TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản PHẦN 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 β H H' P o B A Hình 3.1 Góc hp bi hng ngm c'A vi ng ngang HH' gi là góc ng ca hng CA. Góc ng nhn giá tr t 0 o n 90 o và có th dng hoc âm. Nu im ngm phía trên ng ngang thì góc ng s có du dng và nm phía di s có du âm.  o góc ng, ngi ta s dng mt bàn  ng có ng kính nm ngang mang tr s hai u 0 o - 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 v V ' L' L C' C H H ' 4 6 1 2 c 9 7 8 3 V ' V H C ' 5 (2)-Bàn  ng (3)-Bàn  ngang (4)-ng kính hin vi c s (5)-c hãm và vi ng bàn  ngang (6)- Gng ly sáng (7)-ng thy dài bàn  ngang (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 làm thay i v trí nh tht ab so vi kính vt. Khi nh ab trùng vi mt phng màng dây ch thp (4) s cho nh o a'b' ng c chiu vi vt nhng c phóng i lên nhiu ln. Hình 3.4 là nguyên lý to nh trong ng kính ca máy kinh v. c' B A D f f F v F m   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) Trong ó: α - góc nhìn vt qua ng kính; β - góc nhìn vt bng mt thng; f v - tiêu c kính vt; f m - tiêu c kính mt. - Trng ngm ng kính c trng bi góc kp  gia hai ng thng xut phát t quang tâm kính vt ti hai u ng kính màng dây ch thp. Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 2 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản fv d '' . ρ ε = (3.2) Trong ó: d - ng kính màng dây ch thp, f v - tiêu c kính vt. -  chính xác ng kính : V m V ''60 ±= (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 26 0 V' V L ' L 155 (c) (a) (b) Hình 3.5 Vì chc nng ca bàn  ngang là o góc bng, nên nó c liên kt vi ng thy thy dài có trc LL' vuông góc vi trc quay VV' ca máy kinh v (hình 3.5.a). Trong mt vòng o v trí bàn  ngang phi thc s c nh. Khác vi bàn  ngang, bàn  ng ngn lin và cùng quay theo ng kính ngm.  cân bng vch chun c s hoc vch "0" trên thang c s, mt s loi máy kinh v dùng ng thy dài và vít nghiêng ( hình3.5c ), còn các loi máy kinh v hin i dùng b cân bng t ng bng h con lc quang hc hoc b cân bng in t. Hai u ng kính nm ngang ca bàn  ng máy kinh v c khc vch tng ng vi tr s 0 o - 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 o 29'12'' V 5 o 30' 48'' (c) (a) (b) Hình 3.6 3.2.2.3. Bộ phận cân bằng và chiếu điểm B phn cân bng gm ng thu, các c cân  máy, chân máy, vít nghiêng. B phn chiu im gm dây và qu di hoc b phn nh tâm quang hc. - Ông thu dùng  a ng thng, mt phng v nm ngang hoc thng ng. có hai loi ng thu là: ng thu dài và ng thu tròn ( hình 3.7). Ông thu dài c u to bi mt ng thu tinh hình tr nm ngang, mt trên là mt cong có bán kính tng i ln. Trong ng thu tinh ã hút chân không ngi ta  y cht lng có  nht thp (ete) và  cha li mt khong không khí nh gi là bt thu. i xng qua im cao nht trên mt cong, có nhng vch khc cách u nhau gi là khong chia ng thu.  chính xác ng thu c trng bi góc  tâm . '' 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 ng thu s thng ng. ng thu tròn có  chính xác không cao, dùng  cân bng s b máy. - B phn chiu im: có th chiu im bng di hoc b phn nh tâm quang hc nh hình 3.8. Hình 3.8 Hình 3.7 L' v' v (b) Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 4 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản 3.2.3. Kiểm nghiệm máy kinh vĩ  gim sai s h thng do máy kinh v nh hng ti kt qu o, trc khi s dng máy phi tin hành công tác kim nghim. Vic kim nghim và iu chnh máy kinh v nhm mc ích m bo các iu kin hình hc ca các h trc ( hình 3.9). - 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 m bo, còn lch quá mt khong chia thì phi iu chnh li ng thy dài (hình 3.10c, c'). L L' a L L' i i L L' i i L L' b c c' Hình 3.10 3.2.3.2. Kiểm nghiệm màng dây chữ thập Mt trong nhng cách n gin là treo mt dây di mnh  ni kín gió. Máy kinh v 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 T và P vào công thc (3.4)  tính 2C. Nu giá tr này nh hn hai ln  chính xác ca b phn c s thì coi nh iu kin trc ng m m bo, nu không thì phi chnh li màng dây ch thp. Hình 3.11 Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 5 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản 3.2.3.4. Kiểm nghiệm trục quay của ống kính ngắm Nu hai  trc quay ca ng kính ngm không cùng nm trên mt mt phng ngang s làm cho trc quay ng kính không vông góc vi trc quay ca máy kinh v.  kim nghim iu kin này, trên mt bc tng cn ánh du mt im A cao hn mt phng ngang ng kính chng 30 o ~ 50 o . Máy kinh v t cách tng 20m. Sau khi cân bng máy, tin hành chiu im A xung mt phng ngang  v trí bàn  trái và phi, ánh du c hai im tng ng là a và a'. Nu thy on aa' ln hn chiu rng cp ch ng song song ca màng dây ch thp thì phi iu chnh li trc quay ng kính. A’ A a a o a' Hình 3.12 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 V Hình 3.13 MO 90 180 0 MO tt = vc 270 Trong ó k là h s tùy thuc vào cách khc vch bàn  ng. Ví d máy Theo020, Dalhta, Redta,TC800, T100, T30 có k = 180; máy 2T30, 2T5, 2T5K có k = 0.  kim nghim MO, chn mt mc tiêu A rõ nét cách xa máy.  v trí bàn  thun và ngc, ngm chun mc tiêu A bng ch gia nm ngang ca màng dây ch thp và c s trên bàn  ng, c hai s c tng ng là T v và P v . Thay hai giá tr này vào công thc (3.5)  tính MO. Cn chú ý rng, trc khi c s trên bàn  ng thì u phi cân bng vch ch tiêu hoc vch 0 ca thang c s bàn  ng. 3.3. Phương pháp đo góc bằng Tùy theo s hng ti mt trm o mà ta có th áp dng các phng pháp o góc khác nhau nh o n, o lp, o toàn vòng, o t hp. Giáo trình này ch trình bày hai phng 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 bản 3.3.1.1. 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 cho tâm vòng tròn b nh tâm quang hc trùng vi nh góc o. Sau ó cân bng máy bng ba c cân chân máy, các thao tác này c lp li cho n khi nh góc o  trong vòng tròn. Tip theo ta cân bng máy bng ba c cân  máy, nu sau khi cân bng mà nh góc lch khi vòng tròn thì m c ni, xê dch  máy cho trùng li và tin hành cân bng li máy là c. - Cân bng máy là thao tác  iu chnh cho mt phng bàn  v ngang nm ngang. Thc hin cân bng nh ng thy tròn (s b), ng thy dài (chính xác), các c cân  máy và chân máy. Khi cân bng, u tiên 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, iu chnh hai c cân này a bt thy vào gia ng. Sau ó quay b phn ngm i 90 o , iu chnh c cân th ba  bt thy vào gia ng. Các thao tác này c lp li cho n khi bt thy không lch khi v trí gia ng quá mt phân khong ng thy là c (hình 3.15). 3 1 2 3 1 2 Hình 3.15 - nh hng:  nâmg cao  chính xác o góc và gim sai s do khc vch bàn  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 c a 2 . n ây ta ã hoàn thành na vòng o ngc và cng hoàn thành mt vòng o theo phng pháp o n. Góc na vòng o nghch  p = b 2 - a 2 ; nu  lch tr s góc gi hai na vòng o nm trong gii hn cho phép thì tr s góc ti vòng o này là:  1v = ( t +  p )/2. Kt qu o góc bng theo phng pháp o n c ghi vào s o  bng 3.1. Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 7 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản Bảng 3.1.Sổ đo góc theo phương pháp đo đơn Góc kp Vòng o Trm 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’’ Mt s lu ý khi o góc bng theo phng pháp o n: - Trong mt vòng o không c thay i v trí bàn  ngang. - Trong sut quá trình o máy luôn quay thun chiu kim ng h  hn ch sai s do bàn  ngang b kéo theo b phn ngm. 3.3.2. Đo góc bằng theo phương pháp toàn vòng Phng pháp o góc toàn vòng áp dng cho các trm o góc bng có t 3 hng tr lên, phng pháp này c ng dng nhiu khi o góc trong li gii tích. O Mt vòng o theo phng pháp này cng gm na vòng o thun và na vòng o ngc. Gi s cn o góc bng ti trm O có ba hng là OA, OB, OC (hình 3.16).  o, trc tiên cn t máy kinh v vào trm O và thc hin nh tâm, cân b ng, nh hng tng t nh phng pháp o n; sau ó tin hành o góc theo trình t: Hình 3.16 - Na vòng o thun: bàn  ng t bên trái hng ngm. Trc tiên ngm chun tiêu ngm A, ri ln lt các tiêu ngm  các im B, C và A theo chiu kim ng h; mi hng o u tin hành c s bàn  ngang và ghi giá tr vào s o góc. - Na vòng o ng c: kt thúc na vòng o thun thì ng kính ang ngm v hng OA. Tin hành o ng kính và quay máy ngm và c s li hng này; sau ó quay b phn ngm ngc chiu kim ng h ln lt ngm các tiêu trên hng OC, OB và OA.  mi hng u c s bàn  ngang và ghi tr s các hng o vào s o góc bng (bng 3.1). 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 00'00'' +6'' 51 o 12'19'' T 51 o 12'30' 51 o 12'27'' -5'' 51 o 12'22'' B P 231 o 12'24'' +6'' 31 o 14'37'' T 82 o 27'12' 82 o 27'09' -10'' 82 o 26'59' C P 262 o 27'06'' +6'' 277 o 33'04'' T 00 o 00'24'' 00 o 00'18'' -15'' 00 o 00'03'' A P 180 o 00'12'' +12'' 1 O +15'' -5'' Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 8 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản  tng  chính xác o góc cn phi o nhiu vòng o, tr hng khi u mi vòng o t lch mt lng 180 o /n ( n là s vòng o ). Bin ng 2c ≤ 2t; sai s khép vòng f v ≤ 2t vi "t " là  chính ca b phn c s. 3.3.3. Các nguồn sai số chủ yếu trong đo góc bằng Khi o góc, mi ln ngm chun mc tiêu  mt hng s mc phi sai s ngm m V và sai s c s m o hai sai s này c xác nh bi: V m V ''60 ±= ; m o = 0,15t (3.6) Trong ó: v -  phóng i ng kính; t -  chính xác ca b phn c s máy kinh v. Nh vy sai s trung phng o trên mt hng vi mt ln o s là : 22 ovd mmm += (3.7) Tng hp các ngun sai s trên mt hng o gm: sai s do máy - m 1 , sai s do lch tâm máy m 2 , sai s do lch tâm tiêu m 3 , sai s o m d và sai s do nh hng ca môi trng m 5 . Vi sai s do nh tâm máy và tiêu ngm c xác nh bi công thc (3.7). ) 11 (. '' BA m ss e +=∆ ρ δ ; s e t 1 . '' ρδ = (3.8) Trong ó: e m và e t tng ng là khong lch tâm theo chiu dài ca máy và tiêu ngm; S là khong cách t máy ti mia. 3.4. Đo góc đứng Ta ã bit góc ng là góc hp bi hng ngm so vi hng nm ngang,  to hng ngang trong quá trình o góc ng nht thit phi cân bng bàn  ng và o c hai v trí bàn   hn ch sai s s c ban u MO. Gi s cn o góc ng V ca hng ngm OA (hình 3.17).  o, trc tiên t và cân bng máy kinh v t ti im O. Sau ó ngm chun im A  c v trí bàn  thun và ngc; c s trên bàn  ng c hai s c tng ng là: T v = 76 o 27'12'' ; P v = 283 o 32'18''. T hai s c này ta tính c góc ng: ''45'5989 2 180''18'32283''12'2776 o ooo MO = −+ = V = 89 o 59'45''- 76 o 27'12'' = 13 o 32'33'' Hoc: V = 283 o 32'18'' - 269 o 59'45'' = 13 o 32' 33'' Ngoài các ngun sai s do máy kinh v nh ã trình bày trong phn o góc bng, khi o góc ng cn lu ý thêm sai s MO, sai s b phn cân bng bàn  ng, sai s chit quang ng . A O V Hình 3.17 Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 9 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản CHƯƠNG IV. ĐO DÀI 4.1. Nguyên lý đo dài  dài là mt trong ba i lng  xác nh v trí không gian ca các im trên mt t, nó là là mt yu t c bn trong trc a. Gi s A và B nm  nhng  cao khác nhau trên mt t. Do mt t nghiêng nên khong cách AB là khong cách nghiêng và ký hiu là S. Khi chiu hai im này xung mt phng nm ngang P o theo phng ng dây di s c hình chiu tng ng ca chúng là Ao và Bo; khong cách AoBo là khong cách ngang và ký hiu là D (hình 4.1). D S B A B o A o Hình 4.1  dài mt on thng có th c o trc tip hoc gián tip. o dài trc tip là phép o trong ó dng c o c t trc tip liên tip trên on thng cn o, t s liu và dng c o s xác nh c  dài on thng. Trong thc t thng áp dng phng pháp o dài tr c tip bng thc thép. o dài gián tip là phép o  xác nh mt s i lng dùng tính  dài ca on thng cn xác nh. Có nhiu phng pháp o dài gián tip nh: o dài bng máy quang hc, o dài bng các loi máy o dài in t, o bng công ngh GPS . 4.2. Đo dài trực tiếp bằng thước thép 4.2.1. Đo dài với độ chính xác thấp hơn 1/2000 4.2.1.1. Dụng cụ đo - Thc thép thng. Thc thép thng là loi thc có  dài 20m, 30m hoc 50m; trên toàn b chiu dài thc ch khc vch n n v "cm". Thc c bo v trong hp st có tay quay dùng  thu hi thc sau khi o. Thc thép thng ch cho phép o  dài vi  chính xác thp ( khong 1/2000) nên không có phng trình riêng. - B que st  ánh du on o, sào tiêu  dóng hng và thc  o góc nghiêng n gin  xác nh  nghiêng mt t ( hình 4.2). Hình 4.2 4.2.1.2. Trình tự đo Dóng hng ng o: khi o chiu dài mt on thng thông thng phi t thc nhiu ln trên ng o,  hai u thc luôn nm trên hng o thì phi thc hin dóng hng. Dóng hướng đường đo là việc xác định một số điểm nằm trên hướng đường thẳng nối điểm đầu và điểm cuối của đ oạn thẳng cần đo. Vic dóng hng khi o dài vi  chính xác thp hn 1/2000 c thc hin bng mt. Trc tiên cn t sào tiêu ti im u A và im cui B ca on thng cn o; mt Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 10 [...]... 120m 5 .3. 2 Trình tự đo và tính toán 5 .3. 2.1 Đo cao hạng IV Nếu đường đo cao dài không quá 200m thì chỉ cần đo ở một trạm máy còn nếu đường đo dài hoặc chênh cao địa hình lớn thì phải chia làm nhiều trạm, đo chênh cao từng trạm ( hình 5.8) hAB = h1 + h2 + h3 (5.9) (3) (3) (2) (1) II I h2 B h2 hAB h1 A Biên soạn: GV.Lê Văn Định Hình 5.8 20 Dùng cho sinh viên khối kỹ thuật Phần 2 Đo các yếu tố cơ bản... mặt phẳng ngang một góc V, khi đo chiều tiến hành đo như ống kính nằm ngang Tuy nhiên phải đo thêm góc V và nhân vào chiều dài đo được với cos2V Phương pháp này cho phép đo cạnh với sai số tương đối 1 /30 0 4 .3. 2 Đo dài bằng mia Bala Biên soạn: GV.Lê Văn Định 13 Dùng cho sinh viên khối kỹ thuật Phần 2 Đo các yếu tố cơ bản TRẮC ĐỊA Phương pháp này về nguyên lý giống như đo bằng máy kinh vĩ và mia đứng,... qua ±3mm thì chênh cao của trạm đo là trị trung bình hai chênh cao đó + Tính sai số hằng số mia: hằng số mia là hiệu chỉ giữa mặt đỏ và mặt đen, còn hằng số cặp mia là hiệu hằng số hai mia Bảng 5.2 TT Trạm đo K/c từ máy tới mia 1 3 4 5 6 2 B C D 1971 -1.6 1127 Số đọc chỉ giữa Chênh cao mia sau mia trước E F G H đen 132 7 17 63 1555 đỏ 5800 6 138 -33 8 41.6m -1.6 131 2 2 k đen 44 73 1 935 437 5 1072 -98 8 63 đỏ... trước mặt đỏ -Tính toán: tính tương tự như đo cao hạng IV Trong đo cao kỹ thuật sai số đo cho phép lớn hơn so với đo cao hạng IV 5 .3. 2 .3 Các nguồn sai số trong đo cao hình học Biên soạn: GV.Lê Văn Định 21 Dùng cho sinh viên khối kỹ thuật Phần 2 Đo các yếu tố cơ bản TRẮC ĐỊA - Sai số do máy và mia thủy chuẩn Để giảm ảnh hưởng nguồn sai số này thì trước khi đo máy và mia cần phải được kiểm nghiệm và... nhiệt độ môi trường lúc đo Biên soạn: GV.Lê Văn Định 11 Dùng cho sinh viên khối kỹ thuật Phần 2 Đo các yếu tố cơ bản TRẮC ĐỊA Ngoài thước thép chính xác còn phải có: máy kinh vĩ để dóng hướng; máy thủy chuẩn để đo chênh cao các đầu cọc, lực kế để kéo căng thước; nhiệt kế để đo nhiệt độ 4.2.2.2 Phương pháp đo Giả sử phải đo cạnh AB, đầu tiên ta dùng thước vải chia AB thành các đo n A-I, I-II, II-III,... Lúc đo, mỗi đo n đo phải tiến hành đo nhiệt độ để tính số hiệu chỉnh do nhiệt độ lúc đo khác lúc kiểm nghiệm; phải đo chênh cao các đầu cọc để đưa các đo n nghiêng Si về nằm ngang di n D = ∑ d i + ∆ d với di = S1 + ∆lk + ∆lt + ∆lv (4 .3) i =1 Để tăng độ chính xác và có điều kiện kiểm tra, cần đo theo hai chiều đi và về , kết quả cuối cùng là kết quả trung bình của hai lần đo Đồng thời với ccong tác đo. ..Phần 2 Đo các yếu tố cơ bản TRẮC ĐỊA người đứng cách A vài mét trên hướng BA kéo dài, dùng mắt điều chỉnh cho sào tiêu của người thứ 2 trùng với tim AB tại các vị trí trung gian trên đường tuyến đo ( hình 4 .3) lo A v lo II I d1 lo d3 d2 ∆l B III ∆d Hình 4 .3 Để đo chiều dài cạnh AB, một người dùng que sắt giữa chặt đầu “0” của thước trùng với tâm điểm A, người thứ hai kéo căng thước trên tim đường đo theo... không đúng với lực kéo lúc kiểm nghiệm 4 .3 Đo dài bằng máy trắc địa và mia 4 .3. 1 Đo dài bằng máy trắc địa và mia đứng Biên soạn: GV.Lê Văn Định 12 Dùng cho sinh viên khối kỹ thuật Phần 2 Đo các yếu tố cơ bản TRẮC ĐỊA Phương pháp được xây dựng trên cơ sở mối quan hệ toán học giữa góc thị sai ϕ không đổi và cạnh đáy l thay đổi tỷ lệ thuận với độ dài cần đo Để có thể đo dài bằng phương pháp này thì màng dây... và điều khiển đo s1 B III II I ∆s s3 s2 A d1 d3 d2 ∆d Hình 4.4 Khi đo lần lượt đo từng đo n, mỗi đo n đo theo hiệu lệnh chung của người ghi sổ, hai người giữ hai đầu thước đồng thời cùng kéo căng thước bằng lực kế với lực kéo lúc kiểm nghiệm thước Hai người đọc số căn cứ vào vạch chuẩn đầu cọc, đọc số đồng trên thước để người ghi sổ ghi kết quả vào sổ đo Mỗi đo n đọc số 3 lần, mỗi lần đo phải xê dịch... mia 5 .3 Đo cao hạng IV và kỹ thuật 5 .3. 1 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật trong đo cao hangh IV và kỹ Các tiêu chuẩn kỹ thuật Bảng 5.1 Kỹ thuật Hạng IV 1.Chiều cao tia ngắm 0.3m 0.2m - Ở một trạm 3m 5m - Trên một tuyến 10m 20m 3 Độ lệch giữa chênh cao mặt đen và đỏ 3mm 5mm 4 Sai số hằng số K 3mm 5mm 20.(Lkm)1/2mm 50.(Lkm)1/2mm 2.Độ lệch khoảng cách từ máy tới hai hai mia 5 Sai số khép cho phép 6 khoảng cách . TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản PHẦN 2. ĐO CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CHƯƠNG 3. ĐO GÓC Trong trc a, góc bng dùng  tính. hình 3. 8. Hình 3. 8 Hình 3. 7 L' v' v (b) Biên son: GV.Lê Vn nh Dùng cho sinh viên khi k thut 4 TRẮC ĐỊA Phần 2. Đo các yếu tố cơ bản 3. 2 .3.