1.3.1. Khái niệm về
phép chiếu hình bản đồ
Phép chiếu hình bản đồ
là quy tắc toán học quy định phương pháp chuyển các yếu tố nội dung ở trên mặt Elipxoit
(hay mặt cầu) lên mặt phẳng bản đồ. Đây là một phép ánh xạ không hoàn hảo vì một mặt cầu
không bao giờ có thể trải thành một mặt phẳng, vì vậy luôn tồn tại các sai số
khác nhau.
Có nhiều loại phép
chiếu bản đồ:
- Phép chiếu hình
phương vị
- Phép chiếu hình
nón.
- Phép chiếu hình trụ.
Các loại bản đồ địa
hình ỏ Việt Nam hiện nay có 2 loại: Các bản đồ địa hình do Việt Nam xuất bản
trước năm 2000 sử dụng phép chiếu hình trụ ngang Gauss – Cruger. Các bản đồ địa
hình xuất bản từ năm 2000 đến nay sử dụng phép chiếu hình trụ ngang UTM (Universal
Transversal Mercator), hai phép chiếu này có những điểm giốngg nhau như:
- Đều là phép chiếu
hình trụ ngang giữ góc
- Đều chia bề mặt
Trái đất ra thành các múi 6o và tiến hành chiếu hình từng múi một
Điểm khác nhau cơ bản
là phép chiếu hình trụ ngang Gauss – Cruger là phép chiếu hình trụ ngang tiếp
tuyến còn phép chiếu UTM là phép chiếu cát tuyến (mặt trụ cắt mặt cầu).
Trong khuôn khổ
chương trình này chúng ta chỉ đi sâu tìm hiểu phép chiếu UTM, đây là phép chiếu
đang được sử dụng ở Việt Nam hiện nay.
1.3.2. Phép chiếu UTM và hệ tọa độ vuông
góc phẳng UTM
a. Phép chiếu UTM
Phép
chiếu bản đồ
UTM (Universal Transverse
Mercator) là phép
chiếu hình trụ ngang đồng góc và được thực hiện như sau:
-
Bề mặt Trái đất được chia làm 60 múi 6o, các múi được đánh số
thứ tự từ 1 đến 60 kể từ kinh tuyến gốc (kinh tuyến Greenwich) sang phía Đông (ngược
chiều kim đồng hồ).
+ Múi số 1 giới hạn từ kinh tuyến 0o
đến kinh tuyến 6oĐ
+ Múi số 2 giới hạn từ kinh tuyến 6oĐ
đến kinh tuyến 12oĐ
+ Múi số 30 giới hạn từ kinh tuyến174oĐ
đến kinh tuyến 180o
+ Múi số 31 giới hạn từ kinh tuyến
180o đến kinh tuyến 174oT
+ Múi số 60 giới hạn từ kinh tuyến 6oT đến kinh tuyến 0o
Mỗi múi được đặc trưng bởi
kinh tuyến trái Lt, kinh tuyến phải Lp và kinh tuyến giữa
múi Lg (còn gọi là kinnh tuyến trục). Với các lãnh thổ nằm ở Đông
bán cầu thì các kinh tuyến này được xác định kinh độ như sau
Trong đó n là số thứ tự của múi.
Lãnh
thổ Việt Nam nếu tính cả phần biển thì nằm trên 4 múi 17, 18, 19 và 20 có các
kinh tuyến trái, giữa và phải của các múi như sau :
Bảng
3 : Các kinh tuyến trái, giữa và phải của các múi chiếu bản đồ Việt Nam
(trong phép chiếu Gauss và UTM)
Số hiệu múi 6o
|
Kinh tuyến trái
Lt =
6o.(n-1)
|
Kinh tuyến giữa
Lg= 6o.n
– 3
|
Kinh tuyến phải
Lp= 6o.n
|
17
|
96oĐ
|
99oĐ
|
102oĐ
|
18
|
102oĐ
|
105oĐ
|
108oĐ
|
19
|
108oĐ
|
111oĐ
|
114oĐ
|
20
|
114oĐ
|
117oĐ
|
120oĐ
|
Trong đó phần đất liền năm trong 2
múi 18 và 19
- Dựng hình
trụ ngang cắt mặt
Ellipsoid Trái đất theo hai đường cong đối xứng với nhau qua kinh tuyến
giữa múi và cách kinh tuyến giữa 180 km, trên hai đường
này không có sai số (k = 1, không
bị biến dạng
chiều dài). Kinh
tuyến trục nằm ngoài
mặt trụ có tỷ lệ chiếu k = 0.9996.
- Các múi lần lượt được chiếu lên mặt trụ theo phương
pháp chiếu tâm. Trong phạm vi của phép chiếu UTM, các múi chỉ được chiếu từ vĩ
tuyến 80o Nam đến vĩ tuyến 84o Bắc, phần còn lại được chiếu
theo phương pháp khác.
Phép chiếu UTM có ưu điểm là độ biến
dạng được phân bố tương đối đều và có trị số nhỏ, hiện nay để thuận tiện cho việc
sử dụng hệ tọa độ chung trong khu vực và thế giới Việt Nam đã sử dụng lưới chiếu
này trong hệ tọa độ Quốc gia
VN-2000 thay cho
phép chiếu Gauss-Kruger trong hệ
tọa độ cũ HN-72.
b)
Hệ tọa độ thẳng vuông góc phẳng UTM
Trong hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM
có trục tung được ký hiệu là X hoặc N (viết tắt của chữ North là hướng Bắc), trục
hoành được ký hiệu là Y hoặc E (viết tắt của chữ East là hướng Đông).
Để
trị số hoành độ Y không âm, Trong hệ tọa
độ thẳng vuông góc UTM trục tung được ký hiệu là X hoặc N (viết tắt của chữ
North là hướng Bắc), trục hoành được ký hiệu là Y hoặc E (viết tắt của chữ East
là hướng Đông). Hệ tọa độ này cũng qui ước chuyển trục X về bên trái cách kinh
tuyến trục 500km (Hình 1.10), khi ghi hoành độ Y có
ghi kèm số thứ tự của múi chiếu ở phía trước. Còn trị số qui ước của gốc tung độ ở bắc
bán cầu cũng là 0, ở nam bán cầu là 10.000km, có nghĩa là gốc 0 tung độ ở nam
bán cầu được dời xuống đỉnh nam cực.
Ví dụ:
+ Ở bắc bán cầu một điểm A có tọa độ
là:
+ Còn nếu ở nam bán cầu một điểm B có tọa độ là:
Bắt đầu từ năm 2000 nước ta chính thức
đưa vào sử dụng hệ tọa độ quốc gia VN–2000 thay cho hệ tọa độ HN-72. Hệ tọa độ
quốc gia VN–2000 sử dụng phép chiếu UTM, Ellipsoid WGS-84 và điểm
gốc toạ độ quốc gia: Điểm N00 đặt
tại Viện Nghiên cứu Địa chính thuộc Tổng cục Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt,
Hà Nội.
1.3.3. Giới thiệu về Hệ quy chiếu tọa
độ và cao độ VN – 2000
Trước năm 2000 Hệ suy chiếu tọa độ và cao độ quốc gia Việt
Nam là hệ HN-72. Đây là HTĐ được xác lập trên Elipxoid Kraxovski 1940, phép chiếu
Gauss - Kriugher và hệ độ cao Hòn Dấu. Sau năm 2000 chúng ta sử dụng Hệ suy chiếu
tọa độ và cao độ quốc gia mới có tên là VN-2000. Hệ quy chiếu tọa độ và cao độ VN-2000 được bắt đầu thành lập từ 1994 và được
công bố kết quả vào năm 2000 trên cơ sở được xác định như sau:
Hệ quy chiếu VN2000 là một hệ quy chiếu
cao độ và tọa độ trắc địa gồm hai hệ:
- Hệ quy chiếu cao độ là một mặt
Geoid (mặt thủy chuẩn) đi qua một điểm được định nghĩa là gốc có cao độ 0.000
met tại Hòn dấu, Hải phòng. Sau đó dùng phương pháp thủy chuẩn truyền dẫn tới
những nơi cần xác định khác, xa hơn. Cao
độ một điểm mặt đất bất kỳ trong hệ quy chiếu này được thể hiện bằng cao độ chuẩn
Hg, theo phương dây dọi từ điểm đó đến mặt Geoid (mặt thủy
chuẩn).
- Sử dụng phép chiếu UTM với Hệ quy
chiếu tọa độ trắc địa là một mặt Ellipsoid WGS-84 được định vị phù hợp với lãnh
thổ Việt namvới các tham số cơ bản như sau:
+ bán trục lớn a = 6
378 137 m.
+ độ lệch tâm thứ nhất e2 =
0.00669437999013
+ (hay độ dẹt
a (f) = 1 / 298.257223563)
+ vận tốc góc quay quanh trục w = 7292115x10-11rad/s
Điểm gốc toạ độ Quốc gia: Điểm N00 đặt
tại Viện nghiên cứu Địa chính, Tổng
cục Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà nội
Việc sử dụng toạ độ trong Hệ VN-2000
và toạ độ tính chuyển giữa các Hệ VN-2000 và HN-72 được hướng dẫn tại “thông tư
hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia VN-2000” của Tổng cục Địa
chính, Số 973 /2001/TT-TCĐC, ra ngày
20 tháng 6 năm 2001.
(Trắc địa cơ sở)
Hãy like nếu bài viết có ích →
Kết bạn với gisgpsrs trên Facebook
để nhận bài viết mới nóng hổi
Bài viết chi tiết và dễ hiểu
Trả lờiXóa