thành lập lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo sát khu xây dựng các công trình thủy lợi - thủy điện

Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
lời nói đầu
Hiện nay trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nớc, việc xây
dựng các công trình thuỷ lợi thuỷ điện ngày càng đợc phát triển rộng rãi về
quy mô và mức độ hiện đại. Trong xây dựng công trình thuỷ lợi thuỷ điện
đòi hỏi kết hợp của nhiều chuyên ngành khác nhau, trong đó chuyên ngành trắc
địa đóng một vai trò rất quan trọng. Công tác trắc địa phải tham gia xây dựng
trong suốt quá trình khảo sát, thiết kế, thi công và sử dụng công trình.
Một trong những phần việc quan trọng và không thể thiếu của công tác
trắc địa, đó là việc thành lập lới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ
đo vẽ, khảo sát. Việc thành lập lới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục
vụ đo vẽ, khảo sát là một công việc gắn liền với công tác trắc địa, nhng để thành
lập đợc một lới có tính khả thi và tối u về kỹ thuật cũng nh về kinh tế là một vấn
đề luôn mang tính thời sự. Vì vậy để thực hiện đồ án tốt nghiệp tôi đã lựa chọn
đề tài:
Thành lập lới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo
sát khu xây dựng các công trình thuỷ lợi thuỷ điện
Bố cục của đồ án bao gồm 3 chơng với các tiêu đề nh sau:
Ch ơng I : Giới thiệu chung về bản đồ địa hình và lới khống chế trắc địa
phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình
Ch ơng II : Nghiên cứu một số vấn đề cơ bản trong xây dựng lới khống chế
trắc địa phục vụ đo vẽ khảo sát khu xây dựng công trình thuỷ lợi thuỷ điện
Ch ơng III : Tính toán thực nghiệm
Trong quá trình làm đồ án, em đã nhận đợc sự hớng dẫn rất nhiệt tình của
thầy giáo ThS. Phan Hồng Tiến và các thầy cô trong Khoa trắc địa Trờng Đại
học Mỏ - Địa chất, cùng các bạn đã giúp em hoàn thành tốt cuốn đồ án này. Với
thời gian và trình độ có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi những hạn chế về
nội dung và hình thức. Em rất mong đợc sự chỉ bảo và góp ý của quý thầy cô và
các bạn để bản đồ án đợc hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, tháng 06 năm 2008

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Thụ
Chơng I
Nguyễn Văn Thụ 1 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Giới thiệu chung về bản đồ địa hình và lới khống
chế trắc địa phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình
I.1. Giới thiệu chung về bản đồ địa hình
I.1.1. Định nghĩa, phân loại bản đồ theo tỷ lệ và các nội dung cơ bản
của bản đồ
1. Định nghĩa:
Bản đồ địa hình là loại bản đồ thể hiện một khu vực trên bề mặt trái đất.
Trên bản đồ này phản ánh những thành phần thành tạo của thiên nhiên, những
kết quả hoạt động thực tiễn của con ngời mà mắt ngời ta có thể quan sát đợc.
Chúng đợc xây dựng theo một quy luật toán học nhất định bằng một hệ thống
ký hiệu quy ớc và các yếu tố nội dung đã đợc tổng quát hoá.
2. Phân loại bản đồ theo tỷ lệ
Phân loại bản đồ nh sau:
- Bản đồ tỷ lệ lớn: gồm các bản đồ có tỷ lệ 1: 500, 1: 1000, 1: 2000, 1:
5000
- Bản đồ tỷ lệ trung bình: Gồm các bản đồ có tỷ lệ từ 1: 10.000,1: 25.000,
1: 50.000.
- Bản đồ tỷ lệ nhỏ gồm các bản đồ có tỷ lệ 1: 100.000, 1: 500.000,
1: 1.000.000.
Trong xây dựng công trình, ở giai đoạn khảo sát thiết kế cần các bản đồ
tỷ lệ sau:
- Bản đồ tỷ lệ 1: 10.000 với khoảng cao đều 1
ữ
2m, đợc dùng để chọn
tuyến, chọn địa điểm xây dựng công trình. Dùng trong thiết kế sơ bộ, xác định

diện tích, khối lợng hồ chứa.
- Bản đồ tỷ lệ 1: 5000 với khoảng cao đều 0,5
ữ
1m, đợc dùng cho mục
đích lập các thiết kế quy hoạch tổng thể cho các khu xây dựng lớn và lập thiết
kế sơ bộ khu vực xây dựng các công trình.
- Bản đồ tỷ lệ 1: 2000 với khoảng cao đều 0,5
ữ
1m, đợc dùng để lập tổng
bình đồ cho khu xây dựng và lập các bản thiết kế kỹ thuật xây dựng công trình.
Bản đồ địa hình thể hiện đầy đủ các yếu tố địa hình, địa vật, cho phép ng-
ời sử dụng bản đồ nghiên cứu một cách đầy đủ toàn bộ khu đất. Do vậy, bản đồ
địa hình không chỉ đợc sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân mà còn đợc
sử dụng trong đời sống hàng ngày.
3. Các nội dung cơ bản của bản đồ địa hình
Nguyễn Văn Thụ 2 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Đối với bản đồ tỷ lệ lớn, các yếu tố cần thiết đợc biểu diễn trên bản đồ
bao gồm:
- Điểm khống chế trắc địa
Bao gồm các điểm khống chế trắc địa về mặt bằng và độ cao. Tất cả các
điểm khống chế trắc địa có chôn mốc cố định phải đợc biểu diễn trên bản đồ.
- Điểm dân c
Phạm vi dân c phải đợc biểu thị theo các ký hiệu tơng ứng, nhà trong
vùng dân c phải đợc biểu diễn sao cho ngời đọc bản đồ có thể phân biệt rõ tính
chất, quy mô của từng nhà. Nếu khoảng cách giữa các nhà

0,2mm trên bản đồ
thì vẽ chung tờng hoặc vẽ gộp và chỉ vẽ gộp các nhà có cùng tính chất. Nếu
khoảng cách giữa các nhà lớn hơn 0,2mm thì vẽ tách ra từng nhà riêng biệt.

- Điểm địa vật kinh tế xã hội
Các công trình công cộng nh nhà thờ lớn, nhà hát, đền, chùa phải đ ợc
biểu thị tính chất kinh tế, xã hội, văn hoá của các công trình đó.
- Đờng giao thông và thiết bị phụ thuộc
Trên bản đồ địa hình tỷ lệ lớn phải biểu thị các cột cây số, các cột điện
cao thế, hạ thế và đờng dây thông tin. Khi biểu thị đờng có rải mặt thì cứ cách
15
ữ
20mm trên bản đồ phải ghi chú tên đờng, độ rộng lòng đờng, mép đờng
- Thuỷ hệ và các công trình phụ thuộc
Đối với mạng lới thuỷ hệ phải biểu thị đờng bờ biển, bờ hồ, bờ mơng ,
các mép nớc thì phải đo độ rộng, độ sâu, hớng dòng chảy. Trên bản đồ cứ cách
15cm phải ghi chú độ cao mực nớc của dòng chảy và kèm theo thời gian xác
định mực nớc. Sông ngòi, mơng máng có độ rộng dới 0,5mm trên bản đồ thì vẽ
một nét, từ 0,5mm trên bản đồ thì vẽ nét đôi.
- Dáng đất và chất đất
Dáng đất đợc biểu thị trên bản đồ bằng đờng bình độ kết hợp với kí hiệu
và ghi chú độ cao tại các điểm đặc trng của dáng đất nh đỉnh núi, thung lũng,
yên ngựa, bãi bồi của sông Khi khoảng cao đều của đ ờng đồng mức là 1m trở
lên thì độ cao của điểm mia phải tính chính xác đến 0,01m và ghi trên bản đồ
làm tròn đến 0,1m. Khi khoảng cao đều có đờng bình độ dới 1m thì độ cao
điểm mia đợc tính và ghi trên bản đồ chính xác đến 0,01m.
Đối với loại đất và chất đất thì phải biểu thị trạng thái bề mặt và phân loại
chất đất.
- Thực vật
Nguyễn Văn Thụ 3 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Khi đo vẽ rừng phải xác định loại cây, độ cao trung bình của cây, đờng
kính của cây và phải điều tra biểu thị loại rừng.
-Ranh giới và tờng rào

Đờng và mốc biên giới quốc gia, đờng và mốc ranh giới hành chính các
cấp phải đợc điều tra và biểu thị theo quy định của Nhà nớc. Đờng ranh giới
hành chính cấp cao đợc thay thế cho đờng ranh giới hành chính cấp thấp và phải
đợc khép kín.
- Địa danh và các ghi chú cần thiết khác
Địa danh vùng dân c phải đợc điều tra tại Uỷ ban nhân dân các địa ph-
ơng. Tên sông, núi, các di tích văn hoá phải đ ợc biểu thị theo cách gọi phổ
thông lâu đời, theo cách gọi của ngời dân địa phơng.
Khi thành lập bản đồ tỷ lệ lớn cần lu ý là các yếu tố địa vật trên thực địa
đều phải đợc lựa chọn để biểu diễn trên bản đồ. Có một số địa vật sẽ đợc biểu
diễn theo những ký hiệu quy ớc và các ký hiệu quy ớc này phải rõ ràng, trực
quan, đợc chuẩn hoá cho các loại bản đồ địa hình, giúp cho ngời sử dụng bản đồ
hình dung ra đợc tình hình thực địa mà tờ bản đồ biểu diễn. Thông thờng những
ký hiệu này đợc quy định thống nhất theo các tài liệu quy định về ký hiệu bản
đồ do Bộ Tài Nguyên và Môi trờng ban hành. Nếu có đối tợng địa vật hoàn toàn
mới xuất hiện, không biểu diễn theo tỷ lệ đợc mà phải biểu diễn bằng ký hiệu
nhng không có trong quyển ký hiệu bản đồ, khi đó ngời thành lập bản đồ có thể
đặt ra ký hiệu mới và ký hiệu mới này phải đợc ghi chú rõ ràng.
I.1.2. Các phơng pháp đo vẽ bản đồ
Các phơng pháp chủ yếu để đo vẽ bản đồ là:
- Phơng pháp đo vẽ lập thể bằng ảnh hàng không: Phơng pháp này thờng
áp dụng cho những khu vực lớn, địa hình phức tạp, khó khăn khi di chuyển máy
móc và trang thiết bị.
- Phơng pháp đo vẽ trực tiếp bằng việc sử dụng các máy kinh vĩ, máy
toàn đạc điện tử. Phơng pháp này đợc áp dụng để thành lập bản đồ tỷ lệ lớn khu
vực xây dựng công trình và hiện đang là phơng pháp thông dụng nhất hiện nay.
1. Các phơng pháp đo vẽ khu vực đã xây dựng
Khu vực đã xây dựng là những nơi nh thành phố, khu công nghiệp ở
những khu vực này mức độ thông thoáng kém, trên khu vực có các điểm trắc địa
đã đợc lập ở những giai đoạn xây dựng trớc đó. Thông thờng, ngời ta áp dụng

các phơng pháp đo vẽ sau:
Nguyễn Văn Thụ 4 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
- Phơng pháp toạ độ cực: Sử dụng máy kinh vĩ và thớc thép hoặc sử
dụng máy toàn đạc điện tử.
- Phơng pháp giao hội góc hoặc giao hội cạnh: Đợc áp dụng để đo các
điểm chi tiết không thể dựng mia (hoặc gơng) hoặc không nhìn thông từ trạm
máy. Phơng pháp này ít đợc áp dụng ví tốn thời gian và hiệu quả không cao.
- Phơng pháp toạ độ vuông góc: Sử dụng máy kinh vĩ để định tuyến, êke
quang học để xác định góc vuông và thớc thép để đo khoảng cách. Phơng pháp
này sẽ có độ chính xác cao nếu điểm chi tiết gần với hớng chuẩn.
Trong đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn khu vực thành phố thờng áp dụng phơng
pháp toạ độ vuông góc.
Độ cao của điểm đợc xác định đồng thời với toạ độ mặt bằng.
2. Các phơng pháp đo vẽ khu vực cha xây dựng
Đặc điểm của khu vực cha xây dựng là ít có các điểm địa vật, mức độ
thông thoáng tốt. Trên khu đo cha có các điểm trắc địa, do vậy mật độ điểm
khống chế phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ và mức độ thông thoáng của
khu đo vẽ.
- Phơng pháp toàn đạc: Phơng pháp này đợc sử dụng ở khu vực nhỏ, địa
hình phức tạp. Mật độ điểm khống chế trên một bản vẽ phụ thuộc vào tỷ lệ bản
đồ cần thành lập và đặc điểm của khu vực đo vẽ. ở những khu vực có ít địa vật
rõ ràng thì mật độ điểm khống chế có thể giảm đi một nửa. ở những khu vực có
địa hình phức tạp, nhiều địa vật thì có thể tăng dày bằng đờng chuyền thị cự.
- Phơng pháp bàn đạc: Phơng pháp này đợc áp dụng trong đo vẽ bản đồ
1: 1000 hoặc 1: 2000 ở vùng bằng phẳng với khoảng cao đều là 0,5m hoặc 1m
với vùng đồi. Lới khống chế đo vẽ đợc thành lập bằng phơng pháp giải tích và
có thể đợc tăng dày bằng đờng chuyền bàn đạc.
- Phơng pháp đo cao bề mặt: Phơng pháp này đợc áp dụng khi đo vẽ bản
đồ ở khu vực bằng phẳng nhng có yêu cầu biểu diễn địa hình với độ chính xác

cao. Đo cao bề mặt đợc tiến hành với các điểm mia tạo thành các lới ô vuông có
kích thớc tuỳ theo tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ. Theo đỉnh của các ô vuông bố trí đ-
ờng chuyền kinh vĩ và đo cao kỹ thuật.
I.1.3. ý nghĩa và các đặc trng cơ bản của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
1. ý nghĩa của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
Nguyễn Văn Thụ 5 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Trong xây dựng công trình thì bản đồ tỷ lệ lớn đóng vai trò quan trọng.
Bản đồ địa hình công trình đợc sử dụng trong cả giai đoạn khảo sát, thiết kế xây
dựng và sử dụng công trình.
Trong giai đoạn khảo sát, bản đồ khảo sát đợc thành lập nhằm mục đích
phục vụ cho công tác khảo sát, lựa chọn các phơng án tối u của tuyến, hoặc lựa
chọn khu vực xây dựng công trình. Ngoài ra bản đồ khảo sát còn đợc sử dụng
để thiết kế chi tiết những bộ phận của công trình. Do vậy, thiết kế càng chi tiết,
công trình càng phức tạp thì yêu cầu thành lập bản đồ tỷ lệ càng lớn.
Sau khi xây dựng xong công trình thì bản đồ hoàn công đợc thành lập
nhằm mục đích kiểm tra sự phù hợp, tính chính xác của kết quả thi công so với
thiết kế.
Trong giai đoạn vận hành công trình thì bản đồ kiểm kê đợc thành lập
nhằm mục đích kiểm tra sự vận hành đúng đắn của công trình và công tác bảo
dỡng, sửa chữa công trình.
2. Các đặc trng cơ bản của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
a. Độ chính xác
Bản đồ tỷ lệ lớn đợc đặc trng bởi sai số trung phơng tổng hợp vị trí mặt
bằng và độ cao của điểm địa vật.
Sai số trung phơng vị trí điểm đợc xác định theo công thức:
m
P
=
22

YX
mm
+
(I- 1)
Nếu coi m
X
= m
Y
= m
k
thì chúng ta xẽ có:
m
P
= m
k
2
(I- 2)
Trong đó: m
X
và m
Y
: Sai số trung phơng tung độ và hoành độ của điểm
đợc đo trên bản đồ.
Sai số vị trí điểm trên bản đồ bao gồm: sai số điểm khống chế đo vẽ, sai
số đo vẽ và sai số do biến dạng bản vẽ.
Đối với công tác thiết kế yêu cầu quan trọng là sai số vị trí điểm tơng hỗ
giữa các vật kiến trúc không vợt quá 0,2m trên thực địa.
b. Độ chi tiết của bản đồ
Độ chi tiết của bản đồ đợc đặc trng bằng mức độ đồng dạng của các yếu
tố biểu diễn trên bản đồ so với thực tế của chúng ở trên mặt đất, nói cách khác

là mức độ khái quát của địa vật, địa hình trên bản đồ. Tỷ lệ bản đồ càng lớn thì
độ chi tiết càng cao. Đối với bản đồ tỷ lệ lớn, sai số khái quát địa vật rõ nét
không đợc vợt quá 0,5mm.M (M: mẫu số tỷ lệ bản đồ).
Nguyễn Văn Thụ 6 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
c. Độ đầy đủ
Độ đầy đủ của bản đồ đợc đặc trng bằng mức độ dày đặc của các đối t-
ợng cần và có thể biểu diễn trên bản đồ. Độ đầy đủ đợc biểu thị bằng kích thớc
nhỏ nhất của đối tợng và khoảng cách nhỏ nhất giữa các đối tợng ở thực địa cần
phải đợc biểu diễn trên bản đồ.
I.1.4. Chia mảnh và đặt danh pháp bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn bao gồm các bản đồ tỷ lệ từ 1: 500
ữ
1: 5000
- Lấy bản đồ 1: 100.000 làm cơ sở, chia thành 256 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:
5000, có kích thớc 1'52",5 x 1'52",5, ký hiệu bằng chữ ả Rập từ 1 đến 256.
Danh pháp của tờ bản đồ 1: 5000 là danh pháp của tờ bản đồ 1: 100.000 chứa
mảnh bản đồ 1: 5000 đó, thêm gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ 1:
5000 đặt trong ngoặc đơn.
Ví dụ: Số hiệu tờ bản đồ 1: 100.000 là F-48-96, thì số hiệu của tờ bản đồ
1: 5000 là F-48-96-(256)
- Bản đồ tỷ lệ 1: 2000: Lấy cơ sở là mảnh bản đồ 1: 5000 đợc chia thành
9 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 2000, có kích thớc 37",5 x 37",5, ký hiệu bằng chữ La-
Tinh a, b, c, d, e, f, g, h, k theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ trên xuống dới.
Danh pháp tờ bản đồ 1: 2000 là danh pháp của tờ bản đồ 1: 5000 chứa mảnh
bản đồ 1: 2000 đó, thêm gạch nối và ký hiệu mảnh bản đồ 1: 2000
Ví dụ: F-48-96-(256-c)
- Bản đồ tỷ lệ 1: 1000: Lấy cơ sở là mảnh bản đồ 1: 2000 đợc chia thành
4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 1000, ký hiệu bằng chữ số La Mã I, II, III, IV theo thứ tự
từ trái sang phải, từ trên xuống dới. Danh pháp tờ bản đồ 1: 1000 là danh pháp

của tờ bản đồ 1: 2000 chứa mảnh bản đồ 1: 1000 đó, thêm gạch nối và sau đó
là ký hiệu mảnh bản đồ 1: 1000.
Ví dụ: F-48-96-(256-c-IV)
- Bản đồ tỷ lệ 1: 500: Lấy cơ sở là mảnh bản đồ 1: 2000 đợc chia thành
16 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 500, ký hiệu bằng chữ số ả Rập từ 1 đến 16 theo thứ tự
từ trái sang phải, từ trên xuống dới. Danh pháp tờ bản đồ 1: 500 gồm danh pháp
của tờ bản đồ 1: 2000 chứa mảnh bản đồ 1: 500 đó, thêm gạch nối và sau đó là
ký hiệu mảnh bản đồ 1: 500.
Ví dụ: F-48-96-(256-c-16)
Nguyễn Văn Thụ 7 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
I.2. lới khống chế trắc địa phục vụ đo vẽ bản
đồ địa hình
I.2.1. Lới khống chế mặt bằng
Lới khống chế mặt bằng đợc thành lập ở khu vực thành phố, khu công
nghiệp, khu năng lợng, sân bay, bến cảng, nhà máy thuỷ điện, cầu cống, đờng
hầm... là cơ sở trắc địa phục vụ cho việc khảo sát, thiết kế và thi công xây dựng
các công trình. Lới khống chế trắc địa công trình có thể đợc thành lập dới dạng
lới tam giác đo góc, lới tam giác đo cạnh, lới đo góc- cạnh kết hợp hoặc lới đ-
ờng chuyền.
Lới khống chế trắc địa phải đảm bảo độ chính xác toạ độ và độ cao các
tuyên theo yêu cầu đã đề ra trong quy phạm của nhà nớc. Mạng lới khống chế
trắc địa phải đủ mật độ điểm theo quy định, đủ độ vững vàng về đồ hình trong
thiết kế và trình tự phát triển lới. Do vậy lới khống chế mặt bằng cơ sở phải đợc
xây dựng bao trùm lên toàn bộ khu đo vẽ, trên cơ sở mạng lới này, ngời ta sẽ
chêm dày mạng lới để đảm bảo đủ mật độ điểm cho thành lập bản đồ địa hình
tỷ lệ lớn.
Mật độ điểm của lới khống chế mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình
công trình tỷ lệ lớn phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ, mức độ phức tạp của địa hình và
các yêu cầu nhiệm vụ khác trong giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công và sử

dụng công trình. Mật độ điểm phải đủ và phân bố đều. ở những nơi đo vẽ tỷ lệ
lớn cần có mật độ điểm khống chế dày hơn. Đối với khu vực xây dựng, mật độ
điểm của lới nhà nớc không nhỏ hơn 1 điểm/5km
2
, sau khi tăng dày phải đạt 4
điểm/km
2
, với khu vực cha xây dựng phải đạt 1 điểm/km
2
. Vị trí các điểm phải
thuận lợi cho việc đo nối, phát triển các cấp khống chế tiếp theo cũng nh việc đo
vẽ chi tiết sau này.
Lới khống chế trắc địa dùng cho mục đích đo vẽ bản đồ địa hình đợc phát
triển theo nguyên tắc thông thờng từ hạng cao đến hạng thấp, từ toàn diện đến
cục bộ, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp. Lới tam giác nhà nớc đợc
phân thành các cấp hạng I, II, III, IV. Lới khống chế mặt bằng đợc tăng dày
bằng lới đờng chuyền cấp 1, cấp 2, lới giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc lới tam giác.
Trong thiết kế lới cần chú ý đến khả năng sử dụng tối đa các điểm của lới khống
chế nhà nớc cho công tác đo vẽ.
Nguyễn Văn Thụ 8 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Lới khống chế mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu
vực xây dựng công trình đợc thiết kế theo hớng:
- Tối u hoá về độ chình xác: Lới có độ chính xác cao nhất với chi phí lao
động và thời gian cho trớc.
- Tối u hoá về giá thành: Lới có độ chính xác cho trớc với giá thành nhỏ
nhất.
Lới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ
lớn phải đảm bảo độ chính xác yêu cầu đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nhất.
I.2.2. Các phơng pháp xây dựng lới trắc địa mặt bằng

Lới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho thành lập bản đồ địa hình tỷ
lệ lớn có thể đợc thành lập theo các phơng pháp nh tam giác, đa giác, giao hội
và phơng pháp có ứng dụng công nghệ GPS.
1. Phơng pháp lới tam giác
a. Lới tam giác đo góc
Hình 1.1
Các điểm 1, 2, 3, , i trên mặt đất hợp thành một chuỗi tam giác(hình
I.1)
Tiến hành đo tất cả các góc trong mạng lới tam giác và từ toạ độ điểm
gốc, đo chiều dài cạnh gốc, phơng vị gốc ta tính ra đợc toạ độ các điểm trong
mạng lới.
- u điểm: Lới có kết cấu đồ hình chặt chẽ khống chế toàn bộ khu đo,
trong lới có nhiều trị đo thừa nên có nhiều điều kiện để kiểm tra kết quả đo.
- Nhợc điểm: Công tác chọn điểm rất khó khăn vì các điểm đợc chọn đòi
hỏi phải thông hớng nhiều nên việc bố trí mạng lới khó khăn ở nơi có địa hình
phức tạp.
b. Lới tam giác đo cạnh
Trong lới tam giác đo cạnh, tất cả các cạnh của tam giác đợc đo (hìnhI.2).
Lới tam giác đo cạnh thờng có ít trị đo thừa hơn lới tam giác đo góc, độ chính
xác tính chuyền phơng vị trong lới tam giác đo cạnh kém hơn so với lới tam
Nguyễn Văn Thụ 9 Lớp: Trắc Địa B K48
2
1
12

3

C
2
2

5

C
3
7

6

C
4
9

j
C
5
8

10

C
1
4
i
3
5
1

A
S

1
B
D
F
E
C
S
3
S
2
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
giác đo góc vì các góc trong lới đợc xác định gián tiếp qua các cạnh đo, do vậy
lới tam giác đo cạnh có độ tin cậy không cao. Trong điều kiện kỹ thuật nh nhau
thì lới tam giác đo góc vẫn có tính u việt hơn lới tam giác đo cạnh.
Hình 1.2
- u điểm: Độ chính xác các yếu tố trong lới tam giác đo cạnh ít phụ thuộc
vào đồ hình hơn lới tam giác đo góc. Với sự phát triển của các máy đo xa điện
tử thì phơng pháp xây dựng lới mặt bằng theo phơng pháp lới tam giác đo cạnh
sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao.
- Nhợc điểm: Lới có ít trị đo thừa nên không có điều kiện để kiểm tra
chất lợng đo trong lới. Để có trị đo thừa và nâng cao độ chính xác của lới tam
giác đo cạnh ngời ta thờng chọn lới có đồ hình bao gồm các đa giác trung tâm
hay tứ giác trắc địa hoặc lới tam giác dày đặc với đồ hình phức tạp. Nh vậy thì
sự thông hớng gặp rất nhiều khó khăn.
c. Lới tam giác đo góc cạnh
Trong phơng pháp này cần đo tất cả các góc và tất cả các cạnh hoặc đo
tất cả các góc và một số cạnh nào đó trong lới.
- u điểm: Phơng pháp đo góc cạnh kết hợp có kết cấu đồ hình chặt chẽ,
có nhiều trị đo thừa do vậy lới cho độ chính xác cao hơn các phơng pháp đã xét
trên.

- Nhợc điểm: Công tác bố trí lới gặp nhiều khó khăn do phải thông hớng
nhiều, cùng một lúc phải xác định cả hai đại lợng là trị đo góc và trị đo cạnh
nên công tác ngoại nghiệp cũng nh tính toán bình sai gặp nhiều khó khăn, phức
tạp, thời gian thi công bị kéo dài, kinh phí tốn kém.
2. Phơng pháp lới đa giác
Lới đa giác (hay còn gọi là lới đờng chuyền) có dạng nh (hình I.3). Trong
lới đo tất cả các góc ngoặt

và các cạnh S.
Nguyễn Văn Thụ 10 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.3
- u điểm: Khi khu đo là các thành phố, thị xã, làng mạc, vùng đông dân
c, vùng đồi núi có địa hình, địa vật phức tạp, tầm thông hớng kém thì việc xây
dựng cơ sở khống chế mặt bằng dới dạng lới đờng chuyền là phơng án hợp lý
nhất ví tại một điểm chỉ phải thông hớng đến hai điểm liền kề khác. Hiện nay,
với sự phát triển của máy đo dài điện tử cho phép xác định chiều dài một cách
thuận tiện và nhanh chóng với độ chính xác cao, nên phơng pháp đa giác đang
đợc ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản suất.
- Nhợc điểm: Lới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài thực
địa, kết cấu đồ hình yếu hơn lới tam giác.
3. Phơng pháp giao hội góc thuận
Giả sử ta có 2 điểm A và B đã biết toạ độ (hình I.4), để xác định điểm P
bằng phơng pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc

,

.
Toạ độ điểm P đợc xác định trực tiếp từ (X
A

, Y
A
), (X
B
, Y
B
) và

,

theo
công thức IUNG:
( )


gg
YYgXgX
X
ABBA
P
cotcot
cotcot
+
++
=
(I- 3)

( )

gg
XXgYgY
Y
ABBA
P
cotcot
cotcot
+
+
=
Nguyễn Văn Thụ 11 Lớp: Trắc Địa B K48

1

3

i
N
CA

2

4
s
1
s
2
s
3
s

n

j
B
X
B
X
A
X
P
Y
A
Y
P
Y
B
B
P
A
AB



Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình1.4
- u điểm: ở những nơi địa hình, địa vật ít bị che khuất thông hớng dễ
dàng thì ta áp dụng đợc phơng pháp giao hội là rất thuận tiện cho việc phát triển
lới.
- Nhợc điểm: Phơng pháp giao hội có độ chính xác không cao nên chỉ
dùng trong trờng hợp thành lập lới đo vẽ.

4. Phơng pháp xây dựng lới trắc địa có ứng dụng công nghệ GPS
Lới GPS là lới trắc địa không gian trong hệ toạ độ WGS- 84 (World
Geodetic System 84).
Lới GPS nói chung không khác nhiều so với mạng lới trắc địa truyền
thống. Lới gồm các điểm đợc chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên các
công trình vững chắc, kiên cố. Các điểm của lới GPS đợc liên kết với nhau bởi
các cạnh đo độc lập. Nhờ các cạnh đo này, toạ độ, độ cao của các điểm GPS sẽ
đợc tính. Các cạnh đợc đo trong các đoạn đo (gọi là các session), với thời gian
thu tín hiệu quy định đủ để đảm bảo độ chính xác cạnh đo theo yêu cầu độ
chính xác của mạng lới GPS.
Độ chính xác lới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lới, do vậy việc
chọn điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lới trắc địa truyền thống. Tuy
nhiên do đặc điểm đo GPS nên khi bố trí điểm đặt máy GPS có một số yêu cầu
khác so với phơng pháp truyền thống. Cụ thể là:
- Vị trí điểm đợc chọn phải cách xa các khu vực phát sóng nh trạm điện,
trạm phát thanh, truyền hình để giảm các nguồn gây nhiễu tín hiệu.
- Cần lu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trời thuận tiện cho việc thu
tín hiệu vệ tinh. Không đặt máy thu GPS dới các dặng cây, các tán cây, dới chân
các toà nhà cao tầng tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnh h ởng
đến kết quả đo GPS. Tốt nhất nen bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầu trời
không nhỏ hơn 150
0
hoặc 140
0
nh (hình 1.5)
Nguyễn Văn Thụ 12 Lớp: Trắc Địa B K48
140
0
Máy thu GPS
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.5
- Vị trí đặt máy thu GPS cũng không quá gần các bề mặt phản xạ nh các
cấu kiện kim loại, các hàng rào, mặt nớc để tránh hiện t ợng đa đờng dẫn.
Nếu đảm bảo đợc các yêu cầu nêu trên thì ngoài các nguồn sai số cơ bản
ảnh hởng đến chất lợng đo GPS sẽ đợc giảm thiểu.
Các điểm GPS không cần thông hớng với nhau, yêu cầu thông hớng giữa
một cặp điểm trong lới GPS đợc đặt ra khi phát triển lới cấp thấp hơn. Các cặp
điểm thông hớng này đợc sử dụng để đo nối phơng vị.
- Ưu điểm: Lới đợc xây dựng bằng phơng pháp GPS có u điểm là không
đòi hỏi phải xây dựng tiêu mốc cao, ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, các
công tác đo ngắm và tính toán có thể tự động hoá, thời gian thi công nhanh và l-
ới đạt độ chính xác cao.
ở nớc ta đã sử dụng công nghệ GPS để thành lập hệ thống toạ độ cơ bản
nhà nớc phủ trùm toàn bộ lãnh thổ và lãnh hải. Ngoài ra công nghệ GPS còn đợc
áp dụng để thành lập lới phục vụ cho công tác khảo sát thiết kế thành lập bản đồ
công trình xây dựng ở khu vực có địa hình phức tạp nh công trình thuỷ lợi, thuỷ
điện
- Nhợc điểm: Thiết bị thu tín hiệu vệ tinh GPS khá đắt tiền nên hiệu quả
kinh tế mang lại cha cao.
I.2.3. Lới khống chế độ cao
Lới độ cao đợc dùng để xác định vị trí độ cao của các điểm khống chế, là
cơ sở độ cao cho việc thành lập bản đồ và bố trí công trình. Tuỳ theo yêu cầu độ
chính xác và tác dụng, lới khống chế độ cao đợc chia ra thành các loại sau:
- Lới độ cao nhà nớc
- Lới độ cao kỹ thuật
- Lới độ cao đo vẽ
Nguyễn Văn Thụ 13 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Lới độ cao nhà nớc đợc phân ra làm 4 cấp hạng là I, II, III, IV. Lới độ cao
hạng I, II là hệ thống độ cao thống nhất trong toàn quốc, là cơ sở cho việc

nghiên cứu khoa học và phát triển các lới độ cao hạng III, IV.
Lới độ cao hạng II đợc thành lập ở khu vực rộng có chu vi lớn hơn 40km,
chiều dài giữa các điểm nút không lớn hơn 10km.
Lới thuỷ chuẩn hạng II đợc tăng dày bởi các tuyến hạng III, chiều dài
giữa các tuyến hạng III đợc bố trí giữa các điểm hạng II không vợt quá 15km,
chiều dài giữa các điểm nút không vợt quá 5km.
Tuyến thuỷ chuẩn hạng IV tăng dày cho lới hạng III, chiều dài tuyến bố
trí giữa các điểm hạng II và III. Chiều dài tuyến giữa các điểm nút không vợt
quá 1
ữ
3km. Các điểm hạng IV cách nhau 400
ữ
500m ở khu vực xây dựng và
1km ở khu vực cha xây dựng.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của các cấp hạng thuỷ chuẩn I, II, III, IV đợc thể
hiện trong bảng (I.1)
Bảng I.1
Các chỉ tiêu kỹ thuật Lới khống chế độ cao nhà nớc
Hạng I Hạng II Hạng III Hạng IV
Sai số trung phơng trên
1km đờng đo
- Ngẫu nhiên
- Hệ thống
mm5.0

mm05.0

mm5.0

mm4.0

mm5.0

mm5.0

Sai số khép cho phép
trong đờng đo (L là
chiều dài đờng đo tính
bằng km)
L3

(mm
)
L5

(mm)
L10

(mm
)
L20

(mm
)
Nguyễn Văn Thụ 14 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Chiều dài lớn nhất của
tuyến
- Giữa các điểm gốc
- Giữa các điểm nút

40
10
15
5
4
2
Khoảng cách lớn nhất
giữa các mốc
- Khu vực xây dựng
- Khu vực cha xây dựng
2
5
0,2
0,8
0,2
ữ
0,5
0,5
ữ
2
Lới độ cao kỹ thuật thờng đợc bố trí dới dạng đờng đơn hoặc hệ thống có
một hay nhiều điểm nút, chiều dài đờng chuyền đơn phụ thuộc vào khoảng cao
đều và không quá các giá trị nêu ở bảng (I.2)
Bảng I.2
Loại đờng
Độ dài đờng chuyền độ cao (km) đối với
từng khoảng cao đều
0,25m 0,5m 1m 2,5
ữ
5m

- Đờng đơn
- Giữa điểm gốc
và điểm nút
- Giữa hai điểm
nút
2
1,5
1
8
6
4
16
12
8
25
16
12
Mốc độ cao kỹ thuật thờng đợc bố trí trùng với mốc các điểm khống chế
cơ sở mặt bằng.
Lới độ cao đo vẽ đợc thành lập dới dạng đờng độ cao kinh vĩ, độ cao bàn
đạc. Lới độ cao kinh vĩ và độ cao bàn đạc có thể bố trí trùng với đờng chuyền
toàn đạc và đo đồng thời với các đờng chuyền đó.
Tuỳ theo yêu cầu độ chính xác và điều kiện đo đạc mà lới độ cao có thể
đợc xây dựng theo phơng pháp đo cao lợng giác hay đo cao hình học. ở vùng
đồi, núi thấp, đồng bằng lới độ cao thờng đợc xây dựng theo phơng pháp đo cao
hình học. ở vùng núi cao hiểm trở thì lới độ cao đợc xây dựng theo phơng pháp
đo cao lợng giác.
Việc xây dựng lới độ cao đợc thực hiện qua các bớc sau:
- Thiết kế kỹ thuật trên bản đồ
- Chọn điểm chính thức ngoài thực địa, chôn mốc độ cao

- Vẽ sơ đồ lới chính thức và tiến hành đo chênh cao
Nguyễn Văn Thụ 15 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
- Tính toán bình sai tìm ra độ cao các điểm
Tuỳ theo cấp hạng lới mà việc chọn điểm độ cao có những yêu cầu khác
nhau. Đờng đo cao đợc chọn sao cho ngắn nhất và thuận tiện nhất cho di
chuyển trang thiết bị đo đạc nhng vẫn phải đảm bảo diện tích khống chế lớn,
thuận lợi cho việc phát triển lới độ cao các cấp hạng thấp hơn.
Nơi đặt mốc độ cao hoặc các trạm đo cần đảm bảo vững chắc, ở nơi khô
ráo, đờng đo thuận tiện tránh các chớng ngại vật lớn, tránh vợt sông, thung lũng,
tránh những vùng đất xốp, dễ gây sụt lở.
I.2.4. Các phơng pháp đo cao
1. Phơng pháp đo cao hình học
Nguyên lý của nó là dựa vào tia ngắm nằm ngang, nghĩa là trong phạm vi
hẹp coi tia ngắm song song với mặt thuỷ chuẩn và vuông góc với phơng dây dọi
dụng cụ đo là máy và mia thuỷ chuẩn.
Để xác định chênh cao giữa các điểm ngời ta đa trục ngắm của ống kính
máy thuỷ chuẩn về vị trí nằm ngang và đọc số trên các mia dựng ở các điểm đo.
Có hai cách để đo chênh cao giữa hai điểm mia là: đo thuỷ chuẩn từ giữa và
Đo thuỷ chuẩn phía trớc.

a. Đo thuỷ chuẩn từ giữa


Hình 1.5.a
Nguyễn Văn Thụ 16 Lớp: Trắc Địa B K48
H
A
a
h

AB
b
b
B
H
B
a
A
Mặt thuỷ chuẩn
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.5.b
Hình 1.5 mô tả phơng pháp đo thuỷ chuẩn từ giữa ở đây để đơn giản ta
xét trong phạm vi hẹp, nghĩa là coi thuỷ chuẩn là mặt phẳng nằm ngang.
Tia ngắm truyền thẳng và song song với mặt thuỷ chuẩn, các trục đứng
của máy và mia theo phơng dây dọi vuông góc với mặt thuỷ chuẩn, chênh cao
giữa hai điểm A và B kí hiệu là h
AB

h
AB
= H
B
- H
A
(I- 4)
Ta đặt máy nh (hình 1.5.a)
Theo hớng từ A đến B (chiều của mũi tên), mia đặt tại điểm A gọi là
mia sau mia tại B là mia trớc. Số đọc mia sau kí hiệu là a, mia trớc là b
h
AB

= a-b (I- 5)
Nếu độ cao của điểm A biết trớc là H
A
thì độ cao của điểm B là:
H
B
= H
A
+ h
AB
(I- 6)
Khi hai điểm A và B xa nhau hoặc trong trờng hợp h
AB
quá lớn (độ dốc
lớn) cần phải bố trí nhiều trạm máy nh (hình 1.5.b) lúc này h
AB
là tổng chênh
cao h
i
của n trạm máy.
h
AB
=

===
=
n
i
i
n

i
i
n
i
i
bah
111
(I- 7)
b. Đo thuỷ chuẩn phía trớc
Trong trờng hợp máy đặt tại điểm M đã biết độ cao (hình 1.6), để xác
định độ cao các điểm N, ta cần đặt mia tại điểm lân cận, chẳng hạn điểm N, ta
chỉ cần đặt mia tại điểm N sau khi đo chiều cao của máy ta tính đợc chênh cao
h
MN
, theo hình vẽ ta có: h
MN
= i
m
b (I- 8)
H
N
= (H
M
+ i
m
) b
Nguyễn Văn Thụ 17 Lớp: Trắc Địa B K48
i
m
b

h
MN
N
M
a
1
A
H
A
b
1
a
2
h
1
h
2
b
2
a
3
b
3
h
3
H
B
Mặt thuỷ chuẩn
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.6

2. Phơng pháp đo cao lợng giác
Nguyên lý của nó là dựa vào mối tơng quan hàm lợng giác tạo bởi tia
ngắm nghiêng, khoảng cách giữa hai điểm và phơng dây dọi. Dụng cụ đo là
máy có bàn độ đứng (máy kinh vĩ, máy toàn đạc ). Nguyên lý của nó là dựa
vào mối tơng quan hàm lợng giác trong tam giác tạo bởi tia ngắm nghiêng,
khoảng cách giữa hai điểm cần xác định độ cao.
Sau đây ta xét một cách cụ thể nh hình vẽ.
Hình 1.7
Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B, ta đặt máy kinh vĩ
có bàn độ đứng ở A và mia (hoặc tiêu có chiều cao l đã đợc xác định) ở B.
Đo chiều cao của máy AJ= i, sau đó hớng ống kính ngắm vào điểm B'
trên mia
Từ hình vẽ ta có: h
AB
= h' + i
m
l
t
(I- 9)
Nếu tính ảnh hởng của độ cong trái đất và chiết quang của tia ngắm
f= 0,42S
2
/R thì:
h
AB
= h' + i
m
l
t
+ f (I- 10)

Trong đó l
t
, chiều cao tia ngắm, nếu dùng mia thì l là số đọc trên mia
theo chỉ giữa .
Tuỳ theo các yếu tố đo đợc trong tam giác JB'B mà h' có thể tính theo các
biểu thức khác nhau nh sau:
+ Nếu đo góc đứng v và khoảng cách ngang S thì h'= s tgv, lúc này:
h
AB
= Stgv + i
m
l
t
+ f (I- 11)
Nguyễn Văn Thụ 18 Lớp: Trắc Địa B K48
i
m
J
Z

l
i
h
AB
A
S
D
h'
B'
B

Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
+ Nếu đo góc thiên đỉnh Z và khoảng cách ngang S thì:
h
AB
= ScotgZ + i
m
l
t
+ f (I-12)
+ Nếu khoảng cách S đợc đo bằng dây thị cự thẳng, mia đứng thì theo
công thức
S=Kl/cos
2
v (trong đó lt

là số hiệu đọc trên mia giữa chỉ dới và chỉ trên)
h
AB
= Klcos
2
v.tgv = Kl.cosvsinv (I- 13)
vì sin2v = 2sinvcosv nên ta có:
h
AB
=
2
1
Klsin2v+ i
m
l

t
+ f (I- 14)
+ Trong trờng hợp khoảng cách S< 300m có thể bỏ qua sai số cải chính
f, và trong khi đo vẽ chi tiết, để đơn giản việc tính toán ngời ta đánh dấu trên
mia chiều cao mục tiêu l
t
đúng bằng chiều cao máy (l
t
= i
m
), lúc này ta có:
h
AB
= Stgv (I- 15)
hoặc h
AB
=
2
1
Klsin2v
Chơng II
nghiên cứu một số vấn đề cơ bản trong xây
dựng lới khống chế phục vụ đo vẽ bản đồ địa
hình công trình tỉ lệ lớn
II.1.Xác định số bậc phát triển lới và mật độ điểm
khống chế các cấp
II.1.1. Xác định số bậc phát triển lới
Số bậc phát triển lới phụ thuộc vào một số yếu tố cơ bản sau:
- Diện tích của khu đo vẽ: khu đo vẽ có diện tích càng rộng thì bậc lới
càng nhiều và ngợc lại.

- Mức độ đã xây dựng trên khu đo: Trờng hợp khu xây dựng hoàn toàn
mới cần lập lới với qui mô đầy đủ từ lới bậc cao đến lới bậc thấp. Còn trong tr-
ờng hợp tái thiết hoặc mở rộng qui mô xây dựng công trình đã có thì việc lập lới
có thể đợc tiến hành dựa trên cơ sở trắc địa hiện có ( đã đợc lập trong giai đoạn
Nguyễn Văn Thụ 19 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
trớc đây ) bằng cách phát triển các lới tăng dày theo nguyên tắc chêm lới hoặc
chêm điểm.
- Điều kiện địa hình địa vật và mức độ thực phủ của khu đo: có nhiều lới
tăng dày nếu mức độ thông thoáng thấp.
- Tỷ lệ đo vẽ và yêu cầu độ chính xác của bản đồ cần thành lập.
- Điều kiện trang thiết bị đo đạc hiện có của đơn vị.
Nguyên tắc chung của việc thiết kế lới là càng ít bậc càng tốt, nhằm
giảm chi phí xây dựng lới và hạn chế mức độ ảnh hởng sai số số liệu gốc của
các lới bậc cao đến độ chính xác vị trí điểm của cấp khống chế bậc cuối cùng.
Nhìn chung chỉ tiêu cơ bản nhất để xác định số bậc phát triển lới là diện
tích của khu đo vẽ và có thể chia ra các trờng hợp sau:
+ Khu đo vẽ có diện tích lớn (F > 25 km
2
): lập ba bậc lới (Lới khống chế
cơ sở, lới khống chế tăng dày và lới khống chế đo vẽ).
+ Khu vực có diện tích trung bình (F = 2,5
ữ
25 km
2
) lập hai bậc lới
( Lới khống chế cơ sở và lới khống chế đo vẽ ). Nhng nếu khu đo vẽ có địa hình
địa vật phức tạp thì nên lập ba bậc lới.
+ Khu vực có diện tích nhỏ (F < 2,5 km
2

): thành lập một bậc lới khống
chế là lới khống chế đo vẽ.
+ Với khu đo có diện tích rất lớn (F 100 km
2
): cần lập 4 bậc lới khống
chế (lới khống chế cơ sở, lới khống chế tăng dày bậc 1, lới khống chế tăng dày
bậc 2 và lới khống chế đo vẽ ).
II.1.2. Mật độ điểm khống chế các cấp
Theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn quy định, mật độ trung
bình các điểm khống chế nhà nớc từ hạng I
ữ
IV đợc quy định nh sau :
+ Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/500 thì cứ (20
ữ
30) km
2
cần có
một điểm khống chế toạ độ mặt bằng và (10
ữ
20) km
2
cần có một điểm khống
chế độ cao.
+ Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/2000; 1/1000; 1/500 thì cứ (5
ữ
15) km
2
cần có một điểm khống chế toạ độ mặt bằng và (5
ữ
7) km

2
cần có một
điểm khống chế độ cao.
Đặc biệt đối với khu vực xây dựng, mật độ điểm lới nhà nớc cần đảm ít
nhất 1 điểm/ 5km
2
. Nếu tính cả các điểm của lới tăng dày thì mật độ điểm tăng
lên đến 4 điểm/ 1km
2
, còn trên khu vực cha xây dựng thì yêu cầu có 1 điểm/
1km
2
.
Nguyễn Văn Thụ 20 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Trên đây là những yêu cầu về số lợng tối thiểu các điểm của lới khống
chế cấp hạng nhà nớc (từ hạng I
ữ
IV). Trong việc đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ
lớn, đặc biệt đối với các khu đo rộng lớn thì ngoài các điểm cần có của lới cấp
hạng nhà nớc cần phải có một số lợng lớn các điểm của lới khống chế tăng dày
và lới khống chế đo vẽ. Trong thực tế sản xuất, số lợng điểm cần có của mỗi bậc
khống chế sẽ đợc tính toán dựa trên cơ sở diện tích khu đo và diện tích khống
chế tuỳ theo cấp hạng của mỗi điểm khống chế trắc địa mặt bằng theo tính toán
nh sau:
1.Công thức xác định diện tích khống chế của một điểm lới khống chế
Để đo vẽ bản đồ địa hình thì mật độ điểm trắc địa mặt bằng phụ thuộc
vào các yếu tố sau:
- Phụ thuộc vào tỷ lệ đo vẽ bản đồ. Tỷ lệ đo vẽ bản đồ càng lớn thì càng
đòi hỏi phải có nhiều điểm khống chế trên một đơn vị diện tích.

- Phụ thuộc vào phơng pháp đo vẽ bản đồ. Trớc đây khi đo vẽ theo phơng
pháp bàn đạc thì số điểm khống chế là ba điểm trên mặt bản vẽ. Nếu đo theo
phơng pháp toàn đạc, đo vẽ ảnh phối hợp và đo vẽ ảnh lập thể thì số lợng điểm
khống chế giảm dần.
Trong nhiều trờng hợp, lới khống chế trắc địa ngoài mục đích đợc thành
lập để đo vẽ bản đồ thì còn có thể đợc dùng để chuyển các thiết kế công trình ra
thực địa, trong trờng hợp đó thì mật độ điểm khống chế còn phụ thuộc vào các
yêu cầu độ chính xác bố trí điểm công trình. Nếu yêu cầu sai số bố trí điểm
càng cao thì mật độ điểm khống chế càng dày và ngợc lại.
- Phụ thuộc vào đặc điểm địa hình, địa vật của khu vực đo vẽ.
- Phụ thuộc vào phơng pháp xây dựng lới khống chế.
Do lới khống chế đợc lập để phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình cho nên các
điểm của lới khống chế trắc địa mặt bằng chính là các điểm đặt máy để đo vẽ
chi tiết địa hình, địa vật. Do vậy để tính tổng số điểm khống chế cần có trên khu
vực, ta cần xét từ bậc khống chế cuối cùng là cấp khống chế đo vẽ.
Nguyễn Văn Thụ 21 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
B
C
K
D
A
S/2S/2
Hình 2.1
Gọi A và B là hai điểm đầu một cạnh của lới khống chế đo vẽ, AB = S.
Nếu coi diện tích khống chế của điểm A đợc giới hạn bởi đờng tròn có
bán kính
2
S
2

AB
R
==
thì giữa phạm vi khống chế của điểm A với các điểm
khống chế lân cận sẽ còn có khoảng trống nh phần kẻ dọc (Hình 2.1). Do vậy
để có thể khống chế kín 100% diện tích đo vẽ thì chiều dài các cạnh sẽ phải là d
= AK và diện tích khống chế thực của một điểm sẽ là diện tích của một hình lục
giác đều có cạnh là d = AK. Nh vậy diện tích khống chế của một điểm sẽ đợc
tính nh sau:
Xét tam giác đều AIK có chiều dài cạnh tam giác d = AK, do đó chiều
cao của tam giác là

2
3
dAH
=
( II- 8 )
Mặt khác:
2
S
AB
2
1
AH
==
( II - 9 )
Từ ( II - 8 ) và ( II - 9 ) ta có:

2
S

2
3d
=
Suy ra chiều dài cạnh
3
S
dAK
==
( II - 10 )
Từ ( II - 10 ) ta viết đợc công thức tính diện tích khống chế của một điểm
lới khống chế đo vẽ là:
22
AIK
S87,0S
2
3
2
S
.
3
S
.
2
1
.6AH,IK
2
1
.6P.6P
==

===
(II - 1)
Nguyễn Văn Thụ 22 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Nh vậy khi biết trớc đợc chiều dài trung bình cạnh của lới khống chế ta
sẽ tính đợc diện tích khống chế của một điểm.
2. Tính số điểm cần thiết của các bậc khống chế
Nếu gọi diện tích của khu đo vẽ là F và diện tích khống chế của một
điểm là P thì tổng số điểm khống chế cần thiết trên khu đo sẽ là:

2

S87,0
F
P
F
N
==
(II - 12)
Trong đó S là chiều dài cạnh trung bình của cấp lới khống chế cuối cùng.
Khi lới khống chế mặt bằng đợc thành lập với n bậc, gọi số điểm khống
chế tơng ứng với mỗi cấp khống chế là N
1
, N
2

... N
n
thì ta có:
N = N
1
+ N
2
+ ... + N
n
( II -13 )
Với mỗi cấp khống chế, chiều dài trung bình của các cạnh là khác nhau.
Gọi chiều dài cạnh tơng ứng với mỗi cấp khống chế là S
1
, S
2
, ... , S
n
thì trình tự
tính toán cụ thể số điểm của từng bậc sẽ đợc thực hiện từ việc tính số điểm của
cấp khống chế trên cùng ( N
1
) và kết thúc ở việc tính số điểm của cấp khống
chế cuối cùng là cấp khống chế đo vẽ ( N
n
). Cụ thể nh sau:
- Tính số lợng điểm của bậc khống chế đầu tiên: Nếu gọi chiều dài cạnh
trung bình của cấp hạng lới khống chế đầu tiên là S
1
thì số lợng điểm của lới
khống chế đầu tiên sẽ đợc tính theo công thức:

2
1
1
1
S.87,0
F
P
F
N
==
(II - 14)
Thông thờng lới khống chế bậc đầu tiên đợc phát triển dựa trên một số
lợng nhất định điểm lới cơ sở hạng cao hiện có trên khu vực ( kí hiệu là N
gốc
)
cho nên giá trị N
1
tính đợc bao gồm cả số lợng điểm gốc nói trên. Do vậy
trong trờng hợp này, số lợng thực tế các điểm cần lập mới của lới khống chế bậc
đầu tiên sẽ là:
N
1
= N
1
- N
gốc
(II - 15 )
Trong đó N
1

là tổng số điểm của cấp khống chế đầu tiên và cấp khống
chế bậc cao hơn nó.
- Đối với lới khống chế bậc thứ hai ta cũng tính theo công thức tơng tự:

2
2
2
2
S.87,0
F
P
F
N
==
( II - 16 )
N
2
= N
2
- N
1
( II - 17 )
- Đối với lới khống chế đo vẽ cuối cùng là:
Nguyễn Văn Thụ 23 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
N
n
= N - ( N
1
+ N

2
+ ... + N
n-1
) ( II - 18 )
Trong việc tính mật độ điểm các cấp khống chế theo các công thức
nh đã nêu trên, chiều dài trung bình các cạnh của bậc lới khống chế có thể đợc
lấy theo giá trị chiều dài tơng ứng với từng cấp hạng lới đã đợc cho trong các
qui phạm hiện hành. Tuy nhiên điều cần lu ý là các giá trị chiều dài cạnh tơng
ứng với mỗi cấp hạng lới đã cho trong qui phạm là đợc ấn định dựa trên cơ sở
các máy móc và dụng cụ đo đạc truyền thống trớc đây, khi mà việc đo vẽ chi
tiết cũng nh việc đo chiều dài cạnh lới khống chế chủ yếu đợc thực hiện bằng
máy kinh vĩ và các máy đo dài quang học thông thờng nên độ chính xác và diện
tích khống chế của mỗi điểm bị hạn chế. Thực tế hiện nay công nghệ đo đạc
phát triển cao, các máy toàn đạc điện tử với độ chính xác đo dài đợc phát triển
rộng rãi và phổ biến ở tất cả các đơn vị sản xuất trắc địa .Vì vậy có thể nhận
thấy rằng các giá trị chiều dài cạnh của các bậc lới nh đã cho trong các qui
phạm là hoàn toàn có thể nới rộng thêm một cách hợp lý, để tăng năng suất lao
động giảm giá thành chi phí mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết. Đây là vấn
đề cần đợc tính đến khi lập lới khống chế trắc địa và thiết kế các công trình.
II.2. độ chính xác của lới khống chế mặt bằng phục
vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ lớn
II.2.1. Tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác lới khống chế trắc địa mặt
bằng phục vụ đo vẽ bản đồ giai đoạn khảo sát thiết kế
Cơ sở trắc địa để đo vẽ bản đồ giai đoạn khảo sát thiết kế đó là lới nhà n-
ớc các cấp hạng, lới tăng dày và lới đo vẽ. Về độ chính xác, lới trắc địa phải đợc
thiết kế đảm bảo cho công tác tăng dày nhằm thoả mãn yêu cầu đo vẽ bản đồ tỷ
lệ lớn nhất và các yêu cầu của công tác bố trí công trình.
Lới khống chế mặt bằng đợc thành lập phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình giai
đoạn này thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của lới là " Sai số trung phơng
vị trí điểm của cấp khống chế cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở hay còn

gọi là " Sai số tuyệt đối vị trí điểm ".
Trong qui phạm qui định: Sai số vị trí điểm của lới khống chế đo vẽ so
với điểm của khống chế cơ sở không vợt quá 0,2
ữ
0,3.M
bđ
trên bản đồ, trong
đó M
bđ
là mẫu số tỷ lệ bản đồ.
II.2.2. Ước tính độ chính xác đặc trng lới khống chế mặt bằng
1: Mục đích
Nguyễn Văn Thụ 24 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
- Thông qua độ chính xác của lới ( Sai số tuyệt đối vị trí điểm ) phân định
cấp hạng lới.
- Xác định ra yêu cầu độ chính xác đo đạc để đáp ứng các yêu cầu độ
chính xác đó.
2: Ước tính độ chính xác đặc trng của các bậc khống chế
Nh ta đã biết, sai số của lới khống chế bậc cao sẽ là số hiệu gốc của lới
khống chế bận thấp hơn. Để giảm sự biến dạng của hệ thống khống chế thì yêu
cầu đặt ra là sai số của lới khống chế bậc cao phải nhỏ hơn sai số đo của lới bạc
thấp K lần, nghĩa là:
K
m
m
do
g
=
(II- 1)

Nh vậy sai số tổng hợp m
o
của lới khống chế bậc thấp đang xét sẽ là:
m
o
2
= m
g
2
+ m
đo
2
(II- 2)
Hoặc: m
o
= m
đo

2
K
1
1
+
( II- 3 )

Suy ra:
1
m
m
1

K
2
do
0









=
( II- 4 )
Khi:
.3,05.1
0
==
K
m
m
do
2.2,1.1
0
==
K
m
m
do

5.1,2.1
0
==
K
m
m
do
Trong thực tế thiết kế hệ thống khống chế thờng lấy K = 2
Đối với hệ thống khống chế gồm n bậc thì sai số tổng hợp của bậc thứ n
sẽ là:
m
on
2
= m
1
2
+ m
2
2
+ ... + m
n
2
( II- 5 )
Nếu hệ số suy giảm độ chính xác là nh nhau ở tất cả các bậc khống chế
thì ta có thể viết quan hệ dới dạng:

)1n(242
nn0
K
1

...
K
1
K
1
1mm

++++=
( II- 6 )
Hoặc
Nguyễn Văn Thụ 25 Lớp: Trắc Địa B K48