Lý thuyết GIS trong lâm nghiệp - bài 4

Bài 4BẢN ĐỒ VÀ CƠ SỞ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ4.1. Trái đất - quả cầu địa lý 4.1.1. Hình dạng - kích thước trái đất: Bề mặt tự nhiên trái đất rất phức tạp về mặt hình học và không thể biểu thị nó bởi một qui luật xác định, hình dạng trái đất được hình thành và bị chi phối bởi hai lực là lực hấp dẫn và lực ly tâm tạo nên hình dạng ellipsoid của trái đất (hình 1) Trong trắc địa người ta dùng mặt geoid, bề mặt này được tạo bởi mặt nước biển trung...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết GIS trong lâm nghiệp - bài 4 Bài 4 BẢN ĐỒ VÀ CƠ SỞ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ4.1. Trái đất - quả cầu địa lý4.1.1. Hình dạng - kích thước trái đất:Bề mặt tự nhiên trái đất rất phứctạp về mặt hình học và không thểbiểu thị nó bởi một qui luật xácđịnh, hình dạng trái đất được hìnhthành và bị chi phối bởi hai lực làlực hấp dẫn và lực ly tâm tạo nênhình dạng ellipsoid của trái đất(hình 1)Trong trắc địa người ta dùng mặtgeoid, bề mặt này được tạo bởimặt nước biển trung bình yên tĩnhkeo dài qua các lục địa và hải đảotạo thành một mặt cong khép kín,có đặc điểm là ở bất kỳ điểm nào Hình 1. Hình dạng ellipsoid của trái đấtnằm trên pháp tuyến cũng trùngvới phương dây dọi . Ngoài ra, do tác dụng của trọng lực, sự phân bố khôngđồng đều của vật chất có tỉ trọng khác nhau trong lớp vỏ của trái đất làm chobề mặt geoid bị biến đổi phức tạp về mặt hình học.Như vậy, bề mặt hoàn chỉnh của trái đất không phải là bề mặt đúng toánhọc, mà chỉ là mặt sẵn có của chính trái đất. Trong khoa học trắc địa bản đồ,để tiện lợi cho các bài toán đo đạc, người ta lấy mặt ellipsoid tròn xoay cóhình dạng và kích thước gần giống mặt geoid làm bề mặt toán học thay chomặt deoit gọi là ellipsoid trái đất. Ellipsoid có khối lượng bằng khối lượnggeoid, tâm của nó trùng với trọng tâm trái đất, mặt phẳng xích đạo trùng vớimặt phẳng xích đạo trái đất. Kích thước và hình dạng của ellipsoid trái đấtđược xác định bởi giá trị các phần tử của nó (hình 2):Độ dẹt ( = (BK trục lớn a -BK trục nhỏ b)/ BK trục lớn a 46 Hình 2. Các tham số của geoidNhiều công trình ngiên cứu khoa học nhằm xác định α, a, b của ellipsoid tráiđất nhưng kết quả không thống nhất, ở nước ta các trị số của F.N Kraxovskinăm 1946 được dùng làm trị số chính thức đo đạc: α = 1/298,3; a =6.378.425; b = 6.356.864 Các số liệu kích thước trái đất được tính như sau:Bán kính trung bình trái 6.371,166 kmđất:Độ dài vòng kinh tuyến: 40.008,5 kmChu vi xích đạo: 40.075,5 kmDiện tích bề mặt trái đất 510,2 triệu km2Thể tích trái đất: 1083 x 102 km3Tỉ trọng trung bình: 5,52 g/cm3Trọng lượng của trái đất: 5,977 x 1021 tấnVì độ dẹt của ellipsoid trái đất nhỏ, nên trong trường hợp đo đạc khu vựcnhỏ, người ta có thể coi trái đất như một khối cầu có bán kính gần trùng vớitrục quay của trái đất, R, theo F.N Kraxovski là 6371,116 km.4.1.2. Các qui ước về điểm và đường cơ bản để xác định vị trí các đối tượng địa lý trên bề mặt trái đất 1. a. Cực trái đất: Giao điểm giữa bán kính trục nhỏ (trục trái đất) vàmặtellipsoid trái đất gọi là các cực. Trái đất có hai cực là cực Bắc (P) và cực Nam (P). 2. b. Các kinh tuyến: Các mặt phẳng chứa trục trái đất và hai cực là mặt phẳng kinh tuyến. Giao tuyến giữa mặt phẳng kinh tuyến và mặt ellipsoid trái đất là kinh tuyến. 3. c. Các vĩ tuyến: Các mặt phẳng thẳng góc với trục trái đất được gọi là mặt phẳng vĩ tuyến. Mặt phẳng đi qua tâm trái đất chia trái đất thành hai bán cầu: bán cầu bắc và bán cầu nam, là mặt phẳng xích đạo. Mặt phẳng xích đạo cắt mặt 47 ellipsoid trái đất thành một vòng tròn lớn gọi là xích đạo. Các vòng tròn tạo nên bởi các mặt phẳng song song với mặt phẳng xích đạo gọi là vĩ tuyến.4.1.3. Tọa độ địa lýTất cả các điểm trên bề mặt ellipsoid trái đất đều được xác định vị trí bằngphương pháptọa độ. Có nhiều hệ thống tọa độ, trong đó có hệ tọa độ địa lý.Cơ sở để xác định tọa độ địa lý là kinh tuyến và vĩ tuyến. Tọa độ địa lý mộtđiểm được xác định bằng vĩ độ và kinh độ của điểm đó. (hình.3) -Vĩ độ địa lý:của một điểm là góc hợp bởi đường dây dọi đi qua điểm đó và mặt phẳngxích đạo. Những vĩ độ được tính từ xích đạo (0o)về phía bắc đến 90o gọi làvĩ độ Bắc (N), và về phía nam đến 90o là vĩ độ Nam (S) .- Kinh độ địa lý: của một điểm là góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng kinh tuyếngốc và mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm đó. Để tiện xác định vị trí các điểmtrên địa cầu, người ta qui định trên địa cầu có 360 đường kinh tuyến các đềunhau. Khoảng cách giữa hai đường kinh tuyến là một cung tròn có góc ở tâmlà 1o . Hội nghị thiên văn Quốc Tế họp ở Wasington (1884) đã lấy đườngkinh tuyến đi qua đài thiên văn Grinwish gần London, thủ đô Anh, làm kinhtuyến gốc (0o) thống nhất cho toàn thế giới.Các kinh độ được tính từ kinh tuyến gốc về phía đông đến 180o là nhữngkinh độ Đông (E), và về phía tây là những kinh độ tây (W). Thành phố HàNội có tọa độ là 105o52 E và 21o02 N Hình .3. Toạ độ của một điểm4.2. Cơ sở toán học của bản đồCơ sở toán học của bản đồ gồm có: cơ sở trắc địa (như hệ thống lưới tọađộ mặt bằng và độ cao chuẩn của nhà nước), lưới chiếu, tỉ lệ bản đồ, khungbản đồ, bố cục bản đồ, danh pháp và chia mảnh, ... 484.2.1. Tỉ lệ Tỉ lệ (map scale) là tỉ số của khoảng cách trên bản đồ và khoảng cách thực tế mà nó thể hiện, thí dụ tỉ lệ bản đồ 1:25.000 thì là 1 cm trên bản đồ bằng 250 m ngoài thực địa. Các yếu tố được chú ý khi chọn tỉ lệ bản đồ là:- Mục tiêu sử dụng của bản đồ- Yêu cầu của người sử dụng bản đồ- Thành phần của bản đồ- Kích thước của vùng được thể hiện- Kích thước lớn nhất của bản đồ (xét yếu tố dễsử dụng)- Độ chính xác yêu cầuMột vài hạn chế trong việc lựa chọn tỉ lệ bản đồ cần chú ý là: -Tỉ lệ quá lớn:yêu cầu nhiều thông tin chi tiết cho thành phần chính của bản đồ dẫn đếntăng công việc vẽ bản đồ, tăng thời gian và giá thành sản phẩm -Tỉ lệ quánhỏ: bản đồ khó đọc khi có nhiều thô ...