Tổng hợp các phép chiếu bản đồ đã được sử dụng ở Việt Nam

0
467

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 được 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 đơnvị Grat (viết tắt là G, một vòng tròn bằng 400Grat). Kinh tuyến khởi đầu 0 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.

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, mỗ imúi 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 – 60Đ, 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 đất, lần lượt chiếu từng 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 l).

Hình 1: Phép chiếu Gauss

Như vậy phép chiếu Gauss đã biểu thị mặt cầu liên tục 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 cũng 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 vớikinh 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:

(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 gócGauss.- 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 thuộcmúi thứ 19, một phần quần đảo Trường Sa thuộc múi chiếu thứ 20

3. Phép chiếu UTM

Phép chiếu bản đồ UTM (Universal Transverse Mercator) cũng được thực hiện vớitâm 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 lớnhơn 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 2).

Hình 2. 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 phứctạp (vì trong một múi chiếu ở các vùng khác nhau hoặc khi xét trong một vùng độ biến dạng mang dấu âm dương khác nhau).

Nguồn: Giáo trình bản đồ địa chính, Nguyễn Thị Kim Hiệp, Vũ Thanh Thủy, Võ Quốc Việt,
Phan Đình Binh, Lê Văn Thơ, Xuất bản nông nghiệp Hà Nội

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here