CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Quản lý đất đai là nội dung quan trọng của công tác quản lý nhà nước về
đất đai nói riêng và ngành quản lý đất đai nói chung, được thực hiện đồng bộ từ
trung ương cho tới địa phương. Với đặc thù của việc quản lý đất đai thành lập
bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa chính,… là việc làm không thể thiếu
trong công việc quản lý này. Đối với việc thành lập bản đồ địa chính, bản đồ
hiện trạng sử dụng đất và các loại bản đồ chuyên ngành khác việc nắm rõ quy
trình thành lập, phương pháp thành lập bản đồ và các thành phần bản đồ là điều
rất quan trọng mà mỗi sinh viên ngành quản lý đất đai sau khi ra trường phải
nắm rõ được.
Trong môn trắc địa đại cương của chuyên ngành quản lý đất đai có viết rất
rõ về quy trình, phương pháp đo vẽ bản đồ địa chính, bản đồ địa hình… Về cơ
bản quy trình đo vẽ một loại bản đồ gốm bốn bước cơ bản , bước thứ nhất là lập
lưới khống chế đo vẽ, bước thứ hai đo vẽ chi tiết, bước thứ ba tính toán, bước
thứ tư vẽ bản đồ.
Việc đo vẽ chi tiết bản đồ đều dựa vào tất cả các điểm khống chế trắc địa
có ở trong khu vực chính vì vậy việc thành lập lưới không chế đo vẽ là việc làm
đầu tiên và quan trọng nhất trong việc đo vẽ bản đồ trong ngành quản lý đất đai
nói riêng và các ngành khác nói chung. Thành lập lưới khống chế sẽ tránh sai số
tích lũy và nâng cao độ chính xác trong suốt quá trình đo vẽ bản đồ.
Chính vì sự quan trọng của lưới không chế trắc địa trong việc đo vẽ các
loại bản đồ, sau khi học xong môn học trắc địa đại cương chúng em quyết định
chọn đề tài là |” Thành lập lưới không chế mặt bằng đo vẽ khu vực nhà A0
trường Đại học Vinh dạng lưới tam giác nhỏ” để làm đề tài cho bài tập lớn
kết thúc học phần môn trắc địa. Trong quá trình làm bài chúng em đã nhận được
sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Ths. Nguyễn Văn Hóa cùng các bạn để
hoàn thành tốt bài tập lớn. Tuy nhiên do còn hạn chế về kiến thức và kinh
nghiệm nên trong đề tài vẫn còn gặp nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự
giúp đỡ và bổ sung ý kiến từ các thầy cô!
Vinh, tháng 12 năm 2014

lựa chọn thiết kế lưới khống chế đơn giản với mục đích chủ yếu là sau khi kết
thúc học phần môn trắc địa có thể nắm được những kiến thức cơ bản để thiết kế
và tính toán bình sai một lưới khống chế trắc địa.
+ Mặt khác, đây là lần đầu tiên tiếp xúc với công việc đo vẽ ngoại nghiệp,
còn thiếu nhiều kinh nghiệm thì việc lựa chọn một khu vực gần gũi, thuận tiện,
khi có vấn đề thắc mắc sẽ dễ dàng nhận được sự giúp đỡ của thầy giáo cũng như
2


các anh chị đi trước để tránh sự bỡ ngỡ để kết việc đo đạc diễn ra nhanh chóng,
chính xác, hiệu quả hơn.
- Giới hạn nội dung nghiên cứu: Thành lập lưới khống chế mặt bằng đo vẽ
dạng lưới tam giác nhỏ sử dụng hệ tọa độ giả định.
5 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra thực địa
Phương pháp này được sử dụng trong quá trình lựa chọn khu vực tiến
hành đo lưới khống chế. Sau quá trình tìm hiểu nhận thấy khu vực nhà A0
trường Đại học Vinh là địa điểm rất phù hợp vì vậy chúng em đã lự chọn khu
vực này để nghiên cứu.
- Phương pháp xử lý và tính toán số liệu.
Trong bài tập này chúng em tính toán và xử lý số liệu theo phương pháp
bình sai lưới tam giác nhỏ dạng chuỗi tam giác, sử dụng phần mềm Excel hỗ trợ
trong tính toán.
6 Cấu trúc bài tập lớn
Trong đề tài chúng em đặt ra và khảo sát, nghiên cứu các nội dung sau:
CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU
CHƯƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN, THỰC NGHIỆM
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN



Phân loại

I.2.1. Phân loại lưới khống chế trắc địa theo quy mô và độ chính xác

Có thể chia lưới khống chế trắc địa thành ba loại:
- Lưới khống chế trắc địa nhà nước
- Lưới khống chế trắc địa khu vực
- Lưới không chế đo vẽ
I.2.2. Phân loại lưới khống chế trắc địa theo phương pháp xây dựng lưới

Các phương pháp trắc đại cơ bản đã và đang được sử dụng trong thực tế
là:
- Phương pháp đo tam giác: Lưới tam giác, lưới tam giác đo góc, lưới tam
giác đo cạnh
- Phương pháp đo đường chuyền
4


- Trắc địa vệ tinh
I.2.3. Phân loại lưới khống chế trắc địa theo bản chất

Có thể chia làm hai loại là :
- Lưới khống chế mặt bằng(nếu các điểm chỉ có tọa độ x,y)
- Lưới khống chế độ cao(nếu các điểm chỉ có độ cao H)
II.

Lưới khống chế mặt bằng

II.1.


5


Tiến hành đo các góc trong mạng lưới tam giác và từ tọa độ điểm gốc đo
chiều dài cạnh gốc, góc phương vị gốc ta tính ra được tọa độ các điểm trong
mạng lưới.
- Ưu điểm: Lưới có kết cấu đồ hình chặt chẽ khống chế toàn bộ khu đo,
trong lưới có nhiều trị đo thừa nên có nhiều điều kiện để kiểm tra kết quả đo.
- Nhược điểm: Công tác chọn điểm rất khó khăn vì các điểm được chọn
đòi hỏi phải thông hướng nhiều nên việc bố trí mạng lưới khó khăn ở nơi có địa
hình phức tạp.
b, Lưới tam giác đo cạnh
Hình 02.

Trong lưới tam giác đo cạnh, tất cả các cạnh của tam giác được đo. Lưới
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 điều kiện kỹ thuật như nhau thì
lưới tam giác đo góc vẫn có tính ưu việt hơn 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 hơn.
6


- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên không có điều kiện để kiểm tra
chất lượng trong lưới. Để có trị đo thừa và nâng cao độ chính xác của lưới tam

Vùng rừng núi
7


1:500
1:1000
1:2000
1:5000

ms=0.2 mm
0.6km
1.2km
2.0km
4.0km

ms=0.3mm
1.0km
1.0km
1.5km
3.0km

Chiều dài đường chuyền kinh vĩ giữa điểm cấp cao và điểm nút, giữa hai
điểm nút với nhau phải ngắn hơn 30% so với quy định trong bảng trên.
Chiều dài cạnh đường chuyền kinh vĩ từ 20m đến 350m.
Trong trường hợp đặc biệt, đươc phép bố trí đường chuyền kinh vĩ treo
với tổng chiều dài không quá so với quy định nêu trong bảng sau. Số cạnh
đường chuyền kinh vĩ treo không được nhiều hơn 4 ở vùng đã xây dựng và
không được nhiều hơn 3 ở vùng chưa xây dựng.
Bảng 02.
Khu vực chưa xây



- Ưu điểm: Khi đo các thành phố, thị xã, làng mạc, vùng đông dân cư,
vùng đồi núi có địa hình, địa vật phức tạp, tầm thông hướng kém thì việc xây
dựng cơ sở khống chế mặt bằng dưới dạng lưới đường chuyền là phương án hợp
lý nhất . Hiện nay, với sự phát triển của máy đo dài điện tử cho phép ta xác định
chiều dài một cách thuận tiện và nhah chóng với độ chính xác cao, nên phương
pháp này đang được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất.
- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài
II.4.

thực địa, kết cấu đồ hình yếu hơn lưới tam giác.
Chỉ tiêu, yêu cầu kỹ thuật lưới khống chế mặt bằng.
Bảng 03. Chỉ tiêu, yêu cầu kỹ thuật của lưới khống chế mặt bằng
Chỉ tiêu kỹ thuật
Hạng I
1. Chiều dài cạnh tam (20-30)km
giác
2. Sai số trùng phương 1/400000
tương đối của cạnh đáy
3. Sai số trùng phương
đo góc tính theo sai số
khép hình
4.Góc nhỏ nhất trong
tam giác
400

III.

Hạng II

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 sẽ được dựa trên đặc điểm địa hình, địa vật của khu đo, tỷ lệ bản đồ địa
hình cần đo vẽ và phương pháp đo vẽ thành lập bản đồ địa hình
3.3. Yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật

9


Độ chính xác của lưới khống chế mặt bằng đo vẽ phụ thuộc chủ yếu vào
tỷ lệ bản đồ địa hình cần đo vẽ. Người ta xây dựng lưới khống chế mặt bằng đo
vẽ sao cho sai số tọa độ của điểm khống chế ảnh hưởng không đáng kể đến độ
IV.

chính xác bản đồ
Khảo sát phương pháp bình sai lưới tam giác nhỏ
4.1. Khái niệm chung về lưới tam giác nhỏ
4.1.1. Định nghĩa, phân loại
Lưới tam giác nhỏ là tập hợp các điểm được cố định chắc chắn ngoài thực
địa, giữa chúng lên kết với nhau bởi các hình tam giác và các điều kiện toán học
chặt chẽ. Được xác định chung trong hệ thống toạ độ thống nhất, làm cơ sở phân
bố chính xác các yếu tố nội dung bản đồ và hạn chế sai số tích luỹ
Lưới tam giác nhỏ thuộc lưới khống chế mặt bằng đo vẽ. Lưới tam giác
nhỏ được bố trí để tăng dày mạng lưới khống chế khu vực thay đường chuyền
kinh vĩ( phụ thuộc vào điều kiện địa hình).
Lưới tam giác có các dạng: tứ giác trắc địa, đa giác trung tâm, chuỗi tam
giác, mạng tam giác.
Hình 04. Một số dạng đồ hình của lưới tam giác nhỏ

a, Đa giác trung tâm

300
20
17
15
10
90”
30”
1:5000
1:2000

Yêu
cầu:

- Tổng chiều dài chuỗi tam giác không được dài hơn chiều dài đường chuyền
kinh vĩ
- Góc trong của tam giác không được nhỏ hơn 300 và không được lớn hơn 1400.
- Cạnh của tam giác không được ngắn hơn 150 m, trung bình từ 300 đến 500 m.
- Số tam giác nằm giữa hai cạnh góc không lớn quá một giới hạn nhất định tùy
thuộc vào tỷ lệ bản đồ địa hình cần đo vẽ,tỷ lệ đo vẽ càng lớn thì số tam giác
càng ít.
- Các điểm tam giác lân cận nhau phải đảm bảo ngắm thông nhau. Trường hợp
tầm ngắm bị che khuất thì phải dựng tiêu cao để đảm bảo đo góc.
- Điểm tam giác đặt ở nơi cao, nền đất vững chắc
4.1.3. Các phương pháp xác định điểm khống chế.
a, Phương pháp giao hội góc thuận.
Khi xác định điểm khống chế bằng phương pháp giao hội thuận phải tiến
hành từ 3 điểm của lưới cấp cao hơn. Góc giao hội tại điểm xác định không
được nhỏ hơn 300 và lớn hơn 1500.
Gỉa sử ta có 2 điểm A và B đã biết tọa độ, để xác định điểm P bằng phương
pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc α,β.

7. Điều kiện góc định hướng
8. Điều kiện tọa độ.
Các điều kiện trên sẽ được nói rõ hơn trong các bước tính toán bình sai
dưới đây
4.2.2. Các bước tính toán bình sai.
Có chuỗi tam giác đơn, biết tọa độ 2 điểm A,B đo góc A i,Bi,Ci, Nếu chọn
đường tính chuyền cạnh Sđ về phía cạnh Sc thì ta có:
B

c2
A2

Sđ
A

C1
A1

a1
B1

c1

IV

B2
C3
C2 a2
A3
III

Thay góc sau bình sai bằng góc đo cộng với số hiểu chỉnh, một số hạng của
công thức. Rồi khai triển vế phải theo chuỗi taylor giữ lại số hạng bậc nhất, ta
có :
Lg sin(Ai + vi)= lgsin Ai + d(lgsin Ai)/d Ai . vAi/ρ
Trong đó :
µ = 0.4343 là hệ số đổi từ Logarit Nepe ra Lgarit thập phân
δA gọi là gia số Logarit sin A khi A thay đổi 1
Khi đó ta có :
f(x)= lg sin
Do đó :
Đặt –
Phương trình điều kiện cạnh có dạng
14


Tổng các góc trong từng tam giác sau hiệu chỉnh điều kiện đã bằng 180 0. Số
hiệu chỉnh lần thứ 2 của góc được tính theo nguyên tắc phân phppos đều sai số
khép điều kiện cạnh. Mạt khác để không phá vỡ điều kiện hình, ta xác định số
hiệu chỉnh lần hai cho góc và sao cho :
Khi đó ta có :
Cuối cùng ta tính được trị các góc tam giác sau bình sai :
+
+
+0
Dùng chiều đai cạnh khởi đầu Sđ và các góc tam giác sau bình sai, theo công
thức định lý hàm số Sin ta giải ra các cạnh tam giác. Từ phương vị cạnh đầu
tính chuyển phương vị tới các cạnh khác. Cuối cùng tính ra tọa độ của các điểm
tam giác.
V. Lý thuyết đo đạc
5.1. Các bước tiến hành đo

đúng. Cụ thể là:
+ Trục của ống thủy dài trên bàn độ ngang phải vuông góc với trục quay
thẳng đứng của máy.
Đặt ống thủy dài trên bàn độ ngang song song với đường thẳng nối 2 ốc
cân máy, xoay 2 ốc cân máy này theo chiều ngược nhau để đưa bọt nước về giữa
ống. Quay máy đi 900, xoay ốc cân máy thứ 3 đưa bọt nước vào giữa. Quay máy
đi 1800, nếu thấy bọt nước vẫn ở giữa hay chỉ lệch khỏi giữa không quá nửa
khoảng thì coi như tính chất này được thỏa mãn. Nếu thấy bọt nước lệch quá
nửa khoảng chia thì phải điều chỉnh lại: vặn vít điều chỉnh của ống thủy dài để
16


đưa bọt nước dịch vào giữa một khoảng bằng nửa cung lệch. Vặn ốc cân máy
thứ 3 để đưa bọt nước dịch nốt một nửa cung lệch còn lại (bọt nước vào giữa).
Thường phải tiến hành điều chỉnh như trên vài ba lần mới được.
+ Trục ngắm của ống kính phải vuông góc với trục quay nằm ngang của
ống kính.
Chọn một điểm A sắc nét cách xa máy và ở một độ cao gần bằng với độ
cao của ống kính. Đưa trục quay của máy về vị trí thẳng đứng. Ngắm điểm A,
đọc số trên vành độ ngang T( ký hiệu số đọc được khi vành độ đứng ở bên trái
ống kính). Đảo kính, ngắm lại điểm A, đọc số trên vành độ ngang P( ký hiệu số
đọc được khi vành độ đứng ở bên phải ống kính). Hiệu các số đọc T-P khi vành
độ đứng ở vị trí trái và phải phải bằng 180 0. Sai lệch của hiệu số này được gọi là
sai số ngắm hướng, ký hiệu sai số 2c. Nếu sai số ngắm hướng 2c bé hơn hoặc
bằng 2 lần độ chính xác của các bộ phận đọc số thì coi như tính chất này được
đảm bảo. Nếu sai số ngắm hướng 2c lớn hơn 2 lần độ chính xác của bộ phận đọc
số( vành độ ngang thì phải tiến hành điều chỉnh lại bằn cách đặt trên vành độ
ngang số đọc bằng( T-c) hoặc(P+c) rồi dung các vít điều chỉnh 2 bên của lưới
chỉ để đưa cho trung tâm của màng dây chữ thập vào trùng với điểm ngắm A.
Thường phải tiến hành điều chỉnh một số lần mới được.

a, Dụng cụ đo máy kinh vỹ
Công tác chuẩn bị tại trạm đo như đã nói ở trên.
b, Phương pháp đo
Tùy theo số hướng tại một trạm đo mà ta có thể áp dụng các phương pháp
đo góc khác nhau như đo đơn, đo lặp, đo toàn vòng, đo tổ hợp. Trong bài tập lớn
này chúng tôi sử dụng hai phương pháp đo góc cơ bản là đo đơn và đo toàn vòng
 Phương pháp đo góc đơn cung.

- Áp dụng: tại mỗi trạm đo chỉ đo một góc. Một vòng đo theo phương
pháp đo đơn gồm nửa vòng đo thuận và nửa vòng nghịch.
- Quy trình đo: Giả sử đo góc bằng tại đỉnh O hợp bởi hướng ngắm OA và
OB (hình3.14), trình tự đo được thực hiện như sau (hình 09)

18


Hình 09. Phương pháp đo góc đơn cung
+ Nửa vòng đo thuận:
Xoay hướng ngắm của ống kính đến điểm A. Đọc số trên bàn độ ngang
a1.
Xoay hướng ngắm của ống kính theo chiều kim đồng hồ đến B. Đọc số
trên bàn độ ngang b1.
Như vậy ta đã hoàn thành nửa vòng đo thuận, để tính trị số góc nửa vòng
đo thuận ta áp dụng công thức: β1=b1-a1
+ Nửa vòng đo nghịch:
Sau khi kết thúc nửa vòng đo thuận, ống kính đang hướng về B. Đảo ống
kính 1800 xoay hướng ngắm đến B đọc số trên bàn độ ngang b2
Xoay máy theo chiều kim đồng hồ đến điểm A đọc số trên bàn độ ngang
a2.
Đến đây ta hoàn thành nử vòng đo ngược và cũng hoàn thành một vòng đo


A
B

2c=L-R

Trị số
hướng
trung bình

Trị số góc
một lần đo

Trị số góc
n lần đo

 Phương pháp đo toàn vòng

Phương pháp đo góc toàn vòng áp dụng cho các trạm đo góc bằng có từ 3
hướng trở lên, phương pháp này được ứng dụng nhiều khi đo góc trong lưới giải
tích.
Một vòng đo theo phương pháp này cũng gồm nửa vòng đo thuận và nửa
vòng đo ngược. Giả sử cần đo góc bằng tại trạm O có ba hướng là OA, OB, OC.

Hình 10. Phương pháp đo góc toàn vòng
Nửa vòng đo thuận: bàn độ đứng đặt bên trái hướng ngắm. Trước tiên
ngắm chuẩn tiêu ngắm A, rồi lần lượt các tiêu ngắm ở các điểm B, C và A theo
chiều kim đồng hồ; mỗi hướng đo đều tiến hành đọc số bàn độ ngang và ghi giá
trị vào sổ đo góc.
Nửa vòng đo ngược: kết thúc nửa vòng đo thuận thì ống kính đang ngắm


Trái( L)

1

2

Phải(R)

bình một lần
đo

quy 0

trung
bình n
lần đo

A
B
C
A
A
B
C
A

Để tăng độ chính xác đo góc cần phải đo nhiều vòng đo, trị hướng khởi đầu mỗi
vòng. Đo đặt lệch một lượng 1800/n ( n là số vòng đo ). Biến động 2c ≤ 2t; sai số
khép vòng fv ≤ 2t (với "t " là độ chính của bộ phận đọc số)

A

C1
A1

a1
B1

c1

IV

B2
C3
C2 a2
A3
III
c3

Sc
B3

V

Hình 12. Đồ hình lưới tam giác nhỏ nhóm thiết kế.
Bảng 07. Số liệu gốc.
Điểm
A

Tọa độ(m)

ngắm
B

Số đọc trên bàn độ ngang
Trái (L)

Phải (R)

0000’6”

180000’12”

2c=
L-R

Trị
số
Trị số góc Trị số góc
hướng
một lần đo n lần đo
trung bình

-6”

0000’09”
31042’09”

1
III
B


301 42 12

-6”

0

’

”

121 42 09

Việc đo đạc được nhóm tiến hành trong điều kiện thời tiết râm mát và
nhiệt độ tương đối ổn định vì vậy kết quả đo tương đối chính xác, sai số không
quá lớn, trong điều kiện cho phép.
2.1.

Quy trình đo góc
Ta chia thành 5 trạm đo, lần lượt là các trạm A, B, III,IV,V như hình vẽ.
Sử dụng phương pháp đo góc đơn cung cho các trạm đo tại A và V. Sử

dụng phương pháp đo góc toàn vòng cho các trạm đo còn lại B,IIII,V
Quy trình đo hoàn toàn tương tự như phần cơ sở lý thuyết đã nêu ở trên.
2.2.

Quy trình đo dài
Chia thành 2 trạm đo tại A và V, sử dụng tia ngắm nằm nghiêng.
Với sai số tương đối nhỏ hơn 1:5000


168053’35”

0

’

”

Phải(R)
180000’08”
258053’39”

2c=
L-R
-4”

270 00 02

+8”
0”

348053’39”

-4”

0

’

”


1
A
IV
IV
O
2
A
IV

Trái( L)

Phải(R)

2c=
L-R

Trị sồ
hướng
trung bình
một lần đo

0000’04”

179059’56”

+8”

0000’00”



0 00 12

0

’

’

0000’00”
50021’37”
139014’26”

”

+4”

0 00 10

90000’04”

269059’56”

+8”

90000’00”

90000’00”

140021’44”


Trị số
hướng
trung bình
n lần đo

”

Trị số góc

50021’42”
81052’49”

Trạm đo tại III( Bảng 11)

Lần
đo

1

2

Trái( L)

Phải(R)

A

0000’06”


Trị
sồ
Trị
số hướng
hướng
hướng quy trung
trung bình
0
bình n lần
một lần đo
đo
0000’03”
0000’00”
59025’26”
0
’
”
0
’
”
59 25 35
59 25 26
60059’26”
0
’
”
0
’
”
120 25 01 120 24 52

2c=
L-R

Trị số góc
59025’26,5”
60059’24,5”
55033’16”

90000’00”
59025’27”

B

149025’35”

329025’31”

+4”

149025’33”

149025’27”

24


60059’23”
IV

210024’58”

0

’

”

85 58 12

+4”

265 58 14

270000’14”

+4”

90000’08”

0

’

265 58 08

”

Trạm đo tại IV( Bảng 12)

Lần
đo

225033’10”

+6”

45033’16”

45033’10”

B

114011’58”

294012’04”

+6”

114011’58”

114011’52”

V
V

0000’06”
90000’06”

180000’00”
180000’06”

+6”


B

204011’56”

24011’52”

+4”

204011’54”

204011’45”

V

90000’14”

180000’18”

+4”

90000’12”

0

’

”

45 33 9.5

Góc V
0002’34”
0025’22”

Chiều dài
(m)
67,25
28,5

3.3. Bài toán bình sai
B

c2
A2

Sđ
A

C1
A1

a1
B1

c1

IV

B2
C3