Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
lời nói đầu
Hiện nay trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nớc, việc xây
dựng các công trình thuỷ lợi thuỷ điện ngày càng đợc phát triển rộng rãi về
quy mô và mức độ hiện đại. Trong xây dựng công trình thuỷ lợi thuỷ điện
đòi hỏi kết hợp của nhiều chuyên ngành khác nhau, trong đó chuyên ngành trắc
địa đóng một vai trò rất quan trọng. Công tác trắc địa phải tham gia xây dựng
trong suốt quá trình khảo sát, thiết kế, thi công và sử dụng công trình.
Một trong những phần việc quan trọng và không thể thiếu của công tác
trắc địa, đó là việc thành lập lới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ
đo vẽ, khảo sát. Việc thành lập lới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục
vụ đo vẽ, khảo sát là một công việc gắn liền với công tác trắc địa, nhng để thành
lập đợc một lới có tính khả thi và tối u về kỹ thuật cũng nh về kinh tế là một vấn
đề luôn mang tính thời sự. Vì vậy để thực hiện đồ án tốt nghiệp tôi đã lựa chọn
đề tài:
Thành lập lới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo
sát khu xây dựng các công trình thuỷ lợi thuỷ điện
Bố cục của đồ án bao gồm 3 chơng với các tiêu đề nh sau:
Ch ơng I : Giới thiệu chung về bản đồ địa hình và lới khống chế trắc địa
phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình
Ch ơng II : Nghiên cứu một số vấn đề cơ bản trong xây dựng lới khống chế
trắc địa phục vụ đo vẽ khảo sát khu xây dựng công trình thuỷ lợi thuỷ điện
Ch ơng III : Tính toán thực nghiệm
Trong quá trình làm đồ án, em đã nhận đợc sự hớng dẫn rất nhiệt tình của
thầy giáo ThS. Phan Hồng Tiến và các thầy cô trong Khoa trắc địa Trờng Đại
học Mỏ - Địa chất, cùng các bạn đã giúp em hoàn thành tốt cuốn đồ án này. Với
thời gian và trình độ có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi những hạn chế về
nội dung và hình thức. Em rất mong đợc sự chỉ bảo và góp ý của quý thầy cô và
các bạn để bản đồ án đợc hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, tháng 06 năm 2008
diện tích, khối lợng hồ chứa.
- Bản đồ tỷ lệ 1: 5000 với khoảng cao đều 0,5
ữ
1m, đợc dùng cho mục
đích lập các thiết kế quy hoạch tổng thể cho các khu xây dựng lớn và lập thiết
kế sơ bộ khu vực xây dựng các công trình.
- Bản đồ tỷ lệ 1: 2000 với khoảng cao đều 0,5
ữ
1m, đợc dùng để lập tổng
bình đồ cho khu xây dựng và lập các bản thiết kế kỹ thuật xây dựng công trình.
Bản đồ địa hình thể hiện đầy đủ các yếu tố địa hình, địa vật, cho phép ng-
ời sử dụng bản đồ nghiên cứu một cách đầy đủ toàn bộ khu đất. Do vậy, bản đồ
địa hình không chỉ đợc sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân mà còn đợc
sử dụng trong đời sống hàng ngày.
3. Các nội dung cơ bản của bản đồ địa hình
Nguyễn Văn Thụ 2 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Đối với bản đồ tỷ lệ lớn, các yếu tố cần thiết đợc biểu diễn trên bản đồ
bao gồm:
- Điểm khống chế trắc địa
Bao gồm các điểm khống chế trắc địa về mặt bằng và độ cao. Tất cả các
điểm khống chế trắc địa có chôn mốc cố định phải đợc biểu diễn trên bản đồ.
- Điểm dân c
Phạm vi dân c phải đợc biểu thị theo các ký hiệu tơng ứng, nhà trong
vùng dân c phải đợc biểu diễn sao cho ngời đọc bản đồ có thể phân biệt rõ tính
chất, quy mô của từng nhà. Nếu khoảng cách giữa các nhà
0,2mm trên bản đồ
thì vẽ chung tờng hoặc vẽ gộp và chỉ vẽ gộp các nhà có cùng tính chất. Nếu
khoảng cách giữa các nhà lớn hơn 0,2mm thì vẽ tách ra từng nhà riêng biệt.
Đờng và mốc biên giới quốc gia, đờng và mốc ranh giới hành chính các
cấp phải đợc điều tra và biểu thị theo quy định của Nhà nớc. Đờng ranh giới
hành chính cấp cao đợc thay thế cho đờng ranh giới hành chính cấp thấp và phải
đợc khép kín.
- Địa danh và các ghi chú cần thiết khác
Địa danh vùng dân c phải đợc điều tra tại Uỷ ban nhân dân các địa ph-
ơng. Tên sông, núi, các di tích văn hoá phải đ ợc biểu thị theo cách gọi phổ
thông lâu đời, theo cách gọi của ngời dân địa phơng.
Khi thành lập bản đồ tỷ lệ lớn cần lu ý là các yếu tố địa vật trên thực địa
đều phải đợc lựa chọn để biểu diễn trên bản đồ. Có một số địa vật sẽ đợc biểu
diễn theo những ký hiệu quy ớc và các ký hiệu quy ớc này phải rõ ràng, trực
quan, đợc chuẩn hoá cho các loại bản đồ địa hình, giúp cho ngời sử dụng bản đồ
hình dung ra đợc tình hình thực địa mà tờ bản đồ biểu diễn. Thông thờng những
ký hiệu này đợc quy định thống nhất theo các tài liệu quy định về ký hiệu bản
đồ do Bộ Tài Nguyên và Môi trờng ban hành. Nếu có đối tợng địa vật hoàn toàn
mới xuất hiện, không biểu diễn theo tỷ lệ đợc mà phải biểu diễn bằng ký hiệu
nhng không có trong quyển ký hiệu bản đồ, khi đó ngời thành lập bản đồ có thể
đặt ra ký hiệu mới và ký hiệu mới này phải đợc ghi chú rõ ràng.
I.1.2. Các phơng pháp đo vẽ bản đồ
Các phơng pháp chủ yếu để đo vẽ bản đồ là:
- Phơng pháp đo vẽ lập thể bằng ảnh hàng không: Phơng pháp này thờng
áp dụng cho những khu vực lớn, địa hình phức tạp, khó khăn khi di chuyển máy
móc và trang thiết bị.
- Phơng pháp đo vẽ trực tiếp bằng việc sử dụng các máy kinh vĩ, máy
toàn đạc điện tử. Phơng pháp này đợc áp dụng để thành lập bản đồ tỷ lệ lớn khu
vực xây dựng công trình và hiện đang là phơng pháp thông dụng nhất hiện nay.
1. Các phơng pháp đo vẽ khu vực đã xây dựng
Khu vực đã xây dựng là những nơi nh thành phố, khu công nghiệp ở
những khu vực này mức độ thông thoáng kém, trên khu vực có các điểm trắc địa
đã đợc lập ở những giai đoạn xây dựng trớc đó. Thông thờng, ngời ta áp dụng
cao. Đo cao bề mặt đợc tiến hành với các điểm mia tạo thành các lới ô vuông có
kích thớc tuỳ theo tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ. Theo đỉnh của các ô vuông bố trí đ-
ờng chuyền kinh vĩ và đo cao kỹ thuật.
I.1.3. ý nghĩa và các đặc trng cơ bản của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
1. ý nghĩa của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
Nguyễn Văn Thụ 5 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Trong xây dựng công trình thì bản đồ tỷ lệ lớn đóng vai trò quan trọng.
Bản đồ địa hình công trình đợc sử dụng trong cả giai đoạn khảo sát, thiết kế xây
dựng và sử dụng công trình.
Trong giai đoạn khảo sát, bản đồ khảo sát đợc thành lập nhằm mục đích
phục vụ cho công tác khảo sát, lựa chọn các phơng án tối u của tuyến, hoặc lựa
chọn khu vực xây dựng công trình. Ngoài ra bản đồ khảo sát còn đợc sử dụng
để thiết kế chi tiết những bộ phận của công trình. Do vậy, thiết kế càng chi tiết,
công trình càng phức tạp thì yêu cầu thành lập bản đồ tỷ lệ càng lớn.
Sau khi xây dựng xong công trình thì bản đồ hoàn công đợc thành lập
nhằm mục đích kiểm tra sự phù hợp, tính chính xác của kết quả thi công so với
thiết kế.
Trong giai đoạn vận hành công trình thì bản đồ kiểm kê đợc thành lập
nhằm mục đích kiểm tra sự vận hành đúng đắn của công trình và công tác bảo
dỡng, sửa chữa công trình.
2. Các đặc trng cơ bản của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
a. Độ chính xác
Bản đồ tỷ lệ lớn đợc đặc trng bởi sai số trung phơng tổng hợp vị trí mặt
bằng và độ cao của điểm địa vật.
Sai số trung phơng vị trí điểm đợc xác định theo công thức:
m
P
=
22
là mức độ khái quát của địa vật, địa hình trên bản đồ. Tỷ lệ bản đồ càng lớn thì
độ chi tiết càng cao. Đối với bản đồ tỷ lệ lớn, sai số khái quát địa vật rõ nét
không đợc vợt quá 0,5mm.M (M: mẫu số tỷ lệ bản đồ).
Nguyễn Văn Thụ 6 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
c. Độ đầy đủ
Độ đầy đủ của bản đồ đợc đặc trng bằng mức độ dày đặc của các đối t-
ợng cần và có thể biểu diễn trên bản đồ. Độ đầy đủ đợc biểu thị bằng kích thớc
nhỏ nhất của đối tợng và khoảng cách nhỏ nhất giữa các đối tợng ở thực địa cần
phải đợc biểu diễn trên bản đồ.
I.1.4. Chia mảnh và đặt danh pháp bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn bao gồm các bản đồ tỷ lệ từ 1: 500
ữ
1: 5000
- Lấy bản đồ 1: 100.000 làm cơ sở, chia thành 256 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:
5000, có kích thớc 1'52",5 x 1'52",5, ký hiệu bằng chữ ả Rập từ 1 đến 256.
Danh pháp của tờ bản đồ 1: 5000 là danh pháp của tờ bản đồ 1: 100.000 chứa
mảnh bản đồ 1: 5000 đó, thêm gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ 1:
5000 đặt trong ngoặc đơn.
Ví dụ: Số hiệu tờ bản đồ 1: 100.000 là F-48-96, thì số hiệu của tờ bản đồ
1: 5000 là F-48-96-(256)
- Bản đồ tỷ lệ 1: 2000: Lấy cơ sở là mảnh bản đồ 1: 5000 đợc chia thành
9 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 2000, có kích thớc 37",5 x 37",5, ký hiệu bằng chữ La-
Tinh a, b, c, d, e, f, g, h, k theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ trên xuống dới.
Danh pháp tờ bản đồ 1: 2000 là danh pháp của tờ bản đồ 1: 5000 chứa mảnh
bản đồ 1: 2000 đó, thêm gạch nối và ký hiệu mảnh bản đồ 1: 2000
Ví dụ: F-48-96-(256-c)
- Bản đồ tỷ lệ 1: 1000: Lấy cơ sở là mảnh bản đồ 1: 2000 đợc chia thành
4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 1000, ký hiệu bằng chữ số La Mã I, II, III, IV theo thứ tự
từ trái sang phải, từ trên xuống dới. Danh pháp tờ bản đồ 1: 1000 là danh pháp
dụng công trình. Mật độ điểm phải đủ và phân bố đều. ở những nơi đo vẽ tỷ lệ
lớn cần có mật độ điểm khống chế dày hơn. Đối với khu vực xây dựng, mật độ
điểm của lới nhà nớc không nhỏ hơn 1 điểm/5km
2
, sau khi tăng dày phải đạt 4
điểm/km
2
, với khu vực cha xây dựng phải đạt 1 điểm/km
2
. Vị trí các điểm phải
thuận lợi cho việc đo nối, phát triển các cấp khống chế tiếp theo cũng nh việc đo
vẽ chi tiết sau này.
Lới khống chế trắc địa dùng cho mục đích đo vẽ bản đồ địa hình đợc phát
triển theo nguyên tắc thông thờng từ hạng cao đến hạng thấp, từ toàn diện đến
cục bộ, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp. Lới tam giác nhà nớc đợc
phân thành các cấp hạng I, II, III, IV. Lới khống chế mặt bằng đợc tăng dày
bằng lới đờng chuyền cấp 1, cấp 2, lới giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc lới tam giác.
Trong thiết kế lới cần chú ý đến khả năng sử dụng tối đa các điểm của lới khống
chế nhà nớc cho công tác đo vẽ.
Nguyễn Văn Thụ 8 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Lới khống chế mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu
vực xây dựng công trình đợc thiết kế theo hớng:
- Tối u hoá về độ chình xác: Lới có độ chính xác cao nhất với chi phí lao
động và thời gian cho trớc.
- Tối u hoá về giá thành: Lới có độ chính xác cho trớc với giá thành nhỏ
nhất.
Lới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ
lớn phải đảm bảo độ chính xác yêu cầu đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nhất.
I.2.2. Các phơng pháp xây dựng lới trắc địa mặt bằng
5
C
3
7
6
C
4
9
j
C
5
8
10
C
1
4
i
3
5
1
A
S
- Nhợc điểm: Công tác bố trí lới gặp nhiều khó khăn do phải thông hớng
nhiều, cùng một lúc phải xác định cả hai đại lợng là trị đo góc và trị đo cạnh
nên công tác ngoại nghiệp cũng nh tính toán bình sai gặp nhiều khó khăn, phức
tạp, thời gian thi công bị kéo dài, kinh phí tốn kém.
2. Phơng pháp lới đa giác
Lới đa giác (hay còn gọi là lới đờng chuyền) có dạng nh (hình I.3). Trong
lới đo tất cả các góc ngoặt
và các cạnh S.
Nguyễn Văn Thụ 10 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.3
- u điểm: Khi khu đo là các thành phố, thị xã, làng mạc, vùng đông dân
c, vùng đồi núi có địa hình, địa vật phức tạp, tầm thông hớng kém thì việc xây
dựng cơ sở khống chế mặt bằng dới dạng lới đờng chuyền là phơng án hợp lý
nhất ví tại một điểm chỉ phải thông hớng đến hai điểm liền kề khác. Hiện nay,
với sự phát triển của máy đo dài điện tử cho phép xác định chiều dài một cách
thuận tiện và nhanh chóng với độ chính xác cao, nên phơng pháp đa giác đang
đợc ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản suất.
- Nhợc điểm: Lới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài thực
địa, kết cấu đồ hình yếu hơn lới tam giác.
3. Phơng pháp giao hội góc thuận
Giả sử ta có 2 điểm A và B đã biết toạ độ (hình I.4), để xác định điểm P
bằng phơng pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc
,
.
Toạ độ điểm P đợc xác định trực tiếp từ (X
A
gg
XXgYgY
Y
ABBA
P
cotcot
cotcot
+
+
=
Nguyễn Văn Thụ 11 Lớp: Trắc Địa B K48
1
3
i
N
CA
2
4
s
1
s
2
s
3
s
4. Phơng pháp xây dựng lới trắc địa có ứng dụng công nghệ GPS
Lới GPS là lới trắc địa không gian trong hệ toạ độ WGS- 84 (World
Geodetic System 84).
Lới GPS nói chung không khác nhiều so với mạng lới trắc địa truyền
thống. Lới gồm các điểm đợc chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên các
công trình vững chắc, kiên cố. Các điểm của lới GPS đợc liên kết với nhau bởi
các cạnh đo độc lập. Nhờ các cạnh đo này, toạ độ, độ cao của các điểm GPS sẽ
đợc tính. Các cạnh đợc đo trong các đoạn đo (gọi là các session), với thời gian
thu tín hiệu quy định đủ để đảm bảo độ chính xác cạnh đo theo yêu cầu độ
chính xác của mạng lới GPS.
Độ chính xác lới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lới, do vậy việc
chọn điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lới trắc địa truyền thống. Tuy
nhiên do đặc điểm đo GPS nên khi bố trí điểm đặt máy GPS có một số yêu cầu
khác so với phơng pháp truyền thống. Cụ thể là:
- Vị trí điểm đợc chọn phải cách xa các khu vực phát sóng nh trạm điện,
trạm phát thanh, truyền hình để giảm các nguồn gây nhiễu tín hiệu.
- Cần lu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trời thuận tiện cho việc thu
tín hiệu vệ tinh. Không đặt máy thu GPS dới các dặng cây, các tán cây, dới chân
các toà nhà cao tầng tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnh h ởng
đến kết quả đo GPS. Tốt nhất nen bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầu trời
không nhỏ hơn 150
0
hoặc 140
0
nh (hình 1.5)
Nguyễn Văn Thụ 12 Lớp: Trắc Địa B K48
140
0
Máy thu GPS
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
nghiên cứu khoa học và phát triển các lới độ cao hạng III, IV.
Lới độ cao hạng II đợc thành lập ở khu vực rộng có chu vi lớn hơn 40km,
chiều dài giữa các điểm nút không lớn hơn 10km.
Lới thuỷ chuẩn hạng II đợc tăng dày bởi các tuyến hạng III, chiều dài
giữa các tuyến hạng III đợc bố trí giữa các điểm hạng II không vợt quá 15km,
chiều dài giữa các điểm nút không vợt quá 5km.
Tuyến thuỷ chuẩn hạng IV tăng dày cho lới hạng III, chiều dài tuyến bố
trí giữa các điểm hạng II và III. Chiều dài tuyến giữa các điểm nút không vợt
quá 1
ữ
3km. Các điểm hạng IV cách nhau 400
ữ
500m ở khu vực xây dựng và
1km ở khu vực cha xây dựng.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của các cấp hạng thuỷ chuẩn I, II, III, IV đợc thể
hiện trong bảng (I.1)
Bảng I.1
Các chỉ tiêu kỹ thuật Lới khống chế độ cao nhà nớc
Hạng I Hạng II Hạng III Hạng IV
Sai số trung phơng trên
1km đờng đo
- Ngẫu nhiên
- Hệ thống
mm5.0
mm05.0
mm5.0
mm4.0
40
10
15
5
4
2
Khoảng cách lớn nhất
giữa các mốc
- Khu vực xây dựng
- Khu vực cha xây dựng
2
5
0,2
0,8
0,2
ữ
0,5
0,5
ữ
2
Lới độ cao kỹ thuật thờng đợc bố trí dới dạng đờng đơn hoặc hệ thống có
một hay nhiều điểm nút, chiều dài đờng chuyền đơn phụ thuộc vào khoảng cao
đều và không quá các giá trị nêu ở bảng (I.2)
Bảng I.2
Loại đờng
Độ dài đờng chuyền độ cao (km) đối với
từng khoảng cao đều
0,25m 0,5m 1m 2,5
ữ
5m
- Vẽ sơ đồ lới chính thức và tiến hành đo chênh cao
Nguyễn Văn Thụ 15 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
- Tính toán bình sai tìm ra độ cao các điểm
Tuỳ theo cấp hạng lới mà việc chọn điểm độ cao có những yêu cầu khác
nhau. Đờng đo cao đợc chọn sao cho ngắn nhất và thuận tiện nhất cho di
chuyển trang thiết bị đo đạc nhng vẫn phải đảm bảo diện tích khống chế lớn,
thuận lợi cho việc phát triển lới độ cao các cấp hạng thấp hơn.
Nơi đặt mốc độ cao hoặc các trạm đo cần đảm bảo vững chắc, ở nơi khô
ráo, đờng đo thuận tiện tránh các chớng ngại vật lớn, tránh vợt sông, thung lũng,
tránh những vùng đất xốp, dễ gây sụt lở.
I.2.4. Các phơng pháp đo cao
1. Phơng pháp đo cao hình học
Nguyên lý của nó là dựa vào tia ngắm nằm ngang, nghĩa là trong phạm vi
hẹp coi tia ngắm song song với mặt thuỷ chuẩn và vuông góc với phơng dây dọi
dụng cụ đo là máy và mia thuỷ chuẩn.
Để xác định chênh cao giữa các điểm ngời ta đa trục ngắm của ống kính
máy thuỷ chuẩn về vị trí nằm ngang và đọc số trên các mia dựng ở các điểm đo.
Có hai cách để đo chênh cao giữa hai điểm mia là: đo thuỷ chuẩn từ giữa và
Đo thuỷ chuẩn phía trớc.
a. Đo thuỷ chuẩn từ giữaHình 1.5.a
Nguyễn Văn Thụ 16 Lớp: Trắc Địa B K48
H
A
a
h
= a-b (I- 5)
Nếu độ cao của điểm A biết trớc là H
A
thì độ cao của điểm B là:
H
B
= H
A
+ h
AB
(I- 6)
Khi hai điểm A và B xa nhau hoặc trong trờng hợp h
AB
quá lớn (độ dốc
lớn) cần phải bố trí nhiều trạm máy nh (hình 1.5.b) lúc này h
AB
là tổng chênh
cao h
i
của n trạm máy.
h
AB
=
===
=
n
i
i
n
h
MN
N
M
a
1
A
H
A
b
1
a
2
h
1
h
2
b
2
a
3
b
3
h
3
H
B
Mặt thuỷ chuẩn
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.6
Trong đó l
t
, chiều cao tia ngắm, nếu dùng mia thì l là số đọc trên mia
theo chỉ giữa .
Tuỳ theo các yếu tố đo đợc trong tam giác JB'B mà h' có thể tính theo các
biểu thức khác nhau nh sau:
+ Nếu đo góc đứng v và khoảng cách ngang S thì h'= s tgv, lúc này:
h
AB
= Stgv + i
m
l
t
+ f (I- 11)
Nguyễn Văn Thụ 18 Lớp: Trắc Địa B K48
i
m
J
Z
l
i
h
AB
A
S
D
h'
B'
B
t
+ f (I- 14)
+ Trong trờng hợp khoảng cách S< 300m có thể bỏ qua sai số cải chính
f, và trong khi đo vẽ chi tiết, để đơn giản việc tính toán ngời ta đánh dấu trên
mia chiều cao mục tiêu l
t
đúng bằng chiều cao máy (l
t
= i
m
), lúc này ta có:
h
AB
= Stgv (I- 15)
hoặc h
AB
=
2
1
Klsin2v
Chơng II
nghiên cứu một số vấn đề cơ bản trong xây
dựng lới khống chế phục vụ đo vẽ bản đồ địa
hình công trình tỉ lệ lớn
II.1.Xác định số bậc phát triển lới và mật độ điểm
khống chế các cấp
II.1.1. Xác định số bậc phát triển lới
Số bậc phát triển lới phụ thuộc vào một số yếu tố cơ bản sau:
- Diện tích của khu đo vẽ: khu đo vẽ có diện tích càng rộng thì bậc lới
càng nhiều và ngợc lại.
): thành lập một bậc lới khống
chế là lới khống chế đo vẽ.
+ Với khu đo có diện tích rất lớn (F 100 km
2
): cần lập 4 bậc lới khống
chế (lới khống chế cơ sở, lới khống chế tăng dày bậc 1, lới khống chế tăng dày
bậc 2 và lới khống chế đo vẽ ).
II.1.2. Mật độ điểm khống chế các cấp
Theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn quy định, mật độ trung
bình các điểm khống chế nhà nớc từ hạng I
ữ
IV đợc quy định nh sau :
+ Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/500 thì cứ (20
ữ
30) km
2
cần có
một điểm khống chế toạ độ mặt bằng và (10
ữ
20) km
2
cần có một điểm khống
chế độ cao.
+ Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/2000; 1/1000; 1/500 thì cứ (5
ữ
15) km
2
cần có một điểm khống chế toạ độ mặt bằng và (5
ữ
7) km
- Phụ thuộc vào phơng pháp đo vẽ bản đồ. Trớc đây khi đo vẽ theo phơng
pháp bàn đạc thì số điểm khống chế là ba điểm trên mặt bản vẽ. Nếu đo theo
phơng pháp toàn đạc, đo vẽ ảnh phối hợp và đo vẽ ảnh lập thể thì số lợng điểm
khống chế giảm dần.
Trong nhiều trờng hợp, lới khống chế trắc địa ngoài mục đích đợc thành
lập để đo vẽ bản đồ thì còn có thể đợc dùng để chuyển các thiết kế công trình ra
thực địa, trong trờng hợp đó thì mật độ điểm khống chế còn phụ thuộc vào các
yêu cầu độ chính xác bố trí điểm công trình. Nếu yêu cầu sai số bố trí điểm
càng cao thì mật độ điểm khống chế càng dày và ngợc lại.
- Phụ thuộc vào đặc điểm địa hình, địa vật của khu vực đo vẽ.
- Phụ thuộc vào phơng pháp xây dựng lới khống chế.
Do lới khống chế đợc lập để phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình cho nên các
điểm của lới khống chế trắc địa mặt bằng chính là các điểm đặt máy để đo vẽ
chi tiết địa hình, địa vật. Do vậy để tính tổng số điểm khống chế cần có trên khu
vực, ta cần xét từ bậc khống chế cuối cùng là cấp khống chế đo vẽ.
Nguyễn Văn Thụ 21 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
B
C
K
D
A
S/2S/2
Hình 2.1
Gọi A và B là hai điểm đầu một cạnh của lới khống chế đo vẽ, AB = S.
Nếu coi diện tích khống chế của điểm A đợc giới hạn bởi đờng tròn có
bán kính
2
S
2
2
3d
=
Suy ra chiều dài cạnh
3
S
dAK
==
( II - 10 )
Từ ( II - 10 ) ta viết đợc công thức tính diện tích khống chế của một điểm
lới khống chế đo vẽ là:
22
AIK
S87,0S
2
3
2
S
.
3
S
.
2
1
.6AH,IK
2
1
.6P.6P
==
... N
n
thì ta có:
N = N
1
+ N
2
+ ... + N
n
( II -13 )
Với mỗi cấp khống chế, chiều dài trung bình của các cạnh là khác nhau.
Gọi chiều dài cạnh tơng ứng với mỗi cấp khống chế là S
1
, S
2
, ... , S
n
thì trình tự
tính toán cụ thể số điểm của từng bậc sẽ đợc thực hiện từ việc tính số điểm của
cấp khống chế trên cùng ( N
1
) và kết thúc ở việc tính số điểm của cấp khống
chế cuối cùng là cấp khống chế đo vẽ ( N
n
). Cụ thể nh sau:
- Tính số lợng điểm của bậc khống chế đầu tiên: Nếu gọi chiều dài cạnh
trung bình của cấp hạng lới khống chế đầu tiên là S
1
thì số lợng điểm của lới
khống chế đầu tiên sẽ đợc tính theo công thức:
là tổng số điểm của cấp khống chế đầu tiên và cấp khống
chế bậc cao hơn nó.
- Đối với lới khống chế bậc thứ hai ta cũng tính theo công thức tơng tự:
2
2
2
2
S.87,0
F
P
F
N
==
( II - 16 )
N
2
= N
2
- N
1
( II - 17 )
- Đối với lới khống chế đo vẽ cuối cùng là:
Nguyễn Văn Thụ 23 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
N
n
= N - ( N
1
+ N
gọi là " Sai số tuyệt đối vị trí điểm ".
Trong qui phạm qui định: Sai số vị trí điểm của lới khống chế đo vẽ so
với điểm của khống chế cơ sở không vợt quá 0,2
ữ
0,3.M
bđ
trên bản đồ, trong
đó M
bđ
là mẫu số tỷ lệ bản đồ.
II.2.2. Ước tính độ chính xác đặc trng lới khống chế mặt bằng
1: Mục đích
Nguyễn Văn Thụ 24 Lớp: Trắc Địa B K48
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
- Thông qua độ chính xác của lới ( Sai số tuyệt đối vị trí điểm ) phân định
cấp hạng lới.
- Xác định ra yêu cầu độ chính xác đo đạc để đáp ứng các yêu cầu độ
chính xác đó.
2: Ước tính độ chính xác đặc trng của các bậc khống chế
Nh ta đã biết, sai số của lới khống chế bậc cao sẽ là số hiệu gốc của lới
khống chế bận thấp hơn. Để giảm sự biến dạng của hệ thống khống chế thì yêu
cầu đặt ra là sai số của lới khống chế bậc cao phải nhỏ hơn sai số đo của lới bạc
thấp K lần, nghĩa là:
K
m
m
do
g
=
(II- 1)
K
2
do
0
=
( II- 4 )
Khi:
.3,05.1
0
==
K
m
m
do
2.2,1.1
0
==
K
m
m
do
...
K
1
K
1
1mm
++++=
( II- 6 )
Hoặc
Nguyễn Văn Thụ 25 Lớp: Trắc Địa B K48
Copyright: Tài liệu đại học ©