THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO VẼ MẶT BẰNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1200 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ KHÉP KÍN KHU VỰC TRUNG TÂM KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG – TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

CHƯƠNG I: CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Để phục vụ cho công tác quản lý đất đai, khảo sát thiết kế - thi công các công
trình, đo vẽ địa hình cũng như đo vẽ hiện trạng sử dụng đất. Việc thiết kế lưới
khống chế trắc địa là rất quan trọng và tất yếu. Lưới khống chế trắc địa bản đồ
nhằm mục đích tạo cơ sở thống nhất và chính xác về mặt toạ độ cho các điểm
khống chế. Ngày nay, với việc những công nghệ đo vẽ đã rất phát triển nên lưới
trắc địa có thể được xây dựng nhờ các công nghệ kỹ thuật hiện đại như các máy
kinh vĩ, máy thủy tĩnh và máy nivô.
Ngoài ra việc đo vẽ và tính toán sẽ giúp cho khả năng đo đạc ngoài trời được
nâng cao sau khi học môn Trắc địa và hiểu biết sâu hơn về cấu tạo và nguyên lý đo
góc bằng, đo góc đứng và đo cao trên máy kinh vĩ và máy nivô. Hơn hết cho chúng
ta khả năng và kinh nghiệm của khi đứng máy để đo. Tạo dụng được những kinh
nghiệm cho công việc đo đạc thành lập lưới khống chế trắc địa và khả năng đo vẽ
bản đồ sau này khi ra trường đi làm. Không những thế, việc nghiên cứu và đo vẽ
còn dúp cho người kỹ sư Quản lý đất đai hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động
của các loại máy đo vẽ nhằm khắc phục những lỗi cơ bản của máy khi đo, thành
thạo trong các kĩ thuật xử lý đối với các thiết bị máy móc hiện đại và bát kịp với
công nghệ kỹ thuật tiên tiến hiện nay.
Chính vì vậy mà tôi thực hiện đề tài: “ THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO
VẼ MẶT BẰNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1/200 BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ KHÉP KÍN KHU VỰC TRUNG TÂM KIỂM
ĐỊNH CHẤT LƯỢNG – TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ”, bằng hệ tọa độ giả
định.
2. Đối tượng nghiên cứu:
Đo vẽ lưới khống chế mặt bằng khu vực “ KHU VỰC TRUNG TÂM KIỂM

ĐỊNH CHẤT LƯỢNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ”, đồng thời nghiên cứu tính
Sv: Lê Kiều Anh

1

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
toán bình sai sau khi đo để thành lập lưới khống chế khép kín theo yêu cầu của bài
toán bình sai.
3. Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu nghiên cứu là thành lập được lưới khống

chế đồng thời trình bày rõ

về kinh nghiệm, cách đo vẽ thành lập lưới. Cùng với đó là thể hiện được quá trình
đo và số liệu xử lý về bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín.
Đồng thời thực nghiệm bài học thông qua quá trình đo đạc, kiểm chúng quá
trình đo và xây dựng kinh nghiệm đo thực tế để sau này có thể đo đạc thành lập
bản đồ địa chính một cách tốt hơn và chính xác.
4. Quan điểm nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu:
Việc nghiên cứu và đo vẽ lưới khống chế mặt bằng là công việc cơ bản của
công tác thành lập bản đồ địa chính đồng thời là cơ sở để thực hiện các nghiên cứu
khoa học khác có liên quan đến bản đồ học. Ngoài những lợi ích đó ra việc đo vẽ
còn giúp cho người đọc và nghiên cứu vị trí tương quan giữa các sự vật trên bản đồ
và thực địa một cách cụ thể và chính xác hơn.
Để thực hiện đề tài này, tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:Phương pháp đo đạc, khảo sát thực địa: nhằm đo đạc và lấy số liệu thực tế một

cách chính xác, làm cơ sở để thành lập lưới khống chế trắc địa và là nền tảng cho
thành lập bản đồ địa chính.
- Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu: nhằm phân tích, tổng hợp, đánh giá và
xử lý các số liệu, các tài liệu thu thập được để tính toán và thể hiện trên bản đồ.
5. Phạm vi nghiên cứu:
Đo vẽ về lưới khống chế của khu vực: “TRUNG TÂM KIỂM ĐỊNH CHẤT
LƯỢNG – ĐẠI HỌC VINH” đồng thời phân tích, tìm hiểu về công tác đo đạc của
máy kinh vĩ, ngoài ra còn xử lý số liệu sau khi tính toán bình sai sau đo.

Sv: Lê Kiều Anh

2

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
6. Nội dung Bài tập lớn:
Chương I:

Bài tập

Chương mở đầu.

Chương II: Cơ sở lý thuyết.
Chương III: Tính toán thực nghiệm
Chương IV: Kết luận, kiến nghị.

Sv: Lê Kiều Anh

3

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. Các dạng lưới khống chế trắc địa mặt bằng
Lưới khống chế mặt bằng được thành lập ở khu vực thành phố, khu công nghiệp,
khu năng lượng, sân bay, bến cảng , nhà máy thuỷ điện, cầu cống, đường hầm... là
cơ sở trắc địa phục vụ cho việc khảo sát, thiết kế và thi công xây dựng các công
trình. Lưới khống chế trắc địa công trình có thể được thành lập dưới dạng lưới tam
giác đo góc, lưới tam giác đo cạnh, lưới đo góc- cạnh kết hợp hoặc lưới đường
chuyền.
Lưới 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 nước. Mạng lưới 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 l ưới. Do vậy lưới khống chế mặt bằng cơ sở phải được xây dựng
bao trùm lên toàn bộ khu đo vẽ, trên cơ sở mạng lưới này, người ta sẽ chêm dày
mạng lưới để đảm bảo đủ mật độ điểm cho thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.
Mật độ điểm của lưới 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 lưới nhà

nước không nhỏ hơn 1điểm /5km, sau khi tăng dày phải đạt 4điểm/km, với khu vực
chưa xây dựng phải đạt 1điểm/km. Vị trí các điểm phải thuận lợi cho việc đo nối,
phát triển các cấp khống chế tiếp theo cũng như việc đo vẽ chi tiết sau này.
Lưới khống chế trắc địa dùng cho mục đích đo vẽ bản đồ địa hình được phát triển
theo nguyên tắc thông thường từ hạng cao đến hạng thấp, từ toàn diện đến cục bộ,
từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp. Lưới tam giác nhà nước được phân
thành các cấp hạng I, II, III, IV. Lưới khống chế mặt bằng được tăng dày bằng lưới
đường chuyền cấp 1, cấp 2, lưới giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc lưới tam giác. Trong
Sv: Lê Kiều Anh

4

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
thiết kế lưới cần chú ý đến khả năng sử dụng tối đa các điểm của lưới khống chế
nhà nước cho công tác đo vẽ.
Lưới khống chế mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu vực
xây dựng công trình được thiết kế theo hướng:
- Tối ưu hoá về độ chính xác: Lưới có độ chính xác cao nhất với chi phí lao động
và thời gian cho trước.
- Tối ưu hoá về giá thành: Lưới có độ chính xác cho trước với giá thành nhỏ nhất.
Lưới 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.
1.1 Phân loại lưới khống chế trắc địa mặt bằng theo quy mô và độ chính xác:
1.1.1. Lưới khống chế trắc địa nhà nước:
Lưới khống chế trắc địa nhà nước: của Việt Nam cả mặt phẳng và độ cao đều

được xây dựng theo 4 hạng tuần tự là hạng I, hạng II, hạng III, hạng IV. Lưới hạng
I phủ toàn bộ quốc gia, lưới hạng II được chêm dày vào lưới hạng I, sau đó chêm
dày thêm bằng lưới hạng III và hạng IV.
Lưới trắc địa mặt bằng bảo đảm mật độ điểm trung bình: 500km 2 có một điểm
hạng I, 120 điểm hạng II, 50km 2 có điểm hạng III và 10km 2 có một điểm hạng IV.
Khu vực quan trong có thể tăng mật độ điểm gấp 2 lần mật độ điển trung bình. Về
độ chính xác, lưới trắc địa mặt bằng của Việt Nam đảm bảo sai số tương hỗ vị trí
các điểm lân cận cùng hạng là 5 – 6 cm, tương ứng với sai số trung phương tương
đối cạnh hạng I là 1:400000, cạnh hạng IV là 1:70000.
1.1.2. Lưới khống chế trắc địa khu vực:
Lưới tọa độ mặt bằng khu vực được xây dựng 2 cấp: 1 và 2. Lưới khống chế
tọa độ khu vực thường là dạng lưới chêm dày vào giữa các điểm lưới tọa độ nhà
nước. mật độ điểm lưới tọa độ từ cấp 2 trở lên cần đảm bảo 4điểm/1km2 đối với
khu vực xây dựng và 1điểm/1km2 đối với khu vực chưa xây dựng. Sai số trung
phương vị trí điểm khống chế khu vực so với điểm khống chế nhà nước phải đảm
bảo không vượt quá 0.1mm tính theo tỉ lệ bản đồ cần thiết (Theo:Trắc Địa Cơ Sở,
Sv: Lê Kiều Anh

5

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
Tập 1-NXB GTVT).

Bài tập

1.1.3. Lưới khống chế đo vẽ:

Lưới khống chế đo vẽ: là lưới trắc địa chêm dày vào mạng lưới trắc địa nhà
nước và lưới trắc địa khu vực để đảm bảo đủ mật độ điểm phục vụ đo vẽ bản đồ
địa hình. Tỉ lệ bản đồ cần đo vẽ càng lớn thì mật độ điểm khống chế đo vẽ càng
cao.
Lưới khống chế đo vẽ là cấp lưới khống chế cuối cùng về tọa độ và độ cao phục
vụ trực tiếp cho việc đo vẽ bản đồ địa hình.
Lưới khống chế mặt bằng đo vẽ được thành lập theo phương pháp như: lưới tam
giác nhỏ, đường chuyền kinh vĩ, đường chuyền toàn đạc hoặc giao hội góc, giao
hội cạnh…Việc lựa chọn phương pháp thành lập lưới khống chế đo vẽ được dựa
trên đặc điểm địa hình, địa vật của khu đo, tỉ lệ bản đồ cần đo vẽ và phương pháp
đo vẽ thành lập bản đồ địa hình.
Lưới khống chế độ cao được

thành lập theo phương pháp đo cao hình học

hoặc đo cao lượng giác. Điểm khống chế đo vẽ cần có cả tọa độ mặt bằng và độ
cao nên khi dùng phương pháp đo cao lượng giác có thể kết hợp đo cao đồng thời
với đo khống chế mặt bằng.
Độ chính xác lưới khống chế đo vẽ phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ bản đồ địa hình
cần đo vẽ. người ta xây dựng lưới khống chế đo vẽ sao cho sai số tọa độ và độ cao
của các điểm khống chế ảnh hưởng không đáng kể đến độ chính xác bản đồ. Trong
quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình thường quy định:
- Sai số giới hạn vị trí điểm của lưới khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm
khống chế trắc địa cấp cao gần nhất không vượt quá 0.2mm tính theo tỉ lệ bản đồ
đối với vùng quang đãng và 0.3mm đối với vùng rừng núi.
- Sai số giới hạn về độ cao của điểm khống chế khống chế đo vẽ so với mốc thủy
chuẩn gần nhất không vượt quá 1/5 khoảng cao đều đường đồng mức với vùng
đồng bằng và 1/3 khoảng cao đều đường đồng mức đối với vùng núi.
Căn cứ vào yêu cầu độ chính xác kể trên, người ta thết kế sơ đồ lưới khống chế
đo vẽ và lựa chọn phương pháp đo, quy định độ chính xác đo đạc cho phù hợp

Sv: Lê Kiều Anh

6

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
nhằm đảm bảo chất lượng thành quả cuối cùng.

Bài tập

1.2. Phân loại lưới khống chế trắc địa theo phương pháp xây dựng lưới:
Lưới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
có thể được thành lập theo các phương pháp như tam giác, đa giác, giao hội và
phương pháp có ứng dụng công nghệ GPS.
1.2.1. Phương pháp lưới tam giác
a. Lưới tam giác đo góc

Hình 2.1: lưới tam giác đo góc
Các điểm 1, 2, 3, …, i trên mặt đất hợp thành một chuỗi tam giác(hình 2.1). Tiến
hành đo tất cả các góc trong mạng lưới tam giác và từ toạ độ điểm gốc, đo chiều
dài cạnh gốc, phương vị gốc ta tính ra được toạ độ các điểm trong mạng lưới.
- Ưu điểm: Lưới có kết cấu đồ hình chặt chẽ khống chế toàn bộ khu đo, trong
lưới có nhiều trị đo thừa nên có nhiều điều kiện để kiểm tra kết quả đo.
- Nhược điểm: Công tác chọn điểm rất khó khăn vì các điểm được chọn đòi hỏi
phải thông hướng nhiều nên việc bố trí mạng lưới khó khăn ở nơi có địa hình phức
tạp.

b. Lưới tam giác đo cạnh
Trong lưới tam giác đo cạnh, tất cả các cạnh của tam giác được đo (hình 2.). Lưới

Sv: Lê Kiều Anh

7

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
tam giác đo cạnh thường có ít trị đo thừa hơn lưới tam giác đo góc, độ chính xác
tính chuyền phương vị trong lưới tam giác đo cạnh kém hơn so với lưới tam giác đo
góc vì các góc trong lưới được xác định gián tiếp qua các cạnh đo, do vậy lưới tam
giác đo cạnh có độ tin cậy không cao. Trong điềukiện kỹ thuật như nhau thì lưới
tam giác đo góc vẫn có tính ưu việt hơn lưới tam giác đo cạnh.

Hình 2.2: lưới tam giác đo cạnh
- Ưu điểm: Độ chính xác các yếu tố trong lưới tam giác đo cạnh ít phụ thuộc vào
đồ hình hơn lưới tam giác đo góc. Với sự phát triển của các máy đo xa điện tử thì
phương pháp xây dựng lưới mặt bằng theo phương pháp lưới tam giác đo cạnh sẽ
mang lại hiệu quả kinh tế cao.
- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên không có điều kiện để kiểm tra chất
lượng đo trong lưới. Để có trị đo thừa và nâng cao độ chính xác của lưới tam giác
đo cạnh người ta thường chọn lưới có đồ hình bao gồm các đa giác trung tâm hay tứ
giác trắc địa hoặc lưới tam giác dày đặc với đồ hình phức tạp.
Như vậy thì sự thông hướng gặp rất nhiều khó khăn.
c. Lưới tam giác đo góc cạnh

Trong phương 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 lưới.
- Ưu điểm: Phương pháp đo góc cạnh kết hợp có kết cấu đồ hình chặt chẽ, có
nhiều trị đo thừa do vậy lưới cho độ chính xác cao hơn các phương pháp đã xét
Sv: Lê Kiều Anh

8

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
trên.

Bài tập

- Nhược điểm: Công tác bố trí lưới gặp nhiều khó khăn do phải thông hướng
nhiều, cùng một lúc phải xác định cả hai đại lượng là trị đo góc và trị đo cạnh nên
công tác ngoại nghiệp cũng như tính toán bình sai gặp nhiều khó khăn, phức tạp,
thời gian thi công bị kéo dài, kinh phí tốn kém.
1.2.2. Phương pháp lưới đa giác
Lưới đa giác (hay còn gọi là lưới đường chuyền) có dạng như (hình 2.3). Trong
lưới đo tất cả các góc ngoặt và các cạnh S.

Hình 2.3: lưới đường chuyền
- Ưu điểm: Khi khu đo là các thành phố, thị xã, làng mạc, vùng đông dân cư,
vùng đồi núi có địa hình, địa vật phức tạp, tầm thông hướng kém thì việc xây dựng
cơ sở khống chế mặt bằng dưới dạng lưới đường chuyền là phương án hợp lý
nhất ví tại một điểm chỉ phải thông hướng 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 phương pháp đa giác đang được
ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản suất.
- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài thực địa,
kết cấu đồ hình yếu hơn lưới tam giác.
1.2.3. Phương pháp giao hội góc thuận
Giả sử ta có 2 điểm A và B đã biết toạ độ (hình 2.4), để xác định điểm P bằng
Sv: Lê Kiều Anh

9

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
phương pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc α,β.
Toạ độ điểm P được xác định trực tiếp từ (X, Y), (X, Y) và α, β theo công thức
IUNG:
XP =
YP =

XA. cot gβ + XB. cot gα + (YB − YA)
cot gα + cot gβ

(2.1)

YA. cot gβ + YB cot gα + ( XB − XA)
cot gα + cot gβ

(2.2)

Y
Hình 2.4 Tọa độ góc thuận
- Ưu điểm:ở những nơi địa hình, địa vật ít bị che khuất thông hướng dễ dàng thì
ta áp dụng được phương pháp giao hội là rất thuận tiện cho việc phát triển lưới.
- Nhược điểm: Phương pháp giao hội có độ chính xác không cao nên chỉ dùng
trong trường hợp thành lập lưới đo vẽ.

1.2.4. Phương pháp xây dựng lưới trắc địa có ứng dụng công nghệ GPS

Sv: Lê Kiều Anh

10

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
Lưới GPS là lưới trắc địa không gian trong hệ toạ độ WGS- 84 (World Geodetic
System – 84).
Lưới GPS nói chung không khác nhiều so với mạng lưới trắc địa truyền thống.
Lưới gồm các điểm được chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên các công
trình vững chắc, kiên cố. Các điểm của lưới GPS được liên kết với nhau bởi các
cạnh đo độc lập. Nhờ các cạnh đo này, toạ độ, độ cao của các điểm GPS sẽ được
tính. Các cạnh được 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 lưới GPS.
Độ chính xác lưới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lưới, do vậy việc chọn
điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lưới 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
phương pháp truyền thống. Cụ thể là:
- Vị trí điểm được chọn phải cách xa các khu vực phát sóng như trạm điện, trạm
phát thanh, truyền hình… để giảm các nguồn gây nhiễu tín hiệu.
- Cần lưu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trời thuận tiện cho việc thu tín
hiệu vệ tinh. Không đặt máy thu GPS dưới các dặng cây, các tán cây, dưới chân các
toà nhà cao tầng … tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnh hưởng đến kết
quả đo GPS. Tốt nhất nên bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầu trời không nhỏ
hơn 1500 hoặc 1400.
Vị trí đặt máy thu GPS cũng không quá gần các bề mặt phản xạ như các cấu kiện
kim loại, các hàng rào, mặt nước… để tránh hiện tượng đa đường dẫn.
Nếu đảm bảo được các yêu cầu nêu trên thì ngoài các nguồn sai số cơ bản ảnh
hưởng đến chất lượng đo GPS sẽ được giảm thiểu.
Các điểm GPS không cần thông hướng với nhau, yêu cầu thông hướng giữa một
cặp điểm trong lưới GPS được đặt ra khi phát triển lưới cấp thấp hơn. Các cặp điểm
thông hướng này được sử dụng để đo nối phương vị.
- Ưu điểm: Lưới được xây dựng bằng phương pháp GPS có ưu điểm là không đòi
Sv: Lê Kiều Anh

11

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn

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 lưới đạt độ
chính xác cao.
Ở nước ta đã sử dụng công nghệ GPS để thành lập hệ thống toạ độ cơ bản nhà
nước phủ trùm toàn bộ lãnh thổ và lãnh hải. Ngoài ra công nghệ GPS còn được áp
dụng để thành lập lưới 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 như công trình thuỷ lợi, thuỷ điện …
- Nhược điểm: Thiết bị thu tín hiệu vệ tinh GPS khá đắt tiền nên hiệu quả kinh tế
mang lại chưa cao.
2. Lưới đường chuyền kinh vĩ khép kín
2.1.Khái niệm đường chuyền kinh vĩ :
Tập hợp các điểm được liên kết với nhau bởi các đoạn thẳng kẹp giữa là các góc
phẳng tạo thành đường gẫy khúc hoặc duỗi thẳng. Các góc phẳng đo bằng máy
kinh vĩ với sai số trung phương đo góc mβ = ± 30’’, các cạnh đo bằng thước thép
hoặc các máy đo xa quang điện với sai số trung phương tương đối 1/T = 1/2000,
tập hợp các điểm này gọi là đường chuyền kinh vĩ.
2.2.Phạm vi ứng dụng:
Đường chuyền kinh vĩ là một dạng của lưới khống chế đo vẽ, được áp dụng phổ
biến ở những nơi rậm rạp, tầm nhìn khó khăn, được đặt theo hướng của các công
trình dạng thẳng phục vụ trực tiếp cho đo vẽ bản đồ.

Hình 2.5 : Đồ hình cơ bản của đường chuyền kinh vĩ:

Sv: Lê Kiều Anh

12

Lớp: trắc địa (114)-02

Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Đường chuyền khép kín

Đường chuyền phù hợp

Đa giác trung tâm

Chuỗi tam giác

Tứ giác trắc địa

BẢNG 2.1: MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ

Sv: Lê Kiều Anh

13

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Tỷ lệ đoChiều dài đường chuyềnfβ

vẽ
1:M

fs(m)

1/T

(km)
Khu vực đã xâyKhu vực chưa xâyKhu vực đã xâyKhu vực chưa xây
dựng

1/500

0.6

dựng
1.2

1/1000
1/2000
1/5000

1.2
2.0
4.0

1.8
3.0
6.0

dựng
1'.(n)1/2
1'.(n)1/2
1'.(n)1/2
1'.(n)1/2

0.3

dựng
0.4

1/2000

0.4
0.6
1.2

0.6
0.9
1.8

1/2000
1/2000
1/2000

2.3. Các bước xây dựng lưới khống chế:
● Bước 1: Thiết kế kĩ thuật :
Căn cứ vào mục đích thành lập bản đồ tiến hành khào sát các loại tư liệu ,tài
liệu trắc địa đồng thời đánh giá khả năng từng loại tài liệu làm cơ sở phương pháp
xây dựng lưới khống chế và thiết kế sơ bộ hệ thống lưới khống chế, đồng thời xác

định khối lượng thực hiện dựa vào quy mô, diện tích của khu vực đo vẽ tỷ lệ bản
đồ cần thành lập ,quy chuẩn kĩ thuật ( quy phạm thành lập). Trên cơ sở khối lượng
xác định và kết quả khảo sát thực tế tiến hành lựa chọn phương pháp xây dựng lưới
khống chế đồng thời ước tính về thời gian ,con người ,phương tiện thiết bị và kinh
phí thực hiện nếu như được phê duyệt thì ta sẽ tiến hành khảo sát chọn điểm chôn
mốc.
Dựa vào tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ và yêu cầu độ chính xác vị trí điểm đường
chuyền mà người ta xác định một số tiêu chí cơ bản của đường chuyền kinh vĩ. Các
đường chuyền được thiết kế đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định trong quy
phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn:
- Chiều dài cạnh trung bình 150m – 250m.
- Cạnh dài nhất không vượt quá 350m.
- Cạnh ngắn nhất không ngắn hơn 20m.

Sv: Lê Kiều Anh

14

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
- Sai số trung phương đo góc 30’’.

Bài tập

- Sai số khép tương đối giới hạn 1:2000 hoặc 1:1000.
Tổng chiều dài cạnh của đường chuyền kinh vĩ khép kín dạng phù hợp không
vượt quá quy định của bảng sau:

BẢNG 2.2: YÊU CẦU CHIỀU DÀI ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ
Tỷ lệ bản đồ

Khu vực quang đãng

Khu vực rừng núi

1:500

0,6km

1,0km

1:1000
1:2000
1:5000

1,2km
2,0km
4,0km

1,5km
3,0km
5,0km

Đối với tuyến đường chuyền nối 2 điểm nút thì chiều dài đường chuyền phải
giảm đi 30% so với quy định của bảng trên.
● Bước 2: Khảo sát chọn mốc
Sau khi thiết kế, ta đem bản thiết kế ra thực địa khảo sát lại vị trí các điểm và
chọn điểm chính thức. Điểm đường chuyền phải đặt trên nền đất vững chắc đảm

bảo thông hướng với các điểm bên cạnh để dễ dành đặt máy đo góc và đo dài các
cạnh.
Tại các điểm đường chuyền phải chọn mốc để đánh dấu vị trí điểm. tùy theo yêu
cầu của công việc mà có thể sử dụng loại mốc tạm thời bằng cọc gỗ hoặc loại mốc
sử dụng lâu dài bằng bê tông. Cọc gỗ có đường kính 5 – 8cm, dài 40 – 60cm, trên
đầu cọc có đóng đinh sắt nhỏ làm tâm mốc. Mốc bê tông có dạng là trên đỉnh có
gắn lõi thép hoặc dấu sứ có dấu thập làm dấu tâm mốc.

● B3: Đo lưới khống chế bằng hai phương pháp GPS và đường chuyền
Đo đạc bằng GPS :Việc xây dựng lưới khống chế bằng công nghệ GPS đòi hỏi
phải đo nối ít nhất 2 điểm hạng cao không quá 10km ,thời gian đo tối thiểu 60' với
số lượng vệ tinh khỏe ≥4 ,ngưỡng góc cao của vệ tinh >15 0 .Trình tự các bước phải

Sv: Lê Kiều Anh

15

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
được thự hiện các thao tác :

Bài tập

Dọi tâm cân bằng máy.
+ Đo chiều cao angten ở vào thời điểm đầu và cuối của ca đo.
+ Nhập số liệu điểm trạm đo.
+ Kiểm tra nhiệt độ ,Áp suất váo thời điểm đầu và cuối của ca đo.

+ Thu tín hiệu.
+ Lưu tín hiệu và kết thúc ca đo.
Đo đạc bằng phương pháp đường chuyền :
+ Đo ngắm phải khách quan, tỉ mỉ và chính xác. Thực hiện đúng các quy định về
trình tự thao tác, ghi sổ rõ ràng, sạch sẽ. Không được sửa chữa các số liệu đo đạc,
các phương tiện thiết bị phải được kiểm nghiệm trước khi đo đạc.
+ Kết quả công tác đo đạc chỉ được đưa vào tính toán bình sai khi đã được kiểm tra
nghiệm thu đầy đủ.
+ Đã được kiểm tra lại các kĩ thuật cơ bản .
+ Tính số cải chính các số hiệu chỉnh theo từng phương tiện thiết bị đo . Tọa độ
các điểm khởi tính phải được tính chuyển về múi chiếu 3 0 phù hợp với kinh tuyến
trục theo quy định cho từng tỉnh.
● Bước 4: Tính Toán Bình Sai : Bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín
● bước 5: Kiểm tra, nghiệm thu.
2.4. Các bước tính bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín:
B1.Tính sai số khép góc:
f β= ∑βđo - 1800(n-2)

Trong đó n là số góc đo hoặc số cạnh đo.
Nếu f β < ± 60 n thì tiếp tục bình sai.
Ngược lại phải kiểm tra lại số liệu hoặc tiến hành đo lại.
B2.số hiểu chỉnh góc bằng:

B3.Tính giá trị góc bằng sau hiểu chỉnh :
Sv: Lê Kiều Anh

16

Lớp: trắc địa (114)-02

Trường Đại học Vinh
lớn
Βihc= βi đo + Vβ

Bài tập

β1hc = β1đo + Vβ
β2hc = β2 đo+ Vβ
β3hc = β3đo + Vβ
β4hc = β4đo + Vβ
B4.Tính góc phương vị của các cạnh :
α23=α12+1800-β2ph.(hiệu chỉnh)
α34=α23+180- β3ph(hiệu chỉnh)
α41=α34+180- β4ph(hiệu chỉnh)
B5.Tính số gia tọa độ của các cạnh :
∆x12 = d12.cosα12

∆y12= d12.sinα12

∆x23 = d23.cosα23

∆y23 = d23.sinα23

∆x34 = d34.cosα34

∆y34 = d34.sinα34

∆x41 = d41.cosα41

∆y41 = d41.sinα41

B6. Tính sai số khép chiều dài :
fs =

fx2 + f y2

fx=∑Δx

;

fy=∑Δy

Nếu fs/d ≤ 1/2000 đối với vùng đồng bằng
Và ≤ 1/1000 đối với vùng đồi núi
Thì tiếp tục bình sai, nếu giá trị lơn hơn mức cho phép tiến hành kiểm tra hoặc
đo lại.
B7.Tính số hiểu chỉnh số gia tọa độ:
VΔx12=

− fx
d12
∑d

− fy
d12
VΔy12= ∑ d

B8. Tính số gia tọa độ sau bình sai:
Δx12' = Δx12 + VΔx12

Δy12'= Δy12 + VΔy12
Sv: Lê Kiều Anh

17

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
Tương tự tính Δx23', Δx34', Δx41'

Bài tập

Δy23', Δy34', Δy41'
Kiểm tra: ∑Δx' = 0
∑Δy' = 0
B9. Tính tọa độ các điểm của lưới không chế:
X2 = X1+ Δx12'
Y2 = Y1+ Δy12'
X3 = X2 + Δx23'
Y3 = X2 + Δy23'
X4 = X3+ Δx34'
Y4 = Y3+ Δy34'
Kiểm tra:

X1 = X4+ Δx41'
Y1 = Y4+ Δy41'

3. Lý thuyết đo đạc

3.1. Công tác dựng máy kinh vĩ:
3.1.1. Các thao tác khi sử dụng máy kinh vĩ (Định tâm, cân máy, ngắm) :
- Định tâm:
+ Đặt giá 3 chân tạo thành 1 tam giác đều, tâm là điểm gốc
+ Đặt máy lên giá 3 chân, xê dịch máy cho trục đứng của máy vào đúng tâm
điểm gốc.
- Cân máy:
+ Cân máy theo ống thủy tròn
Vặn hai ốc cân 1 và 2 ngược chiều nhau sao cho bọt thủy tròn vào giữa đường
trung trực của đoạn 12. Vặn ốc thứ 3 sao cho bọt thủy tròn chạy vào điểm không.

Sv: Lê Kiều Anh

18

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Hình 2.6 Ống thủy tròn
+ Cân máy theo ống thủy dài
• Đặt ống thủy dài // với đường thẳng nối hai ốc cân máy. Vặn 2 ốc ngược chiều
nhau để bọt thủy dài vào giữa
• Xoay ổng thủy dài một góc 90°. Chỉ vặn ốc cân thứ ba để bọt thủy dài vào giữa

Hình 2.7 cân bọt thủy dài

- Thao tác ngắm:
+ Quay máy hướng về mục tiêu, sử dụng khe ngắm sơ bộ để bắt mục tiêu.
+ Khóa chặt chuyển động ngang và chuyển động đứng.
Sv: Lê Kiều Anh

19

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
+ Vặn thị kính để nhìn rõ dây chữ thập.

Bài tập

+ Vặn ốc điều quang để nhìn vật rõ nét.
+ Vặn ốc vi động ngang và ốc vi động đứng để đưa mục tiêu trùng với tâm
chữ thập.

Hình 2.8 Thao tác ngắm
3.1.2. Kiểm nghiệm và điều chỉnh trục ống thủy dài vuông góc với trục quay
của máy :
+ Để ống thủy dài // với 2 ốc cân. Vặn 2 ốc ngược chiều nhau đưa bọt thủy vào
giữa
+ Quay máy 90°, vặn ốc cân thứ 3 đưa bọt thủy vào giữa
+ Quay máy 180°, nếu bọt thủy vẫn ở giữa thì đường chuẩn ống thủy dài đã
vuông góc với trục đứng của máy. Nếu bọt thủy dài chưa vào giữa thì vặn ốc thứ 3
đưa bọt thủy về ½ khoảng sai.
+ Dùng tăm chỉnh để nâng hay hạ một đầu của ống thủy để đưa bọt thủy vào

Sv: Lê Kiều Anh

20

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Hình 2.9 Điều chỉnh bọt ống thủy dài
3.1.3. Trục ngắm ống kính vuông góc với trục quay ống kính (2c) :
Ngắm điểm M cách máy khoảng 30m, ngắm ở vị trí thuận kính được T,
ngắm ở vị trí đảo kính được P.
Nếu T và P chênh đúng 180° thì thỏa mãn. Nếu không thì ta làm như sau:
Tính: 2C = Tr – Ph ± 180°
Nếu 2C ≤ 2t thì thỏa mãn, nếu 2C ≥ 2t thì điều chỉnh như sau:
(với 2t: là độ chính xác bộ phận đọc số trên vành độ ngang
2c: là sai số ngắm hướng).
Xác định góc đúng β = (T+P):2
Để máy ở vị trí thuận kính, dùng ốc di động của du xích đưa vạch chuẩn về
trị số β. Điểm M sẽ lệch khỏi tâm chữ thập, ta nới lỏng 4 ốc của kính chữ thập rồi
xoay kính chữ thập sao cho tâm chữ thập trùng với điểm A

Sv: Lê Kiều Anh

21

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Hình 2.10 Vị trí thuận kính và đảo kính
3.1.4. Trục quay của ống kính vuông góc với trục đứng của máy (2i) :
Đặt máy cách tường 30m, ngắm điểm M tương đối cao, khóa chuyển động
ngang, đưa ống kính về vị trí nằm ngang, đánh dấu được điểm A.
Đảo ống kính, làm như trên đánh dấu được điểm B.
Nếu A và B trùng nhau thì thỏa mãn, nếu không thì làm như sau:
Đánh dấu điểm M’ là điểm giữa của A và B.
Đưa trục ngắm về điểm M’.
Sau đó đưa ống kính ngắm lên điểm M thấy điểm M lệch ra ngoài tâm chữ
thập. Dùng ốc điều chỉnh trên giá đỡ để đưa ống kính ngắm đúng điểm M.

Sv: Lê Kiều Anh

22

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Hình 2.11 Trục ngắm ống kính vuông góc với trục đứng của máy
3.1.5. Dây đứng của dây chữ thập vuông góc với trục quay ống kính :
-

Định tâm, cân máy, đưa ống kính ngắm điểm M.

-

Cố định vành độ ngang, vành độ đứng, dùng ốc vi động đứng đưa ống kính

từ từ lên và xuống.
-

Nếu dây đứng của chữ thập luôn trùng với điểm ngắm thì điều kiện thỏa

mãn. Nếu không thì nới lỏng ốc điều chỉnh trên dây chữ thập, xoay vòng dây chữ
thập để cho dây đứng thật thẳng đứng.
3.2. Đo góc bằng
Trong trắc địa, góc bằng dùng để tính chuyển góc định hướng và chiều dài cho
các cạnh rồi từ đó tính các gia số tọa độ (∆x, ∆y) và tọa độ X, Y cho các điểm. Góc
đứng dùng để tính chênh cao h giữa các điểm theo phương pháp đo cao lượng giác,
từ đó tính độ cao H cho các điểm. Máy chuyên dụng để đo góc bằng và góc đứng
là máy kinh vĩ điện tử NiKon – NE103.
3.2.1. Phương pháp đo góc đơn cung :
 Nguyên lý đo
Áp dụng để đo góc bằng tại một trạm đo có hai hướng:
Giả sử có ba điểm A, C, B nằm ở những độ cao khác nhau trên mặt đất (Hình
2.12).

Chiếu ba điểm này lên mặt phẳng ngang Po theo phương đường dây dọi, ta
Sv: Lê Kiều Anh

23

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
được ba điểm tương ứng là a, c, b. Góc nhị hợp bởi mặt phẳng ngắm [Aacc’] và
[Bbcc’] là góc bằng β cần đo.
Để đo góc bằng, người ta dùng một bàn độ ngang đặt sao cho tâm của nó
nằm trên đường dây dọi cc', hai mặt phẳng ngắm [Aacc’] và [Bbcc’] sẽ cắt bàn độ
ở hai giao tuyến có trị số tương ứng là a và b, trị số góc bằng cần đo là β = b - a.

Hình 2.12: Góc đơn cung.
3.3. Đo góc đứng:
Góc hợp bởi hướng ngắm c'A với đường ngang HH' gọi là góc đứng của
hướng CA (hình 2.12). Góc đứng nhận giá trị từ 0 0đến 900và có thể dương hoặc
âm. Nếu điểm ngắm phía trên đường ngang thì góc đứng sẽ có dấu dương và nằm
phía dưới sẽ có dấu âm. Để đo góc đứng, người ta sử dụng một bàn độ đứng có
đường kính nằm ngang mang trị số hai đầu 00-1800 hoặc 900-2700 và vạch chuẩn
hoặc vạch "0" trên thang đọc số bàn độ đứng. Số đọc trên bàn độ đứng khi ống
kính nằm ngang và vạch chuẩn hoặc vạch 0 trên thang đọc số cân bằng được gọi là
số đọc ban đầu MO. Trị số góc đứng V là hiệu số giữa số đọc MO với trị số của
hướng ngắm tới mục tiêu đọc trên bàn độ đứng .
-

Những yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác trong đo góc ( góc bằng, góc

đứng) :
+ Sai số do máy ( các điều kiện kiểm nghiệm)
+ Sai số do định tâm chệch
+ Sai số do bắt chệch mục tiêu
+ Sai số do đọc số
Sv: Lê Kiều Anh

24

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
+ Sai số do ảnh hưởng bên ngoài (chọn thời điểm thích hợp để đo, tránh đo
lúc trời quá nắng, gió to…
3.4. Đo dài:
Độ dài là một trong ba đại lượng để xác định vị trí không gian của các điểm
trên mặt đất, nó là là một yếu tố cơ bản trong trắc địa.
Giả sử A và B nằm ở những độ cao khác nhau trên mặt đất. Do mặt đất nghiêng
nên khoảng cách AB là khoảng cách nghiêng và ký hiệu là S. Khi chiếu hai điểm
này xuống mặt phẳng nằm ngang Po theo phương đường dây dọi sẽ được hình
chiếu tương ứng của chúng là A0 và B0, khoảng cách A0B0 là khoảng cách ngang và
kí hiệu là D.(Hình 2.13).

Hình 2.13: Chiếu hình.
Độ dài một đoạn thẳng có thể được đo trực tiếp hoặc gián tiếp. Đo dài trực tiếp

là phép đo trong đó dụng cụ đo được đặt trực tiếp liên tiếp trên đoạn thẳng cần đo,
từ số liệu và dụng cụ đo sẽ xác định được độ dài đoạn thẳng. Trong thực tế thường
áp dụng phương pháp đo dài trực tiếp bằng thước thép.
Đo dài gián tiếp là phép đo để xác định một số đại lượng dùng tính độ dài của
đoạn thẳng cần xác định. Có nhiều phương pháp đo dài gián tiếp như: đo dài bằng
máy quang học, đo dài bằng các loại máy đo dài điện tử, đo bằng công nghệ GPS...
3.4.1 Đo dài trực tiếp bằng thước thép:
Đo dài với độ chính xác thấp hơn 1/2000
Dụng cụ đo: Thước thép thường. Thước thép thường là loại thước có độ dài
20m, 30m hoặc 50m; trên toàn bộ chiều dài thước chỉ khắc vạch đến đơn vị "cm".

Sv: Lê Kiều Anh

25

Lớp: trắc địa (114)-02