Độ cao trắc địa và ứng dụng của máy thuỷ bình

Độ cao trắc địa là một phần quan trọng trong trắc địa, giúp xác định vị trí không gian của các điểm trên mặt đất. Để đạt được độ chính xác cao trong các công việc này, các kỹ sư thường sử dụng máy thủy bình cùng với các thiết bị đo đạc khác. Máy thủy bình giúp đo chính xác độ chênh lệch độ cao giữa các điểm, đảm bảo tính hiệu quả và chính xác trong các dự án xây dựng và khảo sát địa hình.

>>> Tham khảo thêm máy GNSS RTK do Việt Thanh cung cấp

Độ cao trắc địa là gì?

Độ cao trong trắc địa là thành phần quan trọng để có thể xác định vị trí không gian của các điểm trên mặt đất. Để có được thông tin độ cao của các điểm, cần phải xác định các mặt chuẩn quy chiếu cho độ cao. Độ cao trong trắc địa sử dụng mặt thủy chuẩn để làm mặt chuẩn về độ cao. Mặt thủy chuẩn của trái đất là mặt nước biển trung bình ở trạng thái yên tĩnh, tưởng tượng kéo dài mặt này xuyên qua cả phần lục địa, hải đảo vào tạo thành một bề mặt khép kín.

Mỗi quốc gia sẽ dựa trên cơ sở số liệu quan trắc mực nước biển trong nhiều năm từ các trạm nghiệm triều để xây dựng một mặt chuẩn độ cao riêng, được gọi là mặt thủy chuẩn gốc (hay còn được gọi là geoid cục bộ, mặt quy chiếu của độ cao mỗi nước).

Phân loại độ cao trong trắc địa

Độ cao trong trắc địa được phân chia thành hai loại chính: hệ độ cao tương đối và hệ độ cao tuyệt đối.

Hệ độ cao tương đối

Hệ độ cao tương đối còn có tên gọi khác là hệ độ cao giả định hoặc độ cao quy ước. Đây là khoảng cách được tính theo phương dây dọi từ một điểm đến một mặt thủy chuẩn quy ước (mặt geoid giả định). Hệ độ cao tương đối này lấy một mặt phẳng song song với mặt geoid hoặc một mặt phẳng đi qua điểm có độ cao trung bình khu đo làm mặt quy chiếu.

Độ chênh cao giữa hai điểm A và B được tính theo công thức là hiệu độ cao giữa hai điểm A và B. Khi đã biết được độ cao HA của điểm A và chênh cao giữa điểm A và B, độ cao điểm B được tính như sau:

Khi đã biết được độ cao HA của điểm A, chênh cao giữa điểm A và B thì độ cao điểm B được tính là:

Hệ độ cao tuyệt đối

Độ cao tuyệt đối của một điểm nhất định trên mặt đất là khoảng cách được tính theo phương của đường dây dọi từ điểm đó đến mặt thủy chuẩn gốc. Hệ độ cao tuyệt đối còn được gọi là hệ độ cao quốc gia. Hệ độ cao tuyệt đối lấy mặt thủy chuẩn gốc (mặt geoid) làm mặt quy chiếu.

Tại Việt Nam, hệ độ cao này lấy mặt thủy chuẩn gốc là mặt nước biển trung bình qua nhiều năm quan trắc tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu – Hải Phòng làm chuẩn về độ cao (cao độ bằng 0). Mốc độ cao quốc gia Hòn Dấu – Hải Phòng tại Việt Nam được sử dụng làm điểm gốc cho hệ độ cao quốc gia.

Ứng dụng của hệ độ cao trong trắc địa

Hệ độ cao trong trắc địa được ứng dụng nhằm xác định vị trí của một điểm trên mặt đất. Các ứng dụng của hệ độ cao bao gồm:

Ứng dụng của hệ độ cao tương đối

Hệ độ cao tương đối được sử dụng trong các công trình quy mô nhỏ, xây dựng ở nơi hẻo lánh xa hệ thống độ cao nhà nước. Trong xây dựng công trình công nghiệp và dân dụng, người ta thường chọn mặt phẳng nền nhà tầng một làm mặt thủy chuẩn quy ước.

Ứng dụng của hệ độ cao tuyệt đối

Hệ độ cao tuyệt đối có ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, xây dựng các công trình công nghiệp, nông nghiệp, đô thị, đồng thời hỗ trợ và đảm bảo an ninh quốc phòng. Một số ứng dụng quan trọng của hệ độ cao tuyệt đối bao gồm:

• Xây dựng mạng lưới khống chế độ cao: Là cơ sở nền tảng trong việc thiết lập mạng lưới khống chế độ cao quốc gia.
• Đo vẽ bản đồ địa chính, địa hình: Giúp tạo ra các bản đồ địa chính và địa hình chính xác.
• Thiết kế và xây dựng công trình: Đảm bảo độ chính xác trong việc xác định vị trí và độ cao của các công trình.
• Quản lý lãnh thổ, điều tra, thiết lập an ninh quốc gia: Hỗ trợ trong việc quản lý lãnh thổ và thiết lập các biện pháp an ninh.
• Quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai: Giúp quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường, đồng thời hỗ trợ trong công tác phòng chống thiên tai.
• Quy hoạch, xây dựng và nghiên cứu khoa học: Ứng dụng trong công tác quy hoạch, xây dựng và các nghiên cứu khoa học liên quan.

Sử dụng máy thủy bình trong đo độ cao trắc địa

Máy thủy bình ví dụ như máy thủy bình điện tử Sokkia SDL30, máy thủy bình Nikon AC-2S, máy thuỷ bình Sokkia B40A, máy thủy bình Satlab SAL32, máy thuỷ bình Hi-Target HT32,... là thiết bị chính được sử dụng để đo cao độ trong các dự án xây dựng và khảo sát địa hình. Việc sử dụng máy thủy bình đòi hỏi quy trình đo đạc chính xác và cẩn thận. Dưới đây là các bước cơ bản trong việc sử dụng máy thủy bình:

1. Chuẩn bị thiết bị: Đặt máy thủy bình trên chân đế vững chắc và cân bằng máy bằng bọt thủy. Kiểm tra và hiệu chỉnh máy để đảm bảo độ chính xác.
2. Xác định điểm đo: Chọn các điểm đo phù hợp, đảm bảo các điểm đo không bị che khuất và có tầm nhìn rõ ràng.
3. Thực hiện đo đạc: Đặt mia tại các điểm đo và đọc các trị số trên mia. Ghi lại các số liệu đo được và tính toán độ cao của các điểm.
4. Xử lý dữ liệu: Xử lý và phân tích các số liệu đo được để xác định độ cao chính xác của các điểm.
5. Kiểm tra và hiệu chỉnh: Kiểm tra lại các số liệu đo được và thực hiện các hiệu chỉnh cần thiết để đảm bảo tính chính xác.

>> Xem thêm: Đo cao độ bằng máy RTK: Hướng dẫn cách thực hiện chi tiết và hiệu quả nhất

Độ cao trắc địa là một yếu tố quan trọng trong việc xác định vị trí không gian của các điểm trên mặt đất. Việc hiểu rõ và áp dụng đúng các hệ độ cao tương đối và tuyệt đối giúp nâng cao chất lượng và độ chính xác trong các công tác đo đạc và xây dựng. Máy thủy bình và các thiết bị đo đạc khác đóng vai trò quan trọng trong việc đo cao độ, đảm bảo các dự án xây dựng và khảo sát địa hình được thực hiện một cách hiệu quả và chính xác. Việc sử dụng các hệ độ cao trong trắc địa không chỉ phục vụ cho các công trình xây dựng mà còn đóng góp quan trọng vào công tác quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Việt Thanh Group là đơn vị cung cấp dịch vụ cho thuê thiết bị đo đạc, đo đạc bản đồ,…uy tín, giá cả hợp lý nhất.