🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Giáo Trình Bản Đồ Địa Chính Ebooks Nhóm Zalo ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ KIM HIỆP (Chủ biên) VŨ THANH THỦY, VÕ QUỐC VIỆT, PHAN ĐÌNH BINH, LÊ VĂN THƠ GIÁO TRÌNH BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH (DÀNH CHO NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI) NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2006 LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình “Bản đồ địa chính” được tập thể giáo viên khoa Tài nguyên - Môi trường nông nghiệp biên soạn phục vụ việc giảng dạy cho hệ đại học chuyên ngành Quản lý đất đai. Giáo trình được biên soạn cho yếu theo đề cương môn bản đồ địa chính ở các trường đại học do Bộ Giáo dục và Đào tạo quy định, kết hợp với nhu cầu thực tê đào tạo cán bộ Địa chính cho các tỉnh miền núi phía Bắc. Ngoài ra, giáo trình còn là tài liệu tham khảo cho cán bộ địa chính các cấp. Giáo trình biên soạn với khối lượng giảng dạy 4 đơn vị học trình (60 tiết) bao gồm 2 phần : Phần I: Cơ sở lý luận chung về bản đồ học Bài mở đầu Chương 1 : Những khái niệm cơ bản về bản đồ học Chương 2 : Cơ sở toán học của bản đồ Chương 3 : Các phép chiếu bản đồ đã được sử dụng ở Việt Nam Chương 4: Phương pháp thể hiện nội dung bản đồ Phần II: Bản đồ địa chính Chương 5: Những khái niệm cơ bản về bản đồ địa chính Chương 6: Thành lập bản đồ địa chính Chương 7: Quản lý và khai thác bản đồ địa chính Chương 8: Sử dụng bản đồ địa chính trong công tác thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất Giáo trình này do tập thể tác giả biên soạn: + Th.S. Nguyễn Thị Kim Hiệp chủ biên và biên soạn bài mở đầu, các chương 2, 5 + TS. Võ Quốc Việt biên soạn chương 1 + Th.S. Vũ Thị Thanh Thuỷ biên soạn chương 3, chương 6 + Th.S. Phan Đình Binh biên soạn chương 6, 7 + K.S. Lê Văn Thơ, thư ký và biên soạn chương 4 Chúng tôi xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu, phòng Đào tạo - khoa học & Quan hệ quốc tế đã tạo mọi điều kiện để chúng tôi hoàn thành giáo trình này. Tuy đã hết sức cô gắng nhưng vẫn không tránh khỏi sai sót, chúng tôi mong nhận được sự góp ý của độc giả và các bạn đồng nghiệp. Tập thể tác giả Phần I CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG VỀ BẢN ĐỒ HỌC BÀI MỞ ĐẦU 1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ NHIỆM VỤ CƠ BẢN CỦA BẢN ĐỒ HỌC Bản đồ học là khoa học nghiên cứu toàn diện về bản đồ cùng kỹ thuật và các phương pháp thành lập sử dụng bản đồ. Bản đồ học được coi là khoa học về thể hiện và nghiên cứu sự phân bố trong không gian, mối quan hệ và sự biến đổi theo thời gian của các đối lượng tự nhiên và xã hội bằng các mô hình ký hiệu tượng hình, các hình biểu thị thực địa dưới hình thức trực quan và khái quát hoá. Đối tượng nhận thức của bản đồ học là không gian cụ thể của các đối tượng và hiện tượng của thực tế khách quan và những biến đổi của chúng theo thời gian. Bản đồ học bao gồm nhiều bộ môn khoa học kỹ thuật có quan hệ chặt chẽ với nhau nhưng mỗi bộ môn lại có chức năng riêng, cụ thể là: - Cơ sở lý thuyết của bản đồ: Nghiên cứu các loại bản đồ, tính chất và các yếu tố của bản đồ, khả năng sử dụng các bản đồ trong thực tế, lịch sử phát triển của bản đồ học. - Toán bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chiếu bề mặt toán học của trái đất lên mặt phẳng, các tính chất, các phương pháp đánh giá và lựa chọn các phép chiếu bản đồ và các yếu tố khác thuộc cơ sở toán học của bản đồ. - Thiết kế và thành lập bản đồ: Đó là một trong những bộ môn quan trọng nhất của bản đồ học. Nó nghiên cứu và xây dựng lý thuyết tổng quát hoá bản đồ, các phương pháp biên tập và thành lập bản đồ. - Trình bày bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp, phương tiện trình bày màu và hình vẽ của bản đồ, đồng thời nghiên cứu những vấn đề thiết kế các ký hiệu quy ước. - In bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chế bản in và in bản đồ. - Sử dựng bản đồ: Đó là một bộ phận của bản đồ học trong đó nghiên cứu những phương hướng và phương pháp sử dụng các bản đồ, đánh giá độ tin cậy và độ chính xác của các kết quả thu nhận được lừ bản đồ. - Bản đồ số. Nghiên cứu phương pháp và công nghệ thành lập bản đồ số với sự trợ giúp của công nghệ tin học. - Kinh tế và tổ chức sản xuất bản đồ: Nghiên cứu các mặt kinh tế và các biện pháp tổ chức hợp lý hoá sản xuất bản đồ. Bản đồ học có liên quan chặt chế với nhiều môn khoa học khác đặc biệt là với môn Trắc địa phổ thông, Trắc địa cao cấp, Trắc địa địa hình, Thiên văn học....Những mối quan hệ đó có tính chất hai chiều. Bản đồ học dùng các kết quả nghiên cứu của các môn khoa học đó để biên soạn nội dung bản đồ hoặc làm cơ sở toán học để thiết kế nội dung. Các môn khoa học khác dùng bản đồ và các phương pháp sử dụng bản đồ để giải quyết những vấn đề thực tế của mình. Trắc địa cao cấp, Thiên văn học và Trọng lực học cung cấp cho bản đồ những số liệu về hình dạng, kích thước trái đất, tọa độ các điểm của lưới khống chế đo đạc. Trắc địa địa hình và Trắc địa ảnh bằng các phương pháp đo vẽ khác nhau, cung cấp cho bản đồ học những tài liệu bản đồ đầu tiên để nghiên cứu bề mặt trái đất và là tài liệu gốc để xây dựng các loại bản đồ khác. Địa lý học nghiên cứu bản chất của các hiện tượng tự nhiên, kinh tế xã hội, nguồn gốc của chúng, những mối quan hệ tương quan và sự phân bố của chúng trên mặt đất. Đó chính là cơ sở để phản ánh đúng đắn các đối tượng và các hiện tượng trên bản đồ. Ngoài ra, bản đồ học còn có mối liên hệ với nhiều môn khoa học khác như địa chất, thổ nhưỡng, lịch sử,.v.v... 2. SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BẢN ĐỒ HỌC 2.1. Trên thế giới 2.1.1. Giai đoạn sơ khai của bản đồ học Bản đồ học là một ngành khoa học đã có từ lâu đời, có những bằng chứng nói lên rằng ngành bản đồ có cách đây hàng trăm năm trước công nguyên. Các nhà khoa học nghiên cứu lịch sử phát triển của ngành bản đồ dựa trên các bản vẽ cổ, các sách vở viết về địa lý trái đất và dựa theo các sản phẩm hiện nay của ngành bản đồ. Các cuộc hành trình để thám hiểm, buôn bán, truyền đạo...của người cổ xưa của Trung Quốc, ấn Độ, Italia, Hy Lạp, Tây Ban Nha... cũng đã góp phần và là cơ sở ban đầu cho khoa học địa lý bản đồ phát triển, vì họ đã ghi lại, vẽ lại những cuộc hành trình đó. Tất nhiên các số liệu, bản vẽ trên có độ chính xác không cao, khoảng cách được ước lượng qua thời gian, các yếu tố đưa lên bản vẽ chủ yếu là ước lượng bằng mắt. Những chuyến đi đó đã giúp con người mở rộng tầm nhận thức, họ hiểu biết về thế giới ngày càng đầy đủ hơn, những kiến thức về địa lý và bản đồ ngày càng phong phú hơn. Ngay từ thời kỳ nguyên thuỷ, con người tuy chưa có chữ viết nhưng họ đã biết vẽ trên vách các hang động những hình mô tả những hoạt động, nơi ở, đời sống, v.v... của họ Những hình vẽ đó không có lời giải thích nhưng rất có ích đối với họ, đã giúp họ dễ dàng hơn trong cuộc sống. Đó chính là những "bản đồ" đầu tiên của người xưa. Nhiều dân tộc ở châu Phi, Bắc và Nam Mỹ đã dùng những chiếc đũa, những mẫu đá silíc xương voi Ma mút để vẽ hình lên trên mặt đất, trên những tảng đá phẳng những hình vẽ cần ghi nhớ trong đời sống. Người Exkimô sống ở ven Bắc cực đã đục thân cây dưới dạng hình nổi. Những người Tahiti sống ở giữa Thái Bình Dương đã dùng vỏ sò huyết, vỏ ốc, hến xếp thành hình khu vực cư trú của mình, v.v... Những vật liệu của người cổ dùng để vẽ không bền vững cho nên hầu hết các bản vẽ bị mất đi theo thời gian. Sau này ngành khảo cổ học, qua khai quật, đã tìm thấy một số cổ vật mà trên đó còn di tích những bản đồ đầu tiên của loài người. Gần đây khi khai quật một ngôi mộ cổ ở thành Maikốp, người ta đã tìm thấy chiếc bình bằng bạc. Mặc dù nó đã nằm ở dưới đất 5.000 năm nhưng trên bình hình vẽ biểu thị con sông chảy từ núi Capcadơ còn rất rõ. Một bản vẽ cổ trên tấm đất sét vào khoảng năm 2500 TCN được tìm thấy ở Babilon. Trên đó thể hiện các đường sông chảy ra bể, các khu dân cư là các vòng tròn cạnh sông, kèm chữ ghi chú dạng hình nêm (hình 11. Bản đồ cổ mỏ vàng ở Ai Cập (năm 1400 TCN) được vẽ trên 'tấm vỏ cây Papius. Quanh bản đồ là các dãy núi, ở chân dãy núi phía Nam bản đồ là hình vẽ ký hiệu các công trình xây dựng (hình tứ giác), đường giao thông là các vệt trắng. Bản vẽ phản ánh vùng khai thác vàng ở Ai Cập khai quật được đã cách đây 3395 năm. Trên bản vẽ người xưa thể hiện những núi quặng, bể chứa nước rửa quặng, nhà ở của người khai thác, kho giữ kim loại (hình 2). Tất cả những bằng chứng trên đây chứng tỏ con người ở thời kỳ nguyên thủy đã sớm có kiến thức về bản đồ học. Những bản vẽ trong thời kỳ sơ khai của bản đồ chỉ còn chưa đến 10 bản. Số lượng đó không phải là nhiều nhưng đó là những tài liệu vô giá cho công tác nghiên cứu về khoa học bản đồ. 2.1.2. Những công trình về bản đồ học đầu tiên của các nhà bác học cổ Các nhà bác học cổ đại như Arixtoten (284 - 222 TCN), Dikear (326 - 266 TCN), Eratoxphen đều quan niệm rằng trái đất có hình dạng "hoàn hảo", nghĩa là trái đất hình cầu và chuyển động theo đường tròn. Sau khi nhận thức được trái đất có dạng hình cầu, lần đầu tiên trong lịch sử loài người, vào năm 220 TCN, khi quan sát vị trí mặt trời ở các thành phố khác nhau của Ai Cập Eratoxphen đã xác định kích thước trái đất với độ chính xác lạ thường: chu vi hình cầu trái đất là 39.816 khi, sai số khoảng 200 tim so với các kết quả đo tính hiện đại (chu vi trái đất hiện nay tính theo hệ tọa độ UTM, với bán kính gần bằng 6371km, là 40.030km). Eratoxphen cũng chính là người đầu tiên đưa ra tưới tọa độ thẳng góc trong phép chiếu đồng khoảng cách.. ông đã đặt tên cho khoa học về các nước và bản đồ là môn "Địa lý học". Nhà địa lý học thời cổ nổi tiếng Xtrabôn (63TCN - 21SCN) đã khẳng định vai trò của bản đồ học. Trong 17 cuốn sách viết về môn Địa lý học, Xtrabôn đã nêu lên việc sản xuất bản đồ và quả cầu. ông xây dựng phép chiếu hình trụ đồng khoảng cách và đưa ra lất chi tiết phương pháp vẽ bản đồ, trong đó có biển, vịnh, eo đất, bán đảo, mũi đất, sông, núi, thành phố v.v... Ptôlême là nhà bản đồ học và cũng là một trong những nhà thiên văn học Ai Cập nổi tiếng nhất thời cổ. Ptôlême biết tất cả các công trình của Eratoxphen và Xtrabôn. ông đã nhìn thấy mục đích chủ yếu của bản đồ học là vẽ bản đồ bề mặt trái đất và vũ trụ. Trong các tác phẩm của mình, Ptôlême tiếp tục phát triển tư tưởng của tất cả các bậc tiền bối và tiên đoán con đường phát triển chủ yếu của khoa học bản đồ hàng trăm năm sau. ông hiểu rằng, bề mặt hình cầu không thể thể hiện trên mặt phẳng mà không có sai số, do đó, ông nêu ra các phương pháp xây dựng 5 lưới chiếu bản đồ còn lưu truyền cho đến ngày nay. Ptôlême viết khá nhiều sách. Trong các sách đó có sách hướng dẫn môn bản đồ rất chi tiết. Nó gồm 8 tập “Địa lý học”. Trong đó ông không chỉ mô tả việc sản xuất bản đồ và cách thể hiện bản đồ mà còn thống kê gần 8.000 tên gọi các đối tượng khác nhau như thành phố, núi, sông, vịnh... Các phương pháp này hiện nay vẫn được sử dụng trong khoa học bản đồ. Những tác phẩm của ông có trong số 700.000 bản thảo ở thư viện Alêchxăngdri. Trải qua các cuộc xung đột chiến tranh liên tiếp, những bản thảo đó đã bị phá huỷ hết. Vào thế kỷ I – II TCN đế quốc La Mã đã mạnh dần và sau khi chinh phục hầu hết thế giới cổ đại, đất đai La Mã được mở rộng, việc đi lại là nhu cầu cần thiết. Do đó, mạng lưới đường sá được mở ra khắp nơi, bản đồ hệ thống giao thông của đế quốc cổ đại La Mã ra đời. Bản đồ có chiều dài 6,82 mét; rộng 0,33 mét biểu hiện chi tiết hệ thống đường sá, khoảng cách mỗi đoạn được viết dưới các địa điểm, chỗ gấp khúc biểu hiện trạm dừng chân. Trên bản đồ không dùng lưới chiếu bản đồ, không có kinh vĩ tuyến, nhưng nó giúp cho việc đi lại thuận tiện. Nếu bỏ qua các sai sót thì bản đồ đó được coi là “Đài kỷ niệm” nổi tiếng của bản đồ học thời cổ. Trong nhiều thế kỷ, các triều đại của Trung Quốc đã đóng đô ở Xi An, một thành phố cổ nằm trên phụ lưu của sông Hoàng Hà. Nhiều thợ nề giỏi, thợ thủ công tinh xảo đã được tập trung đến đây. Các nhà điêu khắc, hoạ sĩ, nghệ nhân đã tạo nên những bức tượng, vẽ trên các bức tường cổ và các bức thêu tuyệt đẹp. Nhiều công trình của họ còn được lưu lại trên các tảng đá phẳng, trên các đá lát. Chính nơi đây đã tìm thấy các bản đồ cổ của các nhà khoa học cổ đại Trung Quốc, trong đó có nhiều các bình đồ địa phương vẽ cách đây 5.000 năm. Từ thời cổ xưa các nhà bác học của Trung Quốc đã biết dùng cọc để đo giờ, dùng thước có gắn ống thủy và quả đội để đo, vẽ bình đồ. Nhà bản đồ cổ Bùi Tú (234- 171 TCN) đã dựa vào tài liệu của các nhà bản đồ đời Hán thành lập bản đồ lãnh thổ Trung Quốc. Ông đã nghiên cứu bản đồ và đã đề ra 6 nguyên tắc về đo vẽ bản đồ. Cho đến nay những nguyên tắc trên vẫn còn giá trị thực tiễn, nhất là khi vẽ bản đồ phạm vi nhỏ trên mặt đất. Vào thế kỷ thứ II ở Trung Quốc đã có cơ quan chuyên môn đo đạc quốc gia chuyên đo đạc thành lập bản đồ. Những nhân viên trong cơ quan là những nhà đạc điền và những nhà thiên văn. Năm 105, Trung Quốc đã sản xuất được giấy vẽ bản đồ. Một bản đồ tỷ lệ 10 ly (l ly bằng 576 mét) được tìm thấy ở gần Xi An có ghi năm 1137, trên đó có giải thích dựa vào tài liệu ở thế kỷ thứ III và IV. Thoạt nhìn đã thấy bản đồ biểu hiện các con sông và bờ biển còn đúng với thực tế. 2.1.3. Thời kỳ đình trệ của bản đồ học Đến thế kỷ V một thời kỳ mới - thời kỳ thống trị của tôn giáo bắt đầu. Thời kỳ này khoa học bị bài xích và các nhà bác học cổ bị đàn áp. Những công tình khoa học bị phá huỷ, trong đó có cả những công trình của bản đồ học. Khoa học bản đồ cũng vì thế mà bị đình trệ. 2.1.4. Thời kỳ của những phát kiên địa lý vĩ đại Thời gian trôi qua, sản xuất ngày càng phát triển, nhu cầu trao đổi hàng hoá giữa các dân tộc trở nên cấp bách. Thế kỷ thứ VIII, người Trung Quốc đã phát minh ra địa bàn dùng để tìm phương hướng và đo vẽ bản đồ. Sau đó một thời gian ngắn người ta đã sản xuất hàng loạt những bản đồ, địa bàn để phục vụ cho giao thông trên biển. Những kiến thức về địa lý và bản đồ đã được tích luỹ trước đây nay được bổ sung thêm các kiến thức về địa bàn đã giúp cho con người tiến hành các cuộc thám hiểm dài ngày và đã phát hiện ra nhiều tài liệu quý báu về các vùng đất xa xôi, về các lục địa mà con người chưa hề đặt chân tới. - 1492 - 1504 Cristôp Cô lông đã phát hiện ra châu Mỹ. - 1497 - 1499 Vaxcôđê Ga ma phát hiện ra các chi tiết quan trọng ở bờ biển phía Nam châu Phi. - 1519- 1522 Majenlăng đi vòng quanh thế giới phát hiện ra nhiều vùng đất mới và tăng thêm hiểu biết về các châu lục. Trong thế kỷ XV, ở Ý đã xây dựng được bản đồ châu Phi, trên đó có những ký hiệu quy ước. Lần đầu tiên con người dùng ký hiệu quy ước thay cho hình dạng các đối tượng cồng kềnh trên bản đồ trước đây. Cũng trong thế kỷ XV, năm 1456 nghề in ra đời đã thúc đẩy mạnh mẽ việc sản xuất bản đồ hàng loạt. Những phát kiến địa lý vĩ đại của thế kỷ XV, XVI đã bổ sung những tài liệu quan trọng cho khoa học địa lý và bản đồ, tạo tiền đề cho những bản đồ thế giới mới ra đời đầy đủ hơn, chính xác hơn trong những thế kỷ sau. 2.1.5. Thời kỳ phát triển rực rỡ của bản đồ học Mecato (Hà Lan) là nhà bản đồ học vĩ đại của thế kỷ XVI. ông nổi tiếng bằng các tác phẩm: bản đồ châu âu, chữa chỗ sai trên bản đồ của Ptôlême, bản đồ hàng hải thế giới và tuyển tập bản đồ với tên đề "Atlál". Trên các bản đồ của ông, các đối tượng địa lý đã được biểu hiện dựa trên cơ sở toán học, các ký hiệu tượng hình thay cho các hình vẽ cồng kềnh, hệ thống chữ viết đã được cải tiến, ông đưa kiểu chữ in nghiêng vào bản đồ thay thế cho kiểu gôtích. Ông đã xây dựng chiếu đồ để chuyển mạng lưới kinh, vĩ tuyến từ mặt đất lên mặt phẳng của bản đồ. Chiếu đồ Mecato đến nay vẫn dùng để vẽ bản đồ thế giới. Mecato được coi như người sáng lập ra bản đồ học hiện đại. Từ thế kỷ thứ XVII trở đi nhiều Viện Hàn lâm khoa học ở các nước lần lượt ra đời: 1666 - Pháp (Phù), 1700 - Đức (Berlin) 1724 - Nga (Pectecbua) v.v... Viện Hàn lâm khoa học Pháp đã tổ chức đo đạc ở một số nơi trên trái đất và chứng minh kết luận của Nhuận là trái đất có độ dẹt ở phía hai cực. Các nhà toán học Pháp như Đơ Iixlơ Cassini, Bon... đã đi đầu trong lĩnh vực ứng dụng toán học trong khoa học bản đồ Điểm nổi bật trong thời kỳ này là hệ thống tam giác Nhà nước được xây dựng làm cơ sở khống chế tọa độ mặt bằng và độ cao thống nhất. Cuối thế kỷ XVIII đầu thế kỷ XIV, do nhu cầu phòng thủ đất nước, các quốc gia đã thành lập các cơ quan đo đạc bản đồ quân sự. Nhiều nước đã xuất bản bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ lớn. Bản đồ địa lý chung cũng đã ra đời. Bên cạnh tổ chức đo đạc mặt đất với quy mô ngày càng lớn, các quốc gia đã chú trọng xây dựng các cơ sở đào tạo chính quy và thành lập cơ quan nghiên cứu trắc địa - bản đồ, chuyên nghiên cứu các vấn đề lý luận và thực tiễn của khoa học bản đồ, nghiên cứu ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến nhất của các ngành khoa học khác vào khoa học bản đồ. Các bản đồ chuyên đề được chú trọng nghiên cứu thành lập. Cuối thế kỷ XIX và sang thế kỷ XX, khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão. Các ngành đo đạc trên không và đo đạc mặt đất được trang bị máy móc đo đạc hiện đại làm tăng tốc độ đo đạc bản đồ lên rất nhanh, đem lại hiệu quả và đạt độ chính xác cao. Công nghệ in đã ra đời từ nhiều thế kỷ trước, đến nay phát triển ở trình độ cao, in ốp xét nhiều màu, nét khắc bản đồ gốc trên nền trong, máy chụp chữ, máy kẻ chữ trên bản đồ, kỹ thuật làm các bản sao lại, kỹ thuật tính toán, tự động hoá, mô hình toán học, công nghệ thiết kế, biên tập và sản xuất bản đồ, thành lập bản đồ nhờ sự trợ giúp của máy vi tính... được sử dụng rộng rãi trong các nước. Do đó các sản phẩm bản đồ và nhát xuất bản nhanh chóng, đa dạng và vô cùng phong phú. 2.2. Sơ lược sự phát triển khoa học bản đồ ở Việt Nam Cùng với sự phát triển nền văn minh nhân loại, nước ta cũng có bề dày lịch sử phát triển khoa học bản đồ, song rất tiếc là cho đến nay những tác phẩm bản đồ lưu giữ không có nhiều. - Năm 43 sau công nguyên ông cha ta đã tiến hành dựng các mốc dọc biên giới. - Năm 724 tiến hành đo vẽ bản đồ để đắp cao hệ thống đê phòng thủ thành Đại La. - Khoảng năm 1280 nước ta dùng đơn vị đo là thước (l thước khoảng 0,333 mét). Đặc biệt trong số những tác phẩm bản đồ còn giữ lại phải kể đến tập bản đồ Hồng Đức thời Lê Thánh Tông (1460-1497) (hình 3). - Thế kỷ XVIII nhà bác học Lê Quý Đôn viết bộ sách "Kho hiểu biết" gồm 9 tập, ông đã dành một tập viết về bản đồ. Về mặt lý thuyết tuy còn đơn giản và chưa đầy đủ, song đó là một mốc quan trọng đánh dấu quá trình phát triển bản đồ học ở Việt Nam. - Năm 1650 nhà truyền giáo Alêchxanđơrôt vẽ bản đồ vương quốc An Nam có các tỉnh Bắc Kỳ và Nam Kỳ để chuẩn bị cho công việc xâm lược nước ta. Đến đầu thế kỷ XIX thực dân Pháp đã bắt đầu công việc đo vẽ bản đồ. - Năm 1818 vẽ bản đồ hàng hải Nam Kỳ. Vào năm 1872 - 1873 vẽ và in 20 mảnh bản đồ Nam Kỳ - Năm 1874 - 1875 lập lưới tam giác đặc ở Bắc Bộ. - Năm 1881 bản đồ toàn Đông Dương của Đơ Ranh đã được xuất bản, trên đó các địa danh đã được Pháp hoá. Hình 3. Đại Nam thống nhất toàn đồ (Quốc sử quán triều Nguyễn thế kỷ XIX ấn hành giới thiếu cả chủ quyền ở hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa) Sau khi hoàn thành việc chiếm Đông Dương, chính quyền thực dân Pháp đã lập "Văn phòng đo đạc Ban tham mưu quân đội viễn chinh Đông Dương" đặt tại Hà Nội, nhằm mục đích tiến hành khảo sát ngoài trời trên toàn lãnh thổ Đông Dương để xây dựng bản đồ, giới thiệu chủ quyền của Pháp ở Đông Dương, cai trị dân ta và khai thác tài nguyên thiên nhiên của nước ta. Đầu thế kỷ XX, hệ thống khoá tam giác - cơ sở khống chế đo vẽ chi tiết lãnh thổ trên toàn cõi Đông Dương đã được xây dựng làm cơ sở để đo vẽ các loại bản đồ ở các tỷ lệ: - 1 : 100 000 cho toàn lãnh thổ Đông Dương. - 1 : 25.000 cho vùng đồng bằng. - 1 : 10000 và 1:5.000 cho các thành phố và thị xã. - 1 : 4.000 cho hệ thống bản đồ địa chính. Cách mạng Tháng 8 thành công, nước Việt Nam dân chủ cộng hoà ra đời, phòng Bản đồ thuộc Bộ Tổng tham mưu Quân đội nhân dân Việt Nam (nay là Cục Bản đối được thành lập. Đến giữa thế kỷ XX - năm 1954, đế quốc Mỹ thay chân Pháp vào chiếm đóng miền Nam nước ta, chúng lập cơ quan bản đồ quốc gia. Từ đó đến năm 1975, Mỹ đã đo đạc mặt đất, đo đạc trên không và phối hợp cả hai ngành này đo vẽ bản đồ toàn lãnh thổ Việt Nam và Đông Dương. Ngày 14 – 12 – 1959 Cục Đo đạc và Bản đồ Phủ Thủ tướng (nay là Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước) được thành lập. Điều đặc biệt quan trọng là từ năm 1960 trở đi lần lượt các trường: Đại học Sư phạm Hà Nội, Đại học Bách khoa, Đại học Mỏ - Địa chất, Đại học Tổng hợp, v.v... và các trường trung cấp đo đạc bản đồ ở nước ta bắt đầu đào tạo cán bộ nghiên cứu và cán bộ đo vẽ bản đồ. Cục đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã xây dựng mạng lưới khống chế mới.ở miền Bắc nước ta. Đến cuối năm 1994, đã hoàn thành đo đạc và bình sai mạng lưới trắc địa cơ sở trong cả nước. Ngày 22-2-1994, Thủ tướng Chính phủ ra Nghị định số 12/CP thành lập Tồng cục Địa chính trên cơ sở hợp nhất và tổ chức lại Tổng cục Quản lý ruộng đất và Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước. Tổng cục Địa chính có chức năng Quản lý Nhà nước về đất đai và đo đạc bản đồ trên phạm vi cả nước. 3. VAI TRÒ CỦA BẢN ĐỒ TRONG THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC Các bản đồ cho ta bao quát đồng thời những phạm vi bất kỳ của bề mặt trái đất, từ một khu vực không lớn đến một quốc gia, một châu lục và toàn bộ trái đất. Bản đồ tạo ra hình ảnh nhìn thấy được của hình dạng, kích thước và vị trí tương quan của các đối tượng. Từ bản đồ ta có thể xác định được các đại lượng như: Toạ độ, độ dài, thể tích, diện tích,...của các đối tượng. Bản đồ còn chứa đựng rất nhiều thông tin về chất lượng, số lượng, cấu trúc của các đối tượng và mối liên hệ tồn tại giữa chúng. Chính do vậy mà bản đồ có vai trò cực kỳ to lớn trong khoa học và thực tiễn. 3.1. Ý nghĩa của bản đồ trong thực tiễn Bản đồ là mô hình không gian cho chúng ta biết hình dáng, độ lớn, vị trí tương hỗ của các đối tượng trong không gian (tọa độ, độ dài, diện tích, thể tích, độ cao, độ sâu...). Bản đồ mang nhiều thông tin đặc trưng về số lượng, chất lượng, cấu trúc và sự phân bố của các đối tượng, hiện tượng. Chính vì vậy trong thực tế bản đồ có ý nghĩa đóng vai trò cực kỳ to lớn. + Bản đồ là người dẫn đường trên bộ, trên biển và trên không. + Bản đồ là tài liệu không thể thiếu trong quân sự (cung cấp các thông tin về địa hình để vạch ra kế hoạch tác chiến). + Trong công nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải...bản đồ dùng để khảo sát, thiết kế, nhất là các bản đồ địa hình tỷ lệ lớn. + Trong nông nghiệp, bản đồ dùng để quy hoạch, quản lý đất đai, phân vùng quy hoạch đất, xây dựng thủy lợi. + Trong giáo dục đào tạo: bản đồ là giáo cụ trực quan, là cuốn "sách giáo khoa" thứ hai trong công tác giảng dạy và học tập các môn địa lý và lịch sử. Bản đồ còn là công cụ để tuyên truyền, quảng cáo nâng cao trình độ văn hoá chung của nhân dân. + Trong kinh tế - xã hội: Bản đồ là phương tiện không thể thiếu trong ngành Du lịch. Bản đồ là công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc quy hoạch định hướng phát triển kinh tế cho mỗi quốc gia, mỗi ngành kinh tế xã hội. Bản đồ là tài liệu pháp lý quan trọng trong công tác quản lý Nhà nước nói chung và trong ngành Địa chính nói riêng. 3.2. Ý nghĩa của bản đồ trong khoa học Mọi công tác nghiên cứu địa lý và nghiên cứu các khoa học về trái đất được bắt đầu từ bản đồ và kết thúc cũng bằng bản đồ. Các kết quả nghiên cứu được thể hiện lên bản đồ được chính xác hoá trên bản đồ. Bằng các bản đồ có thể tìm ra các quy luật phát triển và sự phân bố không gian của các đối tượng, các hiện tượng được thể hiện trên bản đồ Do đó: + Bản đồ là công cụ để nghiên cứu khoa học trong nhiều ngành kinh tế quốc dân . + Bản đồ là nguồn cung cấp thông tin cần thiết và chính xác. + Bản đồ cho ta cái nhìn tổng quan như nhìn mô hình không gian khách quan thực tế. Ngày nay và trong tương lai bản đồ vẫn đóng vai trò quan trọng để giải quyết những nhiệm vụ cụ thể của loài người. Nó vượt ra khỏi khuôn khổ của từng quốc gia, từng lãnh thổ. Đó là việc sử dụng và thành lập hệ thống Thông tin địa lý (GIS) để bố trí lực lượng sản xuất khai thác và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường, dân số và phát triển. Sự phát triển của thế giới trong mọi lĩnh vực đòi hỏi một khối lượng sản phẩm bản đồ lớn (về số lượng và chủng loại). Vấn đề đặt ra cho ngành bản đồ không chỉ về số lượng bản đồ mà còn là thời gian thành lập nhanh nhất, khả năng sử dụng, truy cập các thông tin bản đồ nhanh chóng, chính xác, dễ dàng. Để giải quyết vấn đề đó, xu hướng hiện nay trên thế giới cũng như ở nước ta là ứng dụng công nghệ mới vào sản xuất, lưu trữ bản đồ. Bản đồ địa hình là loại bản đồ được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế quốc dân, trong khoa học và quốc phòng. Ngày nay và trong tương lai, để giải quyết những vấn đề trọng tâm của loài người vượt ra ngoài khuôn khổ của từng quốc gia. Bố trí hợp lý lực lượng sản xuất, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường sinh thái thì vai trò của bản đồ càng to lớn hơn. Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ BẢN ĐỒ HỌC 1.1 KHÁI NIỆM Bản đồ là hình vẽ biểu thị bề mặt trái đất, các thiên thể hoặc khoảng không vũ trụ trên mặt phẳng theo những quy tắc toán học xác định, được thu nhỏ theo quy ước và khái quát hoá để phản ánh sự phân bổ, trạng thái và những mối liên hệ của các đối tượng, hiện tượng tự nhiên, xã hội được chọn lọc và thể hiện bằng hệ thống ký hiệu và mau sắc. Có thể coi bản đồ là mô hình ký hiệu tượng hình nhằm tái tạo thực tại (đúng hơn là một phần nào đó của thực tại). Bản đồ dùng phản ánh trực quan những tri thức đã tích luỹ được cũng như nhận biết những tri thức mới. (Theo Từ điển bách khoa Việt Nam, tập I, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1995) 1 2. TÍNH CHẤT CỦA BẢN ĐỒ 1 2.1. Tính trực quan Tính trực quan của bản đồ được biểu hiện ở chỗ bản đồ cho ta khả năng bao quát và tiếp thu nhanh chóng các yếu tố chủ yếu và quan trọng nhất của nội dung bản đồ. Một trong những tính chất ưu việt của bản đồ là khả năng bao quát, biến cái không nhìn thấy thành cái nhìn thấy được. Bản đồ tạo ra mô hình trực quan của lãnh thổ, nó phản ánh các hình thức về các đối tượng hoặc các hiện tượng được biểu thị. Qua bản đồ người sử dụng có thể tìm ra được những quy luật của sự phân bố các đối tượng và hiện tượng trên bề mặt trái đất. 1.2.2. Tính đo được Đây là một tính chất quan trọng của bản đồ, tính chất này có liên quan chặt chẽ với cơ sở toán học của bản đồ. Căn cứ vào tỷ lệ và phép chiếu của bản đồ, căn cứ vào các thang bậc của các ký hiệu quy ước... người sử dụng bản đồ có khả năng xác định được rất nhiều trị số khác nhau như: Toạ độ, biên độ, độ dài, khoảng cách, diện tích, thể tích, phương hướng và các trị số khác. Chính do tính chất này mà bản đồ được dùng làm cơ sở để xây dựng các mô hình toán học của các hiện tượng địa lý và để giải quyết những vấn đề khoa học và thực tiễn sản xuất. Tính chất đo được của bản đồ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như giao thông, xây dựng, quy hoạch, quản lý đất đai, v.v.. 1.2.3. Tính thông tin của bản đồ Đó là khả năng lưu trữ, truyền đạt cho người đọc những tin tức khác nhau về các đối tượng và các hiện tượng. Từ những thông tin hiện trạng cho ta những ý tưởng, phát hiện mới cho tương lai. Ví dụ bản đồ hệ thống giao thông cho người đọc những thông tin về hiện trạng hệ thống đường xá, từ đó người ta có thể định hướng sử dụng, cải tạo hay huỷ bỏ, v.v... 1.3. PHÂN LOẠI BẢN ĐỔ Để tiện lợi trong việc nghiên cứu, sử dụng và bảo quản bản đồ, cần thiết phải phân loại chúng. Có nhiều cách phân loại khác nhau, dưới đây là những cách thông thường và quan trọng: Bản đồ có thể phân nhóm theo nội dung, theo mục đích sử dụng, theo lãnh thổ, theo phương thức sử dụng, theo tỷ lệ... 1.3.1. Phân loại theo các đối tượng thể hiện Theo các đối tượng thể hiện thì các bản đồ được chia thành 2 nhóm: + Nhóm bản đồ địa lý: biểu thị bề mặt trái đất về mặt lãnh thổ, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. + Nhóm bản đồ thiên văn: bao gồm các bản đồ bầu trời, sao, các bản đồ thiên thể và các bản đồ hành tinh. 1.3.2. Phân loại theo nội dung Theo nội dung bản đồ được chia thành 2 nhóm: - Nhóm bản đồ địa lý chung: Bản đồ biểu thị toàn bộ các yếu tố cơ bản của lãnh thổ (thủy văn, dáng đất, các đường ranh giới, dân cư, giao thông, một số đối tượng kinh tế công nông nghiệp và văn hoá). Mức độ tỷ mỷ khi biểu thị nội dung phụ thuộc vào tỷ lệ và mục đích của bản đồ. Các bản đồ địa hình chính là các bản đồ địa lý chung tỷ lệ lớn. - Nhóm bản đồ chuyên đề: Bản đồ phản ánh về từng hiện tượng, đối tượng tự nhiên, xã hội cũng như các tổ hợp và thể tổng hợp của chúng. Bản đồ chuyên đề phân nhóm theo các chủ đề như: địa chất, địa mạo, khí hậu, cảnh quan, dân cư, kinh tế...Trong thực tiễn và trong các tài liệu khoa học, kỹ thuật còn dùng thuật ngữ bản đồ chuyên môn để chỉ bản đồ chuyên đề mặc dù thuật ngữ đó chỉ dùng cho các bản đồ có mục đích và lính chất chuyên dụng như bản đồ hàng hải, bản đồ bay... Nội dung của bản đồ chuyên đề có thể là những yếu tố nào đó trong số các yếu tố nội dung của bản đồ địa lý chung, cũng có thể là những đối tượng, hiện tượng không được thể hiện trên bản đồ địa lý chung ví dụ như: Cấu trúc địa chất, lượng mưa, nhiệt độ khí hậu. mật độ dân số... Ví dụ: bản đồ thổ nhưỡng phản ánh sự phân bố và cấu trúc lớp phủ thổ nhưỡng theo các đặc trưng nguồn gốc hình thành, thành phần cơ giới và nham thạch tạo thành thổ nhưỡng. Bản đồ nông lâm nghiệp: phản ánh tình hình phân bố nông lâm nghiệp theo những nội dung khác nhau. Bản đồ quy hoạch thủy lợi: phản ánh một vùng lãnh thổ thể hiện về các mặt địa lý, địa giới hệ thống phân vùng thủy lợi với độ cao mặt đất khác nhau, trên đó bố trí các công trình thủy lợi... 1.3.3. Phân loại theo tỷ lệ Theo tỷ lệ thì các bản đồ được chia ra: tỷ lệ lớn, tỷ lệ trung bình, tỷ lệ nhỏ. Thực ra ranh giới của các nhóm này không được cố định. Riêng đối với bản đồ địa lý chung thì ranh giới phân chia được cố định như sau: - Bản đồ tỷ lệ lớn: ≥1125.000. - Bản đồ tỷ lệ trung bình: 1/50.000 - 1/500.000. - Bản đồ tỷ lệ nhỏ: ≤ 1/1.000.000 1.3.4. Phân loại theo mục đích sử dụng Theo mục đích sử dụng thì cho đến nay các bản đồ chưa có sự phân loại chặt chẽ, bởi vì đại đa số các bản đồ được sử dụng rộng rãi cho nhiều mục đích rất khác nhau. Đáng chú ý nhất trong sự phân loại theo dấu hiệu này là phân chia thành 2 nhóm: Các bản đồ được sử dụng cho nhiều mục đích và các bản đồ chuyên môn. Các bản đồ nhiều mục đích thường đáp ứng cho nhiều đối tượng sử dụng khác nhau để giải quyết những nhiệm vụ có ý nghĩa kinh tế quốc dân và quốc phòng, để nghiên cứu lãnh thổ, đề thu nhận những tư liệu tra cứu. Các bản đồ chuyên môn là các bản đồ được dùng để giải quyết những nhiệm vụ nhất định, ví như bản đồ giáo khoa, bản đồ hàng hải, hàng không.... 1.3.5. Phân loại theo lãnh thổ Theo lãnh thổ thì các bản đồ được phân ra: Bản đồ thế giới, bản đồ bán cầu, bản đồ châu lục, bản đồ các nước, bản đồ vùng,.... 1.4. CÁC YẾU TỐ CỦA BẢN ĐỒ Để thành lập và sử dụng các bản đồ, không những phải hiểu rõ những đặc điểm và tính chất của nó mà còn phải phân biệt các yếu tố hợp thành, hiểu rõ ý nghĩa, giá trị, tác dụng của từng yếu tố và mối liên hệ giữa chúng. Mỗi bản đồ đều bao gồm 3 nhóm yếu tố để thể hiện đó là: yếu tố nội dung, cơ sở toán học, các yếu tố hỗ trợ và bổ sung. 1.4.1. Các yếu tố nội dung bản đồ Sự thể hiện nội dung bản đồ là bộ phận chủ yếu của bản đồ, bao gồm các thông tin về các đối tượng và các hiện tượng được biểu thị trên bản đồ: Sự phân bố, các tính chất, những mối liên hệ, sự biến đổi của chúng theo thời gian. Những thông tin đó chính là nội dung của bản đồ. Ví dụ: Các yếu tố nội dung của bản đồ địa hình là: Thuỷ hệ, mạng lưới dân cư, dáng đất lớp phủ thực vật, hệ thống đường giao thông và thông tin, một số đối tượng kinh tế công nông nghiệp và văn hóa, sự phân chia ranh giới hành chính, chính trị. Các yếu tố nội dung của bản đồ chuyên đề thường phụ thuộc vào đề tài cụ thể của nó. Khi tìm hiểu sự biểu hiện bản đồ phải phân biệt nội dung chứa đựng trong đó và hình thức truyền đạt nội dung thông qua hệ thống ký hiệu bản đồ. 1.4.2. Các yếu tố toán học của bản đồ Các yếu tố cơ sở toán học của bản đồ bao gồm tỷ lệ, phép chiếu và mạng lưới tọa độ được dựng trong mạng lưới đó, mạng lưới khống chế trắc địa và bố cục của bản đồ. Tỷ lệ bản đồ là thể hiện mức độ thu nhỏ của hình ảnh bản đồ so với thực tế. Nó bao gồm tỷ lệ chính của bản đồ và tỷ lệ cục bộ tại mỗi điểm trên bản đồ. Bản chất của phép chiếu bản đồ là sự phụ thuộc hàm số giữa tọa độ điểm của bề mặt elipxoit trái đất và hình chiếu của nó trên mặt phẳng. Hệ thống các đường tọa độ (kinh tuyến, vĩ tuyến) là cơ sở của mọi bản đồ địa lý. Khi thành lập bản đồ bao giờ cũng bắt đầu từ việc dựng lưới tọa độ (lưới chiếu bản đồ). Khi sử dụng bản đồ thì mạng lưới tọa độ chính là cơ sở để tiến hành các công việc đo đạc khác. Mạng lưới các điểm khống chế trắc địa đảm bảo cho việc xác định vị trí chính xác của các yếu tố của bản đồ so với mạng lưới tọa độ. Mạng lưới trắc địa thường được thể hiện trên các bản đồ địa hình. Ngoài ra, bố cục bản đồ (bao gồm khung bản đồ, sự định hướng, và bố trí lãnh thổ của bản đồ trong khung), sự phân chia các bản đồ có kích thước lớn thành các mảnh và hệ thống đánh số các bản đồ cũng là các yếu tố cơ sở toán học của bản đồ. 1.4.3. Các yếu tố hỗ trợ bổ sung Ngoài các yếu tố nội dung và các yếu tố cơ sở toán học trên bản đồ còn có các yếu tố hỗ trợ bổ sung bao gồm: bảng chú giải, thước tỷ lệ, các biểu đồ...Tuỳ theo nội dung bản đồ mà các yếu tố hỗ trợ bổ sung được cấu tạo tương ứng. Tóm lại: 3 yếu tố của bản đồ giống như các bộ phận của cơ thể, không thể chia cắt được, sự phân chia chỉ mang tính chất tương đối, bởi vì các yếu tố này có quan hệ chặt chẽ với nhau, nếu thiếu 1 trong 3 yếu tố trên bản đồ sẽ mất ý nghĩa của nó. 1. 5. TỶ LỆ BẢN ĐỒ 1.5.1. Tỷ lệ chính Mỗi loại bản đồ đều có tỷ lệ chính. Tỷ lệ chính là mức độ thu nhỏ của bề mặt Elipxoit hoặc mặt cầu trái đất lên mặt phẳng. Tỷ lệ chính thường được ghi trên bản đồ. Tỷ lệ chính chỉ được đảm bảo ở tại những điểm và những đường không có biến dạng độ dài. Khi nghiên cứu biến dạng của phép chiếu bản đồ thì tỷ lệ chính được coi là 1:1 . 1.5.2. Tỷ lệ riêng Khi biểu thị bề mặt Elipxoit hoặc mặt cầu trái đất lên mặt phẳng theo một tỷ lệ nhất định sẽ xuất hiện những sai số chiếu hình. Những sai số đó có trị số khác nhau tuỳ thuộc phép chiếu và vị trí trên mặt cầu. Vì vậy tỷ lệ bản đồ không giống nhau ở các vị trí. Tỷ lệ riêng là tỷ lệ có thể lớn hơn hoặc bé hơn tỷ lệ chính, phụ thuộc vào vị trí và hướng trên bản đồ. Sự chênh lệch giữa tỷ lệ chính và tỷ lệ riêng chính là sai số của bản đồ. 1.5.3. Tỷ lệ bản đồ Độ dài của đường thẳng đo trên thực địa khi biểu thị lên bản đồ đều phải thu nhỏ lại. Mức độ thu nhỏ các hình chiếu nằm ngang của các đoạn thẳng đó được gọi là tỷ lệ bản đồ. Nói một cách khác tỷ lệ bản đồ là tỷ số giữa độ dài đoạn thẳng trên bản đồ và độ dài tương ứng ngang ở thực địa. Tuỳ theo mức độ thu nhỏ mà người ta chia ra các loại tỷ lệ lớn, trung bình, nhỏ. Tỷ lệ bản đồ được biểu thị dưới 3 dạng: tỷ lệ số, tỷ lệ giải thích, thước tỷ lệ. * Tỷ lệ số Tỷ lệ số được biểu thị bằng một phân số có tử số bằng 1 , mẫu số chỉ số lần thu nhỏ khoảng cách ngang ở thực địa vào bản đồ, kí hiệu là 1:M Ví dụ 1:1.000; 1:5.000; 1:250.000. * Tỷ lệ giải thích: cụ thể hoá tỷ lệ số bằng lời. Ví dụ: Tỷ lệ số là l:1.000 thì tỷ lệ giải thích ghi: 1cm trên bản đồ tương ứng 10 m nằm ngang ở thực địa (thường ghi tắt là 1 cm tương ứng 10 m) * Thước tỷ lệ: thể hiện tỷ lệ bản đồ bằng thước. Có 2 loại: thước tỷ lệ thẳng và thước tỷ lệ xiên. Thước tỷ lệ thẳng : (hình 1.1 ) + Cấu tạo: Thước tỷ lệ thẳng bao gồm một số đoạn thẳng bằng nhau, mỗi đoạn có chiều dài 1 cm hoặc 2 cm, gọi là đơn vị cơ bản. Giá trị mỗi đơn vị cơ bản tương ứng chiều dài nằm ngang ở thực địa theo tỷ lệ bản đồ. Dưới mỗi khoảng chia ghi giá trị tương ứng ở thực địa. Đoạn thứ nhất được chia thành 10 phần bằng nhau, mỗi phần có giá trị bằng 1:10 đơn vị cơ bản. Đoạn 28,5m Hình l.1: Thước tỷ lệ thẳng tỷ lệ l:500 + Cách sử dụng: Muốn đo khoảng cách ngang ở thực địa của 1 đoạn thẳng trên bản đồ (ví dụ đoạn CD), dùng com pa đo chính xác đoạn CD sau đó giữ nguyên khẩu độ com pa, đưa 1 đầu vào đúng vạch chia đơn vị cơ bản bên phải số 0, còn đầu kia đưa đặt vào đơn vị cơ bản bên trái số 0, đọc số 2 bên cộng lại được khoảng cách trên thực địa. Ví dụ trên hình (1.1) đoạn CD = 15 m + 3 x 0,5 m = 16,5 m Cần vẽ một đoạn thẳng có chiều dài là 28,5 m ở thực địa lên bản đồ, cách làm như sau: Đặt đầu nhọn bên trái của compa vào bên trái số 0, ở giá trị 3,5 m (trên hình là 7 khoảng chia nhỏ), đặt đầu nhọn bên phải vào bên phải số 0 trên thước ứng với giá trị 25 m (trên hình là 5 đơn vị cơ bản), sau đó đặt khẩu độ compa đó lên bản đồ. Thước tỷ lệ xiên: Thước tỷ lệ xiên ở phía bên phải số 0 có cấu tạo như thước tỷ lệ thẳng. Bên Trái số 0 được chia làm 10 phần bằng nhau theo chiều ngang và dọc. Mỗi phần theo chiều ngang tương ứng 1:10 đoạn cơ bản, mỗi phần theo chiều dọc tương ứng 1:100 đoạn cơ bản. Ví dụ trong hình (1.2) là thước tỷ lệ xiên tỷ lệ 1 : 1 .000 Hiuh 1.2 : Thước tỷ lệ xiên tỷ lệ 1 : 1.000 + Cách sử dụng: Giả sử cần xác định độ dài ngang tương ứng ở thực địa của đoạn AB trên bản đồ tỷ lệ 1: 1000 cách làm như sau: Dùng compa đo chính xác đoạn AB sau đó giữ nguyên khẩu độ compa, đưa 1 đầu vào đúng vạch chia đơn vị cơ bản bên phải số 0, còn đầu kia đưa đặt vào đơn vị cơ bản bên trái số 0. Đọc số bên phải số 0 giống như thước tỷ lệ thắng, số bên trái số 0 đọc số ô nguyên theo hàng ngang nhân với 1/10 đơn vị cơ bản và số vạch hàng đọc nhân với 1/100 đơn vị cơ bản, cộng lại được khoảng cách trên thực địa. AB : 40 m + 5 x 2 m + 6 x 0,2 m - 51,2 m 1.5.4. Độ chính xác của tỷ lệ bản đồ Thực nghiệm cho thấy rằng ở khoảng cách nhìn rõ (25 cm) mắt thường chỉ phân biệt được khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 điểm là 0,1 mm. Do đó độ dài của đoạn thẳng trên thực địa tương ứng với 0,1 mm trên bản đồ được coi là độ chính xác của tỷ lệ. Độ chính xác của một số tỷ lệ được ghi ở bảng (1.1) : Bảng 1.1 Độ chính xác của một số tỷ lệ Tỷ lệ Độ chính xác của tỷ lệ (m) Tỷ lệ Độ chính xác của tỷ lệ (m) 1:200 1:500 1:1.000 1:2.000 1:5.000 0,02 0,05 0 10 0,20 0,50 1:10.000 1:25.000 1:50.000 1:100.000 1:200.000 1,00 2,50 5,00 10,00 20,00 Như vậy, những vật thể có kích thước nhỏ hơn tỷ lệ của bản đồ khi vẽ không thể biểu thị theo tỷ lệ được do đó phải bỏ đi hoặc dùng kí hiệu riêng biệt nếu cần thiết. Những quy định về độ chính xác trong đo vẽ bản đồ cũng xuất phát từ độ chính xác của tỷ lệ bản đồ. Bản đồ tỷ lệ càng lớn thì độ chính xác càng cao. Tuy nhiên cần chú ý rằng trong thực tế sản xuất có những trường hợp cần kích thước bản vẽ lớn chứ không cần độ chính xác cao, khi đó chỉ cần phóng các bản đồ tỷ lệ nhỏ đủ độ chính xác yêu cầu ra bản đồ tỷ lệ lớn hoặc đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn theo các quy định về độ chính xác của bản đồ tỷ lệ nhỏ. Chương 2 CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ 2.1. KHÁI NIỆM VỀ HÌNH DẠNG, KÍCH THƯỚC QUẢ ĐẤT VÀ MẶT THỦY CHUẨN 2.1.1. Khái niệm về hình dạng, kích thước quả đất Bề mặt quả đất là một trong những đối tượng nghiên cứu của khoa học trắc địa. Bề mặt quả đất có diện tích khoảng 510.575.103 km2, trong đó diện tích đại dương chiếm gần 71,8%, lục địa chiếm 28,2%. Do sự phân bố vật chất trong lòng quả đất không đồng nhất và luôn thay đổi; tốc độ quay, vị trí trục quay của quả đất không cố định; hướng trọng lực ở các nơi khác nhau nên hình dạng của nó luôn luôn thay đổi và không theo một dạng toán học nào. Chỗ sâu nhất của đại dương (Vực Marian) có độ sâu (-11032m); đỉnh núi cao nhất (đỉnh núi Chomonuma) là 8882 m. Kể từ đỉnh núi cao nhất tới đáy biển sâu nhất, chênh lệch về độ cao khoảng 20km. Nhưng nếu so sánh với đường kính trái đất thì chênh lệch đó không đáng kể: đường kính trái đất d ≈ 12.000km, tỷ số 20:12.000 = 1/600 cho phép ta hình dung trên Quả cầu có đường kính d = 600mm độ lồi lõm là 1 mm. Vì vậy có thể coi bề mặt quả đất là một bề mặt cong nhẵn. Trong đo đạc thành lập bản đồ, hình dạng lý thuyết của quả đất được coi gần đúng là dạng Geoid (Listing, 1882); bề mặt quả đất được coi là mặt Geoit. Đó là mặt nước đại dương trung bình nhiều năm ở trạng thái yên tĩnh được mở rộng xuyên qua các hải đảo, lục địa tạo thành một mặt cong khép kín và tiếp tuyến của một điểm bất kỳ trên mặt đó vuông góc với hướng trong lực (hướng dây dọi) (hình 2.l). Hình 2.l: Đặc trưng bề mặt quả đất Mặt Geoit có đặc tính gần với bề mặt thật của quả đất nhưng về phương diện hình học, không thể biểu diễn nó theo một quy luật toán học nên rất khó mô hình hoá. Để tiện cho việc sử dụng và tính toán cần có một mặt quy ước được xác định theo một quy luật toán học và gần với bề mặt thật của quả đất. Các nhà khoa học đã xác định mặt quy ước đó như sau: Lấy một hình Ellip có bán trục lớn bằng bán kính quả đất ở xích đạo và bán trục nhỏ bằng bán kính quả đất theo trục PP; cho hình Ellip đó xoay quanh trục PP, khi đó có một mặt Ellip tròn xoay. Mặt Ellip tròn xoay đó được định vị sao cho trục quay của nó trùng trục PP và tâm trùng với tâm trọng lực của quả đất. Mặt đó được gọi là "Mặt Elipxoit", là mặt quy ước về phương diện toán học gần với bề mặt thật của quả đất. Mặt Elipxoit được đặc trưng bởi hai bán trục a và b (hình 2.2). Trong đó: a: là bán trục lớn; b: là bán trục nhỏ, trùng với trục quay PP của quả đất. Hình 2.2: Mặt Elipxoit Để thuận tiện cho việc giải các bài toán trắc địa có thể coi bề mặt quả đất có dạng gần giống mặt Elipxoit hơi dẹt ở hai cực. Trị số các bán trục a và b được nhiều nhà bác học trên thế giới nghiên cứu và xác định với các kết quả gần giống nhau (bảng 2. 1 ) . Tác giả Nước Năm a (m) b (m) k Delambre Pháp 1800 6.375.653 6.356.564 1:344.0 Bessel Đức 1841 6.377.397 6.356.079 1:299,2 clark Anh 1880 6.378.249 6.356.515 1:293,5 Gdanov Nga 1893 6.377.717 6.356.433 1:299,6 Hayford Mỹ 1909 6.378.388 6.356.912 1:297,0 Krasovski Nga 1940 6.378.245 6.356.863 1:298,3 Độ dẹt của trái đất ký hiệu là k, được biểu thị bằng công thức: Từ năm 1954 đến 2.000, Việt Nam sử dụng kích thước do Giáo sư Kraxopski đưa ra năm 1940 với: a = 6.378.245m ; b = 6.356.863 m; k = 1/298,3 Ngày 12/7/2000, Thủ tướng Chính phủ ra quyết định sử dụng hệ quy chiếu và Hệ tọa độ Quốc gia VN 2000. Ngày 22/06/2001, theo Quyết định của Tổng cục trưởng Tổng cục Địa chính về việc chuyển đổi hệ tọa độ cũ từ HN - 72 sang VN - 2 000 thì ở Việt Nam kích thước Elipxoit được tính theo Elipxoit WGS - 84 (World Geodesis System 1984) toàn cầu với kích thước: a = 6.378.137,000 m k = l: 298,257223563. Trong công tác đo đạc bản đồ, người ta coi quả đất có dạng gần giống hình cầu (có trục lớn a và trục nhỏ bị với độ dẹt k nhỏ. Do vậy khi đo đạc trong phạm vi trung bình và nhỏ người ta coi quả đất như một hình cầu với diện tích bề mặt hình elipxoit và lấy bán kính trung bình là 6371 km. 2.1.2. Mặt thủy chuẩn 2.1.2.1. Mặt thủy chuẩn gốc Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Độ cao trung bình trên bề mặt quả đất gần trùng với mặt nước Đại dương trung bình nhiều năm ở trạng thái yên tĩnh xuyên qua các lục địa và hải đảo, làm thành một mặt cong khép kín (mặt Geoid). Vì vậy nó được chọn là "Mặt thay chuẩn gốc" hay là "Mặt nước gốc ", Vậy: Mặt thủy chuẩn gốc (MTCG) là mặt nước Đại dương trung bình nhiều năm ở trạng thái yên tĩnh xuyên qua các lục địa và hải đảo, làm thành một mặt cong khép khi có độ cao năng 0,00 (hình 2.3). Hình 2.3: Mặt thủy chuẩn gốc Mặt thủy chuẩn gốc (MTCG) phải thoả mãn 2 điều kiện: 1- Phương của trọng lực đi qua một điểm bất kỳ trên bề mặt trái đất đều vuông góc với MTCG. 2 - Tổng bình phương khoảng cách của các điểm trên mặt đất tới MTCG là nhỏ nhất ∑ hi2 =min Trong trắc địa mặt thủy chuẩn gốc được dùng làm mặt chuẩn để so sánh độ cao các điểm trên mặt đất đồng thời dùng làm mặt chiếu khi đo vẽ bản đồ. Việt Nam đặt mốc Ha (mốc thủy chuẩn gốc) tại trạm quan trắc Hòn Dấu - Đồ Sơn - Hải Phòng. 2.1.2.2. Mặt thủy chuẩn giả định (MTCGĐ) Để thuận lợi cho công tác đo đạc và tính toán, người ta sử dụng một loại mặt chuẩn gọi là "Mặt thuỷ chuẩn giả định", là mặt thủy chuẩn song song với mặt thủy chuẩn gốc và có độ cao khác 0,00m. 2.1.3. Độ cao (hình 2.4) 2.1.3.1. Độ cao tuyệt đối Thông thường bề mặt quả đất không bằng phẳng. Đặc tính đó được đặc trưng bởi độ cao của các điểm. Độ cao tuyệt đối của một điểm trên bề mặt quả đất là độ cao được tính theo phương pháp tuyến (phương dây dọi) từ điểm đó tới MTCG, ký hiệu là H, đơn vị là mét (m) Những điểm nằm trên mặt thủy chuẩn gốc có độ cao dương (+), những điểm nằm dưới mặt thủy chuẩn gốc có độ cao âm (-) 2.1.3.2. Độ cao tương đối Độ cao tương đối của một điểm là độ cao tính từ điểm đó theo phương dây dọi tới mặt thủy chuẩn giả định, ký hiệu là H’ Trong hình 2.4: - HB và HC: là độ cao tuyệt đối, H'B và H’c: là độ cao tương đối của điểm B; C. - HO1 là độ cao tuyệt đối của MTCGĐ O1O1 - hBC là hiệu số độ cao giữa hai điểm B, C Ta có: Hình 2.4: Độ cao tuyệt đôi và độ cao tương đối 2.2. KHÁI NIỆM VỀ PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ, TOÁN BẢN ĐỒ 2.2.1. Khái niệm về phép chiếu bản đồ Bề mặt vật lý phức tạp của trái đất không thể biểu thị bằng phương trình toán học được. Muốn vẽ nó lên mặt phẳng người ta phải coi bề mặt quả đất là bề mặt elipxoit quay và chia ra thành những hình thang cầu rất nhỏ giới hạn bởi các đường kinh, vĩ tuyến. Mỗi hình thang cầu rất nhỏ đó xem như nằm trên mặt phẳng và nội dung địa lý biểu hiện trong đó gọi là bình đồ. Khi cắt mặt elipxoit theo các đường kinh tuyến hoặc các đường vĩ tuyến và dàn nó lên mặt phẳng sẽ được bản đồ thế giới với nhiều khe hở theo kinh hoặc vĩ tuyến (hình 2.5). Điều đó chứng tỏ các hình thang nói trên không thể biểu thị lãnh thổ biên vẽ bản đồ lên mặt phẳng một cách liên tục được. Muốn dùng các hình thang để thể hiện bề mặt trái đất lên mặt phẳng một cách liên tục thì phải vẽ lên mặt phẳng một hệ thống đường cong hoặc đường thẳng biểu hiện lưới tọa độ địa lý. Các đường này được xác định bằng phương trình toán học. Phương pháp biểu diễn lưới kinh, vĩ tuyến của mặt elipxoit quả đất lên mặt phẳng theo phương trình toán học nhất định gọi là phép chiếu bản đồ Hình 2.5: Các khe hở kinh, vĩ tuyên khi dàn mặt elipxot lên mặt phẳng Các kết quả đo tiến hành trên bề mặt quả đất được tính chuyển lên mặt Elipxoid, sau đó được tính chuyển lên mặt phẳng. Khi chuyển các yếu tố từ mặt cong lên mặt phẳng chúng đều bị biến dạng. Cần phải tìm phép chiếu thích hợp để khi chuyển từ mặt cong lên mặt phẳng chúng ít bị biến dạng nhất. Phép chiếu bản đồ xác định sự tương ứng điểm giữa bề mặt Elipxoit quay (hoặc mặt cầu) và mặt phẳng, có nghĩa là mỗi điểm trên bề mặt Elipxoit quay có các tọa độ ép và chỉ tương ứng với 1 điểm trên mặt phẳng có tọa độ vuông góc X và Y. Phương trình của phép chiếu bản đồ có dạng tổng quát như sau: Tính chất của phép chiếu phụ thuộc vào tính chất và đặc trưng của hàm f1 và f2 có vô số các hàm khác nhau, do đó tồn tại vô số các phép chiếu khác nhau. Hàm số f phải thoả mãn điều kiện đơn trị liên tục và hữu hạn trong phạm vi bề mặt cần biểu thị. Mỗi phép chiếu chỉ tương ứng với một mạng lưới bản đồ xác định (các đường kinh tuyến, vĩ tuyến được vẽ trên một mặt phẳng). Đó là mạng lưới cơ sở của bản đồ cần thành lập. Lưới kinh vĩ tuyến hoặc các đường tọa độ khác xây dựng trong những phép chiếu nhất định gọi là lưới chiếu bản đồ. Lưới chiếu bản đồ là cơ sở toán học để phân bố chính xác các yếu tố nội dung bản đồ. Từ (2.l) nếu khử φ sẽ được phương trình của kinh tuyến trên mặt phẳng: Tương tự, từ (2.l) nếu khử λ sẽ được phương trình của vĩ tuyến trên mặt phẳng: Bề mặt Elipxoit và mặt cầu đều không triển khai thành mặt phẳng được, nên biểu thị vác mặt đó lên mặt phẳng trong bất kỳ phép chiếu nào cũng đều có biến dạng: Biến dạng diện tích và biến dạng độ dài. Hình dạng của chúng méo mó đi, thường gọi là sai số chiều hình (biến dạng bản đồ). Sai số chiếu hình là sự phá vỡ các tính chất hình học (chiều dài đường thẳng, góc, hình dạng và diện tích các đối tượng trên bề mặt quả đất) của chúng trên mặt phẳng. Tất cả các phép chiếu bản đồ đều có sai số, nhưng mỗi phép chiếu có đặc điểm sai số riêng. Có những phép chiếu mà không có biến dạng diện tích (gọi là phép chiếu đồng diện tích), trên đó chỉ biến dạng góc và độ dài; có những phép chiếu mà không có biến dạng góc (gọi là phép chiếu đồng góc), trên đó chỉ biến dạng diện tích và độ dài. Tính đồng góc và tính đồng diện tích không thể tồn tại đồng thời trong cùng một phép chiếu. Trên mọi phép chiếu đều có biến dạng độ dài, biến dạng độ dài chỉ không tồn tại trên một số điểm hoặc hoặc một số đường nào đó của mỗi phép chiếu. Các sai số có quan hệ mật thiết với nhau. Nếu sai số diện tích giảm thì sẽ làm tăng sai số góc và ngược lại. 2.2.2. Khái niệm về toán bản đồ Toán bản đồ là một bộ môn khoa học trong bản đồ học. Nó nghiên cứu về lưới chiếu bản đồ, phát triển lý thuyết chung về các loại phép chiếu bản đồ, tìm ra những phép chiếu mới và nghiên cứu ứng dụng chúng trong thực tiễn. Toán bản đồ có quan hệ chặt chẽ với các môn học khác như: toán học, trắc địa, thiên văn, địa lý học, v.v... Toán bản đồ cũng là một ngành của toán học. Nó cung cấp cho trắc địa, thiên văn những lưới chiếu để thể hiện những kết quả đo đạc, xây dựng các loại bản đồ. Ngược lại trắc địa và thiên văn cung cấp cho toán bản đồ những thành quả nghiên cứu như: hình dạng, kích thước elipxoit, hệ thống lưới tọa độ trắc địa, lý thuyết chuyển elipxoit này sang elipxoit khác, v.v... giúp cho toán bản đồ phát triển nhanh chóng. 2.3. ĐỘ CHÍNH XÁC TRÊN BẢN ĐỒ 2.3.1. Độ chính xác trên bản đồ tỷ lệ lớn Bình đồ tỷ lệ lớn biểu hiện một diện tích rất nhỏ, do đó độ cong của bề mặt quả đất thực tế rất nhỏ coi như không đáng kể, nên không có sai số chiếu hình. Trên bản đồ địa hình tỷ lệ lớn thể hiện một khu vực rộng lớn sẽ chịu ảnh hưởng của độ cong của bề mặt quả đất do đó có sai số chiếu hình. Những bản đồ địa hình tỷ lệ lớn của Việt Nam được xây dựng trong hệ lưới chiếu Gauss, múi l030'; những bản đồ địa hình vùng Tây nguyên được xây dựng trong hệ lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc Gauss, múi 30, nằm trong vùng kinh tuyến giữa của múi chiếu; những bản đồ khu vực Tây Bắc, Việt Bắc được xây dựng trong lưới chiếu hình nón đồng góc hai vĩ tuyến chuẩn.... có sai số chiếu hình không đáng kể (m – 1) ≤ 0,1‰. Đây là những lưới chiếu đạt độ chính xác cao của bản đồ địa hình. 2.3.2. Độ chính xác trên bản đồ tỷ lệ trung bình và nhỏ Bản đồ tỷ lệ trung bình và nhỏ thể hiện một khu vực rộng lớn của bề mặt quả đất nên chịu ảnh hưởng của độ cong bề mặt Elipxoit. Trên bản đồ có sai số đáng kể. Tỷ lệ bản đồ không giữ nguyên ở mọi khu vực trên bản đồ mà thay đổi từ điểm này sang điểm khác, thậm chí tại một điểm với các hướng khác nhau, tỷ lệ bản đồ cũng khác nhau. Tỷ lệ phụ thuộc vào tọa độ địa lý của 1 điểm và phương vị hướng đo. Trên bản đồ, các điểm tiếp xúc giữa mặt chiếu với mặt cầu và dọc theo các đường kinh tuyến, vĩ tuyến chuẩn, tỷ lệ phản ánh chính xác mức độ thu nhỏ của bản đồ so với thực địa. Tỷ lệ đó gọi là tỷ lệ chính hoặc tỷ lệ chung. Càng xa những điểm và những đường có tỷ lệ chính thì sai số càng tăng...Tỷ lệ bản đồ tại những vị trí đó sẽ lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỷ lệ chính và không phản ánh chính xác mức độ thu nhỏ của bản đồ so với thực địa đó là tỷ lệ riêng. Do đó trên bản đồ tỷ lệ nhỏ thường ghi tỷ lệ chính kèm theo kinh vĩ tuyến chuẩn. Ví dụ: Tỷ lệ 1/1.000.000, ở vĩ tuyến 110 Bắc và 210 Bắc. Nếu tỷ lệ chính là đơn vị thì độ chênh lệch giữa tỷ lệ riêng so với đơn vị sẽ là đại lượng xác định sai số của việc biểu hiện bản đồ. Cụ thể là thể hiện ở sai số độ dài, sai số góc và sai số diện tích. * Tỷ lệ độ dài µ: là tỷ số một đoạn vô cùng bé dF’ trên bản đồ so với đoạn tương ứng của nó trên bề mặt EliDxoit trái đất. (2.4) - sai số độ dài: * Tỷ lệ diện tích (P): là tỷ số giữa diện tích vô cùng bé dF' trên bản đồ so với diện tích tương ứng của nó trên bề mặt Elipxoit trái đất. (2.5) - Sai số tỷ lệ diện lích (Vp): * Sai số góc ω: trong phép chiếu bản đồ là sự chênh lệch góc u’ trên bản đồ so với góc lương ứng u của nó trên bề mặt Elipxoit trái đất. (2.6) Biểu diễn hình học các sai số (hình 2.6): a/ Đường tròn trên Elipxoit b/ Đường tròn trên lưới chiếu Hình 2.6: Biểu diễn hình học các sai số Một hình tròn vô cùng bé trên bề mặt Elipxoit (hình 2.6a) chuyển lên hình chiếu được biểu thị như (hình 2.6b). Trên đó: Trong đó: m và n là tỷ lệ biến dạng độ dài theo kinh, vĩ tuyến. Phương trình đường tròn: Biến đổi các phương trình trên được phương trình Elip: Trong đó: a là bán trục lớn, b là bán trục nhỏ. Bảng (2.1) thể hiện tổng quát các loại sai số trên bản đồ Bảng 2.1: Biểu diễn các loại sai sô trên bản đồ Loại sai số Định nghĩa Biểu diễn hình học Các dấu hiệu biến dạng trên bản đồ Trên quả cầu Trên bản đồ Chiều dài đường thẳng Sai số chiều dài là những hoảng cách giống nhau trên mặt đất được biểu diễn trên bản đồ bằng các đường thẳng có độ dài khác nhau 1- Độ lớn cung kinh tuyến trên mặt đất (trên Quả cầu) bằng nhau nhưng trên bản đồ thì khác nhau 2 – Vĩ tuyến 600 Bắc – Nam nhỏ hơn xích đạo 2 lần Hình dạng Sai số hình dạng là hình dạng đối tượng địa lý trên mặt đất (trên Quả cầu) và trên bản đồ khác nhau 1 – Quan hệ chiều dài với chiều rộng của đối tượng trên bản đồ khác nhau trên Quả cầu. 2 – Các ô của lưới kinh vĩ trên cùng vĩ độ khác nhau về hình dạng. Góc Sai số góc là những góc cùng tên trên bề mặt đát (trên Quả cầu) và trên bản đồi khác nhau Góc giữa các kinh tuyế và vĩ tuyến khôn vuông góc. Nếu tất c các góc của lưới kinh v tuyến đều vuông góc th điều đó chứng tỏ cá góc giữa các kinh v tuyến của lưới bản đ không sai số. Diện tích Sai số diện tích là các đối tượng trên bề mặt đất (trên Quả cầu) có diện tích như nhau được biểu diễn trên bản đồ với diện tích khác nhau Diện tích ô vuông (hìn thang) của lưới kinh v trên cùng vĩ độ khá nhau. 2.4. PHÂN LOẠI CÁC PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ 2.4.1. Phân loại theo đặc điểm sai số chiếu hình 2.4.1.1. Các phép chiếu đồng góc Trong các phép chiếu đồng góc thì góc không có biến dạng (ω = 0), tỷ lệ độ dài tại mỗi điểm không phụ thuộc vào phương hướng (m = n). Hai đặc điểm cơ bản của phép chiếu đồng góc là: - Góc trên quả địa cầu được giữ nguyên trên bản đồ. - Tỷ lệ độ dài tại 1 điểm trên bản đồ chỉ phụ thuộc vào vị trí của nó. Mạng lưới kinh vĩ tuyến trên bản đồ luôn luôn giữ được đặc điểm giao nhau vuông góc như kinh vĩ tuyến trên quả địa cầu. Phép chiếu đồng góc cho ta nhận được trên bản đồ hình dạng đúng đắn của các đối tượng thể hiện, nhưng sai số về kích thước đối tượng thì thay đổi dọc theo hướng kinh tuyến. 2.4.1.2. Các phép chiếu đồng diện tích Trong các phép chiếu đồng diện tích, các lưới chiếu không có sai số về diện tích. Tại mọi điểm trên bản đồ tỷ lệ diện tích bằng nhau (P – l). Mạng lưới ô kinh, vĩ tuyến trên bản đồ luôn luôn giữ được tỷ lệ diện tích tương đương với mạng lưới ô kinh, vĩ tuyến tương ứng trên quả địa cầu. Các phép chiếu đồng diện tích có sai số biến dạng góc tăng nhanh. Do biến dạng góc lớn nên hình dạng bị biến dạng nhiều. 2.4.1.3. Các phép chiếu tự do Nếu căn cứ vào đặc điểm sai số thì phép chiếu tự do là phép chiếu trung gian của phép chiếu đồng diện tích và phép chiếu đồng góc. Trên bản do vừa có sai số tỷ lệ diện tích (P - l ≠ 0 ), vừa có sai số biến dạng góc (ω ≠ 0), nhưng tỷ lệ chiều dài µ theo một chiều nào đó trên bản đồ không đổi hoặc được giữ nguyên như trên bề mặt quả đất. Nếu tỷ lệ chiều dài µ ≠ 1 thì sẽ được lưới chiếu giữ chiều dài. Nếu tỷ lệ chiều dài µ ≠ 1 thì sẽ được lưới chiếu giữ đều khoảng cách. Nếu tỷ lệ chiều dài µ = m = 1 thì sẽ được lưới chiếu giữ chiều dài kinh tuyến. 2.4.2. Các dạng lưới chiếu bản đồ cơ bản và các lưới chiêu dùng để thành lập bản đồ 2.4.2.1. Lưới chiếu giữ góc Lưới chiếu giữ góc là lưới chiếu không có sai số biến dạng về góc. Tại mọi điểm trên bản đồ, tỷ lệ biến dạng chiều dài theo kinh tuyến và vĩ tuyến bằng nhau (mλ + mR nên biến dạng góc ω = 0. Các đường kinh - vĩ tuyến trên bản đồ luôn giữ được đặc điểm giao nhau vuông góc như các đường kinh - vĩ tuyến trên mô hình elipxoit. Với loại lưới chiếu này tỷ lệ biến dạng về diện tích p tăng nhanh. 2.4.2.2. Lưới chiếu giữ diện tích Lưới chiếu giữ diện tích là lưới chiếu không có biến dạng về diện tích. Tại mọi điểm trên bản đồ tỷ lệ biến dạng về diện tích p = 1. Diện tích các ô kinh, vĩ tuyến trên bản đồ luôn bằng diện tích các ô kinh - vĩ tuyến trên elipxoit. Nhược điểm của lưới chiếu này là biến dạng góc tăng nhanh. 2.4.2.3. Lưới chiếu giữ chiều dài Lưới chiếu giữ chiều dài là lưới chiếu có m = 1 theo những phương pháp nhất định. Lưới chiếu này là lưới chiếu trung gian của lưới chiếu giữ góc và lưới chiếu giữ diện tích. Trên bản đồ tồn tại cả biến dạng về góc và diện tích nhưng tỷ lệ biến dạng chiều dài theo những phương nào đó trên bản đồ giữ nguyên như trên elipxoit. Nếu như tỷ lệ chiều dài bằng một hằng số khác 1 gọi là có lưới chiếu giữ đều khoảng cách. Đặc điểm của lưới chiếu này là có tỷ lệ biến dạng diện tích và số biến dạng góc tăng chậm. Theo phương pháp chiếu hình, lưới chiếu bản đồ được chia thành ba loại. a. Lưới chiếu phương vị Lưới chiếu phương vị là lưới chiếu thu được khi chiếu trực tiếp elipxoit lên một mặt phẳng (h.2.7). Nếu như mặt phẳng tiếp xúc ở cực Trái Đất, lưới chiếu có đặc điểm sau: - Kinh tuyến là chùm các đường thẳng giao nhau ở điểm cực, vĩ tuyến là các đường tròn có tâm là cực Trái Đất. - Tại điểm tiếp xúc không có biến dạng chiếu hình, biến dạng chiếu hình tăng dần, tỷ lệ với khoảng cách tới điểm tiếp xúc. Lưới chiếu này phù hợp để thiết kế bản đồ vùng cực địa cầu. b. Lưới chiếu hình nón Lưới chiếu hình nón là lưới chiếu mặt elipxoit lên một mặt hình nón. Khi mặt hình nón tiếp xúc với mặt elipxoit theo một vĩ tuyến hoặc khi cắt elipxoit theo hai vĩ tuyến thì lưới chiếu có các đặc điểm sau: - Kinh tuyến là chùm đường thẳng giao nhau tại các đỉnh hình nón, vĩ tuyến là các cung tròn đồng tâm có tâm là đỉnh hình nón (h.2.8). - Dọc theo vĩ tuyến tiếp xúc có tỷ lệ biến dạng hình bằng 1. Đại lượng chiếu hình tăng dần về bên vĩ tuyến tiếp xúc, hoặc biến dạng lăng dần về hai bên của vĩ tuyến cắt và giảm dần về bên trong của hai vĩ tuyến cắt. - Lưới chiếu này phù hợp cho thiết kế bản đồ khu vực vĩ độ trung bình, lãnh thổ có hình thể dọc theo các hướng vĩ tuyến. c. Lưới chiếu hình trụ Lưới chiếu hình trụ là lưới chiếu trong đó elipxoit được chiếu lên bề mặt hình trụ. Khi mặt hình trụ tiếp xúc tại mặt hình elipxoit hoặc mặt hình trụ được cắt theo hai vĩ tuyến thì lưới chiếu sẽ có những đặc điểm sau (h.2.9): - Kinh tuyến là đường thẳng song song thẳng đứng vĩ tuyến là những đường song song nằm vuông góc với các đường kinh tuyến. - Dọc theo xích đạo hoặc theo hai vĩ tuyến cắt không có biến dạng chiếu hình. Biến dạng chiếu tăng nhanh về hai cực, từ Xích Đạo hoặc từ hai vĩ tuyến cắt và giảm về bên trong của hai vĩ tuyến cắt. Lưới chiếu này giữ phương vị không đổi nên thường sử dụng cho hệ thống bản đồ hàng không và hàng hải. Ngoài ra toán bản đồ còn tìm mọi cách ứng dụng linh hoạt các phương pháp chiếu hình cơ bản bằng cách thay đổi vị trí tiếp xúc của các mặt chiếu hình hay mặt cắt qua khu vực chiếu hình để có thêm các dạng lưới chiếu ngang, nghiêng và lưới chiếu cắt của các loại lưới chiếu cơ bản trên (h.2.l0). Các công thức chiếu hình có thể được cải tiến cho phù hợp với một số mục tiêu khác có lợi cho thể hiện bản đồ nên có thêm các dạng lưới chiếu hình như lưới chiếu hình phương vị giả, lưới chiếu hình nón giả (h.3.6) Mỗi nước đều lựa chọn một loại lưới chiếu hình để thành lập hệ thống bản đồ nền cơ bản. Ngoài ra còn có thể sử dụng một số lưới chiếu hình khác để thành lập bản đồ cho mục đích chuyên dụng. Trong thời kỳ trước năm 1954, người Pháp đã sử dụng lưới chiếu hình nón giả giữ diện tích Bonee để thành lập hệ thống bản đồ địa hình cơ bản và địa chính. Từ năm 1954 đến 1975 ở miền Nam nước ta người Mỹ đã sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang Mercator UTM giữ góc để thành lập hệ thống bản đồ địa hình cơ bản tỷ lệ 1:50.000 cũng như bản đồ địa chính. Từ sau năm 1954 tới nay chúng ta đã sử dụng hình chiếu thống nhất trong toàn phe xã hội chủ nghĩa để thành lập bản đồ địa hình là lưới chiếu trụ ngang Gauss giữ góc. Ngoài các loại lưới chiếu hình trên, các hải đồ của Việt Nam được hình thành theo lưới chiếu hình trụ đứng Mercator giữ góc và giữ góc phương vị. 2.5. LỰA CHỌN VÀ NHẬN BIẾT PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ * Khi lựa chọn phép chiếu cần chú ý đến các điều kiện sau: - Vị trí, kích thước và hình dạng khu vực cần đo vẽ. - Nội dung bản đồ - Công dụng bản đồ và phương pháp sử dụng - Tỷ lệ và kích thước bản đồ - Điều kiện bố cục bản đồ - Lưới chiếu của bản đồ gốc được dùng để biên vẽ bản đồ mới. * Những vấn đề cần giải quyết: - Xác định yêu cầu về giữ yếu tố nào (góc, diện tích hay khoảng cách) - Xác định sai số lớn nhất cho phép và phân bố sai số trên bản đồ như thế nào. - Xác định dạng vĩ tuyến và đặc điểm bố cục bản đồ (khung, định hướng lưới, phân bố các bản đồ phụ trong khung) Cùng với sự tăng lên của kích thước khu vực biểu thị thì sai số trên bản đồ cũng tăng lên, vì vậy trên bản đồ chỉ biểu thị một phần của bề mặt trái đất có biến dạng nhỏ hơn so với các bản đồ thế giới. Một lãnh thổ có thể được biểu thị trong các phép chiếu khác nhau với các sai số khác nhau về giá trị, về hình dạng và đặc trưng phân bố trên các khu vực khác nhau của bản đồ. Qua nhiều kết quả nghiên cứu, khảo sát và tích luỹ kinh nghiệm thực tế, người ta đã xác định được nhiều loại phép chiếu để xây dựng các loại bản đồ khác nhau. Căn cứ vào những điều kiện đã nêu ở trên người ta đã đặt ra các yêu cầu đối với phép chiếu bản đồ, chọn ra phép chiếu thích hợp nhất. Để thuận tiện cho việc lựa chọn phép chiếu, người ta đã thành lập “Tuyển tập phép chiếu”, trong đó nêu rõ các phép chiếu thường dùng nhất, các đặc điểm sai số và cách ứng dụng các loại phép chiếu bản đồ. Mỗi loại phép chiếu đều có lưới bản đồ, công thức tính toán, bảng tọa độ vuông góc của các điểm trọng yếu được tính với độ chính xác đảm bảo cho việc tính chuyển sang tỷ lệ khác. Chương 3 CÁC PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ ĐÃ ĐƯỢC SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM 3.1. PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ BONNE Để thành lập các bản đồ chuyên đề, trong đó có các bản đồ tự nhiên, dân cư, kinh tế - xã hội ở Việt Nam, chúng ta cần phải biết đặc điểm của các lưới chiếu dùng cho bản đồ Việt Nam, vì các loại bản đồ này thường dược dùng làm bản đồ nền cho các bản đồ chuyên đề. Từ đầu thế kỷ XX, người Pháp đã lựa chọn ứng dụng Elipxoit quy chiếu Clark, phép chiếu Bonne, điểm gốc tọa độ Cột cờ Hà Nội, xây dựng điểm lưới tọa độ phủ trùm toàn Đông Dương. Lưới chiếu Bonne là lưới chiếu hình nón giả không có sai số về diện tích. Lưới chiếu Bonne dùng số liệu Elipxoit như sau: a = 6.378.249m; b: 6.356.515, số liệu này do Clark tìm ra năm 1880. Các tỷ lệ cơ bản của bản đồ là l:25.000 Ở đồng bằng, l:100.000, 1:400.000 cho toàn bộ Đông Dương. Hệ kinh tuyến vĩ tuyến tính theo đơn vị Grat (viết tắt là G, một vòng tròn bằng 400Grat). Kinh tuyến khởi đầu ג0 tính từ kinh tuyến qua Paris (thủ đô nước Pháp). Kinh tuyến giữa (kinh tuyến chính) của bán đảo Đông Dương là 115 G. Gốc tọa độ cách giao điểm của kinh tuyến giữa và vĩ tuyến chuẩn 500 tìm về phía đông và 1.000 km về phía Nam. Đối với bán đảo Đông Dương trước đây thường được sử dụng phép chiếu này, nhưng ở nhiều nước khác trên thế giới thì phép chiếu Bonne ít được sử dụng. 3.2. PHÉP CHIẾU GAUSS Phép chiếu Gauss là phép chiếu hình trụ ngang giữ góc. Thế kỷ XIX nhà toán học Gauss đã đề ra phép chiếu hình bản đồ, được gọi là phép chiếu Gauss. Theo phép chiếu Gauss, Quả đất được chia ra làm 60 múi, mỗi múi 60 và đánh số thứ tự từ Tây sang Đông tính từ kinh tuyến Gốc đi qua đài thiên văn Greewuyt (Luân Đôn) nước Anh. Ví dụ: Múi số 1 có kinh độ từ 0 - 60 Đ Múi số 30 có kinh độ từ 1740Đ - 1800Đ Múi số 31 có kinh độ từ 1800 - 1740T Múi số 60 có kinh độ từ 60T – 00 Mỗi múi được chia thành hai phần đều nhau đối xứng qua kinh tuyến giữa (kinh tuyến trục). Đặt quả đất nội tiếp trong hình trụ ngang có bán kính bằng bán kính quả đất. Lấy tâm chiếu là tâm 0 của quả dết, lần lượt chiếu lừng múi lên mặt trụ theo phép chiếu xuyên tâm. Sau đó cắt mặt trụ theo hai đường sinh KK' rồi trải thành mặt phẳng ta được hình chiếu của 60 múi. Mặt phẳng này gọi là mặt chiếu hình Gauss (hình 3.l). Hình 3.1: Phép chiếu Gauss Như vậy phép chiếu Gauss đã biểu thị mặt cầu liên lục của trái đất thành mặt phẳng bị biến dạng và đứt gãy về hai phía Bắc và Nam cực. Kinh tuyến giữa của múi chiếu tiếp xúc hoàn toàn với mặt trụ nên hình chiếu của nó trên mặt phẳng là đoạn thẳng có chiều dài được giữ nguyên như trên mặt cầu và vuông góc với hình chiếu của xích đạo. Hình chiếu của các kinh tuyến khác đều là những cung cong bị biến dạng chiều dài quay bề lõm về phía kinh tuyến giữa. Hai kinh tuyến biên ngoài cùng của múi bị biến dạng chiều dài lớn nhất. Hình chiếu của xích đạo cũng là đoạn thẳng vuông góc với kinh tuyến giữa nhưng chiều dài của nó bị biến dạng. Hình chiếu của các vĩ tuyến là những cung cong bị biến dạng chiều dài, quay bề lõm về phía hai cực và đối xứng nhau qua xích đạo. Hình chiếu của kinh tuyến giữa và xích đạo được chọn làm hệ trục tọa độ phẳng vuông góc Gauss sử dụng trong trắc địa. Khác với hệ tọa độ vuông góc Decac, trong hệ này chọn trục tung là OX còn trục hoành là OY Trong phạm vi múi chiếu Gauss, các góc không bị biến dạng nên còn gọi là phép chiếu đẳng góc, hình chiếu các kinh tuyến và vĩ tuyến giao nhau 90(). Diện tích của múi chiếu Gauss lớn hơn trên mặt cầu. Độ biến dạng về chiều dài và diện tích tăng từ kinh tuyến giữa về về phía hai kinh tuyến biên và giảm từ xích đạo về phía hai cực. Công thức gân đúng biểu thị độ biến dạng về chiều dài giữa hai điểm a và b trên múi chiếu hình là: (3.l) Trong đó: - dab: độ dài Cung ab trên mặt cầu - Sab: độ dài ab tương ứng trên mặt phẳng Gauss - ∆yab = yb - ya là số gia hoành độ giữa hai điểm a và b trong hệ tọa độ vuông góc Gauss. - R: bán kính quả đất Từ công thức trên ta nhận thấy nếu các điểm nằm dọc trên kinh tuyến giữa (trên trục OX) ∆y = 0, ∆S = 0, còn càng xa kinh tuyến giữa ∆S càng tăng theo chiều dài S. Tỷ số k gọi là tỷ lệ chiếu, kinh tuyến giữa múi có k = 1 . Lãnh thổ Việt Nam theo phép chiếu hình Gauss chủ yếu nằm trong phạm vi múi chiếu thứ 18, một phần miền Trung từ Đà Nàng đến Bình Thuận và Hoàng Sa thuộc múi thứ 19, một phần quần đảo Trường Sa thuộc múi chiếu thứ 20 (hình 3.2). 114 Múi 18: 1020Đ-1080Đ Múi 19: 1080Đ-1140Đ Múi 20: 1140Đ-1200Đ Hình 3.2: Lãnh thổ Việt Nam trong lưới chiếu Gauss - Kruger Phép chiếu hình Gauss được Kruger phát triển và hoàn chỉnh nên còn được gọi là phép chiếu hình Gauss - Kruger 3.3. PHÉP CHIẾU UTM Phép chiếu bản đồ UTM (Universal Transverse Mercator) cũng được thực hiện với tâm chiếu là tâm của quả đất và với từng múi 60, nhưng khác với phép chiếu hình Gauss. Để giảm độ biến dạng về chiều dài và diện tích, UTM sử dụng hình trụ ngang có bán kính nhỏ hơn bán kính trái đất, nó cắt mặt cầu theo hai đường cong đối xứng và cách kinh tuyến giữa khoảng ± 180km. Kinh tuyến giữa nằm phía ngoài mặt trụ còn hai kinh tuyến biên nằm phía trong mặt trụ. Như vậy, hai đường cong cắt mặt trụ không bị biến dạng chiều dài (k-l), tỷ lệ chiếu của kinh tuyến giữa múi nhỏ hơn 1 (k=0,9996) còn trên kinh tuyến biên tỷ lệ chiếu lớn hơn 1 . Phép chiếu hình UTM cũng là phép chiếu hình trụ ngang giữ góc, độ biến dạng về chiều dài và diện tích lớn nhất ở vùng giao nhau giữa xích đạo với kinh tuyến giữa và tại hai kinh tuyến biên. Các điểm nằm phía trong đường cắt mặt trụ thì độ biến dạng mang dấu âm còn phía ngoài là dấu dương (hình 3.3). Hình 3.3. Phép chiếu UTM 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 một múi chiếu ở các vùng khác nhau hoặc khi xét trong một vùng độ biến dạng mang đấu âm dương khác nhau). 3.4. CÁC HỆ TỌA ĐỘ CỦA BẢN ĐỒ 3.4.1. 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 - Toạ độ địa lý gồm: Độ kinh λ và độ vĩ φ xác định như sau: Giả sử có điểm A bất kỳ trên bề mặt trái đất. Nối AO, vẽ kinh tuyến qua A cắt mặt phẳng xích đạo tại A1, vẽ kinh tuyến gốc cắt mặt phẳng xích đạo tại G1. Nối O với G1, A1 góc G1OA1 = λ là kinh độ địa lý của điểm A. Góc AOA1 = φ là vĩ độ địa lý của điểm A (hình 3.4) + Kinh độ địa lý của 1 điểm là góc nhị diện hơn bởi mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm đó và mặt phẳng chứa kinh tuyến gốc. Những điểm nằm phía bên phải kinh tuyến gốc có kinh độ Đông, những điểm nằm phía bên trái có kinh độ Tây. Kinh độ địa lý biến thiên từ 00 đến 1800 Đông và 00 đến 1800 Tây. + Vĩ độ địa lý của một điểm là góc hơn bởi đường dây dọi đi qua điểm đó với mặt phẳng xích đạo. Việt Nam hoàn toàn nằm ở phía Bắc bán cầu và phía Đông kinh tuyến gốc nên tất cả các điểm trên nước ta đều có vĩ độ Bắc và kinh độ Đông. Trên bản đồ địa hình mạng lưới kinh tuyến và vĩ tuyến và tọa độ địa lý được biểu thị ở phần góc khung bản đồ. Toạ độ địa lý được xác định bởi phương pháp thiên văn trắc địa nên còn gọi là tọa độ thiên văn. 3.4.2. Hệ tọa độ vuông góc phẳng Hệ tọa độ này được xây dựng trên mặt phẳng múi chiếu 60 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. Như vậy nếu tính từ điểm gốc về phía Bắc Y mang dấu dương, về phía Nam mang dấu âm, còn trị số Y về phía đông mang dấu dương, về phía tây mang dấu âm. Bắc bán cầu có X > 0 nhưng Y có thể âm hoặc dương. Khi tính toán để tránh được 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 múi về phía Tây 500km được hệ tọa độ XIOY gọi là hệ tọa độ thông dụng (hình 3-5a). Hình 3.5b là ví dụ khu vực Hà Nội trong hệ toa độ thông dụng. Hình 3.5. Hệ tọa độ phẳng Gauss - Kruger Để tiện sử dụng, trên bản đồ địa hình người ta kẻ sẵn lưới tọa độ vuông góc Gauss bằng những đường thẳng song song với trục OX và OY tạo thành lưới ô vuông. Chiều dài cạnh của lưới ô vuông có tính đến ảnh hưởng của biến dạng tương ứng với bản đồ. Ví dụ với bản đồ tỷ lệ 1:10.000, l:25.000 chọn ô vuông ứng với 1 km2 và gọi là lưới tim, cụ thể là với bản đồ 1:10.000 chọn cạnh ô vuông 10 cm, bản đồ tỷ lệ 1:25.000 chọn cạnh ô vuông 4 chỉ còn bản đồ l:50.000 là 2 cm. Phía ngoài khung bản đồ có ghi trị số X và Y của các đường song song. Để phân biệt ngay được tọa độ của điểm nằm ở múi chiếu thứ bao nhiêu và cách điểm gốc 0 bao nhiêu, người ta quy định cách viết hoành độ y có kèm theo số thứ tự của múi chiếu. Ví dụ: Toạ độ của điểm Láng Trung (Hà nội) là 2.325.464,246; 18.505.973,362 có nghĩa điểm cách xích đạo về phía Bắc 2.325.464,246 m và ở múi thứ 18 về phía đông và cách kinh tuyến giữa là 505.973,362 m. Để tính số kinh độ của kinh tuyến giữa một múi chiếu nào đó ta dùng công thức: (n là số thứ tự của múi chiếu) Lưới khống chế tọa độ mặt phẳng X và Y của Việt nam trong hệ HN - 72 được xây dựng theo hệ tọa độ vuông góc Gauss-kruger, trong đó Elipxoit dùng số liệu của Kravxoski 3.4.3. 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 (3.6). 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 EM được 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). 3.5. CÁC HỆ TỌA ĐỘ ĐƯỢC SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM TỪ SAU 1954 3.5.1. Hệ tọa độ HN - 72 Từ năm 1959 đến năm 1966, với sự giúp đỡ của các chuyên gia Trung Quốc, chúng ta đã xây dựng được hệ thống lưới tọa độ Nhà nước hạng I và II phủ kín lãnh thổ miền Bắc Việt Nam. 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 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. Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước liếp tục phát triển vào phía Nam. Quá trình xây dựng lưới tọa độ Nhà nước thực hiện trong một thời gian dài, phải đáp ứng kịp thời tọa độ và bản đồ cho nhu cầu sử dụng thực tế nên toàn mạng lưới bị chia cắt thành nhiều khu vực riêng biệt. Hình thức xây dựng lưới rất đa dạng, toàn hệ thống chưa dược xử lý thống nhất. 3.5.2. Hệ tọa độ VN - 2000 Cho đến nay, HN - 72 không đáp ứng được nhu cầu kỹ thuật mà thực tế đòi hỏi, vì các lý do: - Hệ quy chiếu quốc gia HN - 72 (thực chất là Hệ quy chiếu chung của các nước xã hội chủ nghĩa trước đây) không phù hợp với lãnh thổ Việt Nam, có độ lệch giữa mô hình vật lý và mô hình toán học của trái đất quá lớn, do đó biến dạng lớn, làm giảm độ chính xác của lưới tọa độ và bản đồ. - Hiện nay các nước xã hội chủ nghĩa (cũ) cũng đã thay đổi Hệ quy chiếu quốc gia, vì vậy HN - 72 không còn mối liên kết khu vực nào nữa. - HN - 72 hoàn toàn không tạo điều kiện thuận lợi để phát triển hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System), hệ thống đã được phổ biến trên toàn thế giới và ở Việt Nam. HN - 72 làm suy giảm độ chính xác định vị và tạo một quy trình công nghệ khá phức tạp khi xử lý toán học các trị đo GPS. - HN - 72 gây khó khăn trong việc liên kết tư liệu với quốc tế nhằm giải quyết các vấn đề quan trọng như hoạch định biên giới, dẫn đường hàng không, hàng hải, v.v... HN - 72 hiện nay bị chia cắt thành nhiều khu vực nhỏ, thiếu tính thống nhất trên toàn lãnh thổ. 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 Nào 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 hhệ 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. 3.5.3. Tính chuyển tọa độ từ hệ HN - 72 sang VN - 2000 Hệ tọa độ quốc gia VN - 2000 được áp dụng thống nhất để xây dựng hệ thống tọa độ các cấp hạng, hệ thống bản đồ địa hình cơ bản, bản đồ nền, hệ thống bản đồ địa chính, bản đồ hành chính quốc gia và các loại bản đồ chuyên đề khác. Chính vì vậy khi đo vẽ bản đồ chúng ta phái tính chuyển tọa độ từ hệ tọa độ HN - 72 sang hệ tọa độ VN - 2000. Tổng cục Địa chính đã có Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20 tháng 6 năm 2001 hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ Quốc gia VN - 2000 quyết định chuyển đổi các hệ tọa độ trước đây theo hệ tọa độ VN - 2 000. Trong cùng một hệ quy chiếu, tọa độ phẳng của lưới chiếu UTM được tính thông qua loa độ phẳng của lưới chiếu Gauss thông qua công thức sau đây: Trong đó: K0 = 0,9996 cho múi 60; k0 = 0,9999 cho múi 30, XUTM', YUTM là tọa độ phẳng của lưới chiếu UTM XG, YG là tọa độ phẳng của lưới chiếu Gauss γUTM, γG là góc lệch kinh tuyến tương ứng của lưới chiếu UTM và lưới chiếu Gauss. mUTM, mG là tỷ lệ biến dạng chiều dài tương ứng của lưới chiếu UTM và lưới chiếu Gauss. Công thức tính các yếu tố XG, YG. γG, γG’ của lưới chiếu Gauss đã được hướng dẫn chi tiết trong quá trình tính toán hiện hành, khi áp dụng tính cần phải thay đổi kích thước elipxoit trái đất Kraxôpski bằng kích thước Elipxoit WGS-84. Để nhận biết vị trí điểm tọa độ thuộc múi nào, trước giá trị tọa độ yUTM được ghi thêm số hiệu múi theo bảng (3.1): Bảng 3.1 : Kinh tuyên trục của một số múi Múi 60 Múi 30 Số hiệu múi Kinh tuyến trục Số hiệu múi Kinh tuyến trục 48 1050 481 1020 482 1050 49 1110 491 1080 492 1110 50 1170 501 1140 502 1170 Ví dụ: - Toạ độ y của điểm thuộc múi 48 múi 60 là 48.523.456,123 m. - Toạ độ y của điểm thuộc múi 481 múi 30 là 481.645.456,321 m. 3.6. PHÂN MẢNH VÀ ĐẶT PHIÊN HIỆU MẢNH BẢN ĐỒ 3.6.1. Sơ đồ tổng quát của hệ thống phân mảnh bản đồ địa hình (hình 3.7) Hình 3. 7. Sơ đồ tổng quát phân mảnh bản đồ địa hình 3.6.2. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình cơ bản 3.6.2.1. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:l.000.000 Mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 kích thước 40 x 60 là giao nhau của múi 60 chia theo đường kinh tuyến và đai 40 chia theo đường vĩ tuyến. Ký hiệu múi được đánh số bằng số Ả Rập 1,2,3,... bắt đầu từ múi số 1 nằm giữa kinh tuyến 180 và 1740T, ký hiệu múi tăng từ Đông sang Tây. Ví dụ: múi l: 1800 – 1740T múi 30: 60T - 00 múi 31 : 00 – 60Đ múi 60: 1740 Đ – 1800 Ký hiệu đai được đánh bằng các chữ cái La Tinh A, B, C... (bỏ qua chữ cái O và I để tránh nhầm lần với số 0 và số 1) bắt đầu từ đai A nằm giữa vĩ tuyến 00 và 40B, ký hiệu đai tăng từ xích đạo về hai cực. Trong hệ thống lưới chiếu UTM quốc tế, người ta đặt trước ký hiệu đai thêm chữ cái N đối với các đai ở Bắc bán cầu và chữ S đối với các đai ở Nam bán cầu. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 trong hệ VN - 2000 có dạng X - yy (NX - yy) trong đó X là ký hiệu đai và yy là ký hiệu múi, phần trong ngoặc là phiên hiệu mảnh theo kiểu UTM quốc tế. Hình (3.8a) là phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:l.000.000 F - 48 (NF - 48). (F: là ký hiệu đai; 48 là ký hiệu múi; phần trong ngoặc là phiên hiệu theo UTM quốc tê). 3.6.2.2. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 500.000, mỗi mảnh có kích thước 20 x 30, phiên hiệu mảnh đặt bằng các chữ cái A, B, C, D theo thứ tự từ Trái sang phải, từ trên xuống dưới. Theo kiểu UTM quốc tế, các phiên hiệu A, B, C, D được đánh theo chiều kim đồng hồ bắt đầu lừ góc Tây - Bắc. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:500.000 là: phiên hiệu mảnh bản đồ gốc (1:1 000 000) ký hiệu mảnh bản đồ 1:500.000 (phiên hiệu theo UTM quốc tế). Hình (3.8b) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ l:500.000 có phiên hiệu F – 48 – D (NF – 48 – C ). 3.6.2.3. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:250.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ l:500.000 chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ l:250.000, mỗi mảnh có kích thước l0l'30' ký hiệu bằng các số Ả Rập 1, 2, 3, 4 theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Theo kiểu UTM quốc tế, mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 chia thành 16 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:250.000. Phiên hiệu mảnh bản đồ 1:250.000 là: phiên hiệu mảnh bản đồ 1:1.000 000 gốc - ký hiệu mảnh bản đồ l:250.000. Hình (3.8c) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ l:250.000 có phiên hiệu F – 48 – D – 4 (NF – 48 – 16 ). 3.6.2.4. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 chia thành 96 mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 100.000, mỗi mảnh có kích thước 30' x 30', ký hiệu bằng số Ả Rập từ 1 đến 96 theo thứ tự từ Trái sang phải, từ trên xuống dưới. Theo kiểu UTM quốc tế, hệ thống bản đồ tỷ lệ 1:100.000 được phân chia độc lập so với hệ thống bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 gồm 4 số 2 số đầu bắt đầu bằng số 00 là số thứ tự của các múi có độ rộng 30' theo kinh tuyến xuất phát từ kinh tuyến 750Đ tăng dần về phía Đông (múi nằm giữa độ kinh l020Đ và l02030’Đ là cột 54), 2 số sau bắt đầu bằng 01 là số thứ tự của các đai có độ rộng 30' theo vĩ tuyến xuất phát từ vĩ tuyến 40 Nam bán cầu (vĩ tuyến -40) tăng dần về phía cực (đai nằm giữa độ vĩ 80 và 8030' là 25). Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000, phần trong ngoặc là phiên hiệu mảnh bản đồ đó theo kiểu UTM quốc tế. Hình (3.8d) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 (6151). 3.6.2.5. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 được chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000, mỗi mảnh có kích thước 15' x 15', ký hiệu bằng A, B, C theo thứ tự từ Trái sang phải, từ trên xuống dưới. Theo kiểu UTM quốc tế, việc chia mảnh thực hiện tương tự, phiên hiệu mảnh bằng chữ số La mã I, II, III, IV theo thứ tự bắt đầu từ mảnh góc Đông - Bắc theo chiều kim đồng hồ. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:50.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1 1:100 000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000, phần trong ngoặc là phiên hiệu mảnh bản đồ đó theo kiểu UTM quốc tế (phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000 theo kiểu UTM quốc tế cũng đặt theo nguyên tắc trên nhưng không có gạch ngang). Hình (3.8e) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 – D (6151II). 3.6.2.6. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ l:50.000 chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ l:25.000, mỗi mảnh có kích thước 7'30" x 7'30", ký hiệu bằng a, b, c, d theo thứ tự từ Trái sang phải, từ trên xuống dưới. Hệ thống UTM quốc tế không phân chia các mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 và lớn hơn. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:25.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:50.000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ l:25.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:25.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ l:50.000. Hình (3.8g) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ l:25.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 – D – d . 3.6.2.7. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:l0.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 được chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:10.000, mỗi mảnh có kích thước 3'45" x 3'45", ký hiệu bằng 1, 2, 3, 4 theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:10.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ l:l0.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:10.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000. Hình (3.8f) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ l:10.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 – D – d – 4. 3.6.2.8. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.00 được chia thành 256 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:5.000, mỗi mảnh có kích thước l'52,5" x l'52,5", ký hiệu bằng số từ 1 đến 256 theo thứ tự từ Trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:100.000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ l:100.000 đặt trong ngoặc đơn. Hình (3.8h) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 - (256) 3.6.2.9. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 được chia thành 9 mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000, mỗi mảnh có kích thước 37,5" x 37,5", ký hiệu bằng chữ La tinh a, b, c, d, e, f, h, k (bỏ qua i, j để tránh nhầm lần với 1) theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 đặt trong ngoặc đơn cả ký hiệu của mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000 và mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000. Hình (3.8i) là ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 - (256 – k). 3.6.2.10. Sơ đồ phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh hệ thống bản đồ địa hình cơ bản 3.6.3. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ lớn Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn 1:1.000 và 1:500 chỉ được thành lập cho các khu vực nhỏ, có thể thiết kế hệ thống phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh phù hợp cho từng trường hợp cụ thể. Ngoài ra, cũng có thể sử dụng cách phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh theo hệ thống chung như sau: 3.6.3.1. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:l.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000 chia thành 4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000, ký hiệu bằng chữ số La - Mã 1, II, III, IV theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 trong mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000, đặt trong ngoặc đơn cả ký hiệu của mảnh bản đồ tỷ lệ 1:5.000, mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000 và mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000. Ví vụ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 - (256 – k – IV). 3.6.3.2. Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 được chia thành 16 mảnh bản đồ tỷ lệ l:500, ký hiệu bằng chữ số Ả Rập từ 1 đến 16 theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:500 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 chứa mảnh bản đồ tỷ lệ l:500 đó, gạch nối và sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:500 trong mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000, đặt trong ngoặc đơn cả ký hiệu của mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000, mảnh bản đồ tỷ lệ 1 :2.000 và mảnh bản đồ tỷ lệ l:500. Ví dụ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 có phiên hiệu F – 48 – 68 - (256 – k – 16). Chương 4 PHƯƠNG PHÁP THỂ HIỆN NỘI DUNG BẢN ĐỒ 4.1. NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA KÝ HIỆU BẢN ĐỒ 4.1.1. Vai trò của ký hiệu bản đồ Ký hiệu bản đồ là ngôn ngữ đường nét giả định của bản đồ và tạo thành một trong những hệ thống ký hiệu khoa học riêng. Cũng như các ngôn ngữ khác, ngôn ngữ bản đồ là hình thái thể hiện trực tiếp những ý nghĩ và là vũ khí trợ giúp sự tổng hợp. Hệ thống ký hiệu của tất cả các ngôn ngữ nghệ thuật được suy diễn từ ngôn ngữ nói. Không có chúng thì không tạo ra hệ thống ký hiệu nào. Hệ thống ký hiệu có đặc tính là ngắn gọn so với ngôn ngữ nói, do đó khả năng nhận và hiểu biết cũng nhanh hơn. ưu điểm của ký hiệu còn hướng ý nghĩ tới sự liên hệ không gian và thời gian của đối tượng nội dung. Bản đồ học là môn khoa học nên ngôn ngữ bản đồ phải thoả mãn ba chức năng sau: - Dạng (hoặc cấu trúc) hình vẽ ký hiệu gợi cho ta liên tưởng đến đối tượng cần phản ánh. - Bản thân ký hiệu phải chứa trong đó một nội dung nào đó về số lượng, chất lượng, cấu trúc động lực phát triển của đối tượng cần phản ánh trên bản đồ. - Ký hiệu trên bản đồ phải phản ánh vai trò của đối tượng trong không gian và vị trí tương quan của nó với các yếu tố khác. Các ký hiệu được sắp xếp theo một quy định thống nhất trong không gian. Hệ thống các ký hiệu tạo thành một loại ngôn ngữ gọi là ngôn ngữ bản đồ. Chức năng của ngôn ngữ bản đồ là truyền đạt nội dung của bản đồ. Ký hiệu bản đồ nằm trong cả hệ thống ký hiệu. Hệ thống ký hiệu là toàn bộ những ghi chú quy ước dùng trên bản đồ của tỷ lệ nhất định, của ý nghĩa, của nội dung và đặc tính sử dụng. Chúng có khả năng ghi nhận, hình thức hoá và hệ thống hoá các kiến thức, chúng phục vụ cho khả năng hình thành các tri thức, các ý tưởng khoa học (tức là khả năng nghiên cứu lý thuyết). Sự hình thành nhiều khái niệm khoa học không thể có được nếu không đưa ra hệ thống ký hiệu và vận dụng chúng một cách sáng tạo. Dạng bên ngoài của sự quy ước, sự liên kết và kết hợp chúng tạo cho quá trình sáng tạo suy tư, dễ dàng cho sự hiểu biết sâu mối liên hệ phức tạp. Nghiên cứu hệ thống ký hiệu từ cơ sở ký hiệu học giúp cho ta biết thêm những điều khác biệt, chỉ ra thực chất của ký hiệu như là ngôn ngữ khoa học riêng của bản đồ học và hơn nữa tìm con đường để hoàn thiện nó. 4.1.2. Những tính chất cơ bản của ký hiệu bản đồ Khi thiết kế các ký hiệu và bố trí chúng trên bản đồ cần thoả mãn yêu cầu chính là: đọc rõ ký hiệu và bản đồ dễ đọc. Đọc rõ là dễ dàng và nhanh chóng nhận biết ra ký hiệu bản đồ. Do vậy khi thiết kế hình dáng ký hiệu phải đơn giản, phổ cập, dễ liên tưởng và mềm mại. Các yếu tố bên ngoài cũng ảnh hưởng tới như ánh sáng, khoảng cách. Do đó, để có độ đọc rõ tối ưu cần phải chú ý tới các yếu tố bên. Khả năng phân biệt ký hiệu cũng là một tính chất của ký hiệu bản đồ. Thấy rõ hình ảnh là điều kiện đọc rõ đầu tiên, sau đó là sự phân biệt chi tiết các phần tử tạo thành ký hiệu mà ta nhận thức ra hình dáng ký hiệu. Nét riêng biệt của ký hiệu là nó được tách từ các ký hiệu xung quanh của hệ thống. Khi thiết kế ký hiệu phải tính toán tới các giới hạn của mắt. Một tính chất quan trọng khác của ký hiệu bản đồ là trực quan, tức là dễ nhận thức bằng mắt, dễ hiểu ngay ký hiệu. Ngoài hình vẽ tượng hình của ký hiệu, người ta còn dùng màu sắc để gán cho các hiện tượng. Đặc tính mỹ quan của ký hiệu có đặc tính toàn năng như: việc thể hiện ký hiệu, chọn kích thước phù hợp, tính nghệ thuật trong việc kết hợp đường nét, hài hoà màu sác, kiểu dáng ký hiệu phù hợp với chủ đề bản đồ.... Biện pháp mỹ quan của ký hiệu không như nhau đối với bản đồ có mục đích khác nhau. Ký hiệu bản đồ và hệ thống của nó có tính chất đo đạc, tức là ta có thể đếm số điểm, đo chiều dài, diện tích...hay là nhận được các chỉ số, số lượng khi nghiên cứu không gian và thời gian của đối tượng nào đó. Theo quan điểm thông tin học thì ký hiệu bản đồ là vật mang tin. Vì trong quá trình xây dựng ký hiệu ta sử dụng nhiều tư liệu mới có được. Do sự kết hợp thể hiện và các chi tiết của ký hiệu mà nó có một dung lượng thông tin nhất định. Một ký hiệu tốt là ký hiệu có cấu trúc ít nhưng lượng thông tin lại nhiều. 4.2. HỆ THỐNG KÝ HIỆU BẢN ĐỔ 4.2.1. Ký hiệu bản đồ Ký hiệu bản đồ là phương tiện để thể hiện các nội dung bản đồ, nó cũng là hình thức để qua đó người ta nhận biết được mức độ tổng quát hoá nội dung bản đồ. Chính vì vậy, có thể nói ký hiệu bản đồ là ngôn ngữ của bản đồ. Ký hiệu bản đồ bao gồm các ký hiệu, hình vẽ đồ hoạ đặc biệt được vẽ trên bản đồ để thể hiện nội dung bản đồ. Chức năng của ký hiệu bản đồ bao gồm: - Chỉ ra dạng, loại đối tượng và các đặc tính về số lượng, chất lượng của đối tượng. - Xác định vị trí không gian của các đối tượng, hiện tượng và sự phân bố của chúng (ví dụ sự phân bố các điểm dân cư, mật độ dân cư...). - Mỗi ký hiệu được dùng đặc trưng cho một hay một nhóm đối tượng có tính chất đồng nhất. Để sử dụng bản đồ tốt hơn, cần hiểu và nắm chắc các ý nghĩa của ký hiệu bản đồ, lương quan giữa ký hiệu hình ảnh với đối tượng, hiện lượng thực cần thể hiện. Vì vậy khi sử dụng bản đồ, điều đầu tiên là phải nghiên cứu và thể hiện rõ các ký hiệu trong bảng chú giải, bảng ký hiệu bản đồ. Để làm tốt chức năng của ký hiệu cần có một số yêu cầu đối với ký hiệu bản đồ: + Vẽ ký hiệu đơn giản: các ký hiệu phải được tạo thành từ phần tử đơn giản, dễ vẽ: các dạng hình học như điểm, đoạn thẳng, hình tam giác, hình vuông, hình tròn, cung tròn... + Ký hiệu phải rõ ràng, đẹp: khi vẽ và sử dụng không gây nhầm lẫn. + Tiện dụng, dễ dàng khôi phục hình ảnh thật của đối tượng. + Đáp ứng khả năng sinh học của mắt, màu sắc ký hiệu phải dựa vào thói quen sử dụng, điều kiện khí hậu, đặc tính dân tộc, địa phương. Các ký hiệu làm nhiệm vụ chỉ ra vị trí, tính chất không gian của đối tượng. Như vậy, ký hiệu bản đồ thực chất là ngôn ngữ riêng của bản đồ. Nghiên cứu hệ thống ký hiện bản đồ là nghiên cứu ba vấn đề chính tạo nên hệ thống ký hiệu bản đồ đó là: 4.2.1.1. Cú pháp của hệ thống ký hiệu bản đồ Cú pháp của hệ thống ký hiệu bản đồ là sự liên hệ các ký hiệu với nhau bên trong một hệ thống ký hiệu thống nhất đã có, nó nghiên cứu việc xây dựng các ký hiệu trong hệ thống của chúng. Nhiệm vụ của cú pháp gồm: - Xây dựng và hệ thống hoá ký hiệu bản đồ theo các phần tử cấu tạo và theo khả năng đường nét. - Nghiên cứu khả năng kết hợp đường nét trong một ký hiệu để tạo ra một dãy ký hiệu. - Nghiên cứu, phối hợp không gian của ký hiệu và xây dựng chúng cho hợp lý. Các ký hiệu bản đồ đều có cấu trúc từ các phần tử là: điểm, đường, diện tích. Đặc trưng của cú pháp bản đồ là hình dáng, kích thước, hướng, cấu trúc bên trong, độ sáng và sắc thái của ký hiệu. Dựa vào các đặc trưng của cú pháp bản đồ người ta có thể chia các ký hiệu thành từng nhóm, hoặc tách lớp nội dung bản đồ theo các đặc trưng cú pháp ký hiệu bản đồ (dùng trong công nghệ bản đồ số). Nhiệm vụ của cú pháp bản đồ còn bao gồm cả việc tạo và biến đổi các ký hiệu riêng, chi tiết thành các ký hiệu chung, tổng hợp. Đây chính là cơ sở để tổng quát hoá bản đồ trong công nghệ truyền thống và công nghệ tự động hoá bản đồ. Nó cũng tạo ra khả năng tự động hoá sản xuất và sử dụng bản đồ. 4.2.1.2. Ngữ nghĩa của hệ thống ký hiệu Ngữ nghĩa bản đồ là mối liên quan của ký hiệu tới các đối tượng, ghi chú, nó nghiên cứu giá trị lư duy của ký hiệu, xác định ý nghĩa bằng hình thức bên ngoài của ký hiệu, xác định mối liên quan của ký hiệu với thực tế, giải thích tính thông tin của ký hiệu. Các đối tượng và hiện tượng thể hiện trên bản đồ được đặc trưng bởi một loạt các dấu hiệu (thông số) để chỉ ra vị trí, tính chất, nguồn gốc sự vận động, động thái của chúng... Sự phụ thuộc, mối liên hệ ngữ nghĩa của ký hiệu và đối tượng là: trong hình ảnh bản đồ (ký hiệu hay hệ thống ký hiệu) thì các thông số đặc trưng này phải được thể hiện rõ ràng. Khi thiết kế ký hiệu cần tìm và đưa ra khả năng đường nét, màu sắc hợp lý để thể hiện tốt các dấu hiệu, đặc trưng của đối tượng, hiện tượng bản đồ (đặc trưng số lượng, chất lượng, động thái phát triển). Bằng khả năng đường nét của ký hiệu có thể tách ra các dấu hiệu chính, phụ của đối tượng. Khả năng này tạo điều kiện thuận lợi cho đọc bản đồ theo thứ tự tìm kiếm thông tin từ cao xuống thấp, từ chung đến riêng, từ khái quát đến chi tiết. Mối liên hệ giữa ngữ nghĩa của ký hiệu được xác định trong bảng chú giải bằng ngôn ngữ tự nhiên. Trong bảng chú giải không những giải thích ý nghĩa mỗi ký hiệu mà còn chỉ ra các nhóm và phân nhóm của chúng...hay nói cách khác khi nhìn vào bảng chú giải có thể biết được nội dung của bản đồ. Trên bản đồ khi kết hợp không gian mối liên hệ ký hiệu thì sẽ có ý nghĩa rộng hơn, sâu hơn và mở rộng khả năng truyền đạt thông tin. Vai trò ngữ nghĩa của ký hiện bản đồ có thể chia ra nhiều mức độ khác nhau: + Mức thấp là các ký hiệu cơ bản để truyền đạt thông tin có giới hạn (ví dụ đường bình độ trên bản đồ là ký hiệu phản ánh một đường nối liền các điểm có cùng độ cao trên thực địa). + Mức cao là sự kết hợp không gian của các ký hiệu (hệ thống các đường bình độ cho thông tin ở mức cao hơn: đó là các dạng địa hình, độ cao, độ dốc,...) tạo ra các khái niệm và các ý nghĩa mới rộng hơn. Xác định ngữ nghĩa của ký hiệu bản đồ còn liên quan đến việc phân loại đối tượng bản đồ, chi tiết hoá thứ bậc ngữ nghĩa phụ thuộc vào tỷ lệ và ý nghĩa, mục đích bản đồ cần thành lập. 4.2.1.3. Ngữ dụng của hệ thống ký hiệu bản đồ Ngữ dụng là mối liên hệ giữa ký hiệu bản đồ với người chế tạo và người sử dụng bản đồ. Điều kiện cần thiết đối với người chế tạo và người sử dụng là ý nghĩa ngôn ngữ bản đồ Đối với người làm bản đồ thì phải cung cấp tối ưu tính đúng đắn, đầy đủ và dễ đọc nội dung bản đồ. Đối với người sử dụng bản đồ thì cá thể hiểu các thông tin trên bản đồ, có thể nội suy các ký hiệu, phân tích, xác định mối liên hệ đúng đắn nội dung bản đồ tức là đọc bản đồ hiệu quả nhất. 4.2.2. Phân loại ký hiệu bản đồ Tương ứng với những đặc tính của hiện tượng (chủ yếu hiện tượng địa lý) với những tính chất và đặc điểm của đồ hoạ và màu sắc, các ký hiệu của bản đồ thường ở các dạng: ký hiệu điểm, ký hiệu luyến tính và ký hiệu diện lích. 4.2.2.1. Ký hiệu điểm Đó là những ký hiệu được dùng để thể hiện vị trí và đặc trưng về chất lượng và số lượng của các đối tượng, nhưng không thể hiện kích thước và hình dạng của chúng, ví dụ: cột mốc trắc địa, các mỏ, mốc địa giới....Những đối tượng này trên thực địa có kích thước không thể biểu thị được trong tỷ lệ của bản đồ cần lập hoặc là mặc dù kích thước của chúng có thể biểu đạt được trong tỷ lệ bản đồ nhưng lại nhỏ hơn kích thước của ký hiệu. Ký hiệu này thường dùng để xác định vị trí hiện tượng là chính. Vị trí của hiện tượng là tâm của ký hiệu hình học. 4.2.2.2. Ký hiệu tuyên tính Các ký hiệu tuyến tính được dùng để biểu thị những đối tượng trên thực địa được xác định trên các đường nét hoặc là những đối tượng có dạng kéo dài nhưng chiều rộng của chúng không thể hiện được theo các tỷ lệ bản đồ. Ví dụ: đường sắt, đường giao thông, địa giới hành chính, đường dây thông tin...đó là những ký hiệu phân bố theo chiều dài là chính. Các vị trí này cho phép thể hiện chiều dài đúng theo tỷ lệ và hình dạng của địa vật. Chiều rộng của ký hiệu phải tăng lực nét để phản ánh được rõ, vì vậy không thể đo chiều rộng của các đối tượng đó trên bản đồ. 4.2.2.3. Ký hiệu diện tích Các ký hiệu diện tích được dùng để biểu thị những đối tượng mà diện tích của chúng có thể được biểu đạt được trong tỷ lệ của bản đồ. Đường viền của đối tượng có thể được vẽ bằng nét liền, nét đứt hoặc bằng các điểm chấm. Bên trong phạm vi của đường viền có thể dùng màu sắc, hình vẽ và các ghi chú bằng chữ hoặc số để biểu thị các đặc trưng của đối tượng cần thể hiện. Các ký hiệu diện tích chỉ rõ được vị trí của đối tượng và một số đặc điểm khác của nó (kích thước, hình dạng và các dấu hiệu về chất lượng). Màu sắc và chữ trên bản đồ cũng thuộc hệ thống ký hiệu bản đồ và là một phần nội dung không thể thiếu được của bản đồ. Màu sắc là phương tiện tạo hình mạnh nên được dùng rộng rãi trong suốt quá trình thành lập bản đồ. Dùng màu như một ký hiệu quy ước để phản ánh cả đặc tính chất lượng và số lượng của hiện tượng. Màu sắc trên bản đồ còn làm tăng số lượng thông tin cần có mà không làm giảm bớt độ đọc bản đồ, phản ánh cả đặc tính không gian lãnh thổ, đồng thời có sự kết hợp màu sắc hài hoà để tăng tính thẩm mỹ cho bản đồ. Vì vậy màu sắc là một thành phần của ngôn ngữ bản đồ. Mọi ghi chú trên bản đồ đều dùng chữ và số thông qua kiểu chữ, cỡ chữ...tức là dùng các tính chất đồ hoạ để phản ánh đặc tính chất lượng và số lượng của hiện tượng, phân biệt các loại hiện tượng tự nhiên hay xã hội trên bản đồ. Các ghi chú có thể phân thành hai nhóm: - Ghi chú giải thích: Dùng để giải thích về loài hoặc loại của các đối tượng được biểu thị trên bản đồ và những đặc trưng về chất lượng và số lượng của chúng. Các ghi chú giải thích thường có dạng ngắn gọn và đơn giản. - Ghi chú tên riêng: Bao gồm tên các đối tượng thủy văn (sông, biển hồ...), tên các đối tượng sơn văn (dãy núi, đỉnh núi..), tên của các đối tượng kinh tế - xã hội (tên các nước, lên các đơn vị hành chính, tên các điểm dân cư...). Các kiểu và kích thước của các chữ và số ghi chú giải thích thường được phân biệt theo sự khác nhau của các đặc trưng chất lượng và số lượng của các đối tượng. Bảng 4.1 là một số dạng ký hiệu bản đồ. 4.3. TỔNG QUÁT HOÁ NỘI DUNG BẢN ĐỒ 4.3.1. Tổng quát hoá bản đồ Tổng quát hoá bản đồ là sự lựa chọn và khái quát các đối tượng được biểu thị trên bản đồ phù hợp với mục đích, tỷ lệ, nội dung của bản đồ và với những đặc điểm của lãnh thổ bản đồ. Thực chất của tổng quát hoá bản đồ là truyền đạt lên bản đồ những đặc điểm cơ bản và điển hình của các đối tượng và những mối liên hệ giữa chúng. Tổng quát hoá bản đồ là một trong ba đặc điểm cơ bản của bản đồ. Bản chất của bản đồ là khả năng bao quát và nghiên cứu trực tiếp một không gian nhất định (vùng, miền, đại lục, hoặc toàn bộ trái đất). Điều này được thể hiện ngoài việc sử dụng phép chiếu bản đồ, còn dựa trên hai đặc điểm khác của sự biểu thị bản đồ là việc thu nhỏ các đối tượng nghiên cứu và truyền đạt chúng ở dạng tổng quát. Muốn thu nhỏ các đối tượng phải sử dụng các nguyên tắc toán học. Muốn truyền đạt các đối tượng trong thể tổng quát phải trừu tượng hoá các tổng thể và quá trình cụ thể, phải bỏ qua nhiều đặc trưng và những mối liên hệ cần thiết. Chính những sự trừu tượng hoá này tạo điều kiện cho việc nhận thức sâu sắc hơn những khía cạnh nhất định của thực tế, tạo cho bản đồ sản phẩm mới. Đó chính là cơ sở của sự tổng quát hoá. 4.3.2. Những nhân tố chi phối sự tổng quát hoá bản đồ Những nhân tố cơ bản quyết định tính chất và mức độ tổng quát hoá là: mục đích của bản đồ; đề tài (nội dung) và đặc điểm của đối tượng biểu thị. * Ảnh hưởng của mục đích bản đồ Trên bản đồ chỉ biểu thị những đối tượng và hiện tượng phù hợp với mục đích của nó. Những bản đồ có cùng đề tài và cùng tỷ lệ nhưng có mục đích khác nhau thì mức độ chi tiết và đặc điểm của sự biểu thị nội dung cũng khác nhau. * Ảnh hưởng của tỷ lệ bản đồ Những bản đồ có cùng đề tài và mục đích sử dụng nhưng có tỷ lệ khác nhau thì mức độ tổng quát hoá khác nhau. Bản đồ có tỷ lệ càng lớn thì thể hiện nội dung càng chi tiết; ngược lại tỷ lệ càng nhỏ thì nội dung biểu thị càng khái lược. * Ảnh hưởng của đề tài bản đồ Đề tài bản đồ quyết định phạm vi các yếu tố nội dung cần thể hiện; quyết định những yếu tố nào cần thể hiện chi tiết nhất, những yếu tố nào chỉ cần thể hiện khái lược. * Ảnh hưởng của đặc điểm địa lý của lãnh thổ bản đồ Khi tổng quát hoá bản đồ cần phải xem xét đến đặc điểm địa lý của lãnh thổ bản đồ 4.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP THỂ HIỆN NỘI DUNG BẢN ĐỒ Khi thành lập bản đồ người ta phải sử dụng các phương pháp khác nhau để thể hiện các yếu tố nội dung chuyên môn. Mỗi phương pháp có thể sử dụng độc lập hoặc sử dụng phối hợp với các phương pháp khác. 4.4.1. Phương pháp ký hiệu Đó là phương pháp dùng các ký hiệu ngoài tỷ lệ để thể hiện các đối tượng xác định tại các điểm hoặc có kích thước không thể hiện được theo tỷ lệ bản đồ, hoặc diện tích của nó trên bản đồ nhỏ hơn diện tích của ký hiệu. Phương pháp ký hiệu không những chỉ nêu được đặc điểm phân bố của đối tượng mà còn có khả năng thể hiện được những đặc trưng về số lượng, chất lượng cũng như cấu trúc và động lực của các đối tượng nữa. Thể hiện đặc trưng về số lượng hiện tượng thông qua kích thước của ký hiệu, đôi khi người ta còn dùng cả màu sắc hay nét gạch bên trong ký hiệu. Sự liên hệ giữa số lượng hiện tượng ở từng điểm bằng kích thước của ký hiệu được xây dựng xuất phát từ mức độ xác định toán học khác nhau tuỳ theo việc lựa chọn chỉ số biểu hiện. Nếu như số lượng của đối tượng cụ thể ở từng điểm được phản ánh qua kích thước tương ứng của từng ký hiệu thì sự biểu hiện này được xác định về mặt toán học, giá trị của bản đồ rõ ràng là cao. Ngược lại nếu số lượng của đối tượng chia ra theo những khái niệm tương đối như lớn, trung bình, nhỏ thì tính số lượng không được biểu hiện và tính chất xác định sẽ thấp. Đảm bảo nguyên tắc toán học sẽ biểu hiện đặc tính số lượng hiện tượng tuỳ thuộc vào kiểu phụ thuộc toán học nào giữa đặc tính số lượng của hiện tượng và kích thước của ký hiệu biểu hiện nó trên bản đồ. Có 3 kiểu phụ thuộc toán học là: phụ thuộc theo đường theo diện tích và phụ thuộc theo thể tích. - Kiểu phụ thuộc theo đường tức là đặc tính số lượng của hiện tượng được tính bằng độ dài của ký hiệu tương ứng trên bản đồ. Như vậy, chiều dài của ký hiệu sẽ tăng lên tương ứng với sự tăng lên về số lượng của hiện tượng. Kiểu phụ thuộc này tuy rõ ràng, dễ thể hiện sự khác nhau về số lượng của hiện tượng nhưng ít được sử dụng vì chiều dài của các ký hiệu tăng lên tương đối nhanh cùng với sự tăng của số lượng hiện tượng. Nếu trên cùng một bản đồ mà sự chênh lệch về số lượng tối đa và số lượng tối thiểu của hiện tượng quá lớn thì việc dùng ký hiệu theo đường sẽ khó khăn. - Kiểu phụ thuộc theo diện tích: Đặc tính số lượng của hiện tượng tương ứng với diện tích của ký hiệu thể hiện trên bản đồ. Sự phụ thuộc này được xác định theo đơn vị diện tích của ký hiệu. Ví dụ: Nếu quy định l mm2 của ký hiệu thể hiện số dân là 2.000 người của một điểm dân cư, vậy số dân của một điểm dân cư là 20.000 người thì diện tích của ký hiệu sẽ là 10 mm2. Kiểu phụ thuộc theo diện tích được biểu hiện bằng công thức: Trong đó: P là diện tích của điểm dân cư Q là số lượng của hiện tượng m2 là đơn vị go diện tích tương ứng với một đơn vị số lượng. Với kiểu phụ thuộc này, kích thước về chiều dài của ký hiệu sẽ được xác định như Nếu ký hiệu là hình vuông thì cạnh của hình vuông sẽ được tính: (4.2) Nếu ký hiệu là đường tròn thì đường kính của ký hiệu sẽ là: (4.3) Như thế khi so sánh 2 ký hiệu ta thấy rất rõ ràng. Ví dụ so sánh hai ký hiệu là hai đường tròn với đường kính D và d với diện tích tương ứng là P và p ta thấy: Nếu D = X và d =1 thì ta có: Điều kiện duy nhất để so sánh các ký hiệu với nhau là giữa chúng phải có hình dạng giống nhau. Trước khi dựng các ký hiệu lên bản đồ cần phải tính toán kích thước cho từng ký hiệu. Như vậy, trước hết phải xác định được tỷ lệ cơ sở của ký hiệu nghĩa là xác định được đại lượng nhất định của chỉ số đối tượng tương ứng với diện tích của l mm2 ký hiệu. Công thức để tính kích thước ký hiệu như sau: Cho A là chỉ số hiện lượng tương ứng với diện tích P, A = P. kích thước ký hiệu cần tìm là x = P. Nếu ký hiệu vòng tròn khác là d = 1 mm tương ứng với tỷ lệ cơ sở là M và theo công thức trên M = P, thay vào la có: Ví dụ: lấy tỷ lệ cơ sở của ký hiệu là 1.000 dân (1.000 dân tương ứng với lmm2) tính kích thước ký hiệu của điểm dân cư 100.000 dân ta có: Khi sử dụng công thức trên phải ghì rõ trong bảng chú giải của bản đồ: 1 mm2 tương ứng với bao nhiêu chỉ số hiện tượng. Như vậy theo cách tính toán trên, chúng ta có thể xác định được kích thước của bất kỳ ký hiệu theo dạng hình học nào. Kiểu phụ thuộc vào diện tích được sử dụng nhiều nhất để biểu thị đặc tính số lượng của hiện tượng. Vì kích thước của ký hiệu tuy vân tăng theo sự tăng về số lượng hiện tượng nhưng sự tăng đó chậm hơn nhiều với sự tăng của kiểu phụ thuộc theo đường. Ví dụ: Số lượng của hiện tượng tăng 100 lần, nhưng kích thước của ký hiệu lại tăng 100 là tăng có 10 lần. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, kiểu phụ thuộc theo diện tích cũng không đem lại kết quả khi có sự chênh lệch quá lớn của các chỉ tiêu tối đa và tối thiểu, ví dụ như sự khác biệt quá lớn giữa dân số thành thị và dân số vùng nông thôn. - Kiểu phụ thuộc theo thể tích: đặc tính số lượng của hiện tượng tương ứng với thể tích của ký hiệu. Các ký hiệu thường được dùng là các khối cầu, khối lập phương hay khối hình nón... Kích thước của ký hiệu phụ thuộc theo thể tích được tính bằng công thức: (4.5) Trong đó: d là cạnh của ký hiệu V là thể tích của ký hiệu Như vậy kích thước của ký hiệu chỉ tăng lên theo căn bậc 3 của số lượng hiện tượng, nghĩa là kích thước của ký hiệu sẽ tăng chậm hơn so với sự phụ thuộc theo diện tích. Ví dụ: Hai chữ số của hiện tượng chênh nhau 100 lần. Nếu biểu thị theo đường thì kích thước của hai ký hiệu chênh nhau 100 lần, theo diện tích thì kích thước của hai ký hiệu chênh nhau 10 lần, còn theo thể tích thì kích thước của chúng chỉ chênh nhau là : Như thế, các kiểu phụ thuộc theo thể tích áp dụng tốt trong những trường hợp các chữ số số lượng của hiện tượng chênh nhau quá lớn. Ngược lại nếu số lượng của hiện tượng không chênh nhau nhiều thì kích thước các ký hiệu ít khác biệt nhau. Trong thực tế xây dựng bản đồ, người ta không phản ánh đặc tính số lượng, hiện lượng theo sự phụ thuộc toán học cứng nhắc, mà lại theo sự phụ thuộc tự do theo kinh nghiệm và thực nghiệm. Người ta thường biểu thị đặc tính số lượng hiện tượng theo các thang liên tục hay thang cấp bậc. - Theo thang liên lục: kích thước của các ký hiệu sẽ biến đổi liên tục theo sự biến đổi về số lượng của hiện tượng. Việc biểu hiện bản đồ theo thang liên tục rất phức tạp vì phải tính toán kích thước cho mỗi ký hiệu theo số lượng của hiện tượng. - Thang cấp bậc (gián đoạn): kích thước của ký hiệu không thay đổi như thang liên tục vì kích thước ký hiệu được chia theo lừng cấp. Mỗi một cấp phản ánh một số lượng gần nhau của các hiện tượng. Nhưng số lượng trong một cấp bậc sẽ được thể hiện bằng ký hiệu có độ lớn như nhau. Thang cấp bậc không thể xác định số lượng của hiện tượng chính xác như thang liên tục, nhưng lại dễ tri giác hơn, khi dùng bản đồ không cần phải sử dụng đến compa và các phép tính khác. Hơn nữa dùng thang cấp bậc có lợi là không sợ các chỉ số của hiện tượng hầu như không vượt qua thang tầng của nó. Thang cấp bậc thường bao gồm các loại thang tầng sau: - Thang cấp bậc theo cấp số cộng được xây dựng theo nguyên tắc sau: a, a + b, a + b + b',....Thang này thích hợp để biểu thị đặc trưng những độ lớn biến đổi đồng nhất và không mạnh mẽ. - Thang cấp bậc theo cấp số nhân được xây dựng theo nguyên tắc: a, ab, ab2, ab3....Thang này thích hợp để biểu thị đặc trưng những độ lớn biến đổi đồng nhất và không mạnh mẽ. - Loại thang cấp bậc đứng trung gian giữa thang cấp bậc theo cấp số cộng và thang cấp bậc theo cấp số nhân là thang cấp bậc với khoảng cách tăng lên theo bội số. Ví dụ 20 - 30, 30 - 50, 50 - 90...ở đây khoảng cách tăng lên theo bội số là 2. Ngoài ra còn loại thang bậc với khoảng cách quy ước, bậc thang này được dùng khi tương quan giữa các độ lớn không cho phép các loại thang cấp bậc nói trên. + Thể hiện chất lượng của hiện tượng: Chất lượng của hiện tượng được biểu hiện bằng hình dạng và màu sắc của ký hiệu. Ví dụ: trên các bản đồ kinh tế dùng hình tròn biểu thị cho các ngành công nghiệp; thí dụ màu đỏ biểu thị khu công nghiệp cơ khí luyện kim, màu xanh là công nghiệp dệt....Biểu thị các mỏ khoáng sản bằng các ký hiệu khác nhau: hình vuông màu đen biểu thị mỏ than, hình tam giác đều màu đen biểu thị mỏ sắt.... Phương pháp ký hiệu có khả năng truyền đạt được các đặc trưng chất lượng, số lượng, cấu trúc, sự phát triển của các đối tượng hoặc hiện tượng. Có nhiều ý kiến tranh luận về vấn đề dùng hình dạng hay màu sắc của ký hiệu để biểu hiện chất lượng của hiện tượng, hình thức nào dễ phân biệt hơn. Có ý kiến cho sự khác nhau về màu sắc để phân biệt sự khác nhau về hình dạng. Thực ra không hoàn toàn như vậy. Màu sắc cũng như ký hiệu đều có thể gần giống nhau, khó phân biệt được nếu như kích thước của ký hiệu quá nhỏ bé. Như thế, sử dụng màu sắc hay hình dạng để phản ánh sự khác nhau về chất lượng của hiện tượng không thể giải quyết một cách quyết đoán mà phải căn cứ vào từng trường hợp cụ thể. + Thể hiện cấu trúc của hiện tượng: Trường hợp ở cùng một địa điểm có đến vài hiện tượng thì việc biểu hiện sẽ trở nên phức tạp nếu như ở đây phải bố trí nhiều ký hiệu. Giải quyết vấn đề này người ta thường kết hợp chúng vào cùng một ký hiệu có tổng lượng chung, trong đó chia ra thành những phần theo tỷ lệ của các hiện tượng. Ví dụ: Một trung tâm công nghiệp đa ngành, trong ký hiệu tổng lượng phân ra nhiều phần phù hợp với tỷ lệ của các ngành công nghiệp. Một điểm dân cư có nhiều dân tộc sinh sống, thể hiện tổng số dân của điểm dân cư bằng độ lớn của ký hiệu tổng lượng chung (hình tròn hay hình vuông) trong đó lại chia ra từng phần phù hợp với tỷ lệ dân số của từng dân lộc so với tổng số dân của điểm dân cư đó. + Thể hiện động lực của hiện tượng: Để biểu thị sự phát triển của hiện tượng nào đó, người ta dùng ký hiệu tăng trưởng, tức là dùng một hay hệ thống các ký hiệu đặt chồng lên nhau như hình vẽ sau: Phương pháp ký hiệu có nhiều khả năng biểu hiện tất cả các đặc tính của hiện tượng (số lượng, chất lượng, cấu trúc, động lực) phân bố ở các điểm riêng biệt của lãnh thổ. Hơn nữa phương pháp này mang tính cụ thể cao về mặt địa lý, cho phép ta nêu ra các quy luật phân bố của hiện tượng một cách rõ ràng nhất. Tuy nhiên phương pháp này cũng đòi hỏi yêu cầu cao đối với người thành lập bản đồ đó là: - Tính chất chi tiết về lính địa lý của tài liệu, số liệu phải chi tiết và chính xác đối với từng điểm phân bố của hiện tượng. - Trên bản đồ phải xác định được vị trí phân bổ từng điểm của hiện tượng. Thiếu một trong hai điều kiện trên, phương pháp ký hiệu khó có thể thực hiện được. 4.4.2. Phương pháp chấm điểm Phương pháp chấm điểm dùng để biểu hiện các hiện tượng phân tán nhỏ trên lãnh thổ, các hiện tượng được biểu hiện bằng sự phân bố các điểm trên bản đồ. Mỗi một điểm phù hợp với một số lượng hiện tượng đã định. Phương pháp này dùng để thể hiện sự phân bố dân cư nông thôn. Thực chất của phương pháp này là những "chấm điểm" ứng với một số liệu nhất định của hiện tượng và được bố trí ở chỗ tương ứng của hiện tượng trên bản đồ. Sự xác định vị trí của phương pháp này không cao, nó chỉ biểu hiện sự phân bổ về đặc tính số lượng của hiện tượng và nêu lên phong cảnh chung về sự phân bố địa lý của hiện tượng. Vì thế phương pháp này chỉ được dùng cho các bản đồ kinh tế - xã hội có tỷ lệ nhỏ, tính khái quát cao. Số lượng của hiện tượng trong phương pháp chấm điểm được tính theo công thức: Q = P. n (4.6) Trong đó: Q: là số lượng của hiện tượng P: là trọng số của điểm n: là số điểm Từ công thức trên ta thấy: số lượng điểm của hiện tượng được thể hiện trên bản đồ có liên quan tới trọng số của mỗi điểm. Nếu trọng số nhỏ thì số lượng điểm càng nhiều, ngược lại trọng số lớn thì số lượng điểm càng ít. Chính vì thế vấn đề quan trọng nhất của phương pháp chấm điểm là việc chọn trọng số của điểm cho hợp lý. Chọn trọng số của các điểm căn cứ vào mức độ tập trung của các hiện tượng trên các điểm cụ thể của lãnh thổ và tỷ lệ bản đồ vì tỷ lệ bản đồ quyết định việc phân bổ các điểm ở trên bản đồ, trọng số nhỏ thì số lượng điểm sẽ nhiều, khi biểu hiện trên bản đồ nếu diện tích các điểm nhỏ quá sẽ khó nhìn. Ngoài ra, tình trạng phân bố của các hiện tượng cũng liên quan tới việc chọn trọng số. Trong phương pháp chấm điểm, người ta sử dụng rộng rãi các loại ký hiệu hình học: tròn, vuông, tam giác...và để phân biệt với các ký hiệu trong phương pháp ký hiệu, phương pháp chấm điểm thường dùng các ký hiệu có kích thước bằng nhau được đặt rải rác trên lãnh thổ. Trong trường hợp phân bố số lượng của hiện tượng quá chênh lệch, không thể chọn một trọng số phù hợp chung được, người ta có thể chọn hai hoặc ba cấp trọng số khác nhau, nhưng không nên chọn quá nhiều cấp trọng số và chỉ nên áp dụng trong điều kiện số lượng hiện tượng tương phản rõ ràng theo từng khu vực nhất định. Phương pháp chấm điểm bị hạn chế trong việc biểu hiện chất lượng và động lực của hiện tượng. Màu sắc của chấm điểm thường được dùng để thể hiện chất lượng và động lực của hiện tượng. Ví dụ, chấm màu hồng biểu thị nam giới, chấm màu xanh biểu thị nữ giới... 4.4.3. Phương pháp biểu đồ định vị Có những hiện tượng phân bố liên tục hoặc trên toàn bộ mặt đất, có sự biến đổi theo chu kỳ và việc nghiên cứu chúng được tiến hành ở những điểm nhất định như các hiện tượng trong khí quyển. Trường hợp này người ta thường sử dụng phương pháp biểu đồ định vị tức là các biểu đồ đặt ở các điểm nhất định để thể hiện (hình 4.3). Phương pháp này thể hiện đặc trưng những hiện tượng theo mùa và những hiện tượng có tính chất chu kỳ như gió, mưa, nhiệt độ...Các biểu đồ còn biểu thị tiến trình, độ lớn, xác suất của các hiện tượng. Ví dụ tiến trình hàng năm của nhiệt độ, lượng mưa theo tháng.... Các biểu đồ định vị được trình bày theo các hình thức khác nhau theo hệ tọa độ vuông góc, hệ tọa độ cực ở dạng một đường cong, hay dạng biểu đồ hình cột (hình 4 - 3). 4.4.4. Phương pháp ký hiệu tuyến Phương pháp này dùng để thể hiện các hiện tượng có sự phân bố tuyến tính rõ rệt trong không gian như địa giới hành chính, đường bờ nước, sông ngòi, đường giao thông, ranh giới rừng, đất trồng...Những đặc trưng số lượng và chất lượng cùng với sự biến đổi của hiện tượng theo thời gian được thể hiện thông qua kích thước, màu sắc và cấu trúc hình vẽ của ký hiệu tuyến tính. 4.4.5. Phương pháp ký hiệu đường chuyển động Ký hiệu đường chuyển động được dùng để biểu hiện sự di chuyển của các đối tượng và hiện tượng ở trên bản đồ, các hiện tượng đó không kể thuộc lĩnh vực nào gồm cả tự nhiên - kinh tế - chính trị - xã hội. Đó là những hiện tượng như: các dòng biển, các khối không khí, sự di cư của các loài chim, các kế hoạch chiến lược, chiến thuật, hướng tiến quân...Sự di chuyển của các đối tượng và hiện tượng hết sức đa dạng và có nhiều tính chất khác nhau. Theo loại hình di chuyển, có các hiện tượng di chuyển trên mặt đất, trên mặt nước, trên không trung; theo thời gian có sự di chuyển một lần (ví dụ đi tham quan du lịch), di chuyển lặp lại có chu kỳ như gió mùa, di cư của chim, không có chu kỳ như gió bão, gió xoáy. Do đặc điểm của các hiện tượng đã nêu trên, phương pháp ký hiệu đường chuyển động được biểu hiện dưới hai dạng khác nhau: dạng vectơ (thể hiện bằng các mũi tên), dạng đường nét và dạng băng. Dạng véctơ được sử dụng rộng rãi vì nó trực quan dễ thấy hướng di chuyển. Hướng của véc tơ cho biết hướng di chuyển của hiện tượng hay hướng của mối liên hệ, hướng gió...Độ rộng hoặc chiều dài của véc tơ biểu hiện chất lượng của hiện tượng, cấu trúc của hiện tượng được biểu hiện bằng sự phân chia theo tỷ lệ trong véc tơ, sự phân chia đó có thể theo chiều ngang hay chiều dọc của véc tơ (hình 4 - 4). Khi phản ánh cường độ của hiện tượng, ví dụ lưu lượng chuyên chở khách, hàng hoá hoặc cần thể hiện cả lưu lượng, cả thể loại, ta dùng ký hiệu chuyển động ở dạng "băng" (băng tải, đai) được đặt dọc theo trục đường di chuyển. Chiều rộng của dải băng thể hiện chất lượng của hiện tượng. Cấu trúc của hiện tượng được thể hiện bằng cách phân chia dải băng thành các bộ phận theo tỷ lệ với trọng số của các hiện tượng hợp thành và được phân chia bằng màu sắc hay kẻ vạch. Tóm lại: phương pháp ký hiệu đường chuyển động cho biết sự vận động của các hiện tượng và trình bày rõ cả hướng vận động, phương thức và tốc độ di chuyển, số lượng, chất lượng cũng như cơ cấu hiện tượng vận động. 4.4.6. Phương pháp khoanh vùng (vùng phân bố) Phương pháp này biểu thị những hiện tượng không phân bố đều khắp trên lãnh thổ mà chỉ có ở từng vùng đất nhất định. Ví dụ các bản đồ chính trị với diện tích riêng của từng nước. Một đặc điểm quan trọng của phương pháp khoanh vùng là các vùng thuộc các hiện tượng khác nhau có thể không kề nhau, hoặc xen kẽ nhau và cũng có thể che nhau hoàn toàn do phụ thuộc vào vị trí tương quan thực tế của các hiện tượng đó. Khi thể hiện các vùng phân bố trên bản đồ, trước hết xác định chính xác vùng ranh giới hoặc chỉ cần biết khu vực đó có hiện tượng, sau đó dùng nét gạch hoặc ký hiệu hay viết tên hiện tượng vào vùng đó. 4.4.7. Phương pháp đường đẳng trị Đường đẳng trị là những đường nối liền các điểm có cùng chỉ số về số lượng của hiện tượng trên bản đồ. Phương pháp đường đẳng trị dùng để biểu thị các hiện tượng có sự phân bố liên tục hoặc rải rác đều khắp bề mặt như: độ cao của bề mặt lục địa (đường bình độ), độ sâu của đáy biển (đường đẳng sâu), nhiệt độ không khí (đường đẳng nhiệt)... Phương pháp đường đẳng trị còn được sử dụng để thể hiện những hiện tượng phân bố rải khắp bề mặt nhưng không liên tục mà tập trung dọc theo các điểm hoặc các diện tích riêng biệt, trường hợp này dùng cho tỷ lệ nhỏ vì bản đồ chỉ cho ta khái niệm tương đối với số lượng. Ví dụ: biểu diễn mật độ phân bố dân cư. Phương pháp này căn bản là biểu hiện đặc tính số lượng của hiện tượng. Đặc tính số lượng của hiện tượng được phản ánh không phải bằng một đường đẳng trị mà là một hiện tượng đường đẳng trị và có thể xác định được số lượng ở bất kỳ vị trí nào trên bản đồ. Nhấn mạnh thêm đặc tính số lượng và để cho bản đồ trực quan hơn, người ta thường kết hợp phương pháp đường đẳng trị với phần tầng màu, chú ý cường độ màu phải phản ánh được hướng và trình tự của sự chuyển tiếp từ các trị số thấp nhất đến các trị số cao nhất. Ví dụ biểu diễn địa hình và mật độ dân số... Để vẽ được hệ thống đường đẳng trị, phải xác định được vị trí các điểm và chỉ số số lượng của hiện tượng tại điểm đó. Số điểm càng nhiều, càng dày đặc thì đường đẳng trị càng chính xác. Khi dựng hệ thống đường đẳng trị việc xác định khoảng cách giữa các đường là rất quan trọng. Về nguyên tắc khoảng cách giữa các đường đẳng trị trên một bản đồ có độ lớn bằng nhau là lôgic nhất. Khoảng cách giữa các đường đẳng trị tuỳ thuộc vào đặc điểm của hiện tượng, tỷ lệ và mục đích của bản đồ. Ngoài khả năng biểu thị đặc tính số lượng của hiện tượng, phương pháp đường đẳng trị còn có thể biểu hiện một vài khác biệt về chất lượng hiện tượng qua màu sắc, hình dạng của đường đẳng trị và ngay cả số lượng hiện tượng. Các đường đẳng trị cũng có thể cho biết động lực của hiện tượng như sự thay đổi lớn của hiện tượng theo thời gian (sự gia tăng dân số qua các năm), sự di chuyển của hiện tượng. 4.4.8. Phương pháp nền chất lượng Để nêu lên đặc trưng định tính cho các hiện tượng phân bố liên tục trên bề mặt dết (lớp phủ thổ nhưỡng, thực vật...hay các hiện tượng có sự phân bố phân tán theo khối dân cư) người ta thường dùng phương pháp nền chất lượng để thể hiện trên bản đồ. Như vậy, phương pháp nền chất lượng là phương pháp biểu hiện các hiện lượng, còn đặc tính số lượng thì phương pháp này không có khả năng biểu thị trực tiếp. Các bản đồ được xây dựng bằng phương pháp nền chất lượng về mặt hình thức la thấy, ở trên đó có những khu vực nhất định được giới hạn bằng những đường ranh giới rõ ràng, trong mỗi khu vực đó được phân biệt bằng màu sắc, bằng kẻ vạch hoặc đánh số khu vực. Vấn đề đầu tiên khi xây dựng bản đồ theo phương pháp này là phải vạch ra được đường ranh giới giữa các khu vực và đặc điểm trong các chú thích theo dấu hiệu định tính. Đặc tính chất lượng của lãnh thổ có thể là một chỉ số nào đó hoặc là tổng hợp các chỉ số. Việc phân loại các hiện tượng có thể đối với một hiện tượng cụ thể, nhưng phải đảm bảo sự thống nhất về tính chất liên tục của bảng phân loại, cần lấy đấu hiệu chính có tính chất quyết định làm cơ sở cho bảng phân loại. Nếu phân loại tổng hợp thì việc phân vùng được thực hiện theo những chỉ số khác nhau và đưa ra những dấu hiệu chính. Ví dụ: khi thành lập bản đồ thành phần dân tộc Việt Nam, trước hết phải tiến hành phân loại các dân tộc Việt Nam theo ngôn ngữ: dòng Nam á, dòng Nam Đảo (Malaipôlinêxia) và dòng Hán Tạng. Sau đó lại chia tiếp thành các phân hệ, mỗi phân hệ bao gồm một số dân tộc, các phân hệ là: ngôn ngữ Việt - Mường, ngôn ngữ Môn - Khơ me, ngôn ngữ Tày - Thái...Sau đó dùng phương pháp nền chất lượng thể hiện các vùng lãnh thổ của các dân tộc theo ngôn ngữ, kết hợp với phương pháp vùng phân bố thể hiện các dân tộc sống xen kẽ nhau. 4.4.9. Phương pháp Cartodiagram Phương pháp này còn gọi là phương pháp bản đồ - biểu đồ là phương pháp thể hiện sự phân bố của các hiện tượng bằng các biểu đồ (diagram) đặt trong các đơn vị phân chia lãnh thổ (thường là đơn vị hành chính). Biểu đồ biểu thị độ lớn tổng cộng của hiện tượng trong đơn vị lãnh thổ. Phương pháp Cartodiagram có khả năng thể hiện được các đặc tính số lượng, chất lượng cấu trúc và động lực của hiện tượng. Phương pháp Cartodiagram được sử dụng có hiệu quả để thể hiện sự phân bố không gian của các hiện tượng, đối tượng nghiên cứu, với các giá trị tuyệt đối hoặc tương đối của chúng. Đặc tính số lượng của hiện tượng được biểu thị bằng kích thước của các biểu đồ (diagram). Kích thước của biểu đồ có thể tính theo sự phụ thuộc theo đường, theo diện tích hoặc theo thể tích (hình 4.5). Trường hợp các biểu đồ thể hiện các giá trị tương đối (tỷ lệ phần trăm) thường chậm và trở nên lạc hậu hơn so với giá trị tuyệt đối, do vậy giá trị tương đối được lâu dài hơn so với các bản đồ Cartodiagram thể hiện giá trị tuyệt đối. Ví dụ thể hiện sự tăng dân số tự nhiên của các xã bằng biểu đồ cột. Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên được tính bằng hiệu số giữa tỷ lệ sinh và tỷ lệ chết, đơn vị là %. Một trong những khó khăn lớn khi thành lập bản đồ bằng phương pháp Cartodiagram là việc chia tỷ lệ của các biểu đồ (diagram) sao cho phù hợp với sự chênh lệch của các chỉ liêu lớn nhất và nhỏ nhất. Nếu kích thước chiếm mất nhiều diện tích, bản đồ sẽ rườm rà và khó đọc. Một trong những nguyên tắc quan trọng bảo đảm độ chính xác và mỹ thuật của bản đồ là các biểu đồ không được đặt chờm ra ngoài biên giới lãnh thổ thành lập bản đồ (hình 4.6). Để dễ dàng so sánh đối chiếu về số lượng hiện tượng ta có thể không bố trí trong giới hạn hành chính một bản đồ đường (cột) hay diện tích (vuông hoặc tròn) có số lượng tổng cộng mà thay băng các nhóm những hình có giá trị tương đương nhau (các hình vuông nhỏ hay tròn nhỏ...) mỗi hình nhỏ đó biểu thị một số lượng nhất định của các hiện tượng được biểu hiện. Như thế đặc trưng số lượng của hiện tượng dại diện cho một đơn vị hành chính bằng tổng số các hình nhỏ với chỉ số lượng được chọn. Chất lượng của hiện lượng được thể hiện bằng màu sắc hoặc hình dạng của các hình nhỏ. Ví dụ biểu hiện tổng số dân theo nam nữ của các xã bằng nhóm những hình có giá trị tương đương nhau (hình 4.7). Phương pháp Cartodiagram còn thể hiện được cả cấu trúc của hiện tượng bằng cách chia các biểu đồ thành những phần nhỏ tương ứng với các thành phần của hiện tượng. Ngoài những khả năng trên, phương pháp Cartodiagram còn thể hiện được cả động lực của hiện tượng. Động lực của hiện tượng được thể hiện bằng nhiều cách: có thể dựng các biểu đồ có độ lớn khác nhau tương ứng với số lượng hiện tượng qua các thời kỳ khác nhau đặt lồng lên nhau như phương pháp ký hiệu. Ví dụ biểu diễn số dân của một đơn vị hành chính tỉnh, huyện, xã qua các thời kỳ khác nhau (hình 4.8). Hoặc có thể bố trí nhiều hình cột đặt cách nhau để thể hiện sự phân bố dân số qua các năm. Phương pháp Cartodiagram được sử dụng nhiều để thành lập các bản đồ kinh tế - xã hội, vì phương pháp này có những ưu điểm cơ bản sau: * Bằng phương pháp Cartodiagram, trên cùng một bản đồ có thể thể hiện một vài chỉ tiêu khác nhau, thể hiện rõ ràng mối quan hệ qua lại và sự kết hợp các yếu tố nội dung thể hiện trên bản đồ. Khì nghiên cứu lập các loại bản đồ, các mối tương quan số lượng được tính toán một cách chính xác và đầy đủ. * Các bản đồ được thành lập bằng phương pháp Cartodiagram thể hiện được nội dung nghiên cứu một cách rõ ràng, dễ đọc, dễ so sánh. Về mặt hình thức biểu hiện bề ngoài thì các bản đồ (diagram) được sử dụng trong phương pháp Cartodiagram rất giống với các ký hiệu được dùng trong phương pháp ký hiệu. Nhưng thực ra giữa hai phương pháp này lại khác nhau về nguyên tắc. Các ký hiệu trong phương pháp ký hiệu được định vị theo điểm, tức theo vị trí chính xác của đối tượng được thể hiện, còn các biểu đồ trong phương pháp Cartodiagram thể hiện số lượng của hiện tượng được thống kê trong từng đơn vị lãnh thổ gắn liền với sự phân chia lãnh thổ. Do vậy buộc phải có ranh giới phân chia lãnh thổ. 4.4.10. Phương pháp Cartogram (phương pháp đồ giải) Đây là phương pháp biểu thị giá trị tương đối, các chỉ tiêu trung bình của một hiện tượng nào đó trong giới hạn mỗi đơn vị lãnh thổ hoặc các đơn vị hành chính. Đó là mật độ dân số (số người nói chung trên 1 km2, tổng số dân trên tổng diện tích), mật độ lao động (tổng số lao động trên tổng diện tích canh tác)... Phương pháp Cartogram cũng như phương pháp Cartodiagram đều dùng các số liệu thống kê và là phương pháp phản ánh trực quan các số liệu đó. Vì vậy có khi còn được gọi là phương pháp thống kê và chủ yếu được dùng để phản ánh các hiện tượng trên bản đồ kinh tế - xã hội. Khác với phương pháp Cartodiagram, phương pháp Cartogram không nêu lên các chỉ tiêu tuyệt đối mà chỉ đưa ra các chỉ số tương đối. Căn cứ vào mật độ các ký hiệu kẻ gạch hoặc cường độ màu sắc để phân biệt mật độ của chỉ tiêu thành lập bản đồ. Hạn chế lớn nhất của phương pháp này là thể hiện dàn đều các ký hiệu trên diện tích lãnh thổ, có nghĩa là giả định sự phân bố của các hiện tượng đối tượng nghiên cứu tập bản đồ là đồng đều ở tất cả mọi nơi trong phạm vi một lãnh thổ. Nhưng trên thực tế ít có trường hợp như vậy. Sai số sẽ càng lớn nếu các đơn vị lãnh thổ càng lớn, đặc biệt trong mỗi đơn vị có nhiều khác biệt lớn. Ưu điểm của phương pháp Cartogram là đơn giản, dễ tính toán, tính trực quan cao. Đặc biệt phương pháp này thể hiện được sự biến đổi cường độ của hiện tượng nghiên cứu một cách rõ ràng, liên tục. Chất lượng của Cartogram phụ thuộc vào hệ thống phân chia các đơn vị lãnh thổ và số lượng các thang bậc thể hiện nội dung số liệu. Càng ít đơn vị phân chia lãnh thổ thì Cartogram càng thể hiện được tết các đặc trưng địa lý của các hiện tượng và đối tượng thành lập bản đồ. Càng nhiều bậc thang thì mức độ chi tiết của nội dung bản đồ càng cao nhưng bản đồ lại khó đọc, nói chung số lượng thang bậc không nên quá nhiều, chỉ từ 5 - 7 bậc là vừa. Vì thế, phải tuỳ theo mục đích thành lập mà chọn thang bậc sao cho hợp lý. Trong thực tế nghiên cứu, xây dựng các bản đồ, chúng ta thấy mỗi phương pháp đều có những đặc điểm riêng, nên phải lựa chọn phương pháp biểu hiện cho thích hợp, thường là phải phối hợp nhiều phương pháp để thể hiện nhiều nội dung và nâng cao chất lượng bản đồ. Phần II BẢN ĐÔ ĐỊA CHÍNH Chương 5 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ BẢN ĐỒ Đ!A CHÍNH 5.1. KHÁI NIỆM, TÍNH CHẤT VÀ PHÂN LOẠI BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH 5.1.1. Khái niệm Theo mục 13 điều 4 Luật Đất đai 2003: “Bản đồ địa chính là bản đồ thể hiện các thửa đất và các yêu tôi liên quan, lập theo đơn vị mình chính ra, phường, thị trấn được cơ quan Nhà nước có thẩm quyền phê duyệt”. Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính, vì vậy bản đồ địa chính thể hiện tính chất chung của bản đồ là tính địa lý: xác định vị trí địa vật, địa hình khu vực; tính kinh tế: ở vị trí và mục đích sử dụng của thửa đất. Đặc biệt, bản đồ địa chính còn mang tính pháp lý cao phục vụ quản lý chặt chẽ đất đai đến từng thửa, từng chủ sử dụng đất. Tính pháp lý của bản đồ địa chính còn được thể hiện trong hồ sơ địa chính. Công tác địa chính bao gồm cả 3 mặt: tự nhiên, kinh tế, pháp lý. Ba mặt này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, nếu thiếu một trong ba yếu tố thì chưa đủ điều kiện để gọi là “Địa chính”. 5.1.2. Các loại bản đồ địa chính - Bản đồ giấy địa chính: Bản đồ giấy địa chính là loại bản đồ truyền thống, các thông tin được thể hiện toàn bộ trên giấy nhờ hệ thống ký hiệu và ghi chú. Bản đồ giấy cho ta thông tin rõ ràng, trực quan, dễ sử dụng. - Bản đồ số địa chính : Bản đồ số địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ giấy, song các thông tin này được lưu trữ dưới dạng số trong máy tính, sử dụng một hệ thống ký hiệu đã số hoá. Các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng tọa độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hoá. Bản đồ số địa chính được hình thành dựa trên hai yếu tố kỹ thuật là phần cứng máy tính và phần mềm điều hành. Các số liệu đo đạc hoặc bản đồ cũ được đưa vào máy tính để xử lý, biên tập, lưu trữ và có thể in ra thành bản đồ giấy. Hai loại bản đồ trên thường có cùng cơ sở toán học, cùng nội dung. Tuy nhiên bản đồ số đã sử dụng thành quả của công nghệ thông tin hiện đại nên có được nhiều ưu điểm hơn hẳn so với bản đồ giấy thông thường. Về độ chính xác: bản đồ số lưu trữ trực tiếp các số đo nên các thông tin chỉ chịu ảnh hưởng của sai số đo đạc ban đầu, trong khi đó bản đồ giấy còn chịu ảnh hưởng rất lớn của sai số đồ hoạ. Trong quá trình sử dụng, bản đồ số cho phép ta lưu trữ gọn nhẹ, dễ dàng tra cứu, cập nhật thông tin, đặc biệt nó tạo ra khả năng phân tích, tổng hợp thông tin nhanh chóng, phục vụ kịp thời cho các nhu cầu sử dụng của các cơ quan nhà nước, cơ quan kinh tế, kỹ thuật. Tuy nhiên khi nghiên cứu về bản đồ địa chính ta phải xem xét toàn bộ các vấn đề cơ bản của bản đồ thông thường. Khi nghiên cứu đặc điểm quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa chính và phạm vi ứng dụng của từng loại bản đồ địa chính, ta cần làm quen với một số khái niệm về các loại bản đồ địa chính sau: - Bản đồ địa chính cơ sở: Đó là tên gọi chung cho bản đồ gốc được đo vẽ bằng các phương pháp đo vẽ trực tiếp ở thực địa, đo vẽ bằng các phương pháp có sử dụng ảnh hàng không kết hợp với đo vẽ bổ sung ở thực địa hay được thành lập trên cơ sở biên tập, biên vẽ từ bản đồ địa hình cùng tỷ lệ đã có. Bản đồ địa chính cơ sở được đo vẽ kín ranh giới hành chính và kín mảnh bản đồ. Bản đồ địa chính cơ sở là tài liệu cơ bản để biên tập, biên vẽ và đo vẽ bổ sung thành bản đồ địa chính theo từng đơn vị hành chính cơ sở xã, phường, thị trấn (gọi chung là cấp xã) được đo vẽ bổ sung để vẽ trọn vẹn các thửa đất, xác định loại đất theo chỉ tiêu thống kê của từng chủ sử dụng đất trong mỗi mảnh bản đồ và được hoàn chỉnh phù hợp với số liệu trong hồ sơ địa chính. - Bản đồ địa chính: là tên gọi chung của bản đồ được biên tập, biên vẽ từ bản đồ địa chính cơ sở theo từng đơn vị hành chính cấp xã, phường, thị trấn (gọi chung là cấp xã), được đo vẽ bổ sung để vẽ trọn vẹn các thửa đất, xác định loại đất theo chỉ tiêu thống kê của từng chủ sử dụng đất trong mỗi mảnh bản đồ và được hoàn chỉnh phù hợp với số liệu trong hồ sơ địa chính. Bản đồ địa chính là tài liệu quan trọng trong bộ hồ sơ địa chính; trên bản đồ thể hiện vị trí, hình thể, diện tích, số thửa và loại đất của từng chủ sử đụng đất; đáp ứng được yêu cầu quản lý đất đai của Nhà nước ở tất cả các cấp xã, huyện, tỉnh và trung ương. - Bản đồ trích đo: là tên gọi chung cho bản vẽ có tỷ lệ lớn hơn hay nhỏ hơn tỷ lệ bản đồ địa chính cơ sở, bản đồ địa chính, trên đó thể hiện chi tiết từng thửa đất trong các ô thửa, vùng đất có tính ổn định lâu dài hoặc thể hiện chi tiết theo yêu cầu quản lý đất đai. Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính, mang tính pháp lý cao phục vụ quản lý chặt chẽ đất đai đến từng thửa đất, từng chủ sở hữu đất. Bản đồ địa chính khác với bản đồ chuyên ngành thông thường ở chỗ bản đồ địa chính có tỷ lệ lớn và phạm vi đo vẽ là rộng khắp mọi nơi trên toàn quốc. Bản đồ địa chính thường xuyên được cập nhật các thay đổi hợp pháp của đất đai, có thể cập nhật hàng ngày hay cập nhật theo định kỳ. Hiện nay ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, người ta hướng tới xây dựng bản đồ địa chính đa chức năng, vì vậy bản đồ địa chính còn có tính chất của bản đồ quốc gia. 5.1.3. Vai trò của bản đồ địa chính Bản đồ địa chính được dùng là cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý Nhà nước về đất đai như sau: - Thống kê đất đai. - Giao đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp cho các hộ gia đình, cá nhân và tổ chức; tiến hành đăng ký đất, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp. - Đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất ở và sở hữu nhà ở. - Xác nhận hiện trạng và theo dõi biến động về quyền sử đụng đất. - Lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, cải tạo đất, thiết kế xây dựng các điểm dân cư, quy hoạch giao thông, thủy lợi. - Lập hồ sơ thu hồi đất khi cần thiết. - Giải quyết tranh chấp đất đai. Với điều kiện khoa học và công nghệ như hiện nay, bản đồ địa chính được thành lập ở hai dạng cơ bản là bản đồ giấy và bản đồ số địa chính. Khi thành lập bản đồ địa chính cần phải quan tâm đầy đủ đến các yêu cầu cơ bản sau: - Chọn tỷ lệ bản đồ địa chính phù hợp với vùng đất, loại đất. - Bản đồ địa chính phải có hệ thống tọa độ thống nhất, có phép chiếu phù hợp để các yếu tố trên bản đồ biến dạng nhỏ nhất. - Thể hiện đầy đủ và chính xác các yếu tố không gian như vị trí các điểm, các đường đặc trưng diện tích các thửa đất,.... - Các yếu tố pháp lý phải được điều tra, thể hiện chuẩn xác và chặt chẽ. 5.2. NỘI DUNG BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH 5.2.1. Yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính Bản đồ địa chính được sử dụng trong quản lý đất đai là bộ bản đồ biên tập riêng cho từng đơn vị hành chính cơ sở xã, phường, mỗi bộ bản đồ có thể gồm nhiều tờ bản đồ ghép lại. Để đảm bảo tính thống nhất, tránh nhầm lẫn và dễ dàng vận dụng trong quá trình thành lập, sử dụng bản đồ và quản lý đất đai, ta cần hiểu rõ bản chất một số yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính và các yếu tố tham chiếu phụ trợ của chúng. 1 – Yếu tố điểm: Điểm là một vị trí được đánh dấu ở thực địa bằng dấu mốc đặc biệt. Trong thực lẽ đó là các điểm trắc địa, các điểm đặc trưng trên đường biên thửa đất, các điểm đặc trưng của địa vật, địa hình. Trong địa chính cần quản lý dấu mốc thể hiện điểm ở thực địa và tọa độ của chúng. 2 - Yếu tố đường: Đó là các đoạn thẳng, đường thẳng, đường cong nối qua các điểm trên thực địa. Đối với đoạn thẳng cần xác định và quản lý tọa độ hai điểm đầu và cuối, từ tọa độ có thể tính ra chiều dài và phương vị của đoạn thẳng. Đối với đường gấp khúc cần quản lý tọa độ các điểm đặc trưng của nó. Các đường cong có dạng hình học cơ bản có thể quản lý các yếu tố đặc trưng, ví dụ: Một cung tròn có thể xác định và quản lý điểm đầu cuối và bán kính của nó. Tuy nhiên trong đo đạc địa chính xác định đường cong bằng cách chia nhỏ cung cong tới mức các đoạn của nó có thể coi là đoạn thẳng, khi đó đường cong được xác định và quản lý như một đường gấp khúc. 3 – Thửa đất: Đó là yếu tố cơ bản của đất đai. Thửa đất là một mảnh đất tồn tại của thực địa có diện tích xác định được giới hạn bởi một đường bao khép kín, thuộc một chủ sở hữu hoặc chủ sử dụng nhất định. Trong mỗi thửa đất có thể có một hoặc một số loại đất. Đường ranh giới thửa đất ở thực địa có thể là con đường, bờ ruộng, tường xây, hàng rào cây,.... hoặc đánh dấu bằng các mốc theo quy ước của các chủ sử dụng đất. Các yếu tố đặc trưng của thửa đất là các điểm góc thửa, chiều dài các cạnh thửa và diện tích của nó. Trên bản đồ địa chính tất cả các thửa đất đều được xác định vị trí, ranh giới, diện tích. Mọi thửa đất đều được đặt tên, tức là gán cho nó một số hiệu địa chính, số hiệu này thường được đặt theo thứ tự trên từng tờ bản đồ địa chính. Ngoài số hiệu địa chính, các thửa đất còn có các yếu tố tham chiếu khác như địa danh, tên riêng của khu đất, xứ đồng, lô đất, địa chỉ thôn, xã, đường phố. Số hiệu thửa đất và địa danh thửa đất là yếu tố tham chiếu giúp cho việc nhận dạng, phân biệt thửa này với thửa khác trên phạm vi địa phương và quốc gia. Về nguyên tắc mọi sự thay đổi diện tích thửa đất sẽ đương nhiên kéo theo sự huỷ bỏ số hiệu thửa cũ của nó và việc thiết lập tương ứng các số hiệu mới cho các thửa đất được hình thành từ việc thay đổi này. 4 – Thửa đất phụ: Trên một thửa đất có thể tồn tại các thửa nhỏ có đường ranh giới phân chia ổn định có các phần được sử dụng vào các mục đích khác nhau, trồng cây khác nhau, mức tính thuế khác nhau, thậm chí thường xuyên thay đổi chủ sử dụng đất. Loại thửa nhỏ này được gọi là thửa đất phụ hay đơn vị phụ tính thuế. Ví dụ: một thửa đất trong khu vực dân cư nông thôn do một chủ sử dụng có đất ở, ao và vườn. Có thể phân chia các loại đất trong thửa chính tạo ra các thửa phụ. 5 – Lô đất: Là vùng đất có thể gồm một hoặc nhiều thửa đất. Thông thường lô đất được giới hạn bằng các con đường kênh mương, sông ngòi,... đất đai được chia lô theo điều kiện địa lý như có cùng độ cao, độ dốc, theo điều kiện giao thông thủy lợi, theo mục đích sử dụng hay cùng loại cây trồng. 6 – Khu đất, xứ đồng: Đó là vùng đất gồm nhiều thửa đất, nhiều lô đất. Khu đất và xứ đồng thường có tên gọi riêng được đặt từ lâu đời. 7 – Thôn, bản, xóm, ấp: Đó là các cụm dân cư tạo thành một cộng đồng người cùng sống và lao động sản xuất trên một vùng đất. Các cụm dân cư thường có sự cấu kết mạnh mẽ về các yếu tố dân tộc, tôn giáo, nghề nghiệp... 8 – Xã, phường: là đơn vị hành chính cơ sở gồm nhiều thôn, bản hoặc đường phố. Đó là đơn vị hành chính có đầy đủ các tổ chức quyền lực để thực hiện chức năng quản lý Nhà nước một cách toàn diện đối với các hoạt động về chính trị, kinh tế, văn hoá, xã hội trong phạm vi lãnh thổ của mình. Thông thường bản đồ địa chính được đo vẽ và biên tập theo đơn vị hành chính cơ sở xã, phường để sử dụng trong quá trình quản lý đất đai. 5.2.2. Nội dung bản đô địa chính Bản đồ địa chính là tài liệu chủ yếu trong bộ hồ sơ địa chính vì vậy trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các yếu tố đáp ứng yêu cầu Quản lý đất đai. 1 – Điểm khống chê tọa độ và độ cao: Trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các điểm khống chế tọa độ và độ cao Nhà nước các cấp, lưới tọa độ địa chính cấp 1 , cấp 2 và các điểm khống chế đo vẽ có chôn mốc để sử dụng lâu dài. Đây là yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác đến 0, 1 mm trên bản đồ. 2 – Địa giới hành chính các cấp: Cần thể hiện chính xác đường địa giới quốc gia, địa giới hành chính các cấp tỉnh, huyện, xã, các mốc giới hành chính, các điểm ngoặt của đường địa giới. Khi đường địa giới hành chính cấp thấp trùng với đường địa giới cấp cao hơn thì biểu thị đường địa giới cấp cao. Các đường địa giới phải phù hợp với hồ sơ địa giới đang được lưu trữ trong các cơ quan Nhà nước. 3 – Ranh giới thửa đất: Thửa đất là yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính. Ranh giới thửa đất được thể hiện trên bản đồ bằng đường viền khép kín dạng đường gấp khúc hoặc đường cong. Để xác định vị trí thửa đất cần đo vẽ chính xác các điểm đặc trưng trên đường ranh giới của nó như điểm góc thửa, điểm ngoặt, điểm cong của đường biên. Đối với môi thửa đất, trên bản đồ còn phải thể hiện đầy đủ ba yếu tố là số thứ tự thửa, diện tích và phân loại đất theo mục đích sử dụng. 4 – Loại đất: Tiến hành phân loại và thể hiện 6 loại đất chính là đất nông nghiệp, đất chuyên dùng, đất ở đô thị, đất ở nông thôn và đất chưa sử dụng (nay là 3 nhóm đất nông nghiệp, phi nông nghiệp và chưa sử dụng). Trên bản đồ địa chính cần phân loại đến từng thửa dết theo mục đích sử dụng. 5 – Công trình xây dựng trên đất: Khi đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn ở vùng đất thổ cư, đặc biệt là ở khu vực đô thị thì trên từng thửa đất còn phải thể hiện chính xác ranh giới các công trình xây dựng cố định như nhà ở, nhà làm việc,... Các công trình xây dựng được xác định theo mép tường phía ngoài. Trên vị trí công trình còn biểu thị tính chất công trình như nhà gạch, bê tông, nhà nhiều tầng,... 6 – Ranh giới sử dụng đất: Trên bản đồ thể hiện ranh giới các khu dân cư, ranh giới lãnh thổ sử dụng đất của các doanh nghiệp, của các tổ chức xã hội, doanh trại quân đội 7 – Hệ thống giao thông: Cần thể hiện tất cả các loại đường sắt, đường bộ, đường trong làng, ngoài đồng, đường phố, ngõ phố.... Đo vẽ chính xác vị trí tìm đường, mặt đường chỉ giới đường, các công trình cầu cống trên đường và tính chất con đường.. Giới hạn thể hiện hệ thống giao thông là chân đường, đường có độ rộng lớn hơn 0,5mm trên bản đồ phải vẽ 2 nét. Nếu độ rộng nhỏ hơn 0,5mm thì vẽ một nét và ghi chú độ rộng. 8 – Mạng lưới thủy văn: Thể hiện hệ thống sông ngòi, kênh mương, ao hồ,...Đo vẽ theo mức nước cao nhất hoặc mức nước tại thời điểm đo vẽ. Độ rộng kênh mương lớn hơn 0,5 mm trên bản đồ phải vẽ 2 nét. Nếu độ rộng nhỏ hơn 0,5 mm thì vẽ một nét theo đường tim của nó. Khi đo vẽ trong các khu dân cư thì phải vẽ chính xác các rãnh thoát nước công cộng. Sông ngòi, kênh mương cần phải ghi chú tên riêng và hướng nước chảy. 9 – Địa vật quan trọng: Trên bản đồ địa chính thể hiện các địa vật có ý nghĩa định hướng. 10 – Mốc giới quy hoạch: Trên bản đồ địa chính còn phải thể hiện đầy đủ mốc quy hoạch, chỉ giới quy hoạch, hành lang an toàn giao thông, hành lang bảo vệ đường điện cao thế, bảo vệ đê điều. 11 – Dáng đất: Khi đo vẽ bản đồ ở vùng đặc biệt còn phải thể hiện dáng đất bằng đường đồng mức hoặc ghi chú độ cao. 5.3. HỆ THỐNG TỶ LỆ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH Bản đồ địa chính dược thành lập theo các tỷ lệ 1:500; 1:1.000; 1:2.000; 1:5.000, 1:10 000 và 1:25.000. Việc chọn tỷ lệ bản đồ địa chính căn cứ vào các yếu tố cơ bản như: - Mật độ thửa đất trên một hecta diện tích: mật độ càng lớn thì bản đồ địa chính phải vẽ tỷ lệ lớn hơn. - Loại đất cần vẽ bản đồ: đất nông – lâm nghiệp diện tích thửa lớn vẽ tỷ lệ nhỏ còn đất ở đất đô thị, đất có giá trị kinh tế sử dụng cao vẽ bản đồ tỷ lệ lớn. - Khu vực đo vẽ: Do điều kiện tự nhiên, tính chất quy hoạch của vùng đất và tập quán sử dụng đất khác nhau nên diện tích thửa đất cùng loại ở các vùng khác nhau cũng thay đổi đáng kể. Đất nông nghiệp ở đồng bằng Nam Bộ thường có diện tích thửa lớn hơn ở vùng đồng bằng Bắc Bộ nên đất nông nghiệp ở phía Nam sẽ vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ nhỏ hơn ở phía Bắc. - Yêu cầu độ chính xác bản đồ là yếu lố quan trọng để chọn tỷ lệ bản đồ. Muốn thể hiện diện tích đến 0,1 m2 thì chọn tỷ lệ 1:200, 1:500. Muốn thể hiện chính xác đến m2 thì chọn tỷ lệ 1:1.000, 1:2.000. Nếu chỉ cần tính diện tích chính xác chục mét vuông thì vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5.000 và nhỏ hơn . - Khả năng kinh tế kỹ thuật của đơn vị cần vẽ bản đồ là yếu tố cần tính đến vì đo vẽ tỷ lệ càng lớn thì càng phải chi phí lớn hơn. Như vậy để đảm bảo chức năng mô tả, bản đồ địa chính được thành lập ở tỷ lệ lớn và khi mật độ các yếu tố nội dung bản đồ cần thể hiện càng dày, quy mô diện tích thửa đất càng nhỏ, giá trị đất và yêu cầu độ chính xác càng cao tỷ lệ bản đồ địa chính càng phải lớn hơn. Có thể tham khảo tỷ lệ bản đồ địa chính theo bảng 5.1 . Loại đất Khu vực đo vẽ Tỷ lệ bản đồ Đất ở Đô thị lớn Thị xã, Thị trấn Nông thôn 1:500, 1:200 1:500 1:1.000 Đất Nông nghiệp Đồng bằng Bắc bộ Đồng bằng Bắc bộ 1:2.000, 1:1.000 1:5.000, 1:2.000 Đất lâm nghiệp Đồi núi 1:5.000, 1:10.000 Đất chưa sử dụng Núi cao 1:10.000, 1:25.000 5.4. PHÂN MẢNH VÀ PHIÊN HIỆU MẢNH BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH Từ trước tới nay các quy phạm bản đồ địa chính đã đưa ra nhiều phương pháp chia mảnh và đánh số bản đồ địa chính. Các phương pháp chia mảnh bản đồ địa chính đã được sử dụng ở các thời kỳ, ở địa phương rất khác nhau, dẫn đến kết quả là bản đồ và hồ sơ địa chính không hoàn toàn thống nhất trên phạm vi rộng. Xin giới thiệu phương pháp chia mảnh và đánh số bản đồ địa chính theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa chính ban hành tháng 3 năm 2.000. 5.4.1. Chia mảnh bản đồ địa chính theo ô hình vuông tọa độ thẳng góc Bản đồ địa chính các loại tỷ lệ đều được thể hiện trên bản vẽ hình vuông. Việc chia mảnh bản đồ địa chính dựa theo độ lưới ô vuông của hệ tọa độ vuông góc phẳng. Trước hết xác định 4 góc của hình chữ nhật có tọa độ chẵn kilômet trong hệ tọa độ vuông góc theo kinh tuyến trục của tỉnh bao kín toàn bộ ranh giới hành chính của tỉnh hoặc thành phố làm giới hạn chia mảnh bản đồ tỷ lệ l:25.000. Các tờ bản đồ tỷ lệ lớn hơn sẽ được chia nhỏ từ tờ bản đồ l:25.000, xem sơ đồ chia mảnh hình (5.l). Bản đồ 1:25.000: Dựa theo hình chữ nhật giới hạn khu đo, từ góc Tây - Bắc chia khu đo thành các ô vuông kích thước thực tế 12 x 12km. Mỗi ô vuông tương ứng với một tờ bản đồ tỷ lệ l:2.500, kích thước bản vẽ là 48 X 48cm, diện tích đo vẽ 14.400 ha. Số hiệu tờ bản đồ l:25.000 gồm 8 chữ số: hai số đầu là 25, tiếp sau là dấu gạch ngang (-) ba số tiếp theo là số chẵn tim tọa độ X, ba số sau cùng là số chẵn tim tọa độ Y của điểm góc Tây - Bắc tờ bản đồ. Bản đồ l:10.000: Lấy tờ bản đồ tỷ lệ 1.25.000 làm cơ sở chia thành 4 ô vuông kích thước 6 x 6 km, tương ứng với một mảnh bản đồ tỷ lệ l:l0.000. Kích thước khung trong của tờ bản đồ là 60 x 60 cm, ứng với diện tích đo vẽ là 3600ha. Số hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:l0.000 đánh theo nguyên tắc tương tự tờ bản đồ l:25.000 nhưng thay 2 số đầu 25 bằng số 10. Bản đồ l:5.000: Chia mảnh bản đồ 1:10.000 thành 4 ô vuông, mỗi ô vuông có kích thước là 3 x 3 km, ta có một mảnh bản đồ tỷ lệ l:5.000. Kích thước hữu ích của bản vẽ là 60 x 60 cm, tương ứng với diện tích đo vẽ là 900ha ở thực địa. Số hiệu của tờ bản đồ l:5.000 đánh theo nguyên tắc tương tự như lờ bản đồ tỷ lệ l:25.000 nhưng không có số 25 hoặc số 10 mà chỉ có 6 số, đó là tọa độ chẵn km của góc Tây – Bắc mảnh bản đồ địa chính l:5.000. Bản đồ l:2.000: Lấy tờ bản đồ l:5.000 làm cơ sở chia 9 ô vuông, mỗi ô vuông có kích thước thực tế là 1 x 1 km, ứng với một tờ bản đồ tỷ lệ l:2.000, có kích thước khung bản vẽ là 50 x 50 cm, diện tích đo vẽ thực tế là 100ha. Các ô vuông được đánh số bằng chữ cố Ảrập từ 1 đến 9 theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Số hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ l:2.000 là số hiệu tờ l:5.000 thêm gạch nối và số hiệu ô vuông. Bản đồ 1:1.000: Lấy tờ bản đồ l:2.000 chia thành 4 ô vuông. Mỗi ô vuông có kích thước 500 X 500m ứng với một mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000. Kích thước hữu ích của bản vẽ tờ bản đồ tỷ lệ 1:1.000 là 50 x 50cm, diện tích đo vẽ thực tế là 25 ha. Các ô vuông được đánh số thứ tự bằng chữ cái a, b, c, d theo nguyên tắc lừ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Số hiệu tờ bản đồ 1:1.000 gồm số hiệu tờ bản đồ 1:2.000, thêm gạch nối và số thứ tự ô vuông. Bản đồ l:500: Lấy tờ bản đồ 1:2.000 làm cơ sở chia thành 16 ô vuông. Mỗi ô vuông có kích thước thực tế là 250 x 250 m tương ứng với một tờ bản đồ tỷ lệ l:500. Kích thước hữu ích của bản vẽ là 50 x 50 cm, tương ứng với diện tích đo vẽ là 6,25ha. Các ô vuông được đánh số từ 1 đến 16 theo nguyên tắc từ trên xuống dưới, từ trái sang phải. Số hiệu tờ bản đồ 1:500 gồm số hiệu tờ 1:2.000, thêm gạch nối và thứ tự ô vuông trong ngoặc đơn. Trong trường hợp đặc biệt cần vẽ bản đồ tỷ lệ l:200 thì lấy tờ bản đồ l:2.000 làm cơ sở chia thành 100 tờ bản đồ tỷ lệ l:200 thêm ký hiệu chữ số Ảrập lừ 1 đến 100 vào sau ký hiệu tờ bản đồ l:2.000 (theo quy phạm 19961. Tóm tắt một số thông số phân chia ở bảng (5.2). Theo cách chia này kích thước khung giấy và tọa độ góc khung luôn là số chẵn trăm mét hoặc kilomet nên rất thuận lợi cho người đo vẽ và biên tập bản đồ. Bảng 5.2: Tóm tắt một số thông số phân mảnh bản đồ Tỷ lệ bản đồ Cơ sở để chia mảnh Kích thước bản vẽ (cm) Kích thước thực tế (m) Diện tích đo vẽ (ha) Ký hiệu thêm vào Ký hiệu 1:25.000 Khu đo 48 x 48 12.000 x 12.000 14.400 25-340.493 1:10 .000 1:25.000 60 x 60 6.000 x 6.000 3600 10-334.499 1:5.000 1:10.000 60 x 60 3.000 x 3.000 900 331.502 1:2.000 1:5.000 50 x 50 1.000 x 1.000 100 1 ÷ 9 331.502-9 1:1.000 1:2.000 50 x 50 500 x 5.000 25 a, b, c, d 331.502-9-d 1:500 1:2.000 50 x 50 250 x 250 6,25 (1),...(16 ) 331.502-(16) 1:200 1:2.000 50 x 50 100 x 100 1.0 1÷100 331.502-9-100 5.4.2. Chia mảnh bản đồ địa chính theo tọa độ địa lý Khi đo vẽ bản đồ địa chính trên khu vực rộng lớn có thể dùng phương pháp chia mảnh bản đồ theo tọa độ địa lý tương tự phương pháp chia mảnh bản đồ địa hình. Đây là cách chia mảnh bản đồ địa chính theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa chính ban hành năm 1991 của Tổng cục Quản lý ruộng đất. Trong thực tế đã có một số địa phương chia mảnh bản đồ địa chính tỷ lệ l:5.000 và l:2.000 khu vực đất nông nghiệp theo phương pháp này. Người làm công lác đo đạc địa chính cần hiểu rõ để khi cần thiết sẽ