49

Chơng2
Đo vẽ bình đồ địa hình

2.1 Khái niệm: Bản đồ . Bình đồ . Mặt cắt . Ký hiệu . Tỷ lệ bản đồ

2.1.1 Bản đồ
Hình chiếu thu nhỏ của toàn bộ trái đất hay một phần mặt đất lên mặt
phẳng theo một quy luật toán học nhất định gọi là bản đồ . Khi thành lập bản đồ
ngời ta đã tính đến ảnh hởng của độ cong trái đất đến kết quả đo đạc. Bản đồ
thờng đợc thành lập cho khu vực rộng lớn và thống nhất trong từng quốc gia.
Trên bản đồ tất cả các nội dung của bề mặt trái đất đều đợc biểu thị
2.1.2 Bình đồ
Hình chiếu thu nhỏ của một khu vực trên bề mặt trái đất không tính đến
độ cong quả đất lên mặt phẳng gọi là bình đồ . Thông thờng bình đồ chỉ biểu
thị một hoặc một vài nội dung của bề mặt trái đất , không biểu thị toàn bộ các
nội dung của bề mặt trái đất . Ta thờng gặp : Bình đồ địa hình ; Bình đồ địa vật
; Bình đồ biểu thị khoáng sản , tài nguyên
2.1.3 Mặt cắt
Hình chiếu thu nhỏ của bề mặt trái đất theo một phơng nào đó trên một
mặt phẳng thẳng đứng gọi là mặt cắt địa hình theo phơng ấy . Trong ngành cầu
đờng thờng có : Mặt cắt dọc, mặt cắt ngang tuyến đờng ; mặt cắt dọc , mặt
cắt ngang sông suối
2.1.4 Ký hiệu bản đồ
Ký hiệu bản đồ là những dấu hiệu , những quy ớc thống nhất , đợc sử
dụng để biểu thị nội dung bề mặt quả đất trên bản đồ . Ký hiệu bản đồ có thể
chia thành các nhóm nh sau : Ký hiệu tỷ lệ ; Ký hiệu nửa tỷ lệ ; Ký hiệu không
tỷ lệ ( ký hiệu quy ớc)
+ Ký hiệu tỷ lệ : Là những ký hiệu đợc tính theo tỷ lệ bản đồ ( đo kích

thứơc trên bản đồ rồi nhân với tỷ lệ bản đồ sẽ đợc kích thớc ngang ngoài thực
địa ) . Ký hiệu tỷ lệ thờng đợc áp dụng cho bản đồ tỷ lệ lớn
+ Ký hiệu nửa tỷ lệ : Là những ký hiệu mà một chiều tính theo tỷ lệ , còn
một chiều không tính theo tỷ lệ . Ví dụ : Đờng sắt , đờng bộ , đờng dây cao
thế
+ Ký hiệu quy ớc : Là những ký hiệu khi vẽ lên bản đồ không theo tỷ lệ
mà đợc quy ớc thống nhất về hình dáng , kích thớc , mầu sắc . Loại ký hiệu
này thờng đợc sử dụng nhiều nhất . Xem (Hình 2.1)


Gò nổi
Hồ, ao
Nhà một tầng
Nhà hai tầng
Điện cao thế Đình thờ, miếu
1
2

Hình 2.1

50

2.1.5 Tỷ lệ bản đồ
Giả sử l là kích thớc của đoạn AB trên bản đồ, L là kích thớc ngang của
đoạn AB ngoài thực địa.
Tỷ số
M
L
l 1


gọi là tỷ lệ bản đồ, M gọi là mẫu số tỷ lệ.
Nh vậy: Tỷ lệ bản đồ là tỷ số giữa kích thớc trên bản đồ và kích thớc
nằm ngang ngoài thực địa.

2.2 Đờng đồng mức
2.2.1 Định nghĩa đờng đồng mức .
Giả sử có một mỏm đồi ta dùng các mặt phẳng song song nằm ngang cách
đều nhau cắt mỏm đồi này (Hình 2- 2), ta thấy :


15
20
30
40
20
30
40


Hình 2. 2
Giao tuyến của bề mặt mỏm đồi này với các mặt phẳng song song là
những đờng cong liên tục, khép kín. Chiếu các giao tuyến này xuống một mặt
phẳng nằm ngang ta đợc các hình ảnh, là các đờng cong khép kín lồng vào
nhau, không cắt nhau. Những hình ảnh này gợi cho ta hình dung lại bề mặt bên
ngoài của quả đồi, nó dợc gọi là những đờng đồng mức.
Định nghĩa đờng đồng mức : Đờng đồng mức là những đờng cong đều
liên tục, khép kín và nối liền các điểm có cùng độ cao ngoài thực địa.
Quy ớc:
+ Chênh lệch về độ cao giữa hai đờng đồng mức liên tiếp trên một tờ bản
đồ phải bằng nhau, đại lợng này gọi là khoảng cao đều. Ký hiệu khoảng cao

đều là h. Thông thờng giá trị của h là một số nguyên. Ví dụ h = 1m , 2m , 5m
, 10m , 20m Trờng hợp đặc biệt h = 0,2m hoặc h = 0,5m .
+ Các đờng đồng mức phải có độ cao là số nguyên ví dụ 1m , 4m, 35m
Trờng hợp đặc biệt khi thành lập bản đồ tỷ lệ rất lớn, dùng cho các công trình

51

quan trọng, thì ngời ta mới thành lập bản đồ có độ cao các đờng đồng mức là
số lẻ. Khi đó h = 0,5m hoặc 0,2 m .
2.2.2 Các tính chất của đờng đồng mức
+ Những điểm nằm trên một đờng đồng mức thì có cùng độ cao ngoài
thực địa
+ Đờng đồng mức liên tục khép kín hoặc kéo dài đến hết biên tờ bản đồ
+ Chỗ nào đờng đồng mức xa nhau nơi đó mặt đất thoải, chỗ nào đờng
đồng mức gần nhau nơi đó mặt đất dốc, chỗ nào đờng đồng mức trùng nhau nơi
đó mặt đất là vách đứng.
+ Các đờng đồng mức không cắt nhau trừ trờng hợp địa hình có dạng
hàm ếch. Khi đó đờng đồng mức phía trên sẽ trùng lên đờng đồng mức phía
dới , ngời ta vẽ đờng đồng mức phía dới là đờng có nét đứt .
2.2.3 Phơng pháp vẽ đờng đồng mức
- Nguyên tắc vẽ các đờng đồng mức:
Sau khi đo đạc có số liệu độ cao các điểm, muốn vẽ các đờng đồng mức
trớc tiên ta xác định các điểm có độ cao chẵn, sau đố nối các điểm có cùng độ
cao chẵn ta sẽ đợc các đờng đồng mức.
- Các phơng pháp vẽ đờng đồng mức:
Có nhiều phơng pháp xác định các điểm có độ cao chẵn nhng thông
thờng ta sử dụng một trong các phơng pháp sau:
+ Phơng pháp kẻ tia .
+ Phơng pháp đờng song song .
+ Phơng pháp ớc l

ợng
Nội dung phơng pháp ớc lợng:
Sử dụng hai phơng pháp kẻ tia và đờng sóng song để vẽ đờng đồng
mức có u điểm là chính xác, nhng phức tạp và mất nhiều thời gian, thông
thờng ngời ta sử dụng phơng pháp ớc lợng để vẽ đờng đồng mức .
Cơ sở để ớc lợng là dựa vào độ cao, khoảng cách giữa hai điểm và coi
độ dốc giữa hai điểm là dốc đều. Do vậy khoảng cách giữa hai điểm có độ cao
chẵn liên tiếp nhau là bằng nhau, dựa vào khoảng cách này để xác định vị trí
điểm có độ cao chẵn.

2.2.4 Sử dụng bản đồ địa hình (có đờng đồng mức)

a- Nhận dạng địa hình
Nhìn trên bản đồ dựa vào hình dáng, độ cao ghi trên các đờng đồng mức
ta có thể xác định ngay đợc đâu là: Hồ ao, đồi núi, sông ngòi, đờng phân thuỷ,
đờng tụ thuỷ, điểm yên ngựa

b- Xác định độ cao và độ dốc
- Xác định độ cao của một điểm trên bản đồ
Nguyên tắc để xác định độ cao một điểm trên bản đồ là xác định độ cao
của đờng đồng mức gần nhất sau đó cộng thêm độ chênh cao giữa đờng đồng
mức gần nhất đó và điểm cần xác định. Xem (Hình 2- 3)
H
A
= H
đm
+
h



52
28

27
B
A 26

C
25
Md
HH
i
AB
AB
AB


Mi
HH
d
Md
HH
i
AB
AB
AB
AB
AB
AB





Mi
h
d

H
đm
Là độ cao đờng đồng mức thấp gần A nhất. Trong hình H
đm
= 26m

h
Là độ chênh cao giữa đờng đồng mức gần A ký hiệu H
đm
( đờng 26 )
và độ cao điểm A. Ta có
h
= H
A
- H
đm
.
h
đợc tính nh sau :
Kẻ BC qua A vuông góc với các đờng đồng mức .
Đo chiều dài BC = d và CA = d
1
. Ta có :


d
hd
HH
d
hd
dmAh
11


Trong đó h là khoảng cao đều .
Ví dụ: Trong hình 2- 3
h = 1m, H
B
= 27m, H
đm
= 26m
Đo BC = 1,6cm, AC = 0,4cm


m
cm
cmm
mH
A
25,26
6,1
4,0.1
26
Hình 2. 3

- Xác định độ dốc giữa hai điểm trên bản đồ
Độ dốc giữa hai điểm AB trên bản đồ (ký hiệu là i
AB
) là giá trị tang góc
đứng của phơng AB :

AB
AB
ABAB
D
h
tgi



*
Trong đó :
h
AB
: Độ chênh cao giữa hai điểm AB

AB
: Góc đứng của phơng AB
D
AB
: Khoảng cách nằm ngang ngoài thực địa của đoạn AB
(Chỉ xét trờng hợp giữa A&B có một độ dốc)
Muốn tìm i
AB
ta làm nh sau :

Tìm độ cao hai điểm A&B là H
A
& H
B
h
AB
= H
B
- H
A
**
Đo khoảng cách AB trên bản đồ D
AB
= d
AB
. M
Trong đó M là mẫu số tỷ lệ bản đồ .
Từ công thức * và ** ta có:

c- Xác định hớng đi trên bản đồ theo độ dốc cho trớc
Cho hai điểm A&B trên bản đồ, cần xác định hớng đi từ A đến B thoả
mãn độ đóc i cho trớc. Hớng đi cần đạt các yêu cầu sau:
+ Độ dốc trên hớng đi luôn luôn nhỏ hơn hoặc bằng độ dốc i cho trớc
+ Hớng đi có chiều dài ngắn nhất
+ Hớng đi ít gãy khúc nhất
Để xác định đợc hớng đi thoả mãn các yêu cầu trên ta tiến hành theo
các bớc sau :
Bớc 1: Tìm khoảng cách d giữa hai đờng đồng mức thoả mãn độ dốc i

Từ công thức


Vì H
B
- H
A
= h nên:

53

Bớc 2 : Lấy A làm tâm quay một cung tròn có bán kính d cung tròn này cắt
đờng đồng mức lân cận (về phía B) tại điểm 1. Lấy 1 làm tâm quay một cung
tròn bán kính d cung tròn này cắt đờng đồng mức lân cận tại điểm 2. Lấy 2 làm
tâm quay một cung tròn có bán kính d cung tròn này cắt đờng đồng mức lân
cận tại điểm 3 Cứ làm nh vậy ta sẽ vẽ đợc đờng đi từ A tới B thoả mãn độ
dốc i cho trớc.
Chú ý: Nếu A&B nằm ngoài các đờng đồng mức thì ta phải tìm thêm các
khoảng cách lẻ d
1
, d
2
(khoảng cách từ A, B tới đờng đồng mức) thoả mãn độ
dốc i và lần quay cung tròn đầu tiên lấy bán kính là d
1
, lần quay cuối cùng lấy
bán kính là d
2
. Khi quay cung tròn không cắt đờng đồng mức, nghĩa là độ dốc
mặt đất khu vực đó nhỏ hơn i, ta kẻ đờng đi theo hớng thẳng tới B. (Hình 2- 4)












Hình 2. 4
d- Vẽ mặt cắt địa hình


20
15
30
40
10
45
48
48
40
35
30
25
20
15
10
5
AB

A
B

Hình 2. 5

Dựa theo bản đồ địa hình (cụ thể là độ cao các đờng đồng mức) ta có thể
vẽ đợc mặt cắt của điạ hình theo một phơng nào đó. Ví dụ vẽ mặt cắt địa hình
theo phơng AB nh hình vẽ sau (Hình 2- 5)



B

A

54

Các bớc tiến hành :
Bớc 1: Phía dới phơng AB ta kẻ các đờng song song cách đều nhau,
trên mỗi đờng ghi một trị số độ cao tơng ứng với độ cao các đờng đồng
mức mà phơng AB cắt ở trên, ghi từ thấp đến cao.
Bớc 2: Xác định giao điểm của phơng AB với các đờng đồng mức, hạ
các giao điểm này xuống các đờng song song tơng ứng phía dới
Bớc 3: Nối các giao điểm vừa hạ ta đợc đờng biểu thị mặt cắt địa hình
của phơng AB (đờng gãy khúc đậm nét)

2.3 Khái niệm về định hớng đờng thẳng, Góc phơng vị, Góc hai phơng

2.3.1 Khái niệm về định hớng đờng thẳng
a- Khái niệm chung

Ta biết rằng một đờng thẳng trên mặt đất đợc xác định bằng một trong
hai cách sau: Biết toạ độ hai điểm thuộc đờng thẳng đó, Biết toạ độ một điểm
và một góc giữa đờng thẳng đó với một hớng gốc đã biết. Việc xác định một
đờng thẳng trên mặt đất dựa vào một điểm của đờng thẳng đó và một hớng
đã biết gọi là định hớng đờng thẳng. Hớng đã biết gọi là hớng gốc. Trong
đo đạc thông thờng hớng gốc là hớng bắc kinh tuyến từ , hớng này xác định
nhờ hớng chỉ của kim nam châm của địa bàn. Khi đa điểm thiết kế ra thực địa
thì hớng gốc là hớng từ điểm khống chế này đến điểm khống chế kia.
b- Ưng dụng của định hớng đờng thẳng
Định hớng đờng thẳng đợc ứng dụng để đa điểm thiết kế từ bản vẽ ra
thực địa, ứng dụng để bố trí công trình, bố trí tim trụ cầu Trong thực tế việc đi
lại trên biển, trên sa mạc hay trong rừng rậm cũng phải dựa vào góc phơng vị,
dựa vào những kiến thức của định hớng đờng thẳng để đi đến đúng mục tiêu.

2.3.2 Góc ph
ơng vị
a- Định nghĩa góc phơng vị

A
B
C
N
AB
AC
N
2
0
1
0
3

N
N
N
0
1
1
2
3
1
2
2
4
3
(a) (b)

Hình 2. 6

Góc phơng vị của một đờng thẳng trên mặt đất là góc bằng tính từ
hớng bắc kinh tuyến theo chiều kim đồng hồ đến hớng đờng thẳng. Xem
(Hình 2- 6.a). Góc phơng vị luôn có trị số dơng và biến thiên từ 0
0
đến 360
0

thờng đợc ký hiệu là . Ví dụ
AB
là góc phơng vị của đờng thẳng AB. còn


55

N
r
r r
r
III
III IV


BA
là góc phơng vị của đờng thẳng BA (
BA
gọi là góc phơng vị ngợc của

AB
) hai góc này chênh nhau 180
0
(
BA
=
AB
+ 180
0
)
b- Tính góc phơng vị
Ví dụ : Tính góc phơng vị của đờng sờn 01234 (Hình 2- 6.b), biết góc
phơng vị cạnh khởi đầu
0
, các góc đo trong đờng sờn
i


Giả sử tính từ 0 đến 4 , nh vậy các góc đo là góc phải đờng tính .
Kéo dài cạnh 01 ta thấy
1
=
0
+ 180
0
-
1

Kéo dài cạnh 01 ta thấy
2
=
1
+ 180
0
-
2

Kéo dài cạnh 01 ta thấy
3
=
2
+ 180
0
-
3

Tổng quát
i

=
i-1
+ 180
0
-
i
(2-3)
Tơng tự khi góc đo là góc trái đờng tính ta có :
Tổng quát
i
=
i-1
- 180
0
+
i
(2-4)
Công thức (2-3) và (2-4) là công thức tính góc phơng vị các cạnh trong
đờng sờn. Từ những công thức này bằng cách lấy tồng lại ta có thể suy ra công
thức tính góc phơng vị cho cạnh thứ n nh sau :

n
Khi góc đo là góc phải :
n
=
0
+ n 180
0
-
i

(2-5)

i =1


n
Khi góc đo là góc phải :
n
=
0
- n 180
0
+
i
(2-6)

i =1
Công tức (2-5) và (2-6) chỉ dùng để kiểm tra khi tính góc phơng vị .

2.3.3 Góc hai phơng
a- Định nghĩa góc hai phơng
Góc hai phơng của một đờng thẳng là góc bằng tính từ hớng bắc hoặc
nam kinh tuyến đến hớng đờng thẳng sao cho trị số của nó không lớn hơn 90
0
.
Thờng ký hiệu góc hai phơng là chữ r . Xem (Hình 2- 7)
Góc hai phơng có thể tính thuận hay ngợc chiều kim đồng hồ, để trị số
của nó luôn dơng và không lớn hơn 90
0


Y nghĩa: Góc hai phơng đợc tính từ góc phơng vị, chỉ có ý nghĩa trong
tính toán, xác định dấu số gia toạ độ, thuận tiện cho việc tra bảng lợng giác,
hạn chế sự nhầm lẫn.
b- Quan hệ giữa góc phơng vị và góc hai phơng ( và r)


Góc 1: = r
Góc II: = 360
0
- r
Góc III: = 180
0
+ r
Góc IV: = 180
0
- r



Hình 2. 7

56

2.3.4 Địa bàn

a- Tác dụng và cấu tạo của địa bàn
Trong đo đạc địa bàn đợc sử dụng để đo góc phơng vị từ của một đờng
thẳng trên mặt đất. Trong thực tế dựa vào bản đồ và sử dụng địa bàn sẽ giúp
ngời đi đờng xác định đợc đờng đi ngắn nhất đến mục tiêu.
Địa bàn cấu tạo dựa trên nguyên lý: Trái đất là một nam châm từ khổng lồ

các đờng sức của nó trùng với các đờng kinh tuyến từ, đờng sức có hớng đi
ra từ cực bắc và đi vào cực nam. Kim địa bàn là một lá sắt nhiễm từ nó sẽ luôn
trùng với các đờng sức của trái đất. Do vậy kim địa bàn đợc lấy làm hớng
chuẩn để đo góc phơng vị .
Địa bàn có cấu tạo gồm các bộ phận chính nh sau :
+ Kim từ : Kim từ là bộ phận chính quan trọng nhất của địa bàn, là
một lá thép mỏng hình thoi đã nhiễm từ. Kim từ đợc đặt trên một đỉnh nhọn gọi
là trục quay của kim, có một chốt hãm. ở trạng thái tự do kim từ luôn luôn trùng
với đờng sức trái đất, nghĩa là ở trạng thái tự do kim từ luôn trùng với các kinh
tuyế từ . Do vậy kim từ đợc lấy làm hớng gốc để đo góc phơng vị từ .
+ Hộp địa bàn và vành chia độ: Hộp địa bàn đợc làm bằng nhựa
hoặc kim loại không nhiễm từ, bên trong có vành chia độ, vành chia độ chia
thành 360
0
, đánh số ngợc chiều kim đồng hồ. Tâm vành chia độ trùng với trục
quay của kim từ.
+ Trục ngắm của địa bàn: Trên hộp địa bàn có cấu tạo một khe
ngắm và một đầu ngắm. Đờng nối khe ngắm và đầu ngắm khi đo góc phơng
vị từ phải trùng với vạch 0 - 180
0
gọi là trục ngắm của địa bàn.
Một số địa bàn đa tác dụng ngời ta còn cấu tạo thêm một số bộ phận để
tăng thêm tác dụng của địa bàn nh : Đo dài , đo độ dốc

b- Đo góc phơng vị
- Đo bằng địa bàn: Giả sử đo góc
AB
của đờng thẳng AB (Hình 2- 8.a)
ta làm nh sau :
+ Xoay cho vạch 180

0
- 0
0
trùng với trục ngắm, sau đó đặt địa bàn lên
điểm A (Đặt trên chân máy đã dọi tâm chính xác) cho tâm địa bàn và tâm điểm
A trùng nhau trên đờng dây dọi
+ Xoay địa bàn, qua khe ngắm ngắm tới điểm B (khi xoay tâm địa bàn
không thay đổi)
+ Mở chốt hãm để kim địa bàn tự do, số chỉ của kim chính là góc
AB
.

(a) (b)





Hình 2. 8







N
N










57

- Đo bằng máy kinh vĩ có gắn kim từ: Giả sử đo góc phơng vị tử cạnh AB

AB
nh hình vẽ (Hình 2- 8.b) ta làm nh sau:
+ Gắn kim từ vào máy kinh vĩ , mang máy đặt tại A, định tâm , cân máy .
+ Quay máy để kim từ ở trạng thái tự do, khoá ốc hãm máy dùng ốc đặt số
đa số đọc về 0
0
00'00'', lúc này kim từ vẫn ở trạng thái tự do (chỉ hớng bắc) .
+ Đóng ốc đặt số, mở ốc hãm máy, quay máy ngắm B đọc số trong máy .
Số đọc trong máy chính là
AB
, phải đo một vài lần rồi lấy trung bình.

2.4 Mạng lới khống chế đo vẽ, đờng sờn

2.4.1 Lới không chế đo vẽ
Để đo vẽ bản đồ hay bình đồ khu vc nhỏ, ngời ta cần có trớc một mạng
lới điểm của khu vực này đã có toạ độ, để làm cơ sở đo vẽ, mạng lới điểm đó
gọi là lới khống chế cơ sở, hay còn gọi là lới khống chế đo vẽ.
Lới khống chế đo vẽ có thể sử dụng một trong các dạng sau đây: Lới

tam giác nhỏ, chuỗi tam giác, hình trung tâm, tứ giác trắc địa, đờng sờn
(Hình 2- 9). Tuỳ theo khu vực đo vẽ mà chọn hình dạng lới cho phù hợp, thông
thờng dạng lới phù hợp cho công trình đờng là đờng sờn, tứ giác trắc địa
cho công trình cầu. Đờng sờn áp dụng thành lập bình đồ có dạng hình tuyến
kéo dài, địa hình phức tạp bị che khuất nhiều.

Mạng tam giác nhỏ Chuỗi tam giác Hình trung tâm



Tứ giác trắc địa


Đờng sờn



Hình 2. 9

2.4.2 Đờng sờn, phân loại đờng sờn
a- Khái niệm: Đờng s
ờn là một đờng gấp khúc trong không gian, mà
toạ độ các đỉnh đợc xác định dựa theo các kết quả đo cạnh, đo góc và đo cao
trong đờng sờn.
b- Phân loại: Dựa theo độ chính xác đờng sờn phân làm hai loại nh sau
+ Đờng sờn phù hợp: Là đờng sờn có điểm đầu và điểm cuối là
những điểm khống chế bậc cao hơn đã có toạ độ (Hình 2- 10.a). Trong đờng
sờn này khi tính toán và bình sai sử lý kết quả đo dựa vào các số liệu đã biết
trớc do vậy chính xác hơn. Đờng sờn này còn có tên là đờng sờn chính.
+ Đờng sờn treo: Đờng sờn chỉ có một điểm đã biết toạ độ, đối với

đờng sờn này độ chính xác kém hơn. (Hình 2- 10.b)

58



1
(a) A 2 3 B


A 1 2 3 4
(b)

Hình 2. 10

c- Nguyên tắc thành lập đờng sờn
+ Đờng sờn đợc thành lập sao cho các điểm của đờng sờn phát huy
đợc hiệu quả cao nhất vừa làm cơ sở đo vẽ bình đồ, vừa làm cơ sở theo dõi chỉ
đạo thi công cũng nh quan sát biến dạng sau này.
+ Hai điểm liên tiếp của đờng sờn phải nhìn thấy nhau .
+ Đỉnh đờng sờn chọn ở vị trí nhìn bao quát xung quanh đợc nhiều
nhất.
+ Đỉnh đờng sờn chọn ở nơi địa chất ổn định, ít bị ảnh hởng của các
hoạt động xung quanh nh xởng máy, đờng tầu hoả
+ Sau khi chọn đợc các đỉnh đờng sờn phải đánh dấu chúng bằng các
cọc bê tông hoặc cọc gỗ vững chắc.
+ Đờng sờn phải đợc thành lập dới dạng đờng sờn phù hợp, trờng
hợp đặc biệt mới thành lập đòng sờn treo.

2.4.3 Đo đạc trong đờng sờn


a- Đo góc trong đờng sờn
Dùng máy kinh vĩ cõ độ chính xác trung bình để đo góc trong đờng sờn
theo nguyên tắc sau:
+ Đo góc cùng một phía của đờng sờn .
+ Các góc đo theo phơng pháp đo đơn giản .
+ Các góc nối đầu và nối cuối đo theo phơng pháp đo toàn vòng .

b- Đo cạnh trong đờng sờn
Các cạnh trong đờng sờn đo bằng thớc thép , đo theo hai chiều đo đi và
đo về, sai số tơng đối đảm bảo nh sau :

Đối vơi đờng sờn chính:
2000
1


D
D
, Đờng sờn treo:
1000
1


D
D


D là tổng chiều dài đã đa về chiều dài ngang.
D

là sai số giữa đo đi và
đo về.

c- Đo cao trong đờng sờn

59
n







n
i
n
i
tinhdo
11



Đo cao trong đờng sờn áp dụng phơng pháp đo cao hình học, theo tiêu
chuẩn đo cao cấp 4, đo đi và đo về, sai số khép giới hạn thoả mãn:

h
L20 (mm). L là chiều dài tuyến đo tính bằng km

2.4.4 Các bớc tính toán và hiệu chỉnh đờng sờn


Bớc 1: Hiệu chỉnh sai số đo góc và tính góc đờng sờn sau hiệu chỉnh
1- Tính số hiệu chỉnh cho các góc đo :



(2-7)



: sai số khép trong đờng sờn, n là tổng số góc đo


đợc tính nh sau :





n
Đối với đờng sờn kín :
tinh
= (n-2) 180
0


i = 1
Đối với đờng sờn hở :
+ Góc đo là góc phải đờng tính : Từ công thức (2-5) ta có


n

n
=
0
+ n 180
0
-
i

tinh
= (
0
-
n
) + n 180
0
(2-8)

i =1

+ Góc đo là góc trái đờng tính : Từ công thức (2-6) ta có

n

n
=
0
- n 180
0

+
i

tinh
= (
n
-
0
) + n 180
0
(2-9)

i =1
Sau hiệu chỉnh thì

= 0

2- Tính góc đờng sờn sau hiệu chỉnh :

i
h/c
=
i
đo
+


(2-10)

i

h/c
: là góc đờng sờn sau hiệu chỉnh

i
đo
: là góc dờng sờn cha hiệu chỉnh

Bớc 2 : Tính góc phơng vị các cạnh
Sau khi tính các góc đo sau hiệu chỉnh, ta mới tiến hành tính góc phơng
vị các cạnh của đờng sờn, tức là trớc khi tính góc phơng vị bắt buộc phải
kiểm tra góc đo. Tuỳ theo vị trí góc phơng vị ở phía phải hay trái đờng tính mà
ta có các công thức tính nh sau:
+Tính góc phơng vị khi góc đo là góc phải đờng tính
Theo công thức (2-3) :
i
=
i-1
+ 180
0
-
i

+Tính góc phơng vị khi góc đo ở bên trái đờng tính
Theo công thức (2-4) :
i
=
i-1
- 180
0
+

i

+Kiểm tra kết quả tính
Khi góc đo là góc phải đờng tính ta kiểm tra theo công thức (2-5)

60
n

n
=
0
+ n180
0
-
i

i =1
Khi góc đo là góc trái đờng tính ta kiểm tra theo công thức (2-6)
n

n
=
0
- n180
0
+
i

i = 1
Có thể kiểm tra bằng cách tính lại

0
(đối với đờng sờn kín) hoặc tính
lại
cuối
đối với đờng sờn hở, rồi so sánh kết quả tính với kết quả đã cho.

Bớc 3 Tính gia số toạ độ
- Tính gia số toạ độ cho mỗi cạnh. Trong đo đạc cũng sử dụng hệ toạ độ
vuông góc Đề các nhng trục tung là trục ox còn trục hoành là trục oy, xem
hình: (Hình 2- 11)
x
N

x
B
B
x r
AB
d
x
A
A

O y
y
A
y
B

y

Hình 2. 11

Từ hình vẽ ta thấy: x
AB
= x
B
- x
A
= d
AB
cos r
AB


x
AB
= d
AB
cos r
AB

y
AB
= y
B
- y
A
= d
AB
sin r

AB
y
AB
= d
AB
sin r
AB

Tổng quát :
x
i
= d
i
cos r
i
(2-11)
y
i
= d
i
sin r
i
(2-12)
Trong đó : d
i
là chiều dài cạnh thứ i, r
i
là góc hai phơng cạnh thứ i
Dấu của x, y phụ thuộc vào vị trí góc hai phơng r
i,

và đợc thống ke
theo bảng sau:

Vị trí góc r
Dấu của gia số toạ độ
x y
1 Đông -Bắc + +
2 Tây - Bắc + -
3 Tây - Nam - -
4 Đông- Nam - +


61
22
yx


- Hiệu chỉnh gia số toạ độ
+ Tính sai số khép toạ độ
Sau khi tính đợc gia số toạ độ cho các cạnh, ta cha thể tính ngay toạ độ
các đỉnh đờng sờn đợc vì các trị số gia số này cha đợc hiệu chỉnh sai số do
đo đạc và tính toán. Yêu cầu theo tính toán lý thuyết gia số toạ độ phải thoả mãn
Đối với đờng sờn kín : x
t
= y
t
= 0
Đối với đờng sờn hở :
t
= X

c
- X
đ
, y
t
= Y
c
- Y
đ

Do sai số trong đo đạc và tính toán , các yêu cầu trên không thoả mãn gây nên
sai số , gọi sai số này là sai số khép toạ độ , theo trục x ký hiệu là
x
, theo trục y
ký hiệu là
y
.
Ta có :
x
= x
đo
- x
t


y
= y
đo
- y
t



Nh vậy đối với đờng sờn kín
x
= x
đo
,
y
= y
đo
(2-13)

Đối với đờng sờn hở
x
= [x
đo
- (X
c
- X
đ
)]



y
= [y
đo
- (Y
c
- Y

đ
)] (2-14)
+ Kiểm tra theo sai số khép chu vi
Sau khi tính đợc sai số khép toạ độ ta cần kiểm tra chất lợng đo và tính
bằng cách kiểm tra theo sai số khép chu vi , ký hiệu là 1/T


dT


1

Trong đó d là tổng chiều dài đờng sờn
là sai số khép chu vi

Thông thờng đối với đờng sờn kinh vĩ :
2000
11




dT

- Hiệu chỉnh gia số toạ độ
Sau khi tính đợc sai số khép toạ độ và kiểm ta chất lợng đo đạc và tính
toán bằng sai số khép chu vi, ta tiến hành hiệu chỉnh gia số toạ độ . Số hiệu
chỉnh gia số toạ độ cho mỗi cạnh đợc tính tỷ lệ thuận với chiều dài cạnh đờng
sờn . Ký hiệu số hiệu chỉnh gia số toạ độ cho cạnh thứ i là Vx
i

và Vy
i
ta có:


i
y
yii
x
xi
d
d
Vd
d
V





; (2-15)

Trong đó : + Vx
i
, Vy
i
là số hiệu chỉnh gia số toạ độ theo trục x và trục
y cho cạnh thứ i.
+ d
i

là chiều dài cạnh thứ i
+ d là tổng chiều dài đờng sờn
- Tính gia số toạ độ sau hiệu chỉnh. Gia số toạ độ của cạnh thứ i sau hiệu
chỉnh ký hiệu là x
i
o

và y
i
o
đợc tính nh sau:

62

0
N
0
1
2
4
3


x
i
o

= x
i


+ Vx
i
; y
i
o

= y
i
+ Vy
i
(2-16)
Sau khi tính xong gia số toạ độ cần kiểm tra kết quả tính bằng cách sử
dụng công thức tính kiểm tra nh sau:
x
o
= x
t
Đối với đờng sờn kín x
o
= 0
Đối với đờng sờn hở x
o
= X
c
- X
đ

y
o
= y

t
Đối với đờng sờn kín y
o
= 0
Đối với đờng sờn hở y
o
= Y
c
- Y
đ


Bớc 4 Tính toạ độ đỉnh đờng sờn
+ Toạ độ đỉnh đờng sờn đợc tính theo các công thức sau:
X
i
= X
i-1
+ x
o
i-1, i
; Y
i
= Y
i-1
+ y
o
i-1, i
(2-17)



Kiểm tra : X
cuối
và Y
cuối
tính đợc phải bằng X
c
và Y
c
đã cho.
+ Bảng tính toán và hiệu chỉnh đờng sờn
Toàn bộ quá trình tính toán và hiệu chỉnh đờng sờn đợc tiến hành
theo một mẫu thống nhất và thực hiện trong một bảng nh trong ví dụ sau

Ví dụ : Tính toạ độ các đỉnh của đờng sờn sau: (Hình vẽ)

Các yếu tố đã biết :
Phơng vị khởi đầu và các góc đo :

o1
= 335
0
24'

o
= 121
0
28'

1

= 90
0
08'

2
= 135
0
50'

3
= 84
0
11'

4
= 108
0
28'
Toạ độ điểm 0 (0.000; 0.000)
Chiều dài các cạnh :
O1 = 231,30m ; 12 = 200,40m
23 = 241,00m ; 34 = 263,40m
4O = 201,60m ;

Thứ tự các bớc tiến hành:
+ Chép số liệu, hiệu chỉnh góc đo
+ Tính góc phơng vị các cạnh
+ Tính gia số toạ độ, kiểm tra sai số khép toạ độ, sai số khép chu vi, hiệu
chỉnh sai số toạ độ, tính gia số toạ độ sau hiệu chỉnh.
+ Tính toạ độ đỉnh đờng sờn.

Toàn bộ các bớc tính toán trên đợc thực hiện trong bảng tính excel theo
mẫu thống nhất (Bảng trang sau)
Qua kết quả tính toán ở bảng trên ta thấy rằng : Công tác đo đạc và tính
toán đờng sờn trên đảm bảo yêu cầu.
2874
1
70.1137
3958510.01




DT


63


















































64

2.5 Đo vẽ chi tiết để thành lập bình đồ

2.5.1 Khái niệm và yêu cầu khi đo chi tiết
Đo chi tiết là đo đạc xác định các yếu tố về toạ độ mặt bằng và độ cao các
điểm chi tiết. Toạ độ các điểm chi tiết xác định theo phơng pháp toạ độ cực do
vậy các yếu tố cần xác định là: , d,
h
; Ví dụ điểm chi tiết thứ i có toạ độ cực
là:
i
d
i

hi
trong đó
i
là góc cực, d
i
là chiều dài cực,
hi
(15.8m)là độ cao
(Hình 2- 12) Các yếu tố này đợc xác định bằng máy kinh vĩ



i
I
III
II

i
d
i
15.8
IV


Hình 2. 12

Yêu cầu khi chọn điểm chi tiết:
+ Điểm chi tiết phải là những điểm đặc trng cho địa hình. Nh đỉnh đồi,
chân đồi, gianh giới hồ ao, sông ngòi, các đờng phân thuỷ, tụ thuỷ, chu vi các
công trình xây dựng Nói cách khác tất cả các điểm địa hình có độ dốc thay đổi,
các điểm địa vật, đều phải đợc đo và vẽ lên bình đồ.
+ Mật độ điểm chi tiết phụ thuộc tỷ lệ bình đồ, tỷ lệ càng lớn thì mật độ
điểm càng dày. thông thờng cứ 1-2 cm trên bình đồ phải có một điểm đặt mia.
+ Khu vực gianh giới giữa hai trạm máy phải có một số điểm chung, (giúp
cho việc đo kiểm tra)

2.5.2 Nội dung đo chi tiết (xác định các yếu tố toạ độ cực

, d,

h
)

Khi đo chi tiết để thành lập bình đồ, tổ đo gồm có: Ngời đo, ngời ghi,
một số ngời đi mia, địa hình càng phức tạp thì càng cần nhiều ngời đi mia.
Nhiệm vụ vủa từng ngời nh sau:

a- Ngời đo
+ Đặt máy tại một điểm của lới khống chế đo vẽ, tiêu tại điểm lân cận
hoặc điểm của lới cấp cao hơn , đinh tâm cân máy và đo chiều cao máy ngay.
+ Quay máy ngắm tiêu gốc, đặt số đọc trong máy là 00
0
00,0', nghĩa là số
đọc bàn độ ngang trong máy của hớng gốc là 00
0
00,0'

65

+ Quay máy ngắm mia, lấy chỉ trên làm chuẩn đọc số trên mia là a
t
, lấy
chỉ ngang dới làm chuẩn đọc số trên mia là a
d
, lấy chỉ ngang giữa làm chuẩn
đọc số trên mia là a
g
. Đọc số bàn độ ngang: . Đọc số bàn độ đứng: V, trớc khi
đọc số bàn độ đứng cần đa bọt thuỷ bàn độ đứng về trung tâm.
Ta có :

2
*

dt
aa
a


để kiểm tra đọc chỉ giữa: a
g
(2-18)
= 90
0
- V, hoặc = V - 270
0
(2-19)

d = K(a
t
- a
d
)cos
2
(2-20)

h
= (m - a
g
) d tg (2-21)
Trong đó : K thông thờng lấy bằng 100
là góc đứng của số đọc chỉ giữa trên mia
m là chiều cao máy
a

g
là số đọc chỉ giữa trên mia.
+ Khi địa hình cho phép ngời đo có thể đo nh sau:
- Đặt ống kính ở vị trí nằm ngang: = 00
0
0000'
Khi đó: d = K(a
t
-a
d
)
h
= (m - a
g
) (2-22)
- Đặt cho số đọc chỉ giữa bằn chiều cao máy : a
g
= m
Khi đó: d = K(a
t
- a
d
)cos
2
,
h
= d tg (2-23)
+ Ngời đo sau khi đọc số trên mia xong có thể ra hiệu cho ngời đi mia
đi điểm khác (không nhất thiết phải chờ đọc xong cả số đọc về góc mới cho
ngời đi mia di chuyển). Cứ sau 30 điểm mia thì ngời đo quay máy lại tiêu gốc,

kiểm tra số đọc ban đầu, nếu số đọc trong máy 03' thì chỉnh lại số đọc cho về
00,0' và đo tiếp, nếu số đọc trong máy > 03' thì ngời đo phải đo lại 30 điểm vừa
đo.
+ Vùng giáp gianh giữa hai trạm máy phải đo một số điểm trùng nhau (để
kiểm tra)

b- Ngời đi mia: Tuỳ thuộc địa hình đơn giản hay phức tạp có thể bố trí một
hoặc một số ngời đi mia. Ngời đi mia phải thực hiện các nhiệm vụ nh sau:
+ Trớc khi đi dựng mia phải thống nhất với ngời đo đánh dấu chiều cao
máy lên mia.
+ Dựng mia ở tất cả các điểm đặc trng của địa hình địa vật. Để tránh bỏ
sót điểm đặt mia nên đi mia theo các yếu tố của địa hình, địa vật.
+ Vùng giáp gianh phải đặt mia ở một số điểm trùng nhau
+ Ngời đi mia phải vẽ phác hoạ địa hình từng khu vực nhỏ. Nội dung chủ
yếu của bản phác hoạ là thể hiện tơng đối chi tiết hình dáng mặt đất, vị trí các
yếu tố tự nhiên và công trình của khu vực vừa đo, vị trí các điểm đặt mia, đặt
máy.

c- Ngời ghi sổ
+ Ghi toàn bộ các số đọc vào sổ đo theo mẫu quy định. Tính toán sổ đo
theo các công thức từ (2-18) đến (2-23)

66

+ Phối hợp với ngời đi mia phác hoạ địa hình, thống nhất thứ tự điểm đi
mia, tuyệt đối tránh sự sai lệch về thứ tự điểm giữa ngời đi mia và ngời ghi sổ.
Cột ghi chú phải ghi rõ ràng chính xác, không để trống không ghi cột ghi chú.

2.5.3 Mẫu sổ đo chi tiết
Ngời đo Ngày đo Điểm đo: Độ cao: 176.35

Ngời ghi Thời tiết Điểm ngắm:
Ngời kiểm tra Số máy Chiều cao máy: 1m34

T
T
Số đọc trên
mia
Số đọc trên
máy

d

h

H
Ghi
chú
a
g
a
t
a
d

HZ V
1 1340
1496
1184
03
0

23 85
0
15 4
0
45 31,0 2,50 178,85
Góc
nhà
2 1560
1812
1308
25
0
40 90,0 00,0 50,4 -0.22 176,13 Góc nhà
3 1642
1890
1394
46
0
12
274
0

15'
4
0
15 48.33 3.35 179,70 Cột điện






Cách tính trong bảng:
= 90
0
V hoặc = V - 270
0
(Máy Retta 002)
d = (a
t
- a
d
) cos
2


h
= (m - a
g
) + dtg
H = H
may
+
h


2.5.4 Vẽ các điểm chi tiết
a- Khung bản vẽ: Theo quy định trong quy phạm đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn 1975 thì
khung bản vẽ quy định nh sau:



50cm
5
0
c
m
1
.
3
c
m
B
B
3mm
3
m
m


Hình 2. 13

67

Trong khung bản vẽ giá trị toạ độ của các ô đợc ghi ở bên phải, phía trên
, ghi cả trên, dới và hai bên.
b- Phơng pháp vẽ điểm khống chế (điểm đờng sờn)
Đờng sờn đợc vẽ theo phơng pháp chính xác, là phơng pháp dựa
theo toạ độ đã đợc tính toán hiệu chỉnh, bình sai, (Dựa theo toạ độ trong bảng
tính toán hiệu chỉnh đờng sờn)
Chọn hệ trục toạ độ: Hệ trục toạ độ là hệ trục vuông góc, trục tung là ox,
trục hoành là oy, gốc toạ độ đợc chọn là một trong các dấu + (hình 2- 13) sao

cho đờng sờn sau khi vẽ xong nằm cân xứng trong bản vẽ.
Dụng cụ vẽ : Dùng thớc thẳng , ê ke, com pa, thớc tỷ lệ
Cách vẽ : Giả sử vẽ điểm A(X
A
, Y
A
) (Hình 2- 14) : Trên ox đặt một đoạn
có chiều dài bằng X
A
ta đợc A
1
, Trên oy đặt một đoạn có chiều dài bằng Y
A
ta
đợc A
2
. Từ A
1
, A
2
dựng các đờng song song với oy và ox, hai đờng này giao
nhau cho ta điểm A (điểm cần vẽ)

x

A
1
A

X

A

O A
2
y
Y
A




Hình 2. 14

c- Phơng pháp vẽ điểm chi tiết :
Xem hình 2- 15


II
I
d
i

i
i'
15.8


Hình 2. 15

+ Dựa vào các điểm khống chế đã đợc vẽ lên bản vẽ theo phơng pháp

toạ độ và các số liệu đo chi tiết:
i
d
i
H
i,
ta tiến hành chấm các điểm chi tiết lên
bản vẽ. Thứ tự chấm điểm:

68

- Xác định hớng gốc
- Đo góc bằng
i
để xác định hớng i'
- Đo chiều dài bằng d
i
để xác định điểm chi tiết i
- Ghi độ cao.
Chú ý: Độ cao lấy đến dm, đơn vị là mét, dấu phảy chính là chấm đánh
dấu điểm (ví dụ điểm i có độ cao 15,8m ghi nh hình 2- 13)
+ Cách nối điểm: Dựa vào sơ đồ phác hoạ để nối điểm, khi nối điểm nếu
thấy nghi ngờ hoặc vô lý cần kiểm tra lại ngay. .Sau khi nối điểm xong dựa theo
phơng pháp ớc lợng để tiến hành vẽ đờng đồng mức. Các đờng đồng mức
chỉ vẽ ở nơi không có công trình. Vẽ đờng đồng mức xong thì can toàn bộ bình
đồ lên một tờ giấy bóng mờ ( Không can trị số các điểm độ cao).

d- Sử dụng số liệu đo mặt cắt dọc, mặt cắt ngang để vẽ bình đồ:
Ngời ta có thể sử dụng ngay số liệu đo mặt cắt dọc và mặt cắt ngang để
vẽ bình đồ tuyến đờng .

Trình tự công việc đợc tiến hành nh sau:
+ Thu thập số liệu: Số liệu đo mặt cắt dọc, số liệu đo mặt cắt ngang
+ Trình tự vẽ: Vẽ theo hớng mặt cắt dọc trớc, vẽ theo hớng mặt cắt
ngang sau. Mặt cắt ngang vẽ trên hớng vuông góc với tim tuyến đờng, chỗ
đờng cong vẽ theo hớng trùng với bán kính.
+ Sau khi lên điểm xong, nối điểm, vẽ đờng bình độ và can bình đồ theo
phơng pháp thông thờng.

Bài tập lớn : Đo đạc tính toán, hiệu chỉnh và vẽ đờng sờn
Nội dung :
+ Chọn điểm chôn mốc: Số điểm quy định từ 10 đến 12 điểm, chiều dài
cạnh không ngắn hơn 30m, có thể chọn đờng sờn kín.
+ Đo đạc: Đo góc theo phơng pháp đo đơn giản, đo ba vòng đo, chênh
lệch lớn nhất không quá 1', sai số khép góc

= 1,5t (t là sai số đọc số trong
máy, thông thờng t = 1'). Đo cạnh bằng thớc thép, đo từng cạnh theo hai chiều
đo đi, đo về , chênh lệch giữa hai lần đo đảm bảo sai số tơng đối nhỏ hơn 1:
3000. Đo cao bằng máy thuỷ bình theo tiêu chuẩn đo cao cấp 4, sai số khép độ
cao
h
= 20 L
+ Tính toán hiệu chỉnh: Lập bảng tính toán hiệu chỉnh theo mẫu quy định,
lu ý kiểm tra sai số khép chu vi. Đơn vị tính của toạ độ và độ cao lấy đến m m
+ Vẽ đờng sờn trên giấy A
2
tỷ lệ 1: 1000,
+ Tài liệu cần hoàn thành sau khi làm bài tập lớn: Toàn bộ sổ đo theo mẫu
quy định, Bảng tính đờng sờn, bảng tính độ cao, bản vẽ đờng sờn với tỷ lệ 1
: 1000, trên giấy A

2
kéo dài (nếu cần) có khung bản vẽ theo quy định.
Thời gian: Bắt đầu từ khi vào học chơng hai, hoàn thành trớc một tuần
khi bắt đầu ôn thi.
Tổ chức : Đo đạc theo nhóm, tính toán hoàn chỉnh tài liệu theo cá nhân./.




69

Câu hỏi ôn tập chơng 2
1- Trình bày định nghĩa, tính chất đờng đồng mức.
2- Các bớc vẽ mắt cắt địa hình dựa theo các đờng đồng mức.
3- Định nghĩa góc phơng vị? Tính góc phơng vị.
4- Phơng pháp đo góc phơng vị bằng địa bàn.
5- Nguyên tắc đo đạc trong đờng sờn kinh vĩ?
6- Các bớc tính toán và hiệu chỉnh đờng sờn, vẽ đờng sờn.
7- Các yêu cầu đối với điểm chi tiết? Nhiệm vụ từng ngời khi đo điểm
chi tiết.
8- Phơng pháp vẽ điểm chi tiết, hoàn chỉnh bình đồ?

Nội dung thực hành chơng 2

1- Giới thiệu đo góc phơng vị bằng địa bàn.
2- Đo đạc lấy số liệu làm bài tập lớn:
- Đo góc.
- Đo dài thông thờng.
- Đo cao.
- Tính toán hiệu chỉnh đờng sờn./.