Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

CHƯƠNG I: CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Để phục vụ cho công tác quản lý đất đai, khảo sát thiết kế - thi công các công
trình, đo vẽ địa hình cũng như đo vẽ hiện trạng sử dụng đất. Việc thiết kế lưới
khống chế trắc địa là rất quan trọng và tất yếu. Lưới khống chế trắc địa bản đồ
nhằm mục đích tạo cơ sở thống nhất và chính xác về mặt toạ độ cho các điểm
khống chế. Ngày nay, với việc những công nghệ đo vẽ đã rất phát triển nên lưới
trắc địa có thể được xây dựng nhờ các công nghệ kỹ thuật hiện đại như các máy
kinh vĩ, máy thủy tĩnh và máy nivô.
Ngoài ra việc đo vẽ và tính toán sẽ giúp cho khả năng đo đạc ngoài trời được
nâng cao sau khi học môn Trắc địa và hiểu biết sâu hơn về cấu tạo và nguyên lý đo
góc bằng, đo góc đứng và đo cao trên máy kinh vĩ và máy nivô. Hơn hết cho chúng
ta khả năng và kinh nghiệm của khi đứng máy để đo. Tạo dụng được những kinh
nghiệm cho công việc đo đạc thành lập lưới khống chế trắc địa và khả năng đo vẽ
bản đồ sau này khi ra trường đi làm. Không những thế, việc nghiên cứu và đo vẽ
còn dúp cho người kỹ sư Quản lý đất đai hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động
của các loại máy đo vẽ nhằm khắc phục những lỗi cơ bản của máy khi đo, thành
thạo trong các kĩ thuật xử lý đối với các thiết bị máy móc hiện đại và bát kịp với
công nghệ kỹ thuật tiên tiến hiện nay.
Chính vì vậy mà tôi thực hiện đề tài: “ THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ ĐO
VẼ MẶT BẰNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1/200 BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ KHÉP KÍN KHU VỰC TRUNG TÂM KIỂM
ĐỊNH CHẤT LƯỢNG – TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ”, bằng hệ tọa độ giả
định.
2. Đối tượng nghiên cứu:
Đo vẽ lưới khống chế mặt bằng khu vực “ KHU VỰC TRUNG TÂM KIỂM

cách chính xác, làm cơ sở để thành lập lưới khống chế trắc địa và là nền tảng cho
thành lập bản đồ địa chính.
- Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu: nhằm phân tích, tổng hợp, đánh giá và
xử lý các số liệu, các tài liệu thu thập được để tính toán và thể hiện trên bản đồ.
5. Phạm vi nghiên cứu:
Đo vẽ về lưới khống chế của khu vực: “TRUNG TÂM KIỂM ĐỊNH CHẤT
LƯỢNG – ĐẠI HỌC VINH” đồng thời phân tích, tìm hiểu về công tác đo đạc của
máy kinh vĩ, ngoài ra còn xử lý số liệu sau khi tính toán bình sai sau đo.

Sv: Lê Kiều Anh

2

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn
6. Nội dung Bài tập lớn:
Chương I:

Bài tập

Chương mở đầu.

Chương II: Cơ sở lý thuyết.
Chương III: Tính toán thực nghiệm
Chương IV: Kết luận, kiến nghị.

Sv: Lê Kiều Anh

nước không nhỏ hơn 1điểm /5km, sau khi tăng dày phải đạt 4điểm/km, với khu vực
chưa xây dựng phải đạt 1điểm/km. Vị trí các điểm phải thuận lợi cho việc đo nối,
phát triển các cấp khống chế tiếp theo cũng như việc đo vẽ chi tiết sau này.
Lưới khống chế trắc địa dùng cho mục đích đo vẽ bản đồ địa hình được phát triển
theo nguyên tắc thông thường từ hạng cao đến hạng thấp, từ toàn diện đến cục bộ,
từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp. Lưới tam giác nhà nước được phân
thành các cấp hạng I, II, III, IV. Lưới khống chế mặt bằng được tăng dày bằng lưới
đường chuyền cấp 1, cấp 2, lưới giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc lưới tam giác. Trong
Sv: Lê Kiều Anh

4

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
thiết kế lưới cần chú ý đến khả năng sử dụng tối đa các điểm của lưới khống chế
nhà nước cho công tác đo vẽ.
Lưới khống chế mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu vực
xây dựng công trình được thiết kế theo hướng:
- Tối ưu hoá về độ chính xác: Lưới có độ chính xác cao nhất với chi phí lao động
và thời gian cho trước.
- Tối ưu hoá về giá thành: Lưới có độ chính xác cho trước với giá thành nhỏ nhất.
Lưới 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.
1.1 Phân loại lưới khống chế trắc địa mặt bằng theo quy mô và độ chính xác:
1.1.1. Lưới khống chế trắc địa nhà nước:
Lưới khống chế trắc địa nhà nước: của Việt Nam cả mặt phẳng và độ cao đều

Lưới khống chế đo vẽ: là lưới trắc địa chêm dày vào mạng lưới trắc địa nhà
nước và lưới trắc địa khu vực để đảm bảo đủ mật độ điểm phục vụ đo vẽ bản đồ
địa hình. Tỉ lệ bản đồ cần đo vẽ càng lớn thì mật độ điểm khống chế đo vẽ càng
cao.
Lưới khống chế đo vẽ là cấp lưới khống chế cuối cùng về tọa độ và độ cao phục
vụ trực tiếp cho việc đo vẽ bản đồ địa hình.
Lưới khống chế mặt bằng đo vẽ được thành lập theo phương pháp như: lưới tam
giác nhỏ, đường chuyền kinh vĩ, đường chuyền toàn đạc hoặc giao hội góc, giao
hội cạnh…Việc lựa chọn phương pháp thành lập lưới khống chế đo vẽ được dựa
trên đặc điểm địa hình, địa vật của khu đo, tỉ lệ bản đồ cần đo vẽ và phương pháp
đo vẽ thành lập bản đồ địa hình.
Lưới khống chế độ cao được

thành lập theo phương pháp đo cao hình học

hoặc đo cao lượng giác. Điểm khống chế đo vẽ cần có cả tọa độ mặt bằng và độ
cao nên khi dùng phương pháp đo cao lượng giác có thể kết hợp đo cao đồng thời
với đo khống chế mặt bằng.
Độ chính xác lưới khống chế đo vẽ phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ bản đồ địa hình
cần đo vẽ. người ta xây dựng lưới khống chế đo vẽ sao cho sai số tọa độ và độ cao
của các điểm khống chế ảnh hưởng không đáng kể đến độ chính xác bản đồ. Trong
quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình thường quy định:
- Sai số giới hạn vị trí điểm của lưới khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm
khống chế trắc địa cấp cao gần nhất không vượt quá 0.2mm tính theo tỉ lệ bản đồ
đối với vùng quang đãng và 0.3mm đối với vùng rừng núi.
- Sai số giới hạn về độ cao của điểm khống chế khống chế đo vẽ so với mốc thủy
chuẩn gần nhất không vượt quá 1/5 khoảng cao đều đường đồng mức với vùng
đồng bằng và 1/3 khoảng cao đều đường đồng mức đối với vùng núi.
Căn cứ vào yêu cầu độ chính xác kể trên, người ta thết kế sơ đồ lưới khống chế
đo vẽ và lựa chọn phương pháp đo, quy định độ chính xác đo đạc cho phù hợp

b. Lưới tam giác đo cạnh
Trong lưới tam giác đo cạnh, tất cả các cạnh của tam giác được đo (hình 2.). Lưới

Sv: Lê Kiều Anh

7

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
tam giác đo cạnh thường có ít trị đo thừa hơn lưới tam giác đo góc, độ chính xác
tính chuyền phương vị trong lưới tam giác đo cạnh kém hơn so với lưới tam giác đo
góc vì các góc trong lưới được xác định gián tiếp qua các cạnh đo, do vậy lưới tam
giác đo cạnh có độ tin cậy không cao. Trong điềukiện kỹ thuật như nhau thì lưới
tam giác đo góc vẫn có tính ưu việt hơn lưới tam giác đo cạnh.

Hình 2.2: lưới tam giác đo cạnh
- Ưu điểm: Độ chính xác các yếu tố trong lưới tam giác đo cạnh ít phụ thuộc vào
đồ hình hơn lưới tam giác đo góc. Với sự phát triển của các máy đo xa điện tử thì
phương pháp xây dựng lưới mặt bằng theo phương pháp lưới tam giác đo cạnh sẽ
mang lại hiệu quả kinh tế cao.
- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên không có điều kiện để kiểm tra chất
lượng đo trong lưới. Để có trị đo thừa và nâng cao độ chính xác của lưới tam giác
đo cạnh người ta thường chọn lưới có đồ hình bao gồm các đa giác trung tâm hay tứ
giác trắc địa hoặc lưới tam giác dày đặc với đồ hình phức tạp.
Như vậy thì sự thông hướng gặp rất nhiều khó khăn.
c. Lưới tam giác đo góc cạnh

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 phương pháp đa giác đang được
ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản suất.
- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài thực địa,
kết cấu đồ hình yếu hơn lưới tam giác.
1.2.3. Phương pháp giao hội góc thuận
Giả sử ta có 2 điểm A và B đã biết toạ độ (hình 2.4), để xác định điểm P bằng
Sv: Lê Kiều Anh

9

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
phương pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc α,β.
Toạ độ điểm P được xác định trực tiếp từ (X, Y), (X, Y) và α, β theo công thức
IUNG:
XP =
YP =

XA. cot gβ + XB. cot gα + (YB − YA)
cot gα + cot gβ

(2.1)

YA. cot gβ + YB cot gα + ( XB − XA)
cot gα + cot gβ

mạng lưới GPS.
Độ chính xác lưới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lưới, do vậy việc chọn
điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lưới 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
phương pháp truyền thống. Cụ thể là:
- Vị trí điểm được chọn phải cách xa các khu vực phát sóng như trạm điện, trạm
phát thanh, truyền hình… để giảm các nguồn gây nhiễu tín hiệu.
- Cần lưu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trời thuận tiện cho việc thu tín
hiệu vệ tinh. Không đặt máy thu GPS dưới các dặng cây, các tán cây, dưới chân các
toà nhà cao tầng … tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnh hưởng đến kết
quả đo GPS. Tốt nhất nên bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầu trời không nhỏ
hơn 1500 hoặc 1400.
Vị trí đặt máy thu GPS cũng không quá gần các bề mặt phản xạ như các cấu kiện
kim loại, các hàng rào, mặt nước… để tránh hiện tượng đa đường dẫn.
Nếu đảm bảo được các yêu cầu nêu trên thì ngoài các nguồn sai số cơ bản ảnh
hưởng đến chất lượng đo GPS sẽ được giảm thiểu.
Các điểm GPS không cần thông hướng với nhau, yêu cầu thông hướng giữa một
cặp điểm trong lưới GPS được đặt ra khi phát triển lưới cấp thấp hơn. Các cặp điểm
thông hướng này được sử dụng để đo nối phương vị.
- Ưu điểm: Lưới được xây dựng bằng phương pháp GPS có ưu điểm là không đòi
Sv: Lê Kiều Anh

11

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn

Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Đường chuyền khép kín

Đường chuyền phù hợp

Đa giác trung tâm

Chuỗi tam giác

Tứ giác trắc địa

BẢNG 2.1: MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ

Sv: Lê Kiều Anh

13

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Tỷ lệ đoChiều dài đường chuyềnfβ

dựng
1'.(n)1/2
1'.(n)1/2
1'.(n)1/2
1'.(n)1/2

0.3

dựng
0.4

1/2000

0.4
0.6
1.2

0.6
0.9
1.8

1/2000
1/2000
1/2000

2.3. Các bước xây dựng lưới khống chế:
● Bước 1: Thiết kế kĩ thuật :
Căn cứ vào mục đích thành lập bản đồ tiến hành khào sát các loại tư liệu ,tài
liệu trắc địa đồng thời đánh giá khả năng từng loại tài liệu làm cơ sở phương pháp
xây dựng lưới khống chế và thiết kế sơ bộ hệ thống lưới khống chế, đồng thời xác

BẢNG 2.2: YÊU CẦU CHIỀU DÀI ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ
Tỷ lệ bản đồ

Khu vực quang đãng

Khu vực rừng núi

1:500

0,6km

1,0km

1:1000
1:2000
1:5000

1,2km
2,0km
4,0km

1,5km
3,0km
5,0km

Đối với tuyến đường chuyền nối 2 điểm nút thì chiều dài đường chuyền phải
giảm đi 30% so với quy định của bảng trên.
● Bước 2: Khảo sát chọn mốc
Sau khi thiết kế, ta đem bản thiết kế ra thực địa khảo sát lại vị trí các điểm và
chọn điểm chính thức. Điểm đường chuyền phải đặt trên nền đất vững chắc đảm

+ Thu tín hiệu.
+ Lưu tín hiệu và kết thúc ca đo.
Đo đạc bằng phương pháp đường chuyền :
+ Đo ngắm phải khách quan, tỉ mỉ và chính xác. Thực hiện đúng các quy định về
trình tự thao tác, ghi sổ rõ ràng, sạch sẽ. Không được sửa chữa các số liệu đo đạc,
các phương tiện thiết bị phải được kiểm nghiệm trước khi đo đạc.
+ Kết quả công tác đo đạc chỉ được đưa vào tính toán bình sai khi đã được kiểm tra
nghiệm thu đầy đủ.
+ Đã được kiểm tra lại các kĩ thuật cơ bản .
+ Tính số cải chính các số hiệu chỉnh theo từng phương tiện thiết bị đo . Tọa độ
các điểm khởi tính phải được tính chuyển về múi chiếu 3 0 phù hợp với kinh tuyến
trục theo quy định cho từng tỉnh.
● Bước 4: Tính Toán Bình Sai : Bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín
● bước 5: Kiểm tra, nghiệm thu.
2.4. Các bước tính bình sai đường chuyền kinh vĩ khép kín:
B1.Tính sai số khép góc:
f β= ∑βđo - 1800(n-2)

Trong đó n là số góc đo hoặc số cạnh đo.
Nếu f β < ± 60 n thì tiếp tục bình sai.
Ngược lại phải kiểm tra lại số liệu hoặc tiến hành đo lại.
B2.số hiểu chỉnh góc bằng:

B3.Tính giá trị góc bằng sau hiểu chỉnh :
Sv: Lê Kiều Anh

16

Lớp: trắc địa (114)-02


∆y41 = d41.sinα41

B6. Tính sai số khép chiều dài :
fs =

fx2 + f y2

fx=∑Δx

;

fy=∑Δy

Nếu fs/d ≤ 1/2000 đối với vùng đồng bằng
Và ≤ 1/1000 đối với vùng đồi núi
Thì tiếp tục bình sai, nếu giá trị lơn hơn mức cho phép tiến hành kiểm tra hoặc
đo lại.
B7.Tính số hiểu chỉnh số gia tọa độ:
VΔx12=

− fx
d12
∑d

− fy
d12
VΔy12= ∑ d

B8. Tính số gia tọa độ sau bình sai:
Δx12' = Δx12 + VΔx12

3.1. Công tác dựng máy kinh vĩ:
3.1.1. Các thao tác khi sử dụng máy kinh vĩ (Định tâm, cân máy, ngắm) :
- Định tâm:
+ Đặt giá 3 chân tạo thành 1 tam giác đều, tâm là điểm gốc
+ Đặt máy lên giá 3 chân, xê dịch máy cho trục đứng của máy vào đúng tâm
điểm gốc.
- Cân máy:
+ Cân máy theo ống thủy tròn
Vặn hai ốc cân 1 và 2 ngược chiều nhau sao cho bọt thủy tròn vào giữa đường
trung trực của đoạn 12. Vặn ốc thứ 3 sao cho bọt thủy tròn chạy vào điểm không.

Sv: Lê Kiều Anh

18

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Hình 2.6 Ống thủy tròn
+ Cân máy theo ống thủy dài
• Đặt ống thủy dài // với đường thẳng nối hai ốc cân máy. Vặn 2 ốc ngược chiều
nhau để bọt thủy dài vào giữa
• Xoay ổng thủy dài một góc 90°. Chỉ vặn ốc cân thứ ba để bọt thủy dài vào giữa

Hình 2.7 cân bọt thủy dài


Sv: Lê Kiều Anh

20

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
lớn

Bài tập

Hình 2.9 Điều chỉnh bọt ống thủy dài
3.1.3. Trục ngắm ống kính vuông góc với trục quay ống kính (2c) :
Ngắm điểm M cách máy khoảng 30m, ngắm ở vị trí thuận kính được T,
ngắm ở vị trí đảo kính được P.
Nếu T và P chênh đúng 180° thì thỏa mãn. Nếu không thì ta làm như sau:
Tính: 2C = Tr – Ph ± 180°
Nếu 2C ≤ 2t thì thỏa mãn, nếu 2C ≥ 2t thì điều chỉnh như sau:
(với 2t: là độ chính xác bộ phận đọc số trên vành độ ngang
2c: là sai số ngắm hướng).
Xác định góc đúng β = (T+P):2
Để máy ở vị trí thuận kính, dùng ốc di động của du xích đưa vạch chuẩn về
trị số β. Điểm M sẽ lệch khỏi tâm chữ thập, ta nới lỏng 4 ốc của kính chữ thập rồi
xoay kính chữ thập sao cho tâm chữ thập trùng với điểm A

Sv: Lê Kiều Anh

21

Bài tập

Hình 2.11 Trục ngắm ống kính vuông góc với trục đứng của máy
3.1.5. Dây đứng của dây chữ thập vuông góc với trục quay ống kính :
-

Định tâm, cân máy, đưa ống kính ngắm điểm M.

-

Cố định vành độ ngang, vành độ đứng, dùng ốc vi động đứng đưa ống kính

từ từ lên và xuống.
-

Nếu dây đứng của chữ thập luôn trùng với điểm ngắm thì điều kiện thỏa

mãn. Nếu không thì nới lỏng ốc điều chỉnh trên dây chữ thập, xoay vòng dây chữ
thập để cho dây đứng thật thẳng đứng.
3.2. Đo góc bằng
Trong trắc địa, góc bằng dùng để tính chuyển góc định hướng và chiều dài cho
các cạnh rồi từ đó tính các gia số tọa độ (∆x, ∆y) và tọa độ X, Y cho các điểm. Góc
đứng dùng để tính chênh cao h giữa các điểm theo phương pháp đo cao lượng giác,
từ đó tính độ cao H cho các điểm. Máy chuyên dụng để đo góc bằng và góc đứng
là máy kinh vĩ điện tử NiKon – NE103.
3.2.1. Phương pháp đo góc đơn cung :
 Nguyên lý đo
Áp dụng để đo góc bằng tại một trạm đo có hai hướng:
Giả sử có ba điểm A, C, B nằm ở những độ cao khác nhau trên mặt đất (Hình
2.12).

Những yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác trong đo góc ( góc bằng, góc

đứng) :
+ Sai số do máy ( các điều kiện kiểm nghiệm)
+ Sai số do định tâm chệch
+ Sai số do bắt chệch mục tiêu
+ Sai số do đọc số
Sv: Lê Kiều Anh

24

Lớp: trắc địa (114)-02


Trường Đại học Vinh
Bài tập
lớn
+ Sai số do ảnh hưởng bên ngoài (chọn thời điểm thích hợp để đo, tránh đo
lúc trời quá nắng, gió to…
3.4. Đo dài:
Độ dài là một trong ba đại lượng để xác định vị trí không gian của các điểm
trên mặt đất, nó là là một yếu tố cơ bản trong trắc địa.
Giả sử A và B nằm ở những độ cao khác nhau trên mặt đất. Do mặt đất nghiêng
nên khoảng cách AB là khoảng cách nghiêng và ký hiệu là S. Khi chiếu hai điểm
này xuống mặt phẳng nằm ngang Po theo phương đường dây dọi sẽ được hình
chiếu tương ứng của chúng là A0 và B0, khoảng cách A0B0 là khoảng cách ngang và
kí hiệu là D.(Hình 2.13).

Hình 2.13: Chiếu hình.
Độ dài một đoạn thẳng có thể được đo trực tiếp hoặc gián tiếp. Đo dài trực tiếp