GV: Đào Hữu Sĩ
Khoa Xây dựng
Chương 4:
LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA
NỘI DUNG CHƯƠNG 4
• Khái niệm về góc phương vị
• Các bài toán cơ bản về góc phương vị tọa độ
• Lưới khống mặt bằng – Phương pháp thành lập và
tính toán
• Lưới khống độ cao – Phương pháp thành lập và
tính toán
§4.1 GÓC ĐỊNH HƯỚNG VÀ GÓC PHƯƠNG VỊ
4.1.1 Định hướng đường thẳng
Định hướng một đường thẳng nào đó là xác định góc hợp bởi đường đó
với một đường khác được chọn làm gốc.
Trong trắc địa, hướng gốc được chọn có thể là: Kinh tuyến thực, kinh
tuyến từ, kinh tuyến trục của múi. Tương ứng có các khái niệm góc phương
vị thực, phương vị từ, góc định hướng.
4.1.2 Góc phương vị,
a) Góc phương vị thực
Góc phương vị thực A
th
của một đường ở tại
một điểm là góc phẳng tính từ hướng Bắc
của kinh tuyến thực (còn gọi là kinh tuyến
địa lý) theo chiều kim đồng hồ đến hướng
đường thẳng. (A
th
: 0
0
÷ 360
th
Tại mỗi điểm thường kinh tuyến từ không trùng với kinh tuyến thực
mà lệch một góc (gọi là độ lệch từ)
Độ lệch từ có thể mang dấu âm (+) nếu lệch về phía đông (bên
phải) kinh tuyến thực, dấu (-) nếu lệch về phía tây (bên trái) kinh tuyến
thực.
Ở mỗi nơi khác nhau độ lệch từ cũng khác nhau, và độ lệch từ biến
đổi theo thời gian nên tại mỗi điểm độ lệch từ cũng khác nhau ở những
thời điểm khác nhau.
Công thức tính gần đúng thể hiện mối quan hệ giữa góc phương vị thực
(A
th
) và góc phương vị từ A
t
.
A
th
= A
t
+
c. Góc định hướng (phương vị tọa độ)
Góc định hướng
của một đường thẳng là góc phẳng tính từ hướng Bắc
đường song song với kinh tuyến trục trên mặt chiếu theo chiều kim đồng
hồ đến đường thẳng đó. ( = 0
0
÷ 360
-
A
độ vĩ trung bình cạnh AB.
§4.2 CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN VỀ GÓC ĐỊNH HƯỚNG
4.2.1 Tính góc bằng khi biết góc định hướng
(Tính góc bằng hợp bởi 2 đường thẳng đã biết góc định hướng)
Biết góc định hướng của hai cạnh OA, OB là
OA
,
OB
như hình vẽ. Xác
định =AOB?
=
OB
-
OA
O
B
A
OA
OB
4.2.2 Tính chuyền góc định hướng
Giả sử biết
AB
, góc = ABC. Tính
BC
Giả sử biết: A(x
A
, y
A
), S
AB
,
AB
. Tính B(x
B
, y
B
) ?
x
B
= x
A
+ S
AB
cos.
AB
y
B
= y
A
+ S
AB
sin.
AB
A
phụ thuộc vào dấu của x, y cụ thể như
bảng sau:
22
ABAB
yyxx S
AB
AB
AB
AB
AB
AB
xx
yy
x
y
tg
AB
AB
AB
AB
AB
x
+ - 360
0
-
0
Góc phần tư thứ 4
4.2.5 Bài toán toạ độ cực
Bài toán này được ứng dụng để xác định nhanh chóng điểm chi tiết
Biết A(x
A
, y
A
),
AB
, góc cực
i
, cạnh cực S
i
. Xác định i (x
i
, y
i
)?
x
i
= x
A
+ S
i
.cos(
AB
Có hai phương pháp chính để xây dựng lưới khống chế mặt bằng là lưới
tam giác và lưới đường chuyền.
Ngoài ra, có thể ứng dụng GPS để xây dựng lưới khống chế .
Với lưới tam giác: hoặc đo tất cả các góc, hoặc đo tất cả các cạnh, hoặc
đo cạnh lẫn góc
Với lưới đường chuyền phải đo tất cả các góc và cạnh trong lưới
- A, B, C, D, M, N, S, T: là các điểm gốc đã biết tọa độ
- K1, K2, T1,… : là các điểm cần xác định tọa độ
D
N
B
A
M
S
T
C
K1
K7K4
K5
K2
K3 K6
T1
T2
T3
4.3.2 Phân loại
Theo quy mô và độ chính xác giảm dần, lưới khống chế mặt bằng được
chia ra:
- Lưới khống chế tọa độ GPS cấp “O”
- Lưới khống chế nhà nước (hạng I, II, III, IV)
- Lưới khống chế khu vực (lưới khống chế địa phương): cấp 1 & 2
n
n
S
f
S
nuùi vuøng
1000
1
baèng ñoàng vuøng
2000
1nuùi vuøng
1
baèng ñoàng vuøng1000
2000
1
S
S
4.3.3.2 Các bước thành lập đường chuyền kinh vĩ
(
2000
1
S
S
C) TÍNH TOÁN BÌNH SAI ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ (BÌNH SAI
GẦN ĐÚNG)
* Sơ đồ lưới
* Tính sai số khép góc
(n+1) là tổng số góc trong lưới đường chuyền phù hợp
Nếu f
ß
> f
ß ghạn
kiểm tra số liệu, tính toán
Nếu f
ß
≤ f
ß ghạn
Tính:
A
B
1
2
3
C
D
:chænh hieäusau Goùc
:goùc chænh hieäuoá
* Tớnh chuyn gúc nh hng theo gúc ó hiu chnh
* Tớnh s gia ta X
i, i+1
= S
i, i+1
.cos
i, i+1
Y
i, i+1
= S
i, i+1
.sin
i, i+1
* Tớnh sai s khộp ta
0
i, i 1 i 1, i i
' 180
j
n
x o lt j c
j 1
n
y o lt c
Sai soỏ kheựp tửụng ủoỏi
* Nếu
Tính:
S S
gioihan
f f
S S
Xi,i 1 i, i 1
Y i, i 1 i, i 1
'
i, i 1 i, i 1 Xi, i 1
'
i, i 1 i, i 1 Yi, i 1
- S
S
- S
S
V
V
x
y
f
V
1 i 1, i
i i
i i
X X X
Y Y Y
Toïa ño äsau bình sai
d) VỚI ĐƯỜNG CHUYỀN KHÉP KÍN
Tính toán tương tự như đường
chuyền phù hợp trong đó:
• f
= [] – 180
0
(n-2)
• f
x
= [X]
f
4
5
6
7
8
Đ ư ờng kh ép kín
Đ ư ờng đơ n
4.4.2 Phân loại
Theo quy mô và độ chính xác giảm dần, lưới khống chế độc cao được chia
ra:
- Lưới độ cao nhà nước hạng I, II, III, IV
- Lưới độ cao kỹ thuật (lưới độ cao khu vực)
- Lưới độ cao đo vẽ
Về hình dạng (đồ hình) lưới khống chế độ cao có các dạng đường đơn,
khép kín, hệ thống một hay nhiều điểm nút.
Số lượng điểm khống chế độ cao trên lãnh thổ VN:
Hạng I: 1.176 Điểm,
Hạng II: 1.114 Điểm,
Hạng III: 2.334 Điểm
(Số liệu thống kê ngày 30/04/2007 của Bộ TNMT)