Xem mẫu
- Giáo trình đo đạc lâm nghiệp
- I H C THÁI NGUYÊN TRƯ NG I H C NÔNG LÂM
Ch biên: NGUY N THANH TI N
VŨ VĂN THÔNG, LÊ VĂN THƠ, NG TH THU HÀ, PH M M NH HÀ
GIÁO TRÌNH O C LÂM NGHI P
(Dành cho sinh viên chuyên ngành Lâm nghi p, Qu n lý tài nguyên r ng và Nông lâm
k t h p)
NHÀ XU T B N NÔNG NGHI P HÀ N I - 2008
- L I NÓI U
Th c hi n chương trình ào t o k sư lâm nghi p c a trư ng i h c Nông Lâm
Thái Nguyên, " o c lâm nghi p" là m t môn h c cơ s giúp cho ngư i h c gi i quy t
các v n th c ti n c a chuyên ngành như: qu n lý tài nguyên r ng, quy ho ch phát tri n
tài nguyên r ng, thi t kêu tr ng r ng… Ngày nay v i s phát tri n khoa h c nói chung, o
c nói riêng, công ngh GPS, GIS ã và ang ư c áp d ng vào trong o c Vi t
Nam. Nh m c p nh t và nh hư ng ngh nghi p c a sinh viên khi ra trư ng, nhóm tác
gi xin trân tr ng gi i thi u cu n giáo trình " o c Lâm nghi p ". ây là cu n sách
ư c vi t theo nh hư ng th c ti n s n xu t, i tư ng là sinh viên chuyên ngành Lâm
nghi p, Qu n lý tài nguyên r ng và Nông Lâm k t h p. Ch y u là ng d ng nh ng ki n
th c tr c a vào trong lĩnh v c c a ngành, ph c v quá trình qu n lý, s n xu t kinh
doanh Lâm nghi p ư c hi u qu .
Nhóm tác gi ư c phân công vi t các ph n c th như sau:
ThS. Nguy n Thanh Ti n - Khoa Lâm Nghi p, Trư ng HNL vi t ph n th nh t g m
chương 1; chương 2.
ThS. ng Th Thu Hà - Khoa Lâm nghi p, Trư ng HNL vi t chương 3 ph n th
hai.
ThS. Lê Văn Thơ - Khoa Tài nguyên & Môi trư ng, Trư ng HNL vi t chương 4
ph n th hai.
ThS. Ph m M nh Hà - Vi n i u tra quy ho ch r ng B c Trung B vi t chương 5
ph n th hai.
ThS. Vũ Văn Thông - Khoa Lâm nghi p, Trư ng HNL vi t chương 6 ph n th
hai.
Trong quá trình biên so n giáo trình này, chúng tôi luôn nh n ư c nh ng ý ki n
óng góp c a H i ng khoa h c Nhà trư ng, c a các th y cô giáo khác, nhưng ch c
ch n không th tránh kh i nh ng thi u sót. Chúng tôi r t mong nh n ư c nh ng ý ki n
óng góp quý báu c a c gi giáo trình ư c hoàn thi n hơn l n tái b n sau.
Nhóm tác gi
- M TS T ,C MT VI T T T TRONG GIÁO TRÌNH O C LÂM
NGHI P
HNL:
GPS:
GIS:
UTM:
ÔTC:
ÔDB:
HVN:
D1.3:
DT:
- Ph n th nh t CƠ S KHOA H C C A O C
- Chương 1 GI I THI U CHUNG
1.1 KHÁI QUÁT V MÔN H C
1.1.1. Khái ni m v o c
o c là m t môn khoa h c chuyên nghiên c u v hình d ng kích thư c qu t và
cách bi u th m t ph n hay toàn b b m t qu t lên m t ph ng dư i d ng b n và s
li u theo m t quy lu t toán h c.
o c có m i quan h m t thi t v i m t s môn khoa h c khác như toán h c, v t lý
h c, thiên văn h c...
1.1.2. i tư ng c a môn h c
o c lâm nghi p là m t môn h c n m trong h th ng các môn khoa h c tr c a.
Vi c ng d ng các ki n th c o c vào s n xu t, kinh doanh lâm nghi p òi h i môn h c
t p trung vào i tư ng sau:
-Ki n th c v b n h c: ây là i tư ng quan tr ng c a môn o c lâm nghi p,
b i m i ho t ng s n xu t kinh doanh hay qu n lý ngu n tài nguyên r ng u ph thu c
r t l n vào ki n th c b n . c bi t trong i u tra r ng, quy ho ch r ng, thi t k tr ng
r ng và i u tra a d ng sinh h c…
-M t s d ng c o c cơ b n: ti n hành o c chuy n t i lên b n , trong
khuôn kh môn h c, ch y u quan tâm t i a bàn ba chân, thư c o dài, máy nh v toàn
c u (GPS), máy o di n tích và các công c ơn gi n khác hi n ang dùng trong s n xu t
lâm nghi p.
-Di n tích r ng và t r ng: Môn h c ch y u t p trung nghiên c u phương pháp mô
t di n tích r ng và t r ng lên b n , là cơ s khoa h c cho công tác qu n lý và phát
tri n ngu n tài nguyên r ng b n v ng.
-Ngư i h c: Xác nh môn h c này dùng cho sinh viên chuyên ngành lâm nghi p
nên ch y u là ng d ng các ki n th c cơ b n c a tr c a vào trong lĩnh v c c a ngành,
không i chuyên sâu vào lĩnh v c tr c a.
1.1.3. Nhi m v c a môn h c
Môn o c lâm nghi p khá r ng b i nh ng ki n th c cơ b n c a tr c a, tuy nhiên
môn h c này ch t p trung vào nghiên c u m t s nhi m v cơ b n sau:
-Cơ s khoa h c c a o c: Chuyên nghiên c u v qu t, b m t qu t và các
phương pháp bi u di n chúng lên b n . c bi t quan tâm t i nh ng nh hư ng c a
cong qu t n các k t qu o c.
- o c ngoài th c a: ây là khâu v t v nh t c a quá trình o c, vi c ng ng
lý thuy t vào trong th c ti n s n xu t òi h i ngư i h c c n hi u rõ lý thuy t, v n d ng
- các thao tác trên máy móc, d ng c o úng yêu c u.
-Thi t k và biên t p b n : ây là i tư ng quan tr ng c a môn h c, sau khi o
c ngoài th c a xong, vi c thi t k và biên t p b n là khâu quan tr ng c a o c.
-In b n : Nghiên c u cho ra các s n ph m b n chuyên môn ph c v cho ngành,
áp ng m c ích s d ng (B n hi n tr ng r ng; B n l p a; B n thi t k tr ng
r ng... ).
-Qu n lý và khai thác b n lâm nghi p: B n lâm nghi p sau khi ã hoàn thành
vi c qu n lý và khai thác hi u qu b n là vi c làm c n thi t áp ng quá trình s n xu t
lâm nghi p Hi n nay, h u h t b n ư c chuy n hoá dư i d ng b n s nên vi c qu n
lý và khai thác tr nên thu n l i và ti n ích hơn r t nhi u.
1.1.4. Lư c s phát tri n c a môn h c
Cùng v i s phát tri n chung c a xã h i, môn h c o c nói chung c bi t là khoa
h c tr c a ã ra i t r t lâu, tuy nhiên ngày nay vi c ng d ng chuyên sâu vào t ng
lĩnh v c c th l i càng nhi u. Lâm nghi p là m t ngành k thu t có m i quan h m t thi t
v i chuyên môn o c. Nhìn l i l ch s ra i c a môn Tr c a nói chung, chúng ta có
th sơ lư c như sau:
B n thân o c nguyên g c ch Hy L p là "Geodaisia" nghĩa là "S phân chia t
ai". Như v y, có th th y môn h c o c ã có t r t lâu, ra i xu t phát t nhu c u
th c ti n c a con ngư i. Môn o c ra i cùng v i s ra i và phát tri n c a xã h i loài
ngư i. Khi loài ngư i m i xu t hi n cu c s ng ch y u d a vào t nhiên nên o c còn
thô sơ, nhưng sau ó s phát tri n c a xã h i cùng v i s ti n b c a khoa h c k thu t thì
vi c ng d ng o c và b n vào cu c s ng ngày càng sâu r ng.
-Trư c Công Nguyên, ngư i Ai C p c i ã s d ng o c phân chia t ai
canh tác.
-Th k 1 1 - 12 nư c Nga ã o dài và phân chia t ai.
Th k 16, nhà toán h c Mec-ca-tơ, ngư i Pháp ã ưa ra m t phương pháp bi u
di n qu t sang m t ph ng ít b bi n d ng g i là phép chi u hình tr ng.
Th k 1 8, nhà bác h c ơ-lăm-bơ-rơ ã ti n hành o chi u dài kinh tuy n i qua
Paris và ông ã tính ư c 1 m = 1/ 40.000.000 kinh tuy n i qua Paris.
n th k 19, Gau-xơ ngư i c ã ra lý thuy t s bình phương nh nh t và
phép chi u hình tr ngang
n th k 20, v i s phát tri n m nh c a khoa h c, ngư i ta ã tính ư c chính
xác nh t kích thư c qu t. c bi t, khoa h c vi n thám ngày nay ã ưa khoa h c o
c lên m t t m cao m i, ngày càng tr nên ph bi n và thông d ng.
- • Vi t Nam
Ngay t khi thành l p nhà nư c âu L c, vi c xây ng thành C Loa quanh co xoáy
hình trôn c th hi n nhân dân ta ã có ki n th c v o c.
Năm 1467, Vua Lê Thánh Tông ã cho ngư i i kh o sát s ng núi kh p nơi l p
b n và n năm 1469 ã v ư c b n th i "H ng c".
Trong kháng chi n ch ng Pháp, công tác o c c a ta ch y u ph c v qu c phòng.
"B n - ư c coi là ôi m t c a quân i" B n nghiên c u th c a, ph n ánh tình
hình chi n u và b trí các chi n d ch.
-Năm 1959, "C c o c b n " ư c thành l p. o c ư c ng d ng r ng rãi
h u h t các ngành trong ó có ngành lâm nghi p. B i r ng cho chúng ta giá tr v kinh
t xã h i và c bi t là môi trư ng.
-Ngày nay v i s phát tri n m nh m c a khoa h c công ngh , toàn c u hoá thông
tin, trư c s h i nh p c a t nư c v i các nư c trên th gi i. o c nư c ta ã bư c t i
m t t m cao m i b ng nh ng công ngh m i như nh v tinh, nh hàng không, h th ng
nh v toàn c u (GPS), h thông tin a lý (GIS)... và nhi u trung tâm, v , vi n chuyên
nghiên c u v lĩnh v c o c ã ra i, áp ng òi h i th c ti n.phát tri n xã. h i c a
nư c ta.
1.2. QU T VÀ CÁCH BI U TH
1.2.1. Hình d ng, kích thư c qu t
1.2.1.1. Hình d ng qu t
T trư c n nay ã có r t nhi u quan i m khác
nhau v hình d ng qu t. Khi con ngư i m i xu t
hi n, khoa h c k thu t chưa phát tri n, b ng nh ng
nh n th c c m tính ngư i ta cho r ng qu t có d ng
ph ng (hình vuông, hình tròn, hình ch nh t...). Sau này
do s phát tri n c a khoa h c k thu t thì quan ni m
trên b bác b và ngư i ta cho r ng qu t là m t d ng
kh i g n gi ng v i hình c u, i u này ư c th hi n
nh ng suy lu n và th c ti n sau:
+ Khi quan sát hi n tư ng nguy t th c (nhìn th y hình
nh trái t trên m t trăng) có d ng hình tròn.
+ Khi quan sát con tàu.t b bi n ngư i ta nhìn th y
phía mũi tàu trư c, sau ó m i nhìn th y con tàu ho c ngư c l i khi quan sát vào b bi n
t con tàu ngư i ta nhìn th y r ng tre, mái nhà d n d n m i nhìn th y b bi n.
+ Vào th k 15, Cô-lôm-bô phát hi n ra châu M
+ Vào th k 16, Magenlang là ngư i làm sáng t quan i m qu t có d ng hình c u
b ng vi c i vòng quanh th gi i.
+ Ngày nay quan i m v trái t có d ng hình c u càng ư c sáng t nh vào nh ng nh
- ch p qu t t con tàu vũ tr , cách trái t t 300 n 500 km.
Nhưng th c t cho chúng ta th y trái t có b m t t nhiên h t s c ph c t p v m t
hình h c và không th bi u th nó b i m t quy lu t xác nh. Hình d ng trái t ư c hình
thành và b chi ph i b i hai l c ch y u: L c h p d n t o nên d ng hình c u và l c ly tâm
t o nên d ng elipxôit c a trái t. bi u di n hoàn ch nh v hình d ng c a trái t trong
o c, b m t th c c a trái t ư c thay b ng m t m t Geoit (m t thu chu n). Ngoài ra
hình d ng qu t còn nh hư ng b i tr ng l c, s phân b không ng u c a v t ch t
có t tr ng khác nhau trong l p v trái t làm cho b m t Geoit bi n i ph c t p v m t
hình h c. M t khác, do v t ch t v trái t phân b không ng u nên tr ng l c có
hư ng v nơi v t ch t n ng.
Tóm l i, b m t qu t không ph i là b m t úng toán h c, nó ch là m t san có c a
chính trái t Trong th c ti n c a khoa h c o c và b n , ti n cho vi c gi i các bài
toán o c, ngư i ta l y m t elipxôit tròn xoay có hình d ng và kích thư c g n gi ng m t
Geoit, làm b m t toán h c thay cho b m t Geoit g i là elipxôit Trái t.
1 2.1.2. Kích thư c qu t
Nhìn chung, b m t c a t r t ph c t p, tuy nhiên các nhà nghiên c u v trái t ã
tìm ra nh ng thông s quan tr ng v trái t. Kích thư c qu t ư c tính như sau:
Bán kính trung bình c a trái t: 6.371,16 km.
S chênh cao gi a nơi cao nh t và th p nh t kho ng 20 tim. nh núi cao nh t th
gi i là nh Everest (thu c dãy Hymalaya) cao 8.848 mét, nơi th p nh t là Marian (Thái
Bình Dương) sâu 11.022 mét. Tuy nhiên, s chênh l ch này không áng k so v i ư ng
kính trái t. i v i Vi t Nam, nh núi cao nh t là nh Phanxipăng cao
Bán kính trung bình c a trái t: 6.371,16 km.
dài vòng kinh tuy n: 40.008,5 km.
Chu vi xích o: 40.075,7 km.
Di n tích b m t qu m: 510.106 km2.
Th tích trái t: 1.083 x 109km3
T tr ng trung bình: 5.515 kg/m3
Tr ng lư ng c a trái t: 5,977 x 1021 t n.
Di n tích i dương chi m: 71% b m t trái t.
nghiêng trái t: 23,4392810
- 3.143 mét (thu c dãy Hoàng Liên Sơn - Sa Pa- Lào Cai).
Trong m t s trư ng h p, ngư i ta coi qu t có d ng hình c u và có bán kính hình
c u R ≈ 6.371,16 km. T ây ngư i ta tính ư c chu vi qu t theo ư ng xích o x p x
40.000 km.
D a trên các k t qu nghiên c u, o c, tính toán nhi u l n vào năm 1964 H i thiên
văn qu c t ã ghi nh n các s li u trung bình sau dây:
a = 6378,16 km (bán kính trung bình xích o)
b = 6356, 78 km (bán kính trung bình a c c)
d t:
nư c ta các t s a, b, k c a F.N Kraxovski ư c dùng làm tr s chính xác trong
o c. Vì tr s d t k c a elipxôit trái t r t nh nên trong trư ng h p o c khu v c
nh , chính xác th p và i v i m t s tính toán trong b n h c, có th coi trái t như
m t kh i c u có bán kính g n trùng v i tr c quay c a trái t.
1.2.2. M t thu chu n và cao
xác nh ư c chênh cao hay s l i lõm c a b m t trái t, ngư i ta ph i xác
nh chúng v i m t i m làm cơ s ó chính là m t thu chu n.
1.2.2.1. M t thu chu n
• Khái ni m
M t thu chu n là m t nư c bi n trung
bình yên tĩnh nhi u năm, kéo dài xuyên qua
các l c a và h i o t o thành m t m t
cong khép kín g i là m t nư c g c (m t thu
chu n).
M t thu chu n g c c a Vi t Nam ư c
l y m t nư c bi n trung bình, yên tĩnh Hòn
D u - Sơn - H i Phòng.
- • Tính ch t m t thu chu n
T i m i i m trên m t thu chu n g c phương c a pháp tuy n trùng v i phương c a
dây d i.
T i m t th y chu n g c có cao là 0 mét. i m n m phía trên m t thu chu n g c
có cao là dương (+), i m n m phía dư i m t thu chu n g c có cao là âm (-).
M i Qu c gia ch n m t m t thu chu n riêng.
• M t thu chu n gi nh
M t thu chu n gi nh là nh ng m t song song v i m t thu chu n g c. Như v y,
có vô s m t thu chu n gi nh như m t ao h , m t sân, m t sàn nhà. i u quan tr ng
hơn c là m t thu chu n gi nh có tính ch t tương t m t thu chu n g c.
1.2.2.2. cao
• cao tuy t i
cao tuy t i c a m t i m A b t kỳ trên b m t qu t là kho ng cách t i m
ó theo phương dây d i t i m t thu chu n g c. cao thư ng ký hi u là H và ư c tính
b ng mét.
• cao tương i
cao tương i c a m t i m A b t kỳ trên b m t qu t là kho ng cách t i m
ó theo phương dây d i t i m t thu chu n gi nh. cao thư ng ký hi u là H ' và ư c
tính b ng mét.
1.3. M T S PHÉP CHI U TRONG O C
1.3.1. Khái ni m và c i m phép chi u
Khi thành l p b n ph i bi u di n m t Elipxôit (hay m t c u) lên m t ph ng. Trong
khi bi u di n ph i t i u ki n các ư ng t a trong m i quan h t a m t elipxoit
hay m t c u (t a a lý, t a c c) ư c d ng theo m t quy lu t toán h c nh t nh.
Mu n th ta ph i s d ng phép chi u b n . Phép chi u b n là phép chi u hình kinh
tuy n, vĩ tuy n t m t Elipxôit lên m t ph ng b ng phương pháp toán h c.
Phép chi u hình b n xác nh s tương ng i m gi a b m t elipxôit quay (ho c
m t c u) và m t ph ng. Có nghĩa là m i i m trên m t elipxôit quay có t a φ và λ ch
tương ng v i m t i m trên m t ph ng có t a vuông góc X và Y ho c có t a ph ng
khác. Gi a to vuông (X và Y) và t a a lý (φ và λ) tương ng có quan h hàm s ,
xác nh b i phương trình:
X = f1(φ, λ)
Y = f2(φ, λ)
- Phương trình này g i là phương trình chi u. Phương trình chi u ph i th a mãn i u
ki n f1 và f2 là các hàm liên t c và ơn tr trong mi n bi n thiên c a φ và λ. Phương trình
chi u có nhi u d ng, nên có nh ng phép chi u khác nhau. M i phép chi u cho ta m t cách
bi u th các ư ng kinh tuy n và vĩ tuy n c a m t Elipxôit lên m t ph ng khác nhau M ng
lư i kinh, vĩ tuy n ư c bi u th trên m t ph ng g i là lư i chi u b n hay lư i b n .
1.3.2. Phân lo i các phép chi u
Toán b n phân lo i các phép chi u b n d a vào các c tính sai s , chi u hình,
m t hình h c h tr khi chi u và v trí t b m t chi u v i tr c qu a c u
-Căn c vào c tính sai s chi u hình, phân bi t ra các phép chi u b n sau:
Phép chi u ng góc: là phép chi u m b o tính. ng d ng trên qu ac uv i
hình trên b n i. Hai i u ki n cơ b n c a tính ng góc là: góc trên qu a c u ư c gi
nguyên trên b n và t l dài t i m t i m trên b n ch ph thu c vào v trí c a nó.
Phép chi u ng di n tích: c tính c a phép chi u này là t l di n tích m i nơi trên
b n không b thay i. T c là di n tích c a vòng tròn nh vô h n trên qu a c u b ng
di n tích bi u hi n c a nó trên b n tính theo t l nhưng có d ng d p. Do v y tính ng
góc và ng di n tích không th t n t i trong m t phép chi u.
Phép chi u ng kho ng cách: Phép chi u này cho phép t l chi u dài không i,
không có sai s theo m t trong nh ng hư ng chính (theo hư ng kinh tuy n ho c hư ng vĩ
tuy n).
-D a theo m t chi u hình h tr
Phép chi u hình phương v : ó là phép chi u mà b m t hình h c h tr là m t
ph ng ti p xúc ho c c t qu a c u (kh i elipxôit Trái t).
- Phép chi u hình nón (hình 1-03b): là phép chi u mà b m t hình h c h tr là m t
nón, ti p xúc ho c c t qu a c u.
Phép chi u hình tr (hình 1-03a): M t hình h c h tr là m t hình tr , ti p xúc ho c
c t qu a c u.
-Căn c theo v trí c a m t chi u hình h tr v i tr c c a qu a c u có các phép
chi u sau:
Phép chi u th ng (còn g i là phép chi u ng): Tr c c a các m t chi u (m t ph ng,
m t nón, m t tr ) trùng v i tr c quay c a qu a c u.
Phép chi u ngang (còn g i là phép chi u xích o): i v i phép chi u phương v ,
m t chi u hình h tr ti p xúc m t i m hay m t ư ng b t kỳ trên xích o. phép
chi u hình nón và phép chi u hình tr , tr c c a m t nón và m t tr n m trong m t ph ng
xích o, vuông góc v i tr c quay c a qu a c u.
Phép chi u nghiêng: phép chi u phương v , m t ph ng (m t chi u) ti p xúc v i qu
a c u t i m t i m nào ó gi a xích o và c c. i v i phép chi u hình nón và phép
chi u hình tr , tr c c a m t nón ho c m t tr có v trí nghiêng so v i m t ph ng xích o...
1.3.3. M t s chép chi u dùng Vi t Nam
1.3.3.1. Phép chi u b n Bonne
thành l p các b n chuyên , trong ó có các b n t nhiên, dân cư, kinh t -
xã h i Vi t Nam, chúng ta c n ph i bi t c i m c a các lư i chi u dùng cho b n
Vi t Nam, vì các lo i b n này thư ng ư c dùng làm b n n n cho các b n
chuyên . T u th k 20, ngư i Pháp ã l a ch n ng d ng Elipxôit quy chi u Clark,
phép chi u Bonne, i m g c t a C t c Hà N i, xây d ng i m lư i t a ph trùm
toàn ông Dương.
Lư i chi u Boune là lư i chi u hình nón gi không có sai s v di n tích. Lư i chi u
Bonne dùng s li u Elipxoit như sau: a = 6.378.249 m, b = 6.356.515 m, s li u này do
Clark tìm ra năm 1880. Các t l cơ b n c a b n 1:25.000. ng b ng, 1:000.000,
1:400.000 cho toàn b ông Dương. H kinh tuy n vĩ tuy n tính theo ơn v Grat (vi t t t
là G, m t vòng tròn b ng 400Grat). Kinh tuy n kh i u λo tính t kinh tuy n qua Paris
(Th ô c a nư c Pháp). Kinh tuy n gi a (kinh tuy n chính) c a bán o ông Dương là
115G. G c to cách giao i m c a kinh tuy n gi a và vĩ tuy n chu n 500 km v phía
ông và 1000 km v phía Nam. i v i bán o ông Dương trư c ây thư ng ư c s
d ng phép chi u này, nhưng nhi u nư c khác trên th gi i thì phép chi u Bonne ít ư c
s d ng
1.3.3.2. Phép chi u Gauss
Phép chi u Gauss là phép chi u hình tr ngang gi a góc. Th k 19 nhà toán h c
Gauss ã ra phép chi u hình b n , ư c g i là phép chi u Gauss. Theo phép chi u
- 0
Gauss, qu t ư c chia ra làm 60 múi, m i múi 6 và ánh s th t t Tây sang ông
tính t kinh tuy n g c i qua ài thiên văn Greenwich (London) nư c Anh
0 0
Ví d : Múi s 1 có kinh t 0 -6
0
Múi s 30 có kinh t 1740 - 180
0 0
Múi s 31 có kinh t 180 - 174 T
0 0
Múi s 60 có kinh t 6 T- 0
M i múi ư c chia thành hai ph n u nhau i x ng qua kinh tuy n gi a (kinh
tuy n tr c).
t qu t n i ti p trong hình tr ngang có bán kính b ng bán kính qu mL y
tâm chi u là tâm O c a qu t, l n lư t chi u t ng múi lên m t tr theo phép chi u xuyên
tâm Sau ó c t m t tr theo hai ư ng sinh KK' r i tr i thành m t ph ng ta ư c hình
chi u c a 60 múi. M t ph ng này ư c g i là m t chi u hình Gauss.
Như v y phép chi u Gauss ã bi u th m t c u liên t c thành m t ph ng b bi n d ng
và t gãy v hai phía B c và Nam c c. Kinh tuy n gi a c a múi chi u ti p xúc hoàn toàn
v i m t tr nên hình chi u c a nó trên m t ph ng là o n th ng có chi u dài ư c gi
nguyên như trên m t c u và vuông góc v i hình chi u c a xích o. Hình chi u c a các
kinh tuy n khác u là nh ng cung cong b bi n d ng chi u dài quay b lõm v phía kinh
tuy n gi a. Hai kinh tuy n bên ngoài cùng c a múi b bi n d ng chi u dài l n nh t. Hình
chi u c a xích o cũng là o n th ng vuông góc v i kinh tuy n gi a nhưng chi u dài c a
nó b bi n d ng. Hình chi u c a các vĩ tuy n là nh ng cung cong ư c bi n d ng chi u dài
quay b lõm v phía hai c c và i x ng nhau qua xích o. Hình chi u c a kinh tuy n
gi a và xích o ư c ch n làm h tr c t a ph ng vuông góc Gauss ư c s d ng trong
tr c a Khác v i h t a vuông góc các, trong h
này ch n tr c tung là OX, tr c hoành là OY.
Trong ph m vi múi chi u Gauss, các góc không b
bi n d ng nên còn g i là phép chi u ng góc, hình
chi u các kinh tuy n và vĩ tuy n giao nhau 900. Di n
tích c a múi chi u Gauss l n hơn trên m t c u. bi n
d ng v chi u dài và di n tích tăng t kinh tuy n gi a
v phía hai kinh tuy n và gi m t phía xích o v hai
c c. Công th c g n úng bi u th bi n d ng v chi u
dài gi a hai i m a và b trên múi
chi u hình là: Trong ó:
- -dab: dài Cung ab trên
m tc u
-Sab: dài ab tương ng trên
m t ph ng Gauss
yab = yb - ya: S gia hoành gi a hai i m a và b trong h t a vuông góc
Gauss.
- R: Bán kính qu t
T công th c trên ta th y, n u các i m n m d c trên kinh tuy n gi a (trên tr c OX)
y = 0, S = 0 còn càng xa kinh tuy n gi a S càng tăng theo chi u dài S. T s k g i là
t l chi u, kinh tuy n gi a múi có k = 1.
Lãnh th Vi t Nam theo phép chi u hình Gauss ch y u n m trong ph m vi múi
chi u th 18, m t ph n mi n Trung t à N ng n Bình Thu n và Hoàng Sa thu c múi
th 19, m t ph n qu n o Trư ng Sa thu c múi chi u th 20. Phép chi u hình Gauss
ư c Kruger phát tri n và hoàn ch nh nên còn ư c g i là phép chi u hình Gauss Kruger.
1.3.3.3. Phép chi u UTM
Phép chi u b n UTM (Universal Transverse Mercator) cũng ư c th c hi n v i
tâm chi u là tâm qu t và v i t ng múi 60, nhưng khác phép chi u Gauss. gi m s
bi n d ng v chi u dài và di n tích, UTM s d ng hình tr ngang có bán kính nh hơn bán
kính trái t, nó c t m t c u theo hai ư ng cong i x ng và cách kinh tuy n gi a kho ng
± 180km. Kinh tuy n gi a n m phía ngoài m t tr còn hai kinh tuy n biên n m phía trong
m t tr .
- Như v y hai dư ng cong c t m t tr không b bi n d ng chi u dài (k = 1), t l chi u
c a kinh tuy n gi a múi nh hơn 1 (k - 0,9996) còn trên lãnh tuy n biên t l chi u l n
hơn 1. Phép chi u hình UTM cũng là phép
chi u hình tr ngang gi góc, bi n d ng
v chi u dài và di n tích l n nh t ông giao
nhau gi a xích o v i kinh tuy n gi a và
t i hai kinh tuy n biên. Các i m n m phía
trong dư ng c t m t tr thì bi n d ng
mang d u âm (-), phía ngoài là d u dương
(+).
Như v y, so v i phép chi u hình
Gauss, phép chi u UTM có ưu i m và
bi n d ng ư c phân b u hơn và có tr s
nh hơn nhưng khi x lý s li u l i r t ph c
t p (b i trong m t múi các vùng khác nhau
ho c khi xét trong m t vùng bi n d ng
mang d u âm, dương khác nhau).
1.3.4. M t s h t a dùng rong o c
1.3.4.1. H t a a lý
H to a lý c a qu t ư ct o
b i m t ph ng xích o và m t ph ng ch a
kinh tuy n g c. Trư c khi nghiên c u cách
bi u di n v trí i m trên m t t ta c n
ph i bi t m t s y u t c a qu t bao
g m Kinh tuy n, Vĩ tuy n, Xích o.
• Kinh tuy n
Là giao tuy n c a m t ph ng ch a
tr c quay qu t v i b m t qu t.
N u coi qu t là hình c u thì kinh tuy n n i t c c B c n c c Nam. Nói chung
các kinh tuy n là nh ng cung có dài b ng nhau.
Như v y có r t nhi u kinh tuy n trong ó ngư i ta ch n ư ng kinh tuy n i qua ài
thiên văn Greenwich Th ô Luân ôn c a Anh làm kinh tuy n g c (Prime meridian).
0 0
Ch n kinh ó là 0 , t ây ngư i ta ánh s các kinh tuy n cách nhau 1 v hai phía
trái và ph i c a kinh tuy n g c. V phía ông (ph i) g i là anh tuy n ông, v phía Tây
(trái) g i là kinh tuy n Tây.
• Vĩ tuy n
- Vĩ tuy n qu t là giao tuy n gi a các m t ph ng vuông góc v i tr c quay qu t
v i b m t qu t. Như v y, s có vô s vĩ tuy n khác nhau và nó là nh ng ư ng tròn
khác nhau gi m d n v hai c c. Vĩ tuy n l n nh t g i là ư ng xích o. T xích o vé
m i c c có 90 vĩ tuy n. T xích o v c c B c g i là vĩ tuy n B c, t xích o v c c
Nam g i là vĩ tuy n Nam.
Như v y h t a a lý bao g m kinh và vĩ:
Kinh a lý: Kinh a lý c a m t i m b t kỳ n m trên m t t là góc nh di n
hơn b i m t ph ng ch a kinh tuy n g c và m t ph ng ch a kinh tuy n i qua i m ó.
Kinh thư ng dư c ký hi u là λ
0
chúng có giá tr bi n thiên t 0 n
0 0 0
180 ông và t 0 n 180 Tây.
Kinh a lý c a m t i m
thư ng ư c chia thành kinh
ông (n m bên ph i kinh tuy n g c)
và kinh Tây (n m bên trái kinh
tuy n g c)
Vĩ a lý: Vĩ a lý c a m t
i m b t kỳ nào ó trên m t t là
góc hơn b i ư ng dây d i d qua
i m ó v i m t ph ng xích o.
0 0 0
Vĩ thư ng ư c ký hi u là φ, chúng có giá tr bi n thiên t 0 n 90 B c và t 0 n
0
90 Nam. Vĩ a lý ư c chia thành vĩ
B c (n m trên ư ng xích o) và vĩ Nam
(n m dư i xích o).
Ví d : T a a lý c a i m
M:
0 B
φ = 21 25' 30"
0
λ = 105 52' 33"
Lưu ý: Vi t Nam n m hoàn toàn trên bán
c u B c và phía ông kinh tuy n g c nên t t
c các i m trên nư c ta u có vĩ B c và
kinh ông. Trên các t b n a hình,
m ng lư i kinh tuy n, vĩ tuy n và t a a
lý ư c ghi góc khung c a t b n .
- 1.3.4.2. H t a vuông góc ph ng
Trong h loa vuông góc Gauss ngư i ta l y tr c X trùng v i kinh tuy n gi a và
chi u dương hư ng lên phía B c, tr c Y trùng hư ng xích o và có chi u dương hư ng
sang phía ông. i a s các nư c n m B c bán c u.
Trong h t a vuông góc
Gauss vì i b ph n các nư c n m B c bán c u nên X > 0 còn Y lúc dương, lúc
âm. Vì v y Y luôn luôn dương ngư i ta d ch chuy n tr c OX sang phía Tây 500 km,
khi ó chúng la s ư c h tr c t a X'O'Y. ây g i là h tr c Gauss th c
d ng.
Theo phương pháp chi u b n Gauss,
elipxôit qu t t ng quát ư c phân thành 60
0 0
múi 6 ho c 120 múi 3 v i s hi u các múi t
1, 2, 3,… n 60 ho c 1, 2, 3,.... n 120 t
kinh tuy n g c qua ài thiên văn Greenwich
sang ông Kinh tuy n gi a c a m i múi g i là
kinh tuy n tr c ho c kinh tuy n trung ương.
Hình nh các múi 60 và múi 30 v i các kinh
c a kinh tuy n tr c và hình nh xích o trên
m t ph ng chi u Gauss như hình 1- 09.
M i múi chi u là m t h t a vuông góc
ph ng Gauss. M i h này là h t a vuông
g c có tr c X là kinh tuy n tr c c a múi ó,
chi u dương hư ng lên B c và tr c Y là xích
o, chi u
0
dương hư ng sang ông. Trong múi 6 hai i m mép múi trên ư ng xích o là hai i m
xa kinh tuy n tr c nh t, có tung l n nh t v tr s tuy t i là 334 km. Do ó, tránh
tung âm ta d ch tr c hoành X v phía Tây 500 km (Hình1-10).
Nghĩa là ta c ng thêm 500km vào tung và trư c tr s tung m i ta ghi thêm s
th t múi. C th tung quy ư c ư c tính theo công th c:
Yqui ư c = n. 1000.000 m + 500.000 m + yth c
Ví d : M t i m phía Tây kinh tuy n tr c, múi th 18 có Yth c = - 86.250 mét thì
Yquy ư c s là: 18.000.000 + 500.000 - 86.250 = 18.413.750 m.
- 1 3.4.3. M t s H t a dùng Vi t Nam
- V d u
c a hoành nư c ta và các nư c khác B c bán c u chúng luôn luôn dương. Phương pháp
chi u b n UTM cũng dùng h t a vuông góc ph ng Gauss, ch khác là v i cùng m t
i mt a UTM nh hơn t a Gauss do nh ng i m khác nhau gi a hai phương pháp
chi u nói trên • H t a HN-72 Chúng ta bi t t nh ng năm 1959 n năm 1966, v i s
giúp c a các chuyên gia Trung Qu c, chúng ta ã xây d ng ư c h th ng lư i t a
Nhà nư c h ng 1 và II ph kín lãnh th mi n B c Vi t Nam. H quy chi u ư c l a ch n là
h th ng chung cho các.nư c xã h i ch nghĩa v i Elipxôit Kraxopsky có các y u t chính
sau:
Bán tr c l n: a = 6.378:425,000 mét.
d p k = 1:298,3.
i m g c l i ài Thiên văn Pun-kô-vơ (Liên Xô cũ)
Lư i chi u t a ph ng Gauss - Knuger
H t a ư c chuy n t i Vi t Nam thông qua lư i t a Qu c gia Trung Qu c.
Năm 1972 Chính ph quy t nh công b h quy chi u và H t a qu c gia có tên là h
Hà n i-72 và vi t t t HN-72 dùng th ng nh t chung trong c nư c. Sau khi gi i phóng
mi n Nam ư c C c o c ti p t c phát tri n chúng vào mi n Nam
• H to VN - 2000
Ngày nay v i s phát tri n m nh m c a khoa h c, o c ph i h i nh p qu c t , vì
v yh t a HN-72 không còn áp ng ư c nhu c u k thu t mà th c t yêu c u vì:
Vi t Nam có l ch gi a mô hình Toán h c và mô hình V t lý c a trái t quá l n,
do ó bi n ng l n, làm gi m chính xác lư i t a và b n .
Không phù h p cho áp d ng công ngh GPS (Global Posltioning System) vào trong
o c. Gây khó khăn khi x lý k t qu o lên b n .
Khó liên k t v i d li u Qu c t như phân nh ranh gi i qu c gia, ranh gi i không
ph n hàng không...
nguon tai.lieu . vn
