời đại, đó chính là bản đồ số hay còn gọi là bản đồ máy
tính. Cho đến nay đã có nhiều phần mềm thành lập bản đồ du nhập vào nước
ta để giảm công sức lao đông và nâng cao năng xuất, chất lượng của bản đồ.

Hệ phần mềm Intergraph trong đó có MicroStation là một phần mềm trợ
giúp thiết kế (CAD) và là môi trường đồ họa rất mạnh cho phép xây dựng
xây dựng, quản lý các đối tượng đồ họa thể hiện các yếu tố bản đồ.
MicroStation còn được sử dụng làm nền cho các ứng dụng như Geovec,
IrasB, MSFC, Mrfclean, Mrfflag chạy trên nó. Trong MicroStation việc thu
thập các đối tượng địa lý được tiến hành một cách nhanh chóng đơn giản
trên cơ sở bản đồ được thành lập, thông qua thiết bị quét và các phần mềm
công cụ phục vụ công tác quản lý một cách có hiệu quả. Với những chức
năng đa dạng như đã nêu trên, MicroStation được ứng dụng trong công tác
thành lập bản đồ rất lớn. đặc biệt là trong công tác biên tập bản đồ số địa
hình. Xuất phát từ đó, tôi đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“MicroStation và ứng dụng trong công tác biên tập bản đồ địa hình tỷ lệ
1:5000 ”.







Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
2
Nội dung được trình bày trong 69 trang đánh máy vi tính và có bố cục
như sau:

Mở đầu
Chương 1. Bản đồ địa hình.
Chương 2. MicroStation
Chương 3. Ứng dụng MicrStation trong công tác biên tập bản đồ địa
hình 1:5.000.
Kết luận

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu. Trắc địa cơ sở tập 1 + 2 nhà
xuất bản xây dựng 2002.
2. MicroStation Reference guide.
3. MicroStation User’s guide.
4. Quy định kỹ thuật số hóa bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000,
1:1.0000: 1:25.000. Tổng cục địa chính 2000.
5. Phương án kỹ thuật thiết kế thành lập bản đồ 1:5000 khu vực mỏ
than Khánh Hòa. Cty. Trắc Địa bản đồ.
6. Bùi Tiến Diệu, Bài giảng bản đồ học (phần biên tập và trình bày
bản đồ).
7. Nhữ Thị Xuân, Bản đồ địa hình, Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà
Nội.
8. Hướng dẫn căn bản về kỹ thuật số hóa và biên tập bản đồ với bộ
phần mềm MicroStation và mapping office, Viện nghiên cứu địa chính.
9. Cục đo đạc và bản đồ nhà nước, Quy phạm thành lập bản đồ địa
hình tỷ lệ 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/5000, 1/10000, 1/25000.
10. PGS.TS Trần Trung Hồng, Trình bày bản đồ, Nhà xuất bản Giao
thông vận tải.

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
3
M ỤC L ỤC
LỜI NÓI ĐẦU
………………………………………… …………………1
Tài liệu tham khảo …………………………………………… …… ….….2
MỤC LỤC
……………………………………… ………………… ….…3
CHƯƠNG 1. BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH……………………………….…… ….5
1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
………………………….……5
1
.1.1.Khái niệm chung về bản đồ địa hình……… …………………………5
1.1.2.Bản đồ địa hình………………………………………… …….………5

1.2. CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
……………… …… …… 9
1.2.1.Tỷ lệ.………………………… ………………………………………9
1.2.2. Cơ sở trắc địa 10
1.2.3. Phép chiếu bản đồ (map projection)………… ……………… 10
1.2.4. Lưới Tọa độ…………………………………………………….……14
1.2.5. Chia mảnh và danh pháp bản đồ………………………………….…14
1.3 BIỂU DIỄN CÁC ĐỐI TƯỢNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
……… … 16
1.3.1 Các địa vật định hướng…………… ………………………… … 17
1.3.2 Hệ thống thủy văn………………………………………….……… 17
1.3.3 Các điểm dân cư………………………………………………… ….17
1.3.4 Đường giao thông……………………………………………… … 18
1.3.5 Địa Hình 18
1.3.6 Thực vật………………………… ………………………………… 21
1.3.7 Địa giới hành chính……………………………………………… …21
1.4 QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG CÔNG NGHỆ ẢNH
SỐ
……………………………………………… …………………….……21
1.4.1 Giới thiệu chung……………………………………….…….……….21
1.4.2 Sơ đồ quy trình…………………………………………… ……… 22
1.4.3 Mục đích yêu cầu từng bước……………………… ……………….23
CHƯƠNG 2. MICROSTATION ………… …….……………….…….27
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG
………………………………………………… 27
2.2 CÁC CHỨC NĂNG CỦA MICROSTATION
…………… ………………….29
2.2.1 Giới thiệu chung về MicroStation…………………….…………… 29
2.2.2 C ác Modul ………………………………… …………………… 31
2.3 CÁC THAO TÁC TRÊN MICROSTATION

……………………… …… 43
2.3.1 Làm việc với các Design file……………………… …………….…43
2.3.2 Cấu trúc file (.dgn), khái niệm level………………….….……… 45
2.3.3 Đối tượng đồ họa (Element)……………… ……………………… 46
2.3.4 Các thao tác điều khiển màn hình………………….………….…… 47
2.3.5 Cách sử dụng các phím chuột……………………….……………….48
2.3.6 Các chế độ bắt điểm ( Snap mode)…………………………….…….49
2.3.7 Sử dụng các công cụ của MicroStation………………………….… 49
2.3.8 Thiết kế ký hiệu dạng điểm và pattern………………………… … 51
2.3.9 Thiết kế ký hiệu dạng đường………………………… … …… ….52
2.3.10 Sử dụng các font tiếng việt trong MicroStation………………… 57
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
4
2.3.11 Thiết kế bảng màu…………………………………………… ……59
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG TRONG CÔNG TÁC BIÊN TẬP BẢN ĐỒ
ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1:5000
…………………………………………… …61
3.1 MỤC ĐÍCH CÔNG TÁC BIÊN TẬP
………………………………… ……61
3.2 CÁC KIỂU DỮ LIỆU
………………………… …………………… … 61
3.3 QUÁ TRÌNH BIÊN TẬP BẢN ĐỒ
………………………… ……… ……62
3.3.1 Tìm và sửa lỗi các đối tượng………………………… …………….62

3.3.2 Biên tập và trình bày bản đồ………………………………………….68

3.4 THỰC NGIỆM CÔNG TÁC BIÊN TẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1:5000 KHU VỰC
MỎ THAN KHANH HOA THUỘC TỈNH THÁI NGUYÊN.
… ………… … 69

3.4.1 Đặc điểm tình hình khu vực thực nghiệm. ………………….… … 69
3.4.2 Quy định về biên tập bản đồ số gốc Khánh Hòa 2……………… 71
3.4.3 Kết quả thực nghiệm………………………………………… ….….74
KẾT LUẬN………………………………………………………… … 75

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
5
CHƯƠNG 1
BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
1.1.1 Khái niệm chung về bản đồ địa hình
Bản đồ địa hình thuộc loại bản đồ địa lý có chung tỷ lệ
≥
1:100.000,
được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân. Đặc điểm quan
trọng của bản đồ địa hình là có nội dung phong phú, chi tiết và có độ chính
xác cao. Do vậy, bản đồ địa hình được sử dụng để giải quyết nhiều nhiệm vụ
khác nhau trong thược tiễn và trong nghiên cứu.
Việc sử dụng bản đồ rất phong phú đa dạng, song có thể quy vào

những phương hướng sau:
- Đọc bản đồ để tìm hiểu chung về lãnh thổ, để tìm hiểu một vài hiện
tượng nào đó (đặc điểm, vị trí, quy luật phân bố của hiện tượng ) hoặc để
phân biệt đối tượng sâu hơn. Đọc bản đồ ở trong phòng và cũng có thể dùng
bản đồ để nhận đối tượng ở thực địa, làm người dẫn đường.
- Dùng bản đồ để đo tính, lấy số liệu, khảo sát sơ bộ, lập dự án quy
hoạch công trình, thiết kế, vạch kế hoạch phát triển kinh tế, văn hóa hay để
nghiên cứu, phân tích sâu sắc hơn, toàn diện hơn nhằm phát hiện những quy
luật mới của tự nhiên hoặc kinh tế, xã hội.
- Bản đồ địa hình được thành lập để phục vụ các công tác như: Quy
hoạch, dự đoán sự phát triển, khai thác tài nguyên khoáng sản, quản lý, phân
tích khoa học và so sánh, sử dụng trong giáo dụ v.v…

1.1.2 Bản đồ địa hình

Bản đồ địa hình là bản vẽ thu nhỏ dạng địa hình, địa vật trên mặt đất
lên giấy theo một quy tắc toán học và tỷ lệ nhất định dựa trên cơ sở những số
liệu đo đạc ngoài thực địa kết hợp với công tác ở trong phòng. Tuỳ theo tỷ lệ
và mục đích sử dụng bản đồ mà người ta có thể bỏ bớt, lược đi hoặc thêm
vào một số các yếu tố địa hình, địa vật.
Nếu phân loại theo nội dung bản đồ thì bản đồ được chia làm hai loại
bản đồ địa lý chung và bản đồ chuyên đề. Bản đồ địa hình thuộc loại bản đồ
địa lý chung. Nội dung của bản đồ địa hình bao gồm các yếu tố như: địa vật
định hướng, hệ thống thuỷ văn, hệ thống giao thông đường dây thông tin liên
lạc, khu vực dân cư, các yếu tố địa hình, lớp phủ thực vật, thổ nhưỡng, ranh
giới hành chính chính trị. Trên bản đồ này thì các yếu tố được biểu thị với
mức độ và ý nghĩa ngang nhau.
Tuỳ thuộc vào tỷ lệ bản đồ mà chúng sẽ được sử dụng trong các mục
đích khác nhau.
- Các bản đồ địa hình tỷ lệ nhỏ ( 1:100.000 ÷ 1:1000.000): Các bản

đồ này thường được dùng để lập kế hoạch thiết kế sơ bộ các công trình lớn,
phục vụ cho việc khảo sát địa chất, giao thông và một số lĩnh vực khác.
Ngoài ra nó còn làm nền cơ sở địa lý phục vụ cho bản đồ chuyên đề…
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
6
- Các bản đồ địa hình tỷ lệ trung bình (1:25.000 ÷ 1:100.000): Các
bản đồ này dung để quy hoạch và tổ chức các vùng kinh tế, quy hoạch ruộng
đất, khảo sát thiết kế các công trình thuỷ lợi, quy hoạch và chọn tuyến đường
sắt, đường bộ, ngoài ra nó cũng có thể phục vụ cho việc thành lập các bản đồ
chuyên đề…
- Các bản đồ tỷ lệ lớn (≥ 1:10.000): Các bản đồ này dùng để thiết kế
mặt bằng các khu công nghiệp, các thành phố, phục vụ cho khảo sát thiết kế,
thăm dò địa chất, tính toán khối lượng đất đá đào đắp, trữ lượng khoáng sản.
nó còn làm cơ sở cho bản đồ địa chính…
Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng của bản đồ mà sẽ có các yêu cầu
riêng nhưng nhìn chung các bản đồ đều yêu cầu:
- Bản đồ cần phải rõ ràng, dễ đọc, cho phép định hướng nhanh chóng
ngoài thực địa.
- Các yếu tố biểu thị trên bản đồ cần phải đầy đủ, chính xác. Mức độ
đầy đủ và tỉ mỉ phải phù hợp với mục đích sử dụng của bản đồ và đặc điểm
của khu đo vẽ. Độ chính xác của việc biểu thị các yếu tố nội dung cần phải
phù hợp với tỷ lệ bản đồ.
- Chất lượng bản đồ phải cao để có thể bảo quản, lưu trữ được lâu dài.
Bản đồ địa hình được sử dụng vào rất nhiều mục đích khác nhau vì vậy nó

cũng mang nhiều ý nghĩa khác nhau:
- Về giáo dục : Bản đồ là một giáo cụ trực quan không thể thiếu được
trong công tác giảng dạy một số môn như: địa lý, lịch sử…
- Bản đồ là một tài liệu mang tính pháp lý rất cao. Đặc biệt trong
ngoại giao chính trị.
- Về quân sự, quốc phòng: Bản đồ có ý nghĩa hết quan trọng trong
lĩnh vực này (đặc biệt là pháo binh). Dựa vào bản đồ người ta có thể xác
định được mục tiêu, chỉ ra hướng tiến công phòng ngự…
- Về sản xuất và nghiên cứu khoa học: Bản đồ là một tài liệu không
thể thiếu để thể hiện hiện trạng và ý tưởng phát triển, quy hoạch trong tương
lai. Chính vì vậy mà bản đồ là tài liệu không thể thiếu trong công tác xây
dựng. Ngoài ra nó còn là nền cơ sở địa lý để thành lập các bản đồ chuyên đề
phục vụ cho các ngành khoa học khác.











Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
7
Một số quy định trong thành lập bản đồ địa hình:
- Quy định về khoảng cao đều của đường bình độ: Khoảng cao đều
của đường bình độ phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ cần thành lập (bảng 1.1)

Khoảng cao đều (m)
TT
Tỷ lệ bản đồ
Nhỏ nhất Trung bình Lớn nhất
1 1:2000 0.5 1 2
2 1:5000 1 2 5
3 1:10000 2.5 2.5 5
4 1:25000 2.5 5 10
5 1:50000 10 10 20
6 1:100000 20 20 40
7 1:200000 20 20 40
8 1:500000 50 50 100
9 1:1000000 50 100 200

Bảng I.1 Quy định khoảng cao đều đường bình độ.


- Sai số trung bình của vị trí điểm địa vật biểu thị trên bản đồ gốc so
với vị trí điểm khống chế đo vẽ gần nhất không được vượt quá ±0.5mm ở
vùng đồng bằng hoặc vùng đồi và ±0.7 mm ở vùng núi cao (tính theo tỷ lệ
bản đồ). Khi thành lập bản đồ đã xây dựng cơ bản, xây dựng theo quy hoạch
và xây dựng nhà nhiều tầng thì sai số trung bình của vị trí tương hỗ giữa các
địa
vật quan trọng không được vượt quá ±0.4 mm (theo tỷ lệ bản đồ).

- Sai số trung bình về độ cao của đường bình độ, độ cao của các điểm
đặc trưng địa hình và điểm ghi chú độ cao biểu thị trên bản đồ gốc so với
điểm khống chế độ cao gần nhất được quy định trong các qui phạm đo vẽ
bằng ảnh hàng không (bảng 1.2)

Khoản
g
Sai số trung bình về độ cao (tính theo khoảng cao đều)
Cao đều
(m)
1:500 1:1000 1:2000 1:5000 1:10000 1:25000
0.25 1/4 1/4 - - - -
0.5 1/4 1/4 1/4 1/3 - -
1 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 -
2.5 - - - 1/3 1/3 1/3
5 - - - - 1/2 1/2
10 - - - - - 1/2

Bảng 1.2 Sai số trung bình về độ cao cho phép của đường bình độ, điểm
đặc trưng địa hình, điểm ghi chú độ cao.

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
8
Đối với các khu vực ẩn khuất, đầm lầy, bãi cát không ổn định… các

sai số trên có thể tăng thêm 1.5 lần.
- Sai số giới hạn của vị trí điểm địa vật và sai số độ cao của đường
bình độ, điểm ghi chú độ cao, điểm độ cao đặc trưng được qui định bằng 2
lần sai số nêu trên. Các bản đồ được kiểm tra phải có sai số lớn nhất không
vượt quá sai số giới hạn, số lượng sai số có giá trị bằng sai số giới hạn không
được vượt quá 10% tổng số các trường hợp kiểm tra và các sai số trong mọi
trường hợp không được mang tính hệ thống.
- Số lượng điểm đặc trưng địa hình và ghi chú độ cao trên 1 dm
2
bản
đồ không ít hơn 10 điểm khi đo vẽ vùng núi và 15 điểm đối với vùng đồng
bằng, vùng đồi. Trong trường hợp đặc biệt như khi đo vẽ ở các vùng dân cư
dày đặc, vùng có địa hình biến đổi đều

và có quy luật… thì số lượng điểm
nêu trên cũng có thể giảm bớt nhưng cũng không được ít hơn 8 điểm khi đo
vẽ ở vùng núi và 10 điểm khi đo vẽ ở vùng đồng bằng vùng đồi.
- trong phương pháp đo ảnh, các nội dung bản đồ đều được đo vẽ trực
tiếp từ các ảnh đo và được định hướng trong hệ toạ độ trắc địa trên cơ sở các
điểm khống chế tăng dày. Vì vậy độ chính xác của các điểm khống chế tăng
dày phải cao hơn độ chính xác của nội dung bản đồ ít nhất là một cấp. Trên
cơ sở này, tuỳ theo yêu cầu cụ thể của độ chính xác của điểm khống chế tăng
dày. Thông thường, những yêu cầu này đã được qui định trong qui phạm đo
vẽ ảnh hàng không (bảng 1.3).
- Sai số giới hạn của điểm khống chế tăng dày chỉ được phép bằng 2
lần sai số trung bình ghi trong bảng nêu trên, với lần xuất hiện tối đa là 5%
trường hợp. Đối với độ cao của các điểm tăng dày ở vùng ẩn khuất cho phép
số lần xuất hiện tối đa là 10%.

Sai số trung bình độ cao(Tính theo

khoảng cao đều đường bình độ

Vùng đo vẽ

Sai số trung bình
m
ặt phẳng (tính theo
tỷ lệ bản đồ)

0.5m-1m

2m 2.5m 5m
≥
10
m
Vùng đồng bằng

±0.35mm
1/5 1/4 1/4
Vùng đồi
±
0.35mm 1/4 1/3
Vùng núi
±0.50mm
1/3 1/3

Bảng 1.3 Sai số trung bình cho phép của toạ độ và độ cao điểm khống
chế ảnh.

Các yếu tố nội dung bản đồ địa hình được chia thành 7 nhóm lớp theo 7
chuyên đề là: Cơ sở toán học, Thủy hệ, Địa hình, Dân cư, Giao thông, Ranh
giới và Thực vật. Các yếu tố thuộc một nhóm lớp được vẽ thành một file
riêng. Trong một nhóm lớp, các yếu tố nội dung lại được sắp xếp theo từng
lớp. Cơ sở của việc phân chia nhóm lớp và lớp là các qui định về nội dung
bản đồ địa hình trong "Ký hiệu bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500; 1:1000; 1:2000
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
9
và 1:5000" ban hành năm 1995. Các yếu tố nội dung bản đồ thuộc các nhóm
lớp khác nhau được vẽ thành các tệp tin khác nhau. Nội dung chính của các
nhóm lớp qui định như sau:
 Nhóm lớp "Cơ sở toán học" bao gồm khung bản đồ, lưới km, các
điểm khống chế trắc địa, giải thích, trình bày ngoài khung và các nội
dung có liên quan.
 Nhóm lớp "Dân cư" bao gồm nội dung dân cư và các đối tượng kinh
tế, văn hoá, xã hội.
 Nhóm lớp "Địa hình" bao gồm các yếu tố dáng đất, chất đất, các
điểm độ cao.
 Nhóm lớp "Thủy hệ" bao gồm các yếu tố thủy văn và các đối tượng
liên quan.
 Nhóm lớp "Giao thông" bao gồm các yếu tố giao thông và các thiết bị
phụ thuộc.
 Nhóm lớp "Ranh giới" bao gồm đường biên giới, mốc biên giới; địa
giới hành chính các cấp; ranh giới khu cấm; ranh giới sử dụng đấ

t.

 Nhóm lớp "Thực vật" bao gồm các yếu tố rừng cây, các khu cây
trồng, hoa màu, cây đơn lẻ, cây cổ thụ…

1.2 CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
Bao gồm các yếu tố: tỷ lệ, cơ sở trắc địa, phép chiếu bản đồ, khung
bản đồ, bố cục bản đồ, phân mảnh và chia mảnh…

1.2.1 Tỷ lệ

Tỷ lệ bản đồ là một yếu tố toán học xác định mức độ thu nhỏ của các
đại lượng tuyến tính khi chuyển từ bề mặt Trái Đất (Ellipxoid) lên mặt
phẳng bản đồ. Tỷ lệ bản đồ là tỷ số giữa chiều dài đoạn thẳng S
bđ
trên bản đồ
và chiều dài thực S
tđ
của nó trên thực địa, ký hiệu là 1: M
bđ.
td
bd
bd
S
S
M
=
1

Bản đồ địa hình được thành lập theo các tỉ lệ 1:2.000, 1:5.000,

1:10.000, 1:25.000, 1:50.000 và 1:100.000.
- Phân biệt:
+

Tỷ lệ chính của bản đồ phản ánh mức độ thu nhỏ độ dài trên bề mặt
đất lên bản đồ ở nơi không có sai số chiếu hình (µo = 1).
+ Tỷ lệ số được xác định bằng một phân số, có tử số là một và mẫu số
thường là một số chẵn thể hiện số lần được thu nhỏ trên bản đồ của một
đoạn s so với khoảng cách S ngoài thực địa.
+ Tỷ lệ chữ cụ thể hóa tỉ lệ số bằng lời: 1cm trên bản đồ ứng với bao
nhiêu m (km) trên thực địa.

+ Tỷ lệ thước (thước tỷ lệ thẳng, thước tỷ lệ xiên).
+ Tỷ lệ riêng : Tỉ lệ bản đồ lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỉ lệ chính, không
phản ánh chính xác mức độ thu nhỏ của bản đồ so với thực địa.
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
10
1.2.2 Cơ sở trắc địa
Dựa vào hệ thống lưới toạ độ mặt bằng, Hệ toạ độ De_cát, Gauss,
UTM. Độ cao chuẩn của nhà nước: Everest, Đồ Sơn, Hà Tiên.
Điểm khống chế trắc địa, lưới khống chế: là hệ thống các điểm nhà
nước có độ chính xác cao, các điểm này đã có tọa độ và độ cao và thuộc lưới
cấp hạng nhà nước.
Hiện nay nước ta đang sử dụng hệ tọa độ VN-2000. Hệ tọa độ này sử

dụng
phép chiếu UTM, ellipxoid WGS-84, điểm gốc tọa độ quốc gia: điểm N
00

đặt tại Viện nghiên cứu địa chính thuộc Bộ tài nguyên và môi trường.
Ellipxoid WGS-84 có kích thước:
- Bán trục lớn : a = 6378137.0 m
- Độ dẹt : 1 : 298.257223563
- Tốc độ quay quanh trục w = 7292115.10
-11
rad/s
Hệ tọa độ VN-2000:
* Hệ thống khống chế tọa độ bao gồm:
- Lưới tọa độ nhà nước hạng I, II, II, IV.
- Lưới tạo độ cơ sở tương đương với lưới tọa độ nhà nước hạng III.
- Lưới tọa độ giải tich cấp I, II.
- Lưới tam giác nhỏ, đường chuyền kinh vĩ cấp I, II.
* Hệ thống khống chế độ cao bao gồm:
- Lưới độ cao nhà nước hạng I, II, III, IV.
- Lưới độ cao kỹ thuật.
- Lưới độ cao đo vẽ.

1.2.3 Phép chiếu bản đồ (map projection):
Sự sắp đặt một cách có hệ thống các kinh tuyến và vĩ tuyến, mô tả bề
mặt cong của hình cầu theo mặt phẳng. Xác định sự liên hệ về không gian
giữa vị trí trên trái đất và mối quan hệ của chúng với những khu vực khác
trên mặt phẳng bản đồ. Là một nhiều hơn một khu vực trên trái đất (về độ
lớn, khoảng cách, phương hướng, hình dạng).

H.1
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
11
Trong quy trình thành lập bản đồ địa hình người ta sử dung hai phép
chiếu cơ bản là phép chiếu Gauss và UTM: Ở nước ta những bản đồ có tỷ lệ
≥ 1:500.000 được thành lập theo phép chiếu Gauss hoặc UTM. Sử dụng múi
chiếu 6
o
đối với những bản đồ có tỷ lệ ≤ 1:10.000, múi chiếu 3
o
đối

với
những bản đồ có tỷ lệ >1:10.000.
Phép chiếu bản đồ là sự thể hiện (ánh xạ) bề mặt thực của trái đất lên
mặt phẳng thông qua một công thức toán học xác định:
X = f
1
(ϕ,λ)
Y = f
2
(ϕ,λ)
Trong đó:
+ X, Y là tọa độ phẳng của 1 điểm trên mặt phẳng

.
+
ϕ, λ là tọa độ địa lý của một điểm bất kỳ trên bề mặt trái đất.
+ f
1,
f
2
là hàm đơn vị, liên tục và hữu hạn trong phạm vi bản đồ thể
hiện. Tương ứng với mỗi hàm f
1,
f
2
chúng ta sẽ có các phép chiếu bản đồ
khác nhau. Tương ứng với mỗi một phép chiếu bản đồ sẽ có 1 mạng lưới
kinh vĩ tuyến được vẽ trên mặt phẳng. Đó chính là lưới chiếu bản đồ.
1. Phép chiếu Gauss: Được thiết lập vào những năm 1820-1830. Lí
thuyết của phép chiếu này được phổ biến rộng rãi lần đầu tiên vào năm
1866. Sau đó, phép chiếu được Kruger nghiên cứu và hoàn thiện vào những
năm 1912-1919. Từ đó đến nay phép chiếu được mang tên Gauss-Kruger. Ở
Việt Nam chúng ta quen gọi phép chiếu này là phép chiếu Gauss. Trong
phép chiếu Gauss, bề mặt Elipxôid Trái Đất được biểu diễn theo từng múi
kinh tuyến. Theo vĩ độ, múi lấy từ cực này đến cực kia, còn theo kinh độ,
múi sẽ rộng hẹp tuỳ theo độ tăng của sai số khi càng cách xa trung tâm của
múi và tuỳ theo độ dễ dàng của việc tính toán sai số. Nếu lấy múi kéo dài
theo 3° kinh độ thì trên các biên của múi chiếu, sai số chiều dài trên xích đạo
đạt được 1/3200; khi múi kéo dài 6° kinh độ thì sai số lớn nhất bằng 1/750;
sai số ở các vĩ độ trung bình nhỏ hơn nhiều. Bề mặt của Elipxôid Trái Đất
được chia ra các múi có số kinh độ bằng nhau: 60 múi 6° hoặc 120 múi 3°.
Số múi được tính bắt đầu từ kinh tuyến Greenwich.
Đây là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc.

Kinh tuyến giữa là đường thẳng. Các kinh tuyến còn lại là đường
cong, chiều lõm hướng về kinh tuyến giữa. Lãnh thổ Việt Nam nằm trên 2
múi 6° có kinh tuyến giữa là 105° và 111°. Đó là các múi 18, 19. Xích đạo là
một đường thẳng, vuông góc với kinh tuyến giữa . Các vĩ tuyến đều là
những đường cong, chiều lõm hướng về phía cực gần với vĩ tuyến đó hơn.
Kinh vĩ tuyến đối xứng nhau qua kinh tuyến giữa hoặc qua xích đạo.
Phép chiếu không có biến dạng về góc. Tỷ lệ độ dài không đổi trên kinh
tuyến giữa và có giá trị bằng 1 ( Hằng số k=1). Tỷ lệ này không đổi trên các
cặp đường thẳng song song với kinh tuyến giữa và đối xứng nhau qua kinh
tuyến giữa.
Tại mỗi múi có hệ thống toạ độ vuông góc riêng. Gốc toạ độ của mỗi
múi là điểm giao nhau của xích đạo với kinh tuyến giữa của múi đó. Để
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
12
tránh có toạ độ âm, người ta lùi gốc toạ độ về phía Tây của kinh tuyến giữa
500 km. Phép chiếu được sử dụng nhiều trong các trường hợp thiết kế bản
đồ có số hiệu. Bản đồ địa hình của nhiều nước trên thế giới đều dùng phép
chiếu này. Hệ toạ độ Hà Nội 72 sử dụng phép chiếu Gauss với Elipxôid
Kraxôpxki (1940) cho toàn cầu.
a = 6378245 m ; α = 1/298,3
2. Phép chiếu UTM (Universal Transverse Mercator): Được xây
dựng dựa trên nền tảng của phép chiếu hình trụ ngang Mercator (Transverse
Mercator - TM). Phép chiếu này còn được gọi là phép chiếu Gauss-Boag.
Phép chiếu đã được quân đội Mỹ đưa vào sử dụng năm 1940. Về cơ bản thì

phép chiếu này giống với phép chiếu Gauss, chỉ khác hệ số k của phép chiếu
UTM là 0,9996 trong khi hệ số k của Gauss là 1. Ở Việt Nam, chúng ta sử
dụng cả hệ
số k = 0,9999 đối với múi 3° cho bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.
Trong phép chiếu UTM, bề mặt Elipxôid Trái Đất được chia ra thành
60 múi theo chiều kinh tuyến; mỗi múi 6°. Múi đầu tiên được đánh số 1 từ
kinh tuyến 180° Tây đến 174° Tây. Các vĩ tuyến được lấy từ 80° Nam đến
84° Bắc. Lãnh thổ Việt Nam nằm trên 2 múi 6° có kinh tuyến giữa là 105°
và 111°. Đó là các múi 48 và 49.
Tại mỗi múi có hệ thống toạ độ vuông góc riêng. Gốc toạ độ của mỗi
múi là điểm giao nhau của xích đạo với kinh tuyến giữa của múi đó. Để
tránh có toạ độ âm, người ta lùi gốc toạ độ về phía Tây của kinh tuyến giữa
500 km.
Đây là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc.
Kinh tuyến giữa là đường thẳng. Các kinh tuyến còn lại là đường
cong, chiều lõm hướng về kinh tuyến giữa. Xích đạo là một đường thẳng,
vuông góc với kinh tuyến giữa. Các vĩ tuyến đều là những đường cong,
chiều lõm hướng về phía cực gần với vĩ tuyến đó hơn. Kinh vĩ tuyến đối
xứng nhau qua kinh tuyến giữa hoặc qua xích đạo.
Phép chiếu không có biến dạng về góc.Tỷ lệ độ dài tại kinh tuyến giữa
nhỏ hơn 1 (Hệ số k = 0,9996). Tỷ lệ độ dài là không đổi (k = 1) trên hai
đường thẳng song song và đối xứng nhau qua kinh tuyến giữa và cách kinh
tuyến giữa 180 km. Tỷ lệ biến dạng nhỏ hơn một trong khoảng giữa hai
đường không biến dạng và lớn hơn ở ngoài Quân đội Mỹ sử dụng phép
chiếu này cho bản đồ quân sự. hai đường đó.
Phép chiếu được sử dụng nhiều trong các trường hợp thiết kế bản đồ
có số hiệu. Bản đồ địa hình của nhiều nước trên thế giới đều dùng phép
chiếu này.
Lưới chiếu UTM của quân đội Mỹ, tuỳ theo từng khu vực khác nhau
dùng Elipxôid khác nhau. Phần đất liền khu vực Việt Nam (trước năm 1975)

tính theo Elipxôid Everest (1930).

a = 6377276 m; α = 1/300,8
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
13
Hiện nay, bản đồ địa hình Việt Nam được thành lập trong Hệ
VN2000, với phép chiếu UTM theo thể Elipxôid WGS-84 định vị phù hợp
với lãnh thổ Việt Nam.
Đây là phép chiếu trụ ngang đồng góc đối xứng do cục bản đồ quân
đội Mỹ (A.M.S) sử dụng có tên là U.T.M, so với ý đồ để thành lập bản đồ ở
các khu vực trên toàn thế giới. Như vậy về bản chất phép chiếu U.T.M và
phép chiếu Gaus-Kruger là như nhau. Điểm khác nhau cơ bản giữa chúng là
tỷ lệ chiếu mo trên kinh tuyến trục của các múi chiếu 6°. Trong phép chiếu
UTM mo= 0,9996, còn đối với phép chiếu Gauss-Kruger là mo=1.
Phép chiếu UTM dung múi chiếu 6° nhưng cách đánh số thứ tự múi
chiếu có khác với phép chiếu Gauss-Kruger.
Ở đây kinh độ của kinh tuyến trục của múi chiếu thứ n được xác định bằng
công thức:
Lo = ( n – 30 )*6°– 3°
Số thứ tự múi chiếu được tính từ tây sang đông kể từ kinh tuyến có
kinh độ 180°. Kinh tuyến gốc quốc tế Gơrinuych( Greenwich) là biên giới
của hai múi chiếu số 30 và 31.
Phép chiếu UTM dùng các ký hiệu riêng.

a. Phần bắc bán cầu b. Phần nam bán cầu
H.2
Trong hệ tọa độ vuông góc phẳng của một múi chiếu , tung độ được
ký hiệu là N, hoành độ được gọi là E.
Để tránh các tọa độ âm, trên phần bắc bán cầu người ta thêm vào
hằng số Eo= 500 km cho hoành độ, còn phần nam bán cầu thêm hằng số Eo
= 500 km cho hoành độ và hằng số No = 10000 km cho tung độ.
Phép chiếu UTM dung tỷ lệ chiếu trên kinh tuyến trục mo = 0.9996 nhằm
mục đích giảm độ biến dạng chiều dài ở các vùng biên xa kinh tuyến trục
nhất , nhưng vẫn giữ nguyên phạm vi múi chiếu là 6° theo kinh độ.




Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
14
1.2.4 Lưới Tọa độ

Lưới tọa độ địa lý (còn gọi là lưới kinh vĩ tuyến) dùng để xác định
tọa độ địa lý của các điểm trên bản đồ (ϕ, λ). Hình dáng của nó phụ thuộc
vào đặc điểm của lưới chiếu.
Lưới tọa độ vuông góc còn gọi là lưới ô vuông, lưới km, dùng để xác
định tọa độ vuông góc của các điểm , lưới của nó là những đường thẳng

song song vuông góc với nhau. Kinh tuyến giữa là trục X, xích đạo là trục
Y.
Để tránh giá trị âm, người ta dời trục Y về phía tây 500km, cho nên
khi tính phải tính y + 500km.

1.2.5 Chia mảnh và danh pháp bản đồ
Sự cần thiết phải phân mảnh bản đồ
Tỷ lệ bản đồ càng lớn biểu hiện phạm vi càng nhỏ, ngược lại tỷ lệ
càng nhỏ biểu hiện phạm vi càng lớn. Nhưng trong thực tế muốn làm tờ bản
đồ tỷ lệ lớn cho một khu vực rộng lớn, cần phải có nhiều mảnh ghép lại với
nhau. Mỗi mảnh bản đồ có một tên gọi (danh pháp bản đồ) tương ứng với hệ
thống phân mảnh.
Việc phân mảnh bản đồ phải thoả mãn điều kiện: vị trí mỗi mảnh bản
đồ trong dãy tỷ lệ phải được tính toán chặt chẽ. Tên gọi mỗi mảnh bản đồ
trong hệ thống phải tương ứng với kích thước, tỷ lệ và vị trí tờ bản đồ ngoài
thực tế.
Bản đồ địa hình có tỷ lệ lớn nên muốn thành lập bản đồ cho một khu
vực rộng lớn cần phải có nhiều mảnh, khi cần ta ghép chúng lại với nhau.
Mỗi mảnh bản đồ có tên gọi tương ứng (danh pháp bản đồ) trong hệ thống
phận mảnh. Bao giờ cũng có sự tướng ứng giữa danh pháp bản đồ, diện tích
khu vực, giới hạn khung của bản đồ trong hệ thống. Mỗi phép chiếu Gauss
hay UTM đều có cách phân mảnh riêng.
1. Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ (Gauss).
* Nguyên tắc chia mảnh:
Cơ sở để chia mảnh bản đồ là từ tờ bản đồ 1:1.000.000 Tờ bản đồ này
là do chia trái đất thành từng múi, mỗi múi cánh nhau 6
o
kinh và từng đới,
mỗi đới cách nhau 4
o

vĩ.
-Theo chiều kinh tuyến: chia bề mặt trái đất thành 60 múi đánh số từ
1- 60, độ rộng mỗi múi là 6°. thứ tự các dải được đánh số lần lượt bắt đầu từ
kinh tuyến 180° – 174° Tây là múi số 1, 174° – 168° Tây là múi số 2 … dải
60 từ 174° – 180° đông. Theo chiều vĩ tuyến từ xích đạo trở về hai cực, cứ
4° chia thành một đai có đánh số thứ từ bằng chữ in hoa A,B,C,D,…
-Tờ bản đồ 1:500.000 được chia từ tờ 1:1.000.000 ra làm 4 mảnh.
Danh pháp được thêm vào chữ Latinh. Vd: F-48-D. Có kích thước 3
o
kinh 2
o

vĩ.
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
15
- Tờ bản đồ 1:200.000 được chia từ tờ 1:1.000.000 ra làm 36 mảnh.
Danh pháp được thêm vào số La mã. Vd F-48-XXXVI. Có kích thước khung
1
o
kinh 40’ vĩ.
- Tờ bản đồ 1:100.000 được chia từ tờ 1:1.000.000 ra làm 144 mảnh.
Danh pháp được thêm chữ số. Vd: F-48-144. Có kích thước khung 30’ kinh
20’ vĩ
- Tờ bản đồ 1:50.000 được chia từ tờ 1:100.000 ra làm 4 mảnh. Danh

pháp được thêm vào chữ cái la tinh. Vd F-48-144-D. Có kích thước khung
15’ kinh 10’ vĩ.
- Tờ bản đồ 1:25.000 được chia từ tờ 1:50.000 ra làm 4 mảnh. Danh
pháp được thêm vào chữ thường. Vd F-48-144-D-d. Có kích thước khung
7’30” kinh 5’vĩ.
- Tờ bản đồ 1:10.000 được chia từ tờ 1:25.000 ra làm 4 mảnh. Danh
pháp được thêm chữ số. Vd F-48-144-D-d-4. Có kích thước khung 3’45”
kinh 2’30”vĩ.
- Tờ bản đồ 1:5.000 được chia từ tờ 1:100.000 ra làm 256 mảnh (16
ngang và 16 dọc) mang danh pháp là F-48-144-(256) (chia theo quốc tế).
Tuy nhiên vì Việt nam có vĩ độ thấp, tờ bản đồ có chiều ngang rộng , để tiện
cho việc đo vẽ toà bản đồ 1:5.000 được chia từ tờ 1:100.000 ra làm 384
mảnh (chiều ngang 24 và chiều dọc 16 phần). Danh pháp là F-48-144-(384).
Cách chia mảnh bản đồ tương ứng với kích thước và giới hạn khung được
tóm tắc theo bảng

Giới hạn khung Tỷ lệ

Danh pháp

Kích thước
khung

KĐ VĐ

2. Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ (UTM)
Từ 80
o
vĩ nam đến 84
o

vĩ bắc được chia làm 20 khu, mỗi khu có chiều
ngang 6
o
kinh và 8
o
vĩ. Từ nam lên bắc được ký hiệu bằng 20 chữ cái in hoa
CDEFGHJKLM - NPQRSTUVWX. Không dùng các chữ cái A, B, Y, Z, I
và O. Múi kinh tuyến được đánh số từ 1 đến 60 bắt đầu từ 180
o
về phía
đông. Như vậy các nước Đông Dương nằm trong 48P, 49P, 47Q, 48Q và
49Q
1:1.000.000

1:500.000
1:200.000
1:100.000
1:50.000
1:25.000

1:10.000
F-48
F-48-D
F-48-XXXVI

F-48-144
F-48-144-D
F-48-144-D-
d
F-48-144-

D-d-4
6
o
x 4
o

3
o
x 2
o

1
o
x 40’
30’ x 20’
15’ x 10’
7’30” x 5’

3’45” x
2’30”
102
o
- 108
o

105
o
- 108
o

107
o
- 108
o

107
o
30’ - 108
o

107
o
45’ - 108
o

107
o
52’30” -
108
o

107
o
56’15” -
108
o

20
o
- 24

o

20
o
- 22
o

20
o
- 20
o
40’
20
o
- 20
o
20’
20
o
- 20
o
10’
20
o
- 20
o
5’
20
o
- 20

o
2’30”

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
16
Chia mảnh theo UTM
Mỗi khu toàn độ chia thành nhiều phân khu hình vuông cạnh 100 km
và dùng chữ cái in hoa để đánh số.
Tờ 1:100.000 có kích thước 30’ x 30’, được đánh số riêng không liên
quan đến tờ 1:1.000.000. Ví dụ tờ 1:100.000 của Hà nội là 6151 có 61 là kí
hiệu cột, 51 là kí hiệu hàng
Ký hiệu cột = 2(L - Lo) - 1
Ký hiệu hàng = 2(B + Bo)
Trong đó:
L: kinh độ đường biên khung phía đông của tờ bản đồ 1:100.000
B: vĩ độ đường biên phía bắc của tờ bản đồ 1:100.000
Lo = 75
o
và Bo = 4
o

- Tờ 1:100.000 được chia ra tờ 1:50.000 ( 6151-II) và 1:25.000 (6151-
IV-SE).

1.3 BIỂU DIỄN CÁC ĐỐI TƯỢNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
Các yếu tố nội dung cần phải thể hiện trên bản đồ địa hình là: các
điểm khống chế trắc địa (các địa vật định hướng), hệ thống thủy văn, giao
thông, dân cư, địa hình, thực vật, ranh giới hành chính chính trị…. Tất cả
các yếu tố trên đều phải thể hiện trên bản đồ địa hình bằng ký hiệu quy ước
và ghi chú các đặc trưng về số lượng. ngoài ra các yếu tố đều phải trải qua
quá trình tổng quát hóa.
Bản đồ địa hình phải rõ ràng, đầy đủ, cho phép định hướng nhanh
chóng ở thực địa. Nội dung phải được chỉnh lí, cập nhật thường xuyên. phải
có độ chính xác cao.
* Vị trí mặt bằng chuẩn ≤ ± 0,5mm theo tỉ lệ bản đồ.
* Vị trí mặt bằng những vật khác ≤ ± 0,75mm.
* Sai số độ cao cho phép từ ¼ đến ½ h (h là khoảng cao đều)


Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
17

1.3.1 Các địa vật định hướng
Đó là các đối tượng có trong khu vực, cho phép ta nhanh chóng xác
định vị trí chính xác của nó trên bản đồ. Có thể là các tòa nhà cao tầng, nhà
thờ, các cây độc lập Đặc biệt chúng ta cần phải thể hiện chính xác vị trí

cũng như ghi chú độ cao của các điểm khống chế trắc địa có trong khu vực.

1.3.2 Hệ thống thủy văn
Các yếu tố thủy hệ được biểu thị một cách tỉ mỉ, cụ thể trên bản đồ địa hình
bao gồm:
- Ao hồ, sông ngoài, biển.
- Đường bờ nước và đường mép nước.
- Làm rõ tính chất bãi: cát đá, bờ dốc đứng, dốc thoải, đường đồng độ
sâu…
- Sông:
Biểu thị thành nhánh hoàn chỉnh, phụ lưu nhắn hơn 1cm trên bản đồ có thể
bỏ. Làm rõ chiều dài, rộng, độ sâu, tốc độ dòng chảy, sông có nước thường
xuyên hay theo mùa. Ghi chú tên sông đúng chiều cao và kiểu chữ qui định,
ghi chú định hướng tờ bản đồ và hướng về địa hình cao, cách 15 cm hay chổ
ngoặc thì nhắc lại. ghi chú sông (5: độ rộng; 2,7: độ sâu) vận tốc dòng
chảy.

Biểu thị Độ rộng thực tế
1:10.000 1:25.000 1:50.000 1:100.000

- 1 nét
- 2 nét không
theo tỷ lệ.
- 2 nét đúng tỷ
lệ
< 3m
3m > 6m

>6m
<5m

5m > 15m

>15m
<5m
5m > 30m

>30m
<10m
10m >
60m
>60m

Trên bản đồ,

sông được thể hiện bằng một hay hai nét phụ thuộc vào độ rộng
của sông và tỷ lệ bản đồ.
Yếu tố phụ: ghềnh thác bến đò, bến phà, đèn biển, bãi cát đá… được thể hiện
theo ký hiệu.

Ví dụ

Sai số mặt bằng (m)

h (m) Sai số độ cao
(m)
1:10.000
1:25.000
1:50.000
5 > 7,5
12,5 > 18,75

25 > 37,5
2
5
10
0,25 – 1 - 2
1,25 - 2,5 - 5
2,5 - 5 - 10

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
18
1.3.3 Các điểm dân cư
Các điểm dân cư là một trong các yếu tố quan trọng nhất trên bản đồ
địa hình. Các điểm dân cư được đặc trưng bởi kiểu cư trú, số người và ý
nghĩa hành chính chính trị của nó.Các điểm dân cư được thể hiện trên bản đồ
địa hình bằng ghi chú tên của nó.
Các điểm dân cư

- Các công trình công nông nghiệp ( nhà máy, công trường, nông
trường).
- Các công trình văn hóa công cộng (bệnh viện, trường học, đền chùa).
- Điểm dân cư. Trên các bản đồ càng tỷ lệ càng lớn thì sự biểu thị các
điểm dân cư càng tỉ mỉ:
+ Tỷ lệ lớn (>1:25.000) ghi chú loại vật liệu.

+ Tỷ lệ TB (1:50.000 > 1:100.000) ghi chú từng khu phố với quy
hoạch đúng hình dạng.
+Tỷ lệ 1:500.000 chỉ biểu thị điểm dân cư.

1.3.4 Đường giao thông
Mạng lưới giao thông đựoc thể hiện chi tiết hay khái lược tùy thuộc vào tỷ lệ
bản đồ.
- Đường sắt: Độ rộng đường ray, ga.
- Đường bộ: Đường nhựa, đá, đất lớn, đất nhỏ, mòn…
- Tùy tỷ lệ có mức độ chi tiết khác nhau.
- Công trình phụ, cầu ga. thuyết minh chất liệu, chiều rộng.
Ngoài ra trên bản đồ địa hình cần phải thể hiện rõ các đường dây thông tin
liên lạc: đường dây diện thoại, diện báo, trạm điện thoại, tạm vô tuyến…
Các nội dung này chỉ biểu thị khi chúng nằm ngoài khu dân cư.

1.3.5 Địa Hình
1. Thể hiện địa hình bằng đường bình độ
Địa hình là sự tổng hợp độ lồi lõm, đa dạng của mặt đất. Để biểu hiện
địa hình của một vùng đất lên trên bình đồ, bản đồ, người ta dùng nhiều
phương pháp khác nhau, phổ biến nhất và mang nhiều ưu điểm nhất hiện nay
là Phương pháp đường bình độ.


Đường bình độ là đường nối những điểm có cùng độ cao, là giao tuyến giữa
mặt phẳng nằm ngang và địa hình.
Để biểu diễn địa hình bằng đường bình độ, người ta làm như sau: Tưởng
tượng cắt địa hình bằng những mặt phẳng nằm ngang (mặt thuỷ chuẩn) song
song cách đều. Khoảng cách giữa các mặt thuỷ chuẩn là khoảng cao đều kí
hiệu h. Chiếu các giao tuyến giữa mặt thuỷ chuẩn và địa hình lên mặt phẳng
nằm ngang (nếu thành lập bình đồ) và lên elipsoid (nếu thành lập bản đồ) ta

được các đường bình độ.


Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
19
Ta có một số định nghĩa sau :
- Tầng độ cao: Phần địa hình nằm giữa 2 mặt cắt
song song.
- Khoảng cao đều: Khoảng cách thẳng góc giữa
hai mặt cắt song song (h).
- Giản cách : Khoảng cách nằm ngang giữa hai
đường bình độ.


2. Tính chất đường bình độ
Đường đồng mức có một số tính chất sau đây:
- Tất cả các điểm nằm trên cùng một đường bình độ đều có độ cao
bằng nhau ở trên mặt đất.
- Tất cả các đường bình độ phải liên tục dù ở trong hay ở ngoài bình
đồ, bản đồ.
- Các đường bình độ không thể cắt nhau.
- Ở vùng đất thoải, các đường bình độ cắt xa nhau. ở vùng đất dốc các
đường bình độ sát nhau.
- Bản đồ tỷ lệ lớn: 1 khoảng cao duy nhất, không tô màu các tầng độ

cao.
- Bản đồ tỷ lệ nhỏ: nhiều khoảng cao đều, và tô màu các tầng độ cao
(Phương pháp đường đẳng trị-phân tầng màu).
- Các loại đường bình độ: cơ bản, cái, giữa phụ.
Phối hợp thể hiện: điểm độ cao, nét chỉ dốc, ký hiệu vách đứng, bờ lở, vực
khe, đầm lầy.
3. Khoảng cao đều
Trên bản đồ, muốn tìm khoảng cao đều ta lấy hiệu số độ cao giữa 2
đường bình độ kề nhau. Muốn tìm gián cách ta đo khoảng cách thẳng góc
với 2 đường bình độ.
Khi chọn khoảng cao đều h, ta căn cứ vào yêu cầu sau:
- Tỷ lệ bình độ, bản đồ: Tỷ lệ càng lớn, khoảng cao đều càng nhỏ.
- Đặc trưng địa hình: Đối với vùng đồi núi khoảng cao đều lớn hơn
vùng đồng bằng.
- Độ chính xác và mức độ chi tiết của công trình sẽ xây dựng: Mức độ
chi tiết và độ chính xác càng cao, khoảng cao đều càng nhỏ.








Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
20
Ví dụ:

4. Xác định khoảng cao đều theo công thức Inhop
α:

Góc nghiêng lớn nhất.
M: Mẫu số tỷ lệ.

5. Độ chính xác
Độ chính xác của đường đồng mức chịu sai số từ ngoại và nội nghiệp.
Theo công thức Koppe:
m
h
= a + b. tgα
a: Sai số ngoại nghiệp: đo đạc, sai số cao điểm…
b: Sai số nội nghiệp : chuyển vẽ, nội suy…
Công thức Viduep tính sai số độ cao:
m
h
= 0.19 h + 0.00016M x tg a
TB

trong đó: a
TB:
độ dốc trung bình
6. Độ dốc
Độ dốc địa hình được tính bằng công thức:

tg γ = h/a

h: Khoảng cao đều. a: gián cách. γ: góc đứng.

Tỷ lệ h (m)
min TB Max
1:2.000
1:5.000
1:10.000
1:25.000
1:50.000
1:100.000
0.4
1
2
5
10
20
1
2
2.5
5
10
20
2
5
5
10
20
40

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
21
7. Dạng địa hình
- Địa hình núi.
- Địa hình lõm.
- Đường phân thủy.
- Tụ thủy.
- Yên ngựa.
- Sườn dốc đều.
- Sườn dốc không đều.
- Sườn lồi.
- Sườn lõm.

1.3.6 Thực vật
Trên bản đồ địa hình người ta biểu thị các loại rừng, bụi cây, vườn
cây, đồn điền, ruộng, đồng cỏ, cát, đất mặn, đầm lầy. Ranh giới các khu vực
phủ và đất đai được biểu thị bằng các đường chấm, ở diện tích bên trong
đường viền ta đặt các ký hiệu quy ước đặc trưng cho từng loại đất hoặc thực
vật. ranh giới đường viền phải chính xác, rõ nét, thể hiện rõ rang những chỗ
ngoặt có ý nghĩa định hướng. thực phủ, đất đai phải biểu thị một cách tỉ mỉ
và nêu lên được các chi tiết đặc trưng.

1.3.7 Địa giới hành chính
Ngoài đường biên quốc gia, trên các bản đồ địa hình còn phải thể hiện

địa giới của các cấp hành chính. cụ thể là:
- Tỷ lệ > 1:50.000: ranh giới Quốc gia, Tỉnh, Huyện, xã.
- Tỷ lệ < 1:100.000 ranh giới Quốc gia, Tỉnh, Huyện, không biểu hiện
ranh giới xã.
Các đường ranh giới phân chia hành chính, chính trị đòi hỏi phải thể
hiện rõ rang, chính xác.

1.4 QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG CÔNG NGHỆ
ẢNH SỐ
1.4.1 Giới thiệu chung
Sản xuất bản đồ địa hình bằng ảnh số là một giải pháp ưu việt do
nhiều lợi thế của nó: chi phí thấp, tốc độ nhanh, tính khả thi cao ở những
vùng xa xôi hẻo lánh đi lại khó khăn, sản phẩm đa dạng phong phú. Công
nghệ này ngày càng được ứng dụng rộng rãi, nhất là trong sản xuất bản đồ tỷ
lệ lớn, do trình độ phát triển ngày càng cao của công nghệ định vị GPS và
công nghệ tin học.
Có 2 phương pháp chính để sản xuất bản đồ từ ảnh hàng không:
1. Phương pháp đo ảnh phối hợp
Sử dụng ảnh số đã được nắn chuyển về tọa độ bản đồ để vẽ các đối
tượng địa vật . Phần dáng đất (địa hình) được đo vẽ chi tiết ngoài thực địa.
Phương pháp này cần chi phí lớn hơn và tính khả thi kém hơn nhất là tại
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
22
những khu vực địa hình phức tạp. Phương pháp này được dùng khi phạm vi

khu đo không quá lớn, đi lại dễ dàng hoặc trong những trường hợp yêu cầu
độ chính xác độ cao tương đối lớn.
2. Phương pháp đo ảnh lập thể
Tất cả các yếu tố dáng đất (địa hình) và địa vật đều được đo vẽ trên
ảnh bằng phương pháp xây mô hình lập thể. Phương pháp này được sử dụng
phổ biến hơn do nó không mang những nhược điểm đã nêu của phương pháp
trên.

1.4.2 Sơ đồ quy trình

Đo KCMB đ
ộ cao
Đo vẽ dáng đất, thủy hệ
Trên tr
ạm đo vẽ ảnh số

Chuẩn bị, Thu Thập, phân tích đánh giá tư liệu:
B
ản đồ, ảnh v
à các tư li
ệu khác, Lập PAKTKT

Nắn ảnh trực giao

Số hóa nội dung bản đồ trên bình đồ ảnh
Đóng gói, giao nộp
Đ
o
án

đ
ọc
n
ội nghiệp

Đi
ều
v
ẽ
ngo
ại nghiệp

Lập bình đồ ảnh
Ki
ểm tra, nghiệm thu SP

T
ă
ng dày

Lập mô hình số độ cao

Bay ch
ụp ảnh HK, quét phim, in ảnh
Biên t
ập bản đồ số gốc

Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
23

1.4.3 Mục đích yêu cầu từng bước
1. Công tác bay chụp ảnh
Đây là công đọan đầu tiên trong quy trình sản xuất. Yêu cầu kỹ thuật
cơ bản là tỷ lệ ảnh, độ phủ dọc, độ phủ ngang và phạm vi chụp ảnh phải đảm
bảo thiết kế.









Độ phủ dọc ≥ 60% đảm bảo cho bất kỳ điểm nào trên mặt đất cũng có
mặt ít nhất 2 ảnh để có thể thực hiện khâu đo vẽ ảnh như đã mô tả. Độ phủ
ngang
≥
20% đảm bảo cho 2 tuyến bay liền kề có thể lien kết được với nhau
trong quá trình tăng dày. Các chỉ số này nếu quá lớn sẽ làm giảm hiệu quả
kinh tế mà không làm tăng độ chính xác đo vẽ.
Tỷ lệ ảnh càng lớn (độ cao bay càng thấp) thì độ chính xác đo vẽ càng
cao nhưng chi phí càng lớn và ngược lại. Việc chọn tỷ lệ chụp ảnh là giải bài
toán tối ưu, nhằm đạt mục đích: độ chính xác đảm bảo yêu cầu và chi phí
thấp nhất.
2. Xác định tọa độ tâm ảnh
Mục đích của việc xác định tọa độ tâm ảnh là:
+ Giảm chi phí sản xuất (ở khâu đo khống chế ảnh).
+ Tăng cường độ chính xác đo vẽ bản đồ.
+ Tăng tiến độ thi công.

+ Tăng cường tính khả thi cho những khu vực khó khăn nguy hiểm.
Với 1 máy thu GPS trên máy bay, 1 máy thu GPS dưới mặt đất, thu
tín hiệu đồng thời, quá trình hậu xử lý sẽ cho ra kết quả là tọa độ tâm chụp
ảnh. Với khu vực vùng than, nhờ có công nghệ xác định tọa độ tâm ảnh, số
lượng điểm khống chế ảnh đã giảm từ 150 điểm xuống chỉ còn 29 điểm.
3. Đo khống chế ảnh
Các điểm khống chế ảnh thường là địa vật rõ nét trên ảnh như góc ruộng,
ngã 3 đường mòn, góc sân v.v và phân bố ở các góc khu đo, các đầu tuyến
bay. Nó được đóng cọc ngoài thực địa, chích và vẽ sơ đồ trên ảnh. Các điểm
này hầu như không thể sử dụng thay thế điểm khống chế phục vụ đo đạc
ngoại nghiệp do vị trí không thích hợp, mật độ thưa và không thông hướng
với nhau. Điểm khống chế ảnh chỉ tồn tại đến thời điểm kiểm tra nghiệm
thu, thẩm định xong công trình.
Tọa độ độ cao của điểm khống chế ảnh thường được xác định bằng GPS.
Các điểm gốc của lưới khống chế ảnh là điểm tọa độ và độ cao nhà nước.
§
é phñ däc

§é phñ ngang

TuyÕn bay 1 ->
TuyÕn bay 2 ->
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
24

4. Điều vẽ
Khâu điều vẽ có nhiệm vụ cung cấp mọi thông tin định tính cho bản
đồ. Có nhiều các thực hiện điều vẽ như: Giải đoán ảnh trong phòng, tận
dụng các thông tin của bản đồ cũ, thu thập và sử dụng tài liệu của các cơ
quan chuyên ngành (bản đồ giao thông, sơ đồ lưới điện, danh mục địa danh
địa giới hành chính, bảng kê số hộ dân cư v.v ), và điều tra ngoại nghiệp.
5. Tăng dày
Trước đây chưa có công nghệ ảnh số, các tờ phim nhựa (còn gọi là
ảnh tương tự) được dùng kim châm chích điểm, sau đó đưa lên máy quang
học để đo tọa độ ảnh rồi đưa vào tính toán.
Ngày nay với công nghệ ảnh số, phim nhựa được đưa vào máy quét chuyên
dụng, chuyển thành ảnh số độ phân giải cao (quét phim), sau đó file ảnh số
được đưa lên máy tính loại mạnh có hệ thống nhìn lập thể (trạm ảnh số -
Image Station) để chích điểm, máy tính tự động đo tọa độ ảnh, ghi dữ liệu
và chuyển sang tính toán bình sai.
6. Đo vẽ
Khi chưa có công nghệ ảnh số, đo vẽ ảnh được thực hiện bằng máy
ảnh toàn năng. từng cặp phim nhựa trên đó có các điểm chích tăng dày đã có
tọa độ độ cao (≥ 4 điểm trên 1 mô hình) được lắp vào khay phim. Hệ thống
quang học cho phép nhìn mô hình trong không gian 3 chiều, đưa tiêu đo
(tương tự như các mia hoặc gương trong đo ngoại nghiệp) đến một điểm địa
hình hoặc địa vật bất kỳ nhận ngay được tọa độ XYZ của nó trên thanh đọc
số. Máy còn có bàn vẽ và bút vẽ cơ học để vẽ tức thời các đối tượng địa hình
địa vật lên giấy.
Hiện nay với công nghệ ảnh số, công đoạn đo vẽ được thực hiện trên
trạm ảnh số, thao tác nhìn và vẽ gần giống trên máy toàn năng. Với kích cỡ
máy gọn nhẹ, sản phẩm đo vẽ là dạng số có thể dễ dàng sữa chữa, biên tập
và in ấn.
Trạm ảnh số là một máy tính loại mạnh, có bộ nhớ lớn và tốc độ xử lý
cao, được cài đặt thêm:

+ Phần cứng: Card màn hình chuyên dụng cho phép hiển thị màn hình
theo chế độ lập thể (stereo), kính lập thể và chuột 3D. chuột thường (mouse)
dung để thay đổi vị trí mặt của tiêu đo, chuột 3D dung để thay đổi độ cao
của tiêu đo trong mô hình không gian 3 chiều.
+Phần mềm: Các phần mềm chuyên dụng phục vụ đo ảnh, tính toán
tăng dày, lập mô hình số độ cao, nắn ảnh.
Hoạt động của trạm ảnh số là hiển thị đồng thời 2 ảnh của một cặp
ảnh lập thể trên màn hình theo nguyên lý phân cực (luân phiên thể hiện, đảm
bảo mỗi cảnh được hiển thị với tần số > 25 Hz), cùng lúc đó thao tác viên
đeo kính lập thể và mỗi mắt sẽ chỉ nhìn thấy 1 ảnh, nhờ đó tạo cảm giác nhìn
thấy không gian 3 chiều. Tiêu đo (có vai trò như mia hoặc gương ngoài thực
địa) là một chấm sáng có thể di động đến mọi vị trí và mọi độ cao trong
phạm vi mô hình. Vị trí không gian XYZ của tiêu đo được tính toán và hiển
Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất
H
à

Quang

Sáng_ Tin Học Trắc Địa K48
25
thị tức thời và được ghi lại khi có lệnh. Có thể dung tiêu đo để chấm điểm
như đo chi tiết hoặc dung tiêu đo để vẽ trực tiếp các đọan thẳng, đường đa
tuyến, đường bình độ, các đường cong v.v để mô tả dáng đất hoặc mô tả
một địa vật nào đó.
7. Vẽ mô tả dáng đất
Dáng đất được thể hiện trên bản đồ bằng đường bình độ và các điểm
độ cao. Thông thường, trong đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn không trực tiếp vẽ ngay
bình độ mà trước hết vẽ mô tả chi tiết mặt đất, sau đó lập mô hình số độ cao
rồi nội suy đường bình độ. Khi đó mặt đất có thể được mô tả theo 2 cách

tương đương với 2 loại mô hình số độ cao phổ biến













+
Mô hình GRID: Biểu diễn mặt đất bằng mạng lưới với các mắt lưới
đều nhau. mỗi điểm có một độ cao Z. Dạng này đơn giản nhưng mô tả mặt
đất không linh hoạt.
+ Mô hình dạng TIN: Biểu diễn mặt đất bằng mạng lưới các điểm
phân bố không đều. Mật độ điểm tùy thuộc vào mức độ phức tạp của địa
hình. Nó có ưu điểm mô tả dáng đất rất linh hoạt.
Có thể vẽ mô tả mặt đất theo 2 loại mô hình trên. Cả 2 loại này đều
cho phép nội suy bình độ hoặc sử dụng để nắn ảnh, tuy nhiên trong thực tế
thường sử dụng mô hình TIN vì tính hiệu quả linh hoạt của nó.
Trong quá trình vẽ mô tả, mật độ các điểm độ cao là rất lớn, ngoài ra
còn có các đường đứt gãy (đường sườn núi, đường khe núi, đường chân núi
v.v ) nên dữ liệu gốc này thể hiện dáng đất chính xác hơn là các đường bình
độ trên bản đồ. Vì thế mà khi sản xuất bản đồ số, người ta thường lưu trữ lại
file mô tả gốc (hoặc gọi là file DTM gốc) để sử dụng cho các yêu cầu sau
này.

-Vẽ mô tả địa vật: Các địa vật như nhà cửa, đường xá, sông suối… có
thể vẽ bằng 2 cách:
+ Vẽ trực tiếp trên mô hình không gian 3 chiều.
+ Số hóa trên nền đã nắn.
Mô hình GRID

Mô hình TIN