Chương 1: TRÁI ĐÁT VÀ CÁCH BIỂU THỊ MẶT ĐẤT

Hình dạng Bề mặt trái đất có diện tích S ≈ 510,2 triệu km2. Trong đó: Đại dương chiếm 71% Lục địa chiếm 29% Là mặt gồ ghề, lồi lõm; chỗ cao nhất +8882m (đỉnh Hymalaya), chỗ thấp nhất -11032m (hố Marian ở Thái Bình Dương, gần Philippines) Đầu thế kỷ 20 (Listinger – Đức), đưa ra khái niệm mặt Geoid và dùng mặt này để biểu thị bề mặt trái đất Mặt Geoid : là mặt nước biển trung bình yên tĩnh, kéo dài xuyên suốt qua các lục địa hải đảo tạo thành một mặt cong khép...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 1: TRÁI ĐÁT VÀ CÁCH BIỂU THỊ MẶT ĐẤT Chương 1:TRÁI ĐÁT VÀ CÁCH BIỂU THỊ MẶT ĐẤT GV: Đào Hữu Sĩ Khoa Xây dựng NỘI DUNG CHƯƠNG 1• Hình dạng - kích thước trái đất và cách biểu thịmặt đất• Các hệ tọa độ - độ cao• Khái niệm về bản đồ• Phân mảnh và đánh số hiệu bản đồ §1.1 HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC TRÁI ĐẤT1.1.1 Hình dạng Bề mặt trái đất có diện tích S ≈ 510,2 triệu km2. Trong đó: Đại dương chiếm 71% Lục địa chiếm 29% Là mặt gồ ghề, lồi lõm; chỗ cao nhất +8882m (đỉnh Hymalaya), chỗ thấp nhất -11032m (hố Marian ở Thái Bình Dương, gần Philippines) Đầu thế kỷ 20 (Listinger – Đức), đưa ra khái niệm mặt Geoid và dùng mặt này để biểu thị bề mặt trái đất Mặt Geoid : là mặt nước biển trung bình yên tĩnh, kéo dài xuyên suốt qua các lục địa hải đảo tạo thành một mặt cong khép kín (Mặt Geoid còn được gọi là mặt thủy chuẩn lục địa, hay mặt nước gốc trái đất)Hình ảnh trái đất chụp từ vệ tinhMặt Geoid được dùng làm mặt quy chiếu của hệ thống độcaoMặt Geoid có đặc tính: + Mặt Geoid không phải là mặt toán học + Tại mỗi điểm trên mặt Geoid đều vuông góc vớiphương của đường dây dọi tại điểm đó.1.1.2 Kích thước. Do mặt Geoid không phải là mặt toán học, nên khitính toán - biểu diễn kích thước Trái đất chúng ta phảidùng bề mặt khác gần trùng với Geoid và phải là mặttoán học, đó là mặt Ellipsoid trái đất (Gọi tắt làEllipsoid), cần thoả mãn: - Tâm Ellipsoid trùng với tâm Geoid - Mặt phẳng xích đạo Ellipsoid trùng với mặt phẳng xích đạo Geoid - Thể tích Ellipsoid trái đất = thể tích Geoid - Tổng bình phương chênh cao từ mặt Ellipsoid tới mặt Geoid là nhỏ nhất ([h2] =min)Đặc điểm của Ellipsoid: - Ellipsoid là một mặt biểu diễn được bằng phương trình toán học và hầu hết mọi tính toán Trắc địa thực hiện trên mặt này (gọi là Mặt quy chiếu) - Tại mỗi điểm, bề mặt Ellipsoid luôn vuông góc với phương pháp tuyến.Đặc trưng cho Ellipsoid + Bán trục lớn (bán kính lớn): a + Bán trục nhỏ (bán kính nhỏ): b ab + Độ dẹt   a Ph.trình: b Geoid X 2 Y2 Z2 a  2  2  1. 2 a a b O EllipsoidMột số Ellipsoid trái đất Tác giả Quốc Năm Bán trục Bán trục Độ dẹt lớn a (m) nhỏ b (m) (Ellipsoid) gia Delambre Pháp 1800 6.375.653 6.356.564 1:334,0 Everest Anh 1830 6.377.276 6.356.075 1:300,8 Bessel Đức 1841 6.377.397 6.356.079 1:299,2 Clark Anh 1980 6.378.249 6.356.515 1:293,5 Krasovski Nga 1940 6.378.388 6.356.863 1:298,3 WGS84 Mỹ 1984 6.378.137 6.356.752,3 1:298,25 7 §1.2 CÁCH BIỂU THỊ MẶT ĐẤT1.2.1 Khái niệm Trong trắc địa, để tiện cho việc thiết kế kỹ thuật, người ta đã tìm cách biểu diễn bề mặt trái đất lên mặt phẳng tờ giấy. Phương pháp này cho phép chúng ta thu nhỏ bề mặt trái đất với độ chính xác cần thiết. Vì bề mặt trái đất là bề mặt tự nhiên vô cùng phứctạp, vì vậy để biểu diễn lên mặt phẳng ta phải chiếu bềmặt trái đất lên mặt Ellipsoid hoặc mặt cầu rồi thu nhỏmặt cầu trái đất theo tỷ lệ mong muốn. Bằng phép chiếuxuyên tâm ta tiếp tục chiếu hình cầu trái đất lên mặt trụ,mặt nón,… theo các phương pháp khác nhau. Sau đó cắtmặt trụ, mặt nón,… theo một đường sinh được chọntrước và trải ra mặt phẳng. Phương pháp chiếu này làm cho bề mặt quả đất bịbiến dạng. Sự biến dạng phụ thuộc vào điểm chiếu và cácđiểm trên mặt đất cũng như phương pháp chiếu.1.2.2 Định vị các điểm trên mặt đất Vị trí không gian các điểm trên mặt đất được xác định bằng 2 yếu tố: 1. Toạ độ địa lý (, ) hoặc toạ độ vuông góc phẳng (x, y) trên mặt quy chiếu Ellipsoid 2. Độ cao của điểm so với mặt Geoid Để xác định vị trí các điểm A,B,C trong không gian ta chiếu chúng xuống mặt Geoid theo phương dây dọi ta được các điểm a, b, c. B A C b a c P Trong trường hợp biểu diễn bề mặt trái đất trong mộtphạm vi không lớn, với yêu cầu độ chính xác không caochúng ta không chiếu bề mặt trái đất lên mặt cầu màchiếu trực tiếp lên mặt phẳng §1.3 HỆ TOẠ ĐỘ ĐỊA LÝTrong toán học cũng như trong trắc địa, để xác định toạđộ của một điểm, chúng ta cần xác định quan hệ giữađiểm đó với một hệ trục được chọn làm gốc. P O M Q Q1 M P1 Để xác định toạ độ địa lý của một điểm trên bề mặt trái đất, Giả sử phương pháp tuyến trùng với phương dây dọi và mặt Geoid trùng với mặt Ellipsoid tròn xoay của trái đất. Các yếu tố được chọn làm gốc trong hệ toạ độ địa lý như sau: Tâm O của trái đất được chọn làm gốc toạ độ- Hai mặt phẳng gốc là mặt phẳng kinh tuyến gốc và mặt- phẳng xích đạo Từ hình vẽ:- P, P1: là cực Bắc và cực Nam của trái đất- PP1: trục xoay của trái đất- Q, Q1: là cực Tây và cực Đông của trái đất- G (Greenwich): Vị trí đài thiên văn Greenwich ở ngoại ô Luân đônĐể hiểu rõ hệ toạ độ địa lý, chúng ta có một số khái niệm sau:- Mặt phẳng kinh tuyến là mặt phẳng đi qua trục xoay PP1 của trái đất- Mặt phẳng vĩ tuyến là mặt phẳng vuông góc với trục xoay PP1- Đường kinh tuyến là giao tuyến của mặt phẳng kinh tuyến với mặt cầu trái đất- Đường vĩ tuyến là giao tuyến của mặt phẳng vĩ tuyến với mặt cầu trái đất- M ...