Trong xây dựng công trình, các kỹ sư xây dựng kỹ thuật, kỹ sư tư vấn và giám sát thường xuyên phải sử dụng đến tọa độ điểm. Đây chính là mấu chốt để “thu nhỏ” những công trình to lớn thành những bản vẽ chính xác. Bài viết sau đây, Đo Vẽ Nhanh sẽ giới thiệu về phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa.
Mục lục nội dung
Các hệ tọa độ trong trắc địa
Trước khi tìm hiểu về phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa, bạn cần biết các hệ tọa độ được sử dụng trong bản đồ. Một điểm trong trắc địa sẽ có những giá trị tọa độ khác nhau trên những hệ quy chiếu khác nhau.
Việc để xác định hệ quy chiếu là xác định được kích thước, hình dạng và các thông số vật lý, định vị mô hình của Trái đất sao cho phù hợp với khu vực nào đó. Một số hệ tọa độ điển hình trong trắc địa thường xuyên được áp dụng như:
Hệ tọa độ độc lập
Hệ tọa độ độc lập hay hệ tọa độ quy ước, giả định được tạo nên bởi hai đường thẳng vuông góc với nhau. Trong hệ tọa độ này được quy ước trục đứng là trùn tung ký hiệu là Y, trục ngang là trục hoành ký hiệu là X và gốc tọa độ O chính là giao điểm của hai trục. Hệ tọa độ có thể được định hướng ở trong bất kỳ mặt phẳng nào, và chọn tùy ý gốc tọa độ.
Hệ tọa độ độc lập tuy rất tiện lợi nhưng chỉ sử dụng được trong một phạm vi hẹp, tức là chỉ vài km trở lại, trong một khu vực nhỏ của mặt cầu trái đất được xem là phẳng.
Hệ tọa độ quốc gia
Đây là hệ tọa độ được áp dụng chung cho cả nước, cụ thể là hệ tọa độ VN-2000, lưới chiếu UTM đã được chính thức đưa và sử dụng thay cho HN-72, ellipsoid WGS-84. Hệ tọa độ quốc gia có thể áp dụng trong những khu vực có quy mô lớn. Bên cạnh đó, hệ WGS-84 là hệ được áp dụng nhiều trên thế giới, điển hình là trên các ứng dụng bản đồ.
Xem thêm:
Gốc tọa độ là gì và ứng dụng thực tiễn của tọa độ địa lý
Phương pháp tọa độ vuông góc các điểm trong trắc địa
Phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa được ứng dụng nhiều trong thiết kế, nhưng để có thể xác định được điểm trong trắc địa cần nắm rõ:
Giá trị tọa độ
Các bản vẽ thiết kế có giá trị tọa độ X, Y, H, trong đó các tọa độ X và Y là những giá trị giúp các định vị trí của một điểm trên mặt phẳng. H là độ cao của một điểm so với mặt chuẩn nào đó.
Mặt chuẩn này có thể là mặt nước biển trong hệ độ cao nhà nước (sea level) hoặc có thể là mặt đất trung bình của mặt bằng thi công xây dựng(ground level). Bên cạnh đó, nhiều nhà máy công trình dựa theo mặt phẳng được quy định (plan level).
Góc phương vị
Góc phương vị là một đoạn thẳng góc theo chiều kim đồng hồ hợp với hướng Bắc của trục tọa độ (hoặc đường thẳng song song) và đoạn thẳng đang xét.
Bài toán phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa
Cho một đoạn thẳng AB như hình dưới, muốn xác định được phương vị của đoạn AB, từ điểm A ta kẻ một đoạn thẳng song song với trục N và ta có được góc phương vị AB (AB như hình vẽ.
Giả sử như bạn đang đứng tại một điểm B nhìn về phía A theo nguyên tắc trên , bạn sẽ xác định được góc (BA bằng cách kẻ từ B một đường thẳng song song với trục N, tương tự như cách làm khi xác định phương vị của góc (AB. Như vậy (BA= (AB +180 độ.
Trong trường hợp điểm A đã biết trước tọa độ là (NA, EA) , bên cạnh đó cũng biết góc AB và chiều dài của cạnh SAB. Trong đó, (N và (E là tham số tọa độ của điểm B so với A, ta có công thức:
Tọa độ của điểm B sẽ được xác định theo công thức sau đây
Như vậy, bạn đã xác định tọa độ của điểm B, nhưng cần lưu ý điều kiện cần thiết để xác định được toa độ là biết được khoảng cách S và góc phương vị. Theo đó, khoảng cách S thực thế trong trắc địa có thể dùng các phương tiện đo chiều dài.
Như vậy chúng ta đã xác định được tọa độ của điểm B. Điều kiện cần thiết để xác định được tọa độ là phải biết khoảng cách S và góc phương vị . Khoảng cách S chúng ta có thể dùng các phương tiện đo chiều dài để đo. Như vậy, bằng cách áp dụng phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa, bạn có thể xác định được tọa độ điểm nào đó.
Hiện nay, các bài toán và công thức xác định đã được lập trình sẵn cài vào trong các máy tính kỹ thuật. nó theo ra hiện trường để sử dụng. Phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa sẽ được tổng hợp đầy đủ và chi tiết chỉ cần bạn sử dụng thành thạo máy tính là có thể áp dụng.
Có thể bạn quan tâm:
Khám phá 6 tọa độ những địa điểm kỳ lạ trên Google Map bí ẩn
Trên đây là các kiến thức tổng hợp liên quan đến phương pháp tọa độ vuông góc trong trắc địa. Nếu như có nhu cầu đo đạc, tư vấn kỹ thuật trắc địa hãy liên hệ đến 0963951375 để được Đo Vẽ Nhanh tư vấn và giải đáp.
