XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI ĐO BIẾN THIÊN THẾ KỶ TRÊN LÃNH THỔ VI ỆT NAM
1. Xây dựng mạng lưới điểm đo biến thiên thế kỷ của trường địa từ trên lãnh th ổ Việt Nam trường địa từ trên lãnh thổ Việt Nam
Do tồn tại sự biến thiên thế kỷ của trường địa từ, nên bản đồ từ trường bình thường được xây dựng chỉ đặc trưng cho trường địa từ vào một niên đại nhất định, thí dụ 1991.5 (nếu tất cả các giá trị quan trắc được cùng được hiệu chỉnh biến thiên và quy nạp về 1 thời điểm là ngày 1-7-1991). Khi sử dụng bản đồ vào các niên đại khác phải tiến hành hiệu chỉnh biến thiên thế kỷ của trường địa từ.
Cho nên để nghiên cứu phân bố không gian và biến thiên theo thời gian của trường địa từ, tại mỗi nước, ngoài việc xây dựng các trạm quan trắc địa từ còn cần phải tổ chức một mạng lưới điểm đo biến thiên thế kỷ. Tại các điểm đo này cứ sau 5 năm sẽ tiến hành đo lại các giá trị tuyệt đối của trường
địa từ, để trên cơ sở đó tính được biến thiên thế kỷ của trường, giúp cho việc hiệu chỉnh các bản đồ từ trường bình thường cho lãnh thổ, đồng thời góp phần nghiên cứu chung về cấu trúc của trường địa từ.
Trong mục này sẽ trình bày về phương pháp xây dựng mạng điểm đo biến thiên thế kỷ của trường địa từ trên lãnh thổ Việt Nam.
1.1. Chọn điểm mốc đo biến thiên thế kỷ của trường địa từ Việc chọn một điểm mốc đo BTTK của trường địa từ phải đáp ứng một số nguyên tắc sau:
Mạng lưới BTTK phải phân bố tương đối đồng đều trên toàn lãnh thổ.
Trường địa từ tại điểm BTTK phải đại diện cho vùng, tránh xa các vùng dị thường mạnh vì các dị thường loại này dễ biến đổi theo thời gian.
Tránh xa các vùng nhiễu loạn nhân tạo như: đường sắt, nhà máy điện, đường dây cao thế, đài phát Radio, đài tiếp âm…
Trường địa từ xung quanh cột mốc đo đạc phải tương đối đồng nhất: trong bán kính cỡ 10m giá trị của trường toàn phần không được thay đổi quá 5nT, gradient thẳng đứng phải nhỏ, đặc biệt trong khoảng độ cao từ 0,80 đến 1,40m gradient thẳng đứng phải gần như bằng không.
Phải xem xét để điểm BTTK có thể tồn tại trong một thời gian dài không bị quá trình đô thị hoá lấn chiếm mất.
Có tồn tại các mốc trắc địa hoặc mốc địa lý: một hoặc hai mốc xa (trên 200m) và một mốc gần (khoảng 50m).
Vị trí của điểm đo (kinh độ, vĩ độ và độ cao) được xác định theo bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 do Cục đo đạc và bản đồ xuất bản, kiểm tra bằng máy đo GPS.
Xuất phát từ những yêu cầu trên, đã chọn được 56 điểm mốc đo biến thiên thế kỷ phân bố đều đặn trên lãnh thổ Việt Nam. Bản đồ phân bố vị trí các điểm đo được dẫn trên H. 5.1.
CBG PTO PRG BCN TKE
MLY YBI LSN
TGO TNN MCI
PNHNBI TYN
BMO HPG
MCU HBH GKT SSN HMI VIN
KAH DHI
GLH HUE
DNG BSN
SHH PLK AKE
QNN DCA BMT MRK
NTG BLC PRG
BBH SGN XTG
TAN VTU CTO CMU
BGG NDH DBP SLA
CPA
TNH
RCG
102 104 106 108 110
8 10 12 14 16 18 20 22 24
Tr u n g q u è c
Là o
C A M pu C h ia
Hải Nam Vịnh Bắc Bộ
Bạc Liêu
Đà Lạt Phó Thuþ Hà Nội Sa Pa
T.P. Hồ Chí Minh
Hình 5.1. Vị trí mạng lưới điểm đo Biến thiên thế kỷ của trường địa từ trên lãnh thổ Việt Nam [21].
1.2. Xây dựng cột mốc biến thiên thế kỷ của trường địa từ
Tại mỗi điểm đo biến thiên thế kỷ phải xây dựng cột mốc, miêu tả trong sổ thực địa vị trí chính xác của cột mốc trên bản đồ, sơ đồ
cụ thể của đường đi dẫn tới điểm đo, ảnh chụp điểm đo, các mốc ngắm mir để đo độ từ thiên.
Trước hết phải thăm dò sơ bộ khu vực định đặt điểm đo. Nếu từ trường tại khu vực này thoả mãn nhu cầu đã nêu ở trên (1.1), thì tiến hành tìm vị trí chính xác để đặt cột mốc. Vị trí cột mốc phải bố trí sao cho từ đó ngắm được tới 2 mia để đo độ từ thiên D (1 mi xa trên 200 m và 1 mia xa trên 50m).
Các cột mốc đo biến thiên thế kỷ tạo thành hệ thống mạng lưới cột mốc BTTK quốc gia phục vụ cho việc đo lặp lại trong vòng 5 năm một lần.
Cột mốc được đúc sẵn tại Viện Vật lý địa cầu Hà Nội bằng các nguyên liệu sau: cốt tre già, xi măng, cát vàng và sỏi có từ tính rất nhỏ. Cột mốc có kích thước 20 x 20 x 70cm. Trên mặt cột mốc có đánh dấu x để khi ngắm theodolit vào trúng tâm của cột mốc. Ở mặt trước của cột mốc có khắc chữ "Viện Vật lý địa cầu". "Địa từ 1990", "Địa từ 1991" hoặc "Địa từ 2002" tuỳ thuộc vào năm dựng cột mốc. Đặt cột mốc theo hướng Bắc - Nam, Đông - Tây.
Chân cột mốc được đào sâu xuống đất tới 50cm và đào rộng thành hình hàm ếch. Sau đó đặt cột mốc vào, dùng xi măng và cát trộn để đổ vào xung quanh chân cột mốc đã đúc sẵn và vào khu vực hàm ếch. Để cột mốc nhô lên khỏi bề mặt 20cm. Mặt phẳng xung quanh cột mốc trong vùng bán kính là 50cm từ tâm cột mốc được láng xi măng nhẵn. Để thuận tiện trong việc bảo vệ và đo lặp, các cột mốc vĩnh cửu được xây dựng tại các đài, trạm địa từ: Sapa, Phú Thuỵ, Đà Lạt, Bạc Liêu; các sân bay: Nội Bài, Đà Nẵng, Nha Trang, Tân Sơn Nhất; tại các đài khí tượng Vinh, Huế. Cột mốc vĩnh cửu tại các điểm khác được gửi cho các gia đình dân ở cạnh vị trí cột mốc trông coi.
Sau khi đặt xong cột mốc phải thăm dò lại theo 2 hướng vuông góc với nhau quanh tâm cột mốc bằng từ kế proton: bắt đầu đo từ tâm cột mốc về hướng Bắc, Nam, Đông, Tây, các điểm đo cách nhau 2m, mỗi phía đo 5 điểm.
Để xác định gradient thẳng đứng có thể dùng từ kế proton để đo theo chiều thẳng đứng ngay phía trên tâm cột mốc tại các độ cao 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 và 300cm (tính từ mặt cột mốc).
Việc đo này sẽ phải lặp lại mỗi lần khi tiến hành đo từ tại điểm mốc.
Trong đợt quan trắc đầu tiên năm 1990, 1991 [41] mới có 18 cột
mốc được xây dựng, còn lại là các cột mốc tạm thời. Trong chuyến đo lặp BTTK năm 2002, PGS.TS. Hà Duyên Châu đã tiến hành xây cột mốc cho toàn bộ hệ thống mạng lưới BTTK trên lãnh thổ Việt Nam [21].