Tìm hiểu về công thức tính góc phương vị trong trắc địa

Góc phương vị (Azimuth) là một khái niệm quan trọng trong trắc địa, được sử dụng để xác định hướng của một điểm so với hướng bắc chuẩn. Việc tính toán chính xác góc phương vị giúp xác định đúng vị trí và hướng di chuyển trong các công tác đo đạc và bản đồ. Góc phương vị thường được biểu diễn bằng độ, nằm trong khoảng từ 0° đến 360°. Có thể sử dụng máy GPS RTK để hỗ trợ công tác tính góc. Hãy cùng Việt Thanh Group tìm hiểu về công thức tính góc phương vị trong trắc địa.

Công thức tính góc phương vị trong trắc địa

Công thức chung để tính góc phương vị giữa hai điểm A và B là:

α = arctan(ΔX / ΔY)

Trong đó:

α là góc phương vị.
ΔX = XB – XA là hiệu tọa độ X của điểm B và điểm A.
ΔY = YB – YA là hiệu tọa độ Y của điểm B và điểm A.

Nếu ΔY là âm, ta cần thêm 180° vào giá trị α để đảm bảo giá trị nằm trong khoảng từ 0° đến 360°. Ngoài ra, cần lưu ý rằng khi tính toán trên máy tính, kết quả của hàm arctan có thể nằm trong khoảng từ -90° đến 90°, do đó việc điều chỉnh góc về khoảng từ 0° đến 360° là cần thiết.

Ví dụ:

Nếu ΔX = 3 và ΔY = 4, thì: α = arctan(3 / 4) ≈ 36.87°

Nếu ΔX = 3 và ΔY = -4, thì: α = arctan(3 / -4) ≈ -36.87°

Để đưa về góc phương vị chuẩn:α = -36.87° + 180° = 143.13°

>>>Xem thêm: Bản đồ vệ tinh đo đất mới nhất

Cách tính phương vị

Để tính phương vị giữa hai điểm, bạn có thể thực hiện các bước sau:

Xác định tọa độ các điểm:

Xác định tọa độ X và Y của điểm A (XA, YA).
Xác định tọa độ X và Y của điểm B (XB, YB).

Tính các hiệu tọa độ:

ΔX = XB – XA
ΔY = YB – YA

Tính góc phương vị:

Sử dụng công thức α = arctan(ΔX / ΔY) để tính góc phương vị.
Nếu ΔY là âm, thêm 180° vào giá trị α để điều chỉnh góc vào khoảng từ 0° đến 360°.

Cách xác định góc phương vị

Để xác định góc phương vị thực tế, bạn có thể sử dụng các thiết bị đo đạc chuyên dụng như máy toàn đạc, la bàn điện tử, hoặc phần mềm GIS. Các bước thực hiện như sau:

Đặt thiết bị tại điểm đo (điểm A):

Đảm bảo thiết bị cân bằng và chính xác. Máy toàn đạc cần được đặt sao cho tia ngắm chính xác về hướng bắc.

Chọn điểm mục tiêu (điểm B):

Xác định rõ điểm B để đo. Điểm B cần được xác định trên bản đồ hoặc bằng cách sử dụng tọa độ GPS.

Thực hiện đo đạc:

Sử dụng thiết bị để đo góc giữa hướng bắc và hướng đến điểm B. Máy toàn đạc hoặc la bàn điện tử sẽ cung cấp giá trị góc phương vị trực tiếp.

Ghi lại kết quả:

Ghi lại góc phương vị được đo từ thiết bị. Đảm bảo ghi chính xác giá trị để sử dụng trong các tính toán tiếp theo.

Ngoài cách sử dụng máy toàn đạc và la bàn điện tử, còn có một số phương pháp khác để xác định góc phương vị như:

Sử dụng bản đồ và GPS:

Sử dụng bản đồ có tọa độ GPS để xác định vị trí của điểm A và điểm B.
Sử dụng các ứng dụng hoặc phần mềm GIS để tính toán góc phương vị dựa trên tọa độ GPS.

Sử dụng hệ thống định vị vệ tinh (GNSS):

Hệ thống GNSS như GPS, GLONASS, Galileo có thể cung cấp tọa độ chính xác của các điểm trên bề mặt Trái Đất.
Từ tọa độ nhận được, có thể sử dụng các phần mềm tính toán để xác định góc phương vị.

Công cụ hỗ trợ công tác đo đạc bản đồ như máy GPS RTK, máy toàn đạc điện tử đang được cung cấp ở Việt Thanh. Một số thương hiệu nổi bật của máy GPS RTK như máy GNSS RTK Hi-Target, máy GNSS RTK Satlab…

>>>Xem thêm: Ứng dụng của ảnh viễn thám trong giám sát biến đổi khí hậu

Lợi ích và ứng dụng của việc xác định góc phương vị

Việc xác định góc phương vị có nhiều ứng dụng quan trọng trong trắc địa và các lĩnh vực liên quan, như:

Lập bản đồ

Giúp xác định chính xác vị trí và hướng di chuyển trên bản đồ. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc tạo ra các bản đồ địa hình, bản đồ hành chính và các loại bản đồ chuyên dụng khác.

Xây dựng

Hỗ trợ trong việc thiết kế và xây dựng các công trình theo đúng hướng và vị trí yêu cầu. Ví dụ, khi xây dựng các công trình đường xá, cầu cống, nhà cửa, việc xác định đúng góc phương vị giúp đảm bảo công trình được xây dựng đúng hướng và đúng vị trí.

Quản lý đất đai

Giúp phân chia và quản lý đất đai một cách chính xác và hiệu quả. Điều này rất quan trọng trong việc quy hoạch đô thị, quản lý rừng, và các hoạt động nông nghiệp.

Định vị và dẫn đường

Hỗ trợ trong các ứng dụng GPS và hệ thống dẫn đường. Ví dụ, trong hàng hải và hàng không, việc xác định đúng góc phương vị giúp tàu thuyền và máy bay di chuyển đúng hướng.

Nghiên cứu khoa học

Trong nghiên cứu khoa học, đặc biệt là các nghiên cứu liên quan đến địa chất, khảo cổ học, và sinh thái học, việc xác định góc phương vị giúp xác định chính xác vị trí và hướng của các điểm nghiên cứu.

Ngoài ra, Việt Thanh Group có dịch vụ cho thuê thiết bị đo đạc uy tín.

>>>Xem thêm: Điều kiện cấp giấy phép đo đạc bản đồ

Góc phương vị là một khái niệm quan trọng trong trắc địa, giúp xác định hướng và vị trí chính xác trong nhiều lĩnh vực. Việc nắm vững công thức và cách tính góc phương vị sẽ giúp bạn thực hiện các công tác đo đạc và lập bản đồ một cách chính xác và hiệu quả hơn, đồng thời ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống.