Một số giải pháp kỹ thuật để thành lập bản đồ địa hình bằng công nghệ ảnh số phục vụ công tác phòng chống thiên tai

bộ giáo dục và đào tạo
TRNG I HC M - ĐỊA CHẤT

Mẫu Báo cáo (bìa mềm)
LƯU HẢI ÂU

MéT Sè GI¶I PHáP Kỹ THUậT Để THàNH LậP
BảN Đồ ĐịA HìNH BằNG CÔNG NGHệ ảNH Số PHụC Vụ
CÔNG TáC PHòNG CHốNG THIÊN TAI

LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT

Hà nội - 2010



bộ giáo dục và đào tạo
TRNG I HC M - ĐỊA CHẤT

Mẫu Báo cáo (bìa mềm)
LƯU HẢI ÂU

MéT Sè GI¶I PHáP Kỹ THUậT Để THàNH LậP
BảN Đồ ĐịA HìNH BằNG CÔNG NGHệ ảNH Số PHụC Vụ
CÔNG TáC PHòNG CHốNG THIÊN TAI

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
Mã số:
60.44.76

LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. VŨ HUẤN

Hµ néi - 2010



1

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng 12 năm 2010

Tác giả luận văn

Lưu Hải Âu


2
MỤC LỤC
Lời cam đoan

1

Mục lục

2

Danh mục các hình vẽ

4

Danh mục các bảng biểu

5

Mở đầu

6

Chương 1: Những vấn đề chung về bản đồ địa hình

10

1.1. Khái niệm chung về bản đồ địa hình

10

1.2. Nội dung của bản đồ địa hình

10

1.3. Độ chính xác của bản đồ địa hình

16

1.4. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình

17

Chương 2: Phương pháp sử dụng ảnh hàng không – vũ trụ để thành

23

lập bản đồ địa hình
2.1. Phương pháp thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo ảnh số

23

2.1.1. Khái niệm về ảnh số

23

2.1.2. Hệ thống trạm đo vẽ ảnh số

27

2.1.3. Một số kỹ thuật xử lý ảnh số

33

2.1.4. Kỹ thuật khớp ảnh

35

2.1.5. Quy trình đo vẽ bản đồ địa hình bằng phương pháp đo ảnh

39

2.2. Sử dụng ảnh vũ trụ để xác định các yếu tố địa vật trên bản đồ địa hình

46

2.2.1. Khái niệm chung về viễn thám

46

2.2.2. Tính năng một số ảnh vệ tinh được sử dụng

47

2.2.3. Sơ đồ công nghệ xác định các yếu tố địa vật từ bình đồ ảnh vệ tinh

48

trực giao
Chương 3: Thực nghiệm quy trình cơng nghệ ứng dụng ảnh hàng
khơng - vũ trụ để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 phục vụ
nghiên cứu sạt lở đất.

66


3

3.1. Khái quát chung khu vực thực nghiệm

66

3.2. Tình hình tư liệu trắc địa – bản đồ khu vực thực nghiệm

69

3.3. Thực nghiệm thành lập BĐĐH bằng cách sử dụng tư liệu ảnh hàng

70

không – vũ trụ
3.3.1. Sử dụng ảnh hàng không tỉ lệ nhỏ để đo vẽ các yếu tố độ cao và

71

đường đồng mức cho việc thành lập bản đồ địa hình vùng đồi núi tỉ lệ
1/10.000.
3.3.2. Thành lập bình đồ ảnh vũ trụ chụp từ ảnh vệ tinh SPOT-5 để xác

75

định các yếu tố địa vật phục vụ cho thành lập bản đồ 1/10.000.
3.3.3. Thành lập BĐĐH bằng cách chồng xếp phần địa hình và địa vật

77

KẾT LUẬN

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

81

PHỤ LỤC

82


4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan về các phương pháp thành lập bản đồ

18

Hình 2.1: Hệ thống thơng tin của cơng nghệ ảnh số

27

Hình 2.2: Sơ đồ của trạm đo ảnh số

30

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình đo vẽ bản đồ địa hình (phần đường bình độ và

39

độ cao) bằng phương pháp ảnh số

Hình 2.4: Sơ đồ quy trình cơng nghệ thành lập bản đồ địa hình

51

(phần địa vật) từ ảnh vệ tinh
Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Ngun

67

Hình 3.2: Quy trình cơng nghệ ứng dụng ảnh hàng không - vũ trụ để

70

thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000
Hình 3.2: Một phần nền địa lý với yếu tố đường bình độ và điểm độ cao

77

Hình 3.3: Ảnh vệ tinh chụp khu vực Thái Nguyên

78

Hình 3.4: Một phần bản đồ nền với các yếu tố địa vật

78

Hình 3.5: Chồng xếp yếu tố địa hình và địa vật

79

5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Một số máy quét chuyên dùng trong đo vẽ ảnh số với các

29

thông số kỹ thuật
Bảng 2.2: Các phần mềm xử lý ảnh trên trạm ảnh số

32

Bảng 2.3: Các phần mềm thuộc hệ phần mềm MGE

32


6

MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài.
Nước ta ở vùng nhiệt đới gió mùa, cùng với sự tác động khai thác bừa
bãi của con người đối với tài nguyên thiên nhiên như chặt phá rừng bừa bãi,
khai thác các tài ngun thiên nhiên khơng có kế hoạch...nên hàng năm hiện
tượng thiên tai như lũ quét, sạt lở đất xảy ra nhiều nơi ảnh hưởng không nhỏ
đến đời sống kinh tế xã hội.
Sạt lở đất xảy ra khi đất, bùn và đá chuyển động rất nhanh từ trên sườn
dốc, mái dốc xuống.
Sạt lở đất thường xuất hiện ở các khu vực đồi núi, có khi cịn trượt xa
đến hàng km.

Sạt lở đất hay xảy ra ở các tuyến đường giao thông, các tuyến đê ven
làng, bản. Sạt lở đất ở các triền đồi núi thường làm mất một phần mặt đường
hoặc cả đoạn đường phá hoại cả một tuyến đường, gây ách tắc vận chuyển và
gây lên hệ quả kinh tế xã hội nghiêm trọng.
Sạt lở đất thường xảy ra một cách bất ngờ sau một hoặc nhiều sự kiện tự
nhiên như: Là kết quả của những chấn động tự nhiên của trái đất, làm mất sự
liên kết của đất và đá trên sườn núi, có thể xảy ra khi có mưa rất to hoặc lũ lụt
lớn làm cho đất đá bão hịa nước, khơng cịn sự kết dính và trơi xuống, do trọng
tải lớn đặt trên sườn dốc (như các cơng trình dựng) hoặc do mưa to trên vùng
rừng bị chặt phá, do dòng chảy bị thay đổi dưới tác động của con người cũng
có thể gây ra sạt lở đất.
Sạt lở đất có thể làm chết người và gây thương tật cho con người, gây
thiệt hại nghiêm trọng về nhà cửa, tài sản của nhân dân và làm tắc nghẽn giao
thong, đất trồng trọt bị đất đá vùi lấp, khơng cịn sử dụng được nữa
Để có những phương án nhằm hạn chế tác hại của thiên tai như lũ quét,
sạt lở đất,… chúng ta cần phải nhanh chóng có được bản đồ địa hình tỉ lệ lớn
cho những vùng có nguy cơ này. Để thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ lớn chúng


7
ta có nhiều phương án thực hiện, nhưng phương án mà chúng ta vẫn thường
áp dụng là bay chụp ảnh mới và điều vẽ ngoại nghiệp thì chi phí rất lớn vì địa
hình vùng này tương đối khó khăn, phức tạp.
Cơng tác phịng chống thiên tai hiện nay được tiến hành ở những cấp
độ và khía cạnh khác nhau khơng chỉ ở nước ta mà cịn trên tồn thế giới. Tuy
nhiên, vì sự biến đổi của khí hậu tồn cầu, các hiện tượng khí hậu cực đoan
ngày càng gia tăng nên các tai biến thiên nhiên xảy ra ngày càng nhiều và khó
dự báo.
Với những ưu thế của ảnh vệ tinh như lượng thông tin phong phú được
thu trên nhiều dải sóng với độ phân giải khơng gian khác nhau, từ trung bình

đến siêu cao với chu kì lặp từ một tháng đến một vài ngày. Với công nghệ xử
lý và khai thác ảnh viễn thám có hiệu quả, các phần mềm chuyên dụng khá
hiện đại, tư liệu viễn thám đang được sử dụng như một nguồn cung cấp thông
tin đa dạng, hiệu quả và kịp thời cho các nghiên cứu về thiên tai. Đặc biệt, với
khả năng tích hợp phương pháp viễn thám với các chức năng phân tích thơng
tin của GIS thì việc nghiên cứu và thành lập bản đồ địa hình phục vụ cơng tác
phịng chống thiên tai sẽ đạt hiệu quả cao hơn, nhanh chóng hơn.
Xuất phát từ tình hình trên, chúng tơi đã lựa chọn đề tài “Một số giải
pháp kĩ thuật để thành lập bản đồ địa hình bằng cơng nghệ ảnh số phục vụ
cơng tác phịng chống thiên tai ”. Vùng thử nghiệm là vùng đất bị ảnh hưởng
nhiều tai biến thiên nhiên như tỉnh Thái Nguyên.
Luận văn đề xuất một số giải pháp nhằm khắc phục những khó khăn
nêu trên bằng cách sử dụng các loại ảnh hàng không (kể cả ảnh hàng không tỉ
lệ nhỏ) đã chụp trước đây để vẽ đường bình độ, và bổ sung các yếu tố địa vật
bằng bình đồ ảnh viễn thám có độ phân giải cao. Bằng giải pháp này chúng ta
có thể vẽ được bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 với các yếu tố địa vật được cập
nhật mới nhất.


8
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài.
- Đưa ra các giải pháp kĩ thuật xây dựng bản đồ địa hình phục vụ cơng
tác phịng chống tai biến thiên nhiên.
- Đề tài đề cập đến việc sử dụng hệ thống thông tin địa lý để xây dựng
bản đồ địa hình phục vụ cơng tác phịng chống tai biến thiên nhiên.
- Thực nghiệm với tỉnh Thái Nguyên
3. Phạm vi nghiên cứu.
- Khu vực thực nghiệm là vùng đã bị ảnh hưởng nhiều bởi các tai biến
thiên của nước ta là tỉnh Thái Nguyên
- Thông qua việc thực nghiệm này để đánh giá kết quả đạt được cũng

như tính khả thi của đề tài.
4. Nội dung nghiên cứu
Đề tài cập nhật đến việc thành lập bản đồ địa hình bằng cơng nghệ sử
dụng ảnh hàng không – vũ trụ để phục vụ cho cơng tác nghiên cứu phịng
chống thiên tai
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp sử dụng ảnh hàng không để vẽ các đường đồng mức,
điểm độ cao phục vụ thành lập bản đồ địa hình 1/10 000.
- Sử dụng ảnh vũ trụ để đo vẽ các yếu tố địa vật trên bản đồ địa hình tỷ lệ
1/10 000
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Đưa ra quy trình cơng nghệ sản xuất bản đồ địa hình từ ảnh hàng khơng
cũ và ảnh vệ tinh mới
- Thành lập bản đồ địa hình khu vực núi có độ dốc lớn phục vụ nghiên
cứu tình hình sạt lở đất
- Sản phẩm thử nghiệm là bản đồ tỷ lệ 1:10 000 khu vực Thái Nguyên


9
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, phụ lục cấu trúc luận văn gồm
có 3 chương:
Chương 1: Những vấn đề chung của bản đồ địa hình
Chương 2: Phương pháp sử dụng ảnh hàng khơng- vũ trụ để thành lập
bản đồ địa hình
Chương 3: Thực nghiệm quy trình cơng nghệ ứng dụng ảnh hàng khơng
- vũ trụ để thành lập bản đồ 1:10 000 phục vụ nghiên cứu sạt lở đất.


10

Chương 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
1.1.

Khái niệm chung về bản đồ địa hình
Bản đồ địa hình là bản đồ thể hiện một khu vực trên bề mặt trái đất, trên

đó phản ánh những phần tạo thành của tự nhiên và hoạt động của con người
mà mắt ta có thể xác định được. Chúng được xây dựng theo cơ sở toán học
quy định và cùng với các yếu tố nội dung đã được tổng quát hóa.
Các bản đồ địa hình phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về cơ sở
toán học, về nội dung và cách trình bày cũng như ngơn ngữ thể hiện trên bản đồ.
Bản đồ địa hình thuộc loại bản đồ địa lý chung. Nội dung bản đồ địa
hình bao gồm các yếu tố thủy hệ, dân cư, đường giao thông, dáng đất, lớp phủ
thực vật, thổ nhưỡng. Theo mức độ đầy đủ của nội dung và mức tỉ mỉ, chi tiết
của các đặc trưng cho các đối tượng và hiện tượng được biểu thị thì bản đồ
địa hình thuộc nhóm bản đồ tra cứu.
Các bản đồ địa hình có vai trị rất lớn trong thực tế sản xuất, trong
nghiên cứu khoa học và qn sự. Ngồi ra bản đồ địa hình là những tài liệu
gốc để thiết lập các bản đồ địa lý chung ở các tỷ lệ khác nhau và là cơ sở địa
lý của bản đồ chuyên đề.
Các bản đồ địa hình cần phải rõ ràng, dễ đọc, cho phép định hướng dễ
dàng, nhanh chóng ngồi thực địa. Các yếu tố của bản đồ địa hình cần đầy đủ,
chính xác cho phép người đọc xác định được định tính, định lượng vùng địa
hình đó. Mức độ đầy đủ và tỉ mỉ của đặc trưng phải phù hợp với mục đích sử
dụng bản đồ và đặc điểm khu vực. Độ chính xác của việc biểu thị các yếu tố
nội dung cần phù hợp với tỷ lệ bản đồ.
1.2.

Nội dung của bản đồ địa hình

Các yếu tố cơ bản của nội dung bản đồ địa hình là: cơ sở tốn học, thủy

hệ, các điểm dân cư, đường xá, thực vật, địa hình, ranh giới.


11
Lưới khống chế trắc địa và các yếu tố địa vật có tính chất định hướng là
những đối tượng của khu vực, nó cho phép ta xác định vị trí nhanh chóng và
chính xác trên tờ bản đồ như: nhà thờ, tòa nhà…. Các địa vật định hướng
cũng còn bao gồm cả một số địa vật không nhô cao so với mặt đất nhưng dễ
dàng nhận biết như: ngã ba, ngã tư của đường, vùng dân cư….
Thủy hệ: các yếu tố thủy hệ được biểu thị tỉ mỉ trên bản đồ địa hình như
đường bờ biển, bờ hồ, bờ của các con sông được vẽ bằng hai nét. Các đường
bờ nước được thể hiện trên bản đồ theo đúng đặc điểm của từng kiểu đường
bờ. Trên bản đồ biểu thị tất cả các con sơng có chiều dài từ 1 cm trở lên.
Ngồi ra cịn thể hiện kênh đào, mương máng, các nguồn nước tự nhiên và
nhân tạo đồng thời còn thể hiện các yếu tố phụ thuộc thủy hệ như: cầu, cống,
đập, trạm bơm….
Đường xá: trên bản đồ địa hình mạng lưới đường xá được biểu thị tỉ mỉ
về khả năng giao thơng và trạng thái của đường. Ngồi ra nó được thể hiện
chi tiết hoặc khái lược là tùy thuộc vào tỷ lệ của bản đồ cần thành lập và phản
ánh đúng đắn mật độ của đường xá, hướng, vị trí và chất lượng của các con
đường. Đường xá được phân ra các cấp đường khác nhau như: đường sắt,
đường ô tô trục, các đường rải nhựa tốt, các đường rải nhựa thường, các
đường đất lớn, các đường đất nhỏ, đường mòn….
Dân cư: các điểm dân cư được đặc trưng bởi kiểu cư trú, số người và ý
nghĩa hành chính – chính trị của nó. Khi thể hiện các điểm dân cư trên bản đồ
địa hình thì phải giữ được đặc trưng của chúng về quy hoạch, cấu trúc của chúng.
Dáng đất: dáng đất trên bản đồ địa hình được biểu thị bằng các đường
bình độ. Những yếu tố dáng đất mà đường bình độ khơng thể hiện được thì

biểu thị bằng các ký hiệu riêng như vách đứng, điểm độ cao kèm theo ghi chú.
Khi thể hiện dáng đất bằng đường bình độ phải phản ánh được đặc trưng của
địa hình.


12
Lớp phủ thực vật và chất đất: trên các bản đồ địa hình biểu thị các loại
rừng, bụi cây, vườn cây, đồn điền, ruộng, đồng cỏ, cát, đất mặn… Ranh giới
của các khu vực thực phủ và các loại đất được thể hiện bằng các đường chấm,
ở diện tích bên trong đường viền thì vẽ các ký hiệu quy ước đặc trưng cho
từng loại thực vật hoặc chất đất đó.
Địa giới hành chính – chính trị: ngồi đường biên giới quốc gia trên bản
đồ địa hình cịn thể hiện đường địa giới các cấp hành chính như địa giới tỉnh,
huyện, xã. Các đường địa giới phân chia hành chính phải rõ ràng, chính xác.
Các yếu tố nội dung của bản đồ số được chia thành 7 nhóm lớp theo 7
chuyên đề là: cơ sở tốn học, thủy hệ, địa hình, dân cư, giao thông, ranh giới
và thực vật. Các yếu tố thuộc một nhóm lớp được chuẩn hóa thành một tệp tin
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 là các quy định về nội dung BĐĐH
trong quyển “Ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000, 1: 25 000, 1:50 000,
1: 100 000” ban hành năm 1995. Cụ thể:
- Nhóm lớp cơ sở toán học bản đồ: gồm điểm khống chế mặt bằng và độ
cao các cấp, khung, lưới tọa độ…
- Nhóm lớp địa hình: gồm các yếu tố dáng đất, các điểm độ cao
- Nhóm lớp hệ thống thủy văn: bao gồm cá yếu tố thủy văn như: sông,
hồ, ao , kênh, mương… và các đối tượng có liên quan
- Nhóm lớp hệ thống giao thông: gồm các loại đường giao thơng và các
cơng trình liên quan.
- Nhóm lớp dân cư: gồm nội dung dân cư và các đối tượng kinh tế xã hội.
- Nhóm lớp ranh giới: Đường biên giới, mốc biên giới, địa giới hành

chính các cấp….
- Nhóm lớp thực vật: gồm ranh giới thực vật và các yếu tố liên quan.
Tất cả các đối tượng nói trên thể hiện trên BĐĐH với độ chi tiết và được
ghi chú về các đặc trưng về số lượng và chất lượng.


13
1.2.1. Nhóm cơ sở tốn học
Gồm các điểm khống chế mặt bằng và độ cao các cấp, khung, lưới tọa độ….
Điểm khống chế trắc địa:
- Đối với bản đồ tỷ lệ 1: 10 000 và lớn hơn nói chung điểm khống chế
trắc địa được chôn mốc cố định phải biểu thị trên bản đồ.
- Trên các bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25 000 đến 1:10 000 biểu thị các điểm
của mạng lưới trắc địa nhà nước hạng I, II, III, IV, các điểm đường chuyền
kinh vĩ và các điểm thủy chuẩn.
1.2.2. Nhóm dân cư
Gồm nội dung dân cư và các đối tượng kinh tế xã hội.
Dân cư là một trong những yếu tố quan trọng nhất của bản đồ địa hình.
Khi thể hiện các điểm dân cư trên bản đồ địa hình phải giữ được đặc trưng
của chúng về quy hoạch và cấu trúc.
Bản đồ tỷ lệ càng lớn thì sự biểu thị các điểm dân cư càng tỷ mỉ. Các
điểm dân cư đặc trưng bởi kiểu cư trú, số người, ý nghĩa hành chính và chính
trị của nó như: các thành phố, các kiểu dân cư thành phố, các kiểu dân cư
nông thôn. Kiểu dân cư được thể hiện trên bản đồ địa hình bằng kiểu ghi chú
của nó.
Trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5 000 và lớn hơn có thể hiển thị tất cả các
vật kiến trúc theo kích thước của chúng. Phạm vi dân cư phải biểu thị khép
kín bằng các ký hiệu tương ứng. Nhà trong vùng dân cư phải phân biệt, biểu
thị tính chất và quy mơ.
Trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 và 1:25 000 các điểm dân cư được

biểu thị bằng các ký hiệu quy ước đối với các ngơi nhà và vật kiến trúc riêng
biệt, nhưng trong đó đã có sự lựa chọn nhất định.
Trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50 000 và 1: 100 000 thì sự biểu thị các
điểm dân cư không phải chủ yếu là các vật kiến trúc riêng biệt mà là các ô
phố, chất lượng của chúng cũng được khái quát.


14
Các cơng trình cơng cộng biểu thị tính chất kinh tế, văn hóa, xã hội của
chúng như: nhà máy, ủy ban, nhà thờ, chùa, bưu điện, trường học, nghĩa
trang, bệnh viện, các đường dây thông tin, các đường dây cao thế, hạ thế,….
Nói tóm lại, các yếu tố kinh tế, văn hóa, xã hội khi biểu thị phải lựa chọn
đúng theo tỷ lệ bản đồ, ưu tiên biểu thị các đối tượng có ý nghĩa lịch sử, văn
hóa hoặc có ý nghĩa định hướng. Ghi chú độ cao cho các đối tượng cao từ
15m trở lên và ghi chú tên riêng nếu có.
1.2.3. Nhóm giao thơng
Hệ thống giao thơng bao gồm các loại: đường sắt, đường ô tô, đường
đất, đường mòn, các sân bay, các bến tàu, thuyền, bến phà, đò…
Các thiết bị phụ thuộc gồm các loại cầu, cống bắc qua đường. Các cầu ô
tô qua được đều phải ghi chú vật liệu làm cầu, trọng tải cầu, chiều dài, chiều
rộng, ghi chú đầy đủ tên riêng nếu có.
Đối với bản đồ tỷ lệ 1:10 000 và lớn hơn phải biểu thị tất cả mạng lưới
giao thông và các đối tượng liên quan.
Đối với bản đồ tỷ lệ 1: 25 000 và nhỏ hơn thì sự biểu thị hệ thống đường
giao thơng phải có sự chọn lọc và mang tính khái quát cao hơn. Ưu tiên chọn
lọc theo ý nghĩa của từng con đường.
Khi biểu thị hệ thống đường giao thông cần chú ý đến cấp đường, các
đoạn đường đắp cao, xẻ sâu, cầu, cống,…
Đối với đường sắt khi biểu thị phải chú ý phân loại độ rộng hay đường
ray, lưu ý các đối tượng liên quan như: nhà ga, nhà tuần phịng…

Đối với đường ơ tơ khi biểu thị cần thể hiện chất liệu rải mặt, độ rộng
lòng đường và tên đường ghi chú.
1.2.4. Nhóm thủy hệ
Các yếu tố thủy hệ được biểu thị tỷ mỉ trên bản đồ địa hình, gồm đường
bờ và các đường mép nước của biển, hồ, sơng ngịi, kênh, mương… Khi biểu
thị cần tách biệt đường bờ và đường mép nước.


15
Tùy theo tỷ lệ bản đồ và độ rộng của sơng, hồ , kênh, mương mà ta biểu
thị nó bằng nét đôi hay nét đơn.
Trên bản đồ biểu thị tất cả các con sông từ 1mm trở lên.
Độ rộng, độ sâu, độ cao mực nước của sơng được tính bằng mét và được
biểu thị bằng ghi chú. Phải xác định biểu thị chất đáy và hướng nước chảy.
Ngoài ra bản đồ địa hình cịn thể hiện các nguồn nước tự nhiên và nhân
tạo như giếng nước, mạch nước… và các đối tượng liên quan như: máng dẫn
nước, trạm bơm, cống, các loại đê, đập…
1.2.5. Nhóm địa hình
Gồm các yếu tố dáng đất, các điểm độ cao
Địa hình được thể hiện trên bản đồ bằng các đường bình độ. Những yếu
tố dáng đất mà đường bình độ khơng thể hiện được thì thể hiện bằng các ký
hiệu riêng biệt và ghi chú.
Tại những điểm đặc trưng của địa hình, địa vật như: đỉnh núi, yên ngựa,
lòng chảo, ngã ba đường,… cần ghi chú điểm độ cao để tăng cường cho biểu
thị địa hình.
Ở những nơi địa hình phức tạp nếu đường bình độ cơ bản khơng đủ mơ
tả thì có thể sử dụng đường bình độ nửa khoảng cao đều, bình độ phụ và ký
hiệu địa hình khác.
Về loại đất và chất đất trên bản đồ địa hình được biểu thị theo trạng thái
bề mặt và phân ra các loại: đá, bùn, cát, sỏi…. các yếu tố khác biểu thị theo

yêu cầu cụ thể.
1.2.6. Nhóm thực vật
Gồm ranh giới thực vật và các yếu tố liên quan. Thảm thực vật phải
điều tra biểu thị loại rừng, cây công nghiệp, cây nông nghiệp, rau, màu, các
loại cỏ… Cây và cụm cây độc lập phải đo độ cao, đường kính thân cây và
biểu thị đầy đủ ở các tỷ lệ bản đồ.


16
Ranh giới của khu thực phủ được biểu thị bằng các đường chấm, diện
tích trong đường viền thì vẽ các ký hiệu quy ước đặc trưng cho từng loại thực
vật. Khi biên vẽ thực vật phải tiến hành lựa chọn và khái quát. Việc chọn lọc
thường dựa theo các tiêu chuẩn kích thước và diện tích nhỏ nhất của các
đường viền được thể hiện trên bản đồ.
1.2.7. Nhóm ranh giới
Gồm đường ranh giới, mốc biên giới, địa giới hành chính các cấp. Trên
bản đồ địa hình khi thể hiện địa giới hành chính thì ngồi đường biên giới
Quốc gia thì cịn phải biểu thị địa giới hành chính các cấp hành chính.
Với các bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5 000 và lớn hơn thì biểu thị từ địa giới
xã trở lên. Trên bản đồ tỷ lệ 1:100 000 thì không biểu thị địa giới xã.
Các đường ranh giới phân chia hành chính – chính trị địi hỏi phải thể
hiện rõ ràng, chính xác theo hồ sơ địa giới hành chính (theo các tài liệu chính
thức của nhà nước). Các mốc địa giới khi đo vẽ phải xác định chính xác và vẽ
đúng vị trí. Đường ranh giới hành chính cấp cao được thay thế cho đường
ranh giới hành chính cấp thấp và phải được khép kín.
Ranh giới thực vật và ranh giới các địa vật khác phân loại chính xác và
khơng chính xác, thể hiện bằng các ký hiệu tương ứng.
1.3. Độ chính xác của bản đồ địa hình
- Sai số trung phương của điểm khống chế mặt phẳng ảnh so với điểm
khống chế nhà nước gần nhất không vượt quá 0,2mm theo tỷ lệ bản đồ ở vùng

quang đãng, và 0,3mm trên bản đồ ở vùng ẩn khuất.
- Sai số giới hạn của điểm khống chế độ cao đo vẽ sau bình sai so với độ
cao của mốc độ cao gần nhất không vượt quá 1/5 khoảng cao đều cơ bản ở
vùng đồng bằng và 1/3 khoảng cao đều ở vùng rừng núi.
- Sai số trung bình vị trí mặt phẳng các địa vật cố định, chủ yếu so với
điểm khống chế đo vẽ gần nhất 0,5mm trên bản đồ, đối với địa vật thứ yếu
không quá 0,7mm.


17
- Trong thành phố và khu công nghiệp sai số tương hỗ giữa các địa vật
cố định, quan trọng không được lớn hơn 0,4mm.
- Sai số trung bình đo vẽ dáng đất so với điểm khống chế độ cao gần
nhất, tính theo khoảng cao đều cơ bản khơng vượt q 1/4 khoảng cao đều đối
với vùng bằng phẳng và 1/3 khoảng cao đều so với vùng rừng núi.
Trong mọi trường hợp nêu trên, các sai số khơng được mang tính hệ
thống. khi kiểm tra các sai số giới hạn không quá 100% tổng các trường hợp
đã nêu ở trên.
Nội dung trên bản đồ địa hình tỷ lệ lớn ln thể hiện một cách đầy đủ,
chính xác hơn các bản đồ tỷ lệ khác. Do đó ngay từ khâu khảo sát địa hình,
lập lưới khống chế trắc địa đến điều vẽ, biên tập bản đồ ln địi hỏi độ chính
xác cao.
1.4. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình
Bản đồ địa hình nói chung có thể được thành lập theo các phương pháp
như sơ đồ hình 1.1.
1.4.1. Phương pháp đo đạc trực tiếp ngoài thực địa
1.4.1.1. Phương pháp bàn đạc:
Dùng máy bàn đạc có gắn bản vẽ tiến hành đo hướng, đo cạnh và triển
khai điểm ngay trên thực địa.
- Ưu điểm: mô tả được hết các yếu tố địa hình, địa vật.

- Nhược điểm: có độ chính xác thấp, máy móc cồng kềnh, chịu ảnh
hưởng của mơi trường đo và thời tiết dẫn đến năng suất lao động thấp.
Chính vì những nhược điểm này nên phương pháp bàn đạc hiện nay
khơng được sử dụng nữa và thay thế nó là phương pháp toàn đạc
1.4.1.2. Phương pháp toàn đạc:


18

Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình

Đo trực tiếp
ngoài thực địa

Phương pháp
toàn đạc

Phương pháp đo
ảnh

Biên tập từ bản đồ tỉ
lệ lớn hơn

Phương
pháp GPS

Đo ảnh đơn

Đo ảnh quang cơ

Đo ảnh giải tích

Đo ảnh lập thể

Đo ảnh số

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan về các phương pháp thành lập bản đồ.
Hiện nay với sự xuất hiện của máy toàn đạc điện tử đã giúp cho phương
pháp toàn đạc trở nên thông dụng. Các khâu như: lập lưới cơ sở, lưới đo vẽ
cho đến q trình đo vẽ đều có độ chính xác cao và nhanh chóng. Cơng cụ
máy tính chuyển điểm rất chính xác từ đó nhận thấy một số đặc điểm của
phương pháp toàn đạc điện tử như sau:
- Ưu điểm: Đạt độ chính xác cao tại các điểm đo trực tiếp. Công tác vẽ
bản đồ được tiến hành trong phòng với điều kiện thuận lợi cho thành quả bản
đồ nhanh và chính xác. Phương pháp này áp dụng cho khu vực không lớn, tỷ
lệ bản đồ lớn.
- Nhược điểm: công tác đo ngoại nghiệp chịu nhiều ảnh hưởng của mơi
trường thời tiết và địa hình địa vật do đó năng suất lao động khơng cao, có thể


19
bỏ sót đối tượng đo, gây khó khăn cho cơng tác nội nghiệp, nếu khơng có sơ
họa đường đồng mức được xác định bằng nội suy trên cơ sở đo trực tiếp.
1.4.1.3. Phương pháp đo GPS động:
Phương pháp đo GPS động cho phép xác định vị trí tương đối của hàng
loạt điểm so với điểm đã biết, trong đó tại mỗi điểm đo chỉ cần thu tín hiệu
trong vịng một phút. Theo phương pháp này cần có ít nhất hai máy thu (một
máy cố định và một máy di động lần lượt chuyển đến các điểm đo cần xác
định) và một cạnh đã biết được gối lên điểm đã có tọa độ để xác định số
nguyên đa trị của tín hiệu vệ tinh. Sau khi đã xác định được số nguyên đa trị

được giữ nguyên để tính khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu cho các điểm đo
tiếp theo trong suốt chu kỳ đo. Việc xử lý số liệu đo và nối các điểm được tiến
hành trong phòng.
- Ưu điểm: phương pháp này giải quyết được vấn đề thông hướng, cho
độ chính xác cao, tuy nhiên giá thành của máy GPS cịn rất cao.
- Nhược điểm: khơng đo được ở vùng có thực phủ và nhà cửa. Bởi vậy
phương pháp này chưa được áp dụng nhiều.
1.4.2. Phương pháp biên tập từ bản đồ có tỷ lệ lớn hơn
Phương pháp này được sử dụng khi thành lập các loại bản đồ trên cơ sở
các bản đồ cùng khu vực, có tỷ lệ lớn hơn mới được thành lập hay hiện chỉnh.
Khi tiến hành biên tập cần tuân theo những quy định lấy bỏ tổng quát
hóa nội dung theo yêu cầu của từng loại bản đồ.
- Ưu điểm: thành lập bản đồ bằng phương pháp trong phòng với thời
gian ngắn và rẻ tiền, ứng dụng để thành lập các loại bản đồ tỷ lệ nhỏ và trung
bình. Hiện nay các bản đồ địa hình đều ở dạng số nên phương pháp này có
tính khả thi rõ rệt.
- Nhược điểm: phương pháp này chỉ thực hiện ở những khu vực cần
thành lập đã có bản đồ địa hình lớn hơn mới được thành lập. Độ chính xác của


20
bản đồ cần thành lập phụ thuộc vào độ chính xác của bản đồ gốc và phương
pháp chuyển vẽ.
1.4.3. Phương pháp đo ảnh
1.4.3.1. Phương pháp đo ảnh đơn:
Theo phương pháp này thì các đối tượng địa vật của bản đồ sẽ nhận
được kết quả xử lý và điều vẽ từ các tấm ảnh hàng không. Việc đo vẽ dáng
đất được tiến hành trên bình đồ ảnh. Đặc điểm của cơng nghệ thành lập bản
đồ bằng phương pháp đo ảnh đơn là lấy các ảnh nắn làm nền để xác định vị trí
mặt phẳng của các yếu tố địa vật của bản đồ. Trong phương pháp này nội

dung địa hình của bản đồ sẽ được đo vẽ bằng các phương pháp ngoại nghiệp.
Phương pháp này có hiệu quả cao đối với vùng địa hình bằng phẳng.
- Ưu điểm: thành lập bản đồ với độ chính xác cao
- Nhược điểm: khối lượng cơng tác ngoại nghiệp vẫn cịn khá nhiều do
đó làm giảm tính ưu việt của phương pháp đo ảnh. Nó được ứng dụng trong
thành lập bản đồ địa hình vùng bằng phẳng.
1.4.3.2. Phương pháp đo ảnh lập thể
Đo ảnh lập thể có khả năng khái qt địa hình tốt nhất so với tất cả
các phương pháp khác. Ngày nay, nhờ có các thiết bị hiện đại như: máy đo
ảnh lập thể, quang cơ, quang học, cơ học, giải tích và trạm xử lý ảnh số mà
phương pháp lập thể thỏa mãn tất cả các loại bản đồ có tỷ lệ từ 1/1 000
trở xuống.
Do đo vẽ trên mơ hình trong điều kiện nội nghiệp nên phương pháp đo
ảnh lập thể hầu như hạn chế đến mức tối đa những ảnh hưởng của thời tiết và
địa hình. Đặc biệt đối với bản đồ tỷ lệ trung bình và nhỏ thì khơng có phương
pháp nào cho độ chính xác cao hơn phương pháp đo ảnh lập thể. Có thể nói
phương pháp này luôn được áp dụng các thành tựu khoa học mới vào sản xuất
để giải phóng con người khỏi lao động vất vả, tăng năng suất lao động dẫn tới
giảm giá thành sản phẩm.


21
Ngày nay trên thế giới và nước ta, công nghệ đo ảnh đang được áp dụng
rộng rãi, các bài toán xử lý narh đều dựa trên nền tảng của phương pháp đo
giải tích. Trong cơng nghệ xử lý ảnh có rất nhiều công đoạn được xử lý tự
động giảm tối đa sức lao động của con người. Phương pháp đo ảnh lập thể
được ứng dụng rộng rãi trong thành lâp bản đồ cho khu vực rộng lớn nhất là
vùng hiểm trở, chênh cao địa hình lớn mà các phương pháp khác gặp rất
nhiều khó khăn.
- Ưu điểm: đo đạc hầu hết ở trong phòng nên rất thuận lợi, năng suất lao

động cao, giải phóng lao động khỏi vất vả, nguy hiểm
- Nhược điểm: trang thiết bị đắt tiền, phải trải qua nhiều cơng đoạn u
cầu độ chính xác cao của tác nghiệp viên nên địi hỏi trình độ tổ chức sản xuất
tốt, cán bộ kỹ thuật phải được đào tạo tốt. Phương pháp này cịn có một số
hạn chế về độ chính xác đo cao, đặc biệt ở những nơi có địa vật bị che khuất.
Trong đo ảnh lập thể có phương pháp đo vẽ trên máy tồn năng và
phương pháp đo ảnh số.
- Ưu điểm của phương pháp đo vẽ trên máy tồn năng: độ chính xác cao
và ổn định, năng suất lao động cao, có điều kiện làm việc thuận lợi.
- Nhược điểm của phương pháp đo vẽ trên máy toàn năng: thiết bị sử
dụng cồng kềnh và đắt tiền, đòi hỏi những điều kiện nhất trong sử dụng bảo
quản đặc biệt với điều kiện khí hậu của nước ta.
- Ưu điểm của phương pháp đo ảnh số: khả năng tự động hóa cao, điều
kiện làm việc thuận lợi do đó tăng năng suất lao động. Các sản phẩm được lưu
trữ dưới dạng số do đó rất thuận tiện cho việc chỉnh sửa, cập nhật thông tin
cần thiết. Có khả năng trao đổi thơng tin với hệ thống thông tin địa lý và hệ
thống thông tin đất đai. Các đối tượng đo vẽ được thể hệ trực tiếp trên mơ
hình lập thể. Do đó việc kiểm tra chỉnh sửa sai sót trong q trình đo vẽ được
tiến hành thuận tiện mà độ chính xác vẫn đảm bảo.