Embed Size (px)
Citation preview
CHƯƠNG VII
ĐO ĐỘ CAO
I. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ CAO
Khái niệm Độ cao của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến mặt Geoid
(còn gọi là mặt thủy chuẩn quả đất).
1. Phương pháp đo cao hình học Phương pháp này dựa vào tia ngắm nằm
ngang của ống kính máy thủy bình và mia đo
cao để xác định độ chênh cao giữa hai điểm.
2. Phương pháp đo cao lượng giác Phương pháp này dựa trên mối tương quan
hàm lượng giác trong tam giác.
3. Phương pháp đo cao thủy tĩnhPhương pháp này dựa trên nguyên lý của
bình thông nhau
4. Phương pháp đo cao áp kếPhương pháp này dựa vào một tính chất
trong vật lý là khi độ cao thay đổi thì áp suất
của không khí cũng thay đổi.
5. Xác định độ cao bằng trắc
địa ảnh
Phương pháp này dựa vào ảnh chụp lập thể để
xây dựng mô hình mặt đất trong không gian 3
chiều.
6. Xác định độ cao bằng
sóng ánh sáng và sóng điện
từ
7. Phương pháp đo cao tự độngDựa trên nguyên lý định vị vệ tinh để xác định
tọa độ điểm trong hệ tọa độ vuông góc không
gian, sau đó thông qua mô hình Geoid trái đất
chuyển về hệ tọa độ vuông góc phẳng.
8. Đo cao GPS
Máy thuỷ bình tự động cân bằng tia ngắm
II. CẤU TẠO MÁY THỦY BÌNH VÀ MIA ĐO CAO
Máy thủy bình cân bằng nhờ ống thủy dài
CC
7
6L L
5
43211. KÝnh vËt 5. èng thuû dµi2. KÝnh ®iÒu quang 6. §Õ m¸y3. Mµng chØ ch÷ thËp 7. èc c©n4. KÝnh m¾t
0465
0
09
10
11
1 4
1 3
1 2
1 1
1 0
0 9
01
02
03
04
05
8
9
0
1
2
3
III. KIỂM NGHIỆM MÁY THỦY BÌNH
1. Kiểm nghiệm và điều chỉnh điều kiện tia ngắm nằm ngang
b
b12b
2 3m-- 3m2A
1a2a
a
1
2i
i
Trạm máy I: )( 111 bbahAB
Trạm máy II: 22
2 )( baahAB
a = b =
2
)()( 1122 baba
Nếu 2mm thì ta coi điều kiện cơ bản của máy thủy bình đảm bảo.Nếu 2mm thì điều kiện trên không đảm bảo, tiến hành điều chỉnh.
IV. PHƯƠNG PHÁP ĐO CAO HÌNH HỌC
Nguyên lý chung: Dựa vào tia ngắm nằm ngang của ống kính máy thủy bình và
mia đo cao để xác định độ chênh cao giữa 2 điểm
Đo cao phía trước
i
hab
b
B
BHHA MÆt Geoid
MÆt thuû chuÈn qua B
MÆt thuû chuÈn qua A
H ®n
(MÆt thuû chuÈn qu¶ ®Êt)
- Máy thủy bình đặt tại A, mia dựng tại B. Sau khi cân chỉnh máy đo chiều cao máy i, ngắm và đọc số trên mia tại B là b.
Chênh cao giữa 2 điểm A và B là: hAB = i – b
Độ cao điểm B là: HB = HA + hAB
HB = HA + i – b
Hđ.n = HA + i
HB = Hđ.n - b
Đo cao từ giữa
Ba
H dn
H A
A
b
ABh
BH
MÆt thuû chuÈn qua A
MÆt thuû chuÈn qua B
MÆt Geoid
(MÆt thuû chuÈn qu¶ ®Êt)
Đặt máy thủy bình tại khoảng giữa A và B, dựng mia tại A và B. Sau khi cân
chỉnh máy quay máy ngắm mia và đọc được các trị số trên mia là a và b.
Chênh cao giữa 2 điểm A và B là: hAB = a – b
Độ cao điểm B: HB = HA + hABHB = HA +a – b
Nếu ký hiệu độ cao đường ngắm là: Hđ.n = HA + a HB = Hđ.n – b
Đo cao trình tự
T1
1a
a2
b1
b2
a n-1
2
Tn-1
Tn
a n bn
hn
hAB
n-1bB
n -1h
2h
h1
A
2T
Từng trạm máy ta có: h1 = a1 – b1
h2 = a2 – b2
. . . . . . . . .
hn = an – bn
hAB = hi = ai – bi = trị số mia sau - trị số mia trước
V. CÁC NGUỒN SAI SỐ TRONG ĐO CAO HÌNH HỌC
1. Sai số do máy và mia đo cao
- Sai số do tia ngắm không nằm ngang.
h1
1hh1
S21SA
B
ii i
A
B
S
+ Nếu đo cao từ trước thì ảnh hưởng của sai số này là: Si
h .''1
+ Nếu đo cao từ giữa thì ảnh hưởng của sai số này là: S.''
ih1
- Sai số điều quang
- Sai số do trục đứng ( trục quay) của máy bị nghiêng
- Sai số do ảnh hưởng phân ly (phân giải ) của ống kính
- Sai số do dựng mia nghiêng
hs
Tia ng¾m
mia
2sinb2h 2
5
- Sai số do mia cong
fl l
l.3
f.8h
2
6
2. Sai số do người đo
- Sai số đọc số
- Sai số chập bọt thủy
3. Sai số do điều kiện ngoại cảnh
H
S
MÆt thuû chuÈn qua H
l
ll'i
- Do ảnh hưởng độ cong quả đất
2RS2
l
- Do ảnh hưởng chiết quang không khí
.k2R'S2
cq
'R
Rk Hệ số chiết quang
H
S
B
cl l
cq
H
R
O
R
§ êng cong chiÕt quang
- Sai số do máy lún
- Sai số do mia lún
VI. PHƯƠNG PHÁP ĐO CAO LƯỢNG GIÁC
Nguyên lý
Dựa vào mối tương quan hàm lượng giác trong tam giác tạo bởi tia ngắm nghiêng
giữa hai điểm cần xác định độ cao và phương dây dọi đi qua điểm đó.
Độ chênh cao giữa hai điểm A và B
AS
hab
hl
B
z
B
v
B
i
hAB = h’ + i – l
hAB = S.tgV + i – l + f
hAB = S. Cotg Z + i – l + f
S = K. n. cos2 V
fliVSinnKhAB 22
1..
Trong đó: i là chiều cao máy
l số đọc dây giữa
f ảnh hưởng của độ cong quả đất và chiết quang không khíR2
S)k1(f
2
a. Phương pháp đo cao từ giữa
Máy thủy bình đặt ở giữa 2 điểm cần xác
định độ chênh cao, thực hiện đo chênh
cao từ máy tới 2 mia tại 1, 2
Độ chênh cao từ máy đến 1
h1=S1.tgV1 + i - l1 + f1
Độ chênh cao từ máy đến 2
h2=S2.tgV2 + i - l2
+ f2Độ chênh cao giữa hai điểm:
hAB = h2 – h1 = (S2 tgV2 – S1 tgV1 ) - (l2 – l1 ) + (f2 – f1 )
b. Phương pháp đo cao đối hướng
Tiến hành đo chênh cao từ 1 đến 2 (đo đi)
và đo chênh cao từ 2 về 1 (đo về):
2
hhh evdi
tb
Độ chênh cao từ 1 đến 2:
hđi=S.tgVd + id - ld + fd
Độ chênh cao từ 2 đến 1
hvề=S.tgVv + iv - lv + fv
Độ chênh cao giữa 2 điểm 1 và 2 là giá trị trung bình giữa đo đi và đo về
)kk(R4
S
2
ll
2
ii)tgVtgV(S
2
1h dv
2dvvd
vdtb
