Máy đo trắc địa là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực định vị và đo đạc. Được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, xây dựng, khai thác tài nguyên và nghiên cứu khoa học, máy đo trắc địa giúp xác định và ghi nhận các thông tin về tọa độ, khoảng cách, góc đo và độ cao của các điểm trên mặt đất. Hãy cùng khám phá sự đa dạng và ứng dụng của máy đo trắc địa trong các lĩnh vực khác nhau qua bài viết sau đây.

Ứng dụng của máy đo trắc địa

Mặc dù mỗi loại máy có ứng dụng riêng biệt, nhưng chung quy chúng đều được sử dụng trong các công việc sau đây:

1. Trắc địa bản đồ: Được sử dụng để đo và vẽ các loại bản đồ phục vụ cho nhu cầu dân dụng, bao gồm bản đồ địa chính, bản đồ địa hình, xây dựng hoặc quân sự.

2. Trắc địa công trình: Sử dụng để khảo sát và thiết kế công trình, chuyển bản vẽ thiết kế vào thực tế, hỗ trợ quá trình thi công và giám sát xây dựng công trình theo bản vẽ thiết kế.

3. Trắc địa mỏ: Được dùng để đo và vẽ các bản đồ phục vụ cho hoạt động khai thác mỏ.

4. Trắc địa cao cấp: Được sử dụng để thực hiện đo đạc trên quy mô toàn cầu, có tính chính xác cao và độ phân giải tốt.

Tổng hợp các loại máy đo trắc địa phổ biến

Máy thủy bình

Máy thủy bình là một trong những loại máy móc đầu tiên được sử dụng trong công tác trắc địa. Chức năng chính của nó là thực hiện các phép đo cao hình học bằng nguyên lý tia ngắm nằm ngang, trong đó tia ngắm này song song với mực nước biển.

Máy thủy bình ra đời nhằm phục vụ cho việc thiết lập giá trị độ cao vật lý, tính toán sự chênh lệch độ cao giữa các điểm địa hình, địa vật hoặc đo độ bằng của địa hình, thay thế các phương pháp làm thủ công truyền thống trong quá khứ.

Máy thủy bình được thiết kế với hệ thống tự động cân bằng và bù trừ sai số, giúp tia ngắm nằm ngang song song với mặt thủy chuẩn. Điều này đồng nghĩa với việc người dùng chỉ cần cân bằng sơ bộ bọt thủy, hệ thống sẽ tự động bù trừ sai số và cập nhật kết quả đo đạc một cách nhanh chóng.

Máy thủy bình thường được sử dụng rộng rãi trong việc dẫn truyền độ cao, xây dựng lưới độ cao trong lĩnh vực trắc địa và địa chính. Ngoài ra, máy này còn được ứng dụng nhiều trong công tác đo đạc độ cao của các điểm, quan trắc lún công trình và san lấp mặt bằng trong ngành xây dựng.

Máy kinh vỹ

Cùng với máy thủy bình, máy kinh vỹ cũng là một loại máy được nghiên cứu và áp dụng sớm nhất trong lĩnh vực trắc địa. Nó là công cụ mà các kỹ sư trắc địa sử dụng để đo các góc trong không gian, bao gồm cả góc ngang và góc đứng. Máy kinh vỹ có vai trò quan trọng trong công tác đo đạc khảo sát, xây dựng hệ thống lưới kiểm soát và trong quá trình thi công xây dựng, xác định trục thẳng của công trình, và xác định độ thẳng đứng của các cấu trúc và công trình.

Trước khi khoa học kỹ thuật phát triển, các loại máy kinh vỹ chủ yếu được sản xuất bằng công nghệ chế tạo thủ công với hai yếu tố chính là cơ học và hình học. Khi đó, máy kinh vỹ được gọi là máy kinh vỹ quang cơ. Người sử dụng phải đọc kết quả đo của máy bằng mắt, dẫn đến khả năng sai số cao. Tuy nhiên, hiện nay, với sự phát triển của công nghệ và khoa học, máy kinh vỹ quang cơ đã được cải tiến.

Bằng việc tích hợp bộ xử lý điện tử và công nghệ mã hóa bàn đo, các máy kinh vỹ đã được cải tiến và gọi chung là máy kinh vỹ điện tử. Tính nguyên lý và chức năng sử dụng vẫn như trước, nhưng thay vì phải đọc kết quả đo bằng mắt, máy kinh vỹ điện tử hiển thị kết quả trực tiếp trên màn hình LCD. Điều này giúp người dùng tránh sai số trong quá trình đo đạc.

Máy toàn đạc điện tử

Máy toàn đạc điện tử là một thiết bị quang học điện tử đa năng, được sử dụng để khảo sát và xây dựng công trình. Nó có khả năng đo góc, đo tọa độ và đo khoảng cách. Về nguyên lý cấu tạo, máy toàn đạc điện tử thực chất là một máy kinh vỹ kết hợp với bộ phận đo xa điện tử (EDM). Kết quả đo được hiển thị trên màn hình LCD. Hiện nay, có một số loại máy toàn đạc điện tử còn có chức năng quét laser để đo đạc toàn bộ khu vực và tạo mô hình 3D để tiến hành tính toán.

Thiết bị này được ứng dụng trong các công tác đo đạc địa chính, khảo sát địa hình và trong xây dựng dân dụng như nhà cao tầng và cầu đường giao thông.

Máy cân bằng laser xoay

Máy cân bằng Laser xoay là loại máy sử dụng chùm tia laser để thực hiện quét ngang và quét dọc trên một vật hoặc khu vực thi công. Điều này giúp xác định các điểm cân bằng, đường thẳng hoặc đường ngang vuông góc một cách chính xác và nhanh chóng.

Với máy này, các thợ xây dựng và thợ làm nội thất có thể thực hiện đo đạc một cách nhanh chóng và đảm bảo tính chính xác trong công việc của họ. Máy phù hợp cho cả công việc trong nhà và ngoài trời.

Máy cân bằng Laser xoay thường được sử dụng trong các tác vụ sau:

1. Thi công cơ điện: Máy được áp dụng để dẫn dây, lắp đèn, lắp ống dẫn nước, hệ thống điều hòa nhiệt độ,…

2. Trong việc ốp lát: Máy được sử dụng cho sân, tường, sàn.

3. Thi công các phần thô kết cấu: Máy được áp dụng để căn chỉnh hàng thẳng, dựng cột, vách, xây tường.

4. Trắc đạc, xác định tim mốc: Máy được sử dụng để đo cốt công trình, xác định vị trí các tim cọc, móng và cột.

5. Sử dụng trong hoàn thiện công trình: Máy được sử dụng để căn chỉnh khi thực hiện các công việc như trang trí nội thất (lắp đặt tủ kệ, treo tranh trang trí, treo rèm cửa,…), thi công hệ thống điện nước, lắp đặt cửa chính, cửa sổ,…

6. Phục vụ công tác giám sát, kiểm tra và quản lý chất lượng công trình: Máy giúp kiểm tra độ cao thi công của dầm, sàn,… Kiểm tra tính thẳng hàng của các cấu kiện chịu lực cũng như kiểm soát tọa độ tim mốc của công trình trong quá trình thi công.

Thiết bị định vị vệ tinh GPS, GNSS

Thiết bị này sử dụng hệ thống định vị vệ tinh để thực hiện các đo đạc. Nguyên lý hoạt động của nó là: Trong cùng một thời điểm, tại một vị trí trên mặt đất, nếu có thông tin về khoảng cách đến ít nhất ba vệ tinh, thiết bị sẽ tính toán được tọa độ của vị trí đó.

Kể từ khi các thiết bị định vị vệ tinh xuất hiện, công việc xác định tọa độ điểm đã trở nên nhanh chóng, thuận tiện hơn và giảm thiểu rủi ro tai nạn nghề nghiệp, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác.

Thiết bị bay không người lái

Đây là một loại thiết bị mới được áp dụng trong lĩnh vực trắc địa trong những năm gần đây. Thiết bị này sử dụng các thiết bị bay trang bị camera có độ phân giải cao, kết hợp với bộ thu GNSS D-RTK 2 để thực hiện các đo đạc. Sau đó, thông qua việc sử dụng các phần mềm chuyên dụng, nó tạo ra mô hình 2D, 3D của khu vực cần đo.

Đây là xu hướng mới trong lĩnh vực trắc địa do mang lại nhiều lợi ích so với các thiết bị đo đạc truyền thống trước đây. Nó cho phép đo đạc nhanh chóng hơn và giúp người dùng tiết kiệm chi phí. Hơn nữa, nó giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động một cách tối đa khi sử dụng các phương pháp đo đạc truyền thống trong những môi trường làm việc nguy hiểm.