Ứng dụng công nghệ tin học thành lập bản đồ trên cơ sở dữ liệu đo của máy toàn đạc điện tử

Môc lôc Më ®Çu Trong thêi ®¹i ngµy nay viÖc ¸p dông c¸c tiÕn bé cña khoa häc c«ng nghÖ vµo s¶n xuÊt lµ mét yªu cÇu cÊp thiÕt, nh»m n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng, gi¶m søc lao ®éng cña con ng­êi vµ gãp phÇn tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Ngµy nay, c«ng nghÖ ®iÖn tö-tin häc ®· vµ ®ang ®­îc øng dông réng r·i trong mäi lÜnh vùc cña ®êi sèng x· héi nãi chung vµ trong lÜnh vùc nghµnh tr¾c ®Þa nãi riªng. Trong Tr¾c §Þa c¸c øng dông cña c«ng nghÖ ®iÖn tö-tin häc còng ®ang ®­îc sö dông réng r·i trong c¶ c«ng t¸c ngo¹i nghiÖp lÉn néi nghiÖp b»ng c¸ch thay thÕ dÇn c¸c c«ng cô ®o vÏ cò b»ng c¸c thiÕt bÞ míi víi c«ng nghÖ tiªn tiÕn nh­: c¸c m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö ®é chÝnh x¸c cao, m¸y vi tÝnh vµ c¸c phÇn mÒm tiÖn Ých, c«ng nghÖ GPS .v.v. C¸c m¸y mãc vµ phÇn mÒm tiÖn Ých ®ã ®· vµ ®ang dÇn dÇn thay thÕ c¸c lo¹i m¸y quang häc cò vµ c¸c ph­¬ng ph¸p ®o ®¹c cæ truyÒn víi ®é chÝnh x¸c kh«ng cao mµ n¨ng suÊt lao ®éng thÊp. Lµ mét sinh viªn thuéc nghµnh Tin häc Tr¾c §Þa viÖc n¾m b¾t c¸c tiÕn bé cña khoa häc c«ng nghÖ míi vµo trong c«ng viÖc cña m×nh lµ tèi cÇn thiÕt. §Ó lµm quen víi c«ng nghÖ míi vµ t¹o hµnh trang cho mai sau ra tr­êng khái bì ngì tr­íc c«ng viªc thùc tÕ, em ®· ®­îc h­íng dÉn lµm ®å ¸n tèt nghiÖp víi ®Ò tµi lµ: " øng dông c«ng nghÖ tin häc thµnh lËp b¶n ®å trªn c¬ së d÷ liÖu ®o cña m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö." Môc ®Ých cña ®Ò tµi lµ nghiªn cøu t×m hiÓu khu«n d¹ng d÷ liÖu ®o cña mét sè m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö ®ang ®­îc sö dông réng r·i trong thùc tÕ t¹i ViÖt Nam cña c¸c h·ng s¶n xuÊt nh­: Lei ca, Nikon, Sokki…vµ mét sè phÇn mÒm ®å häa nh­ Autocad, Microstation ®Ó tõ ®ã thµnh lËp modul xö lý file sè liÖu øng dông cho c«ng t¸c thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh. Sau mét thêi gian nghiªn cøu, víi sù gióp ®ì, h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o Ts. §inh C«ng Hoµ vµ c¸c thÇy c« trong bé m«n, em ®· hoµn thµnh b¶n ®å ¸n. Néi dung ®å ¸n ®­îc tr×nh bµy nh­ sau: PhÇn Më ®Çu Ch­¬ng 1 Tæng quan vÒ b¶n ®å ®Þa h×nh vµ c«ng t¸c thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh Ch­¬ng 2 Thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh tõ d÷ liÖu ®o cña c¸c m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö Ch­¬ng 3 Giíi thiÖu ng«n ng÷ lËp tr×nh Visual Basic 6.0 Ch­¬ng 4 ThiÕt kÕ ch­¬ng tr×nh PhÇn KÕt luËn §å ¸n tèt nghiÖp nµy ®­îc hoµn thµnh t¹i tr­êng ®¹i häc Má -§Þa chÊt. Cã ®­îc kÕt qu¶ nµy em mét lÇn n÷a ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o TS §inh C«ng Hoµ lµ ng­êi ®· trùc tiÕp h­íng dÉn, ®­a ra nh÷ng gîi ý cã gi¸ trÞ vÒ mÆt khoa häc vµ thùc tiÔn s¶n xuÊt, gióp em hoµn thµnh b¶n ®å ¸n vµ em xin göi lêi c¶m ¬n tíi c¸c thÇy c« trong bé m«n ®· gióp ®ì em trong suèt thêi gian em häc tËp t¹i tr­êng còng nh­ trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n tèt nghiÖp. Trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n, mÆc dï ®· rÊt cè g¾ng nh­ng l­îng kiÕn thøc cßn h¹n hÑp nªn b¶n ®å ¸n cßn nhiÒu sai sãt rÊt mong c¸c thÇy c« vµ b¹n bÌ th«ng c¶m vµ gãp ý. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n. Sinh viªn thùc hiÖn NguyÔn v¨n Tr­êng Líp Tin häc tr¾c ®Þa K47 Tæng quan vÒ B§§H vµ c«ng t¸c thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh B¶n ®å ®Þa h×nh B¶n ®å ®Þa h×nh lµ lo¹i b¶n ®å thÓ hiÖn mét khu vùc trªn bÒ mÆt cña tr¸i ®Êt, trªn ®ã b¶n ®å thÓ hiÖn nh÷ng thµnh phÇn cña thiªn nhiªn vµ kÕt qu¶ ho¹t ®éng thùc tiÔn cña con ng­êi mµ m¾t ta cã thÓ c¶m nhËn ®­îc. Trªn b¶n ®å ®Þa h×nh, kh«ng ®­a lªn tÊt c¶ mäi h×nh ¶nh cã trªn mÆt ®Êt mµ chØ thÓ hiÖn c¸c ®èi t­îng chøa ®ùng l­îng th«ng tin phô thuéc vµo kh«ng gian, thêi gian vµ môc ®Ých sö dông. TÝnh kh«ng gian giíi h¹n (x¸c ®Þnh) khu vùc ®­îc tiÕn hµnh ®o vÏ vµ thµnh lËp b¶n ®å. TÝnh thêi gian quy ®Þnh ghi nhËn trªn b¶n ®å ®Þa h×nh hiÖn tr¹ng cña bÒ mÆt tr¸i ®Êt t¹i thêi ®iÓm tiÕn hµnh ®o vÏ. Môc ®Ých sö dông chi phèi néi dung vµ ®é chÝnh x¸c cña b¶n ®å. YÕu tè kh«ng gian vµ môc ®Ých sö dông cã liªn quan ®Õn viÖc lùa chän tØ lÖ b¶n ®å. C¸c ®èi t­îng ®Þa h×nh trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt ®­îc ®­a lªn b¶n ®å th«ng qua phÐp chiÕu b¶n ®å. VÒ b¶n chÊt b¶n ®å ®Þa h×nh nãi chung cßn ®­îc ®Þnh nghÜa: “ Lµ mét m« h×nh ®å häa vÒ mÆt ®Êt, cho ta kh¶ n¨ng nhËn biÕt bÒ mÆt ®ã b»ng c¸i nh×n bao qu¸t, tæng qu¸t ®äc chi tiÕt hoÆc ®o ®Õm chÝnh x¸c”. Dùa vµo b¶n ®å ®Þa h×nh cã thÓ nhanh ch·ng x¸c ®inh täa ®é, ®é cao cña ®iÓm bÊt kú nµo trªn mÆt ®Êt, kho¶ng c¸ch vµ ph­¬ng h­íng cña hai ®iÓm, chu vi, diÖn tÝch, khèi l­îng cña vËt, vïng, cïng hµng lo¹t c¸c th«ng sè kh¸c. Néi dung cña tê b¶n ®å ®Þa h×nh Néi dung b¶n ®å ®Þa h×nh bao gåm c¸c yÕu tè cña lµ ®iÓm khèng chÕ tr¾c ®Þa, ®Þa vËt (®Þa vËt ®Þnh h­íng, c¸c ®iÓm d©n c­ , thuû hÖ, giao th«ng, líp phñ vËt, ranh giíi.v.v…) vµ d¸ng ®Êt (®Þa h×nh). TÊt c¶ c¸c ®èi tuîng nãi trªn ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n ®å ®Þa h×nh cÇn ph¶i ®Çy ®ñ, chÝnh x¸c. Møc ®é tû mØ cña néi dung b¶n ®å ph¶i phï hîp víi môc ®Ých sö dông b¶n ®å vµ ®Æc ®iÓm cña khu vùc. §iÓm khèng chÕ tr¾c ®Þa C¸c ®iÓm to¹ ®é vµ ®é cao c¸c cÊp ph¶i ®­îc biÓu thÞ ®Çy ®ñ vµ chÝnh x¸c lªn b¶n ®å. §©y lµ yÕu tè d¹ng ®iÓm cÇn thÓ hiÖn chÝnh x¸c ®Õn 0.1mm trªn b¶n ®å. Dïng c¸c ký hiÖu t­¬ng øng ®Ó thÓ hiÖn c¸c ®iÓm to¹ ®é nhµ n­íc vµ ®iÓm to¹ ®é c¬ së. §èi víi b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín, cã thÓ hiÓn thÞ c¸c ®iÓm khèng chÕ ®o vÏ. Th«ng th­êng c¸c ®iÓm khèng chÕ ®­îc ghi chó sè hiÖu vµ ®é cao cña chóng. §Þa vËt 1. §Þa vËt ®Þnh h­íng Khi sö dông b¶n ®å ®Þa h×nh thi viÖc ®Þnh h­íng cã ý nghÜa quan träng. Do vËy, c¸c ®Þa vËt ®Þnh h­íng còng lµ yÕu tè tÊt yÕu cña néi dung b¶n ®å ®Þa h×nh. §ã lµ nh÷ng ®èi t­îng cña khu vùc, nã cho phÐp ta x¸c ®Þnh vÞ trÝ nhanh chãng vµ chÝnh x¸c trªn b¶n ®å nh­ c¸c c©y ®éc lËp, toµ nhµ cao, nhµ thê, ®×nh chïa, cét c©y sè…C¸c ®Þa vËt ®Þnh h­íng cßn bao gåm mét sè ®Þa vËt kh«ng nh« cao so víi mÆt ®Êt nh­ng dÔ dµng nhËn biÕt nh­ ng· ba ®uêng, ng· ba s«ng... 2. C¸c ®iÓm d©n c­ C¸c ®iÓm d©n c­ lµ mét trong nh÷ng yÕu tè quan träng nhÊt cña b¶n ®å ®Þa h×nh. C¸c ®iÓm d©n c­ ®­îc ®Æc tr­ng bëi kiÓu c­ tró, sè ng­êi vµ ý nghÜa hµnh chÝnh - chÝnh trÞ cña nã. Khi thÓ hiÖn c¸c ®iÓm d©n c­ trªn b¶n ®å ph¶i gi÷ ®­îc ®Æc tr­ng vÒ quy ho¹ch, cÊu tróc. Trªn c¸c b¶n ®å tû lÖ lín th× sù biÓu thÞ c¸c ®iÓm d©n c­ cµng tØ mØ, ph¹m vi d©n c­ ph¶i biÓu thÞ khÐp kÝn b»ng c¸c ký hiÖu t­¬ng øng, nhµ trong vïng d©n c­ ph¶i biÓu thÞ tÝnh chÊt (chÞu löa, kÐm chÞu löa), quy m« (lín, nhá, sè tÇng). C¸c c«ng tr×nh c«ng céng ph¶i biÓu thÞ tÝnh chÊt kinh tÕ, x· héi, v¨n ho¸ cña chóng nh­ nhµ m¸y, trô së uû ban, b­u ®iÖn… 3. Thuû hÖ vµ c¸c c«ng tr×nh phô thuéc C¸c yÕu tè thuû hÖ ®­îc biÓu thÞ tØ mØ, trªn b¶n ®å ®Þa h×nh biÓu thÞ c¸c ®­êng bê biÓn, bê hå, s«ng, ngßi, m­¬ng, kªnh, r¹ch,…C¸c ®­êng bê n­íc ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n ®å theo ®óng ®Æc ®iÓm cña tõng kiÓu ®­êng bê. §ång thêi cßn ph¶i thÓ hiÖn c¸c thiÕt bÞ phô thuéc thuû hÖ nh­ c¸c bÕn c¶ng, tr¹m thuû ®iÖn, ®Ëp… Sù biÓu thÞ c¸c yÕu tè thuû hÖ cßn ®­îc bæ sung b»ng c¸c ®Æc tr­ng chÊt l­îng nh­ ®é mÆn cña n­íc, ®é s©u vµ réng cña s«ng, tèc ®é dßng ch¶y… 4. M¹ng l­íi ®­êng giao th«ng Trªn c¸c b¶n ®å ®Þa h×nh m¹ng l­íi ®­êng ®­îc thÓ hiÖn tØ mØ vÒ kh¶ n¨ng giao th«ng vµ tr¹ng th¸i cña ®­êng. M¹ng l­íi ®­êng ®­îc thÓ hiÖn chi tiÕt hoÆc kh¸i l­îc vµ tuú thuéc vµo tû lÖ cña b¶n ®å, cÇn ph¶i ph¶n ¸nh ®óng mËt ®é cña l­íi ®­êng, h­íng vµ vÞ trÝ cña c¸c con ®­êng, chÊt l­îng cña chóng. Khi lùa chän ph¶i xÐt ®Õn ý nghÜa cña ®­êng. Ph¶i biÓu thÞ nh÷ng con ®­êng ®¶m b¶o mèi liªn hÖ gi÷a c¸c ®iÓm d©n c­ víi nhau, víi c¸c ga xe löa, c¸c bÕn tµu, s©n bay… Trªn c¸c b¶n ®å tû lÖ lín ph¶i biÓu thÞ tÊt c¶ c¸c con ®­êng nh­ : ®­êng s¾t, ®­êng « t«, ®­êng r¶i nhùa, ®­êng ®Êt lín-nhá, ®­êng mßn, chó ý biÓu thÞ vÞ trÝ h¹ hoÆc n©ng cÊp ®­êng, biÓn chØ ®­êng, cÇu cèng, cét c©y sè… 5. Líp phñ thùc vËt Trªn c¸c b¶n ®å ®Þa h×nh biÓu thÞ c¸c lo¹i rõng, v­ên c©y, ®ån ®iÒn, ruéng, ®ång cá, tµi nguyªn, c¸t, ®Êt mÆn, ®Çm lÇy… Ranh giíi c¸c khu thùc phñ vµ cña c¸c lo¹i ®Êt ®­îc biÓu thÞ b»ng c¸c ®­êng nÐt ®øt hoÆc d·y c¸c dÊu chÊm, ë diÖn tÝch bªn trong ®­êng viÒn th× vÏ c¸c ký hiÖu quy ­íc ®Æc tr­ng cho tõng lo¹i thùc vËt hoÆc ®Êt. Ranh giíi cña c¸c lo¹i thùc vËt vµ ®Êt cÇn ®­îc thÓ hiÖn chÝnh x¸c vÒ ph­¬ng diÖn ®å ho¹, thÓ hiÖn râ rµng nh÷ng chç ngoÆt cã ý nghÜa ®Þnh h­íng. 6. Ranh giíi ph©n chia hµnh chÝnh - chÝnh trÞ Ngoµi ®­êng biªn giíi quèc gia, cßn ph¶i thÓ hiÖn ranh giíi cña c¸c cÊp hµnh chÝnh. C¸c ®­êng ranh giíi ph©n chia hµnh chÝnh - chÝnh trÞ ®ßi hái ph¶i thÓ hiÖn râ rµng, chÝnh x¸c vµ theo ®óng quy ®Þnh trong quy ph¹m. D¸ng ®Êt D¸ng ®Êt trªn b¶n ®å ®Þa h×nh ®­îc biÓu thÞ b»ng c¸c ®­êng b×nh ®é. Nh÷ng yÕu tè d¸ng ®Êt mµ ®­êng b×nh ®é kh«ng thÓ hiÖn ®­îc th× biÓu thÞ b»ng c¸c ký hiÖu riªng, ngoµi ra trªn b¶n ®å ®Þa h×nh cßn ghi chó ®é cao. B¶n ®å sè ®Þa h×nh Kh¸i niÖm chung B¶n ®å sè lµ lo¹i b¶n ®å trong ®ã c¸c th«ng tin vÒ mÆt ®Êt nh­ to¹ ®é, ®é cao cña c¸c ®iÓm chi tiÕt, cña ®Þa vËt, ®Þa h×nh ®­îc biÓu diÔn b»ng sè vµ b»ng thuËt to¸n, cã thÓ xö lý chóng ®Ó gi¶i quyÕt nhiÖm vô kü thuËt. - B¶n ®å sè lµ s¶n phÈm b¶n ®å ®­îc biªn tËp, thiÕt kÕ, l­u tr÷ vµ hiÓn thÞ trong hÖ thèng m¸y vi tÝnh vµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö. - B¶n ®å sè lµ mét tËp hîp cã tæ chøc c¸c d÷ liÖu b¶n ®å trªn nh÷ng thiÕt bÞ cã kh¶ n¨ng ®äc b»ng m¸y tÝnh vµ ®­îc thÓ hiÖn d­íi d¹ng h×nh ¶nh b¶n ®å. Nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña b¶n ®å sè ®Þa h×nh - B¶n ®å sè chøa ®ùng th«ng tin kh«ng gian, ®­îc quy chiÕu vÒ mÆt ph¼ng vµ ®­îc thiÕt kÕ theo c¸c tiªu chuÈn cña b¶n ®å häc nh­ ®é chÝnh x¸c to¸n häc, møc ®é ®Çy ®ñ vÒ néi dung theo tû lÖ, sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p ký hiÖu truyÒn thèng. - D÷ liÖu b¶n ®å ®­îc thÓ hiÖn theo nguyªn lý sè. - B¶n ®å sè cã thÓ hiÓn thÞ d­íi d¹ng b¶n ®å truyÒn thèng, thÓ hiÖn trªn mµn h×nh, hoÆc in ra giÊy hoÆc c¸c vËt liÖu ph¼ng. - TÝnh linh ho¹t cña b¶n ®å sè rÊt cao: th«ng tin th­êng xuyªn ®­îc cËp nhËt vµ hiÖn chØnh, cã thÓ in ra ë c¸c tû lÖ kh¸c nhau, cã thÓ söa ®æi ký hiÖu hoÆc ®iÒu chØnh kÝch th­íc m¶nh b¶n ®å so víi kÝch th­íc ban ®Çu, cã thÓ t¸ch líp hoÆc chång xÕp th«ng tin b¶n ®å. - Cho phÐp tù ®éng ho¸ quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp b¶n ®å tõ khi nhËp sè liÖu ®Õn khi in ra b¶n ®å. - Kh©u nhËp sè liÖu vµ biªn vÏ ban ®Çu cã nhiÒu khã kh¨n, phøc t¹p, nh­ng kh©u sö dông vÒ sau cã nhiÒu thuËn lîi vµ mang l¹i hiÖu qu¶ cao c¶ vÒ thêi gian, kinh phÝ. C¸c ®èi t­îng cña b¶n ®å sè D­íi d¹ng b¶n ®å sè, c¸c ®èi t­îng cña b¶n ®å ®­îc ph©n biÖt ra lµm ba kiÓu: kiÓu ®iÓm, kiÓu ®­êng, kiÓu vïng, ngoµi ra cßn cã thµnh phÇn ký tù ®Ó thÓ hiÖn nh·n hoÆc ghi chó thuyÕt minh, l­u trong c¸c file ®å ho¹ nh­ DXF, DGN. Mçi yÕu tè riªng biÖt bao hµm hai lo¹i d÷ liÖu: d÷ liÖu ®Þnh vÞ vµ d÷ liÖu thuéc tÝnh. - D÷ liÖu ®Þnh vÞ cho biÕt vÞ trÝ cña c¸c yÕu tè trªn mÆt ®Êt hoÆc trªn b¶n ®å vµ ®«i khi bao gåm c¶ h×nh d¹ng. - D÷ liÖu thuéc tÝnh bao gåm th«ng tin vÒ c¸c ®Æc ®iÓm cÇn cã cña yÕu tè. (vÝ dô thuéc tÝnh cña yÕu tè ®iÓm cã thÓ lµ ®Þa danh, tªn ®­êng...). Cã hai lo¹i thuéc tÝnh lµ thuéc tÝnh ®Þnh l­îng bao gåm kÝch th­íc, diÖn tÝch, ®é nghiªng; thuéc tÝnh ®Þnh tÝnh gåm ph©n líp, kiÓu, tªn, ... * ThÓ hiÖn ®èi t­îng b¶n ®å sè trong File DXF. - VÒ ph©n líp ®èi t­îng: trong File DXF ph©n líp ®èi t­îng ®­îc thÓ hiÖn d­íi d¹ng tªn líp (Layer). - VÒ m« t¶ kiÓu ®èi t­îng: + §èi t­îng kiÓu ®iÓm thÓ hiÖn d­íi d¹ng POINT. + §èi t­îng kiÓu ®­êng thÓ hiÖn d­íi d¹ng Line, Polyline. + §èi t­îng kiÓu vïng thÓ hiÖn d­íi d¹ng Shape. + Nh·n vµ ký tù thÓ hiÖn d­íi d¹ng Text. * ThÓ hiÖn ®èi t­îng b¶n ®å sè trong file DGN. - VÒ ph©n líp ®èi t­îng: trong file DGN ph©n líp ®èi t­îng ®­îc thÓ hiÖn d­íi d¹ng ®èi Level, mét Level bao gåm chØ sè vµ tªn. - VÒ m« t¶ kiÓu ®èi t­îng: + §èi t­îng kiÓu ®iÓm thÓ hiÖn d­íi d¹ng Cell. + §èi t­îng kiÓu ®­êng thÓ hiÖn d­íi d¹ng Line, Line string. + §èi t­îng kiÓu vïng thÓ hiÖn d­íi d¹ng Complexchain, Shape. + Nh·n vµ ký tù thÓ hiÖn d­íi d¹ng Text. Theo ®Æc ®iÓm, cÊu tróc file ®å ho¹, c¸c ®èi t­îng b¶n ®å còng ®­îc ph©n biÖt ra thµnh kiÓu ký hiÖu ®èi t­îng: - C¸c ký hiÖu kiÓu ®iÓm. - C¸c ký hiÖu kiÓu ®­êng. - C¸c ký hiÖu kiÓu vïng. - C¸c ký hiÖu kiÓu TEXT. Trong mçi phÇn mÒm ®å ho¹ ®Òu cã th­ viÖn ký hiÖu chuÈn vµ c¸c c«ng cô hç trî thiÕt kÕ ký hiÖu. C¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh §Ó thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh c¸c lo¹i tû lÖ, cã thÓ ¸p dông nhiÒu ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau. HiÖn nay th­êng sö dông mét trong 3 ph­¬ng ph¸p sau: - Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p ®o vÏ trùc tiÕp ë thùc ®Þa - Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh - Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p biªn tËp trªn c¬ së c¸c b¶n ®å cã tû lÖ lín h¬n. H×nh 1.1 C¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p ®o vÏ trùc tiÕp 1.5.1.1 Ph­¬ng ph¸p toµn ®¹c kinh vÜ §©y lµ ph­¬ng ph¸p truyÒn thèng. M¸y ®o lµ c¸c d¹ng m¸y kinh vÜ th«ng th­êng nh­ : Theo - 020, 010A, Delta - 020... Sè liÖu thu ®­îc th«ng qua viÖc ®äc sè trªn bµn ®é cña m¸y vµ v¹ch kh¾c trªn mia. ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ph¸t huy khi diÖn tÝch khu ®o nhá, ®Þa h×nh b»ng ph¼ng ®¬n gi¶n vµ Ýt bÞ ®Þa vËt che khuÊt. Nh­îc ®iÓm lín nhÊt lµ kh©u xö lý sè liÖu, v× ph¶i tr¶i qua nhiÒu b­íc thñ c«ng do ®ã kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai lÇm. Ngoµi ra, khi ¸p dông ph­¬ng ph¸p nµy hiÖu qu¶ kinh tÕ thÊp, thêi gian kÐo dµi, ®é chÝnh x¸c kh«ng cao vµ phô thuéc kh¸ nhiÒu vµo ®iÒu kiÖn tù nhiªn. 1.5.1.2Ph­¬ng ph¸p toµn ®¹c ®iÖn tö Ph­¬ng ph¸p nµy ®ang ®­îc ¸p dông réng r·i hiÖn nay d­íi sù trî gióp cña m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö vµ c«ng nghÖ m¸y tÝnh (c«ng nghÖ b¶n ®å sè) vµ lµ ph­¬ng ph¸p c¬ b¶n trong viÖc ®o vÏ thµnh lËp c¸c lo¹i b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín. ¦u ®iÓm ®iÓn h×nh lµ c¸c kh©u xö lý sè liÖu hoµn toµn tù ®éng, kh¶ n¨ng cËp nhËt c¸c th«ng tin cao, ®¹t hiÖu suÊt kinh tÕ, tiÕt kiÖm thêi gian, ®é chÝnh x¸c cao vµ kh¶ n¨ng l­u tr÷ qu¶n lý b¶n ®å thuËn tiÖn. Nh­îc ®iÓm n»m trong kh©u tæ chøc qu¶n lý d÷ liÖu. Tr¸nh c¸c sù cè c«ng nghÖ lµm mÊt hoµn toµn d÷ liÖu, thêi gian thùc hiÖn kÐo dµi c«ng viÖc lÆp ®i lÆp l¹i dÔ nhµm ch¸n vµ chÞu ¶nh h­ëng rÊt lín cña ®iÒu kiÖn tù nhiªn. H×nh 1.2 S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p toµn ®¹c ®iÖn tö Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh §èi víi nh÷ng khu vùc réng lín th× viÖc lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ trung b×nh b»ng ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh lµ ­u viÖt nhÊt. Tuú thuéc vµo thiÕt bÞ kü thuËt sö dông khi chôp vµ c«ng nghÖ xö lý phim ¶nh, ng­êi ta chia ra lµm 3 ph­¬ng ph¸p chÝnh sau: - §o vÏ ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh mÆt ®Êt - §o vÏ ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh m¸y bay - §o vÏ ®Þa h×nh b»ng ¶nh viÔn th¸m Ngoµi c¸c ph­¬ng ph¸p ®o chôp nãi trªn, cßn tuú thuéc vµo ph­¬ng ph¸p ®o vÏ ®Þa h×nh ®­îc lùa chän kh¸c nh­: ph­¬ng ph¸p phèi hîp, ®o vÏ lËp thÓ, m« h×nh sè (tr¹m photomod...) Nh­îc ®iÓm khi ¸p dông ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh th­êng thÊy trong kh©u ®o¸n ®äc ®iÒu vÏ ¶nh lµ c¸c ®èi t­îng bÞ che khuÊt vµ ®é chÝnh x¸c b¶n ®å kh«ng cao. Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh b»ng ph­¬ng ph¸p biªn tËp trªn c¬ së c¸c b¶n ®å cã tû lÖ lín h¬n Thùc chÊt cña ph­¬ng ph¸p biªn tËp tõ b¶n ®å cã tû lÖ lín h¬n lµ sè ho¸ b¶n ®å giÊy cã s½n ®­îc quÐt b»ng m¸y quÐt ¶nh. B¶n ®å sau khi quÐt cã d÷ liÖu d¹ng raster víi file ¶nh cã ®u«i *.rle (hoÆc ®u«i *.tif), sau ®ã sö dông ch­¬ng tr×nh IrasB (hoÆc IrasC) trong bé phÇn mÒm Microstation thùc hiÖn n¾n ¶nh theo c¸c mÊu khung ®· chän tr­íc tû lÖ. Sau ®ã tiÕn hµnh vector ho¸ c¸c ®èi t­¬ng ¶nh d­íi c¸c d¹ng Line, Polyline, Circle, Text, .... ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ dïng ®Ó thµnh lËp c¸c lo¹i b¶n ®å chuyªn ®Ò nh­: b¶n ®å quy ho¹ch, ®iÒu tra d©n sè... vµ c¸c lÜnh vùc kinh tÕ - x· héi kh¸c. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ ®é chÝnh x¸c b¶n ®å thÊp, cã nhiÒu nguån sai sè vµ gi¸ trÞ sö dông phÇn lín mang tÝnh chÊt biÓu thÞ. Quy tr×nh thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh ViÖc thµnh lËp b¶n ®å sè cã sù trî gióp cña m¸y tÝnh ®­îc dùa trªn c¬ së c¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp b¶n ®å truyÒn thèng. C¸c c«ng ®o¹n ®­îc cô thÓ hãa theo quy tr×nh sau: H×nh 1.3 S¬ ®å quy tr×nh thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh Thu thËp t­ liÖu tr¾c ®Þa - X¸c ®Þnh khèi l­îng s¶n phÈm, ranh giíi khu ®o, môc ®Ých sö dông cña b¶n ®å. - Nghiªn cøu quy tr×nh, quy ph¹m vµ luËn chøng kinh tÕ kü thuËt ®Ó ®­a ra ph­¬ng ¸n phï hîp. - Thu thËp b¶n ®å, tµi liÖu vµ t­ liÖu tr¾c ®Þa khu ®o nh­: + C¸c ®iÓm to¹ ®é, ®é cao c¬ së, c¸c ®iÓm khèng chÕ ¶nh ngo¹i nghiÖp. + B¶n ®å ®Þa h×nh cã s½n. - §¸nh gi¸ ph©n tÝch c¸c tµi liÖu lµm c¬ së ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng ®o¹n tiÕp theo. 1.5.4.2 X©y dùng l­íi khèng chÕ mÆt ph¼ng vµ ®é cao M¹ng l­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa lµ hÖ thèng c¸c ®iÓm ®­îc ®¸nh dÊu mèc trªn mÆt ®Êt vµ phñ trïm toµn bé khu ®o b»ng c¸c cÊp khèng chÕ cã ®é chÝnh x¸c tõ cao xuèng thÊp. §o vÏ chi tiÕt Sö dông c¸c m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö ®Ó ®o vÏ chi tiÕt b»ng ph­¬ng ph¸p toµn ®¹c. C¸c ®iÓm ®Þa h×nh, ®Þa vËt ®­îc m« t¶ b»ng to¹ ®é cùc (gãc b»ng, c¹nh nghiªng vµ gãc ®øng) hoÆc b»ng to¹ ®é vu«ng gãc (XYH). Thu thËp d÷ liÖu D÷ liÖu ®­îc tù ®éng ghi trong bé nhí cña m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö hoÆc d­íi d¹ng sæ ®o ®iÖn tö tõ ®ã t¹o ra c¸c file d÷ liÖu mang c¸c th«ng tin cÇn thiÕt cho viÖc thµnh lËp b¶n ®å trong ®ã chøa ®ùng c¸c chØ thÞ, vÞ trÝ kh«ng gian, m· nhËn d¹ng vµ ph©n lo¹i tõng ®èi t­îng... Sè liÖu tõ v¨n b¶n ®­a vµo m¸y tÝnh th«ng qua bµn phÝm, hoÆc c¸c menu mµn h×nh lµ c¸c th«ng tin thuéc tÝnh thu thËp trùc tiÕp theo thùc tÕ : lo¹i ®Êt, thùc vËt, ®Þa danh, d¸ng ®Þa h×nh, thèng kª, chñ së h÷u..... Xö lý d÷ liÖu Sö dông c¸c phÇn mÒm tr¾c ®Þa ®Ó thùc hiÖn c¸c thao t¸c thµnh lËp b¶n ®å, söa ch÷a c¸c lçi, thay ®æi cÊu tróc, t¹o ra c¸c cÊu tróc míi ®Ó ®­a vµ hiÖn lªn mµn h×nh ®å häa. C¸c d÷ liÖu ®ã ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng c¸c ký hiÖu, ®­êng nÐt vµ m· ho¸ thµnh d¹ng vector lªn mµn h×nh th«ng qua c¸c phÇn mÒm ®å häa. Tõ ®ã thùc hiÖn c«ng t¸c biªn tËp, söa ch÷a,... ®Ó in b¶n ®å giÊy. Néi dung biÓu diÔn bao gåm c¸c d÷ liÖu kh«ng gian, d÷ liÖu thuéc tÝnh, d¸ng ®Þa h×nh vµ c¸c ký hiÖu mang th«ng tin thuéc tÝnh ®­îc liªn kÕt víi nhau ®Ó biÓu thÞ theo quy ®Þnh cña hÖ thèng ký hiÖu b¶n ®å ®Þa h×nh do Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr­êng ban hµnh. In, kiÓm tra, ®èi so¸t vµ bæ sung thùc ®Þa C«ng ®o¹n nµy ®­îc thùc hiÖn sau khi ®· cã b¶n ®å giÊy víi d÷ liÖu th« (ch­a biªn tËp). B¶n ®å giÊy ®­îc mang ra thùc ®Þa ®Ó ®èi so¸t vµ bæ xung nh÷ng ®èi t­îng cßn thiÕu, d¸ng ®Þa h×nh ch­a ®óng... vµ hoµn chØnh c¸c th«ng tin cÇn thiÕt. Biªn tËp vµ hoµn thiÖn b¶n ®å B¶n ®å ®· ®­îc bæ sung c¸c yÕu tè cÇn thiÕt cÇn ®­îc cËp nhËt vµo m¸y tÝnh vµ tiÕn hµnh biªn tËp hoµn chØnh b¶n ®å theo ®óng quy tr×nh quy ph¹m, sau ®ã tiÕn hµnh in ®Ó kiÓm tra néi nghiÖp. Sau khi ®· kiÓm tra néi nghiÖp tiÕn hµnh chØnh söa nh÷ng lçi biªn tËp vµ in chÝnh thøc b¶n ®å. Giao nép s¶n phÈm S¶n phÈm giao nép lµ b¶n ®å ®Þa h×nh, l­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa c¸c cÊp ®· ®­îc b×nh sai ®¹t yªu cÇu kü thuËt, c¸c tµi liÖu liªn quan nh­ s¬ häa mèc, sæ ®o, b¸o c¸o tæng kÕt kü thuËt... Thµnh lËp b¶n ®å sè ®Þa h×nh tõ d÷ liÖu ®o cña c¸c m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö M¸y toµn ®¹c ®iÖn tö Giíi thiÖu chung M¸y toµn ®¹c ®iÖn tö (Total Station) hiÖn ®ang ®­îc sö dông réng r·i trªn thÕ giíi vµ ë n­íc ta. CÊu t¹o mét m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö bao gåm 3 khèi chÝnh: M¸y toµn ®¹c ®iÖn tö gåm 3 khèi chøc n¨ng: H×nh 2.1 S¬ ®å tæng qu¸t m¸y toµn ®¹n ®iÖn tö Khèi 1: Bé ®o xa ®iÖn quang (Electronic Distance Meter viÕt t¾t EDM) lµ khèi ®o xa ®iÖn tö. KÕt qu¶ ®o ®­îc hiÓn thÞ trªn mµn h×nh tinh thÓ láng LCD. Khèi 2: Khèi kinh vÜ sè (Digital Theodolite viÕt t¾t DT) cã cÊu t¹o t­¬ng tù nh­ m¸y kinh vÜ cæ ®iÓn, ®iÓm kh¸c nhau c¬ b¶n lµ khi thùc hiÖn ®o gãc kh«ng ph¶i thùc hiÖn c¸c thao t¸c th«ng th­êng nh­ chËp v¹ch, ®äc sè trªn thang sè mµ sè ®äc tù ®éng hiÓn thÞ trùc tiÕp trªn mµn h×nh cña m¸y nhê mét trong hai ph­¬ng ph¸p m· ho¸ bµn ®é vµ ph­¬ng ph¸p xung. Khèi 3: Trong khèi nµy cµi ®Æt c¸c ch­¬ng tr×nh tiÖn Ých ®Ó xö lý mét sè bµi to¸n tr¾c ®Þa nh­ c¶i chÝnh kho¶ng c¸ch nghiªng vÒ kho¶ng c¸ch b»ng, tÝnh l­îng hiÖu chØnh kho¶ng c¸ch do c¸c yÕu tè khÝ t­îng, hiÖu chØnh do chiÕt quang vµ ®é cong tr¸i ®Êt, tÝnh chªnh cao gi÷a 2 ®iÓm theo c«ng thøc cña ®o cao l­îng gi¸c. TÝnh to¹ ®é cña c¸c ®iÓm theo chiÒu dµi c¹nh vµ ph­¬ng vÞ, tõ c¸c ®¹i l­îng to¹ ®é ®· tÝnh ®­îc ®em ¸p dông ®Ó gi¶i c¸c bµi to¸n nh­ giao héi, tÝnh diÖn tÝch, khèi l­îng, ®o gi¸n tiÕp ... vv. Ngoµi ra bé ch­¬ng tr×nh cßn cho phÐp kÕt nèi vµ trao ®æi d÷ liÖu víi m¸y tÝnh ®iÖn tö. KÕt hîp 3 khèi trªn víi nhau thu ®­îc mét m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö ®a chøc n¨ng cã thÓ ®o ®¹c, tÝnh to¸n c¸c ®¹i l­îng cÇn thiÕt vµ cho kÕt qu¶ tin cËy víi hÇu hÕt c¸c bµi to¸n tr¾c ®Þa th«ng th­êng. M¸y toµn ®¹c ®iÖn tö cña h·ng Leica - TC 305 2.1.2.1 C¸c th«ng sè kü thuËt cña m¸y H×nh 2.2 H×nh ¶nh m¸y TC - 305 §é chÝnh x¸c ®o gãc : mb = ± 5” §é chÝnh x¸c ®o c¹nh : mD = 2mm+2mm/km §é phãng ®¹i èng kÝnh : Vx = 30x 2.1.2.2 TruyÒn sè liÖu a. ThiÕt lËp c¸c th«ng sè COMMUNICATION Baudrate: 9600◄► Databits: 7◄► Parity : Even◄► Endmark : CRLF◄► Stopbits: 1◄► H×nh 2.3 Menu ®Æt chÕ ®é truyÒn d÷ liÖu §Ó trao ®æi d÷ liÖu gi÷a m¸y tÝnh PC vµ m¸y ®o, cÇn thiÕt ®Æt c¸c th«ng sè ho¹t ®éng cho giao diÖn nèi tiÕp RS232. C¸c th«ng sè chuÈn cña m¸y h·ng Leica: 19200 Baud, 7 Databit, Parity Even, 1 Stopbit, CRLF. Baudrate: Tèc ®é truyÒn cã thÓ ®Æt: 2400, 4800, 9600, 19200 (bits/gi©y) Databits : +7: TruyÒn d÷ liÖu ®­îc thùc hiÖn víi 7 bÝt d÷ liÖu, ®­îc ®Æt tù ®éng nÕu parity lµ “Even” hoÆc “Odd” +8: TruyÒn d÷ liÖu thùc hiÖn víi 8 bit d÷ liÖu, ®­îc ®Æt tù ®éng nÕu parity lµ “None”. Parity : Even: KiÓm tra ch½n lÎ kiÓu ch½n Odd : KiÓm tra ch½n lÎ kiÓu lÎ None : Kh«ng kiÓm tra (nÕu Databits ®­îc ®Æt lµ 8) Endmark: CRLF Carriage Return (ký tù 13 trong b¶ng m· ASCI) ; Line feed CR Carriage Return Stopbits: Tuú thuéc vµo viÖc ®Æt cho sè bit d÷ liÖu (Databits) vµ kiÓm tra ch½n lÎ (Parity) mµ sè bit dõng cã thÓ lµ 0, 1 hay 2. b. Chän chøc n¨ng truyÒn d÷ liÖu §Ó truyÒn sè liÖu tõ m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö TC sang m¸y tÝnh ta cã thÓ dïng ch­¬ng tr×nh cã tªn lµ Leica Survey Office. Khi truyÒn d÷ liÖu th× víi m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö TC, vµo môc Data Dowloand, môc nµy cho phÐp truyÒn d÷ liÖu ®o theo cæng giao diÖn nèi tiÕp víi thiÕt bÞ nhËn (m¸y tÝnh). Sö dông c¸ch truyÒn nµy cho phÐp truyÒn d÷ liÖu kh«ng cã kiÓm tra trong qu¸ tr×nh truyÒn. DATA DOWNLOAD Jop : Präect_04B ◄ ► Data: Coord ◄ ► Format: APA ◄ ► H×nh 2.4 Menu truyÒn d÷ liÖu ÿ ÷ : Lùa chän c¸c th«ng sè cô thÓ. : TruyÒn d÷ liÖu theo cæng giao diÖn. Jop : Lùa chän Jop ®Ó truyÒn. Data : Chän kiÓu d÷ liÖu truyÒn. Cã thÓ truyÒn c¸c ®iÓm to¹ ®é hay c¸c sè ®o mét c¸ch riªng lÎ. Format : Lùa chän ®Þnh d¹ng d÷ liÖu. C¸c ®Þnh d¹ng cã thÓ lùa chän phô thuéc vµo c¸c Format ®· n¹p vµo m¸y. C¸c ®Þnh d¹ng míi cã thÓ ®­îc n¹p vµo khi sö dông ch­¬ng tr×nh Leica Survey Office (môc Data Exchange Manager). 2.1.2.3 Khu«n d¹ng d÷ liÖu §Þnh d¹ng chuÈn cña Leica lµ *.gsi vµ *.idx cã cÊu tróc sau: Khu«n d¹ng d÷ liÖu sau khi ®· chuyÒn sang m¸y tÝnh cã khu«n d¹ng to¹ ®é cùc cã d¹ng nh­ sau: a. Khu«n d¹ng file *.gsi : 110001+000T-191 21.024+00000050 22.024+08928020 31...0+00756860 51....+0014+030 87...0+00001300 88...0+00001553 110002+000000B7 21.024+18537530 22.024+09001280 31...0+00802517 51....+0014+030 87...0+00001300 88...0+00001553 110003+000000B7 21.024+00538020 22.024+26958230 31...0+00802522 51....+0014+030 87...0+00001300 88...0+00001553 110004+000000B7 21.024+18537590 22.024+09001220 31...0+00802519 51....+0014+030 87...0+00001300 88...0+00001553 110005+000000B7 21.024+00537550 22.024+26958330 31...0+00802520 51....+0014+030 87...0+00001300 88...0+00001553 110006+00000001 21.024+09016350 22.024+08946170 31...0+00383384 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110007+00000002 21.024+09541340 22.024+08946400 31...0+00384401 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110008+00000003 21.024+10223440 22.024+08946340 31...0+00392755 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110009+00000004 21.024+32324190 22.024+09007060 31...0+00332753 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110010+00000005 21.024+32715010 22.024+09006470 31...0+00349123 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110011+00000006 21.024+33146420 22.024+09005170 31...0+00373088 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110012+00000007 21.024+19702260 22.024+09002400 31...0+00777074 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110013+00000008 21.024+11105170 22.024+08951110 31...0+00405832 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110014+00000009 21.024+33519070 22.024+09005430 31...0+00396203 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110015+00000010 21.024+11724190 22.024+08951030 31...0+00421923 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110016+00000011 21.024+19724470 22.024+09003340 31...0+00744428 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110017+00000012 21.024+12400190 22.024+08952000 31...0+00446236 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110018+00000013 21.024+33926300 22.024+09005130 31...0+00429909 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110019+00000014 21.024+08012580 22.024+08956550 31...0+00257943 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110020+00000015 21.024+19745470 22.024+09003170 31...0+00709122 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110021+00000016 21.024+12947460 22.024+08951160 31...0+00474573 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110022+00000017 21.024+07226450 22.024+08958200 31...0+00269085 51....+0014+030 87...0+00002100 88...0+00001553 110023+00