CÔNG NGHỆ GIS

JA slide show

Công nghệ đo sâu

1. BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN

Bản đồ địa hình đáy biển là sản phẩm của việc mô tả địa hình đáy biển bằng ngôn ngữ bản đồ, nó được dùng làm nền để thể hiện các thông tin địa lý về biển. Bản đồ địa hình đáy biển là cơ sở cho việc thành lập các bản đồ chuyên đề biển.

Bản đồ địa hình đáy biển có thể được coi là sự kéo dài của bản đồ địa hình phần đất liền về phía biển, vì vậy chúng tạo thành một hệ thống nhất về hệ tọa độ, hệ độ cao, hệ qui chiếu. Bản đồ địa hình đáy biển có nội dung và cách biểu thị tương tự các bản đồ phần đất liền phục vụ các mục đích nghiên cứu khoa học, các hoạt động kinh tế xã hội ở vùng biển. Bản đồ địa hình đáy biển là cơ sở để thiết kế xây dựng các công trình thủy, phát triển ngư trường, qui hoạch tuyến vận tải biển, nghiên cứu môi trường, thăm dò và khai thác dầu khí, .v.v...

echo-sounder-for-hydrographic-survey-multibeam-P203150

2. PHÂN LOẠI BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN

Dựa vào tỷ lệ để phân loại thì bản đồ địa hình đáy biển được chia làm ba nhóm lớn sau:

- Các loại bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ lớn :

+ Bao gồm các loại bản đồ tỷ lệ như 1/1000, 1/2000 và 1/5000. Tuỳ thuộc vào mục đích cụ thể mà ta chọn tỷ lệ đo vẽ cho phù hợp. Ví dụ: Để thiết kế cảng biển thường dùng bản đồ tỷ lệ 1/1000 và 1/2000; để khảo sát và thiết kế giàn khoan dùng bản đồ tỷ lệ 1/2000; để khảo sát khu vực đánh bắt hải sản hay thăm dò khống sản dùng bản đồ tỷ lệ 1/5000.

- Các loại bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ trung bình:

+ Bao gồm các loại bản đồ tỷ lệ từ 1/10.000 ¸ 1/200.000. Đây là hệ thống bản đồ tỷ lệ cơ bản vì nó phục vụ cho nhiều ngành, nhiều đối tượng, nhiều mục đích khác nhau.

- Trong nhóm này, các bản đồ lại phân loại dựa vào độ sâu của khu vực đo vẽ:

+ Bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1/10.000: Bao trùm những vùng quan trọng ven bờ, nơi có các hoạt động kinh tế mạnh như Cẩm Phả, Hải Phòng, Cửa Lò, Sông Gianh, Đà Nẵng, Qui Nhơn, Nha Trang, ... và các cửa sông lớn. Các bản đồ này có khoảng sâu đều đường bình độ là 1 m.

+ Bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1/25.000: Được thành lập dọc theo bờ biển Việt Nam và một số đảo như Long Vĩ, Phú Quốc, ... Các bản đồ này có khoảng sâu đều đường bình độ là 2 m.

+ Bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1/100.000: Bao trùm thềm lục địa Việt Nam, khoảng sâu đều đường bình độ là 10 m.

+ Bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1/200.000: Bao trùm vùng đặc quyền kinh tế biển với độ sâu tới 200 m, khoảng sâu đều đường bình độ là 20m.

- Các loại bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ nhỏ :

+ Bao gồm các loại bản đồ tỷ lệ 1/500.000 và nhỏ hơn. Dựa vào yêu cầu mức độ khái quát địa hình đối với vùng biển mà ta có thể xác định tỷ lệ thành lập là 1/500.000, 1/1.000.000, 1/2.000.000 hay 1/3.000.000. Các bản đồ này sẽ được thành lập bằng cách biên vẽ từ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn hơn.

Do sau 2

3. BẢN ĐỒ GIAO THÔNG THỦY:

a) Mục đích: Để đảm bảo an tồn cho tàu thuyền đi lại trên sông, biển và tránh bị mắc cạn hoặc vướng vào đá ngầm…người ta tiến hành đo đạc, thu thập các thông tin một cách cụ thể, chi tiết và chính xác để phục vụ cho các nhà hàng hải.

- Đối tượng phục vụ chủ yếu là các nhà hàng hải nhưng bản đồ giao thông thủy cũng là những tài liệu quý phục vụ cho nghiên cứu sa bồi, xói lở và xác định lãnh hải hay nghiên cứu phục vụ nạo vét thi công hay để phục vụ xây dựng các công trình.

b) Nội dung : Nội dung quan trọng nhất của bản đồ giao thông thủy là ghi rõ độ sâu dọc theo sông, trên biển từ đó cung cấp những thông tin về lộ trình, nơi neo đậu, vùng an tồn, vật, chướng ngại, khu đá ngầm…, các chi tiết khác nhau như địa danh, địa giới, vùng lãnh hải, hải đăng, hải liệu, tính chất địa chất bề mặt đáy.

- Bản đồ giao thông thủy thường được thành lập với nhiều tỷ lệ khác nhau từ 1/20000 đến 1/1000. Ở những vùng thường xuyên có tàu bè qua lại và có độ sâu nông người ta thành lập bản đồ tỷ lệ lớn, còn ở những vùng tàu bè ít qua lại thường lập bản đồ bản đồ tỷ lệ nhỏ. Bản đồ tỷ lệ càng lớn thì độ chính xác và mức độ mô tả chi tiết càng cao và tỉ mỉ hơn.

hydrographic-surveys

4. MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐO SÂU HIỆN NAY:

a) Kỹ thuật đo sâu kết hợp việc xác định độ cao bằng phương pháp GPS RTK:

Đây là phương pháp đo động thời gian thực, sử dụng máy thu GPS 2 tần số, độ chính xác cao ở mức độ mm - cm về mặt bằng.

Hình 1: Nguyên lý kỹ thuật đo RTK

Sơ đồ trên mô tả nguyên tắc xác định độ cao đáy sông bằng kỹ thuật RTK, trong đó:

h: là độ chênh cao giữa hai anten trạm cơ sở và trạm động, được xác định bằng kỹ thuật RTK với độ chính xác cm

a: là chiều cao anten của trạm cơ sở so với mốc đươc đo bằng thước với độ chính xác khoảng 5mm

h0: là độ cao của mốc so với mặt Geoid tham khảo

f: là chiều cao anten của trạm động so với mực nước tại vị trí của thuyền được đo bằng thước với độ chính xác cm

d: là độ cao của đáy đo được bằng máy đo sâu hồi âm

h: là độ cao đáy sông được tính theo công thức

 

h = hw - d

hw: là đo cao tức thời của mực nước tại thuyền ở thời điểm đo, được xác định theo công thức

 

hw = h0 + a - dh - f

Như vậy kỹ thuật RTK cung cấp cho ta cả vị trí mặt bằng và độ cao chính xác của anten ở thời điểm đo. Điều này giúp tránh được những khuyết điểm của quá trình xác định độ sâu bằng đo mực nước.

b) Kỹ thuật đo sâu kết hợp việc xác định độ cao bằng máy và mia đo cao:

Độ cao đáy sông (biển) được xác định theo phương pháp đo mực nước như hình sau:

Hình 2 : Đo mực nước bằng mia và máy đo cao

Trên hình vẽ, độ cao của mực nước gần bờ được tính theo công thức

 

hw = h0 - (b - a) - c

Trong đó:

hw: độ cao của mực nước so với mặt Geoid

h0: độ cao của trạm cơ sở (mốc khống chế)

a: số đọc trên mia tại vị trí điểm cơ sở

b: số đọc trên mia tại vị trí đọc mia nước

c: số đọc mực nước tai vị trí đặt mia nước

Nguyên tắc cơ bản của việc xác định độ cao đáy sông bằng đo mực nước là giả sử độ cao mực nước tại điểm gần bờ và độ cao mực nước tại vị trí của thuyền phải bằng nhau. Khi đó độ cao của đáy được tính theo công thức:

h = hw - d