9


M CL C

PH N TH
CH

NH T............................................................................................................................................. 16

NG I : BÀI M

U.............................................................................................................................. 16

§ 1.1. KHÁI NI M V MÔN H C TR C A.............................................................................................. 16
§1.2. VAI TRÒ C A TR C A TRONG
I S NG XÃ H I.................................................................... 17
§1.3. L CH S PHÁT TRI N NGÀNH TR C A....................................................................................... 18
CH

NG II: KI N TH C CHUNG V TR C

A .................................................................................. 20

§2.1. HÌNH D NG VÀ KÍCH TH C TRÁI
T ....................................................................................... 20
2.1.1. Hình d ng Trái đ t và M t th y chu n.............................................................................................. 20
2.1.2 Kích th c Trái đ t ............................................................................................................................ 10
§2.2. NH H
NG C A
CONG TRÁI

T T I CÔNG TÁC TR C A............................................. 9
2.2.1. Sai s v kho ng cách........................................................................................................................ 12
2.2.2. Sai s v đ cao ................................................................................................................................. 13
§2.3. H T A
A LÝ ............................................................................................................................. 14
§2.4. H T A
TR C A TH GI I- 84 (WGS- 84) .............................................................................. 15
§2.5. B N
- BÌNH
-M TC T-T L B N
............................................................................ 16
2.5.1. B n đ ................................................................................................................................................ 16
2.5.2. Bình đ .............................................................................................................................................. 17
2.5.3. M t c t đ a hình................................................................................................................................. 17
4. T l b n đ ............................................................................................................................................. 18
§2.6. KHÁI NI M V CÁC PHÉP CHI U B N
..................................................................................... 22
2.6.1. Phép chi u b ng ................................................................................................................................ 22
2.6.2. Phép chi u hình nón .......................................................................................................................... 22
2.6.3. Phép chi u hình tr đ ng .................................................................................................................. 23
2.6.4. Phép chi u hình tr ngang................................................................................................................. 24
2.6.5. Phép chi u UTM................................................................................................................................ 25
§2.7. H TO
GAOX - KRIUGHE, H T A
THÔNG D NG VÀ H T A
GI
NH ........ 26
2.7.1. H t a đ Gaox - Kriughe ................................................................................................................ 26
2.7.2. H t a đ thông d ng ........................................................................................................................ 27
2.7.3. H t a đ gi đ nh ............................................................................................................................. 27

§2.8. KHÁI NI M V CHIA M NH VÀ ÁNH S B N
..................................................................... 28
2.8.1. T l 1:1 000 000 ............................................................................................................................... 28
2.8.2. T l 1: 500 000................................................................................................................................. 27
2.8.3. T l 1: 100000.................................................................................................................................. 27
§2.9. CÁCH BI U TH
A V T VÀ A HÌNH LÊN B N
.................................................................. 30
1. Ph ng pháp k vân ................................................................................................................................ 30
2. Ph ng pháp tô màu ............................................................................................................................... 30
3. Ph ng pháp đ ng đ ng m c ............................................................................................................... 30
§2.10. CÁC
N V O TH NG DÙNG TRONG TR C A ................................................................. 32
§2.11. H TH NG NH V TOÀN C U GPS ............................................................................................. 33
1. C u t o GPS ............................................................................................................................................ 33
2. Các nguyên t c và ph ng pháp đo GPS ................................................................................................ 35
CH

NG III: KI N TH C CHUNG V SAI S

TRONG TR C

A ..................................................... 64

§ 3.1. KHÁI NI M V PHÉP O .................................................................................................................... 64
§ 3.2. SAI S TRONG PHÉP O .................................................................................................................... 64
§3.3. NGUYÊN NHÂN GÂY RA SAI S VÀ PHÂN LO I SAI S .............................................................. 65
1. Nguyên nhân gây ra sai s ...................................................................................................................... 65
2. Phân lo i sai s ....................................................................................................................................... 65
§3.4. ÁNH GIÁ

CHÍNH XÁC PHÉP O TR C TI P........................................................................... 67
1. Sai s trung bình...................................................................................................................................... 67
2. Sai s trung ph ng ................................................................................................................................ 67
3. Sai s gi i h n ......................................................................................................................................... 69

10


4. Sai s t ng đ i....................................................................................................................................... 69
§ 3.5. ÁNH GIÁ
CHÍNH XÁC C A PHÉP O GIÁN TI P................................................................. 70
1. Sai s trung ph ng c a hàm d ng t ng quát......................................................................................... 70
§3.6. TR TRUNG BÌNH C NG VÀ SAI S TRUNG PH NG C A TR TRUNG BÌNH C NG............. 71
1. Sai s trung ph ng c a tr trung bình c ng........................................................................................... 72
§3.7. SAI S XÁC SU T NH T VÀ CÔNG TH C TÍNH SAI S TRUNG PH NG THEO SAI S XÁC
SU T NH T (CÔNG TH C BESSEN) ......................................................................................................... 73
1. Sai s xác su t nh t ................................................................................................................................. 73
§3.8. KHÁI NI M V PHÉP O KHÔNG CÙNG
CHÍNH XÁC VÀ TR NG S K T QU
O......... 74
1. Trung bình tr ng s và cách đánh giá đ chính xác theo tr ng s .......................................................... 74
PH N TH
CH

HAI................................................................................................................................................. 78

NG IV:

NH H


NG

NG TH NG TRÊN M T

T........................................................... 78

§4.1. ÁNH D U I M TR C A TRÊN M T
T ............................................................................... 78
§4.2. KHÁI NI M V
NH H
NG
NG TH NG ............................................................................. 79
1. Góc ph ng v th c và đ h i t kinh tuy n ............................................................................................ 79
2. Góc ph ng v t và đ t thiên .............................................................................................................. 81
3. Góc đ nh h ng ....................................................................................................................................... 81
§4.3. A BÀN................................................................................................................................................ 82
1. C u t o .................................................................................................................................................... 82
2. Ki m nghi m đ a bàn............................................................................................................................... 84
§4.4. O GÓC PH NG V T B NG A BÀN ....................................................................................... 85
§4.5. QUAN H GI A GÓC NH H NG VÀ GÓC B NG ..................................................................... 85
1. Tính góc b ng t các góc đ nh h ng ..................................................................................................... 85
2. Tính chuy n góc đ nh h ng ................................................................................................................... 86
CH

NG V: O KHO NG CÁCH ................................................................................................................ 89

§ 5.1. KHÁI NI M V
O KHO NG CÁCH ................................................................................................ 89
§ 5.2. NH TUY N
NG TH NG ......................................................................................................... 89

1. nh tuy n đ ng th ng gi a hai đi m ng m thông nhau ...................................................................... 89
2. nh tuy n đ ng th ng gi a hai đi m không ng m thông nhau............................................................ 90
§ 5.3. O TR C TI P KHO NG CÁCH B NG TH C THÉP .................................................................. 92
1. D ng c đo tr c ti p kho ng cách........................................................................................................... 92
2. o kho ng cách b ng th c thép v i đ chính xác 1/ 2.000................................................................... 93
3. o kho ng cách b ng th c thép v i đ chính xác 1/20.000.................................................................. 96
4. Sai s khi đo kho ng cách b ng th c thép ............................................................................................ 97
§ 5.4. O KHO NG CÁCH GIÁN TI P ....................................................................................................... 99
1. o kho ng cách b ng máy quang h c và mia ngang. ............................................................................. 99
2. o kho ng cách b ng máy quang h c k t h p v i th c thép .............................................................. 160
3. o kho ng cách b ng máy quang h c có dây th c và mia ................................................................. 160
4. o kho ng cách b ng máy đo xa đi n t ............................................................................................... 163
CH

NG VI: MÁY TH Y BÌNH VÀ PH

NG PHÁP O CAO HÌNH H C...................................... 166

§ 6.1. KHÁI NI M CHUNG V
O CAO..................................................................................................... 166
1. o cao hình h c..................................................................................................................................... 166
2. o cao l ng giác ................................................................................................................................. 166
3. o cao v t lý.......................................................................................................................................... 166
4. o cao c h c........................................................................................................................................ 166
5. o cao b ng ch p nh l p th ............................................................................................................... 167
6. o cao b ng h đ nh v toàn c u GPS: ................................................................................................. 167
§ 6.2. NGUYÊN LÝ O CAO HÌNH H C................................................................................................... 167
1. o cao t gi a....................................................................................................................................... 167
2. o cao phía tr c.................................................................................................................................. 168
§ 6.3. PHÂN LO I VÀ C U T O MÁY TH Y BÌNH ............................................................................... 169

1. ng kính ................................................................................................................................................ 169
2. ng th y ................................................................................................................................................ 172
3. B máy ................................................................................................................................................... 174
4. Chân máy............................................................................................................................................... 174

11


§ 6.4. MIA TH Y CHU N VÀ
MIA...................................................................................................... 175
1. Mia th y chu n. ..................................................................................................................................... 175
2.
mia ................................................................................................................................................... 176
§ 6.5. CÁC THAO TÁC C B N KHI S D NG MÁY TH Y BÌNH....................................................... 176
1. t máy ................................................................................................................................................. 176
2. Cân b ng máy........................................................................................................................................ 176
3. Ng m và đ c s trên mia ....................................................................................................................... 177
§ 6.6. KI M NGHI M VÀ HI U CH NH MÁY TH Y BÌNH CÓ
CHÍNH XÁC TRUNG BÌNH........ 178
1. Ki m nghi m và hi u ch nh sai l ch c a ng th y dài........................................................................... 178
2. Ki m nghi m và hi u ch nh sai l ch tr c ng m ..................................................................................... 179
3. Ki m nghi m và hi u ch nh l i ch th p ............................................................................................. 180
4. Ki m nghi m đ nh y c a b ph n t cân b ng.................................................................................... 181
§ 6.7. O CAO HÌNH H C GI A HAI I M CÁCH XA NHAU ............................................................. 181
§ 6.8. NH H NG C A
CONG TRÁI
T VÀ KHÚC X ÁNH SÁNG TRONG O THU CHU N
........................................................................................................................................................................ 183
§ 6.9. PH NG PHÁP O THU CHU N H NG III VÀ IV ................................................................... 185
1. Các quy đ nh chung ............................................................................................................................... 186

2. N i dung công tác t i m t tr m đo thu chu n h ng III và IV .............................................................. 187
3. S đo thu chu n h ng III và IV ............................................................................................................ 189
4. ánh giá k t qu đ ng đo thu chu n................................................................................................. 191
5. Bình sai đ ng đo thu chu n ............................................................................................................... 192
§ 6.10. SAI S KHI O THU CHU N VÀ BI N PHÁP KH C PH C ................................................... 194
1. Sai s do máy có tr c ng m không song song v i tr c ng thu dài ..................................................... 195
2. Sai s do mia ......................................................................................................................................... 195
3. Sai s do ng i đo ................................................................................................................................. 195
4. Sai s do môi tr ng đo......................................................................................................................... 196
§ 6.11. THU CHU N K THU T............................................................................................................. 197
§ 6.12. B O QU N MÁY VÀ D NG C TR C A ................................................................................ 198
1. B o qu n máy tr c đ a........................................................................................................................... 198
2. B o qu n th c thép và mia .................................................................................................................. 199
§ 6.13. GI I THI U M T S LO I MÁY THU BÌNH............................................................................. 199
1. Máy thu bình Ni- 030 ........................................................................................................................... 199
2. Máy thu bình Ni- 025 ........................................................................................................................... 200
CH

NG VII: MÁY KINH V VÀ PH

NG PHÁP O GÓC ................................................................ 204

§ 7.1. NGUYÊN LÝ O GÓC....................................................................................................................... 204
1. Nguyên lý đo góc b ng .......................................................................................................................... 204
2. Nguyên lý đo góc đ ng ......................................................................................................................... 204
§ 7.2. PHÂN LO I VÀ C U T O MÁY KINH V ...................................................................................... 205
1. Phân lo i ............................................................................................................................................... 205
2. C u t o máy kinh v ............................................................................................................................... 206
§ 7.3. C U T O BÀN
VÀ B PH N

C S .................................................................................... 208
1. C u t o bàn đ ...................................................................................................................................... 208
§ 7.4. CÁC THAO TÁC C B N TRÊN MÁY KINH V . ........................................................................... 211
1.
t máy ................................................................................................................................................ 211
2. nh tâm máy ........................................................................................................................................ 211
§ 7.5. KI M NGHI M VÀ HI U CH NH MÁY KINH V .......................................................................... 213
1. Ki m nghi m và hi u ch nh ng thu dài trên bàn đ ngang ................................................................ 214
2. Ki m nghi m và hi u ch nh sai s tr c ng m (sai s 2C)...................................................................... 214
3. Ki m nghi m và hi u ch nh sai s ch tiêu c a bàn đ đ ng (MOV ho c MOZ) .................................... 217
4. Ki m nghi m và hi u ch nh sai l ch c a l i ch th p ......................................................................... 222
5. Ki m nghi m và hi u ch nh quan h gi a tr c quay th ng đ ng ZZ’ và tr c đ ngang PP’ ................ 222
§ 7.6. PH NG PHÁP O GÓC B NG....................................................................................................... 223
1. Ph ng pháp đo đ n gi n ..................................................................................................................... 223
2. Ph ng pháp đo toàn vòng.................................................................................................................... 225
§ 7.7. SAI S KHI O GÓC B NG VÀ BI N PHÁP KH C PH C........................................................... 227
1. Sai s do máy......................................................................................................................................... 227
2. Sai s do ng i đo ................................................................................................................................. 228
3. Sai s do môi tr ng đo......................................................................................................................... 229

12


§ 7.8. PH NG PHÁP O GÓC
NG VÀ NGUYÊN LÝ........................................................................ 229
O CAO L NG GIÁC. .............................................................................................................................. 229
1. Ph ng pháp đo góc đ ng .................................................................................................................... 229
2. Nguyên lý đo cao l ng giác ................................................................................................................. 230
§ 7.9. GI I THI U M T S LO I MÁY KINH V ..................................................................................... 233
3. Máy kinh v quang h c 4T30P ............................................................................................................... 233

2. Máy kinh v đi n t Leica T-100............................................................................................................ 234
PH N TH
CH

BA: ............................................................................................................................................... 240

NG VIII: O V BÌNH

T L L N B NG PH

NG PHÁP TOÀN

C ......................... 240

§ 8.1. CÔNG D NG C A BÌNH
T L L N VÀ KHÁI NI M V PH NG PHÁP TOÀN
C .... 240
1. Công d ng c a b n đ t l 1:2000 , 1: 1000 và 1: 500........................................................................ 240
2. Khái ni m v ph ng pháp toàn đ c ..................................................................................................... 240
§ 8.2. KHÁI NI M V L I KH NG CH M T B NG ........................................................................... 242
1. L i tam giác nhà n c......................................................................................................................... 243
2. L i kh ng ch to đ khu v c.............................................................................................................. 244
3. L i kh ng ch đo v ............................................................................................................................. 245
§ 8.3. HAI BÀI TOÁN C B N TRONG TR C A................................................................................... 246
1. Bài toán thu n ....................................................................................................................................... 246
2. Bài toán ngh ch...................................................................................................................................... 247
ΔX ΔY .............................................................................................................................................................. 248
§ 8.4. PH NG PHÁP THÀNH L P
NG CHUY N KINH V ........................................................... 250
1. Khái ni m v đ ng chuy n kinh v ....................................................................................................... 250

2. Phân lo i ............................................................................................................................................... 251
3. Thành l p đ ng chuy n kinh v ............................................................................................................ 252
§ 8.5. L P L I KH NG CH
CAO O V ........................................................................................ 260
§ 8.6.
NG CHUY N TH C ................................................................................................................ 261
1. Khái ni m .............................................................................................................................................. 261
2. Trình t b trí và đo đ ng chuy n th c ............................................................................................. 262
§ 8.6. K L I T A
VÀ TRI N I M KH NG CH ......................................................................... 262
1. K l i t a đ ........................................................................................................................................ 263
2. Xác đ nh t a đ l i ô vuông và tri n đi m kh ng ch lên b n v ........................................................ 264
3. Ch m đi m đ ng chuy n th c lên b n v .......................................................................................... 265
§ 8.7. O V
A HÌNH................................................................................................................................ 266
1 i m chi ti t và cách ch n đi m chi ti t................................................................................................. 266
2. Trình t thao tác đo v t i 1 tr m đo chi ti t. ........................................................................................ 267
§ 8.8. PH NG PHÁP BI U TH
A V T VÀ A HÌNH ....................................................................... 270
1. Bi u th đ a v t: ..................................................................................................................................... 270
2. Bi u th đ a hình: ................................................................................................................................... 272
§8.9. TÓM T T TRÌNH T
OV B N
THEO PH NG PHÁP TOÀN
C ................................. 207
1. Công tác chu n b .................................................................................................................................. 207
2. L p l i kh ng ch m t b ng ................................................................................................................ 208
3. L p l i kh ng ch đ cao .................................................................................................................... 208
4. o v chi ti t.......................................................................................................................................... 208
5. Tu s a, hoàn ch nh b n v ..................................................................................................................... 208

6. Giao n p tài li u.................................................................................................................................... 208
THUY T MINH BÁO CÁO, B N V , S LI U O VÀ TÍNH....................................................................................... 208
§ 8.10. KHÁI NI M V B N
S VÀ PH NG PHÁP THÀNH L P B N
S ............................ 208
1 Khái ni m ............................................................................................................................................... 208
2 Các ph ng pháp thành l p s li u ban đ u.......................................................................................... 209
§ 8.11. QUY TRÌNH S HOÁ VÀ BIÊN T P - B N
S ....................................................................... 211
1. S đ t ng quát...................................................................................................................................... 211
2. Thi t k chung........................................................................................................................................ 211
3. N n b n đ ............................................................................................................................................ 214
4. Véc t hoá đ i t ng ............................................................................................................................. 214
5. Hoàn thi n và chu n hoá d li u........................................................................................................... 214
6. Biên t p và trình bày b n đ ................................................................................................................. 215

13


7. L u tr d li u và in b n đ .................................................................................................................. 215
PH N TH
CH

T

................................................................................................................................................ 216

NG IX: O V M T C T

A HÌNH............................................................................................... 216


§ 9.1.M C ÍCH VÀ N I DUNG O V M T C T A HÌNH ............................................................... 216
§ 9.2. XÁC NH
NG TIM CÔNG TRÌNH, ÓNG C C CHÍNH VÀ C C PH ............................... 216
1. Xác đ nh đ ng tim công trình .............................................................................................................. 216
2. óng c c chính và c c ph .................................................................................................................... 217
§ 9.3. O VÀ TÍNH
CAO
U C C...................................................................................................... 218
1.B trí các m c kh ng ch đ cao d c tuy n ........................................................................................... 218
2. o và tính đ cao đ u c c ...................................................................................................................... 218
§ 9.4. V M T C T D C ............................................................................................................................. 220
§ 9.5. O V M T C T NGANG.................................................................................................................. 221
1.Xác đ nh h ng c a m t c t ngang ........................................................................................................ 221
2. o m t c t ngang ................................................................................................................................... 219
3.V m t c t ngang .................................................................................................................................... 223
CH

NG X: O V DÒNG SÔNG .............................................................................................................. 224

§ 10.1. O V M T C T NGANG SÔNG .................................................................................................. 224
1. Xác đ nh v trí m t c t ngoài th c đ a .................................................................................................. 224
2. o đ cao các đi m đáy sông ............................................................................................................... 224
3. o kho ng cách gi a các đi m đo sâu ................................................................................................. 226
4. V m t c t ngang sông.......................................................................................................................... 227
§ 10.2. O V
A HÌNH ÁY SÔNG ........................................................................................................ 228
1. L i kh ng ch m t b ng ..................................................................................................................... 228
2. L i kh ng ch đ cao ......................................................................................................................... 228
3. o v chi ti t đ a hình đáy sông ........................................................................................................... 230

§ 10.3. KH O SÁT LÒNG SÔNG B NG MÁY H I ÂM (ECHO SOUNDER) ......................................... 231
§ 10.4. GI I THI U M T S MÁY H I ÂM (ECHO SOUNDER – ECHOLOCATION )........................ 233
§ 10.5. B TRÍ C T O M C N
C ( C T TH Y CHÍ )......................................................................... 235
§ 10.6. XÁC NH “
NG M T N
C” VÀ “
D CM TN
C”................................................ 233
§ 10.7. QUAN TR C V T L ..................................................................................................................... 233
CH

NG XI: S

D NG B N

VÀ M T C T

A HÌNH .................................................................. 235

§ 11.1. KHUNG VÀ CÁC KÍ HI U TRÊN B N
................................................................................... 235
1. Kí hi u khung b n đ ............................................................................................................................. 235
2. Kí hi u n i dung b n đ ........................................................................................................................ 236
§ 11.2. NH H NG B N
TH C A ........................................................................................... 236
1. nh h ng b n đ theo đ a v t ............................................................................................................ 236
2. nh h ng b n đ b ng đ a bàn.......................................................................................................... 237
§ 11.3. S D NG B N
TRONG PHÒNG ............................................................................................. 237

1.
Xác đ nh chi u dài m t đo n th ng trên b n đ .............................................................................. 237
2. Xác đ nh đ dài m t đ ng cong trên b n đ ....................................................................................... 238
3. Xác đ nh t a đ các đi m trên b n đ ................................................................................................... 238
3. Xác đ nh đ cao c a đi m trên b n đ .................................................................................................. 239
4. Xác đ nh đ d c c a đo n th ng trên b n đ ........................................................................................ 239
5. Xác đ nh tuy n đ ng có đ d c cho tr c trên b n đ ........................................................................ 238
6. Xác đ nh biên gi i l u v c c a sông, su i............................................................................................. 238
7. Xác đ nh giao tuy n gi a mái đ p và m t đ t t nhiên trên b n đ ...................................................... 237
8. V m t c t đ a hình theo m t h ng cho tr c trên b n đ .................................................................. 239
9. Tính di n tích trên b n đ ...................................................................................................................... 240
10. Xác đ nh ph m vi ng p và dung tích c a h ch a............................................................................... 256
11. V đ ng đ c tính c a h ch a ........................................................................................................... 257
12. Tính kh i l ng đào đ p kênh m ng, san l p n n............................................................................. 258
§ 11.4. V L I B N
............................................................................................................................... 261
CH

NG XII: B

TRÍ CÔNG TRÌNH ........................................................................................................ 265

§ 12.1. KHÁI NI M V B TRÍ CÔNG TRÌNH.......................................................................................... 265

14


1. B trí c b n.......................................................................................................................................... 266
2. B trí chi ti t công trình. ....................................................................................................................... 266
3. B trí công ngh . ................................................................................................................................... 266

§ 12.2. B TRÍ CÁC Y U T C B N ....................................................................................................... 266
1. B trí m t góc theo thi t k ra ngoài m t đ t ........................................................................................ 266
2. B trí chi u dài theo thi t k ra ngoài m t đ t ...................................................................................... 267
3. B trí đ cao theo thi t k ra ngoài m t đ t .......................................................................................... 268
4. B trí đ ng th ng và m t ph ng theo đ d c thi t k .......................................................................... 269
§ 12.3. B TRÍ M T B NG CÔNG TRÌNH RA NGOÀI M T
T......................................................... 271
1. Ph ng pháp to đ c c........................................................................................................................ 271
2. Ph ng pháp giao h i góc .................................................................................................................... 272
3. Ph ng pháp giao h i c nh .................................................................................................................. 274
4. Ph ng pháp to đ vuông góc............................................................................................................. 275
§ 12.4. B TRÍ
NG CONG CÔNG TRÌNH .......................................................................................... 275
1. B trí các đi m chính đ ng cong......................................................................................................... 275
2. B trí đi m chi ti t đ ng cong ............................................................................................................. 274
§ 12.5. B TRÍ CÔNG TRÌNH B NG MÁY TOÀN
C I N T ........................................................... 277
1. B trí góc đã bi t ra m t đ t: ................................................................................................................ 277
2. B trí chi u dài ra m t đ t: ................................................................................................................... 277
3. Ph ng pháp b trí đi m chi ti t công trình: ........................................................................................ 277
CH

NG XIII: QUAN TR C BI N D NG CÔNG TRÌNH ..................................................................... 280

§13.1. KHÁI NI M ........................................................................................................................................ 280
13.1.1.
M c đích và nhi m v quan tr c bi n d ng công trình .......................................................... 280
13.1.2. Phân lo i bi n d ng công trình, yêu c u đ chính xác quan tr c. ................................................ 281
STT......................................................................................................................................................................... 282


13.1.3. Yêu c u v m c và chu k quan tr c bi n d ng công trình............................................................ 282
§13.2. QUAN TR C
LÚN CÔNG TRÌNH.............................................................................................. 283
§ 13.3. QUAN TR C CHUY N D CH NGANG CÔNG TRÌNH................................................................. 280
13.3.1. Khái ni m v quan tr c chuy n d ch ngang công trình ................................................................. 280
13.3.2. Các ph ng pháp quan tr c chuy n d ch ngang công trình.......................................................... 280
§ 13.4. QUAN TR C
NGHIÊNG CÔNG TRÌNH .................................................................................. 282
13.4.1. Ph ng pháp dây d i..................................................................................................................... 283
13.4.2. Ph ng pháp to đ ...................................................................................................................... 283

15


PH N TH NH T
KI N TH C CHUNG V TR C

CH

NG I : BÀI M

A

U

§ 1.1. KHÁI NI M V MÔN H C TR C A
Tr c đ a là m t ngành khoa h c v trái đ t, có nhi m v nghiên c u, xác đ nh hình
d ng, kích th c trái đ t và bi u di n b m t trái đ t lên b n đ , đ ng th i nghiên c u
các ph ng pháp tr c đ a đ gi i quy t các nhi m v khác nhau trong công tác kh o
sát, quy ho ch, thi t k , thi công, xây d ng các công trình.

Cùng v i s phát tri n c a các ngành Khoa h c k thu t khác, Tr c đ a c ng luôn
luôn phát tri n và ngày càng hi n đ i hóa v công ngh và máy móc thi t b . Ngày nay
Tr c đ a đang v n t i vi c đo v b n đ các hành tinh ngoài trái đ t.
Tùy theo đ i t ng và ph
chia ra các ngành chuyên sâu:

ng pháp nghiên c u khác nhau trong Tr c đ a đ

c

- Tr c đ a cao c p: Nghiên c u vi c đo v b n đ toàn b hay m t khu v c r ng
l n trên m t đ t (b n đ th gi i, m t qu c gia, m t châu l c…); nghiên c u, xác đ nh
hình d ng, kích th c trái đ t đ ng th i nghiên c u s chuy n d ch c a v trái đ t, s
bi n đ ng c a th m l c đ a….
- Tr c đ a đ a hình: Nghiên c u vi c đo v b n đ m t khu v c nh trên m t đ t,
ví d : khu v c xây d ng công trình thu l i, c u đ ng, nhà c a…Vì khu v c đo v
nh so v i toàn b b m t trái đ t, nên có th coi m t đ t là m t ph ng, b qua nh
h ng đ cong trái đ t. Khi đó m i công tác đo đ c, tính toán s đ n gi n h n.
- Tr c đ a công trình: Nghiên c u các ph ng pháp tr c đ a và máy móc thi t b
chuyên dùng đ gi i quy t các yêu c u th c t trong công tác kh o sát, thi t k , thi
công công trình, trong ki m tra, quan tr c bi n d ng công trình.
- Tr c đ a nh: Nghiên c u các ph ng pháp đo ch p nh hàng không, nh v tr ,
nh m t đ t đ thành l p các lo i b n đ và ng d ng trong H th ng Thông tin a lý
(GIS).
Ngoài ra còn có các ngành nh ch t o máy và thi t b đo v , ngành b n đ ,v.v…
Trong tr ng i h c Thu l i, Tr c đ a đ i c ng là môn k thu t c s , đ
gi ng d y tr c các môn chuyên ngành và sau các môn khoa h c c b n.

c


Môn h c Tr c đ a liên quan m t thi t v i toán h c, tin h c, v t lý, hình h a và
thiên v n h c. Toán h c và tin h c giúp chúng ta có kh n ng phân tích, tính toán và
x lý các s li u đo đ c. V t lý là c s đ ch t o các lo i máy tr c đ a, ki n th c
16


v t lý giúp ta hi u đ c nguyên lý c a các thi t b đo, phân tích đ c m t s hi n
t ng làm nh h ng đ n đ chính xác k t qu đo…Hình h a giúp chúng ta có k
n ng v b n đ và các b n v m t c t chính xác và đúng quy ph m. Ki n th c v thiên
v n h c giúp ta hi u bi t v các s chuy n đ ng c a các hành tinh đ áp d ng trong
công tác xác đ nh các đ i l ng g c Tr c đ a.
Ngoài nh ng ki n th c c b n v Tr c đ a ph thông, giáo trình này còn gi i
thi u nh ng ki n th c Tr c đ a ng d ng ph c v xây d ng công trình th y l i, m t s
ng d ng Tr c đ a trong công tác chuyên môn tùy theo t ng ngành h c.
§1.2. VAI TRÒ C A TR C A TRONG
I S NG XÃ H I
Tr c đ a là m t ngành đi u tra c b n, cung c p nh ng s li u ban đ u cho nhi u
ngành xây d ng c b n khác nh giao thông, thu l i, xây d ng, qu c phòng…
i v i các ngành kinh t nói chung, đ c bi t ngành xây d ng c b n nói riêng,
thì Tr c đ a luôn gi v trí quan tr ng hàng đ u. Có th th y rõ đi u này khi nghiên
xây d ng m t h ch a
c u các giai đo n th c hi n m t công trình c th . Ví d :
n c, tr m b m, tr m th y đi n, m t cây c u …ng i ta ph i l n l t th c hi n qua
các giai đo n sau:
- Giai đo n Quy ho ch: giai đo n này, ng i k s ph i s d ng các b n đ t
l nh , trên đó ph i v ch ra k ho ch khái quát nh t v xây d ng, khai thác, s d ng
các công trình cho toàn b khu v c r ng l n.
Nh ng ki n th c v đo v b n đ t l nh thu c n i dung c a Tr c đ a cao c p
mà giáo trình này không đ c p đ n. Tuy v y, ki n th c v s d ng b n đ t l nh là
r t quan tr ng và s đ c trình bày t m trong ch ng XI c a giáo trình này.

- Giai đo n i u tra Kh o sát: C n th c hi n các công tác đo v c th đ thu
th p các tài li u đ a hình nh : b n đ t l l n, m t c t đ a hình… t i nh ng n i d
đ nh xây d ng công trình.
Ng i k s ph i bi t đ xu t các yêu c u đo v b n đ t l l n, đo v m t c t đ a
hình t i nh ng n i d ki n đ t công trình mà trong giai đo n quy ho ch đã v ch ra.
N i dung c a v n đ này s đ c đ c p đ n trong các ch ng VIII, IX, X c a giáo
trình này.
- Giai đo n Thi t k : S d ng các tài li u đo đ c đ c trong giai đo n kh o sát đ
thi t k công trình lên đó. Ng i k s ph i có ki n th c đ y đ v s d ng b n đ đ a
hình đ tính toán, b trí các công trình lên b n đ m t cách khoa h c nh t. Nh ng ki n
th c này s đ c trình bày trong ch ng XI.
- Giai đo n Thi công: Ng i k s c n đ c trang b ki n th c v v n đ đ a
công trình t b n v thi t k ra ngoài m t đ t (b trí công trình) đúng v trí, đúng đ
cao, đúng kích th c đã thi t k , đ theo dõi ti n đ thi công công trình. ó là ki n
th c n m trong ch ng XII .
17


- Giai đo n Nghi m thu, Qu n lý và Khai thác công trình: Khi công trình đã xây
d ng xong, ng i k s c n có ki n th c đ ki m tra l i kích th c, v trí, đ cao công
trình m i xây, ki n th c v đo v b n đ hoàn công.
Trong quá trình qu n lý và khai thác công trình c n có các ki n th c Tr c đ a đ
theo dõi s thay đ i v v trí c a công trình, c th là ki n th c v đo xê d ch, đo lún,
đo bi n d ng, đo đ nghiêng, đo v t n t trên công trình…và t đó đánh giá s n đ nh
c a công trình theo th i gian. Nh ng ki n th c này đ c trình bày trong ch ng XIII.
Ngoài ra, Giáo trình c ng trình bày m t s ki n th c Tr c đ a ph c v chuyên
ngành.
§1.3. L CH S PHÁT TRI N NGÀNH TR C A
S ra đ i và phát tri n c a ngành Tr c đ a g n li n v i quá trình phát tri n c a xã
h i loài ng i.

Tr c Công nguyên, ng i Ai c p sinh s ng d c sông Nin th ng ph i phân
chia l i đ t đai sau m i tr n l đ xác đ nh l i ranh gi i gi a các b t c, do đó ng i ta
đã sáng t o ra ph ng pháp đo, phân chia l i đ t đai. Thu t ng “Tr c đ a” theo ti ng
Hy l p cùng ngh a v i “phân chia đ t đai”.
Tr i qua nhi u th i đ i, cùng v i s phát tri n không ng ng c a khoa h c k thu t
và n n s n xu t xã h i, ngành Tr c đ a c ng ngày càng phát tri n. Nh ng phát minh ra
kính vi n v ng, th c Lôgarit, lý thuy t tam giác l ng m t c u, phóng các tàu v tinh
nhân t o…đã t o đi u ki n v ng ch c cho s phát tri n c a khoa h c Tr c đ a.
Trong vài th p k g n đây, nh ng thành t u m i v khoa h c k thu t, v công
ngh thông tin đã làm cho Tr c đ a có b c phát tri n m nh, thay đ i v ch t: Khoa
h c Vi n thám cho phép thành l p b n đ t nh ng t m nh ch p t máy bay, t v
tinh nhân t o. Nhi u ngành công ngh chính xác đã cung c p cho Tr c đ a nh ng máy
móc đo đ c có đ chính xác cao. Vi c s d ng máy tính đi n t đ gi i các bài toán
Tr c đ a có kh i l ng l n, vi c xác đ nh v trí các đi m trên m t đ t b ng H th ng
nh v Toàn c u GPS, vi c ng d ng H th ng Thông tin a lý GIS cho t t c các
ngành khoa h c khác…Tr c đ a đã c p nh t t c th i nh ng thành t u m i nh t c a các
ngành khoa h c k thu t khác.
Vi t nam, t xa x a cha ông ta đã bi t áp d ng nh ng hi u bi t v đo đ c vào
cu c s ng, s n xu t và qu c phòng. Nh ng công trình đê ch ng l l t dài hàng tr m
km, nh ng thành c nh thành c C loa, thành nhà M c là nh ng minh ch ng v vi c
ng d ng ki n th c Tr c đ a vào công tác xây d ng và qu c phòng c a ông cha ta.
u th k 20, Pháp đã cho ti n hành đo v b n đ toàn ông d ng nh m m c
đích khai thác t i đa vùng đ t này. Vi c đo đ c đ c ti n hành có t ch c, áp d ng
nh ng ph ng pháp đo đ c khoa h c và s d ng máy tr c đ a có ch t l ng cao.
Nh ng s li u đ a hình, nh ng b n đ còn l u tr đã nói lên đi u đó. Hi n nay, m t s
tài li u và nh ng b n đ đo đ c t tr c 1945 v n còn đ c s d ng trong m t s
ngành.
18



Trong th i k kháng chi n ch ng Pháp (1946-1954), công tác tr c đ a ch y u
ph c v cho Quân s : nh tr c đ a pháo binh, công binh, trinh sát. Sau khi cu c kháng
chi n thành công, nhà n c Vi t nam dân ch c ng hòa đã r t chú tr ng đ n công tác
tr c đ a. C c o đ c Nhà n c tr c thu c Ph th t ng ra đ i n m 1959 đánh d u
m t b c tr ng thành c a ngành Tr c đ a Vi t nam.
Hi n t i, B Tài nguyên và Môi tr ng là c quan qu n lý c p nhà n c v toàn
b các ho t đ ng c a ngành Tr c đ a. Ngoài ra, các B , các ngành đ u có các c quan
ch c n ng qu n lý công tác Tr c đ a ph c v chuyên ngành.
i ng nh ng ng i làm công tác Tr c đ a c ng ngày càng l n m nh. Tr c
1960, c n c ch có vài ch c k thu t viên trình đ trung c p tr c đ a làm vi c trong
m t s b ngành, t i nay đ i ng nh ng ng i làm công Tr c đ a đã r t đông đ o bao
g m nhi u trình đ khác nhau: S c p, trung c p, đ i h c và trên đ i h c. Song song
v i vi c c đi đào t o n c ngoài, Nhà n c ta đã quy t đ nh m khoá đào t o K s
Tr c đ a đ u tiên t i tr ng i Bách khoa Hà n i n m 1962. Hi n nay, khoa Tr c đ a
tr ng i h c M - a ch t là Trung tâm đào t o và nghiên c u khoa h c l n nh t
trong c n c v chuyên ngành này.
Câu h i:
1. Các môn h c chuyên sâu v Tr c đ a ?
2. Công tác tr c đ a c n thi t cho các giai đo n xây d ng các công trình th y l i ?

19


CH

NG II: KI N TH C CHUNG V TR C

§2.1. HÌNH D NG VÀ KÍCH TH

C TRÁI


A

T

2.1.1. Hình d ng Trái đ t và M t th y chu n
M t trái đ t g gh l i lõm có di n tích kho ng 510.106 Km2, bao g m các l c đ a,
h i đ o chi m 29%, và các đ i d ng chi m 71% di n tích. Ch cao nh t là đ nh Chô
mô lung ma trong dãy Hymalaya cao 8882 mét, và ch th p nh t là v nh Marian
Thái bình d ng sâu 11032 mét. Nh v y đ chênh l ch gi a đi m cao nh t và đi m
sâu nh t c a v trái đ t x p x 20 km.
N u đem so sánh đ chênh này v i kích th c trái đ t (có đ ng kính g n b ng
12000 km) thì t l 20:12000 = 1: 600 cho phép ta hình dung m t mô hình trái đ t hình
c u có đ ng kính 600mm mà v t g n l n nh t trên b m t là 1 mm và nh v y có th
coi b m t trái đ t là m t nh n. K t lu n này c ng đ c ch ng minh b ng nh ng b c
nh ch p trái đ t t nh ng con tàu v tr : đ ng chân tr i là m t đ ng cong tr n
đ u.
Nh trên đã đ c p, g n ba
ph n t b m t trái đ t là các bi n
c , đ i d ng và qua tính toán
ng i ta th y r ng n u l y ch cao
bù ch th p đ san l p sao cho
m t trái đ t thành m t m t nh n lý
t ng, thì m t trái đ t g n trùng
v i m t n c bi n trung bình c a
các đ i d ng. T đó n y sinh
khái ni m v m t th y chu n c a
trái đ t và m t th y chu n đ c
coi là m t tiêu bi u đ c tr ng cho
Hình 2-1

b m t c a trái đ t. Sau đây ta
nghiên c u k v m t th y chu n.
a. nh ngh a: M t Th y chu n c a trái đ t là m t n c bi n bình quân khi yên
t nh, kéo dài xuyên qua các l c đ a và h i đ o t o thành m t cong kín.
b. Tính ch t c a m t th y chu n
đ

T i m i đi m trên m t th y chu n, ph
ng dây d i.

ng c a đ

ng pháp tuy n luôn trùng v i

c. Công d ng c a m t th y chu n
Trong tr c đ a, m t th y chu n đ c dùng làm m t chi u khi đo v b n đ đ ng
th i c ng đ c dùng làm m t chu n đ so sánh đ cao c a các đi m trên m t đ t.
d. Phân lo i
20


i v i m i Qu c gia, theo quy c ch n m t m c n c bi n làm m t th y
chu n và đ c coi là m t th y chu n g c (hay còn g i là m t th y chu n đ i đ a); Ví
d : Vi t nam dùng m t thu chu n Hòn d us n, Trung qu c dùng m t th y
chu n B t h i, Nga dùng m t th y chu n Ban tích.
so sánh đ cao th p các đi m trên m t đ t ng i ta quy đ nh m t th y chu n
g c có đ cao b ng 0 và đ a ra khái ni m v đ cao c a các đi m trên m t đ t:
cao c a m t đi m trên m t đ t là kho ng cách theo đ ng dây d i t đi m
đó t i m t th y chu n.
cao đ c ký hi u là H và kèm theo tên đi m, thí d đ

cao đi m A, đi m B… trên hình 2-1 đ c ký hi u: HA, HB…
phân bi t gi a các đi m n m phía trên hay phía d
ta quy c:

i m t th y chu n ng

i

Nh ng đi m n m phía trên m t th y chu n có đ cao d ng (HA > 0), nh ng
đi m n m phía d i có đ cao âm (HB< 0), nh ng đi m n m trên m t th y chu n
có đ cao b ng 0 (HO= 0).
cao c a các đi m trên m t đ t so v i m t th y chu n g c g i là đ cao tuy t
đ i. Trong m t s ngành K thu t (Thu l i, Giao thông…) đ cao tuy t đ i còn g i
là “c t”. Ví d : C t m t đê sông H ng khu v c Hà N i là +14,5 mét; c t m t đ t
khu v c sân tr ng i h c Th y l i là kho ng +5.5 mét.
B n đ các t l khác nhau trên lãnh th Vi t nam đ u dùng h th ng đ cao l y
m t th y chu n
s n làm m t th y chu n g c.
M t th y chu n gi đ nh: Là m t th y chu n song song v i m t th y chu n g c,
có đ cao tùy ch n. Ví d m t th y chu n qua đi m C, m t th y chu n qua đi m A
(hình 2-1).
cao c a các đi m trên m t đ t so v i m t th y chu n gi đ nh g i là đ cao
t ng đ i. Thí d : đ cao t ng đ i c a đi m A so v i đi m C là kho ng cách t
đi m A t i m t th y chu n gi đ nh qua C theo đ ng dây d i.
cao t ng đ i còn
đ c g i là “chênh cao” ký hi u là hCA (hình 2-1) và đ c tính theo công th c:
hCA = HA - HC
M t th y chu n gi đ nh đ c s d ng khi đo v các công trình có quy mô nh ,
n m n i h o lánh, xa m ng l i đ cao Qu c gia. Ví d : Khi đo v bình đ m t h
ch a n c lo i nh

vùng núi cao, ng i ta có th gán cho m t đi m c đ nh m t
đ cao tùy ch n, và l y làm đi m g c đ xác đ nh đ cao các đi m khác trong khu
v c.
2.1.2 Kích th c Trái đ t
Qua nghiên c u c u t o v trái đ t, ng i ta th y r ng s phân b v t ch t trong
lòng trái đ t không đ ng nh t: n i có t tr ng l n (m s t, m đ ng…), n i có t
tr ng nh (túi khí, m d u…). Do đó, ph ng c a tr ng l c hay còn g i ph ng c a
đ ng dây d i thay đ i theo v trí c a các đi m trên m t đ t.

10


P'

Nh v y v hình h c M t th y chu n
là m t m t cong ph c t p, không có
d ng toán h c chính t c.
a

O

b

P

Hình 2-2

thu n l i cho vi c gi i các bài toán Tr c đ a, có th coi M t th y chu n có
d ng g n gi ng v i m t elipxoit, d t 2 c c (hình 2-2): Hình elipxoit này đ c g i
là “hình b u d c tham kh o”, Kích th c hình b u d c tham kh o đ c nhi u nhà

khoa h c trên th gi i đo đ c, tính toán và công b v i nhi u k t qu khác nhau
(xem b ng 2-1).
Vi t nam tr c n m 2000 s d ng s li u c a nhà bác h c Crax pxki
(CHLB Nga) công b n m 1940. T n m 2000 đ n nay s d ng s li u c a H quy
chi u Tr c đ a Th gi i n m 1984 (WGS- 84).
B ng 2-1.
Tên các nhà
khoa h c

Bán kính l n Bán kính bé (b)
(a) (mét)
(mét)

d t

l m

6 375 653

6 356 564

1: 344

Bê xen

6 377 397

6 356 079

1: 299


C lac

6 378 249

6 356 515

1 : 293

Craxopxki

6 378 245

6 356 863

1 : 298.3

WGS-84

6 378 137

6 356 752

1 : 298.3

d t

c a trái đ t đ

c tính theo công th c: α =


a−b
, vì đ d t
a

r t nh

nên trái đ t có th coi g n gi ng hình c u.
ti n cho vi c tính toán, trong Tr c đ a
đ i c ng ng i ta nh n trái đ t là hình c u có bán kính trung bình R=6371 km.
§2.2. NH H
NG C A
CONG TRÁI
T T I CÔNG TÁC TR C A
B m t trái đ t là m t c u, còn b n đ l i đ c v lên gi y ph ng, nh v y khi
bi u di n b m t trái đ t lên t gi y ph ng t t nhiên s b bi n d ng. Nh ng bi n

9


d ng do s chuy n đ i đó đ
đây:

đ

c th hi n d

i nh ng sai s mà ta l n l

t xét sau


2.2.1. Sai s v kho ng cách
Xét 2 đi m A và B cùng n m trên m t th y chu n. Kho ng cách gi a chúng
c bi u di n b i chi u dài d c a cung AB (hình 2-3).

ng t i A, n u coi m t th y chu n là m t ph ng, t c là trên hình 2-3 bi u th
b i ti p tuy n AT, thì kho ng cách gi a A và B chính là chi u dài AB’ = t. Chênh
l ch gi a t và d g i là “sai s do gi thi t m t th y chu n là m t ph ng” đ c ký
hi u ∆d lúc đó ta có:
∆d = t – d

(2-1)

Trong đó:
t = R.tgθ

(v i θ = d R )

V y: ∆d = R (tgθ - θ )
Khai tri n g n đúng hàm tgθ:
tgθ = θ +

θ3
3

+

2 5
θ + ….
15


B qua s h ng th 3 tr đi vì quá nh và thay vào (2-1), ta có:
Δd =

d3
3R 2

(2-2)

Thay R= 6371 vào (2-2), và cho
d nh ng giá tr khác nhau, ta đ c
các giá tr d ghi trong b ng 2-2.

A

t
d

Hi n nay v i các thi t b đo
kho ng cách hi n đ i và chính xác
nh t mà con ng i đang s d ng có
th đ t v i sai s t ng đ i

0
2
B

B' T
h


0

mS
1
≥
.
S 1000000
O
Hình 2-3

Theo s

li u

b ng 2-2 v i d= 10 km thì sai s

Δd
1
1
có ngh a nh h n c
=
<
d 1220000 1000000

t ong đ i m c ph i

mS
mà chúng ta có th đ t đ
S


c. Do

đó trong khu v c có bán kính ≤ 10 km có th coi m t th y chu n là m t ph ng và sai
s do đ cong c a trái đ t (công th c 2-2) có th b qua.

12


B ng 2-2
d(km)

Δd (cm)

Δd/d

10

0.8

1: 1.220.000

50

102

1: 49.000

100

821


1: 12.000

2.2.2. Sai s v đ cao
Theo đ nh ngh a v đ cao thì hai đi m A và B có cùng đ cao vì chúng n m
cùng trên m t m t th y chu n. Nh ng n u gi thi t M t th y chu n là m t ph ng thì
ng i quan sát t i A s nhìn th y đi m B t i v trí đi m B’(hình 2-3). o n BB’= Δh
chính là sai s v đ cao khi chuy n t m t c u sang m t ph ng.
Trong th c t kho ng cách (d) gi a hai đi m A-B th ng r t nh so v i bán
kính trái đ t (R), do v y góc tâm có giá tr r t bé. Theo hình 2-3 ta có góc BAB=
/2, do góc /2 r t bé nên có th coi BB’ là cung tròn có tâm t i A, ch n góc /2 và
bán kính AB ả d, lúc đó:
Δh =

Thay θ =

d.θ
2

(2-3)

d
vào công th c (2-3) ta có:
R
d2
Δh =
2R

(2-4)


Nh v y sai s v đ cao Δh t l thu n v i bình ph ng kho ng cách d. V i R
= 6371 km, giá tr c a Δh trong công th c (2-4) s bi n đ i theo d nh b ng 2-3.
B ng 2-3
d (km)

Δh (mm)

0.05

0.2

0.5
1.00

20
78

2.00

314

Theo b ng 2-3, nh n th y r ng Δh t ng nhanh khi kho ng cách t ng; h n n a
yêu c u v đ chính xác trong vi c xác đ nh đ cao r t cao (đ n mm), do đó khi đo
chênh cao ph i xét t i nh h ng c a sai s này đ đ a s hi u ch nh vào k t qu đo.

13


§2.3. H T A
A LÝ

M i đi m trên m t đ t đ u có m t v trí riêng trong không gian, đ phân bi t v
trí c a chúng trong tr c đ a có nhi u h t a đ , sau đây s gi i thi u v h t a đ đ a
lý.
H t a đ đ a lý c a trái đ t đ c t o nên b i m t ph ng xích đ o và m t
ph ng kinh tuy n g c.
D i đây là m t s đ nh ngh a c b n:
- M t ph ng kinh tuy n c a trái đ t là các m t ph ng ch a tr c quay c a trái đ t.
Giao tuy n gi a m t ph ng kinh tuy n v i b m t trái đ t đ c g i là kinh tuy n.
Trong vô s các kinh tuy n, kinh tuy n đi qua ài thiên v n Grinuyt
(Greenwich) Anh đ c T ch c a lý Th gi i ch n làm kinh tuy n g c c a Trái
đ t.
P'
- M t ph ng v tuy n c a trái đ t là
các m t ph ng vuông góc v i tr c quay
c a trái đ t. Giao tuy n gi a m t ph ng
v tuy n v i b m t trái đ t đ c g i là
v tuy n. M t ph ng v tuy n ch a tâm
trái đ t g i là m t ph ng xích đ o và
giao tuy n gi a m t ph ng xích đ o v i
b m t trái đ t g i là đ ng xích đ o.
M i đi m trên m t đ t đ c xác
đ nh trong h t a đ đ a lý b i 2 đ i
l ng kinh đ và v đ .

green
kin h

E

tu yen


w ich

M

O

M

W
M

MO

X ich d a d ao o
M1

P

Hình 2-4

- Kinh đ c a m t đi m trên m t đ t là góc nh di n k p gi a m t ph ng kinh
tuy n g c và m t ph ng kinh tuy n đi qua đi m đó và đ c ký hi u là λ.
đ

λ bi n thiên t 0°÷ 180° xu t phát t kinh tuy n g c v hai phía ông và Tây và
c g i t ng ng là kinh đ ông và kinh đ Tây.

- V đ c a m t đi m trên m t đ t là góc t o b i m t ph ng xích đ o v i đ
dây d i đi qua đi m đó và ký hi u là .


ng

bi n thiên t 0°÷ 90° xu t phát t đ ng xích đ o v hai phía c c B c và c c
Nam và đ c g i t ng ng là v đ B c và v đ Nam.
Kinh đ và v đ c a đi m M đ

c bi u di n trên hình 2-4.

14


Nh v y, kinh đ c a các đi m bán c u ông c a Trái đ t đ c g i là “kinh
đ ông” còn các đi m bán c u Tây đ c g i là “kinh đ Tây”, t ng t v đ các
đi m bán c u B c có tên “v đ B c”, phía bán c u Nam có tên “v đ Nam”.
Ví d : T a đ đ a lý c a thành ph Hà N i là:
λ= 107° (Kinh đ

ông)

ϕ= 21° (V đ B c)
xác đ nh t a đ đ a lý c a các đi m trên m t đ t ng i ta dùng ph ng pháp
quan tr c thiên v n (quan tr c các vì sao, m t tr i…). Hi n nay v i s phát tri n c a
khoa h c, vi c xác đ nh t a đ đ a lý c a các đi m đ c thu n l i và chính xác nh
H th ng nh v Toàn c u GPS (xem §2.9).
§2.4. H T A
TR C A TH GI I- 84 (WGS- 84)
ây là h t a đ không gian đ c C quan B o h B n đ c a M (U.S Defense
Mapping Agency) thi t l p n m 1984 và đ c s d ng trong H th ng nh v Toàn
c u GPS đ xác đ nh v trí các đi m trên m t đ t và trong không gian. Trong h t a

đ WGS- 84 v trí m i đi m trong không gian đ c xác đ nh b i ba đ i l ng là X,
Y và Z (hình 2-5).
Trong h t a đ WGS- 84 v trí m i đi m trong không gian đ
đ i l ng là X, Y và Z (hình 2-5).

c xác đ nh b i ba

ây là h t a đ không gian ba chi u có đi m g c là tâm O c a trái đ t. Tr c OZ
trùng v i tr c quay c a trái đ t, tr c OX là giao tuy n gi a m t ph ng kinh tuy n
g c và m t ph ng xích đ o, tr c OYvuông góc v i tr c OX và n m trên m t ph ng
xích đ o.
Trên hình 2-5 bi u th đi m M n m trên m t đ t, đi m V là v trí c a v tinh
trong không gian. T a đ gi a đi m M
V
và v tinh V đ c liên h v i nhau qua
Z
bi u th c:
r
r
r
R M = R V − rM − V

rM-V

RV

Trong đó:
r
2
2

2
R M = (X M + YM + Z M )

RM
ZM

O

- véc t t a đ đi m M
r
2
2
2
R V = (X V + YV + Z V )

- véc t t a đ v tinh.

M

Grinuyt

YM

XV
M

YV

XM


Y

X

r
2
2
2
rM − V = (X M − V + YM − V + Z M −V )

- véc t t a v tinh trong HT m t đ t.

Hình 2-5

Nguyên lý xác đ nh v trí các đi m trên m t đ t trong GPS s đ
trong §2.9.

c trình bày

15


§2.5. B N
- BÌNH
-M TC T-T L B N
2.5.1. B n đ
B n đ là hình nh c a m t khu v c r ng l n (m t huy n, t nh, n c ho c c
th gi i), đ c thu nh theo m t t l nh t đ nh r i bi u di n lên gi y theo m t phép
chi u nào đó có tính đ n nh h ng c a đ cong trái đ t.
bi u th b n đ , đ u tiên c n ph i bi u di n b m t trái đ t lên các m t chi u

theo các phép chi u có tính đ n đ cong trái đ t (phép chi u hình nón, chi u hình tr
ngang, chi u Gao-x , chi u UTM…) sau đó tri n khai ra gi y ph ng.
Có hai lo i b n đ :
a. B n đ đ a v t: là b n đ ch th hi n các lo i đ a v t mà không th hi n đ
cao th p c a m t đ t (hình 2-6a).
a v t là nh ng v t th trên m t đ t do thiên nhiên ho c con ng i t o ra nh
sông, su i, ao h , nhà c a, c u, c ng, đ ng giao thông, v.v…Các đ a v t bao gi
c ng có hình d ng và kích th c c th và đ c đ c tr ng b i đ ng bao quanh nó.
Nh ng b n đ đ a v t th ng g p là b n đ đ a gi i hành chính (b n đ đ a chính),
các lo i b n đ chuyên đ v nông nghi p, lâm nghi p, th nh ng, du l ch,vv…
b. B n đ đ a hình: là b n đ th hi n t t c các đ a v t và đ a hình c a m t khu
v c (hình 2-6b).
a hình là hình dáng g gh , l i lõm c a m t đ t hay còn g i dáng đ t. B n đ
đ a hình đ c s d ng nhi u trong các ngành k thu t nh giao thông, th y l i, xây
d ng…

105 55'00''
21
05' 00''
23

355

96

97

98

Nhµ hµnh chÝnh


32

30

T t t− vÊn

Hình 2-6a

Héi Tr−êng lín

31

Hình 2-6b

16


2.5.2. Bình đ
Bình đ là hình nh c a m t khu v c không r ng l n đ c thu nh theo m t t
l nh t đ nh r i bi u di n lên gi y theo phép chi u m t b ng.
Nh v y khi đo v bình đ ta nh n m t th y chu n c a trái đ t là m t ph ng, do
đó đ có th b qua sai s v kho ng cách do nh h ng c a đ cong trái đ t (§2.2),
ph m vi đo v bình đ b gi i h n (có bán kính nh h n ho c b ng 10 km).
2.5.3. M t c t đ a hình
M t c t đ a hình là hình nh bi u th giao tuy n gi a m t đ t t nhiên v i m t
m t th ng đ ng (lát c t) theo m t h ng đã bi t.
Tùy thu c h
thành hai lo i:


ng c a m t ph ng th ng đ ng (lát c t) mà m t c t đ

c chia

- M t c t d c (c t d c) khi lát c t trùng ho c song song v i đ ng tim công
trình.
- M t c t ngang (c t ngang) khi lát c t vuông góc v i đ ng tim công trình.
Trên hình 2-7a và 2-7b bi u th b n v m t c t d c và ngang c a tuy n đ ng.
M t c t d c (hình 2-7a) đ c v theo đ ng tim c a con đ ng, m t c t ngang (hình
2-7b) bi u th đ a hình hai bên theo h ng vuông góc v i đ ng tim.

Hình 2-7a
17


Hình 2-7b

B n đ ho c bình đ th hi n di n bi n đ a hình trên m t di n r ng còn m t c t
th hi n thay đ i đ a hình theo m t tuy n. M t c t đ a hình đ c s d ng nhi u trong
công tác thi t k nh ng công trình có d ng ch y dài nh đê, kênh, m ng, đ ng
giao thông, đ ng đi n,v.v…
4. T l b n đ
T l b n đ là t s gi a chi u dài m t đo n th ng trên b n đ v i chi u dài
n m ngang c a đo n th ng đó ngoài m t đ t. T l b n đ đ c bi u di n d i d ng
phân s có t s là 1và đ c ký hi u 1/M.
1
d
=
M D


(2–5)

Trong đó:
d- Kho ng cách trên b n đ .
D- Kho ng cách n m ngang trên m t đ t.
L u ý: kho ng cách D và d tính theo cùng đ n v .
Ví d : o n th ng ab trên b n đ đo đ c là 14.5 mm ng v i chi u dài n m
ngang AB c a nó ngoài m t đ t là 72.5 m. V y t l b n đ là:
ab
14.5
1
=
=
AB 72500 5000

M u s t l b n đ M đ c quy đ nh là nh ng s ch n nh 200, 500, 1000... đ
d dàng cho vi c n i suy tính toán thu n ngh ch.
Theo t l b n đ phân thành hai lo i:
-

B n đ t l nh là b n đ có t l

1
1
<
M 5000

thí d : 1/10000, 1/25000,

1/50000…


18


-

B n đ t l l n là b n đ có t l

1
1
thí d : 1/200, 1/500, 1/1000,
≥
M 5000

1/2000 và 1/5000.
Do s thu nh đ a v t trên b n đ nên b n đ có t l càng l n m c đ chi ti t
c a đ a v t, đ a hình càng cao và ng c l i t l bình đ càng nh thì m c đ chi ti t
c a đ a v t, đ a hình càng kém…
Ví d : Trên b n đ Vi t Nam t l 1 : 1 000 000, th đô Hà N i ch t ng tr ng
b ng m t ch m đ có ghi chú “Hà N i”, nh ng trên b n đ 1 : 250 000 thì đã có m t
di n tích v i đ ng bao đ a gi i còn trên b n đ 1: 25 000 thì đã đ c th hi n đ n
c các đ ng ph l n, các khu dân c , các công trình công c ng ... B n đ Hà N i t
l 1 : 10 000 đã đ c th hi n đ n nh ng ngõ nh , đ n khu dân c ,v.v…
B n đ t l l n r t t t v i ng i s d ng vì trên đó th hi n r t chi ti t các đ a
v t, đ a hình. Song c n l u ý r ng: v i cùng m t di n tích thì giá thành đ thành l p
b n đ t l l n cao h n nhi u l n so v i b n đ t l nh ; Do v y khi ch n t l đ
đo v b n đ c n cân nh c c hai m t: v k thu t c n đáp ng đ các yêu c u đ s
d ng và v m t kinh t v i giá thành th p nh t. M t s l a ch n t l không h p lý:
quá l n ho c quá bé - đ u gây ra lãng phí. M t khác không th ch n t l b n đ quá
l n m t cách tùy ti n vì kích th c t b n đ s t ng lên do đó gây b t ti n cho

ng i s d ng.
Ngày 16/1/1999 B Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn ra quy t đ nh tiêu
chu n Ngành “Thành ph n kh i l ng kh o sát đ a hình trong các giai đo n l p d
án và thi t k công trình Th y l ” làm c s pháp lý trong vi c ch n t l b n đ .
N u bi t t l b n đ và chi u dài đo n th ng trên b n đ theo công th c (2-5), có
th tính đ c chi u dài n m ngang ngoài m t đ t c a đo n th ng đó và ng c l i.
thu n l i cho vi c n i suy thu n ngh ch, ng i ta th ng v m t th c t l d i
m it mb nđ .
Có hai lo i th c t l :
a. Th c t l th ng
Gi s mu n ch t o m t th c t l th ng dùng cho b n đ t l 1: 2 000,
ng i ta v hai đ ng song song r i chia làm nhi u đo n th ng b ng nhau,
dài
m i đo n g i là “đ n v c b n” c a th c, nó t ng đ ng v i m t đ dài “ch n ”
ngoài m t đ t. ví d này, v i t l 1: 2000, có th ch n “đ n v c b n” có chi u
dài 1 cm ng v i 20m ho c 2cm ng v i 40m ngoài m t đ t. N u ch n đ n v c
b n là 1cm thì g c 0m c a th c đ t v ch chia th 2, v ch trái ghi 20m và các
v ch bên ph i ghi ti p 20m, 40m, 60m nh hình 2-8, ng v i chi u dài th c t k t
g c 0.

Hình 2-8

19


n v c b n bên trái g c “0” đ c chia làm 10 ph n b ng nhau m i ph n có
giá tr 2m th c đ a và đánh s t ng d n k t g c “0” sang trái: 2m, 4m, 6m...
Trên hình 2-8, đo n MN = 66m, đo n PQ = 58m
Nh v y m i th c t l th ng ch đo cho m t lo i b n đ cùng t l . Hi n nay
trong các c quan thi t k , ng i ta s d ng các lo i th c t l th ng đ c ch t o

g n nh trên m t th c có tên g i “th c tam l ng”, có sáu m t m i m t ng v i
m t t l thông d ng (hình 2-8a).

Hình 2-8a

b. Th c t l xiên
nâng cao đ chính xác đ i v i vi c đo và tính chuy n kho ng cách trên b n
đ ra m t đ t và ng c l i ng i ta thành l p th c t l xiên.
- C u t o th c:
Th c t l xiên đ c kh c trên m t t m kim lo i ho c nh a, tùy theo t l b n
đ c n đo mà chia ra nh ng phân kho ng b ng nhau t ng ng v i m t kho ng cách
ch n ngoài th c đ a. M i phân kho ng này g i là “đ n v c b n” ( VCB) c a
th c.
Ví d : V th c t l xiên dùng cho b n đ t l 1: 2000, đ n v c b n đ c
ch n là b=5cm, t ng ng v i 100m ngoài th c t . K đ ng th ng n m ngang và
trên đó đánh d u các đo n có chi u dài b ng đ n v c b n A- B- C- D… (hình 2-9).
i m g c 0 c a th c đ t B, ghi giá tr th c c a đo n đ u trái là 100, còn các đo n
đ u bên ph i l n l t là 100, 200,300…
T i các đi m chia này k các đo n song song th ng đ ng có chi u dài b ng nhau
và n i đ ng th ng qua đ u trên các đo n này (E- F- G- H…)
đ

Chia AE và BF thành 10 ph n b ng nhau và qua các đi m chia này n i các
ng song song n m ngang su t chi u dài c a th c.

Chia AB và EF thành 10 ph n b ng nhau và qua các đi m chia này n i b ng các
đ ng xiên theo th t : n i đi m E v i đi m chia th nh t c a AB, đi m chia th
nh t c a EF v i đi m chia th hai c a AB…c t ng t nh v y n i đi m chia th
chín c a EF v i đi m B, ta đ c khung c b n c a th c.
20



Ph ng pháp v khung c b n c a th
d ng cho m i t l b n đ .
10

E

c t l xiên đã trình bày

F

G

trên đ

c áp

H

9
8
7
6
5
4
3
2

N


M
t

1

A

B
100 80
60
40
20
§¬n vÞ c¬ b¶n b
b = 5cm

0

C

D

100

200

Hình 2-9

- i n giá tr c a th c:
n v c b n (AB) b=5cm chia thành 10 kho ng nên

m i kho ng là 5mm, v i t l b n đ 1:2000 kho ng này t ng ng trên m t đ t là
10m. Nh n đi m B làm g c và ghi v ch 0, sau đó đi n vào các v ch chia bên trái
đi m B theo th t 10, 20, 30, 40…(có th ghi cách hai v ch: 20, 40…).
Theo nguyên lý các tam giác đ ng d ng, ta tính đ c chi u dài nh nh t có th
đ c đ c tr c ti p trên th c là t = AB / 100; ví d này t = 0.02cm ng v i 1m
ngoài m t đ t. Bên trái c a th c theo th t các v ch chia trên AE l n l t ghi giá
tr th c c a các đo n này là 1m, 2m, 3m...
- Cách s d ng th c: Gi s mu n đo kho ng cách MN trên b n đ , ta đ t hai
đ u compa đo trùng v i hai đi m M và N, gi nguyên kh u đ compa và đ t lên
th c t l xiên sao cho hai đ u compa n m trên đ ng k ngang d i cùng c a
th c (A-D), d ch đ a m t đ u compa trùng lên m t trong các v ch chia bên ph i
(B, C, D…) và và đ u còn l i n m trên ph n đ n v c b n (AB), n u đ u compa này
n m trùng trên v ch chia thì đ c tính nh đ i v i th c t l th ng còn n u đ u
compa không trùng trên v ch chia thì t t t nh ti n c hai đ u compa lên phía trên
cho t i khi đ u compa n m trong ph n đ n v c b n c a th c (ph n có g ch xiên)
c t m t trong các đ ng xiên thì d ng l i đ tính kho ng cách (thí d trên hình 2-9
kho ng cách MN trên m t đ t là 282m).
Thông th ng m t ng i ch có th phân bi t đ c kho ng cách gi a hai đi m
trên b n đ b ng ho c l n h n 0.1mm ngh a là n u có hai đi m trên b n đ cách
nhau nh h n 0.1mm thì m t th ng không phân bi t đ c. Do v y đ dài 0.1mm
trên b n đ đ c l y làm chu n đ xác đ nh đ chính xác c a b n đ theo t l . Ví
d : Sai s v trí đi m trên b n đ t l 1:2000 là ±0.2m còn trên b n đ 1:200 là ±
0,02m.

21


§2.6. KHÁI NI M V CÁC PHÉP CHI U B N
Nh đã đ c p §2.2, khi khai tri n b m t Trái đ t lên m t m t ph ng ch c
ch n s có nh ng bi n d ng. Các nhà khoa h c đã nghiên c u ra các phép chi u khác

nhau đ hình nh thu đ c sau khi chi u có đ bi n d ng là nh nh t ngh a là b n đ
gi ng th c nh t.
D

i đây là m t s phép chi u th

ng dùng trong trong Tr c đ a:

2.6.1. Phép chi u b ng
Gi s khu v c chi u có di n tích nh , t ng tr ng b i đa giác ABCDE trên
m t đ t (hình 2-10). M t th y chu n đây nh n là m t ph ng n m ngang P, dùng
phép chi u xuyên tâm có tâm chi u là tâm O c a trái đ t chi u m t đ t lên m t
ph ng P.
Do khu v c chi u nh so v i
kích th c trái đ t nên các tia chi u
coi nh song song và trùng v i
ph ng tr ng l c và vuông góc v i
m t chi u. Vì th hình chi u abcde
c a đa giác ABCDE trên m t ph ng
P coi nh hình chi u b ng, không b
bi n d ng và đ ng d ng v i hình
th c.

C

B

D

A

E

b

c
d

a
P

e

Hình 2-10

2.6.2. Phép chi u hình nón
Ngo i ti p trái đ t b ng m t hình nón có đi m S n m trên tr c quay c a trái đ t
(hình 2-11a). Hình nón này ti p xúc v i trái đ t theo v tuy n ϕ còn g i là v tuy n
ti p xúc.
Dùng phép chi u xuyên tâm có tâm chi u là tâm O c a trái đ t, m t chi u là m t
trong c a hình nón. Sau khi chi u b m t trái đ t lên m t tr , tri n khai hình nón
theo m t đ ng sinh r i tr i lên m t ph ng (hình 2-11b), ta đ c hình chi u c a khu
v c.

22