Tin Tức
Hướng dẫn cách đo cao độ bằng máy toàn đạc chính xác và chi tiết nhất
Trong lĩnh vực xây dựng, khảo sát địa hình hay thi công công trình, việc xác định chính xác độ cao (cao độ) là yếu tố then chốt để đảm bảo các cấu kiện được thi công đúng thiết kế, tránh sai lệch trong quá trình triển khai. Bên cạnh các thiết bị như máy thủy bình hay GNSS RTK, máy toàn đạc từ trước đến hiện nay vẫn luôn được sử dụng để thực hiện đo cao độ, nhờ vào sự tiện lợi, chính xác cao và tích hợp đa chức năng.
Bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn cách đo cao độ bằng máy toàn đạc, từ nguyên lý, quy trình thao tác đến các lưu ý cần thiết, dành cho người làm kỹ thuật, sinh viên hoặc kỹ sư trắc địa công trình.
1. Máy toàn đạc là gì?
Máy toàn đạc (total station) là thiết bị đo đạc điện tử đa chức năng, tích hợp giữa máy kinh vĩ điện tử và máy đo dài bằng sóng điện từ (EDM). Máy có khả năng đo góc, khoảng cách nghiêng, khoảng cách ngang, và cao độ (Z) một cách chính xác. Một số dòng máy hiện đại còn tích hợp GPS, phần mềm nội bộ, kết nối Bluetooth, WiFi và bộ nhớ lưu trữ.
Trong các công tác như đo vẽ bản đồ địa hình, bố trí điểm thiết kế, hay kiểm tra cao độ công trình, máy toàn đạc là công cụ không thể thiếu.
2. Nguyên lý đo cao độ bằng máy toàn đạc
Việc đo cao độ bằng máy toàn đạc dựa vào nguyên lý lượng giác và định luật tam giác vuông trong không gian ba chiều. Khi đo một điểm bằng máy toàn đạc, thiết bị sẽ thu được các thông số:
- Khoảng cách nghiêng (slope distance): Từ máy đến điểm đo.
- Góc đứng (zenith hoặc vertical angle).
- Cao độ máy (hiệu chỉnh từ điểm đặt máy).
- Chiều cao gương (prism height).
Từ đó, máy sẽ tính ra chênh cao từ điểm đặt máy đến điểm ngắm, và suy ra cao độ điểm cần đo theo công thức:
Cao độ điểm = Cao độ máy + (Khoảng cách nghiêng × Cos(Góc đứng)) – Chiều cao gương
Hoặc máy sẽ tự động hiển thị cao độ nếu đã khai báo đầy đủ thông số đầu vào.
3. Chuẩn bị trước khi đo cao độ bằng máy toàn đạc
Để quá trình đo đạt hiệu quả và độ chính xác cao, cần chuẩn bị kỹ các bước sau:
Chuẩn bị thiết bị
- Máy toàn đạc (Leica, Topcon, Nikon, Sokkia,…).
- Gương (prism) hoặc mini prism.
- Chân máy + giá đỡ gương.
Xác định điểm mốc chuẩn
Phải có mốc tọa độ và cao độ chuẩn (gọi là điểm Base hoặc BM – Benchmark), thường là điểm đã được đo bằng máy thủy chuẩn hoặc GPS.
Kiểm tra và hiệu chuẩn máy
- Kiểm tra bọt thủy, hiệu chỉnh nếu lệch.
- Đảm bảo pin đầy, bộ nhớ trống.
- Kiểm tra tia laser và độ chính xác đo góc, đo cạnh.
4. Quy trình đo cao độ bằng máy toàn đạc
Dưới đây là quy trình chi tiết, áp dụng cho hầu hết các dòng máy toàn đạc hiện nay:
Bước 1: Đặt máy và cân bằng
- Đặt máy toàn đạc tại vị trí cố định (điểm mốc hoặc điểm đo giả định).
- Cân bằng bọt thủy tròn và bọt thủy dài bằng ốc cân.
- Nhập tọa độ và cao độ máy nếu điểm đó là mốc chuẩn, hoặc giữ cao độ = 0 nếu chưa biết.
Bước 2: Khai báo chiều cao máy và gương
- Đo và nhập chiều cao máy (Instrument Height): từ mặt đất đến tâm ống kính máy.
- Đo và nhập chiều cao gương (Prism Height): từ mặt đất đến tâm gương.
Bước 3: Định hướng (Backsight)
- Quay máy ngắm về điểm mốc chuẩn đã biết tọa độ và cao độ.
- Nhập tọa độ và cao độ điểm này để máy tính toán hướng và chênh cao.
Bước 4: Tiến hành đo điểm
- Dựng gương tại điểm cần đo.
- Ngắm chính xác vào tâm gương.
- Bấm đo – máy sẽ hiển thị:
- Khoảng cách.
- Góc.
- Cao độ điểm đo (nếu đã khai báo đầy đủ).
- Lưu dữ liệu hoặc ghi lại tùy theo yêu cầu.
Bước 5: Lặp lại cho các điểm khác
Di chuyển gương đến các vị trí khác và tiếp tục đo. Nếu máy đã định hướng tốt, việc đo cao độ các điểm khác chỉ cần thực hiện ngắm và bấm đo.
5. Một số mẹo giúp đo cao độ chính xác hơn
- Sử dụng gương đúng chiều cao và không nghiêng.
- Đặt máy tại vị trí bằng phẳng, chắc chắn, tránh rung lắc.
- Hiệu chỉnh lại máy nếu có hiện tượng lệch góc hoặc sai số bất thường.
- Trong các khu vực có địa hình dốc, nên bố trí máy sao cho tầm nhìn tốt nhất và không bị che khuất.
- Luôn đo lại ít nhất 1 lần để đối chiếu kết quả và kiểm tra sai số.
6. Ưu điểm khi đo cao độ bằng máy toàn đạc
Việc đo cao độ bằng máy toàn đạc có nhiều ưu điểm vượt trội so với các thiết bị truyền thống như máy thủy bình:
Đo được cả tọa độ và cao độ trong một lần
Chỉ cần một thao tác đo, máy có thể xác định đầy đủ tọa độ (X, Y) và cao độ (Z), giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
Linh hoạt địa hình
Máy toàn đạc có thể đo cao độ ở các địa hình dốc, nhiều chướng ngại vật, hoặc trong khu vực đô thị đông đúc mà máy thủy bình khó tiếp cận.
Lưu trữ và xuất dữ liệu số
Dữ liệu đo được lưu trữ trong bộ nhớ và có thể xuất sang máy tính để xử lý trên phần mềm CAD, GIS hoặc phần mềm khảo sát địa hình.
Tích hợp phần mềm nội bộ
Nhiều dòng máy hiện đại hỗ trợ phần mềm onboard giúp tính cao độ, diện tích, thể tích, và cả bù chênh cao trực tiếp trên máy.
7. Một số dòng máy toàn đạc phổ biến dùng đo cao độ
- Leica TS03/TS07/TS10: Giao diện thân thiện, đo cao độ cực kỳ chính xác, xuất dữ liệu nhanh.
- Topcon GM-50: Giá hợp lý, tích hợp phần mềm đo cao độ.
- Sokkia CX-65: Bền, dễ sử dụng, có phần mềm onboard hỗ trợ tính cao độ.
- Nikon K Series: Nhỏ gọn, phù hợp đo cao độ ngoài công trình hẹp.
8. Địa chỉ mua máy trắc địa chính hãng, uy tín
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ CHC MIỀN NAM
Chuyên cung cấp các thiết bị trắc địa chất lượng cao với dịch vụ hậu mãi tốt. Đơn vị uy tín với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp máy RTK và các thiết bị GPS.
Địa chỉ: 71 Trường Sơn, Phường Tân Sơn Hòa, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Điện thoại: 0965 68 68 69 – 0984 12 08 18
Email: chcmiennamvn@gmail.com
Website: chcnav.vn
9. Kết luận
Đo cao độ bằng máy toàn đạc là phương pháp hiện đại, chính xác và hiệu quả nhất hiện nay trong các công tác khảo sát, thi công và định vị công trình. Với sự hỗ trợ của công nghệ và phần mềm nội bộ, kỹ sư có thể nhanh chóng xác định cao độ địa hình, kiểm tra chênh lệch và đảm bảo thi công đúng chuẩn kỹ thuật.
