TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bảnPHẦN 2. ĐO CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CHƯƠNG 3. ĐO GÓC

Trong trc a, góc bng dùng  tính chuyn góc nh hng và chiu dài cho các
cnh ri t ó tính các gia s ta  (∆x, ∆y) và ta  X, Y cho các im. Góc ng dùng 
tính chênh cao h gia các im theo phng pháp o cao lng giác, t ó tính  cao H cho
các im. Máy chuyên dng  o góc bng và góc ng là máy kinh v t (Theodolite).
3.1. Nguyên lý đo góc bằng và góc đứng

Gi s có ba im A, C, B nm  nhng  cao khác nhau trên mt t (hình 3.1).
Chiu ba im này lên mt phng ngang P
o
theo phng ng dây di, ta c ba im
tng ng là a, c, b. Góc nh hp bi mt phng ngm [Aac'c ] và [BbC'c] là góc bng β cn
o.
 o góc bng, ngi ta dùng mt bàn  ngang t sao cho tâm ca nó nm trên
ng dây di Cc', hai mt phng ngm [Aac'c ] và [BbC'c] s ct bàn   hai giao tuyn có
tr s tng ng là a và c, tr s góc bng cn o là β = b - a.

C
a
b
c
c'
V
A

- 0
o
hoc 0
o
-180
o
hoc 90
o
-270
o
và vch chun hoc vch "0" trên thang c
s bàn  ng. S c trên bàn  ng khi ng kính nm ngang và vch chun hoc vch 0
trên thang c s cân bng c gi là s c ban u MO. Tr s góc ng V là hiu s gia
s c
MO
vi tr s ca hng ngm ti mc tiêu c trên bàn  ng (hình 3.1).
3.2. Máy kinh vĩ
3.2.1. Tác dụng và phân loại máy kinh vĩ
Máy kinh v dùng  o góc bng, góc ng, ngoài ra còn o c chiu dài và 
chênh cao theo phng pháp o cao lng giác.
Nu phân loi máy kinh v theo c im cu to bàn  thì s có máy kinh v kim
loi, quang hc và in t ; còn phân loi theo  chính xác thì s có máy kinh v chính xác,
máy có  chính xác trung bình, và xác thp.
Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut
1
TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản

3.2.2. Nguyên lý cấu tạo máy kinh vĩ
Các b phn c bn ca máy kinh v trình bày  hình 3.2 gm:
(1)-ng kính ngm

(8)- máy
(9)-c cân  máy
CC'- Trc ngm ca ng kính
HH'-Trc quay ca ng kính
VV'- Trc quay ca máy kinh v
LL'- Trc ca ng thy dài

Hình 3.2
3.2.2.1. Ố
ng kính ngắm
ng kính ngm máy kinh v cu to bi các b phn nh hình 3.3:

- Kính vt (1) và kính mt (2) là nhng
thu kính hi t kt hp vi nhau to thành h kính
hin vi.
- H iu quang gm c iu quang (3) và
kính iu quang 3'. Khi vn c iu quang, kính
iu quang s di chuyn trong ng kính, nh ó


c
4
3'
3
2
1
Hình 3.3
- Màng dây ch thp (4) là mt
tm kính mng trên có khc
li ch mnh dùng làm chun
khi o ngm. Li ch ch thp
gm hai ch c bn là ch ng
và ch ngang ct nhau dng ch
thp; ngoài ra còn có ch trên và
di dùng  o khong cách.
Hình 3.4
ng kính máy kinh v c trng bi mt s ch tiêu k thut sau:
-  phóng i ca ng kính :

fm
fv
V ==
β
α
(3.1)


±=
(3.3)
3.2.2.2. Bàn độ và bộ phận đọc số

Bàn  ngang máy kinh v có cu to là mt a tròn làm bng thy tinh trong sut có
ng kính t 6cm n 25cm. Tùy theo là máy quang hc hay in t và cách chia vch và
c s bàn  có khác nhau.
i vi máy kinh v quang hc, trên mt bàn  thng c chia thành 360 khong,
mi khong ng vi 1
o
. Dùng kính hin vi phóng to khong chia 1
o
ri a và ó mt tm
kính mng trên khc vch chun hoc thang s c. Tùy theo  chính xác ca máy mà thang
vch chun c chia vch khác nhau ( hình 3.5). 0
154
0 1 2 3 4 5 6
154
0 1 2 3 4 5 6
V
L
L'
25
155
180
0
154

- 0
o
hoc 0
o
- 180
o
hoc 90
o
- 270
o
; bi vy khi trc ngm ng kính nm
ngang và thang c s c cân bng thì ng kính trên phi trùng vi vch "0" ca thang
c s. Tr s ca hai u ng kính trong trng hp này gi là s c ban u MO lý
thuyt; nu iu kin trên không m bo s dn n sai s s c ban u và s c có sai s
ó gi là MO thc t.
Các loi máy kinh v in t ( Digital Theodolite) có bàn  c mã hóa kt hp vi
b x lý CPU cho tr s ca hng o c hin th trên màn hình tinh th, hoc lu tr trong
b nh ca máy hoc th nh (hình 3.6a,b). Ngày nay vi s phát trin ca ngành in t - tin
hc, máy kinh v in t c ghép ni vi máy o dài in t
(EDM) có b vi x lý tích hp
nhiu phn mm tin ích to thành máy toàn c in t (Total Station). Máy này không
nhng cho phép o góc mà còn o dài vi  chính xác cao, tin li và hiu qu (hình 3.6c).

Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut
3
TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản
Hz 154


''
ρτ
R
d
=

R - bán kính mt cong
d - khon
g chia ng thy

v
v'
(a)
L

ng thu tròn cu to bi ng thu tinh hình tr ng có mt trên là mt cu, sau khi
hút chân không ngi ta cng  y ête và ch  li mt bt khí nh gi là bt nc ng
thu. im cao nht trên mt cu c ánh du bi hai vòng tròn ng tâm, ng thng
ng qua im cao nht là trc ng thy. Khi bt nc ng thu
  im cao nht thì trc ca

- Ki
m nghi
- Trc ca ng thy dài trên bàn  ngang LL' phi vuông
góc trc quay ca máy kinh v VV'.
- Ch ng ca màng dây ch thp phi thng ng.
-Trc ngm CC' ca ng kính ngm máy kinh v phi
vuông góc vi trc quay HH' ca ca nó (2C).
- Trc quay HH' ca ng kính ngm phi vuông góc vi
trc quay VV' ca máy kinh v.
m s c ban u MO.
H
L'
L
C'
C
V'
H'
V
Hình 3.9

3.2.3.1. Điều kiện trục của ống thủy dài trên bàn độ ngang
 kim nghim iu kin ny, u tiên ta quay b phn ngm sao cho trc ng thy
dài bàn  ngang song song vi ng ni hai c cân bt k ca  máy, iu chnh hai c
cân này a bt thy vào gia ng (hình 3.10b). Tip ó quay b phn ngm 180
o
, nu bt
thy vn  gia, hoc  lch nh hn mt khong chia ng thy thì có th coi iu kin này

cn kim nghim t cách dây di chng 20m. Sau khi cân bng máy tin hành ngm chun
dây di, nu ch ng ca màng dây ch thp trùng vi dây di thì iu kin này t yêu cu,
nu không trùng thì phi chnh li màng dây ch thp.

3.2.3.3. Kiểm nghiệm trục ngắm của ống kính ngắm (2c)

Trc ngm ca ng kính máy kinh v là ng thng ni quang tâm kính vt, tâm
màng dây ch thp và quang tâm kính mt. Nu trc ngm có sai s thì khi ngm cùng mt
mc tiêu  hai v trí bàn  chúng s lch nhau mt góc ký hiu là 2c (hình 3.11).

a =
T

- c =
P
±
180
+ c ⇒ 2c =
T - (P±180 )
( 3.4)
2c

T a P
 kim nghim iu kin trc ngm ta chn mt mc tiêu A
rõ nét, cách xa máy và có góc ng không quá 5
o
. u tiên  v trí bàn
 trái, sau khi cân bng máy ta tin hành ngm chun mc tiêu A,
c s bàn  ngang c s c ký hiu là T. Sau ó thc hin
tng t i vi v trí bàn  phi c s c ký hiu P. Thay giá tr

3.2.3.5. Kiểm nghiệm số đọc ban đầ
u MO
Nu trc ngm ng kính ngm nm ngang và thang c s cân bng mà ng kính
nm ngang ca bàn  ng không trùng vi vch "0" ca thang c s thì s gây ra sai s s
c ban u MO (hình 3.13). T hình 3.13 ta có công thc tính MO:

2
kPT
MO
VV
±+
=
(3.5)

180
0
T = vc
90
270
V
V
0
180
P = vc
90
270
MOtt
P

V

pháp o góc c bn là o n và o toàn vòng.
O
B
b1, b2
A
a1, a2
3.3.1. Đo góc bằng theo phương pháp đo đơn
Phng pháp o n áp dng cho các trm
o ch có hai hng và c áp dng nhiu khi o
góc bng trong các ng chuyn a giác. Mt
vòng o theo phng pháp o n gm na vòng
o thun và na vòng nghch. Gi s o góc bng
ti nh O hp bi hng ngm OA và OB (hình
3.14), trình t o c thc hin nh sau:
Hình 3.14
Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut
6
TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản3.3.1.1. Đặt máy và dựng tiêu
Dng tiêu ngm ti im A và B; t máy kinh v ti nh O và tin hành nh tâm,
cân bng, nh hng.
- nh tâm là thao tác  chiu nh góc cn o trên mt t theo phng ng dây
di sao cho trùng vi tâm bàn  ngang ca máy kinh v. Vic nh tâm c thc hin bng
dây di hoc b phn nh tâm quang hc.  nh tâm bng dây di, ta ph
i mc di vào u
trc quay VV' ca máy kinh v. iu chnh ba chân máy sao cho u qu di i qua nh góc
cn o.
Khi nh tâm quang hc, trc tiên ta iu chnh chân máy hoc c cân  máy sao

không u, khi o góc ta phi o nhiu vòng và gia các vòng hng khi u cn t l
ch
nhau mt lng bng 180
o
/n ( n là s vòng o). Vic làm này c gi là nh hng máy
kinh v. Vic nh hng thc hin nh c iu chnh bàn  ngang.
3.3.1.2. Đo góc
Mt vòng o góc bng theo phng pháp o n gm na vòng o thun và na vòng
o ngc.
- Na vòng o thun kính: Bàn  ng t bên trái hng ngm, ngm chun tiêu
ngm A, c s trên vành  ngang
c s c ký hiu a
1
. Quay b phn ngm thun chiu
kim ng h, ngm chun tiêu ngm B, c s trên bàn  ngang c s c ký hiu là b
1
.
Nh vy ta ã hoàn thành na vòng o thun, tr s góc na vòng thun 
t
= b
1
- a
1
.

- Na vòng o ngc: kt thúc na vòng o thun ng kính ang trên hng OB, thc
hin o ng kính và quay máy ngm li tiêu ngm B; c s trên bàn  ngang c s c
b
2
. Máy quay thun chiu kim ng h ngm tiêu ngm A, c s trên bàn  ngang c s

o
im
ngm
V trí
bàn 
S c
bàn  ngang
Na vòng o Mt vòng o Trung bình
A T 00
o
00’00’’ 35
o
16’24’’
B T 35
o
16’24’’ 35
o
16’18’’
B P 215
o
16’30’’ 35
o
16’12’’

1

o
A P 180
o
00’18’’


Bản
g 3.1.Sổ đo góc theo phương pháp toàn vòng

S O GÓC BNG THEO PHNG PHÁP TOÀN VÒNG

Vòng
o
Trm
o
im
ngm
VT
B
S c bàn
 ngang 2C
Tr s
hng TB Vi
Tr s hng
Hiu chnh Góc kp TB
T 00
o
00'06'' 00
o
00'03'' 0 00
o
00'03'' A

P 180
o

o
00'24'' 00
o
00'18'' -15'' 00
o
00'03'' A

P 180
o
00'12'' +12''
1 O +15'' -5''