So sánh hệ tọa độ gauss và utm

Hệ tọa độ địa lý là một hệ tọa độ cho phép tất cả mọi điểm trên Trái Đất đều có thể xác định được bằng một tập hợp các số có thể kèm ký hiệu. Các tọa độ thường gồm số biểu diễn vị trí thẳng đứng, và hai hoặc ba số biểu diễn vị trí nằm ngang. Hệ tọa độ phổ biến hiện dùng là hệ hệ tọa độ cầu tương ứng với tâm Trái Đất với các tọa độ là vĩ độ, kinh độ và cao độ.

Các hệ tọa độ của bản đồ

* Hệ tọa độ địa lý:

Hệ tọa độ địa lý của quả đất được tạo nên bởi mặt phẳng xích đạo và mặt phẳng kinh tuyến gốc.

· Mặt phẳng kinh tuyến là mặt phẳng chứa trục quay của quả đất.

· Mặt phẳng kinh tuyến gốc là mặt phẳng kinh tuyến đi qua đài thiên văn Greenwich (thủ đô Luân Đôn nước Anh).

· Kinh tuyến là giao tuyến giữa mặt phẳng kinh tuyến với bề mặt quả đất, tính từ cực Bắc đến cực Nam. Kinh tuyến gốc là kinh tuyến đi qua đài thiên văn Greenwich (thủ đô Luân Đôn nước Anh).

· Mặt phẳng vĩ tuyến là mặt phẳng vuông góc với trục quay của quả đất.

· Mặt phẳng xích đạo là mặt phẳng vĩ tuyến chứa tâm của quả đất.

· Vĩ tuyến là giao tuyến giữa mặt phẳng vĩ tuyến và bề mặt quả đất.

· Xích đạo là vĩ tuyến chứa tâm của quả đất. Xích đạo có độ dài lớn nhất

* Hệ tọa độ vuông góc phẳng

Hệ tọa độ này được xây dựng trên mặt phẳng múi chiếu 6 độ của phép chiếu hình Gauss, trong đó nhận hình chiếu của kinh tuyến giữa múi làm trục X hình chiếu của xích đạo làm trục Y.

Hệ tọa độ phẳng Gauss – Kruger

* Hệ tọa độ vuông góc UTM

Trong phép chiếu hình UTM, hình chiếu của kinh tuyến giữa và xích đạo là hai đường thẳng vuông góc với nhau và được chọn làm trục tọa độ. Đặc điểm của hệ trục tọa độ được mô tả trên hình vẽ (2). Toạ độ UTM của điểm M được xác định bởi tung độ N (North) và hoành độ E (East). Cũng như trong quy định trong phép chiếu hình Gauss trị số EMđược tính từ trục ON cách kinh luyến giữa 500km về phía Tây, nghĩa là EM = E’+ 500km.Trước năm 1975, quân đội Mỹ sử dụng hệ tọa độ UTM với số liệu Elipxoit của Everest để thành lập bản đồ địa hình cho khu vực miền Nam nước ta. Do đó khi sử dụng các bản đồ này để cho thống nhất cần phải tính chuyển tọa độ UTM (E và N) sang hệ tọa độ Gauss- Kruger (X và Y).

Các hệ tọa độ được sử dụng ở Việt Nam từ 1954

* Hệ tọa độ HN-72

Hệ tọa độ được truyền tới Việt Nam thông qua lưới tọa độ quốc gia Trung Quốc. Năm 1972 Chính phủ đã quyết định công bố Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia nói trên là Hệ Hà Nội – 72 (viết tắt là HN – 72) để sử dụng thống nhất trong cả nước. Hệ quy chiếu được chọn là hệ thống chung cho các nước xã hội chủ nghĩa với Elipxoit Kraxôpsky, có các yếu tố chính:

– Bán trục lớn a = 6.378.425,000 m

– Độ dẹt k = 1:298,3

– Điểm gốc tại Đài Thiên văn Pun Kô vơ (Liên Xô cũ)

– Lưới chiếu tọa độ thẳng Gauss – Kruger.

* Hệ tọa độ VN-2000

Cho đến nay, HN – 72 không đáp ứng được nhu cầu kỹ thuật mà thực tế đòi hỏi.Vì vậy, thực tế đòi hỏi phải có một hệ quy chiếu phù hợp hơn thống nhất trên toàn quốc Các nhà khoa học ngành Đo đạc – Bản đồ đã nghiên cứu, thực hiện công trình nói trên, Thủ tướng Chính phủ đã quyết định Quyết định số 83/2.000/QĐ-TTG ngày 12 tháng 7 năm 2.000 đưa Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN – 2.000 vào sử dụng thống nhất trên toàn quốc. VN – 2.000 có các yếu tố chính sau:

1 – Elipxoil quy chiếu: WGS toàn cần có kích thước:

Bán trục lớn a = 6.378.137,000m

Độ dẹt α = 298,257223563

2 – Điểm gốc tọa độ quốc gia: Điểm này đặt trong khuôn viên Viện Nghiên cứu địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội.

3 – Lưới chiếu tọa độ phẳng: Lưới chiếu UTM quốc tế

4 – Chia múi và phân mảnh hệ thống bản đồ cơ bản: theo hệ thống UTM quốc tế, danh pháp tờ bản đồ theo hệ thống hiện hành có chú thích danh pháp quốc tế.

• 1. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 1 SO SÁNH HỆ TỌA ĐỘ GAUSS, UTM, VN2000 Hướng dẫn: Giảng viên Quang Thắng Home: https://www.facebook.com/MR.Thieu Company: www.huytraining.com
• 2. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 2 I. GAUSS: 1. PHÉP CHIẾU HÌNH GAUSS: • Khái niệm: Phép chiếu gauss là phép chiếu hình trụ ngang đầu góc - Khi sử dụng phép chiếu Gauss, người ta chia quả đất thành 60 múi theo kinh tuyến, mỗi múi có độ rộng 60. Hai kinh tuyến giới hạn một múi gọ i là kinh tuyến biên, kinh tuyến điqua giữa múi gọi là kinh tuyến trục ha y kinh tuyến giữa. Số múi được tính bắt đầu từ kinh tuyến gốc. • Tỷ lệ chiếu đồ trên kinh tuyến giữa bằng 1, ở những nơi khác trên múi chiếu đều lớn hơn1, càng ra biên múi càng lớn. Bởi vậy, diện tích mỗi mảnh bản đồ lớn hơn diện tích thực địa của khu vực đó. Đường kinh tu yến giữa và đường xích đạo là những đường thẳng và vuông góc với nhau. Đường kinh tuyến ở hai bên múi là những đường c ong, đường kinh tuyến hai bên lớn hơn độ dài thực địa, sai số 1:1.000, nghĩa là trên bản đồ đo được 1.000 thì thực địa là 999
• 3. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 3 II.Hệ tọa độ UTM: Phép chiếu hình UTM: • Phép chiếu UTM là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc nhưng không tiếp xúc với mặt Ellipsoid tại kinh tuyến trục như trong phép chiếu Ga uss mà cắt nó như trong phép chiếu Gauss, cắt theo 2 cát tuyến đều ki nh tuyến trục 180km. • Hệ tọa độ thẳng vuông góc UTM: Trong hệ tọa độ thẳng vuông góc UTM trục tung được ký hiệu là X hoặc N (viết tắt của chữ North là h ướng Bắc), trục hoành được ký hiệu Y hoặc E ( viết tắt của chữ East là hướng Đông). Hệ tọa độ này cũng qui ước chuyển trục X về bên trái c ách kinh tuyến 500km, còn trị số qui ước của gốc tung độ ở Bắc bán c ầu 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.
• 4. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 4 II.Hệ tọa độ UTM: Phép chiếu hình UTM: • Phép chiếu UTM thực chất là một dạng của phép chiếu Gauss chỉ khác nhau ở các đ iểm: Việc chia các múi chiếu cũng tương tự như phép chiếu hình Gauss nhưng mặt hình t rụ ngang không tiếp xúc với quả đất theo kinh thuyễn giữa mà cắt quả đất theo 2 cu ng cát tuyến cách đều kinh tuyến giữa về 2 phía 180 km (hình 3). • Phép chiếu hình Gauss dùng kích thước elipsoid Kraxopxki cho toàn cầu. Phép chiế u UTM tuỳ theo các khu vực đo mà dùng các elipsoid khác nhau. Đối với khu vực V iệt nam, phép chiếu UTM dùng elipsoid thực dụng WGS 84 (a = 6377276 b = 635 6075 c = 1:300,8) • Phép chiếu hình Gauss không có hằng số k nhân vào các bài toán, tỷ lệ chiều dài dọc kinh tuyến giữa k=1. Phép chiếu UTM có tỷ lệ biến dạng dài dọc theo kinh tuyến cắt bằng 1 còn tại kinh tuyến giữa bằng 0,9996. Vì vậy phép chiếu UTM có hằng số k n hân vào các bài toán và tỷ lệ chiều dài dọc theo hinh tuyến giữa múi 60 là 0,9996
• 5. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 5 II.Hệ tọa độ UTM: Phép chiếu hình UTM: • Giảm được giá trị sai số biến dạng ngoài biên. Diện tích múi chiếu nhỏ hơn diện tích the o Gauss cùng cở. Ở Việt nam tỷ lệ nhỏ hơn xấp xỉ 0,9995 lần. Chỉ áp dụng cho khu vự từ 800 vĩ nam đến 840 vĩ bắc • Để giảm sự biến dạng về chiều dài và diện tích, UTM sử dụng hình trụ ngang có bán kí nh nhỏ hơn bán kính trái đất, nó cất mặt cầu theo hai đường cong đối xứng và cách kin h tuyến giữa khoảng ± 180km. Kinh tuyến giữa nằm phía ngoài mặt trụ còn hai kinh tu yến biên nằm phía trong mặt trụ. • Chia mảnh bản đồ theo UTM: - Từ 800 vĩ nam đến 840 vĩ bắc được chia làm 20 khu, mỗi khu có chiều ngang 60 kinh v à 80 vĩ. Từ nam lên bắc được ký hiệu bằng 20 chữ cái in hoa CDEFGHJKLM - NPQRSTUVWX. Không dùng các chữ cái A, B, Y, Z, I và O Múi kinh tuyến được đánh số từ 1 đến 60 bắt đầu từ 1800 về phía đông. Như vậy các nư ớc Đông Dương nằm trong 48P, 49P, 47Q, 48Q và 49Q
• 6. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 6 III. Hệ quy chiếu, hệ tọa 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 - 72 gồm 2 hệ tách rời nhau: - Hệ quy chiếu độ cao: Là mặt Quasigeoid Việt Nam (mặt nước biển TB) đi qua 1 điểm được định nghĩa là gốc độ cao có cao độ: 0.0 (điểm đặt tại đảo Hòn Dấu - Hải Phòng ). - Hệ quy chiếu tọa độ có: + Ellipxoid quy chiếu là Ellipxoid Krasovski (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.
• 7. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 7 IV. Hệ VN- 2000: • * Ngày 12/7/2000 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 a) 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 b) Điểm gốc tọa độ phẳng quốc gia: Điểm N00 đặt trong khuôn viên Viện Nghiên cứu Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội; c) Lưới chiếu tọa độ phẳng cơ bản: Lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế; - Hệ quy chiếu độ cao: Gốc độ cao có cao độ: 0.0 (Điểm đặt tại đảo Hòn Dấu - Hải Phòng).
• 8. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 8 IV. Hệ VN- 2000: • *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.
• 9. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 9 IV. Hệ VN- 2000: • Xét về bản chất hai phép chiếu này là cơ bản giống nhau. • Hệ quy chiếu WGS84 là một hệ quy chiếu thế giới (World Geodetic System) do Cơ quan Bản đồ Bộ quốc phòng Mỹ công bố năm 1984 và được sử dụng như một hệ quy chiếu chính thức ở Mỹ và một số nước. Hệ WGS84 được coi là một trong những hệ chuẩn xác nhất hiện nay với sai số hai bán trục và độ lệch gốc tọa độ so với địa tâm trái đất là ± 1m. Các số đo được thực hiện qua máy thu vệ tinh GPS (Global Positioning System) trên toàn thế giới đều được kết xuất trên hệ tọa độ này.
• 10. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 10 IV. Hệ VN- 2000: • Định nghĩa 2: Hệ quy chiếu WGS84 là một hệ quy chiêu cao độ và tọa độ trắc địa do Cơ quan Bản đồ Bộ quốc phòng Mỹ công bố năm 1984 gồm hai hệ: i) Hệ quy chiếu cao độ WGS84 là mặt Geoid toàn cầu được xác định bởi việc khai triển hàm điều hoà cầu tới bậc 180 kết hợp với các số liệu đo trọng lực biển và các kết quả đo từ các vệ tinh đo cao… ii) Hệ quy chiếu tọa độ trắc địa WGS84 là một mặt Ellipsoid kích thước được Cơ quan Bản đồ Bộ quốc phòng Mỹ DMA (Defense Mapping Agency) công bố năm 1984 với: bán trục lớn a = 6 378135 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 hằng số trọng trường Trái đất fM=3986005.108m3s-2
• 11. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 11 Hệ quy chiếu toạ độ và cao độ 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 bởi định nghĩa sau đây: Định nghĩa: Hệ quy chiếu VN2000 là một hệ quy chiếu cao độ và tọa độ trắc địa gồm hai hệ: i) Hệ quy chiếu cao độ là một mặt QuasiGeoid đi qua một điểm được định nghĩa là gốc có cao độ 0.000 mét 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 QuasiGeoid.
• 12. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 12 Hệ quy chiếu toạ độ và cao độ VN-2000 • ii) Hệ quy chiếu tọa độ trắc địa là một mặt Ellipsoid kích thước do WGS-84 được định vị phù hợp với lãnh thổ Việt namvới các tham số xác định: 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 hằng số trọng trường Trái đất fM=3986005.108m3s-2 Điểm gốc toạ độ Quốc gia: Điểm N00 đặt tại Viện nghiên cứu Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà nội
• 13. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 13 Tham gia khóa học Mapinfor Hướng dẫn: Giảng viên Quang Thắng Home: https://www.facebook.com/MR.Thieu Company: www.huytraining.com
• 14. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 14 Giảng viên • Họ tên : Thiều Quang Thắng • Face: https://www.facebook.com/MR.Thieu • Kỹ sư địa chất, có kinh nghiệm 10 năm về khảo sát - thăm dò khoáng sản. • Kinh nghiệm lâu năm trong việc ứng dụng các phần mềm đồ họa, bản đồ trong lĩnh vực địa lý, địa chất, quy hoạch tài nguyên - khoáng sản...
• 15. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 15 Khóa học online MapInfo Pro • MapInfo (Pitney Bowes Software Inc. - http://www.pbinsight.com): là một giải pháp phần mềm GIS thân thiện với người sử dụng. • Phiên bản gần đây là MapInfo Professional 2016 cũng vẫn duy trì truyền thống giao diện đơn giản, thân thiện, bố trí thực đơn, công cụ dễ thao tác, có thể chạy trên các hệ điều hành thông thường như Windows 7, Windows 2000, Windows 8, 10. • Mapinfo được ứng dụng trong nhiều ngành, lĩnh vực ở nước ta: Quản lý tài nguyên – khoáng sản, địa chất mỏ, địa chất thủy văn, trắc địa, địa chính…
• 16. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 16 Nội dung Khóa học online MapInfo Pro • Bài 1. Sơ bộ về Mapinfo • Bài 2. Đăng ký bản đồ quét • Bài 3. Số hóa bản đồ và chỉnh sửa vật thể • Bài 4.Nạp dữ liệu • Bài 5. Xem và nạp thông tin từ vật thể • Bài 6. Trình bày bản đồ • Bài 7. Kiểm soát lớp • Bài 8. Làm việc với cửa sổ Layout in • Bài 9. Tạo bản đồ chủ đề • Bài 10. Hệ Quy chiếu và một số công cụ hỗ trợ
• 17. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 17 Khóa học online MapInfo Pro • Khóa học sẽ giúp các bạn làm chủ phần mềm Mapinfo, thao tác với các thanh công cụ, số hóa bản đồ từ ảnh scan, nhập dữ liệu cho các đối tượng bản đồ, trình bày bản vẽ và in ấn bản vẽ. Các bạn hoàn toàn có thể ứng dụng Mapinfo để giải quyết các yêu cầu trong công việc và học tập. • Tham gia khóa học ở link này: • http://www.huytraining.com/course/huong-dan-mapinfo- professional
• 18. Thắng Mapinfo Pro – So sánh hệ tọa độ www.huytaining.com 18 CÁM ƠN CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI Hướng dẫn: Giảng viên Quang Thắng Home: https://www.facebook.com/MR.Thieu Company: www.huytraining.com

Hệ toạ đồ UTM và hệ toạ độ Gauss Kruger có gì khác nhau?

Phép chiếu UTM có hằng số k và có tỷ lệ biến dạng dài dọc theo đường kinh tuyến cắt bằng 1, còn tại kinh tuyến giữa là bằng 0.9996. Còn đối với phép chiếu hình Gauss, tỷ lệ chiều dài dọc kinh tuyến giữa là k=1 và không có hằng số k. Diện tích múi chiếu trong phép chiếu UTM nhỏ hơn trong phép chiếu Gauss.

Bản đồ UTM do ai sản xuất?

* Hệ tọa độ vuông góc UTM Cũng như trong quy định trong phép chiếu hình Gauss trị số EMđược tính từ trục ON cách kinh luyến giữa 500km về phía Tây, nghĩa là EM = E'+ 500km. Trước năm 1975, quân đội Mỹ sử dụng hệ tọa độ UTM với số liệu Elipxoit của Everest để thành lập bản đồ địa hình cho khu vực miền Nam nước ta.

Hệ toạ độ vn2000 và hn72 sử dụng phép chiếu gì?

Tuy trong hai HTĐ HN-72 và VN-2000 sử dụng hai phép chiếu có tên khác nhau là phép chiếu Gauss-Kriugher và UTM nhưng về bản chất hai phép chiếu này là hoàn toàn giống nhau (chúng chỉ khác nhau một chút ít về chi tiết chúng ta sẽ xét sau).

Mùi chiều 3 đó là gì?

Múi chiếu 3 độ là loại múi chiếu phù hợp để sử dụng cho các loại bản đồ có tỷ lệ cơ bản từ 1:10.000 đến 1:2.000. Trong phép chiếu UTM, Trái Đất được chi thành 60 múi hoặc 120 múi với mỗi múi chiếu 3 độ hoặc 6 độ.