SLIDE bài GIẢNG TỔNG hợp môn TRẮC địa đại CƯƠNG

BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC


GIỚI THIỆU MƠN HỌC

Mơn học cung cấp cho sinh viên các vấn
đề:
Kiến thức chung
Dụng cụ và các phép đo cơ bản
Thành lập bản đồ địa hình và mặt
cắt
Trắc địa ứng dụng

2


CHƯƠNG 1
QUẢ ĐẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN

3


1.1 HÌNH DẠNG, KÍCH THƯỚC QUẢ ĐẤT
1.1.1 HÌNH DẠNG
Bề mặt trái đất thực có hình dạng lồi
lõm, gồ ghề, khơng có phương trình tốn
học đặc trưng
71% bề mặt là mặt nước biển
29% bề mặt còn lại là mặt đất
Chọn mặt nước biển trung bình yên
tĩnh biểu thị cho hình dạng quả đất gọi là

mặt geoid.
4


Geoid là mặt nước biển trung bình ,
yên tĩnh, xuyên qua các hải đảo và lục địa
tạo thành mặt cong khép kín (mặt thủy
chuẩn quả đất)
Geoid

5


Đặc điểm của mặt Geoid
Là mặt đẳng thế.
Mặt geoid không có phương trình
tốn học cụ thể.
Phương pháp tuyến trùng phương
dây dọi.
Công dụng của mặt Geoid
Xác định độ cao tuyệt đối của các
điểm trên bề mặt mặt đất.
Độ cao tuyệt đối của 1 điểm là
khoảng cách từ điểm đó đến mặt Geoid
theo phương dây dọi (H).
6


Việt Nam lấy mặt nước biển trung bình
tại trạm nghiệm triều ở Đồ Sơn, Hòn Dấu,

Hải Phòng làm mặt thủy chuẩn gốc (0m).
Các mặt thủy chuẩn không đi qua mặt
nước biển trung bình yên tĩnh gọi là mặt
thủy chuẩn quy ước. Độ cao xác định so với
các mặt này gọi là độ cao giả định (H’).
Do mặt geoid khơng có phương trình
bề mặt nên khơng thể xác định chính xác vị
trí các đối tượng mặt đất thơng qua mặt
geoid.
7


1.1.2 KÍCH THƯỚC
Nhìn tổng qt thì mặt geoid có hình
dạng gần giống với mặt ellipsoid.
b
a

Geoid

O

Elippsoid

Độ
ellipsoid

dẹt

a b


a

8


PT của ellipsoid
Ellipsoid quả đất có các đặc tính sau:

*

đất.

Khối lượng ellip bằng khối lượng quả

*

Mặt phẳng xích đạo của ellipsoid
trùng với mặt phẳng xích đạo của quả đất.

*

Trọng tâm ellip trùng với trọng tâm
quả đất.
* Tổng bình phương độ lệch giữa
ellipsoid và qủa đất là cực tiểu
9


1.1.2 KÍCH THƯỚC

Kích thước các ellipsoid đã và đang sử
dụng tại Việt Nam:
Tác giả

Quốc Nă Bán kính
Bán kính Độ dẹt
α
gia
m lớn a (m) nhỏ b (m)
Krasovsk Liên 194
6.378.24
6.356.863 1/298,3
i
Xô
0 5
(cũ)
WGS 84 Hoa Kỳ 198
6.378.13
6.356.752 1/298,25
4 7
,3
7

Trong trường hợp gần đúng có thể xem
quả đất là mặt cầu có bán kính trung bình
R  6371km
10


1.2 CÁC HỆ TỌA ĐỘ DÙNG TRONG

TRẮC ĐỊA
1.2.1 Hệ tọa độ địa lý (,  ):
Kinh tuyến: giao tuyến của mặt phẳng
chứa trục quay của quả đất với quả đất.
Kinh tuyến gốc: kinh tuyến qua đài thiên
văn Greenwich (Anh quốc).
Vĩ tuyến: giao tuyến của mặt phẳng
vng góc trục quay quả đất với quả đất.
Vĩ tuyến gốc (đường xích đạo): giao tuyến
mp vng góc trục quay tại tâm quả đất
với quả đất.
11


Kinh độ - Vĩ độ:

12


Kinh độ(): của 1 điểm là góc hợp bởi
mp chứa kinh tuyến gốc (greenwich) với
mp chứa kinh tuyến qua điểm đó.
Giá trị kinh độ: 00 Đ – 1800 Đ
00 T – 1800 T
Vĩ độ(): của 1 điểm là góc hợp bởi
phương dây dọi qua điểm đó với mp chứa
xích đạo.
Giá trị vĩ độ: 00 B – 900 B
00 N – 900 N
13

1.2.2 Hệ tọa độ vng góc phẳng
GAUSSPhép chiếu GAUSS:
KRUGER:
Chia trái đất thành 60 múi (60). Đánh
số thứ tự từ 1- 60
Múi 1: 00 – 60 đông
Múi 2: 60 đông – 120 đông
----------------------------------Múi 30: 1740 đông – 1800 đông
Múi 31: 1800 tây – 1740 tây

14


Cho ellip quả đất tiếp xúc bên trong
mặt trụ nằm ngang.

Chiếu lần lượt từng múi lên mặt trụ
ngang.
15


Khai triển mặt trụ ngang theo phương
dọc để được mặt phẳng chiếu.

16


Đặc điểm của phép chiếu

* Phép chiếu mặt trụ ngang, đồng góc.
* Trên mỗi múi chiếu, kinh tuyến trục
và xích đạo là các đường thẳng và vng
góc nhau.
* Đoạn thẳng nằm trên kinh tuyến trục
không bị biến dạng về độ dài, càng xa kinh
tuyến trục thì độ biến dạng độ dài càng lớn.
* Một đoạn thẳng bất kỳ khi chiếu lên
mp chiếu có số hiệu chỉnh độ dài do biến
dạng của phép chiếu là:y 2

S 

m
2

2R

.S

17


* Trong mỗi múi chiếu đường kinh
tuyến trục và đường xích đạo tạo thành
một hệ trục tọa độ vng góc phẳng Gauss
– Kruger.

18

* Từ năm 1975 – 2000, Việt Nam đã sử
dụng phép chiếu Gauss + ellipsoid quy
chiếu Krasovski tạo thành hệ tọa độ vng
góc phẳng HN – 72 .
Thí dụ:
M (x = 1220km; y =
18.465km)
Điểm M nằm trong múi chiếu 18,cách
đường xích đạo về phía Bắc 1220km,cách
đường kinh tuyến trục về phía Tây 35km.
19


1.2.3 Hệ tọa độ vng góc phẳng UTM
(Universal Transverse
Mercator)
Phép chiếu UTM:
Chia trái đất thành 60 múi (60). Đánh
số thứ tự từ 1- 60
Múi 1: 1800 tây – 1740 tây
Múi 2: 1740 tây – 1680 tây
----------------------------------Múi 31: 00 – 60 đông
Múi 60: 1740 đông – 1800 tây

20


Sử dụng mặt trụ ngang có bán kính
nhỏ hơn bán kính của quả đất,cắt quả đất

theo hai kinh tuyến cát tuyến cách đều
kinh tuyến trục 180km.

21


Chiếu từng múi lên mặt trụ, sau đó
khai triển mặt trụ theo phương dọc được
mặt phẳng chiếu.

22


Đặc điểm của phép chiếu
* Phép chiếu mặt trụ ngang, đồng góc.
* Trên mỗi múi chiếu, kinh tuyến trục
và xích đạo tạo thành các đường thẳng
vng
góckinh
nhau.
* Tại
tuyến trục hệ số biến dạng
độ dài k0 = 0,9996 (múi chiếu 30 có k0 =
0,9999).
* Tại hai kinh tuyến cát tuyến,hệ số
biến *dạng
dài bằng
Phépđộchiếu
UTM 1.
có độ biến dạng độ

dài phân bố đều hơn và có trị số nhỏ hơn so
với phép chiếu Gauss.
23


Mỗi múi chiếu có 1 hệ tọa độ

24


* Để thuận tiện cho việc sử dụng hệ
tọa độ chung trong khu vực và thế giới, từ
năm 2001 Việt Nam chuyển sang sử dụng
phép chiếu UTM + ellipsoid quy chiếu WGS84 tạo thành hệ tọa độ vng góc phẳng
VN - 2000 .
Thí dụ:
M (x = 1220km; y = 48.465km)
Điểm M nằm trong múi chiếu 48,cách
đường xích đạo về phía Bắc 1220km, cách
đường kinh tuyến trục về phía Tây 35km.
25