Hoang.tracdia

5/16/2018 Hoang.tracdia - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hoangtracdia 1/50

Đồ án thiết kế môn học: Trắc địa cao cấp

Chương 1

Giới thiệu chung1.1.Mục đích và nhiệm vụ thiết kế:

1.1.1. Mục đích:Bản đồ tỷ lệ 1/2000 được thành lập để xây dựng bất kỳ một lưới trắc địa nào

có đủ độ chính xác để làm cơ sở cho việc đo vẽ bản đồ địa hình của nhà nước và phục vụ cho công tác trắc địa công trình cũng như các ngành có liên quan như trắcđịa bản đồ, trắc địa biển, trắc địa mỏ...Cũng như việc thành lập một hệ thống bản đồthống nhất từ toàn diện đến cục bộ, các bản đồ tỷ lệ lớn với đầy đủ các thông tin vềtự nhiên, xã hội, dân cư. Với hệ thống toạ độ thống nhất với mạng lưới khống chếđộ cao và mặt bằng nhà nước phục vụ cho việc bố trí phân vùng kinh tế ...

1.1.2.Nhiệm vụ thiết kế:

Trước hết phải tiến hành thiết lập bản thiết kế kỹ thuật (qui trình và các chỉtiêu kỹ thuật của bản thiết kế kỹ thuật phải tuân theo qui phạm đo đạc bản đồ do cụcđo đạc và bản đồ nhà nước qui định).Bản thiết kế kỹ thuật sẽ là tài liệu chỉ đạotrong suốt quá trình công tác xây dựng lưới sau này về các mặt: Tiến độ, kỹ thuật,kinh tế. Nó là cơ sở để kiểm tra, nghiệm thu toàn bộ khối lượng công tác khi hoànthành.

1.2.Công dụng, ý nghĩa của bản đồ tỷ lệ 1/2000 :

Bản đồ 1:2000 dùng để :

- Thiết kế chi tiết mặt bằng cho từng vùng trong khu đo, lập bản vẽ bố trí đo

nối các đường đã thiết kế với mốc trắc địa cơ bản, các toà nhà và côngtrình.

- Để lập bản đồ khai thác cho các xí nghiệp khai thác khoáng sản .

- Để thăm dò và tính trữ lượng các mỏ kim loại, không kim loại, và các mỏ lộthiên.

- Để lập bản đồ, bản thiết kế khái quát chung cho các cảng, các xí nghiệp xâydựng và các công trình thuỷ .

- Để lập bản thiết kế kỹ thuật cho các đề án cơ bản xây dựng các trạm nhiệtđiện, công trình thuỷ điện, hệ thống kè, phân phối nước.

- Lập bản vẽ thi công hệ thống tưới nước bằng các thiết bị ngầm, các nhà máycông trình công cộng, xây dựng các tuyến kênh đào từ 100400m.

-Để thiết kế các tuyến đường sắt, ô tô trong vùng lập bản vẽ thi công trongvùng đồng bằng, đồi thấp .

-Để lập bản vẽ thi công các hệ thống ống dẫn các trạm bơm bến phà, cầu quasông lớn, nơi giao nhau của các nút giao thông lớn.

SV: Ng« ViÖt Hoµng - Líp B§A-49§H




1.3.Khái quát chung về khu đo vẽ :

Khu đo vẽ thị trấn Nghèn.

- Vĩ độ từ: 18022'30’’ - 21030’

- Kinh độ: 105045’- 1060 45’30”

Khu đo vẽ nằm trên một diện tích rộng, địa hình đồng bằng, thoáng và cónhiều con đê đi qua thuận lợi cho việc thiết kế lưới đo vẽ.





Chương 2

Những vấn đề chung về lưới khốngchế địa hình.

2.1. Phân loại lưới khống chế địa hình.Lưới cơ sở trắc địa là một hệ thống các điểm được đánh dấu mốc đặc biệt,

sau đó dùng các số liệu đo đạc để tính toán ra toạ độ, độ cao của chúng theo một hệthống toạ độ và độ cao thống nhất. Lưới cơ sở trắc địa bao gồm lưới cơ sở mặt bằngvà lưới độ cao. Lưới cơ sở trắc địa trên lãnh thổ Việt Nam được phân làm 3 loại:

- Lưới cơ sở trắc địa Nhà nước: chia thành 4 hạng I, II, III, IV; là cơ sở đểkhống chế đo vẽ các loại bản đồ địa hình toàn quốc, phục vụ yêu cầu củacông trình và nghiên cứu khoa học

- Lưới cơ sở trắc địa địa phương (lưới khống chế địa hình khu vực): là những

mạng lưới chêm dày vào lưới Nhà nước các cấp hoặc phát triển độc lậptrên toàn khu vực nhằm phục vụ các yêu cầu đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệlớn và các công tác khảo sát, thiết kế, thi công các công trình thành phố,khu công nghiệp, giao thông…

- Lưới cơ sở trắc địa độ chính xác thấp( lưới khống chế đo vẽ): là tập hợp cácđiểm chêm dày vào lưới cơ sở Nhà nước hoặc địa phương phục vụ trựctiếp cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình.

Lưới độ cao Nhà nước cũng chia làm 4 hạng: I, II, III, IV. Người ta đùng phương pháp đo cao hình học để xác định độ cao các điểm trong lưới. Các tuyến đohạng cao thường tạo thành các vòng khép kín hoặc tuyến đo phù hợp nối vào điểmhạng cao.

Lưới cơ sở độ cao địa phương gồm những điểm chêm dày vào lưới nhà nướcdưới dạng lưới độc lập. Lưới cơ sở độ cao địa phương cũng được xây dựng chủ yếu bằng phương pháp đo cao hình học.

2.2. Mật độ điểm khống chế địa hình.

Là số lượng điểm khống chế có trên một đơn vị diện tích (km2), phụ thuộc vàocác yếu tố sau :

- Phương pháp đo vẽ bản đồ.

- Tỷ lệ bản đồ địa hình cần vẽ.- Đặc điểm địa hình, địa vật khu đo.

- Phương pháp thành lập lưới khống chế.

Tuỳ thuộc phương pháp đo vẽ và đặc điểm địa hình khu vực đo, để đảm bảodiện tích khống chế của 1 điểm số lượng điểm khống chế có trên 1 diện tích cần đo





vẽ phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ cần thành lập, với khoảng cách giữa các điểm khốngchế:

3d S = (2-1)

d: khoảng cách xa nhất từ máy đến mia

Nếu điểm chi tiết thì diện tích khống chế thực tế của 1 điểm được tính theocông thức:

2

2

3S p = (2-2)

Vậy với diện tích cả khu đo vẽ là F thì ta có tổng số điểm khống chế các cấplà:

%15×+= p

F

p

F N (2-3)

2.3. Độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế mặt bằng:

Đáp ứng nhu cầu của xã hội người ta thành lập bản đồ địa hình với những tỷ lệkhác nhau trong khi khảo sát sơ bộ phạm vi rộng trong giai đoạn đầu người ta sửdụng bản đồ địa hình nhỏ : 1÷ 100000 , 1÷ 500000 ..

Khi khảo sát khoanh vùng thực tế giai đoạn hai thường dùng bản đồ địa hìnhtỷ lệ 1÷ 10000, 1÷ 5000. ở giai đoạn III để thiết kế kỹ thuật và chuyển thiết kế trắcđịa thường dùng bản đồ tỷ lệ 1÷ 1000 , 1÷ 500 ..

Lưới khống chế cơ bản của nhà nước phải đáp ứng được nhu cầu mật độ điểm,

độ chính xác đo vẽ bản đồ và tỷ lệ bản đồ đồng thời đáp ứng được việc đo vẽ tỷ lệlớn hơn. Người ta xây dựng lưới khống chế địa hình theo phương pháp chêm dàytuần tự nhiều cấp phát triển lưới theo phương pháp này sẽ đơn giản được quá trìnhtính toán hiệu chỉnh kết quả đo đồng thời cho phép nhanh chóng cung cấp đủ sốđiểm khống chế cần thiết. Số cấp khống chế phụ thuộc vào diện tích đo vẽ và đặcđiểm địa hình địa vật khu đo. Cố gắng xây dựng càng ít càng tốt để giảm bớt sự luỹtích sai số từ cấp cao đến cấp khống chế cuối cùng.

2.3.1. Độ chính xác của cấp khống chế cuối cùng:

- Lưới khống chế địa hình bố trí nhiều cấp nhưng phải luôn đảm bảo sai số củađiểm khống chế cấp cuối cùng không vượt quá giới hạn sai số cho phép.Hạn sai cho phép này dựa trên cơ sở độ chính xác cần thiết của bản đồ nólà một chỉ tiêu cơ bản vừa mang tính kinh tế và kỹ thuật .

- Nếu độ chính xác của các điểm khống chế quy định quá thấp việc xây dựngsẽ dễ dàng nhưng có thể không đáp ứng độ chính xác cần thiết của bản đồcần lập .Ngược lại nếu độ chính xác cao quá sẽ gây khó khăn tốn kémtrong đo đạc .Ta xét hai cơ sở chủ yếu để quyết định chọn độ chính xáccần thiết cấp khống chế cuối cùng .





Khái niệm độ chính xác có thể đạt được khi biểu diễn 1 điểm có toạ độ lên bảnđồ bằng phương pháp đồ thị.

Trên bản đồ gốc việc kẻ lưới ô vuông và chuyển điểm lên bản vẽ không tránhđược những sai số, các sai số này dẫn đến điểm đánh dấu trên bản đồ không trùng

với điểm thực địa của nó độ chính xác của việc chuyển điểm trên hình vẽ được đặctrưng bởi sai số trung phương vị trí điểm cần chuyển, sai số chuyển lên bản vẽkhông thể nhỏ hơn 0,18mm trên bản đồ

Thông thường người ta cho rằng độ chính xác lưới đo đạc khống chế địa hìnhchỉ đạt mức tương đương với độ chính xác biểu diễn vị trí của điểm lên bản đồ .Tứclà sai số trung phương xác định vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng là M C =0,18mmtheo tỷ lệ bản đồ cần vẽ. Nếu gọi M là mẫu số tỷ lệ thì :

MC =0,18 .M (2-4)

Như vậy việc biểu diễn bằng phương pháp đồ thị lên bản đồ chỉ đạt độ chính

xác hạn chế, không nên yêu cầu độ chính xác quá cao và đòi hỏi đến nhiều thờigian, công sức, tiền của.

2.3.2. Độ chính xác cần thiết của bản đồ:

Do yêu cầu độ chính xác bản đồ nên sai số trung phương vị trí mặt bằng điểmđịa vật cố định so với điểm khống trắc địa gần nhất không lớn quá 0,5mm. Trên bảnđồ đối với địa vật rõ nét ,ở vùng rừng núi hoặc đối với những vùng không rõ lắm thìsai số không lớn quá 0,7mm. Sai số điểm địa vật do hai nguyên nhân chủ yếu gâyra: sai số vị trí điểm khống chế đo vẽ so với điểm khống chế cao hơn.

- Sai số đo vẽ chính điểm địa vật đo sai số vị trí điểm là: Mđv

Mđv =M2

C+ M2đo (2-5)

Trong khi ước lượng các sai số nếu ảnh huởng của sai số M c đến M đv ≤ 10%ảnh huởng của Mđo thì thực tế có thể bỏ qua Mc

Nếu ta đặt M đo = k . Mc ⇒ M2đv =M2

c(1+k 2)

Điêu kiện để bỏ qua sai số M c thể hiện qua công thức :

1,1. M2đv = M đv 2

21

k

k +(2-6)

⇒ k =2,2

⇒ Sai số trạm đo < 2.2 lần sai số đo vẽ địa vật. Thay mđv và k vào công thứctính mc sẽ xác định sai số trung phương vị trí điểm trạm đo

Nếu :

+ Mc = 0,16 mm ⇒ Mđv = 0,4

+ Mđv = 0,5mm ⇒ Mc = 0,2





+Mđv = 0,7 mm ⇒ Mc = 0,28

⇒ mc = 0,18M.

Sai số trung phương lấy trên bản đồ là hợp lý. Khi thiết kế lưới khống chế baogiờ cũng phải tính đến sai số này. VD: ở giai đoạn đầu cần bản đồ 1/ 2000 để thiết

kế tổng thể thì giai đoạn thiết kế chi tiết chỉ dùng 1/1000; 1/500. Vì vậy khi thiết kếlưới khống chế trắc địa ở một phạm vi nào đó cần thoả mãn yêu cầu độ chính xácđo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn nhất.





Chương 3

Thiết kế lưới khống chế mặt bằng3.1.Giới thiệu chung về lưới tam giác.

Để xác định vị trí mặt bằng của các điểm trên mặt đất người ta bố trí một hệthống lưới tam giác tao thành một mạng lưới. Đặt máy vào các đỉnh tam giác đo cả ba góc trong từng tam giác, đo chính xác chiều dài của một cạnh (cạnh gốc) và saukhi chỉnh lý kết qủa đo ta sẽ tìm được chiều dài các cạnh còn lại trong lưới. Nếu chotrước hoặc đo phương vị của cạnh khởi đầu ta có thể tính chuyền phương vị tới cáccạnh khác cuối cùng tính ra toạ độ tất cả các điểm tam giác theo một hệ toạ độ nàođó lưới tam giác xây dựng theo phương pháp này gọi là lưới tam giác đo góc.

- Với sự phát tiển KHKT hiện nay việc đo cạnh của tam giác được tiến hành bằng máy đo sai điện tử tương đối thuận lợi và có độ chính xác cao. Saukhi bố trí hệ thống lưới ta đo toàn bộ chiều dài các cạnh trong một lưới tam

giác, với các số liệu gốc về phương vị và toạ độ ta tính ra được toạ độ cácđiểm và lưới tam giác này gọi là lưới tam giác đo cạnh.

- Lưới tam giác đo góc đo cạnh đều có những nhược điểm riêng. Để phát huyưu điểm của hai loại lưới nói trên và nâng cao độ chính xác của kết quảcuối cùng người ta xây dựng lưới tam giác đo góc cạnh kết hợp trị đo tronglưới có thể là tất cả các góc, các cạnh.

3.1.1. Lưới tam giác nhà nước

- Chia làm 4 hạng : I, II, III, IV. Lưới hạng một có cạnh dài nhất đo với độchính xác cao nhất, ngoài đo góc và đo cạnh khởi đầu trong lưới tam giác

hạng một còn đo toạ độ và phương vị thiên văn cũng như các yếu tố trọnglực tại nhiều điểm vì vậy còn gọi là lưới thiên văn trắc địa. Mạng lưới nàycung cấp những số liệu cơ bản để nghiên cứa hình dạng kích thước trái đất,là cơ sở để phát triển một hệ thống toạ độ thống nhất trên toàn lãnh thổ vàxây dựng lưới tam giác hạng thấp hơn.

- Lưới tam giác hạng II phát triển chêm dày từ lưới hạng I.

- Lưới tam giác hạng III , IV được phát triển chêm dày từ lưới tam giác hạng I,II nhằm phục vụ những yêu cầu đo vẽ bản đồ địa hình.

- Phương pháp chêm dày vào lưới hạng cao: Kẻ ba đường phân giác cắt nhau

tại một điểm thì khu vực xung quanh là khu vực chêm điểm tốt nhất.- Các chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng mỗi lưới tam giác cấp hạng nhà nước như

sau :

Bảng 3 – 1





Các yếu tố đặc trưng Hạng lưới tam giác nhà nướcI II III IV

Chiều dài cạnh 20 - 25 7 - 20 5 - 8 2 - 6Sai số trung phương tương đối

cạnhkhởi đầu

1:400000 1:300000 1:200000 1:12000

0

Sai số trung phương tương đốicạnh yếu nhất

1:300000 1:200000 1:120000 1:70000

Giá trị góc nhỏ nhất 400 300 300 300

Giá trị góc nhỏ nhất 3’’ 4’’ 6’’ 8’’

Sai số trung phương đo góc 0,7’’ 1’’ 1,5’’ 2,5’’

Sai số trung phương các yếu tốthiên vănĐộ vĩ Độ kinh

Phương vị

0,3’’

0,45’’

0,5’’

0,3’’

0,45’’

0,5’’

3.1.2. Lưới tam giác giải tích .

Lưới tam giác giải tích được chia ra làm hai cấp là giải tích 1 và giải tích 2được xây dựng nhằm chêm dày lưới nhà nước để làm mật độ làm cơ sở phát triểnlưới khống chế đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5000 -1/500.

Trong khu vực có lưới khống chế nhà nước thì lưới giải tích hạng 1 sẽ là lướichêm dày từng điểm ,từng chuỗi tam giác ,lưới giải tích 2 được phát triển cơ sở lướigiải tích 1, trên khu đo không có đủ điểm khống chế nhà nứơc thì lưới tam giác cóthể xây dựng độc lập với hệ thống toạ độ giả định.

Bảng 3 - 2.

Các yếu tố đặc trưng Lưới tam giác giải tíchCấp 1 Cấp 2

Chiều dài cạnh (1 ÷ 5 ) km (1 ÷ 3 ) kmGiá trị góc nhỏ nhất :

- Trong lưới dày đặc- Chuỗi tam giác- Chèn điểm

200

300

300

200

300

200

Số tam giác tối đa giữa hai cạnh gốc 10 10

Sai số khép tam giác 20’’

40’’

Sai số trung phương đo góc 5’’ 10’’

Sai số trung phương cạnh khởi đầu 1:70000 1:20000Sai số trung phương tương đối cạnh yếunhất

1:20000 1:10000





Tuỳ theo diện tích hình dạng địa hình khu đo cũng như mật độ và sự phân bốcác điểm khống chế hạng cao mà có thể lựa chọn hình dạng của lưới tam giác giảitích thích hợp.

Chªm®iÓm DÎ qu¹t

Tó gi c tr¾c ®ÞaĐa giác trung tâm

Hình 3 – 1. Một số dạng lưới giải tích hay dùng.

3.2. Ước tính mật độ điểm khống chế mặt bằng cho khu đo vẽ.

3.2.1. Số lượng điểm hạng IV (N):

S = 4 km ⇒ 86,1342

3

2

3 22 === S p (km2)

⇒ 5%15.86,13

6086,13

60%15. =+=+= p F

p F N (điểm)

3.2.2. Số lượng điểm giải tích cấp 1w

S = 3km ⇒ 79,732

3

2

3 23 === S p (km2)

⇒ 9%15.79,7

60

79,7

60%15. =+=+=

p

F

p

F N (điểm)

Trong khu đo đã thiết kế 5 điểm hạng IV vậy số điểm giải tích cấp 1 cần thiết

là:9 - 5 = 4 điểm .

3.2.3. Số lượng điểm giải tích cấp 2:

S = 2 (km) ⇒ 46,322

3

2

3 22 === S p (km2)





⇒ 20%15.46,3

60

46,3

60%15. =+=+=

p

F

p

F N (điểm)

Trong khu vực đo vẽ đã thiết kế 4 điểm giải tích cấp 1 và 5 điểm hạng IV, vậyta chỉ cần thiết kế 20 - ( 4+5 ) = 11 điểm giải tích cấp 2.

Vậy nếu ta phát triển lưới khống chế tuần tự như trên thì có phương án xâydựng các cấp khống chế cụ thể như sau:

3.3.Thiết kế lưới tam giác hạng IV.

3.3.1. Thiết kế sơ đồ lưới tam giác hạng IV trên bản đồ.

Công tác thiết kế lưới bao gồm các nội dung cơ bản sau :

+ Phân tích mục đích, yêu cầu, nhiệm vụ xây dựng lưới tam giác;

+ Phân tích đặc điểm tình hình khu đo, xác định khả năng ứng dụng các tàiliệu trắc địa đã có trong khu đo vào việc xây dựng lưới mới;

+ Thiết kế sơ bộ lưới tam giác trên bản đồ;

+ Khảo sát quyết định vị trí các điểm tam giác thực địa;

+ Dự kiến tính chiều cao tiêu ngắm cần xây dựng ở các điểm tam giác;

+ Ước tính độ chính xác các yếu tố đặc trưng của lưới tam giác;

+ Chọn phương pháp đo ngắm để đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu;

+ Dự kiến khối lượng công việc bố trí nhân lực thiết bị máy móc đo đạc;

+ Nghiên cứa các biện pháp chỉ đạo thi công;

+ Dự tính chi phí xây dựng lưới.- Việc nghiên cứa nhiệm vụ mục đích xây dựng lưới rất cần thiết đó là cơ sở

xác định các yêu cầu kỹ thuật cụ thể cũng như quy mô xây dựng lưới.

- Trước khi thiết kế phải thu thập đầy đủ các tài liệu trắc địa và bản đồ đã cótrên khu vực đo, cần có các loại bản đồ tỷ lệ lớn nhất đã vẽ từ trước dùngđể thiết kế sơ bộ lưới. Tài liệu trắc địa gồm sơ đồ và toạ độ các điểmkhống chế hạng cao. Nếu số lượng điểm khống chế hạng cao nhiều thì thiếtkế lưới hạng chêm dày, nếu không đủ thì thiết kế lưới độc lập. Sơ đồ phân bố các điểm hạng cao sẽ giúp cho lựa chọn phương án chêm dày thích hợp.

- Để đảm bảo tính khả thi của phương án thiết kế cần nghiên cứa kỹ địa hình,địa vật, khí hậu, dân cư, tình hình giao thông của khu đo cũng như khảnăng cung cấp nguyên vật liệu tại chỗ cho việc xây dựng tiêu mốc. Sau khinghiên cứa các vấn đề chung vừa nêu trên ta sẽ thực hiện hai nội dung cơ bản của phương pháp thiết kế gồm:

3.3.1.1. Thiết kế lưới tam giác trên bản đồ .





- Lưới thiết kế trên khu vực rộng thường sử dụng bản đồ địa hình tỷ lệ1/100000 và 1/50000 còn các lưới tam giác giải tích sẽ thiết kế trên bản đồ1/25000và 1/10000.

- Trước hết cần vạch rõ danh giới khu đo đánh dấu vị trí các điểm các cạnh

cấp cao có trong khu đo lên bản đồ. Xuất phát từ cạnh khởi đầu ta chọnđiểm tam giác cho từng cấp. Việc lựa chọn sơ đồ lưới cần thoả mãn mộttrong những điều kiện sau:

+ Chiều dài cạnh tam giác phù hợp với quy phạm tương ứng.

+ Các góc tam giác tốt nhất là gần 600 nhỏ nhất theo quy phạm.

+ Nếu có số cạnh cấp cao ít nhất phải dự tính vị trí các cạnh khởi đầu đo trựctiếp.

+ Điểm tam giác nên đặt ở những nơi cao để dễ dàng thông hướng bớt việcxây dựng cột tiêu cao.

+ Vị trí các điểm tam phải thuận lợi cho quá trình chêm dày cấp thấp và baoquát khu vực xung quanh thuận lợi cho việc đo vẽ địa hình.

+ Các điểm khống chế mới phải dải đều trên khu đo.

- Thông thường sẽ dự kiến một vài dạng lưới sau đó lựa chọn phương án xâydựng có lợi về mặt kỹ thuật.Sau khi quyết định phương án xây dựng ta vẽ bản sơ đồ đánh dấu vị trí các điểm đo, các hướng đo đặt tên các điểm vàghi lên bản vẽ.

3.3.1.2. Khảo sát chọn điểm tam giác ngoài thực địa.

Đây là công việc cuối cùng để hoàn thành sơ đồ thiết kế lưới, nhiệm vụ chínhcủa công tác này là đem sơ đồ thiết kế ra thực địa để đối chiếu xem xét vị trí cácđiểm tam giác thiết kế trên bản đồ để quyết định chọn vị trí chính thức. Căn cứ tìnhhình thực tế phát hiện các bất hợp lý của sơ đồ đã chọn nếu không đạt yêu cầu cầnchú ý vấn đề sau:

+ Các điểm tam giác cần đặt ở vị trí thuận lợi cho việc chọn mốc dựng tiêu,nền đất phải vững chắc ổn định cách xa đường giao thông và hệ thốngđiện.

+ Đặt điểm ở đỉnh cao để giảm bớt chiều cao cột tiêu ,chiều cao khi ngắmvượt chướng ngại vật 0,5 - 1 m.

+ Không nên đặt các điểm gần khu vực sông lớn vì các tiêu ngắm dọc theosườn dốc của thung lũng sông sẽ chịu ảnh hưởng của tia chiết quang.

+ Ở khu thành phố, khu công nghiệp có thể chọn các điểm tam giác trên cácnóc nhà hoặc các công trình cao. Tia ngắm không đi gần các ống khói đểtránh ảnh hưởng triết quang cục bộ. Nếu chọn điểm ở trên công trình cao





cần phải chọn thêm điểm để chôn mốc tam giác dưới đất và thiết kế phương án đo nối để chuyền tọa độ xuống điểm dưới đất.

Sau khi hoàn thành công tác khảo sát thực địa cần vẽ lại sơ đồ chính thức lướitam giác lên bản đồ và giải trình nguyên nhân những thay đổi so với dự kiến ban

đầu.3.3.2. Đo cạnh gốc trong lưới tam giác.

3.3.2.1.Thiết kế lưới đường đáy:

1. Thiết kế lưới đường đáy trên bản đồ.

N

M

B

A

E

D

B

A

C

Hình 3 – 2

2. Thiết kế đo dài cạnh đáy bằng thước Inva.

- Công tác chuẩn bị trước khi đo:

+ Trước hết xác định tuyến đo, đo thử toàn bộ chiều dài, dự kiến phân đoạnhợp lý và có biện pháp khắc phục độ dốc địa hình cho phù hợp.

+Chôn mốc phân đoạn: Chia đường đáy thành 2 hoặc 3 đoạn, mỗi đoạn phân

ra thành các tiết, mỗi tiết khoảng 1 km, trong mỗi tiết lại chia ra các đoạnthước có chiều dài xấp xỉ chiều dài các đoạn thước dây. Mốc phải đượcchôn chắc chắn. Trên mốc phải khắc vạch định tâm, ở các điểm chia tiêt phải đóng cọc gỗ to.

+ Phát quang tuyến đo để bề rộng tuyến từ 4 đến 6 m.

+ Đặt các giá đỡ thước, khoảng cách giữa hai giá phải nhỏ hơn chiều dài củathước từ 2 đến 3m.





- Xác định chênh cao giữa các đầu giá đỡ: Dùng máy thuỷ chuẩn thôngthường, mia 1,5m; việc đo thường tiến hành đo đi trước khi đo chiều dài vàđo về sau khi đo chiều dài.

- Đo chiều dài:

+ Trước khi đo 30 phút phải căng thước ra cho nhiệt độ của thước thích hợpvới nhiệt độ bên ngoài.

+ Kiểm tra độ bền của dây treo quả tạ.

+ Người đọc thước nhận thước và điều chỉnh thước cho thước 3 cạnh vừa tiếpxúc với vạch chuẩn khắc trên giá đỡ, chờ cho thước ổn định và khi nhậnđược hiệu lệnh thì mới đọc số.

+ Khoảng cách giữa hai giá đỡ là: li = lt + ( b-a ) (3-1)

lt - chiều dài của thước ở nhiệt độ t0

a - số đọc thước phía sau b - số đọc thước phía trước

+ Mỗi đầu thước phải đọc số 3 lần, mỗi lần thay đổi số đọc 2-3 cm . Các hiệusố (b-a) cho 3 lần đọc không chênh nhau quá 0,3mm.

+ Mỗi đoạn thước dùng 2 thước dây để đo. Khi đo xong một đoạn thì người vàdụng cụ phía sau chuyển lên phía trước của đoạn đo tiếp còn thước dây thìtịnh tiến theo hướng đo.

+ Đo đường đáy đơn thường dùng 2 cặp thước dây để đo, cứ 10-15 phút thìđọc thước một lần. Ghi rõ thời gian bắt đầu đo và khi kết thúc.

+ Cứ xong mỗi tiết và mỗi phần phải tính ra chiều dài của tiết hay phầnđó.

- Tính chiều dài cạnh đáy:

G H mmn D Dant t t t l abl nl n D ∆+∆++−+−+∆+−+∆+= ∑ ∑ .)()()(.. 20

2000 β α

(3-2)

Trong đó:

n: Số đoạn thước chẵn 24m của từng phần;

l0: chiều dài danh nghĩa;

∆l0: số hiệu chỉnh chiều dài thước;

α, β: hệ số dãn nở của thước;

'0.

)( D

R

h H D

A

mm H

+−=∆ (3-3)

Hm: độ cao trung bình của cạnh đáy so với mực nước biển;





hm: độ cao mặt thuỷ chuẩn so với mặt elipxoit thực dụng tại vùng đo cạnhđáy.

D’0: chiều dài nằm ngang lấy tròn đến 0,1m;

R A: bán kính cong của giao tuyến giữa mặt elipxoit và mặt phẳng chứa cạnh

đáy.

∆+=∆

2

2

2

2

0 242 m

Y

m

mG

R R

Y D D (3-4)

Ym: hoành độ trung bình của hai điểm đầu đường đáy;

∆Y: gia số hoành độ của hai điểm đầu đường đáy;

R m: bán kính cong trung bình;

D0: chiều dài cạnh đáy trên mặt ellipxoit thực dụng.

3. Ước tính độ chính xác của lưới đường đáyB

A

M

N

Hình 3 - 3 : lưới đường đáy

Cạnh đáy : MN

Cạnh khởi đầu: AB

)30()(

112

'log

IV III II I P

aa B

+++++

=δ δ

(3-5)

Trong đó:





)2()2(2,2 ' h g h g I δ δ δ δ −+−= ; (3-6)

[ ])2()2(2

1' h g h g II δ δ δ δ +++= ; (3-7)

'. hh III δ δ = ; (3-8)

[ ]))(()()(4

5''

2'

2' hh g g hh g g IV δ δ δ δ δ δ δ δ −−+−+−= ; (3-9)

α ϕ δ δ δ .= g ; ''' . α ϕ δ δ δ = g ; α ψ δ δ δ .=h ; ''' . α ψ δ δ δ =h ; (3-10)

Giá trị các góc đo:

α 190 α ’ 17,50

ϕ 380 ϕ ’ 360

Ψ 700 'Ψ 730

Suy ra :

115,619cot206265

434295,0.10cot

''.10 066 === g g α ρ

µ δ α

678,65,17cot206265

434295,0.10'cot

''.10 066 ===Ι g g α ρ

µ δ α

695,238cot

206265

434295,0.10cot

''

.10 066 === g g ϕ

ρ

µ δ ϕ

898,236cot206265

434295,0.10'cot

''.10 066

' === g g ϕ ρ

µ δ ϕ

766,070cot206265

434295,0.10cot

''.10 066 === g g ψ ρ

µ δ ψ

644,073cot206265

434295,0.10'cot

''.10 066

' === g g ψ ρ

µ δ ψ

⇒ 480,16115,6695,2 == x g δ

353,19678,6898,2' =×= g δ

684,4115,6766,0 =×=δ

301,4678,6644,0' =×=hδ

056,137)]684,4353,192()684,4480,162(.2,2 =−×+−××= I





517,40)]684,4353,192()684,4480,162[(2

1=+×++××= II

146,20301,4684,4 =×= III

,9)]301,4684,4()353,19480,16()301,4684,4()353,19480,16[(4

5 22=−×−+−+−×=

IV

Áp dụng công thức (3-5) ta có :

264,1)126,9146,20517,40056,13730()784,5342,7(

112

log

=+++++

= B P

⇒ 811,2264,1''5,21

''log

lg =×== B

B P

mm .

Sai số trung phương cạnh đáy là:

120000

1

154498

1

10434295,0

811,2

10 66

lg <=×

=×

= µ

B Bm

B

m

Thoả mãn điều kiện của lưới đường đáy.

3.3.2.2.Thiết kế đo cạnh gốc trong lưới tam giác bằng máy toàn đạc diện tử.

Dùng máy toàn đạc điện tử sẽ làm giảm khối lượng công tác đáng kể, rấtthuận lợi do có độ chính xác cao và tự động hoá, cơ cấu gọn nhẹ. Độ chính xác cạnhkhởi đầu được đặc trưng bởi sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh ứng vớicác cấp hạng lưới khống chế. Độ chính xác đo dài bằng điện tử phụ thuộc vào đặcđiểm cấu tạo máy và chịu ảnh hưởng rất lớn của môi trường đo. Bằng thực nghiệmngười ta đã thành lập công thức tính sai số trung phương chiều dài cạnh đo cho cácloại máy:

mS = a + b.10-6.S (3-11)

a,b: là các hằng số của máy cho trước

S: Chiều dài cạnh đo (km).

Cạnh khởi đầu của lưới tam giác Nhà nước hạng IV từ 2 - 6km, ta có thể chọn

cạnh khởi đầu 2-4 km. Căn cứ vào chiều dài cạnh đo và độ chính xác cần thiết đểlựa chọn loại máy đo thích hợp.

Máy đo dài và các dụng cụ phải được kiểm định độ chính xác của máy trướckhi đo. Các cạnh khởi đầu phải được đo đi và đo về. Mỗi loạt đo đi hoặc đo về phảiđọc số 3 lần và độ chênh giữa các số đọc không quá 2.b.10 -6.S.





Đo nhiệt độ không khí và áp suất khí quyển ở hai đầu cạnh đo để tính số cảichính ảnh hưởng điều kiện môi trường. Nhiệt độ được đo chính xác đến 10C, áp suấtđo chính xác đến 1mbar.

Đo chiều cao máy và chiều cao gương chính xác đến mm. Độ chênh cao hai

đầu cạnh gốc được xác đinh bằng đo thuỷ chuẩn hoặc đo cao lượng giác. Cuối cùngtính chuyển chiều dài cạnh nghiêng thành chiều dài cạnh nằm ngang.

3.3.3. Ước tính độ chính xác của lưới tam giác hạng IV.

3.3.3.1. Ước tính sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất:

B

AB1

C2

D2

E1

C3

B2

D1

A1

E

D

B

A

C

C1

Hình 3 – 4: Lưới hạng IVBảng 3-3.

Góc Giá trị Cạnh Độ dài (m)

A1 640AB 4500

B1 600BC 4625

C1 560CA 4350

B2 61 CD 4575

C2 59 BD 4475D1 600

DE 4375

C3 590CE 4375

D2 58,50

E1 62,50





Cạnh khởi đầu là cạnh AB và DE do đó cạnh yếu nhất là cạnh BD.

Sai số trung phương logarit thập phân cạnh BD là:

∑=3

1

2"2lg .

3

2iS Rmm (3-12)

Trong đó

Bi Ai Bi Aii R δ δ δ δ .22 ++= (3-13)

Để tiện tính toán ta lập bảng sau:

Bảng 3 - 4.

Góc tínhchuyền

Giá trị( độ) δ R 2lgSim

B1 600 1,216

3,782

34,25

A1 640 1,027B2 610 1,167

4,438C2 590 1,265D2 58,50 1,290

4,27937,07

E1 62,50 1,096C2 590 1,265

4,617D1 600 1,216

⇒ 082,1707,3725,34

07,3725,342

2lg2

1lg

22lg

21lg2

lg =+×

=+

×=

S S

S S

S mm

mmm

⇒ 219,4lg =S m

Sai số trung phương cạnh BD là:

70000

1

102938

1

10434295,0

219,4

10 66

lg <=×

=×

= µ

S S m

S

m(thỏa mãn độ chính xác yêu cầu

của lưới hạng IV)

3.3.3.2. Ước tính sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất.

Để ước tính sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất ta áp dụng côngthức sau :

2''22 .3

20

mnmmn

+= α α (3-14)

Bỏ qua sai số góc phương vị cạnh gốc ta có:

2''2 .3

2mnm

n=α (3-15)

Với n =2, m’’= 2,5”





⇒ 333,85,223

2.

3

2 22''2

3=××== mnmα

⇒sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất:''041,2

3=α m

3.3.3.3. Ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất.

Để ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất ta áp dụng công thứcsau :

2

''

2

2

.

+=

ρ

α S mm M S

(3-16)

Trong đó:

- S là cạnh BD (cạnh yếu nhất của lưới tam giác) có chiều dài 4,5 km.

- mS là sai số trung phương chiều dài cạnh:

566

lg 1037,45,410434295,0

219,4

10.−×=×

×== S

mm

S

S µ

- mα là sai số trung phương tương đối góc phương vị.

cmkmS m

m M S 38,51038,52062652

5,4041,2)1037,4(

2

. 5

2

25

2

''

2 =×=

×

×+×=

+= −−

ρ

α

Với M = 5,38 cm nên thỏa mãn điều kiện M < 8cm.

3.4. Thiết kế lưới tam giác giải tích 1.

3.4.1.Thiết kế sơ đồ lưới tam giác giải tích 1 trên bản đồ.

III

II

I

C

E

D

B

A 728

61

3

5

9

12 1319

27

4 10

18

2

16

1521 22

30

14

2023

24

29

26

17

11

25

IV

8





Hình 3 - 5: Lưới giải tích 1

Bảng 3 - 5. Giá trị các góc tam giác giải tích 1:

Tên Góc Giá trị (0

) Tên Góc Giá trị (0

) Tên góc Giá trị (0

)1 300 11 1090 21 310

2 1200 12 340 22 280

3 300 13 240 23 1220

4 270 14 1240 24 290

5 1250 15 320 25 340

6 270 16 300 26 1150

7 30,50 17 1260 27 300

8 1140 18 23,50 28 300

9 340 19 280 29 1210

10 37 20 61,50

30 300

Góc nhỏ nhất bằng : 240

Góc lớn nhất bằng : 1250

3.4.2.Ước tính độ chính xác của lưới tam giác giải tích 1.

3.4.2.1. Ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất.

Để ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất ta tách lưới tam giác giảitích 1 ra thành các đồ hình .

1) Ước tính sai số trung phương vị trí điểm I, II, III.

Ta tách các điểm I, II, III ở trong lưới giải tích 1 ra để tính sai số trung phươngvị trí theo mạng lưới chêm một điểm.

2)

3)

C

A

B

I

II

C

B

D

III

D

E

C

Sc Sa

Sb

Sc

ScSa

Sa

Sb

Sb

a

b

c

a

a

b

b

c c





Hình 3-6 : Đồ hình điểm I, II, III.

Sai số trung phương vị trí các điểm I, II, III được tính theo công thức:

Q

S cS bS acbcabam M cba

222222222222

2

22

1

.......

"

" +++++= ρ

(3-17)

Sai số trung phương góc phương vị cạnh a được tính theo công thức:

Q

cbcbmm

γ β γ β α

sin.sin...2sin.3sin.3."

222222 ++

= (3-18)

Trong đó:

( )γ β γ α β α γ β α sin.sin..sin.sin..sin.sin..sinsinsin..8 222222 cbcabacbaQ +++++=

(3-19)

Từ các công thức trên ta lập bảng tính sai số trung phương vị trí như sau:Bảng 3-6: Bảng ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất.

Điểma(km)

b(km)

c(km)

Sa

(km)S b

(km)Sc

(km) α0 β0 γ 0 QM(cm)

I 2,575 2,625 2,625 4,650 4,35 4,5 126 114 120 243,532 3,65

II 2,8 2,25 2,95 4,6 4,65 4,5 124 109 126 249,328 3,77

III

2,725 2,675 2,45 4,4 4,375 4,6 122 116 121 247,916

3,606

4) Ước tính sai số trung phương vị trí điểm IV.

5)





6)

C

E

IV

III

Hình 3-7 : Đồ hình điểm IV.

Để ước tính sai số trung phương vị trí điểm IV ta tính chuyền từ cạnh CE(cạnh của lưới hạng IV) đến cạnh C IV rồi chuyền về cạnh III IV.

Sai số trung phương vị trí các điểm IV được xác định như sau:

2

''

2

2

.

+= −

− ρ

α IV C IV D IV

S mm M (3-20)

Trong đó:

IV C m − là sai số trung phương chiều dài cạnh C-IV.

SC-IV = 2,5 km

Ta lập bảng tính chuyền sau.

Bảng 3-7

Góc tínhchuyền

Giá trị (độ) δ R MlgS2 mlgS

C IV E 1210 -1,31510,339

219,691 14,822IV C III 310 3,796IV E I 590 1,26

3,78C I IV 640 0,98

Ta có:

IV C m − = mS = IV D

S S

m−×

6

lg

10. µ = 5,2

10434295.0

822,146

××

= 8,532.10-5





Vậy sai số trung phương vị trí điểm IV là:b

M = 225 )2062652

5,277,5()10.532,8(

××

+− =0,0986 (m)=9,86cm

7) Kết luận.

Ta thấy sai số trung phương vị trí các điểm yếu nhất của lưới giải tích 1 đềuthỏa mãn điều kiện M < 10 cm.

3.4.2.2.Sai số trung phương các cạnh yếu nhất.

C

A

B

I

II

C

B

D

Sc Sa

Sb

Sc

Sa

Sb

a

b

c

a b

c

II

III

D

C

IV

III

a

b

c

Sc

Sa

Sb

Hình 3- 8: Đồ hình tách các cạnh yếu trong lưới giải tích 1.

Dễ dàng nhận thấy các cạnh I-IV, I-II, II-III là các cạnh yếu nhất trong lướigiải tích 1.

Áp dụng công của mạng lưới chêm dày hai điểm ta có sai số trung phươngchiều dài cạnh S nối 2 điểm yếu nhất được tính theo công thức:

2

22 II I

S

M M m

+= (3-21)

Sai số trung phương tương đối cạnh xác định theo công thứcS

mS

Từ đó ta lập thành bảng sau:

Bảng 3-7

Cạnh mS (cm) S (km)S

mS

I-II 3,71 2,825141365

1





II-III 3,688 2,5152347

1

III-IV 7,423 2,62541287

1

Ta thấy sai số trung phương các cạnh yếu nhất của lưới giải tích 1 đều thỏa

mãn điều kiện20000

1= <

S

mS

3.4.2.3. Ước tính sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất.

22222 ''..3

20

mnmmmm IV I III II II I

+===−−−

α α β α (3-22)

với : n là số tam giác tính chuyền (n = 2)

0α

m

là sai số góc phương vị cạnh đầu, bỏ qua.m” = 5”

⇒ 33,335.2.3

2''..

3

2 22222 =====−−−

mnmmm IV I III II II I α β α

⇒ ''77,5===−−− IV I III II II I

mmm α α α

3.5. Thiết kế lưới tam giác giải tích 2.

3.5.1.Thiết kế lưới tam giác giải tích 2 trên bản đồ.





9

10

6

5

2

1III

II

I

C

E

DB

A

3

4

7

11

8

Hình 3-9. Lưới giải tích 2.

3.5.2.Ước tính độ chính xác của lưới tam giác giải tích 2.

Tách lưới giải tích 2 thành các lưới nhỏ, ước tính độ chính xác cho từng lướinhư sau:

3.5.2.1. Ước tính sai số trung phương cạnh yếu nhất.





I

A

11 22

B

1

1 2

Hình 3- 10: Đồ hình lưới thứ nhất tách từ lưới giải tích 2.

Đây là lưới dẻ quạt có hai cạnh gốc AI và BI là hai cạnh hạng cao. Do đó cạnhyếu nhất trong lưới này là cạnh 12. Ta tính chuyền từ hai cạnh gốc vào cạnh 12 quahai tam giác như trong đồ hình. Phương pháp tính như ước tính sai số trung phươngtương đối trong lưới hạng IV.

Chiều dài cạnh 12 là S1-2 = 2,050 km.

Ta lập thành bảng sau :

Bảng 3-8:





Góctínhchuyền

Giá trị(độ)

δ R m” 2

lg Sim 2lgS m mlgS

S

mS

A 840 0,2210,880

10

475,2

267,45816,354

26555

111 69

0

0,808I1 470 1,9636,248

21 680 0,851B 680 0,851

2,929611,812

22 620 1,119I1 470 1,963

6,24812 680 0,851

2.- Luới thứ 2

II

B

11 22

1

3 4

Hình 3-11 : Đồ hình lưới thứ hai tách từ lưới giải tích 2.

Đây là lưới dẻ quạt có hai cạnh gốc B II và D II là hai cạnh hạng cao. Do đócạnh yếu nhất trong lưới này la cạnh 34. Ta tính chuyền từ hai cạnh gốc vào cạnh 34

qua hai tam giác như trong đồ hình. Phương pháp tính như ước tính sai số trung phương tương đối trong lưới hạng IV.



Bảng 3-9:





Góctínhchuyền

Giátrị(độ)

δ R m” 2lg Sim 2

lgS m mlgSS

mS

B 660 0,9372,396

10

565,068

278,098 16,67626043

131 68

0

0,85III1 480 1,8956,08

41 670 0,893D 940 -0.147

2,134547,6

42 540 1,529III1 480 1,895

6,0832 670 0,893

3- .Lưới thứ ba

III

D

11 22

E

1

5 6

Hình 3- 12: Đồ hình lưới thứ ba tách từ lưới giải tích 2.

Đây là lưới dẻ quạt có hai cạnh gốc E III và D III là hai cạnh hạng cao. Do đócạnh yếu nhất trong lưới này la cạnh 56 Ta tính chuyền từ hai cạnh gốc vào cạnh 56qua hai tam giác như trong đồ hình. Phương pháp tính như ước tính sai số trung phương tương đối trong lưới hạng IV.



Bảng 3-10:

Góctínhchuyền

Giátrị(độ)

δ R m” 2lg Sim 2

lgS m mlgSS

mS





D 570 1,3675,399

10

853,933

293,440 17,13025352

1

51 580 1,316III1 430 2,257

7,41061 700 0,766E 820 0,296

1,064 447,06762 680 0,851III1 430 2,257

5,64252 840 0,221

4 -.Lưới thứ tư

I

C

11 22

A

1

9 10

Hình 3- 13: Đồ hình lưới thứ tư tách từ lưới giải tích 2.

Đây là lưới dẻ quạt có hai cạnh gốc I C và I A là hai cạnh hạng cao. Do đócạnh yếu nhất trong lưới này la cạnh 9-10 Ta tính chuyền từ hai cạnh gốc vào cạnh9-10 qua hai tam giác như trong đồ hình. Phương pháp tính như ước tính sai sốtrung phương tương đối trong lưới hạng IV.

Chiều dài cạnh 9-10 là S9-10 = 2,050km.


Bảng 3-11:





Góctínhchuyền

Giátrị(độ)

δ R m” 2

lg Sim 2lgS m mlgS

S

mS

C 700 0,7661,858

10

320,067

170,457 13,05633264

191 69

0

0,808I1 560 1,4202,943

101 770 0,486A 680 0,851

2,789364,667

102 630 1,073I1 560 1,420

2,68192 800 0,371

5. Lưới thứ năm:

C

I

1

2

11

B

Hình 3- 14: Đồ hình lưới thứ năm tách từ lưới giải tích 2.Ở lưới này có hai cạnh hạng cao là B-I và C-I dovậy cạnh yếu nhất là cạnh I-11.

Tiến hành truyền từ hai cạnh hạng cao về cạnh yếu nhất I-11Độ dài cạnh I-11 = 1,875 km

Bảng 3 - 12Góc tínhchuyền

Giá trị( độ) δ R 2lg Sim

B 63 1,073 2,353

156,866111 72 0,684112 77 0,486

6,048 403,2C 44 2,180





930,1122,403866,156

2,403866,1562

2lg

2

1lg

2

2lg

2

1lg2

lg =+

×=

+

×=

S S

S S

S mm

mmm ⇒ =S mlg 10,627

Sai số trung phương cạnh I-11 là:

10000

1

40867

1

10434295,0

627,10

10 66

lg

<=×=×= µ

S S m

S

m

(thỏa mãn độ chính xác yêu cầu củalưới giải tích 2)

6. Lưới thứ 6

C

II

1

2

8

D

Hình 3- 15: Đồ hình lưới thứ sáu tách từ lưới giải tích 2.Ở lưới này có hai cạnh hạng cao là D-II và C-II dovậy cạnh yếu nhất là cạnh II-8 .

Tiến hành truyền từ hai cạnh hạng cao về cạnh yếu nhất II-8Độ dài cạnh II-8 = 1,875 kmTa lập thành bảng sau:Bảng 3 - 13Góc tínhchuyền

Giá trị( độ) δ R 2lg Sim

D 63 1,073 5,122

341,3

81 54 1,53482 100 -0,371

5,51 367,3C 40 2,513

91,1763,3673,341

3,3673,3412

2lg2

1lg

22lg

21lg2

lg =+×

=+

×=

S S

S S

S mm

mmm ⇒ =S mlg 13,312

Sai số trung phương cạnh II-8 là:





10000

1

32624

1

10434295,0

312,13

10 66

lg <=×

=×

= µ

S S m

S

m(thỏa mãn độ chính xác yêu cầu của

lưới giải tích 2)

7. Lưới thứ bảy.

C

III

1

2

7

E

Hình 3- 16: Đồ hình lưới thứ bảy tách từ lưới giải tích 2.Ở lưới này có hai cạnh hạng cao là E-III và C-III dovậy cạnh yếu nhất là cạnh

III-7 . Tiến hành truyền từ hai cạnh hạng cao về cạnh yếu nhất III-7

Độ dài cạnh III-7 = 2,025 kmTa lập thành bảng sau:Bảng 3 - 14Góc tínhchuyền

Giá trị( độ) δ R 2

lg Sim

C 51 1,705 9,224614,93372 51 1,705

E 81 0,3331,402 93,46671 65 0,982

134,81466,93933,614466,93933,6142

2lg2

1lg

2

2lg

2

1lg2lg =

+×=

+×=

S S

S S

S mmmmm

⇒ =S mlg 9,007Sai số trung phương cạnh III-7 là:





10000

1

48215

1

10434295,0

007,9

10 66

lg <=×

=×

= µ

S S m

S

m(thỏa mãn độ chính xác yêu cầu của

lưới giải tích 2)

3.5.2.2. Ước tính sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất:Sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất được tính theo công thức

sau:

2"20

2 ..3

2mnmm n += α α (3-25)

Trong đó :

n là số tam giác tính chuyền2omα là sai số góc phương vị cạnh khởi đầu nhưng có thể bỏ qua.

2nmα là sai số góc phương vị cạnh tính chuyền

m là sai số đo góc trong lưới .

Với lưới tam giác giải tích cấp 2 thì m = 10”

-Đối với các cạnh yếu 1-2; 3-4; 5-6; 7-8 thì số tam giác tính truyền là 2 (n=2).Vậy sai số trung phương góc phương vị là:

33,133100.2.3

22 ==nmα Suy ra: "55,11=nmα

- Đối với các cạnh yếu I-9; I-10 và cạnh II-11 thì số tam giác tính truyền là 1(n=1).

Vậy sai số trung phương góc phương vị là:

67,66100.1.3

22 ==nmα Suy ra: "16,8=nmα

3.5.2.3. Ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất:

Điểm nằm trên cạnh yếu nhất sẽ là điểm yếu nhất, ta ước tính sai số trung phương vị trí điểm cho các điểm yếu.

Sai số trung phương vị trí điểm được tính theo công thức sau:

2

2

''2

×

×+=

ρ

α S mmm S P

(3-26)

Trong đó: mS là sai số trung phương cạnh yếu nhất





6

lg

10××= µ

s

S

mS m (3-27)

mα là sai số trung phương góc phương vị cạnh yếu nhất

S: chiều dài cạnh yếu nhất.Kết quả tính như sau:

Bảng 3-14 : Bảng ước tính sai số trung phương vị trí điểm.Bảng 3-15

Điểm S mlg S (m) S m . 510−α m M (cm)

1 và 2 16,354 2050 7,72 11,55 11,18

3 và 4 16,676 2175 8,35 11,55 11,96

5 và 6 17,130 2050 8,08 11,55 11,429 và 10 13,056 2350 7,065 11,55 11,65III - 7 13,691 2025 6,38 8,16 10,22

II - 8 13,312 1900 5,742 8,16 9,36

I-11 10,627 1875 4,588 8,16 8,7

Sai số trung phương vị trí các điểm yếu nhất thoả mãn điều kiện cm12≤

3.6.Tiêu và mốc tam giác.

3.6.1. Mốc tam giác.

3.6.1.1. Mốc tam giác hạng IV.

Tại các điểm tam giác Nhà nước và tam giác giải tích cần chôn mốc để xácđịnh vị trí điểm chính xác và giữ gìn các điểm được lâu dài. Kiểu mốc được lựachọn này tuỳ thuộc vào cấp lưới tam giác Nhà nước và điều kiện địa chất, địa hìnhnơi chôn mốc như mốc trong khu vực xây dựng, khu vực chưa xây dựng, khu vực

có nền cứng …Điểm tam giác Nhà nước hạng cao sẽ xây mốc to, chắc chắn hơn và thường

dùng loại mốc hai tầng để đề phòng nếu tầng trên bị phá thì vẫn còn dấu mốc ở tầngdưới, còn mốc tam giác giải tích thường làm một tầng dấu mốc.

Các mốc tam giác thường làm bằng bê tông, trên đỉnh mốc có gắn dấu sứ trángmen hoặc kim loại, trên mặt dấu có khắc chữ thập thể hiện vị trí tâm mốc. Tại vùngđịa chất không ổn định phải chôn mốc bê tông có kích thước lớn và sâu, ở vùng núi





đá có thể dùng ngay khối đá thay cho khối bê tông và đục lỗ vào khối đá rồi dùng ximăng gắn dấu mốc vào. Để bảo vệ mốc tam giác người ta đậy lên mặt mốc một nắp bằng bê tông rồi lấp đất đắp ụ, chôn cọc làm dấu để dễ tìm, xung quanh mốc phảiđào rãnh thoát nước.

Mèc

Hình 3-17. Mốc tam giác hạng IV Nhà nước

3.6.1.2. Mốc tam giác lưới giải tích 1.

30 cm

15 cm

30 cm

20 cm®Êtô

DÊu só

t«ngMèc bª

n-í cR·nh

20cm

Hình 3-18. Mốc tam giác giải tích cấp 13.6.1.3. Mốc tam giác giải tích 2.





R·nhn-íc

20cm

20 cmô®Êt

DÊu só

Mèc bªt«ng

10 cm

20 cm

30 cm

Hình 3-19 : Mốc tam giác giải tích 2

3.6.2. Tiêu ngắm.

Để nâng chiều cao tia ngắm vượt các vật chướng ngại vật, tại các điểm tamgiác Nhà nước và tam giác giải tích người ta dựng các cột tiêu cao. Dạng tiêu ngắm phụ thuộc chủ yếu vào chiều cao cần thiết và khả năng có được nguyên vật liệu. Cócác loại cột tiêu cơ bản như tiêu đơn giản, tiêu chóp, tiêu hai chóp ...

a) b) c)

Hình 3-20. Các loại tiêu ngắm

Khi điểm tam giác ở quá thấp, cần nâng cao cả giá đặt máy có thể dùng loạitiêu hai chóp, đỉnh giá ngoài đặt bồ ngắm, đỉnh giá trong đặt máy đo góc hoặc đodài, giá trong và giá ngoài hoàn toàn tách rời nhau. Người ta lát một sàn gỗ thấp hơn bệ đặt máy khoảng 1,2m để người đo hoạt động khi đo ngắm, sàn gỗ thường gắn





với giá ngoài hoàn toàn độc lập với giá trong để người đo di chuyển không làm chomáy rung động (a).

Nếu địa hình cho phép ta có thể đặt máy lên giá ba chân để đo thì ở các điểmnày chỉ cần dựng các cột tiêu đơn giản để nâng cao bồ ngắm (b). Đơn giản hơn nữa

thì ta dùng các sào tiêu dựng trực tiếp lên điểm tam giác (c).Các loại cột tiêu cố định có thể làm bằng gỗ hoặc bằng thép, ngoài ra còn sửdụng cột tiêu thép và sàn ngắm di động, khi cần đo có thể mang đến lắp dựng ở cácđiểm tam giác, sau khi đo xong có thể gỡ mang đi nơi khác.

Bồ ngắm là một chi tiết quan trọng của tiêu đo, nó thường có dạng hình trụgắn ở trên đỉnh cột tiêu. Kích thước của hình trụ phụ thuộc chủ yếu vào chiều dàicủa cạnh tam giác, cạnh càng dài thì bồ ngắm càng phải lớn. Để đo ngắm chính xácngười ta hay dùng loại bồ ngắm “vi sai” có thân hình trụ không phải là khối liền màdo nhiều thanh gỗ ghép lại. Khi lắp ghép bồ ngắm phải thật đối xứng và sơn bồngắm thành hai phần, phần trên màu đỏ nhạt còn phần dưới màu trắng.

Khi dùng tiêu phải đảm bảo tâm bồ ngắm và tâm giá máy không lệch khỏi tâmmốc quá 3cm. Các cột của giá ngoài không được che khuất các hướng ngắm tới cácđiểm tam giác xung quanh.

3.6.3. Ước tính chiều cao cột tiêu.

3.6.3.1. Cơ sở lý thuyết.

Trước tiên ta xác định phần ảnh hưởng độ cong trái đất và khúc xạ ánh sángđến việc xác định chiều cao cột tiêu:

2.

2

1S

R

K f

−= (m) (3-28)

R - bán kính trái đất (6373km);

K - hệ số chiết quang trung bình (0,14);

S - chiều dài cạnh (km).

Ta lập công thức tính chiều cao cột tiêu cho trường hợp chung nhất là giữa haiđiểm tam giác A và B cần dựng tiêu có vật chướng ngại C như hình 5-7. Điểm A, Bvà C có độ cao tuyệt đối là HA, HB, HC và vật chướng ngại ở C có chiều cao là hC.Tia ngắm phải cao hơn vật chướng ngại một khoảng là a, chiều cao cột tiêu ở A vàB là TA và TB. Để từ A1 và B1 đều nhìn thấy C1 ta có thể tính chiều cao tiêu theocông thức:

B BC BC C B

A AC AC C A

H h f ah H T

H h f ah H T

−−+++=−−+++=

(3-29)

hAC và hBC - chênh cao AC và BC.





A C

B

CB

A

C

B1

1

1 a

hT

T

S

S

A

A

1

2

C B

z1 2z

HH

H

Hình 3-21. Sơ đồ ước tính chiều cao cột tiêu

Giả sử góc thiên đỉnh của tia ngắm tại C1 là z1 và z2, lúc đó công thức trên cóthể viết lại như sau:

( ) ( )( ) ( )

BC C B B

AC C A A

f gz S ah H T H

f gz S ah H T H

+=++−++=++−+

22

11

cot.cot.

(3-30)

Vì A1, B1 và C1 cùng nằm trên một đường thẳng nên hai góc thiên đỉnh z 1 và z2

bù nhau dẫn đến cotgz1 = -cotgz2. Từ công thức trên suy ra:

2

1

S

S

f ah H H T

f ah H H T

BC C B B

AC C A A −=−−−−+−−−−+

(3-31)

Với một hướng ngắm cụ thể thì tất cả các thành phần trong công thức trên đềuxác định từ TA và TB là yếu tố cần tìm. Ta đặt:

BC C B

AC C A

f ah H H N

f ah H H M

−−−−=−−−−=

(3-32)

Ta có:

2

1

S

S

N T

M T

B

A −=++

(3-33)

Suy ra quan hệ:

M N

S

S T

S

S T B A −−−= ..

2

1

2

1(3-34)

Theo công thức trên khi cho trước giá trị của TB ta sẽ tìm ra một giá trị TA

tương ứng để hướng ngắm A1B1 luôn đi qua C1. Tại A và B đều phải đo ngắm vềnhiều hướng nên ta phải lựa chọn TA, TB sao cho thoả mãn điều kiện ngắm thông vềmọi hướng và tổng chiều cao cột tiêu là nhỏ nhất. Trong trường hợp thực tế ta vậndụng theo tỷ lệ sau:





2

1

2

1

S

S

H

H =

∆∆

suy ra:2

121S

S H H ∆=∆ (3-35)

∆H1, ∆H2 là trị số tăng hay giảm về chiều cao cột tiêu tại A và B.

1C

A BC

H1 H2

S1 S2

∆H2

∆H1

Hình 3-22. Trị số tăng giảm chiều cao cột tiêu.

Ta thấy ngay rằng nếu tăng chiều cao cột tiêu tại A lên một đoạn ∆H1 thì cóthể giảm chiều cao cột tiêu tại B xuống một đoạn là ∆H2. Việc tăng hay giảm đi baonhiêu còn phụ thuộc vào khoảng cách S1, S2. Kinh nghiệm thực tế cho thấy nên ướctính chiều cao cột tiêu theo công thức (5-10). Vấn đề quan trọng nhất để dự tínhchiều cao cột tiêu là xác định chuẩn các yếu tố trong công thức tính M và N. Muốnvậy ta phải dựa vào bản đồ địa hình để xác định độ cao các điểm tam giác, phải điềutra để xác định vị trí độ cao các chướng ngại vật cao nhất nằm dọc theo các tiangắm.

Ngoài ra chiều cao cột tiêu còn có thể tính theo phương pháp đồ giải. Phương pháp này cũng còn để kiểm tra phương pháp giải tích: Dùng giấy kẻ ly và chọn tỷ lệkhoảng cách thích hợp (thường chọn tỷ lệ chiều dài là 1:100.000, tỷ lệ chiều cao1:1000). Trước tiên ta kẻ đường nằm ngang, trên đường này ta xác định điểm C1,coi C1 là đỉnh vật chướng ngại. Căn cứ vào khoảng cách từ vật chướng ngại tới A vàtới B ta xác định được A1, B1 trên đồ thị. Tại A1, B1 ta dựng hai đường thẳng gócvới A1B1C1. Dựa theo các đường thẳng đứng này ta dựng các đoạn thẳng h1, V1 bêndưới A1 và h2, V2 bên dưới B1. Từ đó xác định được vị trí A và B.

Như vậy ta có chiều cao cột tiêu tính toán tại A và B:

22

11

V h H

V h H

B

A

+=+=

(3-36)

Lấy C1 làm tâm đặt thước kẻ quay xung quanh C1 ta sẽ chọn được chiều caocột tiêu có lợi nhất.





1h

1S

A

2S

C1

2h

B

A1 B1

1V V2

Hình 3-23. Phương pháp xác định chiều cao cột tiêu theo đồ giải

Thiết kế chiều cao cột tiêu trên toàn lưới tam giác là một công việc gần đúngdần. Nếu nâng chiều cao cột tiêu tại một điểm thì có thể sẽ giảm được chiều cao cột

tiêu ở nhiều điểm xung quanh. Ta nên chọn phương án có tổng chiều cao cột tiêucủa toàn lưới là nhỏ nhất song cũng chú ý khi nếu có một vài cột tiêu quá cao thì đôikhi cũng không có lợi vì xây dựng cột tiêu cao sẽ rất tốn kém.

3.6.3.2. Nội dung tính toán ước tính chiều cao cột tiêu.

Từ bản đồ ta có nhận xét sau :

Các điểm A và B nằm trên sân chùa, các điểm C và E nằm trên sân kho. Vìvậy giả định chiều cao tuyệt đối của nó là +2,2 m.

Điểm E nằm trên đê có chiều cao tuyệt đối là +3,0 m.

Giả định chiều cao tuyệt đối chướng ngại vật là 1,5m, chiều cao chướng ngạivật là 4m, khoảng cách a = 0,5 m.

Giả sử đặt cột tiêu tại A có chiều cao là 5m áp dụng công thức trên ta tínhđược chiều cao cột tiêu tại các điểm như sau:

Bảng 3-15 : Bảng ước tính chiều cao cột tiêu từ điểm A

TA(m) S1(m) S2(m) TB(m) TB(m) S1(m) S2(m) TC(m)5 2200 2333 4,03 4,03 2100 2200 4,96

TC(m) S1(m) S2(m) TD(m) TD(m) S1(m) S2(m) TE(m)4,96 2300 2200 4,05 4,05 2300 2250 4,45

Vậy tổng chiều cao cột tiêu là 22,49 m





Giả sử đặt cột tiêu tại E có chiều cao là 5m áp dụng công thức trên ta tínhđược chiều cao cột tiêu tại các điểm như sau:

Bảng 3-15 : Bảng ước tính chiều cao cột tiêu từ điểm E

TE(m) S1(m) S2(m) TD(m) TD(m) S1(m) S2(m) TC(m)5 2200 2196 2 2 2400 2447 5,03

TC(m) S1(m) S2(m) TB(m) TB(m) S1(m) S2(m) TA(m)5,03 2400 2483 1,92 1,92 2200 2333 5,17

Vậy tổng chiều cao cột tiêu là 9,12 m

Từ các kết quả tính toán trên ta thấy tổng chiều cao cột tiêu khi đặt tại E nhỏhơn tổng chiều cao cột tiêu khi đặt tại A. Như vậy ta chọn phương án đặt cột tiêu tạiE với chiều cao các cột tiêu đặt tại các điểm như trong bảng tính trên.





Chương 4

Thiết kế lưới khống chế độ cao.4.1. Giới thiệu về lưới khống chế độ cao.

4.1.1 Khái niệm về lưới khống chế độ cao:Lưới khống chế độ cao là một hệ thống các điểm đánh dấu bằng các mốc vững

chắc trên mặt đất, tiến hành đo đạc và tính ra độ cao các điểm đó so với mặt thủychuẩn địa đạo (gốc). Mỗi nước thường chọn một diểm gốc độ cao và dùng phương pháp đo thủy chuẩn để lập một mạng lưới độ cao thống nhất trong phạm vi lãnh thổcủa mình. Mạng lưới độ cao có nhiều cấp, mỗi cấp có độ chính xác khác nhau.

4.1.2. Điểm gốc độ cao:

Trên bờ biển người ta xây dựng một "Trạm nghiệm triều" để quan sát sự thayđổi của mực nước biển theo thời gian. Lân cận khu vực trạm nghiệm triều xây dựng

một hệ thống mốc độ cao kiên cố, các mốc chính gắn xuống đến tầng đá cứng. Dựavào kết quả nghiệm triều trong nhiều năm, người ta tính ra mực nước biển trung bình tại vùng biển quan sát và lấy đó làm chuẩn 0 để tính ra độ cao điểm gốc. Nướcta dùng kết quả quan sát mực nước biển trung bình tại trạm nghiệm triều Hòn Dấuđể xác định độ cao điểm gốc ở Đồ Sơn, Hải Phòng. Độ cao điểm gốc Đồ Sơn dùnglàm số liệu khởi tính cho toàn bộ lưới khống chế độ cao cả nước.

4.1.3. Lưới khống chế độ cao Nhà nước:

Lưới khống chế độ cao nhà nước là mạng lưới thủy chuẩn thống nhất toànquốc. Lưới độ cao nhà nước có độ chính xác cao đáp ứng mọi nhu cầu xây dựng, phát triển kinh tế và củng cố quốc phòng. Lưới thủy chuẩn nhà nước chia ra làm 4

hạng I, II, III và IV.Lưới thủy chuẩn hạng I và II là cơ sở độ cao chủ yếu tạo thành một hệ độ cao

chủ yếu trong cả nước. Ngoài mục đích khống chế lưới độ cao hạng thấp, lưới thủychuẩn hạng I, II còn phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học. Trên tuyến thủychuẩn hạng I cách 100Km chôn một mốc thủy chuẩn loại A, cách 50 km chôn 1mốc thủy chuẩn loại B. Lưới thủy chuẩn hạng II bố trí thành các vòng khép kínhoặc nối giữa hai điểm hạng I, vòng thủy chuẩn hạng II không dài quá 500km; Trêntuyến hạng II cách 50 ÷ 80km chôn một mốc loại B, cách 5 ÷ 7km chôn một mốcthủy chuẩn thường.

Lưới thủy chuẩn hạng III và IV bố trí thành các tuyến nối giữa các điểm hạngcao hoặc thành mạng lưới có nhiều nút. Tuyến thủy chuẩn hạng III nối 2 điểm hạngcao không quá 200km nối 2 điểm nút không dài quá 50km. Trên tuyến 3 ÷ 5kmchôn một mốc thủy chuẩn thường.





Hình 4-. Sơ đồ lưới khống chế độ cao Nhà nước

Để đánh giá độ chính xác kết quả đo lưới thủy chuẩn hạng I và II, người tathường căn cứ vào sai số trung phương ngẫu nhiên η và sai số trung phương hệthống σ trên 1 km đường đo:

- Hạng I: η = ± 0.5mm σ = ± 0.05mm- Hạng II: η = ± 1.0mm σ = ± 0.15mm

Với thủy chuẩn hạng II, III và IV có thể dùng sai số khép để đánh góc độchính xác kết quả đo chúng không được vượt quá giới hạn sau:

- Hạng II:

mm L fh gh 4±=

- Hạng III:

mm L fh gh 10±=- Hạng IV:

mm L fh gh 20±=

L - chiều dài tuyến tính bằng km;

fhgh - tính bằng mm.

4.1.4. Lưới khống chế độ cao cấp thấp:

Lưới thủy chuẩn nhà nước bao trùm cả nước, song ở vùng địa hình khó khănthường mật độ điểm rất thưa không đáp ứng được nhu cầu khống chế đo bản đồ địahình vì thế người ta dùng thủy chuẩn kỹ thuật để tăng dày điểm khống chế độ cao.

Khi đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, khoảng cao đều đường đồng mức 0,5 ÷ 1m phảidùng thủy chuẩn kỹ thuật đo độ cao của tất cả các điểm tam giác giải tích và đườngchuyền cấp I, II. Cách bố trí thủy chuẩn kỹ thuật cũng tương tự bố trí lưới thủychuẩn hạng III và IV, chủ yếu là dựa vào các điểm hạng cao trong khi đo vẽ. Nếu bản đồ có khoảng cao đều 0,5m thì thủy chuẩn kỹ thuật nối hai điểm hạng cao


Tuyến hạng I

Tuyến hạng II

Tuyến hạng III

Tuyến hạng IV




không quá 8 km, nối 2 điểm nút không dài quá 4km. Nếu khoảng cao đều lớn lên thìchiều dài tuyến cũng được phép tăng lên.

Để đánh giá độ chính xác kết quả đo thủy chuẩn kỹ thuật ta dùng sai số khéptuyến đo, chúng phải nhỏ hơn sai số giới hạn:

mm L fh gh 50±= (4-0)

Khi đo bản đồ ở vùng chưa có lưới khống chế độ cao Nhà nước ta có thể lậpmột lưới độc lập. Đo phạm vi rộng sẽ lập lưới độ cao hạng III hoặc IV, đo phạm vihẹp có thể lập lưới thủy chuẩn kĩ thuật. Độ cao khởi tính cho lưới độc lập có thể giảđịnh hoặc đo nối với độ cao Nhà nước.

4.2.Thiết kế sơ đồ lưới thuỷ chuẩn hạng IV trên bản đồ.

Muốn xây dựng một mạng lưới khống chế độ cao cho một khu nào đó, trướchết phải chuẩn bị đủ tài liệu, hiểu rõ tình hình khu đo. Sau đó lập các phương án đođạc tiến hành so sánh chọn lấy phương án có lợi nhất về kỹ thuật và kinh tế. Đem bản đồ thiết kế ra thực địa khảo sát chọn điểm và tiến hành chôn mốc.

Nội dung thiết kế lưới thủy chuẩn hạng IV thường theo trình tự như sau:

- Chuẩn bị tài liệu

- Thiết kế kỹ thuật

- Khảo sát thực địa

- Chôn mốc

Các tài liệu phục vụ cho thiết kế gồm có:

- Bản đồ địa hình và số liệu về thủy chuẩn hạng cao đã có ở khu đo, có thểdùng bản đồ tỷ lệ 1:100.000 và 1: 25.000 để thiết kế lưới thủy chuẩn.

- Về lưới thủy chuẩn hạng cao của Nhà nước cần biết độ cao, sơ đồ ghi chúđiểm và tình trạng thực tế của mốc còn sử dụng được không v.v...

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và chọn vào tài liệu thu thập được ta dự kiếnđường đo và vị trí chọn các mốc thủy chuẩn. Công việc chủ yếu là dự kiến đườngđo và vị trí chôn các mốc thuỷ chuẩn.

Với khu vực rộng ta thiết kế lưới thủy chuẩn nhiều cấp. Các tuyến thủy chuẩnnên nối vào các điểm hạng cao hơn tạo thành các vòng khép kín, chiều dài các tuyến

đo phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật với từng cấp theo qui định.Ở khu đo chưa có điểm thủy chuẩn hạng cao của Nhà nước thì thiết kế lưới

độc lập. Nếu cần độ cao tuyệt đối thì phải tổ chức đo nối, dùng cột mốc tuyến đođộc lập dẫn độ cao từ mốc Nhà nước về điểm khởi tính của tuyến thủy chuẩn cầnxây dựng.

Tuyến đo nên chọn theo các đường giao thông bằng phẳng và ngắn nhất, tránhđi qua vùng dân cư đông đúc và vùng đất yếu.





Tuỳ theo tỷ lệ bản đồ cần vẽ mà dự kiến vị trí chôn các mốc thủy chuẩn đểđảm bảo mật độ cần thiết. Khi đo vẽ bản đồ 1/5.000 cứ 10 - 15 km2 cần có một mốcthuỷ chuẩn hạng IV trở lên, bản đồ tỷ lệ 1/2.000 thì 5 - 7 km2 cần có một mốc thuỷchuẩn, ở khu vực quan trọng chôn mốc dày hơn khu vực khác.

Sau khi xác định được hồ sơ thủy chuẩn ta tiến hành ước tính độ chính xác củalưới. Thông thường người ta đánh giá độ chính xác độ cao điểm yếu nhất của lưới.Trường hợp độ chính xác của lưới thiết kế thấp hơn hoặc thay đổi qui trình đo đểkết quả đo đạt độ chính xác cao hơn.

Việc khảo sát thực địa là giai đoạn cuối cùng hoàn thiện thiết kế lưới thuỷchuẩn. Đem hồ sơ thiết kế ra thực địa xem các vị trí đặt mốc và tuyến đo có đạt yêucầu hay không. Các mốc cần đặt ở nền vững chắc ổn định và dễ bảo quản lâu dài,tiện lợi cho người sử dụng. Sau khi quyết định vị trí mốc cần đóng cọc và làm dấutạm thời.

Tuỳ tình hình địa chất, vị trí chôn mốc ta chọn loại mốc thủy chuẩn thích hợp

cho từng cấp lưới cần xây dựng.+ Ở vùng đất bình thường mốc thuỷ chuẩn làm bằng bê tông cốt thép, trên

đỉnh mốc có gắn dấu mốc bằng đồng hoặc thép có chỏm cầu làm chuẩn độ cao.

+ Có thể dùng mốc trên tường bằng thép hoặc trong trường hợp các công trìnhcố định thì dùng xi măng gắn dấu mốc vào.

4.2.1. Sơ đồ lưới khống chế độ cao.

Khi đo vẽ bản đồ tỉ lệ 1:2000 thì cứ 5-7 km 2chôn 1 mốc thủy chuẩn ,vậy vớidiện tích khu đo 60 km2 ta chôn 9 mốc khống chế đo cao.

Lưới thủy chuẩn hạng IV nối các điểm khống chế hạng IV và các điểm giảitích 1 trên bản đồ.





A

B

D

IV

E

C

III

II

Hình: 4-2. Sơ đồ lưới thủy chuẩn hạng IV4.2.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật và kết quả đạt được.

4.2.2.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật.

1. Khái niệm về đo cao.

Tùy theo nguyên lý và dụng cụ đo khác nhau mà chia làm 6 phương pháp đo:

Đo cao hình học

Đo cao lượng giác

Đo cao thủy tĩnhĐo cao điện tử

Đo cao áp kế

Đo cao GPS

Trong các phương pháp đo cao trên thì phương pháp đo cao hình học là chínhxác nhất.

Để xác định độ cao các điểm trong lưới ta sử dụng phương pháp đo cao hìnhhọc.

Đo cao hình học có các sau là đo cao từ giữa, đo cao phía trước và đo cao quasông.

8) Đo cao từ giữa.

Đặt máy thủy bình ở giữa hai điểm A, B ( không nhất thiết nằm trên đườngnối AB ).





Điểm A là điểm đã biết độ cao, HA là điểm sau, điểm B là điểm cần xác địnhđộ cao gọi là điểm trước.

HH

hAB

B

A

a

b

Hình 4-3 :

Muốn xác định độ cao điểm B trước hết xác định hiệu độ cao h AB.

Căn cứ vào trục ngắm nằm ngang đọc được số ở mia sau là a, mia trước là b.

Hiệu độ cao ( + ) hay ( - ) tùy thuộc vào mia trước.

hAB = a - b (4-2)

HB = HA + hAB (4-3)

Nếu giữa hai điểm A và B chỉ cần đặt 1 lần là đã xác định được hiệu độ cao

gọi là đo cao đơn giản. Nếu A và B quá xa nhau phải đặt máy nhiều lần mới đo được hiệu độ cao gọi

là đo cao phức tạp.

a1

h1

b1

a2

h2

b2

anhn

bn

A

B1

...n

Hình 4-4:

h1 = a1 – b1

h2 = a2 – b2

…………


Mặt thủy chuẩn gốc




hn = an – bn

=> hAB = ∑=

n

i

ih1

= ∑=

n

i

ia1

- ∑=

n

i

ib1

(4-4)

9) Đo cao phía trước.

Đặt máy tại điểm A, đã biết độ cao HA đo độ cao điểm B phía trước.

HH

hAB

B

A

i

b

Hình 4-5 :

Tại A đo chiều cao máy là i ( từ tâm mốc đến trục ngang của máy )

hAB = i – b (4-5)

hAB = HA- HB (4-6)

10) Đo cao qua sông.

Trong những trường hợp này muốn chuyển độ cao qua chướng ngại đó phảilợi dụng cầu nếu sông có cầu bắc qua, bãi nổi hay gò nổi giữa sông … bờ sông nơichuyền độ cao phai quang đãng không dốc đứng, nền đất phải chắc chắn, hai bờ caongang nhau.

Thời gian đo tốt nhất là vào những ngày không sương mù, nhiệt đọ thay đổikhông lớn lắm…

Vị trí đặt mia phải đóng cọc hay chôn mốc chắc chắn. Khi sông rộng 300 m phải dùng cọc gỗ dài 50 cm đóng xuống đất để cần cao khoảng 10 – 20 cm, xungquanh dọn sạch cỏ, trên đầu cọc phải đóng đinh to có mũ hình bán cầu. Nếu sôngrộng từ 300 – 700 m thì dùng cọc lớn hơn và nếu sông rộng hơn nữa thì nơi đặt mia

phải là mốc bê tông. Mia phải gắn ống thủy tròn và phải có chân chống mia. Tiangắm phải cao hơn mặt nước 2m trở lên.

Đo thủy chuẩn vượt sông thường xảy ra hiện tượng khoảng cách từ máy tớimia không đều nhau, khoảng vượt sông khá dài. Kết quả đo chịu ảnh hưởng củanhiều sai số như sai số góc i, sai số chiết quang … Để giảm ảnh hưởng của các saisố này ta phải nghiên cứu sơ đồ bố trí máy, mia …





Nếu sông rộng dưới 150 m thì có thể đo theo phương pháp thông thường, máythủy chuẩn đặt sao cho khoảng cách mia sau bằng khoảng cách mia trước. Đo xonglại chuyển sang bên kia tiếp tục đo bình thường.

Nếu sông rộng trên 150 m phải sử dụng phương pháp đo cao đặc biệt để

chuyền độ cao qua sông là phương pháp “ kép ” như hình 4-6.

A

B

I1

I2

Hình 4-6 : Sơ đồ phương pháp đo kẹp.

Hai điểm A, B là vị trí đóng cọc để dựng mia. Hai điểm I1, I2 là vị trí đặt máythủy bình. Các khoảng cách AI1 phải gần bằng BI1.

Trình tự đo ngắm : Từ vị trí I1 căn cứ vào 3 chỉ ngang đọc luôn cả hai mặt miamột lúc, trước hết đọc ở mia dựng ở A sau đó đọc mia dựng ở B. Đọc xong trạmmáy này thì nhanh chóng chuyển sang trạm máy bờ bên kia, đặt máy vào vị trí I2 vàkhông thay đổi tiêu cự của ống ngắm, quay máy ngắm mia A sau đó ngắn vào mia

B để đọc số theo 3 chỉ. Như vậy là hoàn thành một vòng, vòng đo sau cũng lập lạichình tự như vậy nhưng nên đo vào buổi khác của ngày đo.

Nếu giữa sông có bãi nổi hay gò nổi thì nên lợi dụng bãi nổi , gò nổi để đặtmáy như hình 4-7.

R2

R4

I3

I2

I1

R1

R3

Hình 4-7 : Phương pháp đo kẹp sử dụng bãi nổi.





2. Phương pháp đo cao qua các điểm trên lưới.

- Từ điểm A đến điểm IV dùng phương pháp đo cao tử giữa.

- Từ điểm IV đến điểm B dùng phương pháp đo cao tử giữa.

- Từ điểm B đến điểm D dùng phương pháp đo cao tử giữa.

- Từ điểm D đến điểm E dùng phương pháp đo cao qua sông và đo cao từgiữa.

- Từ điểm E đến điểm C dùng phương pháp đo cao tử giữa.

- Từ điểm C đến điểm A dùng phương pháp đo cao tử giữa và đo cao quasông.

- Từ điểm E đến điểm III dùng phương pháp đo cao tử giữa.

- Từ điểm III đến điểm II dùng phương pháp đo cao tử giữa.

- Từ điểm II đến điểm I dùng phương pháp đo cao tử giữa.- Từ điểm I đến điểm A dùng phương pháp đo cao tử giữa.

4.2.2.2. Kết quả đạt được.

Sau khi chọn điểm lưới thủy chuẩn trên bản đồ ta tiến hành đo chênh cao giữacác điểm theo vòng khép kín ,từ 1 điểm đã biết độ cao, ta xác định cao độ các điểmcòn lại thông qua việc đo chênh cao giữa các điểm.

4.3. Mốc khống chế độ cao.

Vì các mốc thuỷ chuẩn đặt trên các điểm hạng IV và giải tích 1 nên sử dụngluôn mốc của lưới hạng IV và lưới giải tích 1.Dưới đây là mốc tham khảo.

Hình 4-8. Mốc khống chế độ cao hạng IV


Documents

Hoang.tracdia