Các phân ngành của trắc địa

Trắc địa cao cấp (Geodesy): nghiên cứu việc đo vẽ bản đồ một khu vực rộng lớn trên toàn bộ quả đất - VD: bản đồ một huyện, một tỉnh, bản đồ toàn quốc… Vì khu vực đo vẽ rộng lớn nên phải xét đến độ cong của quả đất, mọi công tác đo vẽ tính toán phải được thực hiện trên mặt cầu. Trắc địa cao cấp phục vụ cho các mục đích như lập lưới khống chế, theo dõi sự dịch chuyển của vỏ quả đất, tiến hành đo thiên văn, trọng lực.

Trắc địa phổ thông hay trắc địa bản đồ (Surveying and Maping): đo vẽ bản đồ địa hình phục vụ cho dân dụng (công tác địa chính, quy hoạch xây dựng...) và quân sự. Nghiên cứu việc đo vẽ bản đồ một khu vực nhỏ trên mặt đất - VD: khu vực xây dựng công trình thủy lợi, cầu đường, nhà cửa… Vì khu vực đo vẽ rất nhỏ so với toàn bộ quả đất nên có thể coi mặt đất là một mặt phẳng, mọi công tác đo đạc tính toán sẽ đơn giản hơn.

Các công tác trắc địa phổ thông: 

- Đo đoạn thẳng và đo góc giữa các điểm trên mặt đất.

- Xử lý các kết quả đo đạc.

- Thành lập các bản đồ, bình đồ, mặt cắt.

- Sử dụng các kết quả đo đạc, các tài liệu, bình đồ, bản đồ, mặt cắt để giải quyết các nhiệm vụ khác nhau (thiết kế các ranh giới sử dụng đất, thiết kế các kênh đào tưới tiêu, dân cư và đường sá…).

Trắc địa công trình: khảo sát thiết kế công trình, thi công và giám sát thi công xây dựng, quan trắc chuyển vị và biến dạng của các công trình và nền móng công trình trong toàn bộ tuổi đời của công trình. Công cụ đo chủ yếu bằng các loại máy trắc đạc thông thường: máy kinh vĩ, máy thủy bình, máy dọi laser, máy toàn đạc điện tử,...

Trắc địa mỏ: Giải quyết các vấn đề khi bố trí, đo đạc để xây dựng các công trình ngầm, hầm mỏ.

Viễn thám (Remote Sensing): là môn khoa học nghiên cứu việc đo đạc, thu thập thông tin về một đối tượng, sự vật bằng cách sử dụng thiết bị đo qua tác động một cách gián tiếp, ví dụ như qua các bước sóng ánh sáng, với đối tượng nghiên cứu.

Viễn thám không chỉ tìm hiểu bề mặt của Trái Đất hay các hành tinh mà nó còn có thể thăm dò được cả trong các lớp sâu bên trong các hành tinh. Trên Trái Đất, người ta có thể sử dụng máy bay dân dụng, chuyên dụng hay các vệ tinh nhân tạo để thu phát các ảnh viễn thám. Ảnh viễn thám có thể được lưu theo các kênh ảnh đơn (trắng đen) ở dạng số trong máy tính hoặc các kênh ảnh được tổ hợp (ảnh màu) hoặc có thể in ra giấy, tùy theo mục đích người sử dụng. Ảnh viễn thám là công cụ đắc lực phục vụ cho ngành bản đồ, thành lập các loại bản đồ địa hình và bản đồ chuyên đề ở nhiều tỉ lệ khác nhau.

• Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (Global Navigation Satellite System - GNSS): là tên dùng chung cho các hệ thống định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh như: GPS (Hoa Kỳ), Galileo (Liên minh châu Âu), GLONASS (Liên bang Nga), Bắc Đẩu (Trung Quốc) và IRNSS (Ấn Độ).

Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System): được thiết kế và quản lý bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, nhưng chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi người trên thế giới sử dụng nó miễn phí, bất kể quốc tịch nào. Trong cùng một thời điểm, ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó. Hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ là hệ dẫn đường dựa trên một mạng lưới 24 quả vệ tinh được Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đặt trên quỹ đạo không gian. Chúng cách mặt đất 20.200 km, bán kính quỹ đạo 26.600 km. Chúng chuyển động ổn định và quay hai vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ với vận tốc 7 nghìn dặm một giờ.

Hệ thống định vị toàn cầu GLONASS (Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) của Liên bang Nga, hệ chính thức được đưa vào sử dụng vào ngày 24 tháng 9 năm 1993. Các vệ tinh của hệ GLONASS liên tục phóng ra các tín hiệu định vị theo 2 dạng: tín hiệu định vị chính xác chuẩn (Ch) ở tần số L1 (1,6 GHz) và tín hiệu định vị chính xác cao (C) ở tần số L1 và L2 (1,2 GHz). Thông tin, cung cấp bởi tín hiệu định vị Сh, mở cho tất cả người dùng trên nền toàn cầu và liên tục và đảm bảo khi dùng máy thu GLONASS. Để xác định các tọa độ không gian và thời gian chính xác cần nhận và xử lý các tín hiệu định vị từ không ít hơn 4 vệ tinh GLONASS. Khi nhận các tín hiệu sóng định vị GLONASS máy thu, dùng các phương pháp kỹ thuật sóng đã biết, đo các độ dài đến các vệ tinh nhìn thấy và đo các vận tốc chuyển động của chúng. Nền của Hệ thống GLONASS là 24 vệ tinh, chuyển động trên bề mặt Quả Đất theo 3 mặt quỹ đạo với góc nghiêng 64,8° và độ cao 19100 km. 

Hệ thống định vị toàn cầu Galileo được xây dựng bởi Liên minh Châu Âu. Hệ thống định vị Galileo được đặt theo tên của nhà thiên văn học người Ý Galileo Galilei nhằm tưởng nhớ những đóng góp của ông. Các vệ tinh của hệ thống bay  quỹ đạo có độ cao hơn 23.000 km. Hai vệ tinh đầu tiên đã được đưa lên không gian vào năm 2011, vệ tinh thứ 3 và thứ 4 được bổ sung vào hệ thống vào năm 2013. Dự định hệ thống Galileo sẽ có hơn 30 vệ tinh đến năm 2020 với kinh phí lên đến 20 tỉ euro. Mục tiêu của hệ thống định vị Galileo là sẽ có độ chính xác hơn hẳn GPS của Mỹ hoặc hệ thống Bắc Đẩu của Trung Quốc. Trong tầm nhìn không xa, hệ thống Galileo không chỉ phục vụ cho các mục đích dân sự mà còn là một công cụ chiến lược của quân đội các nước châu Âu.

Hệ thống định vị Bắc Đẩu là một dự án của Trung Quốc phát triển một hệ thống vệ tinh định vị độc lập. Tên gọi này có thể đề cập một hoặc cả hai thế hế hệ thống định vị của Trung Quốc. Hệ thống Bắc Đẩu 1 gồm 3 vệ tinh và đã được cung cấp dịch vụ định hướng chủ yếu cho các khách hàng ở Trung Quốc và từ các vùng lân cận từ năm 2000. Thế hệ thứ hai được gọi là Compass hay Bắc Đẩu 2, sẽ là một hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu bao gồm 35 vệ tinh, vẫn còn đang được hoàn chỉnh. Nó đã hoạt động trong phạm vi toàn Trung Quốc trong tháng 12 năm 2011. Theo kế hoạch hệ thống sẽ cung cấp dịch vụ cho khách hàng trong khu vực châu Á-Thái Bình Dương vào năm 2012 và các hệ thống toàn cầu sẽ được hoàn thành vào năm 2020, sau khi sở hữu 35 vệ tinh. Hệ thống Bắc Đẩu cho phép người sử dụng định vị chính xác trong phạm vi 10 m, đo tốc độ từ 200 cm/giây trở lên và cung cấp thông tin về thời gian với sai số chỉ là 2 phần trăm triệu giây.

Hệ thống vệ tinh định vị khu vực Ấn Độ (- The Indian Regional Navigation Satellite Systemđược đặt dưới s kiểm soát chặt ch của chính phủ Ấn Độ. Hệ thống IRNSS phục vụ mục tiêu cung cấp vị trí và thông tin chính xác về địa điểm trên phạm vi toàn quốc và ở khu vực cách biên giới Ấn Độ 1.500 km.  Độ chính xáđịnh vị điểm trên đất liền khu vực Nam Á là 10 m và trên biển Ấn Độ Dương là 20 m. Hệ thống IRNSS sẽ có bảy vệ tinh, trong đó bốn đã được phóng lên quỹ đạo. Hệ thống dự kiến sẽ hoạt động từ năm 2016 trở đi và sẽ cung cấp dịch vụ dân dụng lẫn quân sự.

Hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Information System): là chuyên ngành về phần mềm và cơ sở dữ liệu địa lý (công nghệ thông tin).

Chế tạo máy, thiết bị đo vẽ: nghiên cứu chế tạo các loại máy đo vẽ ngoại nghiệp và nội nghiệp. Các loại máy trắc đạc thông thường như: máy thủy bình, máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử, máy GPS...

Thiết kế phần mềm xử lý số liệu trắc địa: xây dựng các phần mềm để xử lý, tích hợp, quản lý và khai thác số liệu trắc địa.

Comments