Đồ án Ứng dụng phần mềm Surfer trong công tác vẽ đường bình độ thành lập bản đồ địa hình

Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 1 - Lời nói đầu Bản đồ có vai trò rất quan trọng và là tài liệu cơ bản không thể thiếu trong nghiên cứu khoa học, trong các ngành kinh tế quốc dân và quốc phòng. Nó là cơ sở, là công cụ, là kết quả trong việc thiết kế, quy hoạch các lĩnh vực của đất nước. Trong giai đoạn hiện nay, việc thực hiện chiến lược CNH - HĐH đất nước của Đảng và Nhà nước ngày càng được đẩy mạnh. Bản đồ địa hình là tài liệu không thể thiếu, nhất là tại các vùng kinh tế trọng điểm, các khu công nghiệp, thủy lợi, thủy điện …để phục vụ khảo sát, thiết kế và quy hoạch. Vì vậy công tác thành lập bản đồ địa hình là công việc mang tính cấp bách hiện nay. Có nhiều phương pháp để thành lập bản đồ địa hình như: đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa, đo vẽ bằng phương pháp đo ảnh, biên tập bản đồ từ bản đồ có tỷ lệ lớn hơn. Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm khác nhau. Phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa cho độ chính xác cao, nhưng lại vất vả. Phương pháp đo ảnh là phương pháp mới, có độ chính xác khá cao và công việc không vất vả như đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa. Phương pháp thành lập bản đồ từ bản đồ tỷ lệ lớn hơn có độ chính xác không cao. Khi thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ ngoài thực địa, có ba phương pháp: phương pháp bàn đạc, phương pháp toàn đạc, phương pháp đo GPS động. Ngày nay, các ứng dụng của công nghệ điện tử - tin học cũng đang được sử dụng rộng rãi trong cả công tác ngoại nghiệp lẫn nội nghiệp bằng cách thay thế các công cụ đo vẽ cũ bằng các thiết bị mới với công nghệ tiên tiến như: các máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao, máy vi tính và các phần mềm tiện ích, công nghệ GPS .v.v. Các máy móc và phần mềm tiện ích đó đã và đang dần dần thay thế các loại máy quang học cũ và các phương pháp đo đạc cổ truyền với độ chính xác không cao mà năng suất lao động thấp. Trong công tác thành lập bản đồ địa hình, số liệu sau khi đo xong được xử lý và chạy trên các phần mềm để thành lập bản đồ. Để nghiên cứu một trong những cách để thành lập bản đồ địa hình em đã thực hiện để tài: "ứng dụng phần mềm Surfer trong công Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 2 - tác vẽ đường bình độ thành lập bản đồ địa hình". Mục đích của đề tài là nghiên cứu về bản đồ địa hình, công tác đo vẽ ngoài thực địa bằng máy toàn đạc điện tử, việc dùng phần mềm Surfer, AutoCad để vẽ đường bình độ, và thành lập bản đồ địa hình. Sau một thời gian nghiên cứu, với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy giáo Ts. Đinh Công Hoà và các thầy cô trong bộ môn, em đã hoàn thành bản đồ án. Nội dung đồ án được trình bày như sau: Phần mở đầu Chương I:Tổng quan về bản đồ địa hình và các phương pháp thành lập bản đồ địa hình Chương II: Thành lập bản đồ địa hình từ số liệu đo của máy toàn đạc điện tử Chương III: Giới thiệu chung về phần mềm Surfer 8.0 Chương IV: Thực nghiệm Đồ án tốt nghiệp này được hoàn thành tại trường đại học Mỏ - Địa chất. Có được kết quả này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ts. Đinh Công Hoà là người đã trực tiếp hướng dẫn, đưa ra những gợi ý có giá trị về mặt khoa học và thực tiễn sản xuất, giúp em hoàn thành bản đồ án và em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong suốt thời gian em học tập tại trường cũng như trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù đã rất cố gắng nhưng lượng kiến thức còn hạn hẹp nên đồ án có thể còn nhiều sai sót. rất mong các thầy cô và bạn bè thông cảm và góp ý. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 6 - 2008 Sinh viên thực hiện Ngô Thế Anh Lớp : Trắc địa A-K48 Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 3 - Chương I: Tổng quan về bản đồ địa hình và các phương pháp thành lập bản đồ địa hình I.1. Khái quát về bản đồ địa hình Bản đồ địa hình là bản đồ thể hiện một khu vực trên bề mặt của trái đất, trên đó bản đồ thể hiện những thành phần của thiên nhiên và kết quả hoạt động thực tiễn của con người mà mắt ta có thể cảm nhận được, chúng được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định bằng một hệ thống ký hiệu quy ước và các yếu tố nội dung đã được tổng quát hoá. Trên bản đồ địa hình, không đưa lên tất cả mọi hình ảnh có trên mặt đất mà chỉ thể hiện các đối tượng chứa đựng lượng thông tin phụ thuộc vào không gian, thời gian và mục đích sử dụng. Tính không gian giới hạn (xác định) khu vực được tiến hành đo vẽ và thành lập bản đồ. Tính thời gian quy định ghi nhận trên bản đồ địa hình hiện trạng của bề mặt trái đất tại thời điểm đo vẽ. Mục đích sử dụng chi phối nội dung và độ chính xác của bản đồ. Yếu tố không gian và mục đích sử dụng có liên quan đến việc lựa chọn tỉ lệ bản đồ. Các đối tượng địa hình trên bề mặt trái đất được đưa lên bản đồ thông qua phép chiếu bản đồ. Về bản chất bản đồ địa hình nói chung còn được định nghĩa: “ Là một mô hình đồ hoạ về mặt đất, cho ta khả năng nhận biết bề mặt đó bằng cái nhìn bao quát, tổng quát đọc chi tiết hoặc đo đếm chính xác”. Dựa vào bản đồ địa hình có thể nhanh chóng xác định tọa độ, độ cao của điểm bất kỳ nào trên mặt đất, khoảng cách và phương hướng của hai điểm, chu vi, diện tích, khối lượng của vật, vùng, cùng hàng loạt các thông số khác. I.2. Cơ sở toán học của bản đồ địa hình Cơ sở toán học của bản đồ địa hình bao gồm: Hệ thống tỉ lệ bản đồ, phép chiếu bản đồ Elipxoid sử dụng để định vị, hệ tọa độ vuông góc, hệ độ cao, mạng lưới kinh vĩ tuyến, lưới kilômet, mạng lưới các điểm khống chế trắc địa, khung bản đồ, sơ đồ bố cục, sự phân mảnh đánh số bản đồ. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 4 - I.2.1. Tỷ lệ Theo qui phạm bản đồ địa hình nước ta cũng dùng dãy tỉ lệ như hầu hết các nước khác trên thế giới gồm các tỉ lệ sau: 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000, 1:20000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, … I.2.2. Phép chiếu và lưới tọa độ 1. Phép chiếu Phép chiếu bản đồ là sự thể hiện (ánh xạ) bề mặt thực của trái đất lên mặt phẳng thông qua một công thức toán học xác định. Công thức chung : X = f1(,) Y = f2(,) Trong đó: - X, Y là tọa độ phẳng của 1 điểm trên mặt phẳng. -  ,  là tọa độ địa lý của 1 điểm bất kì trên bề mặt trái đất. - f1,f2 là hàm đơn trị, liên tục và hữu hạn trong phạm vi bản đồ thể hiện. Tương ứng với mỗi hàm f1, f2 chúng ta sẽ có các phép chiếu bản đồ khác nhau. ở nước ta, do điều kiện kinh tế xã hội và lịch sử nên các bản đồ địa hình thể hiện lãnh thổ Vịêt nam được thành lập bằng 2 phép chiếu chủ yếu: phép chiếu Gauss và phép chiếu UTM. Phép chiếu Gauss là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc, bán kính hình trụ ngang bằng bán kính trái đất. Tâm chiếu là tâm quả đất và chiếu theo múi chiếu 60 (tức là có tất cả 60 múi), các múi này được đánh số từ Tây sang Đông tính từ kinh tuyến gốc đi qua đài thiên văn Greenwich (Anh). Như vây trong phép chiếu Gauss thì các góc không bị biến dạng, hình chiếu các kinh vĩ tuyến giao nhau với một góc bằng 900. Diện tích của múi chiếu Gauss lớn hơn trên mặt cầu. Kinh tuyến trục không bị biến dạng (m0=1). Độ biến dạng về chiều dài và diện tích tăng từ kinh tuyến giữa về phía hai kinh tuyến biên và giảm từ xích đạo về hai cực. Phép chiếu UTM cũng là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc và cũng có tâm chiếu là tâm quả đất nhưng khác với phép chiếu Gauss để giảm độ biến dạng Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 5 - về chiều dài và diện tích thì trong UTM sử dụng hình trụ ngang có bán kính nhỏ hơn bán kính quả đất, nó cắt mặt cầu theo 2 đường cong đối xứng và cách kinh tuyến giữa khoảng 180 km. Kinh tuyến trục là đường thẳng nhưng biến dạng về chiều dài (m0=0.9996). Cách kinh tuyến trục 1,50 về cả 2 phía có 2 đường chuẩn, vùng lãnh thổ nằm trong hai đường chuẩn này có biến dạng nhỏ hơn so với phép chiếu Gauss. Các điểm nằm phía trong đường cắt mặt trụ thì độ biến dạng mang dấu âm còn phía ngoài mang dấu dương. Nước ta có lãnh thổ trải dài theo vĩ độ nên sử dụng phép chiếu Gauss là hợp lý. Tuy nhiên với ưu điểm độ biến dạng phân bố đều hơn và để thuận tiện cho việc sử dụng hệ tọa độ chung trong khu vực và thế giới, trong hệ tọa độ mới VN- 2000 ta sử dụng phép chiếu UTM thay cho phép chiếu Gauss trong hệ HN-72 2. Lưới tọa độ Lưới tọa độ địa lý ( ,  ): Nó còn được gọi là lưới kinh vĩ tuyến: Dùng để xác định tọa độ địa lý của điểm trên bản đồ, hình dáng của nó phụ thuộc vào đặc điểm của phép chiếu. Lưới tọa độ vuông góc (Đêcac): Dùng để xác định tọa độ (x,y) của các điểm. Lưới của nó là những đường thẳng song song vuông góc với nhau. Kinh tuyến chính của múi là trục x, xích đạo là trục y, gốc tọa độ là điểm giao nhau của hai trục trên. Gốc này có giá trị khởi đầu là (0, 500). 3. Chia mảnh và đánh số bản đồ địa hình - Bản đồ 1:1000000 có kích thước được thống nhất trên toàn thế giới. Khung hình thang của bản đồ 1:1000000 là 40 theo vĩ độ và 60 theo kinh độ. Kí hiệu múi được đánh số A rập bắt đầu từ múi số 1 nằm giữa kinh tuyến 1800 Đông và 1740 Tây. Kí hiệu múi tăng từ Đông sang Tây. Ký hiệu múi tăng dần từ Đông sang Tây. Ký hiệu đai được đánh bằng chữ cái Latinh (A,B,C…), (bỏ qua các chữ O,I) bắt đầu từ A nằm giữa vĩ tuyến 00 và 40. Ký hiệu đai tăng dần từ xích đạo về hai cực. Trong hệ thống lưới chiếu UTM quốc tế người ta đặt trước ký hiệu đai chữ W với các đai ở Bắc bán cầu và Nam bán cầu. - Bản đồ 1:500000 Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 6 - Chia mảnh 1:1000000 thành 4 phần ta được 4 mảnh tỷ lệ 1:500000 có kích thước 30x20 và được đánh ký hiệu từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. Theo kiểu UTM quốc tế các phiên hiệu A, B, C, D được đánh theo chiều kim đồng hồ bắt đầu từ góc Tây Bắc - Bản đồ 1:250000 Mỗi mảnh 1:500000 được chia thành 4 mảnh tỷ lệ 1:250000 có kích thước 10x1030' ký hiệu bằng số ảrập theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. Theo UTM quốc tế mảnh bản đồ 1:1000000 chia thành 16 mảnh bản đồ 1:250000, mỗi mảnh có kích thước 10x1030' ký hiệu bằng các số ảrập từ 1 đến 16 theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới - Bản đồ 1:10000 Lấy mảnh 1:1000000 chia thành 96 mảnh1:100000 có kích thước 30'x30'. Đánh số từ trái qua phải, từ trên xuống dưới Theo UTM quốc tế hệ thống bản đồ tỷ lệ 1:100000 được chia độc lập so với hệ thống 1:1000000. Phân hiệu mảnh bản đồ 1:100000 gồm 4 số, hai số bắt đầu từ 00 là số thứ tự của các múi có độ rộng 30' theo kinh tuyến xuất phát từ kinh tuyến 750 Đông và tăng dần về phía Đông, hai số sau bắt đầu bằng 01 là số thứ tự của các đai có độ rộng 30' theo vĩ tuyến xuất phát từ vĩ tuyến 40 Nam và tăng dần về phía cực. - Bản đồ 1:50000 Mỗi mảnh 1:100000 chia thành 4 phần thành 4 mảnh 1:50000 có kích thước 15'x15' được đánh ký hiệu chữ cái A, B, C, D theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. Theo kiểu UTM quốc tế việc chia mảnh thực hiện tương tự. Phân hiệu mảnh bằng chữ số La mã theo thứ tự bắt đầu từ mảnh góc Đông Bắc theo chiều kim đồng hồ - Bản đồ 1:25000 Chia mảnh 1:50000 thành 4 mảnh 1:25000, mỗi mảnh có kích thước 7'30"x7'30", ký hiệu a, b, c, d theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới Theo UTM quốc tế không chia mảnh 1:25000 và tỷ lệ lớn hơn. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 7 - - Bản đồ 1:10000 Chia mảnh 1:25000 thành 4 phần 1:10000 có kích thước 3'45"x3'45" được đánh số 1, 2, 3, 4 theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. - Bản đồ 1:5000 Mỗi mảnh 1:100000 chia thành 256 mảnh 1:5000 có kích thước 1'52",5x1'52",5 và được đánh số từ 1 đến 256 theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. - Bản đồ 1:2000 Mỗi mảnh 1:5000 được chia thành 9 mảnh 1:2000 kích thước 37",5x37",5 được ký hiệu bằng chữ thường a, b, c, d, e, f, g, h, k theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. - Bản đồ 1:1000 Mỗi mảnh 1:2000 chia thành 4 mảnh 1:1000 kích thước 18",75x18",75 được đánh ký hiệu I, II, III, IV theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. - Bản đồ 1:500 Mỗi mảnh 1:2000 được chia thành 16 mảnh 1:500 được đánh số từ 1 đến 16 theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. I.3. Nội dung của tờ bản đồ địa hình Nội dung của tờ bản đồ địa hình bao gồm các yếu tố là điểm khống chế trắc địa, địa vật (địa vật định hướng, các điểm dân cư, thủy hệ, giao thông, lớp phủ thực vật, ranh giới.v.v…) và dáng đất (địa hình). Tất cả các đối tượng nói trên được thể hiện trên bản đồ địa hình cần phải đầy đủ, chính xác. Mức độ tỷ mỉ của nội dung bản đồ phải phù hợp với mục đích sử dụng bản đồ và đặc điểm của khu vực. I.3.1. Điểm khống chế trắc địa Các điểm tọa độ và độ cao các cấp phải được biểu thị đầy đủ và chính xác lên bản đồ. Đây là yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác đến 0,1mm trên bản đồ. Dùng các ký hiệu tương ứng để thể hiện các điểm tọa độ nhà nước và điểm tọa độ cơ sở. Đối với bản đồ bản đồ địa hình tỉ lệ lớn, có thể hiện thị các điểm Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 8 - khống chế đo vẽ. Thông thường các điểm khống chế được ghi chú số hiệu và độ cao của chúng. I.3.2. Địa vật 1. Địa vật định hướng Khi sử dụng bản đồ địa hình thì việc định hướng có ý nghĩa quan trọng, do vậy, các địa vật định hướng cũng là yếu tố tất yếu của nội dung bản đồ địa hình. Đó là những đối tượng của khu vực, nó cho phép ta xác định vị trí nhanh chóng và chính xác trên bản đồ như các cây độc lập, tòa nhà cao, nhà thờ, đình chùa, cột cây số… Các địa vật định hướng còn bao gồm một số địa vật không nhô cao so với mặt đất nhưng dễ dàng nhận biết như ngã ba đường, ngã ba sông… 2. Các điểm dân cư Các điểm dân cư là một trong những yếu tố quan trọng nhất của bản đồ địa hình. Các điểm dâc cư được đặc trưng bởi kiểu cư trú, số người và ý nghĩa hành chính – chính trị của nó. Khi thể hiện các điểm dân cư trên bản đồ phải giữ được đặc trưng về quy hoạch, cấu trúc. Trên bản đồ tỷ lệ lớn thì sự biểu thị các điểm dân cư càng tỉ mỉ, phạm vi dân cư phải biểu thị khép kín bằng các ký hiệu tương ứng, nhà trong vùng dân cư phải biểu thị tính chất (chịu lửa, kém chịu lửa), quy mô (lớn, nhỏ, số tầng). Các công trình công cộng phải biểu thị tính chất kinh tế, xã hội, văn hóa của chúng như nhà máy, trụ sở uỷ ban, bưu điện… 3. Thủy hệ Các yếu tố thủy hệ được biểu thị tỉ mỉ, trên bản đồ địa hình biểu thị các bờ biển, bờ hồ, sông, ngòi, mương, kênh, rạch… Các đường bờ nước được thể hiện trên bản đồ địa hình theo đúng đặc điểm của từng kiểu bờ đường. Đồng thời còn phải thể hiện các thiết bị phụ thuộc thủy hệ như các bến cảng, trạm thủy điện, đập… Sự biểu thị các yếu tố thủy hệ còn được bổ sung bằng các đặc trưng chất lượng như độ mặn của nước, độ sâu và rộng của sông, tốc độ dòng chảy… Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 9 - Biểu thị sông Độ rộng của sông ở thực địa1:10000 1:25000 1:50000 1:100000 Một nét <3 <5 <5 <10 Hai nét cách nhau 0.3mm 3-6 5-15 5-20 10-60 Hai nét thể hiện đúng độ rộng sông >6 >5 >20 >60 4. Mạng lưới đường giao thông Trên các bản đồ địa hình mạng lưới đường được thể hiện tỉ mỉ về khả năng giao thông và trạng thái của đường. Mạng lưới đường được thể hiện chi tiết hoặc khái lược và tuỳ thuộc vào tỷ lệ của bản đồ, cần phải phản ánh đúng mật độ của lưới đường, hướng và vị trí của đường, chất lượng của chúng. Khi lựa chọn phải xét đến ý nghĩa của đường. Phải biểu thị những con đường đảm bảo mối liên hệ giữa những điểm dân cư với nhau, với các ga xe lửa, các bến tàu, sân bay… Trên các bản đồ tỷ lệ lớn phải biểu thị tất cả các con đường như: đường sắt, đường ô tô, đường rải nhựa, đường đất lớn-nhỏ, đường mòn, chú ý biểu thị vị trí hạ hoặc nâng cấp đường, biển chỉ dẫn đường, cầu cống, cột cây số… 5. Lớp phủ thực vật Trên các bản đồ địa hình biểu thị các loại đường, vườn cây, đồn điền, ruộng, đồng cỏ, tài nguyên, cát, đất mặn, đầm lầy… Ranh giới các khu thực phủ và của các loại đất được biểu thị bằng các đường nét đứt hoặc dãy các dấu chấm, ở diện tích bên trong đường viền thì vẽ các ký hiệu quy ước đặc trưng cho từng loại thực vật hoặc đất. Ranh giới của các loại thực vật và đất cần phải thể hiện chính xác về phương diện đồ họa, thể hiện rõ ràng những chỗ ngoặt có ý nghĩa định hướng. 6. Ranh giới phân chia hành chính – chính trị Ngoài dáng đất biên giới quốc gia, còn phải thể hiện ranh giới của các cấp Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 10 - hành chính. Các đường ranh giới phân chia hành chính – chính trị đòi hỏi phải thể hiện rõ ràng, chính xác và đúng quy định trong quy phạm. I.3.3. Dáng đất Dáng đất trên bản đồ địa hình được biểu thị bằng các đường bình độ. Những yếu tố dáng đất mà đường bình độ không thể hiện được thì biểu thị bằng các ký hiệu riêng, ngoài ra trên bản đồ địa hình còn ghi chú độ cao. Tỷ lệ bản đồ Khoảng cao đều (m)Nhỏ nhất Trung bình Lớn nhất 1:2000 0.5 2 2 1:5000 1 2 5 1:10000 2 2.5 5 1:25000 2.5 5 10 1:50000 10 10 20 1:100000 20 20 40 1:200000 20 40 40 1:500000 50 50 100 1:1000000 50 100 200 I.4. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình I.4.1. Quá trình (chung) thành lập bản đồ địa hình 1. Công tác biên tập Công tác chuẩn bị biên tập - Nhận nhiệm vụ: Khi có quyết định giao nhiệm vụ cần phải xác định khu vực thành lập bản đồ, số lượng mảnh, yêu cầu của sản phẩm, thời gian giao nộp và phương pháp thành lập - Nghiên cứu đặc điểm địa lý khu vực và những vấn đề kinh tế – xã hội có liên quan - Thu thập đánh giá tài liệu có khả năng sử dụng như: ảnh hàng không, ảnh địa hình, mốc khống chế trắc địa… Sau đó đánh giá nguồn tài liệu về mặt cơ Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 11 - sở toán học, độ chính xác, độ tin cậy, tính hiện thời, mức độ chi tiết và đầy đủ. - Hình thành các phương án sử dụng tài liệu: Tài liệu gốc: là tài liệu dùng làm cơ sở để đo vẽ hoặc biên vẽ. Tài liệu bổ sung: Bổ sung từng phần hoặc từng yếu tố nội dung của bản đồ. Thường là ảnh điều vẽ, danh mục địa danh, tài liệu tham khảo… Tài liệu tham khảo: thường để xác minh thông tin của hai loại tài liệu trên. - Lập luận chứng kinh tế - kỹ thuật Chỉ đạo biên tập trong quá trình sản xuất thành lập bản đồ địa hình: - Phổ biến bản thiết kế kỹ thuật và phân công sản xuất - Lập và phổ biến biên tập mảnh cho bản đồ có nội dung khó - Chỉ đạo kỹ thuật trong quá trình sản xuất Chỉ đạo kiểm tra nghiệm thu trong quá trình sản xuất Công tác này tiến hành thường xuyên trong quá trình sản xuất nhằm phát hiện kịp thời những sai sót và đề ra phương án sửa chữa. 2. Thành lập bản đồ gốc của địa hình Là quá trình chuyển các bản vẽ các yếu tố mặt đất lên bản biên vẽ theo đung quy định. Bản gốc của bản đồ có ý nghĩa quan trọng là nguyên bản vẽ nội dung của bản đồ, các quá trình tiếp theo không được làm sai các nội dung của bản gốc. - Bản gốc đo vẽ: được thành lập khi chúng ta đo vẽ trực tiếp từ thực địa hoặc ảnh hàng không. - Bản gốc hiện chỉnh: Hiện chỉnh nội dung mới của bản đồ 3. Chế-in bản đồ Chế bản: có hai nhiệm vụ chính là: Làm ra các bản sao để phục vụ biên vẽ và chế khuân in Nhiệm vụ chế khuôn in bao gồm các công việc: Chế film âm hoặc film dương tách màu, phân bố tách màu và gia công các phần tử in nền Khuôn in là tấm kim loại phẳng (dày 0,6  0,8 m) trên bề mặt có hình vẽ của bản đồ gọi là phần tử in. Những chỗ không có hình vẽ gọi là phần tử trống. Khi in màu được truyền tới phần tử in sau đó truyền lên giấy được hình ảnh Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 12 - In: có hai loại là in thử và in sản lượng I.4.2. Phương pháp chung thành lập bản đồ địa hình Để thành lập bản đồ địa hinh các loại tỷ lệ, có thể áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Hiện nay thường sử dụng một trong 3 phương pháp sau: - Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa - Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh - Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp biên tập trên cơ sở các bản đồ tỷ lệ lớn hơn Các phương pháp thành lập bản đồ: Hình 1.1 Các phương pháp thành lập đồ địa hình Cỏc phương phỏp thành lập bản đồ Đo vẽ ngoài thực địa Phương phỏp đo ảnh Đo ảnh đơn Đo ảnh lập thể trờn trạm ảnh số Phương phỏp bàn đạc Biờn tập từ bản đồ tỷ lệ lớn hơn Đo GPS động Phương phỏp toàn đạc Đo ảnh lập thể Đo ảnh phối hợp Đo ảnh lập thể trờn mỏy toàn năng Đo ảnh vi phõn Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 13 - I.4.3. Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp 1. Phương pháp toàn đạc kinh vĩ Đây là phương pháp truyền thống. Máy đo là các dạng máy kinh vĩ thông thường như: Theo – 020, 010A, Delta – 020… Số liệu thu được thông qua việc đọc số trên bàn độ của máy và vạch khắc trên mia. Ưu điểm của phương pháp này được phát huy khi diện tích khu đo nhỏ, địa hình bằng phẳng đơn giản và ít bị địa vật che khuất. Nhược điểm lớn nhất là khâu xử lý số liệu, vì phải trải qua nhiều bước thủ công do đó không tránh khỏi những sai lầm. Ngoài ra, khi áp dụng phương pháp này hiệu quả kinh tế thấp, thời gian kéo dài, độ chính xác không cao và phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện tự nhiên. 2. Phương pháp toàn đạc điện tử Phương pháp này đang được áp dụng rộng rãi hiện nay dưới sự trợ giúp của máy toàn đạc điện tử và công nghệ máy tính (công nghệ bản đồ số) và là phương pháp cơ bản trong việc đo vẽ thành lập các loại bản đồ địa hình tỷ lệ lớn. Ưu điểm điển hình là các khâu xử lý số liệu hoàn toàn tự động, khả năng cập nhật các thông tin cao, đạt hiệu suất kinh tế, tiết kiệm thời gian, độ chính xác cao và khả năng lưu trữ quản lý bản đồ thuận tiện. Nhược điểm nằm trong khâu tổ chức quản lý dữ liệu.Tránh các sự cố công nghệ làm mất hoàn toàn dữ liệu, thời gian thực hiện kéo dài công việc lặp đi lặp lại dễ nhàm chán và chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện tự nhiên. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 14 - Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình bằng máy toàn đạc điện tử I.4.4. Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh Các thông tin khác Đo đạc trực tiếp Đo vẽ trực tiếp Sổ đo điện tử Thu thập dữ liệu Xử lý số liệu Lưu trữ dữ liệuTạo cơ sở dữ liệu Vẽ địa hình tự động nối địa vật Hoàn thiện hồ sơ và giao nộp sản phẩm Biên tập bản đồ và kiểm tra nghiệm thu Xây dựng lưới khống chế mặt phẳng, độ cao In, đối soát, kiểm tra bổ sung ngoại nghiệp Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 15 - Đối với những khu vực rộng lớn thì việc thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ trung bình bằng phương pháp chụp ảnh là ưu việt nhất. Tuỳ thuộc vào thiết bị kỹ thuật sử dụng khi chụp và công nghệ xử lý phim ảnh, người ta chia ra làm 3 phương pháp chính sau: - Đo vẽ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh mặt đất - Đo vẽ địa hình bằng phương pháp chụp ảnh máy bay - Đo vẽ địa hình bằng ảnh viễn thám Ngoài các phương pháp đo chụp nói trên, còn tuỳ thuộc vào phương pháp đo vẽ địa hình được lựa chọn khác như: phương pháp phối hợp. đo vẽ lập thể, mô hình số (trạm photomod…). 1. Phương pháp đo ảnh đơn Phương pháp đo ảnh đơn áp dụng ở vùng bằng phẳng là chủ yếu, nó được áp dụng để đo vẽ địa hình khi mà độ chính xác đo độ cao của phương pháp đo lập thể khó thoả mãn. Đo ảnh đơn áp dụng thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn rất có hiệu quả ở vùng địa hình bằng phẳng. 2. Phương pháp đo ảnh lập thể Phương pháp đo ảnh lập thể có khả năng khái quát địa hình tốt nhất so với tất cả các phương pháp khác. Ngày nay nhờ có các thiết bị hiện đại như máy đo vẽ ảnh lập thể toàn năng quang cơ, máy đo vẽ ảnh toàn năng giải tích và trạm đo ảnh số mà phương pháp lập thể thoả mãn tất cả các loại bản đồ có tỷ lệ từ 1:1000 trở xuống. Do đó vẽ trên mô hình nên phương pháp lập thể hầu như hạn chế đến mức tối đa ảnh hưởng của thời tiết và địa hình. Đặc biệt đối với bản đồ tỷ lệ trung bình và tỷ lệ bé thì không có phương pháp nào cho độ chính xác cao hơn phương pháp đo ảnh lập thể. Có thể nói phương pháp này luôn được áp dụng các thành tựu khoa học mới vào sản xuất để giải phóng con người khỏi lao động vất vả, làm tăng năng suất lao động dẫn tới giảm giá thành sản phẩm. Nhược điểm khi áp dụng phương pháp chụp ảnh thường thấy trong khâu đoán đọc điều vẽ ảnh là các đối tượng bị che khuất và độ chính xác bản đồ không cao. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 16 - I.4.5. Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp biên tập trên cơ sở các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn Thực chất của phương pháp biên tập từ bản đồ có tỷ lệ lớn hơn là số hoá bản đồ giấy có sẵn được quét bằng máy quét ảnh. Bản đồ sau khi quét có dữ liệu dạng raster với file ảnh có đuôi *.rle (hoặc đuôi *.tif), sau đó sử dụng chương trình IrasB (hoặc IrasC) trong bộ phần mềm Microstation thực hiện nắn ảnh theo các mấu khung đã chọn trước tỷ lệ. Sau đó tiến hành vector hoá các đối tượng ảnh dưới dạng Line, Polyline, Circle, Text… Ưu điểm của phương pháp này là dùng để thành lập các loại bản đồ chuyên đề như: bản đồ quy hoạch, điều tra dân số… và các lĩnh vực kinh tế – xã hội khác. Nhược điểm của phương pháp này là độ chính xác bản đồ thấp, có nhiều nguồn sai số và giá trị sử dụng phần lớn mang tính chất biểu thị. Bao gồm các bước sau: - Xây dựng cơ sở toán học bằng các phần mềm chuyên dụng - Quét bản đồ có tỷ lệ lớn hơn - Nắn ghép bản đồ trên máy tính tạo bản đồ nền cho biên vẽ - Ra film được âm bản, phiên lam được dương bản tạo bản đồ nền cho biên vẽ trên Diamat - Biên vẽ các yếu tố nội dung theo quy định quy phạm - Quét bản gốc biên vẽ, nắn, số hoá biên tập - Kiểm tra, sửa chữa, in thử, lưu CD - Biên tập ra film để chế in - In sản lượng Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 17 - CHƯƠNG II: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HèNH TỪ SỐ LIỆU ĐO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ II.1. Máy toàn đạc điện tử TC-705 II.1.1. Giới thiệu chung Máy toàn đạc điện tử (Total Station) hiện nay đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới và ở nước ta. Cấu tạo một máy toàn đạc bao gồm 3 khối chính: Máy toàn đạc điện tử gồm 3 khối chức năng: Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát máy toàn đạc điện tử Bộ đo xa điện quang (EDM) Máy kinh vĩ số (DT) Các model và phần mềm tiện ích 1 2 3 Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 18 - Khối 1: Bộ đo xa điện quang (Elictronic Distance Meter viết tắt EDM) là khối đo xa điện tử. Kết quả đo được hiển thị màn hình tinh thể lỏng LCD. Khối 2: Khối kinh vĩ số (Digital Theodolite viết tắt DT) có cấu tạo tương tự máy kinh vĩ cổ điển, điểm khác nhau cơ bản là khi thực hiện đo góc không phải thực hiện các thao tác thông thường như chập vạch, đọc số trên thang số mà số đọc tự động hiển thị trực tiếp trên màn hình của máy nhờ một trong hai phương pháp mã hoá bàn độ và phương pháp xung. Khối 3: Trong khối này cài đặt các chương trình tiện ích để xử lý một số bài toán trắc địa như cải chính khoảng cách nghiêng về khoảng cách bằng, tính lượng hiệu chỉnh khoảng cách do các yếu tố khí tượng, hiệu chỉnh do chiết quang và độ cong quả đất, tính chênh cao giữa hai điểm theo công thức của đo cao lượng giác. Tính tọa độ của điểm theo chiều dài cạnh và phương vị, từ các đại lượng tọa độ đã tính được đem áp dụng để giải các bài toán như giao hội, tính diện tích, khối lượng, đo gián tiếp…vv. Ngoài ra bộ chương trình còn cho phép nối và trao đổi dữ liệu với máy tính điện tử. Kết hợp 3 khối trên với nhau thu được một máy toàn đạc điện tử đa chức năng có thể đo đạc, tính toán các đại lượng cần thiết và cho kết quả tin cậy với hầu hết các bài toán trắc địa thông thường. II.1.2. Máy toàn đạc điện tử của hãng Leica – TC 705 Máy Leica TC-705 là một thế hệ máy toàn đạc điện tử mới chất lượng cao được thiết kế cho sử dụng trên các công trường xây dựng. Các đổi mới mang tính cách mạng giúp cho công việc khảo sát ngày càng trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn. Việc thao tác dễ dàng các chức năng của máy giúp cho quá trình làm quen với máy được nhanh chóng, ngay cả với những người còn ít kinh nghiệm trong lĩnh vực đo đạc, khảo sát. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 19 - Hình 2.2 Hình ảnh máy TC – 705 Độ chính xác đo góc: m =  10” Độ chính xác đo cạnh: mD = 5mm + 5mm/km Độ phóng đại của ống kính: V=30x 1. Các đặc trưng của máy - Học cách sử dụng nhanh và dễ dàng - Các bàn phím tương tác; với màn hình LCD rộng và sáng sủa. - Bàn phím cho phép nhận trực tiếp số/ chữ cái - Nhỏ, gọn nhẹ và thao tác dễ dàng - Được tích hợp hệ thống đo không gương sử dụng Laser - Phím nóng có chức năng ALL ở cạnh máy - Đo góc bằng và góc đứng liên tục với vi động vô cực - Hệ thống bù hai trục - Bộ nguồn thông dụng dùng cho máy ghi hình - Rọi tâm Laser Các thông số kỹ thuật của máy TC-705 Thụng số kỹ thuật TC 705 Ống kớnh Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 20 - Hệ số phúng đại 30X Trường nhỡn 10 30' (26m tại khoảng cỏch 1km) Đo gúc Phương phỏp Tuyệt đối, liờn tục Độ chớnh xỏc (ISO 17123-3) ± 5'' Giỏ trị hiển thị nhỏ nhất 1'' Bự nghiờng Chất dầu - Điện tử cho cả hai trục Hệ thống bự nghiờng ±4' Dải bự 1'' Độ chớnh xỏc Đo dài 3500m Khoảng cỏch đo tới 1 gương GPR1 - Leica 5000m (TCR) / 10000m (TCR power) Khoảng cỏch đo sử dụng laser 250m K/C đo tới tấm phản xạ 60 x 60 (mm) Các thông số kỹ thuật TC-705 Chế độ đo chớnh xỏc Fine ± 5mm+2ppm Chế độ nhanh Rapid ± 5mm+2ppm Chế độ liờn tục Tracking 1mm Các thông số kỹ thuật TC-705 Giỏ trị hiển thị nhỏ nhất Thời gian thực hiện một phộp đo Đo khoảng cỏch sử dụng tia Laser (TCR) Khoảng cỏch đo khụng sử dụng gương 80m (TCR) / 170m (Power) / 500m Ultra Độ chớnh xỏc ± 3mm+2ppm / ± 5 mm+2ppm Truyền dữ liệu Bộ nhớ 10 000 khối dữ liệu Truyền dữ liệu trực tuyến Qua cỏp truyền RS232 định dạng chuẩn GSI Định dạng dữ liệu GSI / IDEX / ASCII / Tự do định dạng số liệu Màn hỡnh hiển thị Tinh thể lỏng 6 dũng x 31 ký tự Dọi tõm Kiểu dọi tõm Sử dụng tia Laser Độ chớnh xỏc 1.5mm độ cao 1.5m Trọng lượng gồm 01pin 5.3 kg Kớch thước 151 x 203 x 316 (mm) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 21 - Mụi trường hoạt động Nhiệt độ - 20 độ C đến +50 độ C Chịu nước, độ ẩm và bụi Tiờu chuẩn IPX54 Nhiệt độ bảo quản - 40 độ C đến +70 độ C Các ký hiệu hiển thị Hiển thị Nội dung Hiển thị Nội dung V Góc đứng N Toạ độ X HR Góc ngang phải E Toạ độ Y HL Góc ngang trái H Toạ độ Z HD Khoảng cách ngang m đơn vị mét dH Chênh cao ft đơn vị fít SD Khoảng cách nghiêng fi đơn vị fit và inch Phím chức năng cố định Phím Tên phím Chức năng ALL phím khoảng cách và góc Ghi lại dữ liệu DIST phím đo khoảng cách và góc Hiện kết quả lên màn hình, chưa ghi lại dữ liệu USER Phím có thể ấn định một trong số các chức năng từ menu FNC PROG Gọi các chương trình ứng dụng SHIFT Chuyển tới chức năng thứ hai của các phím( như EDM, FNC, MENU, phím đèn chiếu sáng màn hình, ESC) và bật chuyển giữa chữ cái\ số khi nhập dữ liệu Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 22 - POWER phím nguồn điện Tắt mở (ON/OFF) nguồn điện Xác nhận dữ liệu nhập; tiếp tục trường tiếp theo CE Xóa ký tự/ ngắt EDM Các tổ hợp phím SHIFT + DIST  EDM: Truy cập tới các chức năng đo khoảng cách hay hiệu chuẩn khoảng cách đo dài (ppm). SHIFT + USER FNC: Truy cập nhanh tới các chức năng hỗ trợ cho việc khảo sát. SHIFT + PROG  MENU: Truy cập tới mục Quản lý dữ liệu, các cài đặt với máy và các chức năng hiệu chỉnh. SHIFT + CE ESC: Thoát khỏi một màn hình đối thoại hoặc chế độ soạn thảo, trở về mục trước đó SHIFT +   Cuộn màn hình lên nếu một đối thoại vượt quá một trang màn hình SHIFT +   Cuộn màn hình xuống nếu một đối thoại vượt quá một màn hình Các nút chức năng mềm: Các nút là một dãy các lệnh xuất hiện ở hàng cuối cùng của màn hình. Chúng có thể được chọn bằng các phím điều khiển (phím mũi tên) và được kích họat bằng phím . Tùy thuộc vào chức năng/ ứng dụng mà các nút khác có thể hiện hữu. Các nút quan trọng SET Chấp nhận các giá trị đang thể hiện và thoát khỏi đối thoại OK Chấp nhận thông báo hay đối thoại hoặc thoát khỏi đối thoại PtNr : M13 Hr : 1600 Hz : 236056’14” V : 92012’23” HD : 123.569m Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 23 - EXIT Thoát nhanh khỏi một chức năng/ ứng dụng hay một menu. Không chấp nhận thay đổi. PREV Trở về màn hình trước đó NEXT Tiếp tục Cấu trúc MENU SHIFT + PROG Kích hoạt chức năng Menu Phím từ 16 phím tắt để gọi các chức năng trong menu; hoặc   chọn menu  thực hiện chức năng của menu đã chọn thoát khỏi menu, trở về chế độ đo Hình 2.3 Cấu trúc Menu Tùy thuộc vào version phần mềm mà sắp xếp thứ tự các biểu tượng menu có thể khác nhau MENU QICK SETTING ALL SETTING DATA MANAGER CALIBRATION SYSTEM INFO QICK SETTING Contrast : 50% Tilt Corr : 1-Axis USER-Key : IRRL TRIGGER-key : ALL SETTING 1 SYSTEM SETTING 2 ANGLE SETTING 3 UNIT SETTING 4 EDM SETTING 5 COMMUNICATION 6 DATE/TIME DATA MANAGER 1 VIEW/EDIT DATA 2 INITIALIZE MEMORY 3 DATA DOWLOAD 4 MEMORY STATISTIC CALIBRATION 1 HZ-COLLIMATION 2 V-INDEX SYSTEM INFO Free Jobs : 3 Tilt Corr : Off USER-key : REC TRIGGER-key : DIST Battery : 50% Instr. Temp : 210c DSP Heater : Off Calibration Values Hz-Coll : -0.015g V-Index : +0.008g Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 24 - Hình 2.4 Các chức năng trong Menu II.2. Công tác đo đạc 1. Nối nguồn điện 2. Lắp đặt máy để đo Lắp đặt máy trên giá 3 chân,lấy thăng bằng và lấy tâm máy chính xác để đảm bảo đo tốt nhất. * Lấy thăng bằng và lấy tâm máy a. Đặt chân: Đầu tiên kéo dài các chân đến độ dài thích hợp rồi vặn chặt các ốc cố định. b. Lắp đặt máy lên chân: đặt máy cẩn thận lên chân và xê dịch máy bằng cách nới lỏng ốc hãm máy (ốc 5/8’’). Nếu quả dọi đinh vị đứng trên tâm điểm nhẹ nhàng vặn chặt ốc hãm máy. c. Lấy thăng bằng sơ bộ máy dùng bọt thuỷ tròn xoay ốc lấy thăng bằng A&B để dịch chuyển bọt nước trong bọt thuỷ tròn. Bọt nước hiện đang ở trên đường vuông góc với đường chạy qua tâm của 2 ốc lấy thăng bằng đang được điều chỉnh; Xoay ốc lấy thăng bằng C để đưa bọt nước vào tâm của bọt ống thuỷ tròn d. Lấy tâm máy dùng bọt thuỷ dài (1) Quay máy theo chiều ngang bằng cách dùng ốc kẹp/vi động ngang và đặt bọt thuỷ dài song song với đường nối 2 ốc lấy thăng bằng A&B sau đó đưa bọt vào tâm của bọt ông thuỷ dài bằng cách xoay ốc A&B (2) Quay máy 900 xung quanh trục đứng và xoay ốc lấy thăng bằng C để đưa bọt nước vào tâm bọt thuỷ dài (3) Lặp lại các bước (1)&(2) cho mỗi lần quay 900 của máy và kiểm tra xem bọt nước có đúng ở tâm của bọt ống thuỷ dài ở 4 vị trí của nó Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 25 - e. Lấy tâm máy bằng cách dùng kính dọi tâm quang học: dùng mắt điều chỉnh kính mắt của dọi tâm quang học. Trượt nhẹ máy bằng cách nới lỏng ốc hãm máy đặt điểm đánh dấu X lên dấu tâm sau đó vặn chặt ốc hãm máy. Trượt nhẹ máy cẩn thận không để quay điều đó cho phép bạn có được sự dịch chuyển ít nhất của bọt ống thuỷ. f. Hoàn thành việc lấy thằng bằng máy: Lấy thằng bằng máy chính xác như ở bước 4 quay máy và kiểm tra xem bọt nước có ở tâm của bọt ồng thuỷ dài không bất kể vị trí xoay nào của ống kính sau đó vặn chặt ốc hãm máy 3. Bật công tắc nguồn(Power switch) cuả máy a.Phải đảm bảo máy đã ở vị trí cân bằng b.Bật công tắc nguồn LEICA TC-705 Hình 2.5 Màn hình khởi động máy Leica TC-705 Từ màn hình đo, có thể gọi tất cả các chức năng/ ứng dụng FNC (chức năng), EDM (cấu hình) cho tín hiệu đo), PROG (các chương trình ứng dụng), MENU, LIGHT (chiếu sáng màn hình), LEVEL (cân bằng) và LASER PLUMMET (dọi tâm laser). c. Tạo dữ liệu trạm Mục này tạo ra khối dữ liệu không chứa tọa độ. Phương vị nhập bằng tay Thủ tục tiến hành: : Nút này hiển thị trên màn hình đo, có tác dụng kích hoạt việc xác định các thông số trạm và định hướng bàn độ. Bật công tắc nguồn ON SETUP Stn : 100 Hi : 1.500m BsPt : 101 BsBrg: 0000’00” Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 26 - Hình 2.6 Tạo dữ liệu trạm không chứa tọa độ Trạm: Trạm (Station) có thể được định nghĩa với một tên trạm - Chuyển Cursor tới Stn và nhập tên trạm và chiều cao máy (hi). Đóng màn hình nhập bằng phím  Phương vị: phương vị được xác định với tên và mô tả của điểm đích - Chuyển cursor tới BsPt và nhập vào tên điểm định hướng. Khẳng định bằng phím  - Nhập vào bằng tay giá trị góc định hướng hoặc đặt về 0 bằng Góc phương vị được hiển thị liên tục nhưng không thể thay đổi được trong chế độ soạn/sửa Các nút: : Đặt góc bằng về 00 hoặc 0 gon : Các giá trị nhập được ghi lại và trở về màn hình đo Nhập tọa độ trạm đo theo cách thủ công: có thể nhập tên, chiều cao và tọa độ trạm máy theo lối thủ công Hình 2.7 Nhập tọa độ trạm thủ công -Chuyển con trỏ tới dòng cần nhập. Nhập số liệu và kết thúc bằng phím  - : Khẳng định các giá trị đã nhập và trở về màn hình chế độ đo : Đặt tọa độ trạm về (0/0/0) : Trở lại màn hình chế độ đo nhưng không ghi lại các giá trị vừa nhập : Trở về màn hình setup STATION Stn : 41 EO : 1475687.345m NO : 1693425.602m HO : 1325.687m Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 27 - d. Thiết lập các chương trình để tiến hành đo đạc với dữ liệu trạm có tọa độ. Dùng phím PROG để gọi menu chương trình và thực hiện một ứng dụng bằng phím  Hình 2.8 Tạo dữ liệu trạm có tọa độ Một dấu "" chỉ ra rằng có một Job đã được lập và rằng trong Job đó có các thông số trạm/phương vị mới nhất tương ứng với trạm/phương vị hiện tại. Phím từ 14: Phím tắt để khởi động một chương trình.  : Chọn hay bỏ qua một chương trình khởi sự. Trường lựa chọn được đánh dấu bởi thanh focus màu đen. : Thực hiện chương trình khởi sự đã đánh dấu. : Thoát ra khỏi màn hình Các chương trình khởi sự và trở về menu chương trình hoặc chọn một ứng dụng khác. Các lỗi có thể mắc phải: "SET A JOB FIRST" "NO STATION IN SYSTEM" • Chưa thiết lập Job  Tiến hành việc thiết lập Job ("SET JOB") và lựa chọn một Job hợp lệ hoặc tạo ra một Job mới. "SET A STATION FIRST" "NO STATION IN SYSTEM" • Chưa có trạm hợp lệ nào được thiết lập trong Job SETTING OUT 1 SetJob 2 SetStation 3 SetOrientation 4 Start Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 28 -  Tiến hành việc Thiết lập trạm (SET STATION) và định nghĩa ra một trạm hợp lệ. "SET ORIENTATION FIRST" "NO ORIENTATION IN SYSTEM" • Chưa thiết lập phương vị trong Job  Tiến hành việc thiết lập phương vị ("SET ORIENTATION") và lưu ý rằng Job và các thông số trạm là có giá trị. e. Setting job ( Đặt tên công việc) Toàn bộ dữ liệu đều được ghi vào trong các Jobs, ở đây, các Job có vai trò giống như các thư mục. Các jobs chứa các số liệu ở các dạng khác nhau (như dữ liệu đo, code, tọa độ cứng, thông số trạm,…), được quản lý riêng biệt và có thể đọc ra, sửa chữa hay xóa bỏ một cách riêng rẽ. Nếu Job chưa được tạo ra mà thực hiện các chức năng ALL hay REC trong chế độ đo, thì hệ thống tự tạo ra một Job với tên là "DEFAULT". Sử dụng công cụ "TPS setup" trong phần mềm Survey Office cho TPS700 cho phép đặt số Job là 8 (quản lý dữ liệu hỗn hợp) hoặc là 16 (Chỉ cho số liệu đo hoặc cho tọa độ cứng). Các ghi chú 1/2 Job số 1 trong tổng số 2 Job Hình 2.9 Cách tạo Job mới khi đo Lựa chọn: Sử dụng các phím mũi tên để cuộn qua các Job có trong bộ nhớ. Chọn Job Nhập lại tên Job SELECT JOB 1/2 Job : Project-A04 ◄► Oper : R.FISCHER Date : 04/03/2008 Time : 08:30 Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 29 - NEW Định nghĩa một Job mới. Kích hoạt màn hình nhập tên Job mới và tên người đo. SET Thiết lập Job và tiếp tục mục "Thiết lập tọa độ trạm" EXIT Trở về mục "Các chương trình khởi sự" Thiết lập tọa độ trạm Mọi tính toán tọa độ đều liên quan tới tọa độ trạm hiện hành. Điểm trạm đòi hỏi mặt phẳng tọa độ (E, N). Cao độ trạm có thể nhập hay không tùy ý. Các tọa độ có thể nhập bằng tay hoặc đọc ra từ bộ nhớ trong. Nếu điểm đó có sẵn trong bộ nhớ: Hình 2.10 Chọn điểm có sẵn trong bộ nhớ máy 1. Nhập một tên điểm hiện hữu trong bộ nhớ hoặc tìm điểm bằng Wildcard () 2. : Thiết lập và ghi lại các tọa độ trạm. Trở về chương trình khởi sự 3. : Kích họat chế độ tìm kiếm toàn cục cho việc tìm kiếm tên điểm trên phạm vi toàn bộ nhớ. SHIFT +  Cuộn màn hình : Khởi động chức năng "HEIGHT TRANSFER" (Truyền độ cao). Nếu nhập bằng tay: Nếu một tên điểm được nhập vào mà không tìm thấy ở bộ nhớ trong của máy, hệ thống tự động kích hoạt chế độ nhập bằng tay. 1. Nhập tên điểm (Point ID) 2. Nhập các giá trị tọa độ và độ cao SET STATION Stn : 200 Hi : 1.600m EO : 1000.000m NO : 1000.000m HO : 1000.000m Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 30 - 3. : chấp nhận và ghi lại các giá trị tọa độ trạm. Trở về mục "SETSTATION" Đo đạc (Surveying) Chương trình Surveying hỗ trợ cho việc đo một số lượng không hạn chế các điểm đo. Dữ liệu sau khi đo có thể được ghi vào bộ nhớ trong hay truyền ra các thiết bị nhớ ngoài theo cổng RS232. Trình tự tiến hành: 1) Nhập vào tên điểm 2) Nhập code nếu cần 3) Nhập vào chiều cao gương mới hoặc thay đổi chiều cao hiện tại 4) Tiến hành đo và ghi lại số liệu với các phím ALL hoặc DIST + USER (nếu như chức năng REC được ấn định cho phím USER) Khởi động chức năng Qick Code. Sử dụng tổ hợp phím SHIFT + / bạn có thể chuyển nhanh chóng và dễ dàng giữa các màn hình khác nhau. Màn hình đo 1 Màn hình đo 2 Màn hình đo 3 SURVEYING 1 PtID : AB-13 Hr : 1.600m Code : Baum Hz : 125034’45” V : 75045’34” HD : 345.467m Hz : 125034’45” SD : 335.573m dH : 72.083m E : 1739.420m N : 932.711m H : 456.123m Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 31 - Hình 2.11 Màn hình khi tiến hành đo đạc II.3. Truyền số liệu II.3.1. Phương pháp truyền số liệu 1. Thiết lập các thông số Hình 2.12 Menu đặt chế độ truyền dữ liệu Để trao đổi dữ liệu giữa máy tính PC và máy đo, cần thiết đặt các thông số hoạt động cho giao diện nối tiếp TS 232. Các thông số chuẩn của máy hãng Leica: 19200 Baud,7 Databit, Parity Even, 1 Stopbit, CRLF. Baudrate: Tốc độ truyền có thể đặt: 2400, 4800, 9600, 19200 (bit/giây) Databits: 7: Truyền dữ liệu được thực hiện với 7 bit dữ liệu, được đặt tự động nếu parity là “Even” hoặc "Odd" 8: Truyền dữ liệu được thực hiện với 8 bit dữ liệu, được đặt tự động nếu parity là “None”. Parity Even: Kiểm tra chẵn lẻ kiểu chẵn Odd: Kiểm tra chẵn lẻ kiểu lẻ None: Không kiểm tra ( nếu Databits được đặt là 8) Endmark CRLF Carriage Return (ký tự 13 trong bảng mã ASCI); Line feed CR Carriage Return COMMUNICATION Baudrate: 19200◄► Databits: 8◄► Parity : None◄► Endmark : CR/LF◄► Stopbits: 1◄► Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 32 - DATA DOWNLOAD Jop : Prọect_04B ◄ ► Data: Mesurments◄ ► Form: EASI◄ ► Stopbits: Tuỳ thuộc vào việc đặt cho số bit dữ liệu (Databits) và kiểm tra chẵn lẻ (Parity) mà số bit dừng có thể là 0, 1 hoặc 2. 2. Chọn chức năng truyền dữ liệu Để truyền số liệu từ máy toàn đạc điện tử TC sang máy tính ta có thể dùng chương trình có tên là Leica Survey Office. Chương trình cài đặt cho Leica Survey Office nằm trên đĩa CD đi kèm theo khi mua máy toàn đạc. Phần mềm Leica Survey Office chạy được trên các hệ điều hành MS Window 95, MS Window 98 và NT 4.0. Để cài đặt, gọi chương trình "Setup.exe" trong thư mục \SOffice\Language\Disk1 trên CD-Rom và theo các hướng dẫn trên màn hình. Khi sử dụng các máy TPS700, chọn tùy chọn "Standard" hoặc "User defined" và chọn mục TPS700 Tools. Khi truyền dữ liệu thì với máy toàn đạc điện tử TC, vào mục Data Download, mục này cho phép truyền dữ liệu đo theo cổng giao diện nối tiếp với thiết bị nhận (máy tính). Sử dụng cách truyền này cho phép truyền dữ liệu không có kiểm tra trong quá trình truyền. Với chức năng đặc biệt này, có thể truyền dữ liệu đo theo cổng giao diện nối tiếp với các thiết bị nhận (ví dụ một máy tính Laptop). Sử dụng cách truyền này cho phép truyền dữ liệu không có kiểm tra quá trình truyền. Hình 2.13 Menu truyền dữ liệu   : Lựa chọn các thông số cụ thể. : Truyền dữ liệu theo cổng giao diện. Jop : Lựa chọn Jop để truyền. Data : Chọn kiểu dữ liệu truyền. Có thể truyền các điểm toạ độ hay các số đo một cách riêng lẻ. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 33 - Format : Lựa chọn định dạng dữ liệu. Các định dạng có thể lựa chọn phụ thuộc vào các Format đã nạp vào máy. Các định dạng mới có thể được nạp vào khi sử dụng chương trình Leica Survey Office (mục Data Exchange Manager). Các định dạng chuẩn của Leica GS18/16 cũng được hỗ trợ. II.3.2. Khuôn dạng dữ liệu File dữ liệu khi chuyển từ máy toàn đạc sang máy tính: Hình 2.14 File số liệu trong máy toàn đạc điện tử Sau khi xử lý ta được file số liệu như sau: Hình 2.15 File số liệu sau khi được xử lý II.4. Thành lập bản đồ địa hình Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 34 - II.4.1. Thành lập BĐĐH theo phương pháp truyền thống Trước đây để đo vẽ bản đồ, thông thường thực hiện theo phương pháp toàn đạc, trong đó sử dụng thiết bị đo là máy kinh vĩ quang học, kết hợp ghi sổ và biên vẽ bản đồ bằng tay kết hợp sử dụng các loại thước chuyên dụng. Quy trình được thực hiện theo các bước sau: 1. Chuẩn bị bản vẽ Để chuẩn bị đo vẽ bản đồ địa hình ta cần chọn giấy loại tốt, sau đó chuyển lên giấy hệ thống lưới ô vuông để chuyển các điểm khống chế lên bản vẽ . Giấy vẽ được gián lên một tấm ván gỗ mỏng có kích thước 50x50cm hoặc lên tấm kẽm để chống co dãn của giấy . 2. Dựng luới ô vuông Lưới ô vuông là một hệ thống các đường thẳng cách đều nhau, song song với hệ trục toậ độ phẳng vuông góc OX và OY. Để thực hiện ta có thể dùng các dụng cụ compa và thước tỷ lệ hoặc thước Drobusev hoặc máy triển toạ độ. Sai số dựng lưới ô vuông không vượt quá +0.1mm Phương pháp dùng thước Drobusev Thước Drobusev được làm bằng hợp kim đặc biệt có hệ số dãn nở nhiệt nhỏ, trên có 6 lỗ, cạnh vát. Lỗ đầu tiên (điểm) là đoạn thẳng còn các cạnh vất còn lại là cung tròn tâm O với bán kính lần lượt là các giá trị 10cm, 20cm, 30cm, 40cm, 50cm, cạnh vát cuối cùng của thước là một cung cách vạch 0 một đoạn là D= (502cm + 502cm)1/2 Trình tự dựng lưới ô vuông bằng thước như sau Bước 1 : Đặt cạnh vát của thước song song với mép dưới của bản vẽ, dùng bút chì đánh dấu điểm O và vạch các đoạn cung của lỗ trên thước. Kẻ một đường thẳng qua 5 cung Bước 2: Đặt thước vuông goc với đường thẳng vừa dựng sao cho vạch 0 trùng với vạch thứ 6 của bước 1. Tương tự vạch được 6 vạch Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 35 - Bước 3: Đặt thước nằm trên đường chéo của hình vuông sao cho vạch 0 trùng với vạch 0 ở bước1và mép cuối cùng của thước cắt cung thứ 5 ở bước 2. Nối giao điểm này với điểm đầu của bước 2 ta nhận được đường thẳng phía bên phải Bước 4 và 5: làm tương tụ như trên Bước 6: Nỗi các điểm tương tự trên 2 cạch đối diện ta sẽ nhân được lưới ô vuông 3.Triển điểm khống chế trắc địa lên bản vẽ Sau khi dựng xong lưới ô vuông tiến hành đưa vị trí của các điểm không ché trắc địa lên bản vẽ. Công việc này gọi là triển điểm. Dựa vào toạ độ số liệu sau bình sai của tất cả các điểm khống chế cấp nhà nước, cấp cơ sở và lưới đo vẽ có trong khu đo, ta chọn toạ độ điểm góc khung Tây Nam có các giá trị số X va Y nhỏ nhất để sao cho tất cả các điểm khống chế nằm gọc và cân đối trong bản vẽ, sai số triển điểm khống chế không vượt quá 0.2mm Việc triển điểm khống chế ta chỉ có thể dùng máy triển toạ độ hoặc compa và thước tỉ lệ để triển điểm khống chế. Nếu dùng compa và thước tỉ lệ thì ta phải tính số gia toạ độ x và y giữa điểm khống chế và điểm góc khung Tây Nam Sau khi triển xong các điểm khống chế ta tiến hành kiểm tra bằng cách đo khoảng cách giữa các điểm khống chế,tính chiều dài thực tế của nó theo tỉ lệ bản đồ rồi so sánh với chiều dài tính từ số gia toạ độ ( S= (X2 + Y2 )1/2 Chênh lệch giữa hai trị số này không được quá sai số triển điểm d< 0.2mm x Mbd Trước khi chuyển các điểm chi tiết lên bản đồ, ta phải kiểm tra lại sổ đo. Nếu sai sót phải bổ sung kịp thời, sau đó tính toán các đại lượng sau: Bước 1: Tính khoảng cách: Từ kết quả đo được ta tính ra chiều dài nằm ngang theo công thức sau: S= k.l.cos2v Trong đó : l là hiệu số đọc chỉ trên và chỉ dưới của mia K = 100 là hệ số nhân V là góc đứng Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 36 - Bước 2 : Tính độ cao H của điểm chi tiết Tính chênh cao giữa điểm trạm máy và điểm chi tiết theo công thức: H = S .tgv + i – l Trong đó : S : là khoảng cách góc ngang V: là góc đứng i: là chiều cao máy l: là chiều cao điểm ngắm Có chênh cao h giữa trạm đo và điểm chi tiết, ta tính được độ cao của điểm chi tiết Hct = HM + h Trong đó : HM độ cao điểm trạm đo II.4.2. Thành lập BĐĐH từ số liệu đo của máy toàn đạc điện tử 1. Quy trình thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu máy toàn đạc điện tử. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 37 - Hình2.16 Quy trình thành lập bản đồ địa hình từ dữ liệu máy toàn đạc điện tử. 2. Sơ đồ thuật toán của các máy toàn đạc điện tử Để thực hiện việc tự động thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp số từ dữ liệu đo được của các máy toàn đạc điện tử, chúng ta cần phải chuyển về một khuôn dạng nhất định. Các khuôn dạng chính của dữ liệu đo chi tiết là toạ độ vuông góc x, y, H và toạ độ cực. Dữ liệu nhận được của các máy toàn đạc điện tử cũng được lưu dữ dưới hai dạng cơ bản đó là dạng toạ độ cực và dạng toạ độ vuông góc. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 38 - Đối với dạng dữ liệu toạ độ vuông góc chúng ta chuyển ngay về quy cách dữ liệu x, y, H để thực hiện việc số hoá bản đồ địa hình. Đối với dữ liệu toạ độ cực thì cần phân tích cấu trúc dữ liệu đo đạc của từng loại máy, từ đó chuyển đổi về một dạng chung nhất, sau đó tính toán để đưa về dạng X, Y và H theo một quy chuẩn chung. Đối với dữ liệu toạ độ cực, khuôn dạng dữ liệu trong tệp tin sau khi chuyển đổi được thống nhất như sau: Thứ tự, Kh_cách_nghiêng, Góc_bằng, Chênh_cao, Cao_mia, Ghi_chú Đối với dữ liệu toạ độ vuông góc, khuôn dạng dữ liệu trong tệp tin sau khi chuyển đổi trực tiếp từ dữ liệu đo ngoài thực địa hoặc từ tệp dữ liệu toạ độ cực được thống nhất như sau: Thứ tự, Toạ độ_X, Toạ_độ_Y, Độ_Cao_H, Ghi_chú Để có cơ sở cho việc xây dựng các modul chương trình, phải thực hiện việc phân tích các khuôn dạng dữ liệu cụ thể đối với từng máy toàn đạc điện tử. Sơ đồ thuật toán Hình 2.17 Sơ đồ thuật toán của máy toàn đạc điện tử Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 39 - CHƯơng III: Giới thiệu chung về phần mềm surfer 8.0 III.1. Giới thiệu về phần mềm surfer 8.0 Surfer 8.0 là phần mềm chạy trong môi trường Windows, là phần mềm dùng để tính và vẽ các đường đồng giá trị (ví dụ: đường đồng mức của địa hình, đường đẳng cột nước, đường đẳng ứng suất,…), thể hiện ở trạng ở dạng mặt phẳng hoặc không gian 3 chiều. Ngoài ra, Surfer còn có thể tính khối lượng đào đắp của hố móng, xác định mặt cắt dọc của một tuyến ấn định trước. Surfer có thể kết hợp với AutoCAD để cho ta bộ bản vẽ hoàn thiện nhất về một công trình. Giao diện của phần mềm Surfer 8.0 Hình 3.1 Giao diện của phần mềm Surfer 8.0 Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 40 - III.2. Cách vào số liệu trong Surfer 8.0 Surfer 8.0 cho phép vào số ở 2 dạng sau: - Dạng file: Một file có ít nhất 3 cột: một cột có giá trị hoành độ OX, một cột là các giá trị tung độ OY và một cột là giá trị OZ; ngoài ra còn có thể có cột ghi tên điểm hoặc ghi chú của điểm. - Dạng hàm số đã biết z = f(x,y) III.2.1. Vào số liệu theo file Sau khi vào Surfer, ta vào File, vào New Hình 3.2 Cách tạo một file mới trong Surfer 8.0 Lúc đó sẽ xuất hiện cửa sổ Làm việc với file đã vẽ Vào số liệu tính toán Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 41 - Khi chọn WorkSheet  OK, khi đó xuất hiện một bảng tính điện tử (giống như Excel) để bắt đầu vào số liệu. Hình 3.3 Bảng số liệu mới trong Surfer 8.0 Cũng như bảng tính của các phần mềm khác, cấu tạo của bảng tính điện tử gồm các hàng và các cột, tên của điểm được đánh số (1, 2, 3, 4), tên cột được đánh dấu bằng chữ (A, B, C, …, AA, BB, CC …). Giao giữa một cột và một hàng ta được 1 ô. Như vậy, tên của ô sẽ là: Chữ-số, ví dụ trên hình vẽ trên, con trỏ đang ở ô A1. III.2.2. Một số chức năng của Menu: File Tạo file mới Mở file dữ liệu đã có Đóng file dữ liệu đang làm việc Ghi vào file hiện hành Ghi file đang làm việc với tên khác Thoát khỏi Surfer về Window Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 42 - Edit Format Những thuộc tính của ô Thay đổi độ rộng của cột Chiều cao của hàng Data Loại dữ liệu Tính toán giữa các hàng, cột trong bảng Thống kê dữ liệu Bảng tính của Surfer chủ yếu dùng để soạn file dữ liệu, khả năng tính toán giữa các hàng, cột và các ô rất hạn chế. Khi vào số liệu, nên vào theo kiểu: - Cột A: tọa độ X của điểm - Cột B: tọa độ Y của điểm - Cột C: tọa độ Z của điểm - Cột D: tên của điểm ( cột này có thể có hoặc không) Sau đó vào file Save, đặt tên cho file muốn lưu. Surfer còn cho phép đọc một file của một phần mềm khác để làm số liệu của Surfer bằng cách: vào File Open: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 43 - Hình 3.4 Cách mở một file số liệu trong Surfer 8.0 Sau khi chọn Open ta được bảng sau: Hình 3.5 Mở bảng số liệu đã có Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 44 - Trong file số liệu qunlan.txt số liệu được vào: - Cột A: thứ tự điểm - Cột B: tọa độ X của điểm - Cột C: tọa độ Y của điểm - Cột D: tọa độ Z của điểm - Cột E: ghi chú điểm Ta cũng có thể vào số liệu theo hàm hồi quy z = f(x,y). Khi vào số liệu theo khuôn dạng này, không cần vào WorkSheet mà vào trực tiếp (vào GRID, trong Function) với điều kiện phải biết hàm z = f(x,y) và giới hạn của vùng vẽ. III.3. Nội suy lưới điểm III.3.1. Thao tác nội suy lưới điểm Từ file số liệu người dùng (*.DAT) , Surfer không vẽ ngay mà phải qua bước trung gian "tính toán, nội suy lưới điểm", (từ file *.DAT sau khi tính toán, nội suy lưới điểm sẽ cho ra file *.GRID), sau khi nội suy lưới điểm, Surfer mới có thể vẽ được ở dạng đường đồng mức hoặc dạng bề mặt ( từ file *.GRID thành file *.SRF) Cách tạo lưới điểm như sau: Surfer chia vùng vẽ thành một lưới hình chữ nhật đều, mục đích của nội suy lưới điểm là từ số liệu của các điểm đã có, xác định giá trị OZ tại từng điểm nút của lưới chữ nhật đó. Muốn nội suy lưới điểm, vào chức năng GRID trong thanh Menu ngang, chọn DATA, xuất hiện cửa sổ: Hình 3.6 Mở file số liệu khi nội suy Chọn quanlan.DAT, chọn OK. Xuất hiện tiếp cửa sổ về nội suy số liệu: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 45 - Hình 3.7 Cửa sổ nội suy số liệu trong Surfer 8.0 Data Columns: các cột số liệu, Surfer mặc định cột đầu tiên thường là cột A, nhưng trong số liệu này ta bắt đầu chọn từ cột B chứa các tọa độ X, lần lượt các cột tiếp theo chứa các tọa độ Y, Z Grid Line Geometry: các thông số hình học của lưới , bao gồm: - X Direction (phạm vi khống chế của X): bé nhất (Minimum); lớn nhất (Maximum); Spacing (khoảng cách X của lưới);  of Lines ( số đường kẻ lưới theo phương OX); ta có thể cho giá trị của Spacing hoặc  of Lines. - Y Direction (phạm vi khống chế của Y): bé nhất (Minimum); lớn nhất (Maximum); Spacing (khoảng cách Y của lưới);  of Lines (số đường kẻ lưới theo phương OY); ta có thể cho giá trị của Spacing hoặc  of Lines. Output Grid File: tệp kết quả của việc nội suy lưới điểm; những tệp này thường có kiểu mặc định là *.GRID, có thể vào Change để thay đổi. Gridding Method: (phương pháp nội suy) đây là điểm quan trọng nhất khi nội suy lưới điểm, việc chọn phương pháp ảnh hưởng rất lớn đến kết quả vẽ. Khi số liệu vào là các điểm rời rạc, cùng một số liệu, chọn phương pháp nội suy khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau. Cơ sở của việc chọn phương pháp là sự phân bố và mật độ các điểm đo. Với mỗi phương pháp nội suy, sẽ có một cặp Options (tham số tùy chọn) tương ứng Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 46 - Sau khi chọn được phương pháp với Options và Search hợp lý, chọn Ok, chương trình sẽ tính toán để cho ra kết quả. III.3.2. Các phương pháp nội suy Trong Surfer 8.0 có 12 phương pháp nội suy: - Inverse Distance to a Power (tỷ lệ nghịch khoảng cách) - Kriging (phương pháp Kriging) - Minimum Curvature (độ cong tối thiểu) - Plynomial Regression (hàm hồi quy đa thức) - Modified Shepad’s Method (phương pháp Shepard) - Triangulation with Linear Interpolation (nội suy tam giác) - Radial Basis Functions ( hàm số cơ bản tia) - Natural Neighbor - Nearest Neighbor - Moving Average - Data Metrics - Local Polynomial Các phương pháp này đều sử dụng thuật toán nội suy theo trọng số. Giả sử có N điểm với giá trị là: (Z1, Z2, Z3 …, Z4) thì giá trị nội suy tại điểm nút lưới (ví dụ G) được tính như sau: G =   N i ii ZW 1 . Trong đó: G – giá trị cần nội suy tại một điểm nút lưới N – số điểm làm cơ sở nội suy Wi – trọng số của điểm thứ i đối với điểm cần nội suy Zi - giá trị tại điểm thứ i Trọng số Wi được chọn 0 <= Wi <= 1 và phụ thuộc vào khoảng cách giữa điểm cần nội suy và điểm thứ i đó (điểm càng gần thì Wi gần với 1, điểm càng xa Wi gần với 0), phụ thuộc vào phương pháp nội suy. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 47 - Lưu ý rằng số điểm N luôn nhỏ hơn hoặc bằng số điểm đo bởi khi nội suy lưới điểm, Surfer cho phép ta đặt cách tìm kiếm (Search): tìm kiếm trên toàn bộ dữ liệu (khi đó N = số điểm đo) hoặc chỉ một số điểm xung quanh điểm nội suy. - Phương pháp tỷ lệ nghịch khoảng cách (Inverse Distance to a Power) nhanh nhưng phát sinh xu hướng "bull’s eye" – hay xuất hiện các đường đồng tâm xung quanh điểm đo. - Phương pháp Kriging là một trong những phương pháp rất mềm dẻo, dùng được với hầu hết các số liệu, rất hiệu quả. Đây là phương pháp thường được dùng nhất. Vì vậy, phương pháp nội suy mặc định của Surfer là Kriging. - Phương pháp độ cong tối thiểu (Minimum Curvature) là phương pháp nội suy cho kết quả khá trơn, tính rất nhanh nhưng ít chính xác, nên dùng khi các giá trị ban đầu phân bố rất đều đặn. - Phương pháp hồi quy đa thức (Plynomial Regression) thường được sử dụng cho khuynh hướng phân tích bề mặt (dùng để vẽ dạng bề mặt 3 chiều Surfer 3D). Đây là phương pháp tính rất nhanh nhưng xuất hiện xu hướng cục bộ không sát thực tế trong lưới điểm. - Phương pháp Radial Basis Functions là một phương pháp khá linh hoạt như Kriging. Kết quả nội suy gần giống với kết quả nội suy theo Kriging. - Phương pháp Shepard (Modified Shepard’s Method) tương tự phương pháp tỷ lệ nghịch khoảng cách nhưng ít xuất hiện xu hướng "bull’s eye" hơn, nhất là khi làm trơn lưới. - Phương pháp nội suy tam giác (Triangulation with Linear Interpolation) tính nhanh nhất. Là phương pháp nội suy tuyến tính nên kết quả nội suy không trơn, hay xuất hiện các đoạn thẳng giữa các điểm đo. Khi nội suy một điểm nào đó, chỉ dựa vào 3 điểm lân cận. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 48 - Dưới đây là hình vẽ khi thực hiện nội suy với một số phương pháp khác nhau: Hình 3.8 Inverse Distiance to a Power ( tỷ lệ nghịch khoảng cách) Hình 3.9 Kriging ( phương pháp Kriging) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 49 - Hình 3.10 Minimum Curvature (độ cong tối thiểu) Hình 3.11 Radial Basis Functions (hàm số cơ bản tia) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 50 - Hình 3.12 Triangulation with Linear Interpolation (nội suy tam giác) Hình 3.13 Modified Shepad’s Method (phương pháp Shepard) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 51 - III.4. Làm trơn đường nội suy Surfer cho phép làm trơn các đường cong của bản vẽ trên lưới *.GRD, có hai phương pháp nội suy: Spline hoặc Matrix. Thông thường hay dùng phương pháp Spline. Có thể làm trơn trong phạm vi ấn định. Cách làm như sau: Vào GIRD chọn Spline Smooth Hình 3.14 Mở file số liệu cần làm trơn Sau khi chọn xong, nhấp chuột vào Open Hình 3.15 Các thông số khi làm trơn Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 52 - III.5. Vẽ đường đẳng trị bề mặt III.5.1. Vẽ đường đẳng trị Ta đã có tệp quanlan.GRD, vào Map chọn Contour Map chọn tiếp New Contour Map Khi đó sẽ hiện ra bảng Hình 3.16 Mở tệp tin cần vẽ đường bình độ Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 53 - Khi đó Surfer sẽ cho ra Hình 3.17 Nội suy bằng phương pháp Kriging Sau đó ta kick đúp chuột vào bản vẽ sẽ hiện ra bảng Hình 3.18 Bảng thông số vẽ đường đẳng trị Chọn General Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 54 - Chọn Levels Level: trị số của đường đẳng trị Line: kiểu đường đẳng trị Fill: màu tô (chỉ có ở chế độ Fill Contour) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 55 - Label: có hiệu nhãn (tên) của đường đẳng trị không Hach: có hiện nét chải của đường đẳng trị đó không III.5.2. Xem bản vẽ Surfer cho phép xem ở nhiều chế độ, những chế độ xem đó đều nằm trong chức năng View: Xem tổng quan Xem đầy màn hình Xem với tỷ lệ 1:1 Dành toàn bộ màn hình để xem bản vẽ Vẽ lại Tự động vẽ lại Fill to Window: Khi vào chức năng này, Surfer sẽ cho hiện phạm vi bản vẽ kín màn hình làm việc Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 56 - Page: cho phép hiện toàn bộ trang làm việc (lề trái, phải, trên, dưới), bản vẽ nằm trong trang làm việc đó Actal Size: Xem bản vẽ ở chế độ 100% (tỷ lệ 1cm trên màn hình = 1cm trong bản vẽ) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 57 - III.6. Tỷ lệ bản vẽ Trước tiên, ta lưu ý rằng tỷ lệ bản vẽ không phải áp đặt cho toàn bản vẽ mà chỉ cho từng đối tượng lựa chọn. Trong các đối tượng, Surfer không cho phép đặt tỷ lệ cho các đối tượng vẽ bằng tay và văn bản (sử dụng thanh công cụ vẽ các hình chữ nhật, elip, đoạn thẳng …). Cách làm như sau: - Dùng chuột để chọn đối tượng cần đặt tỷ lệ (nhấp chuột vào vùng đối tượng cần chọn) - Vào Map Scale (lưu ý rằng nếu chưa chọn được đối tượng hoặc chọn được đối tượng nhưng đối tượng đó thuộc loại không áp được tỷ lệ thì chức năng Scale bị mờ, không có áp dụng): X Scale: tỷ lệ theo phương ngang OX - 1cm = ? Map units (đơn vị bản vẽ) tức là 1cm trong bản vẽ in ra – bằng bao nhiêu (?) đơn vị thật. Ví dụ, tọa độ của các điểm đo đạc khi vào số liệu tính theo mét, khi in ra giấy muốn có tỷ lệ 1/200 (1cm trong bản vẽ = 2m trong thực tế thì (?) = 2 - Length: chiều dài theo phương ngang OX của đối tượng khi in ra giấy. Như vậy, Length phụ thuộc vào (?) và ngược lại Thông thường, trong kỹ thuật ta hay ấn định tỷ lệ, khi đó chiều dài OX Length có thể nằm trọn trong bản vẽ, nhưng cũng có khi vượt ra ngoài khổ bản vẽ. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 58 - Y Scale: tỷ lệ theo phương đứng OY – cách làm tương tự Proportional: nếu có dấu x thì xác định tỷ lệ đối tượng theo OX thế nào, theo OY cũng như thế Z Scale: tỷ lệ của giá trị OZ (chỉ dùng trong trường hợp vẽ ở dạng không gian 3 chiều – Surfer 3D) – cách làm cũng tương tự như X Scale. III.7. Bổ sung cho bản vẽ III.7.1. Hiện thanh tỷ lệ Muốn hiện thanh tỷ lệ của một bản vẽ, tuần tự các bước như sau: - Nhấp chuột và khu vực bản vẽ để xuất hiện 8 ô vuông ở 4 góc và trung điểm cạnh - Vào Menu  MAP, chọn Scale Bar (nếu không có thao tác nhấp chuột như trên chức năng này sẽ bị mờ, không có tác dụng), xuất hiện khung hội thoại: Cycle Spacing: độ dài thật của đơn vị thước đo tỷ lệ (một khoảng trắng hoặc một khoảng đen) Label Increnment: bước nhảy (số gia) của nhãn thanh tỷ lệ (ví dụ nếu bằng 1 nhãn thanh tỷ lệ là: 0.00, 1.00, 2.00, 3.00, 4.00…; nếu bằng 2: 0.00, 2.00, 4.00, 6.00, 8.00,… Thông thường, nên chọn Cycle Spacing = Label Increment Font, Format: chọn kiểu chữ và dạng hiển thị nhãn của thanh tỷ lệ Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 59 - III.7.2. Màu nền bản vẽ Là thao tác với đối tượng (là bản vẽ) nên trước khi chọn chức năng này, phải nhấp chuột vào khu vực bản vẽ để xuất hiện 8 ô vuông ở 4 góc và trung điểm 4 cạnh. Sau khi nhấp chuột sẽ hiện ra bảng Ta chọn Background. Sau đó ta chọn màu của vùng và màu của đường thẳng, nhấp chuột vào OK III.7.3. Vẽ đường gấp khúc khép kín (polygon) Nhấp chuột vào biểu tượng trong thanh công cụ, khi đó, mỗi lần nhấp chuột sẽ có một điểm gãy, nếu giữ chuột trái thì khi rê chuột đến đâu con trỏ chuột sẽ nối tới đó (lúc này đường gấp khúc nhìn khá trơn). Khi đang rê chuột, nếu: - Nhấp chuột phải, kết quả sẽ Undo lại một bước (điểm gãy cuối cùng) - Nhấn phím ESC, sẽ hủy bỏ lệnh trên - Nhấp đúp chuột, kết thúc thao tác vẽ này, điểm cuối cùng sẽ tự động nối với điểm đầu tiên để trở thành đường khép kín III.7.4. Vẽ đường gấp khúc (polyLine) Nhấp chuột vào biểu tượng trên thanh công cụ, các thao tác cũng tương tự như trên nhưng khi kết thúc (nhấp chuột trái) điểm cuối cùng sẽ không nối với điểm đầu tiên III.7.5. Thêm biểu tượng (Symbol) Dùng biểu tượng ta có thể thêm biểu tượng vào một vị trí nào đó trên bản vẽ (cũng giống như Symbol của điểm). Nếu muốn thay đổi hình dạng, nhấp Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 60 - đúp chuột vào biểu tượng đó để chỉnh sửa III.7.6. Thay đổi thuộc tính Khi muốn thay đổi thuộc tính (đôi khi cả tùy chọn) của một đối tượng, hãy nhấp đúp chuột vào biểu tượng đó. Tùy theo loại đối tượng ta sẽ có một bảng hội thoại tương ứng, cho phép ta thay đổi các thuộc tính của đối tượng Các thuộc tính có thể thay đổi được là: - Thuộc tính đường thẳng (Line Attributes) - Thuộc tính màu tô (Fill Attributes) - Thuộc tính văn bản (Text Attributes) - Thay đổi thuộc tính của biểu tượng (Symbol Attributes) III.8. In bản vẽ và chuyển sang phần mềm ứng dụng khác Surfer có thể in trực tiếp từ Windows. Vì bản thân không có Driver riêng cho máy in nên Surfer thừa kế tất cả các Driver cho các máy in có trong Printer thuộc Control Panel của Windows. III.8.1. In bản vẽ từ SURFER Vào chức năng File sau đó chọn Print: Ta chọn máy in và khổ giấy thích hợp sau đó nhấp chuột vào OK. III.8.2. Chuyển sang ứng dụng khác 1. Chuyển sang .WMF Để chuyển bản đồ thành một File ở dạng .WMF , ta làm như sau: - Tạo một bản đồ hoặc mở một bản đồ từ 1 file có sẵn, bởi chỉ có thể chuyển bản đồ đang làm việc sang phần mềm ứng dụng khác Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 61 - - Vào chức năng FILE trong thực đơn chính, chọn Export sẽ xuất hiện khung cửa sổ: Ta chọn kiểu file là Windows Picture .WMF, đặt tên file cần lưu và nhấp chuột vào Save 2. Chuyển sang .CLP Các thao tác giống như khi chuyển sang .WMF nhưng khi chọn kiểu ta chọn là Windows Clipboard .CLP 3. Chuyển sang .DXF Khi đang làm việc với một bản vẽ, muốn chuyển bản vẽ đó sang AutoCad ta làm như sau: Vào chức năng FILE trong thực đơn chính, chọn Export, sau đó viết tên file.DXF, nhấp chuột vào OK, xuất hiện khung cửa sổ để tùy chọn các thông số khi chuyển đổi Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 62 - Sau khi chọn được các thông số thích hợp ta nhấp chuột vào OK, bản vẽ sẽ được chuyển sang 1 file .DXF Các thông số tùy chọn khi chuyển đổi - Format: dạng của file sẽ truy xuất .DXF là ASCII hay dạng mã Binary - All lines same color: ấn định màu mặc định cho tất cả các đối tượng được truy xuất. Khi đó, các đối tượng trong bản vẽ của Surfer có thể có nhiều màu khác nhau nhưng khi chuyển sang AutoCad sẽ có cùng một màu, đó là màu mặc định của AutoCad. - All lines same width: ấn định bề rộng mặc định cho tất cả các đối tượng được truy xuất sang AutoCad. Ví dụ, các đoạn thẳng trong bản vẽ có thể có kích thước đậm hoặc mảnh khác nhau nhưng khi chức năng nào được kích hoạt thì bề rộng của các đoạn thẳng đó khi chuyển sang AutoCad đều bằng nhau và bằng giá trị mặc định trong AutoCad. - All lines same style: ấn định kiểu(dạng) mặc định cho tất cả các đối tượng (là đoạn thẳng) được truy xuất sang AutoCad. Nghĩa là trong bản vẽ của Surfer có nhiều đoạn thẳng có kiểu khác nhau: đường liền nét, đường nét đứt thưa, nét đứt dày,… khi chức năng này được kích hoạt thì kiểu của các đoạn thẳng đó trong bản vẽ AutoCad sẽ có cùng một kiểu, đó là kiểu mặc định (thường là đường liền nét) - All Text as Areas: khi chức năng này được kích hoạt, trong quá trình chuyển bản vẽ từ Surfer sang AutoCad tất cả các chữ (Text) được coi là các vùng (Areas) ghép lại với nhau. Nếu chức năng này không được kích hoạt thi các chữ trong bản vẽ của Surfer vẫn là các ký tự trong bản vẽ của AutoCad. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 63 - Chương IV: Thực nghiệm IV.1. ứng dụng phần mềm Surfer 8.0 vẽ đường bình độ Sau khi nhập số liệu và chạy phần mềm Surfer 8.0 với phương pháp nội suy Kriging ta được: Sau khi nội suy đường đồng mức bằng phương pháp Kriging ta chuyển sang AutoCad 2007 bằng cách: vào File chọn Export, khi đó sẽ hiện ra bảng Nhấp chuột vào Save Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 64 - Lựa chọn các thông số như bảng trên rồi nhấp chuột vào OK. Khi đó ta sẽ có File banve.dxf IV.2. Vẽ, chỉnh sửa và biên tập bản đồ IV.2.1. Thiết lập bản vẽ trong AutoCad 2007 1. Đặt đơn vị cho bản vẽ Lệnh Units Vào Format Units Lệnh này dùng để đặt độ chính xác và đơn vị đo cho các đại lượng trắc địa trong môi trường Autocad. Các đại lượng đo trong trắc địa thường là khoảng cách và góc. Thông thường ta chon đơn vị độ dài là số thực Decimal, đơn vị của góc thường chọn là Deg/min/Sec (độ phút giây), hoặc Grad như hình sau. Độ chính xác (prectision) của từng loại trị đo, tuỳ theo công việc cụ thể để chọn. Khi chọn chúng tâ nhấn chuột vào cửa sổ Direction để chọn góc quay. Đối với công tác trắc địa ta lấy hướng bắc làm trục X góc đo được quay thuậnj theo chiều kim đồng hồ. Vì vậy chúng ta chọn góc quay trong trắc là ClockWise. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 65 - 2 . Đặt giới hạn bản vẽ Thông thường ta đặt giới hạn cho bản vẽ để khu đo vẽ của ta nằm gọn trong giới hạn mà ta đã định nghĩa, để khi thực hiện các lệnh di chuyển màn hình được thuận tiện. Công việc này được thực hiện như sau: Vào Format Drawing Limits. Lúc này trên màn hình xuất hiện dòng lệnh yêu cầu nhập vào toạ độ của góc bên trái phía dưới YX min (Y = 2309952, X = 475038) và toạ độ góc phía trên bên phải YX max (Y = 2311271, X = 475958) của khu đo. Để toàn bộ khu đo vẽ nằm trong màn hình làm việc vào: View Zoo All. Sau đó ta vào Tool Drafting Settings…sẽ hiện ra bảng: Ta chọn Gid X spacing là 100, Grid Y spacing là 100. Đánh dấu vào Snap On và Grid On 2. Vẽ khung bản đồ trước hết ta vào giới hạn bản vẽ sau đó ta đặt chế độ bản vẽ hiển thị các mắt lưới. Trong bảng Drawing Aids Tỷ lệ bản đồ 1: 1000 X Spacing = 100m và y Spacing = 100m Dùng lệnh vẽ Polyline để vẽ khung trong của tờ bản đồ. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 66 - Dùng lệnh Modify Offset (vào khoảng cách là 10 tương ứng là 1cm của bản đồ tỷ lệ 1:1000) để tạo khung bên ngoài. Khung bên ngoài cũng có độ đậm là 1mm. Để tạo được độ đậm này ta vào lệnh Modify  Object  Polyline để sửa độ dày của nét. Sau đó tạo mấu khung bản đồ, dùng lệnh Move để đưa mấu khung bản đồ về đúng toạ độ mắt lưới khung bản đồ. Trước khi dùng lệnh Move ta phải đặt chế độ Snap để vị trí mấu khung bắt chính xác vào các mắt lưới. *Toạ mắt lưới tiếp theo từ câu lệnh của chương trình ta vào Modify  Array hoặc kích vào biểu tượng trên thanh công cụ, trên màn hình xuất hiện câu lệnh yêu cầu ta chọn đối tựng, dùng chuột ta chọn bao cả đôi tượng là mấu khung. Command: Array Select object: Other corner: 4 found Select object: ………………… Rectangular or Polar array (/P): Chưng trình hỏi hình thức trải mảng, hình chữ nhật hay hình tròn (R là hình chữ nhật, P là hình tròn) ở đây ta chọn hình chữ nhật là R. Chúng ta gõ số hàng và số cột. Rectangular or Polar array (/P): r Number of row (---) :4 Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 67 - Number of columns () :4 Ta nhấn Enter, trên màn hình tiếp tục có các câu lệnh: khoảng cách giữa các hàng và các cột. Với bản đồ tỷ lệ 1:1000 khoảng cách giữa các hàng và các cột là 100m, các bản đồ tỷ lệ khác sẽ tính ra trên cơ sở của bản đồ này. Khi đó ta tiếp tục gõ trên bàn phím Units cell or distance between rows (---): 100 Distance between columns (): 100 Ta có các bản đồ với các mấu khung, sau đó dùng lệnh Text để viết toạ độ cho cáckhung dưới của tờ bản đồ. Quy cách viết theo quy phạm hiện hành. Sau khi vẽ xong khung bản đồ, ta cho hiên các mắt lưới và vào Insert DWG Reference, khi đó sẽ hiện ra bảng Khi đó ta đã chuyển các đường đồng mức vào trong khung bản đồ Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 68 - 3. thiết lập lớp thông tin Các đối tượng có cùng thuộc tính trong Autocad được xác định trong một Layer. Layer là một lớp thông tin quản lý một nhóm đối tượng có cùng thuộc tính. Ví dụ: trong bản đồ địa hình các đừng nhựa được định nghĩa Linetype (kiểu đừng của đối tượng), Color (mầu của đối tượng) và trạng tháy biểu thị của đối tượng (ON/OFF). Việc đặt Layer của các đối tượng được tiến hành theo hai cách Cách 1: Từ menu Fomat Layer Cách 2: vào biểu tượng trên màn hình sẽ cho ta hộp thoại sau: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 69 - Khi đặt lớp thông tin ta vào nhấp chuột phải và chọn New Layer như hình dưới Ta có thể đặt các thuộc tính cho từng đối tượng như Linetype. Dùng chuột trái nhấp vào vị trí Linetype cho ta hộp thoại sau: Nhấn vào Load cho ta kiểu đường, muốn chọn kiểu đường nào ta nhấn chuột trái vào kiểu đường đó, nhấn OK. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 70 - Sau đó ta thiết lập các lớp thông tin: 4 . Vẽ chi tiết Trong phương pháp toạ độ cực để vẽ được các điểm đo chi tiết ngoài các điểm khống chế đo vẽ (điểm trạm máy) ta phải có số liệu đo của các điểm địa hình và các điểm địa vật là các góc cực, cạnh cực. Góc cực là góc tính từ hướng trục cực theo chiều kim đồng hồ đến cạnh cực. Cạnh cực là chiều dài ngang tính tự điểm trạm máy O đến điểm vẽ chi tiết I. Để vẽ các điểm chi tiết bằng cách nhập khoảng cách từ máy tới điểm đó, và góc từ hướng khởi đầu đến điểm đó. Ta lần lượt thực hiện các bước sau: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 71 - - Vào lớp thông tin của điểm chi tiết cần vẽ như: Đường, mương, nhà, cây… Để tiến hành vẽ các điểm chi tiết ta phải đổi hệ toạ độ tuyệt đối UCS về hệ toạ độ tương đối, bằng cách vào menu Tool  UCS Object, trên màn hình sẽ hiện ra câu lệnh yêu cầu ta phải chọn đối tượng làm đường định hướng. Command: UCS Origin/ Zaxis/ 3point/ Object/ View/ X/ Y/ Z/ Prev/ Restore/ Save/ ?/ : Để nhập toạ độ các điểm chi tiết của trạm máy, ta vào lệnh vẽ đường thẳng sau đó nhập toạ độ điểm chi tiết theo khuôn dạng. Sau khi nhập xong các điểm chi tiết của trạm máy, để chuyển về hệ toạ độ tuyệt đối ta vào menu: Tool UCSWorld. IV.2.2. Vẽ các đối tượng trên bản đồ 1. Tạo và trải các ký hiệu lên bản đồ Trong bản đồ ta phải vẽ rất nhiều các ký hiệu giống nhau ví dụ: Cây lúa, cột điện, cây công nghiệp, mốc, bờ lở…Nếu ở một vị trí nào đó có cây lúa ta lại vẽ mới một cây lúa thì đòi hỏi mất rất nhiều công sức không đảm bảo thời gian cho công việc. Vì vậy phần mềm Autocad giúp ta rút gắn thời gian bằng cách tạo Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 72 - sẳn một ký hiệu với hình dạng và kích thước theo quy phạm quy định (tạo Block) để mỗi khi dùng đến ký hiệu này ta gọi ra ( Insert) để dùng mà không mất công tạo lại. Các ký hiệu có hai dạng cơ bản, các dạng khác chỉ là dạng đặc biệt của hai dạng này đó là: ký hiệu dạng điểm như cây lúa, cột điện… Ký hiệu dạng đường như đường tầu, bờ lở… 2. Vẽ các ký hiệu trên bản đồ - Vẽ cây lúa Tạo cây lúa với kích thước đúng theo quy phạm của bản đồ tỷ lệ 1:1000 trước hết ta vẽ một đoạn thẳng 2.5mm (trên bản vẽ, nếu tính theo tỷ lệ bản đồ 1:1000 sẽ có kích thước thực tế là 2.5m) sau đó dùng lệnh Modify  Offset (copy đoạn thẳng song song với đoạn thẳng lúc trước với khoảng cách 0.6m, ta làm như vậy hai lần) lúc này ta có ba đoạn thẳng song song với nhau. Vào lệnh Polyline để nối đầu của đoạn thẳng nằm ngang với khoảng cách 1.2m, tiếp tục dùng lệnh Offset để copy hai đường thẳng ở dưới của cây lúa với khoảng cách la 0.5m, tiếp tục Offset đoạn thẳng nằm ngang lên phía trên của cây lúa với khoảng cách là 0.8m. Vào Polyline để nối các điểm sao cho nó tạo thành một cây lúa có hình dạng và kích thướng như hình vẽ, rồi xoá những chỗ không cần thiết. - Vẽ cột điện Ta thấy cột điện có hai phần giống nhau do vậy ta chỉ việc vẽ một bên, bên còn lại lấy đối xứng. Trước hết ta vẽ một đoạn thẳng có chiều dài 5m, cuối Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 73 - đoạn thẳng về bên tay phải ta vẽ một đường tròn có bán kính 0.05m một đường tròn ngoài nhỏ có bán kính là 0.5m, dùng lệnh Trim (select object): chọn đường tròn ngoài sau đó nhấn chuột phải, tiếp tục nhấn chuột trái vào đoạn thẳng nối giữa hai đường tròn, đầu phía tay trái màn hình ta vẽ một đoạn thẳng trùm khít lên đoạn thẳng trước với khoảng cách là 2m, tiếp tục dùng các công cụ vẽ line để vẽ nốt một bên. Khi chưa lấy đối xứng: Sau khi vẽ xong một bên, vào lệnh Mirror (đối xứng) có các command sau: Select object: Chọn đối tượng, sau khi chọn đối tượng nhấn chuột phải, First point of mirror line: chọn điểm thứ nhất của điểm đối xứng. Select point: chọn điểm thứ hai của điểm đối xứng. Hình dạng và kích thước của cột điện như sau: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 74 - - Vẽ đường bờ lỡ (Taly) trước hết ta vào một ký hiệu có dạng và kích thước (như hình vẽ) Các thao các trên bản vẽ tỷ lệ 1:1000, vẽ một đoạn thẳng có chiều dài là 5m bằng cách vào lệnh Draw  Line hoặc kích vào biểu tượng trên thanh công cụ rồi nhập chiều dài, ta vẽ một đoạn thẳng nằm ngang bắt vào cuối đường thẳng vừa vẽ với chiều dài 2m, sau cùng ta vẽ một đường thẳng bắt vào cuối đường nằm ngang theo chiều thẳng đứng với chiều dài 3m. Sau đó ta xoá đoạn thẳng nằm ngang này đi. Khi vẽ song ta tạo Block, việc tạo Block này tương tự như việc tạo Block ở trên, tên Block là TL. Để trải Taly thì khi trên dòng lệnh xuất hiện: Command: me (lệnh measure) Select object to measure: Xuất hiện dòng này thì ta kích chuột trái vào đường cần tạo bờ lở. Trên màn hình xuất hiện như sau: MEASURE Select object to measure ………………………. / Block: Ta gõ b (từ bàn phím)  màn hình xuất hiện Select object to measure / Block: b …………………………… Block name to insert: taly (tên của Block gõ từ bàn phím) Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 75 - Tiếp tục có dòng lệnh Align block with object? ta ấn Enter Tiếp tục có dòng lệnh Segment lenqth: 4 (gõ từ bàn phím) Sau khi thực hiện xong các bước như trên ta có Taly sau - Lệnh tạo block sau khi vẽ xong các ký hiệu chúng ta tạo Block bằng cách vào menu Draw  blockMake hoặc vào thanh công cụ trên màn hình sẽ cho ta hộp thoại sau: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 76 - Từ vị trí Block name đánh ký hiệu (Lua) nhấn chuột vào select objects rồi chọn toàn bộ đối tượng tạo thành ký hiệu. Trong hộp thoại Base point yêu cầu chỉ ra điểm đặc trưng cho ký hiệu, ta có thể nhập toạ độ X, Y của điểm đặc trưng của ký hiệu hoặc vào select point chọn điểm chuẩn, khi gọi ký hiệu thì điểm chuẩn vừa được chọn sẽ trùng với điểm kích trỏ của phần mềm. Kết thúc việc tạo một ký hiệu ấn OK. * Gọi ký hiệu (Insert Block) Khi gọi ký hiệu, vào Insert  Block, hoặc vào từ biểu tượng của thanh công cụ trên màn hình cho ta hộp thoại, nhấn chuột vào Block sau đó chọn tên Block cần gọi: Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 77 - Xuất hiện Command sau: - Insert point: chỉ vị trí mà ta cần đưa ký hiệu ra - X Scale factor / Conner ? XYZ. Khi xuất hiện command này trên màn hình nếu ta đồng ý với tỷ lệ theo trục X là 1 thì ấn Enter. - Y Scale factor (default = X). khi xuất hiện command này nếu đồng ý với mặc định của máy thì ấn Enter, tỷ lệ theo trục Y cũng bằng 1. Như vậy ta gọi một ký hiệu đúng bằng kích thước lúc tạo. - Rotation Angle: Vào góc quay của ký tự, thông thường trong máy mặc định là 0, néu đồng ý thì ấn Enter. * Lệnh Array (trải mảng) Khi gọi ký hiệu ra bản vẽ chúng ta chỉ có thể gọi được một ký hiệu. Nhưng khi ở đó lại có nhiều ký hiệu, gồm nhiều hàng và nhiều cột giữa các hàng và các cột này lại cách nhau một khoảng cách nhất định và nếu như làm thủ công thì rất lâu. Phần mềm Autocad cho phép ta làm đực công việc trên mà không tốn thời gian đó chính là công tác trải mảng Array. IV.2.3. Biên tập bản đồ Quá trình biên tập và chỉnh sử bản đồ là bước quan trọng không thể thiếu được khi làm bản đồ. Khi biên tập là chỉnh sửa ta sẽ làm viêc với từng Layer riêng, bằng cách ta chỉ cho hiển thị từng Layer, do vậy việc ta phải mở hộp thoại layer kích chuột vào Format  Layer, rồi hiển thị một Layer làm việc, còn các Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 78 - Layer khác thì không hiển thị: Trong hộp thoại ta thấy chỉ có lớp Layer được hiển thị là cho phép ta chỉnh sửa, hình có mầu vàng nghĩa là Layer đang bật và hình có mầu vàng cho biết lớp này đang hiển thị, hình cho phép ta chỉnh sữa các đối tượng thuộc Layer ấy. Và nếu , tắt và (đóng) có nghĩa là Layer đang tắt thì ta không thể chỉnh sữa các đối tượng đó được. Cách sữa chữa các thuộc tính: nếu một đối tượng nào đó ta muốn thay đổi như kiểu đường, mầu sắc ta làm như sau: Dùng chuột trái chọn đối tượng cần sửa, sau đó vào Modify  Properties, lúc này ta sẽ đổi thuộc tính của đối tượng bằng cách chọn lại các thuộc tính cho đối tượng đó. Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 79 - Kết luận Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin và điện tử thì công tác thành lập bản đồ bằng các phương pháp truyền thống đã trở nên lạc hậu. Nhu cầu thực tế ngày càng cao, đòi hỏi nghành trắc địa phải có phương pháp mới tạo ra bản đồ đáp ứng được nhu cầu thực tiễn. Công nghệ đó là công nghệ bản đồ số. Trong công tác thành lập bản đồ địa hình từ số liệu đo của máy toàn đạc điện tử thì việc ứng dụng các phần mềm là rất quan trọng. Chính vì thế, đề tài: "ứng dụng phần mềm Surfer trong công tác vẽ đường bình độ thành lập bản đồ địa hình" đã nghiên cứu về việc ứng dụng phần mềm Surfer và AutoCad để thành lập bản đồ địa hình. Trong thời gian thực hiện đề tài, được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS. Đinh Công Hòa và các thầy cô giáo trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án của mình. Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên đồ án có thể còn nhiều thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 6 - 2008 Sinh viên thực hiện Ngô Thế Anh Trường Đại học Mỏ Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Ngô Thế Anh Lớp: Trắc địa A-K48- 80 - Tài liệu tham khảo [1]. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Công Hòa. Giáo trình Trắc địa cơ sở tập (1+2). Nxb Xây Dựng. Hà Nội 2002 [2]. Nguyễn Hoài Nam. Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Surfer [3]. Ts. Đinh Công Hòa. Giáo trình tin học ứng dụng