Chương 4: ĐO CHIỀU DÀI
Đo khoảng cách trong trắc địa thông thường là đo khoảng cách nằm ngang.
Công tác xác định khoảng cách phục vụ cho các công tác khác như: xác định toạ độ, chuyển thiết kế ra ngoài thực địa…
Có hai hình thức đo khoảng cách: đo trực tiếp và đo gián tiếp.
4.1 Khái niệm
4.2 Đo khoảng cách bằng thước thép
Dóng hướng đường thẳng bằng mắt:


A B
Dóng hướng bằng máy:
Trường hợp địa hình phẳng


Trường hợp địa hình không bằng phẳng

DAB SAB cos 
B
L1
L2
L3
R
A
B
DAB Li+R
Phương pháp đo chiều dài trực tiếp chỉ thực hiện được khi điều kiện địa hình thuận lợi. Trong trường hợp phải vượt qua sông, hồ ... ta phải áp dụng phương pháp đo gián tiếp. Một trong những phương pháp đó ta sử dụng màng dây chữ thập trong máy kinh vĩ và mia. Dựa vào cách đặt ống kính ta có hai cách đo chiều dài là:

I. Khái niệm
- Trường hợp đặt ống kính nằm ngang (tia ngắm nằm ngang)
- Trường hợp đặt ống kính nằm nghiêng (tia ngắm nằm nghiêng)

Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
1.Trường hợp tia ngắm nằm ngang
Giả sử cần đo chiều dài đoạn AB,
định tâm cân bằng máy tại A,
dựng mia thẳng đứng tại B.
Từ hình vẽ ta có.
S = E + f + ? (7-14)
Trong đó:
S - độ dài nằm ngang từ máy tới mia.
E - độ dài từ tiêu điểm kính vật đến mia.
f - tiêu cự của kính vật.
? - độ dài từ trục quay của máy đến kính vật.
II. Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
1.Trường hợp tia ngắm nằm ngang
Để tính E ta xét tam giác
FMN và tam giác Fm`n` ta có:

(7-15)
Trong đó:
p - khoảng cách của hai dây đo trong ống kính.
n - khoảng cách trên mia ứng với hai dây đo trong ống kính.
Đặt: k =
Ta có E = k.n => S = k.n + f + ?? (7-16)
Trong đó:
k - hằng số nhân (thường lấy k = 100)
q = f + ? là hằng số cộng. Ta có CT tính S = 100(Chỉ trên - Chỉ dưới)
II. Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Chỉ trên =1630
S = 100(1630-1350)=28000(mm) = 28.000(m)
2.Trường hợp tia ngắm nằm nghiêng
Trong thực tế đo đạc ở những nơi đất dốc hoặc tia ngắm bị che khuất cần phải đặt ống kính nghiêng để đo khoảng cách. Do đó muốn tính độ dài nằm ngang thì phải đo thêm góc đứng V là góc hợp bởi tia ngắm nghiêng và đường nằm ngang.
II. Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
2.Trường hợp tia ngắm nằm nghiêng
Giả sử có mia M`N` đặt vuông góc với trục ngắm tương tự như trường hợp tia ngắm ngang ta có:
D = k.n` (7-18)
II. Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
2.Trường hợp tia ngắm nằm nghiêng
Trong đó: n` = M`N` là khoảng cách đọc được trên mia tưởng tượng M` N`.
II. Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
1.Trường hợp tia ngắm nằm nghiêng
Thực tế khoảng cách từ máy tới mia thường lớn so với trị số đọc trên mia nên coi các tia sáng đi qua màng dây chữ thập đều song song với nhau.
Từ tam giác vuông MM`I ta có:
hay n` = n.cosV
Do đó D = k.n.cosV
Và độ dài nằm ngang là: S = D.cosV
II. Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Đo chiều dài bằng máy kinh vĩ và mia
Hay S = k.n.cos2V
Ta có CT tính S = 100(Chỉ trên - chỉ dưới) cos2V

CHƯƠNG 5. ĐO CAO
Để biết vị trí của 1 điểm trên mặt đất được xác định bằng số liệu tọa độ và độ cao. Do đó đo độ cao là 1 trong là một công tác đo đạc cơ bản của Trắc địa.
Khái niệm chung
Tùy theo nguyên lý và dụng cụ đo khác nhau mà có thể chia ra làm các phương pháp đo cao sau:
1. Đo cao hình học ( Đo thủy chuẩn):
Dựa vào tia ngắm ngang nghĩa là tia ngắm song song với mạt thủy chuẩn và vuông góc với phương dây dọi. Dụng cụ đo là máy và mia thủy chuẩn.
2. Đo cao lượng giác
Dựa vào mối tương quan hàm lượng giác trong tam giác tạo bởi tia ngắm nghiêng, khoảng cách giữa hai điểm và phương dây dọi đi qua điểm cần xác định độ cao. Dụng cụ đo là máy kinh vĩ.
3. Đo cao thủy tĩnh
4. Đo cao áp kế
5. Đo cao Radio
6. Đo cao tự động
7. Đo cao GPS
Nguyên lý chung của đo cao hình học là dựa vào tia ngắm nằm ngang của ống kính trong máy thuỷ bình kết hợp với mia để xác định chênh cao giữa hai điểm.

1. Nguyên lý
Nguyên lý đo cao hình học
- Đo thuỷ chuẩn từ giữa
- Đo thuỷ chuẩn phía trước
Có 2 phương pháp để xác định chênh cao giữa hai điểm:
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.
Trong phạm vi hẹp, để đơn giản ta coi mặt thủy chuẩn là mặt phẳng nằm ngang.
Tia ngắm truyền thẳng và song song với mặt thuỷ chuẩn, các trục đứng của máy và mia theo phương dây dọi vuông góc với mặt thuỷ chuẩn, chênh cao giữa hai điểm A và B ký hiệu là hAB
Nguyên lý đo cao hình học
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.
Cần đo chênh cao giữa hai điểm A và B
Nguyên lý đo cao hình học
hAB = HB - HA (6.1)
Đặt máy thuỷ bình ở khoảng giữa hai điểm A và B
dựng mia thẳng đứng tại A và B.

2. Đo thủy chuẩn từ giữa.

Theo chiều đo từ A đến B (chiều mũi tên) thì mia dựng ở A gọi là “mia sau”, mia dựng ở B gọi là “mia trước”
Cân bằng máy đưa trục ngắm về vị trí nằm ngang, hướng ống kính ngắm về “mia sau” và dựa vào chỉ giữa của lưới chữ thập đọc số ký hiệu là a;

Nguyên lý đo cao hình học
a=1715
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.


Quay ống kính ngắm sang “mia trước” đọc được số đọc là b;


Nguyên lý đo cao hình học
b=1490
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.

Nguyên lý đo cao hình học
Trị giá và dấu của chênh cao hAB được tính theo công thức: hAB = a – b (6.2)
Thay số ta có: hAB = 1715- 1490
= + 0225(mm) = + 0.225(m)
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.

Nguyên lý đo cao hình học
hAB = a - b (6.2)
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.

Nguyên lý đo cao hình học
+ Nếu hAB < 0 : cao độ điểm B thấp hơn cao độ điểm A
+ Nếu hAB > 0 : cao độ điểm B cao hơn cao độ điểm A
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.

Nguyên lý đo cao hình học
Nếu độ cao tại điểm A đã biết trước là HA
Ví dụ HA = + 4.567(m);
Theo CT (6.1) độ cao tại B tính theo CT:
HB = HA + hAB (6.3)
Thay số ta có: HB = + 4.567 + 0.225 = + 4.792 (m)
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.

Nguyên lý đo cao hình học
Sổ đo thuỷ chuẩn đơn gi?n
Ngày đo: 08. 4. 2013 Người đo: Nguyễn Van Nam
Bắt đầu: 8h 00 Người ghi, tính: Nguyễn Xuân Chiến
Kết Thúc: 8h 20` Ngu?i ki?m tra: Nguy?n Van Hựng
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.
Nguyên lý đo cao hình học
Nếu A và B có độ chênh cao quá lớn hoặc cách xa nhau ta phải bố trí nhiều trạm máy, lúc này hAB là tổng các chênh cao hi của n trạm đo (nên bố trí n là chẵn)
hAB = (6.4)
a1= 1246(mm) b1= 2480(mm)
a2= 1105(mm) b2= 1223(mm)
a3= 2713(mm) b3= 0932(mm)
a4= 0748(mm) b4= 1392(mm)
Cho trước HA = + 4.485(m). Tính HB=?
Ví dụ: Đo thuỷ chuẩn giữa 2 điểm A và B cách xa nhau (n = 4)
Nguyên lý đo cao hình học
2. Đo thủy chuẩn từ giữa.
3. Đo thủy chuẩn phía trước
Nguyên lý đo cao hình học
Đặt máy thuỷ bình tại điểm A đã biết độ cao HA để đo độ cao của điểm B ở phía trước.
Cần đo chênh cao giữa hai điểm A và B
3. Đo thủy chuẩn phía trước
Nguyên lý đo cao hình học
Tại A đo chiều cao máy là i tính từ mặt mốc tới trục ngắm. Chênh cao giữa hai điểm A và B là:
hAB = i – b (6.5)
Độ cao điểm B là:
HB = HA + hAB = HA + i – b (6.6)
ĐO CAO LƯỢNG GIÁC
Nguyên lý
Ở vùng núi hiểm trở không đo được cao theo phương pháp đo cao hình học hoặc ở nơi đất dốc chênh cao lớn nếu dùng phương pháp đo cao hình học thì gặp nhiều khó khăn, tốc độ đo chậm, không kinh tế; mặt khác yêu cầu độ chính xác không cao lắm nên người ta dùng phương pháp đo cao lượng giác để đo cao.
Để xác định hiệu độ cao giữa A và B ta đặt máy kinh vĩ ở A hoặc B đặt mia ở B hoặc A đưa ống kính ngắm một điểm trên mia và tiến hành đo;
Giả sử S là khoảng cách ngang từ A đến B ; i là chiều cao máy ; l là chiều cao điểm ngắm trên mia, V là góc đứng
hAB= SAB tgV + i - l
Đo cao lượng giác được thực hiện bằng tia ngắm nghiêng của máy kinh vĩ. Thực chất của đo cao lượng giác là đo góc đứng và khoảng cách giữa các điểm cần xác định độ cao theo công thức lượng giác sẽ tính chênh cao giữa chúng .
Công thức:
Bài giảng đến đây là kết thúc! Xin chân thành cảm ơn và chúc sức khỏe Ban giám khảo, các Thầy, Cô giáo cùng toàn thể các em!