2017)

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Copyright © 2017 | GIS đại cương. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN. Bài giảng: GIS. đại cương (Principles of GIS). KS. Nguyễn Duy Liêm Điện thoại: 0983.613.551 Email: 1.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN. Hệ tọa độ. 2.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Nội dung . Nhu cầu nghiên cứu bề mặt địa hình. . Mô hình địa hình. . . . . Khái niệm. . Phân loại. Hệ tọa độ địa lý . Khái niệm. . Đặc điểm. Hệ tọa độ chiếu . Phép chiếu bản đồ. . Bề mặt tham chiếu. Hệ tọa độ chiếu của Việt Nam . Hệ thống lưới hình trụ ngang Gauss, UTM. . Hệ tọa độ HN-72, VN-2000 3.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Nhu cầu nghiên cứu bề mặt địa hình Hoạt động. Nghiên cứu. của con người. Ngập lụt. Trượt lở đất. Địa hình = Phần mặt đất + Các yếu tố trên bề mặt của nó (dáng đất, thủy hệ, thực vật, giao thông, các địa vật,…) Hệ tọa độ chiếu. Hệ tọa độ địa lý. Trái Đất nhìn từ không gian. Trái Đất khi “vắt hết nước” Mô hình địa hình (Trái Đất). 4.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Mô hình địa hình . Khái niệm mô hình địa hình (Terrain Model):. Mô hình địa hình (Terrain Model). Mô hình (Model) • Một đối tượng/ khái niệm được sử dụng để thể hiện cho một sự vật, hiện tượng. • Sự thu nhỏ của hiện thực ở một hình thức mà con người có thể hiểu được.. Địa hình (Terrain) • Phần mặt đất và các yếu tố trên bề mặt của nó (dáng đất, thủy hệ, thực vật, giao thông, các địa vật,…).. 5.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Mô hình địa hình . Phân loại mô hình địa hình (Terrain Model):. • Mô hình được tạo ra trong tâm trí con người • Dựa trên kiến thức hoặc kinh nghiệm.. • Một bản sao vật lý nhỏ hơn/lớn hơn của sự vật, hiện tượng. • Thường là mô hình tương tự (Analog model). • Mô hình được xây dựng dựa trên toán học • Các khái niệm toán học như hằng số, biến số, hàm số, …. Mô hình khái niệm. Mô hình vật lý. Mô hình toán học. (Conceptual model). (Physical model). (Mathematical model). • Mô hình mô tả sự vật, hiện tượng khác nhau về bản chất vật lý dưới dạng phương trình toán, điều kiện như nhau.. • Mô hình máy tính mô tả sự vật, hiện tượng một cách chính xác.. Mô hình tương tự. Mô hình số. (Analog model). (Digital model) 6.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Quan niệm của người Ai Cập cổ đại về Trái Đất. Trái đất có hình vuông (có 4 góc) với những dãy núi chắn tại chân trời chống đỡ vòm trời.. 7.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Mô hình địa hình vật lý lớn nhất thế giới. . 22/6/2006, công bố mô hình địa hình 3D của bang British Columbia, Canada. . Tạo bởi Solid Terrain Modeling, (ww.stmusa.com)- nhà sản xuất mô hình địa hình dạng rắn 3D chính xác nhất thế giới. . Kích thước 12,19m x 22,56m. . Sử dụng >260 triệu điểm độ cao. . Tiêu hao >100 tỷ giọt mực. . Tỷ lệ 1: 99.000 8.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Mô hình toán học biểu diễn Trái Đất Geoid. Bề mặt tham chiếu (Datum). Trái Đất (Earth). --- Mặt dị thường độ cao (Geoid  Mean Sea Level) --- Mặt ellipsoid WGS84 (Global Datum WGS84) X Trọng tâm Trái Đất. equipotential gravitational surface). Đất liền. (Earth’s surface). Tất cả các điểm trên geoid có cùng tiềm năng hấp dẫn. (Land). Mặt đất H Geoid (H) Ellipsoid (x, y, h). Dựa trên các bề mặt hấp dẫn đẳng thế giả thuyết (hypothetical. h. Mặt biển (Sea surface). (gravitational potential). N. Ellipsoid. Cực (Pole). x + z + =1 a b tâm I 0, 0, 0. b a Xích đạo (Equator). Cực (Pole). Chọn mô hình phù hợp (Fitting a model). R. Bán kính trục nhỏ (Polar Radius) = 6.356.752,314245m Bán kính trục lớn (Equatorial Radius) = 6.378.137m Độ dẹt (Flattening) = f = (a-b)/a = 1/298,257223563. Spheroid Xích đạo (Equator). x +y +z =R tâm I 0, 0, 0 , bán kính R. Bán kính (Radius) = 6.378.137m 9.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ địa lý . Khái niệm  Hệ. tọa độ địa lý là hệ thống tham chiếu vị trí cho các đối tượng không gian trên bề mặt đất, được định nghĩa bởi kinh độ và vĩ độ.. . Đặc điểm  Bề. mặt tham chiếu: Spheroid (R = 6.378.137 m; tỉ lệ ≤ 1/5.000.000), Ellipsoid (tỉ lệ ≥ 1/1.000.000)..  Kinh. độ (λ) là góc đo về phía Đông hoặc Tây tính từ kinh tuyến gốc (đài thiên văn Greenwich, Anh). Khoảng giá trị: -180o Tây (W)  180o Đông (E)..  Vĩ. độ (ᵠ) là góc đo về phía Bắc hoặc Nam tính từ vĩ tuyến gốc (mặt phẳng xích đạo). Khoảng giá trị: -90o Nam (S)  90o Bắc (N).. 10.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Tại sao cần phép chiếu bản đồ?  Hệ. tọa độ địa lý: định vị 3D.  Hệ. tọa độ chiếu:. Phép chiếu bản đồ.  định vị 2D  trình bày bản đồ  tính toán đơn giản Hệ tọa độ địa lý . Hệ tọa độ chiếu. Khái niệm phép chiếu bản đồ  Phép. chiếu bản đồ là phương pháp toán học mô tả bề mặt cong của Trái Đất (bề mặt tham chiếu Spheroid hoặc Ellipsoid) lên mặt phẳng. Hay là sự chuyển đổi kinh độ, vĩ độ sang tọa độ phẳng..  Kết. quả của phép chiếu là một mặt phẳng chiếu với sự sắp xếp có hệ thống của các kinh tuyến và vĩ tuyến. 12.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Sai số của phép chiếu bản đồ  Hình. dạng.  Diện. tích.  Khoảng. cách.  Hướng.  Không có phép chiếu hoàn hảo. Mỗi phép chiếu chỉ bảo toàn một số đặc tính nhất định.  Hàng trăm phép chiếu được phát triển cho từng khu vực, mục đích sử dụng.. 13.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Phân loại phép chiếu bản đồ theo bảo toàn đặc tính toàn góc  bảo toàn góc, hình dạng, lưới hình vuông..  Bảo. toàn hướng  đảm bảo một số hướng đúng..  Bảo. toàn diện tích  bảo toàn diện tích nhưng góc không chính xác..  Bảo. toàn khoảng cách  bảo toàn khoảng cách theo một phương (kinh tuyến hoặc vĩ tuyến)..  Bảo. 14.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Phân loại phép chiếu bản đồ theo mặt chiếu  Hình. nón. Tiếp xúc. Vĩ tuyến chuẩn. Độ chính xác Cao Trung bình Thấp. Kinh tuyến trung tâm. Cắt Vĩ tuyến chuẩn. Kinh tuyến trung tâm. 15.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Phân loại phép chiếu bản đồ theo mặt chiếu  Hình. Thường (tiếp tuyến). trụ Thường (cát tuyến). Ngang. Xiên. 16.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Phân loại phép chiếu bản đồ theo mặt chiếu  Mặt. Cực (tiếp tuyến). phẳng Cực (cát tuyến). Xích đạo. Xiên 17.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu . Bề mặt tham chiếu  Mặt. tham chiếu (mô hình địa hình) cho việc tính tọa độ địa lý hay tọa độ phẳng..  Bao. gồm:.  Kích thước, hình dạng của mô hình Trái Đất (Ellipsoid),  Vị trí, hướng của mô hình Trái Đất so với bề mặt vật lý của Trái Đất. . Ellipsoid Krasovski 1940:  Liên a. . Xô (cũ). = 6.378.245 m, f = 1/298,3. Ellipsoid WGS 1984:  Hoa a. Kỳ. = 6.378.137 m, f = 1/298,257223563 18.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu của Việt Nam . Hệ tọa độ HN-72  Được. sử dụng từ 1954 đến 2000. chiếu hình nón đứng với 2 vĩ tuyến chuẩn 11o và 21o (bản đồ địa hình tỉ lệ 1/1.000.000)  Lưới chiếu hình trụ ngang Gauss  Lưới.  60 múi 6o (bản đồ địa hình tỉ lệ 1/25.000 đến 1/500.000): Múi 1 (0o- 6oE)  Múi 60 (6oW- 0o),  120 múi. 3o (bản. đồ địa hình tỉ lệ ≥ 1/10.000),. Tỉ lệ biến dạng chiều dài (6o).  Mỗi múi có gốc tọa độ riêng được tạo bởi kinh tuyến trục (dịch về phía Tây 500km đối với Bắc bán cầu để Y không có giá trị âm) và xích đạo.  Bề. 1 1,0014. mặt tham chiếu Ellipsoid Krasovski 1940.  Quy. ước: Trước tọa độ Y, ghi số múi chiếu.  A (X= 244km, Y= 30 600km)  A cách xích đạo 244km về phía Bắc, thuộc múi chiếu 30 và cách kinh tuyến trục 600 – 500 = 100km về phía Đông.. 500km. 19.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Bài tập 1 . Trong hệ tọa độ HN-72, hãy xác định múi chiếu 6° và 3° của phần lãnh thổ đất liền Việt Nam (trải dài trong khoảng kinh độ: 102°11'3"- 109°27'39“E)?. . Trong hệ tọa độ HN-72, hãy xác định múi chiếu 6o và 3o cho cổng trường đại học Nông Lâm TPHCM (10,87oN, 106,79oE)?. . Cho khu vực Z trải dài trong khoảng vĩ độ 10- 31oN, kinh độ 104- 149oE, nếu tính trong hệ tọa độ HN-72, múi chiếu 6o, khu vực trên sẽ trải dài trong những múi chiếu nào?. . Cho điểm B thuộc Bắc bán cầu có tọa độ: X= 0km, Y= 18 400km (hệ tọa độ HN-72, múi chiếu 6o). Hãy cho biết điểm B cách kinh tuyến trục, xích đạo bao nhiêu km? về phía nào? 20.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu của Việt Nam . Hệ tọa độ VN-2000  Được. sử dụng từ 8/2000.  Lưới. chiếu hình trụ ngang UTM (Universal Transverse Mercator)  60 múi 6o (bản đồ địa hình tỉ lệ 1/25.000 đến 1/500.000): Múi 1 (180o- 174oW)  Múi 60 (174oE- 180oW)  Tỉ lệ biến dạng chiều dài: 0,9996  120 múi 3o (bản đồ địa hình tỉ lệ ≥ 1/10.000): Múi 11 (180o- 177oW)  Múi 602 (177oE180oW)  Tỉ lệ biến dạng chiều dài: 0,9999  Hình trụ cắt Ellipsoid tại 2 kinh tuyến cách đều kinh tuyến trục 180km.  Mỗi múi có gốc tọa độ riêng được tạo bởi kinh tuyến trục (dịch về phía Tây 500km đối với Bắc bán cầu để Y không có giá trị âm) và xích đạo. 22.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Hệ tọa độ chiếu của Việt Nam . Hệ tọa độ VN-2000  Bề. mặt tham chiếu Ellipsoid WGS 1984 được điều chỉnh cho phù hợp với lãnh thổ Việt Nam:  Dịch chuyển gốc tọa độ: -191,90441429m; -39,30318279m; 111,45032835m  Góc xoay trục tọa độ: -0,00928836’’; 0,01975479’’;-0,00427372’’  Hệ số tỉ lệ chiều dài: k = 1,000000252906278.  Quy. Ellipsoid WGS84 toàn cầu. Ellipsoid WGS84 định vị cho Việt Nam. Geoid. ước: Trước tọa độ Y, ghi số múi chiếu.  A (X= 244km, Y= 30 600km)  A cách xích đạo 244km về phía Bắc, thuộc múi chiếu 30 và cách kinh tuyến trục 600 – 500 = 100km về phía Đông.  A (X= 244km, Y= 301 600km)  A cách xích đạo 244km về phía Bắc, thuộc múi chiếu 301 và cách kinh tuyến trục 600 – 500 = 100km về phía Đông. 23.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Bài tập 2 . Trong hệ tọa độ VN-2000, hãy xác định múi chiếu 6° và 3° của phần lãnh thổ đất liền Việt Nam (trải dài trong khoảng kinh độ: 102°11'3"- 109°27'39“E)?. . Trong hệ tọa độ VN-2000, hãy xác định múi chiếu 6o và 3o cho cổng trường đại học Nông Lâm TPHCM (10,87oN, 106,79oE)?. . Biết rằng điểm A cách xích đạo 200km về phía Bắc, thuộc múi chiếu 40 và cách kinh tuyến trục 110km về phía Tây. Hãy xác định tọa độ của điểm A trong hệ tọa độ VN-2000, múi chiếu 6o?. . Trong hệ tọa độ HN-72, múi chiếu 6o, cho điểm B có tọa độ: X= 0km, Y= 40 400km. Hãy xác định tọa độ của điểm B trên trong hệ tọa độ VN-2000, múi chiếu 6o và 3o? 24.

<span class='text_page_counter'>(23)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Ứng dụng chuyển đổi tọa độ . Địa lý ↔ HN-72 (lưu ý đảo ngược X, Y, ghi múi chiếu) . Địa lý – HN-72 múi 18: . Địa lý – HN-72 múi 19: 25.

<span class='text_page_counter'>(24)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Ứng dụng chuyển đổi tọa độ . Địa lý ↔ VN-2000 (lưu ý đảo ngược X, Y, bỏ múi chiếu) . Địa lý – VN-2000 múi 48N: . Địa lý – VN-2000 múi 49N: 26.

<span class='text_page_counter'>(25)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Ứng dụng chuyển đổi tọa độ . HN-72 ↔ VN-2000 (lưu ý đảo ngược X, Y, ghi múi chiếu HN-72, bỏ múi chiếu VN-2000) . HN-72 múi 18 – VN-2000 múi 48N: . HN-72 múi 19 – VN-2000 múi 49N: 27.

<span class='text_page_counter'>(26)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Bài tập 3 . . Truy cập ứng dụng trên, chuyển các điểm sau từ hệ tọa độ địa lý sang VN-2000: Tên điểm. Tọa độ địa lý. VN-2000 múi 48N. VN-2000 múi 49N. Nhà Thiên Lý. 106,791761°E, 10,871354°N. X= ?, Y= ?. X= ?, Y= ?. Nhà thi đấu. 106,790392°E, 10,868371°N. X= ?, Y= ?. X= ?, Y= ?. Sử dụng ứng dụng trên và Google Maps, hãy xác định tọa độ các điểm sau tương ứng với địa điểm nào của Trường Đại học Nông Lâm TPHCM (thư viện, nhà Tường Vy, nhà Phượng Vĩ, công viên Nguyễn Thái Bình)? HN-72. Địa điểm. VN-2000. Địa điểm. X= 1202943,46 Y= 18 695536,46. ?. X= 1202698,76 Y= 48 695683,22. ?. X= 1202813,18 Y= 18 695889,57. ?. X= 1202517,56 Y= 48 695776,14. ? 28.

<span class='text_page_counter'>(27)</span> Copyright © 2017 | GIS đại cương. Yêu cầu cần đạt . Nắm vững định nghĩa và phân biệt các loại mô hình địa hình (khái niệm, vật lý, toán học). . Nắm vững các đặc điểm của hệ tọa độ địa lý (bề mặt tham chiếu, kinh độ, vĩ độ). . Nắm vững các đặc điểm của hệ tọa độ chiếu (phép chiếu bản đồ, bề mặt tham chiếu). . So sánh hệ tọa độ chiếu của Việt Nam về phép chiếu bản đồ, bề mặt tham chiếu và cách ghi tọa độ X, Y. 29.

<span class='text_page_counter'>(28)</span>