RSS Feed
Twitter
16:00
Nem blog
HỆ TOẠ ĐỘ VN-2000 VÀ CÁC HỆ TOẠ ĐỘ ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI
Tips: Nên tìm hiểu QGIS, phần mềm hay tương tự Arcgis.
Bài viết nói rõ trên cơ sở trắc địa về các hệ toạ độ ở Việt Nam
3. Hệ
tọa độ trên mặt cầu
3.1
Hệ tọa độ địa lý (φ, λ).
Hệ tọa độ địa lý nhận trái đất là hình cầu, tâm 0 của
trái đất là gốc tọa độ, hai mặt phẳng tọa độ là mặt phảng xích đạo và mặt phẳng
chứa kinh tuyến gốc Greenwich. Tọa độ điểm M được xác định bởi vĩ độ φ và kinh
độ λ. Vĩ độ của điểm M là góc có đỉnh 0 hợp bởi đường dây dọi (phương trọng lực
g) qua điểm đó với mặt phảng xính đạo. Kinh độ là góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng
kinh tuyến gốc Greenwich và mặt phẳng chứa kinh tuyến đi qua điểm đó.
3.2 Hệ tọa động trắc địa (B, L)
Hệ tọa độ trắc
địa được xác lập trên Elipxoid quả đất có gốc là tâm 0 cùng hai mặt phẳng tọa
độ là mặt phảng xích đạo và mặt phẳng chứa kinh tuyến gốc Greenwich. Tọa độ
điểm M được xác định bởi vĩ trắc địa B và kinh trắc địa L. Vĩ độ trắc địa là
góc tạo bởi pháp tuyến (n) của mặt Elipxoid tại điểm đó với mặt phẳng xích đạo,
kinh độ trắc địa là góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng kinh tuyến gốc và mặt phẳng
chứa kinh tuyến đi qua điểm đó. Như vậy khác với hệ tọa độ địa lý, hệ tọa độ
trắc địa lấy mặt chuẩn là mặt elipxoid và phương chiếu là phương của pháp
tuyến.
4. Khái niệm về phép chiếu bản đồ và hệ tọa độ
vuông góc phẳng.
Để biểu thị các yếu tồ về địa hình,
địa vật... lên mặt phẳng trên bản đồ sao cho chính xác, ít bị biến dạng ta phải
sử dụng các phép chiếu hình bản đồ thích hợp, gọi tắt là phép chiếu bản đồ.
Thông thường phép chiếu bản đồ được tiến hành tuần tự theo hai bước: trước tiên
chiếu các yếu tố trên bề mặt đất lên mặt cầu chuẩn (mặt Elipxoid) sau đó chuyển
từ mặt cầu sang mặt phẳng. Tùy vị trí địa lý từng vùng và yêu cầu về dặc điểm
biến dạng mà áp dụng các phép chiếu cho phù hợp.
4.1 Phép chiếu Gauss và hệ tọa độ vuông góc phẳng
Gauss - Kruger
v Phép chiếu hình Gauss
- Trong
phép chiếu Gauss, Elipxoid trái đất được chia thành 60 múi 6º (hoặc 120 múi
3º), số thứ tự múi được đánh từ Tây sang Đông, tính từ kinh tuyến gốc
Greenwich. Mỗi múi chia thành hai phần bằng nhau đối xứng qua kinh tuyến giữa
(kinh tuyến trục).
- Sử dụng phép chiếu hình trụ ngang
đồng góc, hình trụ ngang ngoại tiếp với mặt Elipxoid trái đất theo đường kinh
tuyến trục của múi chiếu. Lấy tâm chiếu là tâm của trái đất, lần lượt chiếu
từng múi lên mặt trụ.
Đặc điểm:
+ Tính đồng góc: Các góc trên mặt
elipxoid vẫn giữ nguyên, không biến dạng.
+ Hệ số biến dạng chiều dài trên
kinh tuyến giữa bằng 1 (k=1). Càng về hai kinh tuyến biên hệ số biến dạng càng
tăng (k>1).
- Tính số hiệu chỉnh chiều dài từ mặt Elipxoid lên mặt
phẳng Gauss:
ΔS = (Y2m / 2R2)
S
SGauss = S + ΔS
Trong đó:
S là khoảng cách tương ứng của cạnh ab trên mặt Elipxiod
thực dụng;
SGauss là khoảng cách tương ứng của cạnh ab trên mặt phảng
Gauss;
Ym = (yb + ya )/2 là hoành độ trung bình của cạnh ab;
R là bán kính trái đất.
Hệ tọa độ vuông góc phảng Gauss – Kruger
Được xây dựng trên mặt phẳng chiếu
Gauss, nhận hình chiếu kinh tuyến trục làm trục X còn xích đạo làm trục Y. Để
khi tính toán tránh trị số Y âm người ta quy ước điểm gốc 0 có tọa độ x0 = 0,
y0 = 500 km, nghĩa là tịnh tiến kinh tuyến giữa của múi về phía Tây 500km
Để phân biệt ngay được tọa độ của
điểm nằm trong múi chiếu thứ mấy người ta quy định cách viết hoành độ y có kèm
theo múi chiếu.
VD điểm M có tọa
độ: X = 2340; Y= 18.650km có nghĩa điểm cách xích đạo về phía Bắc 2340km và ở
múi 18 về phía Đông cách kinh tuyến giữa 150km (650-500=150)
4.2
Phép chiếu UTM và hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM (Universal Transverse
Mercator)
v Phép chiếu hình UTM
Phép chiếu bản đồ UTM sử dụng phép
chiếu hình trụ ngang đồng góc (tương tự như phép chiếu Gauss). Tuy nhiên để giảm độ biến dạng về chiều dài, diện tích
trong phép chiếu UTM sử dụng hình trụ ngang bán kinh nhỏ bán kính elipxoid trái
đất, hình trụ ngang cắt elipxoid trái đất tại hai cát tuyến, hai cát tuyến cách
kinh tuyến giữa khoảng 180km (đối với múi chiếu 6º)
Đặc điểm:
- Tính đồng góc: Các góc trên mặt
elipxoid vẫn giữ nguyên, không biến dạng.
- Hệ số biến dạng chiều dài trên
kinh tuyến trục k= 0,9996 (với múi chiếu 6º). Trên hai đường cát tuyến cắt hình
trụ có k=1.
- Tính số hiệu chỉnh chiều dài từ mặt Elipxoid lên mặt
phẳng UTM:
ΔS = (m0 + Y2m / 2R2
- 1) S
SUTM = S + ΔS
Trong đó:
S là khoảng cách tương ứng của cạnh ab trên mặt Elipxiod
thực dụng;
SUTM là khoảng cách tương ứng của cạnh ab trên mặt phảng UTM;
Ym = (yb + ya )/2
là hoành độ trung bình của cạnh ab;
R là bán kính trái đất.
m0 là hệ số biến trên đường kinh tuyến
trục;
Như vậy so
với phép chiếu hình Gauss, phép chiếu UTM có ưu điểm là độ biến dạng được phân
bố đều hơn và có trị số nhỏ hơn, nhưng khi xử lý số liệu lại rất phức tạp vì
trong cùng múi chiếu mỗi vùng có độ biến dạng mang dấu âm dương khác nhau.
v Hệ tọa độ vuông
góc UTM
Cũng tương tự như trong phép chiếu
hình Gauss, lấy hình chiếu của kinh tuyến trục làm trục X và của xích đạo làm
truc Y. Để khi tính toán tránh trị số Y âm người ta quy ước điểm gốc 0 có tọa
độ x0 = 0, y0 = 500 km, nghĩa là tịnh tiến kinh tuyến giữa (trục x) của múi về
phía Tây 500 km
Để phân biệt ngay được tọa độ của
điểm nằm trong múi chiếu thứ mấy người ta quy định cách viết hoành độ y có kèm
theo múi chiếu.....
5.
Các hệ thống tọa độ đã và đang sử dụng ở Việt Nam
v Hệ toạ độ UTM
Bản đồ
địa hình UTM (tỷ lệ 1/50.000) do quân đội Mỹ thành lập, bản đồ được thành lập
trên hệ tọa độ UTM, sử dụng phép chiếu hình UTM, kích thước Elipxoid theo kích Elipxoid Everest 1930.
v Hệ toạ độ HN-72
Ngày 05/9/1972, Thủ tướng Chính phủ
ban hành Quyết định số 245/QĐ-TTg về việc thống nhất hệ toạ độ và độ cao gọi
tắt là hệ toạ độ HN-72
Hệ quy chiếu HN- 2 gồm 2 hệ
tách rời nhau:
- Hệ quy chiếu tọa độ vuông góc phẳng có:
+ Ellipxoid quy chiếu là
Ellipxoid Krasovski 1940 (bán trục lớn: 6378.245; độ dẹt:1/298.3).
+ Điểm gốc định vị Ellipxoid quy chiếu: Tại Hà Nội (định vị
theo giá trị quy ước tọa độ được truyền từ
Trung Quốc sang)
+
Phép chiếu: Lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc Gauss-Kruger.
- Hệ quy chiếu độ cao: Là mặt Geoid
Việt Nam (mặt nước biển trung bình) đi qua 1 điểm được định nghĩa là
gốc độ cao có cao độ: 0.0 (điểm đặt tại Hòn Dấu - Hải Phòng ).
v Hệ tọa độ VN-2000
Ngày 12/07/2000 Thủ tướng Chính phủ
ban hành quyết định số 83/2000/QĐ-TTg về việc sử dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ
quốc gia gọi tắt là Hệ toạ độ VN-2000
- Hệ quy chiếu tọa
độ vuông góc có:
+ Ellipxoid quy chiếu: WGS 84 toàn
cầu có kích thước như sau: Bán trục lớn: a = 6.378.137,000m; Độ dẹt: f = 1/298,257223563
+ Điểm gốc tọa độ phẳng quốc gia:
Điểm N00 đặt trong khuôn viên Viện Nghiên cứu Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt,
Hà Nội (nay là Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ);
+ Phép chiếu: Lưới chiếu hình trụ
ngang đồng góc UTM quốc tế;
- Hệ quy
chiếu độ cao: Là mặt Geoid Việt Nam (mặt nước biển trung bình) đi qua 1
điểm được định nghĩa là gốc độ cao có cao độ: 0.0 (điểm đặt tại đảo
Hòn Dấu - Hải Phòng ).
Nhận xét:
- Như vậy hệ quy chiếu VN-2000 và
HN -72 khác nhau cả kích thước, định vị Ellipxoid quy chiếu và phép
chiếu. Đương nhiên dẫn đến sự khác nhau về số liệu tọa độ.
- Hệ VN - 2000 có nhiều ưu việt
hơn HN- 72 thể hiện ở các điểm:
+ Phép chiếu có hệ số
biến dạng chiều dài nhỏ hơn
+ Ellipxoid quy chiếu
được định vị phù hợp với lãnh thổ nước ta hơn.
+
Việc Ellipxoid quy chiếu là Ellipxoid WGS-84 cũng phù hợp hơn bời vì
nó là Ellipxoid quy chiếu toàn cầu và được sử dụng cho các hệ thống
định vị vệ tinh GPS. Hiện nay, tác giả đã chuyển sang dùng phần mềm QGIS, vừa free lại tích hợp đầy đủ các hệ quy chiếu của thế giới, trong đó VN cũng có VN-2000 đủ 64 tỉnh.
Posted in 
0 nhận xét:
Đăng nhận xét