Các phương pháp đo đạc trắc địa đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vị trí và thông tin không gian của các điểm trên mặt đất. Nhờ vào sự phát triển của công nghệ và các thiết bị đo đạc hiện đại, chúng ta có nhiều phương pháp đo đạc đa dạng và linh hoạt. Những phương pháp này cung cấp các công cụ và kỹ thuật cần thiết để thu thập, xử lý và hiển thị dữ liệu địa lý một cách chính xác và hiệu quả.

Phương pháp đo góc

Trong lĩnh vực trắc địa, phương pháp đo góc được phân thành hai loại: đo góc bằng và đo góc đứng. Máy kinh vĩ là dụng cụ chủ yếu được sử dụng để thực hiện các phép đo này. Xuất hiện lần đầu tại Anh vào năm 1970, máy kinh vĩ được thiết kế với các thành phần chính bao gồm ống kính, bộ phận định tâm và các bộ phận khác.

Phương pháp đo góc bằng 

Góc bằng ß được tạo thành bởi hai hướng OA và OB, đó là góc giữa hai mặt phẳng thẳng đứng chứa hai hướng đó. Để đo góc bằng, có hai phương pháp thường được sử dụng: đo đơn và đo vòng.

Phương pháp đo đơn có thể được thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Đặt máy kinh vĩ tại điểm O (định tâm và cân bằng).

Bước 2: Đặt giá trị bàn độ sao cho hướng mở đầu đạt được số lần đo mong muốn.

Bước 3: Cân chỉnh độ chính xác và đọc giá trị trên bàn độ ngang cùng với bộ đo cực nhỏ, sau đó ghi lại kết quả.

Bước 4: Thực hiện tính toán và kiểm tra kỹ lưỡng.

Phương pháp đo vòng (áp dụng khi có nhiều hướng cần đo hơn 2): Thông thường, chúng ta chọn một hướng làm hướng khởi đầu, sau đó thực hiện việc ngắm và xoay máy kinh vĩ theo chiều kim đồng hồ để đọc giá trị A là a1, B là b1,… Tiếp theo, sau khi hoàn thành phần đo thuận kính, đảo kính và quay máy ngược chiều kim đồng hồ để ngắm hướng C, sau đó đọc giá trị là c2,…

Phương pháp đo góc đứng

Góc đứng, hay còn được gọi là góc nghiêng, là góc được tạo bởi mặt phẳng ngang và hướng ngắm của một điểm cụ thể. Phương pháp đo góc đứng tương tự như đo góc ngang, tuy nhiên ở vị trí thuận kính, bạn sẽ ngắm điểm cần đo và đọc giá trị trên bàn độ đứng. Nguyên lý đo góc đứng sử dụng việc khắc độ trên một vành nằm trên mặt phẳng thẳng đứng.

Phương pháp đo dài

Trong trắc địa, độ dài là một trong ba đại lượng quan trọng để xác định vị trí không gian của các điểm trên mặt đất. Nó đóng vai trò cơ bản trong quá trình đo đạc. Để đo độ dài của một đoạn thẳng, có thể sử dụng hai phương pháp sau đây:

Đo độ dài trực tiếp

Phương pháp đo độ dài trực tiếp là quá trình đo mà dụng cụ đo được đặt trực tiếp và liên tục trên đoạn thẳng cần đo. Sử dụng các số liệu và dụng cụ đo, độ dài của đoạn thẳng có thể được xác định một cách chính xác.

Thực tế, trong trắc địa, phương pháp đo độ dài trực tiếp thường được thực hiện bằng cách sử dụng thước thép. Tuy nhiên, độ chính xác của việc đo bằng thước thép phụ thuộc vào độ co giãn của sợi thước, sự không đều của lực căng, và hiện tượng cong của thước trên mặt phẳng ngang.

Đo độ dài gián tiếp 

Phương pháp đo độ dài gián tiếp là quá trình đo mà sử dụng một số đại lượng khác để xác định độ dài của đoạn thẳng cần đo. Có nhiều phương pháp đo độ dài gián tiếp như sử dụng máy quang học, máy đo dài điện tử, công nghệ GPS, v.v.

Phương pháp đo cao 

Mục đích chính của việc xác định độ cao là để biểu diễn sự chênh lệch độ cao trên bản đồ. Trong khi đó, yêu cầu xác định độ cao tương đối giữa hai điểm chỉ có thể được thực hiện trong phạm vi millimet và centimet.

Nhiệm vụ của việc đo và vẽ bản đồ địa hình, lưới thủy chuẩn không chỉ dừng lại ở đó. Nó còn phục vụ cho nhiều mục đích khác như quan sát sự biến đổi độ cao của bề mặt trái đất, lập kế hoạch công trình thuỷ lợi và tưới tiêu, nghiên cứu khoa học. Vì vậy, cần phải đạt được độ chính xác cao và đầy đủ thông tin, áp dụng các phương pháp đo trong trắc địa một cách hiệu quả và tinh tế.

Trong công tác trắc địa, người ta thường sử dụng nhiều phương pháp đo độ cao khác nhau, bao gồm đo cao hình học, đo cao thủy tĩnh, đo cao lượng giác và đo cao bằng công nghệ GPS.

Phương pháp đo cao hình học

Phương pháp đo cao hình học là một trong các phương pháp đo đạc phổ biến trong trắc địa, thường được sử dụng để đo các mạng lưới độ cao quan trọng của quốc gia. Trong phương pháp này, máy thủy bình được sử dụng để thực hiện đo cao hình học.

Nguyên lý đo cao hình học bằng máy thủy bình là sử dụng tia ngắm nằm ngang, song song với trục của ống thủy dài, tức là song song với mặt thủy chuẩn đi qua điểm đo. Mục tiêu của phương pháp này là xác định hiệu số độ cao giữa hai điểm đo.

Có hai phương pháp để xác định độ chênh cao giữa hai điểm mia là:

Phương pháp “ Đo thủy chuẩn từ giữa”, đặt máy giữa 2 điểm

Phương pháp “Đo thuỷ chuẩn phía trước”, đặt máy tại 1 điểm và dựng mia 1 điểm

Phương pháp đo cao lượng giác

Phương pháp đo cao lượng giác dựa trên nguyên lý của hàm lượng giác trong tam giác, kết hợp với khoảng cách giữa hai điểm cần xác định chênh cao. Máy toàn đạc điện tử hoặc máy kinh vĩ thường được sử dụng để thực hiện phương pháp đo này.

Nguyên lý của phương pháp đo cao lượng giác là tận dụng mối quan hệ giữa các góc và độ dài trong tam giác, đặc biệt là sử dụng hàm lượng giác. Máy toàn đạc điện tử hoặc máy kinh vĩ được sử dụng để đo và ghi lại các góc và khoảng cách, từ đó tính toán và xác định chênh cao giữa hai điểm.

Phương pháp đo cao lượng giác là một trong những phương pháp chính xác và tiện lợi trong trắc địa để xác định chênh cao giữa các điểm. Máy toàn đạc điện tử và máy kinh vĩ là những công cụ quan trọng được sử dụng để thực hiện phương pháp này.