Đường đồng mức là một khái niệm quen thuộc trong công tác đo đạc địa hình mà kỹ sư nào cũng phải biết. Tuy nhiên, nếu bạn không phải người trong ngành thì chắc chắn sẽ không hiểu điều này. Vậy thì đường đồng mức là gì? Hãy cùng khám phá thông qua bài viết dưới đây nhé.
1. Đường đồng mức là gì?
Đường đồng mức là gì? Đường đồng mức là một đường trên bản đồ địa hình thể hiện các điểm có cùng độ cao so với mặt nước biển. Độ cao của các điểm trên đường đồng mức được xác định bằng cách so sánh với một mặt phẳng tham chiếu, thường là mực nước biển. Độ cao của các điểm giữa hai đường đồng mức liên tiếp được xác định bằng cách dùng tam giác đồng dạng hoặc nội suy tuyến tính. Đường đồng mức được dùng để biểu diễn hình dạng và độ dốc của địa hình một cách trực quan và chính xác. Đường đồng mức có thể được vẽ bằng tay hoặc bằng máy tính, dựa trên các
– Đường đồng mức không bao giờ cắt nhau, trừ khi có sự thay đổi đột ngột của độ cao như suối nước, thác nước, hay núi lửa.
– Đường đồng mức càng gần nhau thì độ dốc của địa hình càng lớn, và ngược lại.
– Đường đồng mức có hướng tùy theo hình dạng của địa hình. Đường đồng mức theo hình vòng cung bao quanh các điểm cao nhất gọi là đỉnh, và các điểm thấp nhất gọi là thung lũng. Đường đồng mức theo hình chữ V hoặc U chỉ ra sự tồn tại của các khe núi, suối nước, hay sông ngòi.
– Đường đồng mức có giá trị bằng nhau được gọi là đường đồng mức cơ bản, và được ghi chú trên bản đồ. Các giá trị khác được tính bằng cách cộng hoặc trừ với khoảng cách giữa hai đường đồng mức liền kề, gọi là sải độ cao.
Đường đồng mức có ý nghĩa quan trọng trong khảo sát, quy hoạch và thiết kế các công trình xây dựng, giao thông, thủy lợi, quốc phòng… Đường đồng mức giúp biểu diễn hình dạng và độ dốc của địa hình, từ đó có thể tính toán được diện tích, thể tích, chiều dài, chiều cao và các thông số khác của khu vực khảo sát.
2. Đặc điểm của đường đồng mức:
– Các điểm trên đường đồng mức có cùng giá trị cho một đặc tính cụ thể, như nhiệt độ, độ cao, áp suất, mặn, hay các đặc tính khác tùy thuộc vào ngữ cảnh.
– Đường đồng mức có thể là các đường cong hoặc các đường thẳng, tùy thuộc vào loại đặc tính và không gian được xem xét.
– Đường đồng mức có thể tạo thành một mạng lưới, với các đường đồng mức gần nhau tạo thành các vùng có giá trị tương tự.
– Đường đồng mức được sử dụng để biểu diễn thông tin và tạo ra các biểu đồ, bản đồ hoặc hình ảnh trực quan.
– Đường đồng mức thay đổi độ mật độ và phân bố dữ liệu, tùy thuộc vào biến đặc tính và mục tiêu của việc sử dụng.
– Đường đồng mức được sử dụng để phân tích, so sánh và dự đoán các mô hình hoặc xu hướng trong dữ liệu không gian.
– Đường đồng mức cung cấp thông tin về độ biến đổi, sự tương quan và mối quan hệ giữa các điểm trong không gian.
– Đường đồng mức được tạo ra thông qua các phương pháp đo lường và xác định giá trị cho đặc tính tại các điểm trong không gian.
3. Có những loại đường đồng mức nào?
Đường đồng mức có nhiều loại, tùy thuộc vào khoảng cao giữa hai đường liên tiếp và cách vẽ trên bản đồ. Có bốn loại chính là:
– Đường đồng mức cái: là đường được vẽ bằng nét liền đậm, thường có ghi mức chỉ số cao độ của các điểm trên đường. Ví dụ: 100m, 200m, 300m…
– Đường đồng mức con: là đường được vẽ bằng nét liền mảnh, không có ghi mức chỉ số. Cứ hai đường đồng mức cái liên tiếp chứa bốn đường đồng mức con.
– Đường đồng mức giữa 1/2: là đường được vẽ bằng nét liền mảnh, có ghi mức chỉ số bằng nửa của khoảng cao giữa hai đường đồng mức cái. Ví dụ: 150m, 250m, 350m…
– Đường đồng mức phụ: là đường được vẽ bằng nét đứt, thêm vào khi cần thiết để biểu diễn các chi tiết nhỏ của địa hình.
4. Xác định đường đồng mức:
4.1. Phương pháp xác định đường đồng mức:
Để xác định đường đồng mức chính xác nhất, ta có thể sử dụng các phương pháp sau:
– Phương pháp đồ thị: Ta vẽ đồ thị của hàm số hai biến trên mặt phẳng tọa độ Oxy, sau đó chọn một giá trị cụ thể cho hàm số và vẽ đường nối các điểm trên đồ thị có cùng giá trị đó. Đó chính là đường đồng mức của hàm số tại giá trị đã chọn. Có thể lặp lại quá trình này với nhiều giá trị khác nhau để được nhiều đường đồng mức khác nhau. Phương pháp này có ưu điểm là dễ hiểu và minh họa, nhưng có nhược điểm là khó vẽ chính xác và khó áp dụng cho các hàm số phức tạp.
– Phương pháp giải phương trình: Viết phương trình hàm số hai biến bằng một hằng số c, tức f(x,y) = c, sau đó giải phương trình này để tìm ra các điểm (x,y) thỏa mãn. Các điểm này sẽ nằm trên đường đồng mức của hàm số tại giá trị c. Lặp lại quá trình này với nhiều giá trị khác nhau của c để được nhiều đường đồng mức khác nhau. Phương pháp này có ưu điểm là chính xác và có thể áp dụng cho các hàm số phức tạp, nhưng có nhược điểm là khó giải và khó biểu diễn.
– Phương pháp vi phân: Ta tính toán gradient của hàm số hai biến, tức vectơ chỉ phương của hàm số tại mỗi điểm (x,y). Gradient này sẽ vuông góc với đường đồng mức của hàm số tại điểm đó. Do đó, có thể xác định hướng của đường đồng mức bằng cách vẽ một đường thẳng vuông góc với gradient tại mỗi điểm. Sau đó, nối các điểm có cùng giá trị của hàm số lại với nhau bằng các đoạn thẳng song song với các đường thẳng đã vẽ. Đó chính là các đường đồng mức của hàm số. Phương pháp này có ưu điểm là chính xác và có thể biểu diễn được các đường cong, nhưng có nhược điểm là khó tính toán và khó vẽ.
4.2. Các bước xác định đường đồng mức:
Cách bước xác định đường đồng mức là một trong những kỹ năng cơ bản của bản đồ địa hình. Để xác định đường đồng mức, ta cần thực hiện các bước sau:
– Bước 1: Xem kỹ thông tin về tỷ lệ bản đồ, khoảng cách giữa hai đường đồng mức liền kề và chiều cao của các điểm trên bản đồ. Những thông tin này giúp ta biết được mức độ chi tiết và chính xác của bản đồ, cũng như khả năng di chuyển trên địa hình.
– Bước 2: Quan sát các hình dạng của các đường đồng mức, nhận biết các loại địa hình như núi, thung lũng, suối, hồ, v.v. Các đường đồng mức càng gần nhau thì địa hình càng dốc, càng xa nhau thì càng bằng phẳng. Các đường đồng mức có hình vòng tròn hoặc ô van thì thể hiện các điểm cao nhất hoặc thấp nhất trên bản đồ. Các đường đồng mức có hình chữ V hoặc U thì thể hiện các suối hoặc thung lũng.
– Bước 3: Sử dụng công cụ như thước kẻ, la bàn hoặc GPS để xác định vị trí của mình trên bản đồ, so sánh với vị trí của các điểm có sẵn trên bản đồ. Từ vị trí của mình, ta có thể xác định được hướng và khoảng cách tới các điểm khác trên bản đồ, cũng như các điểm có cùng độ cao với mình.
– Bước 4: Vẽ các đường nối các điểm có cùng độ cao trên bản đồ để tạo thành các đường đồng mức. Có thể dùng các màu sắc khác nhau để phân biệt các mức cao khác nhau. Cần chú ý rằng các đường đồng mức không bao giờ giao nhau hoặc chia nhau.
5. Ứng dụng đường đồng mức trong việc khảo sát địa hình như thế nào?
– Định vị độ cao: Đường đồng mức độ cao được sử dụng trong định vị độ cao của các địa điểm trong địa hình. Bằng cách vẽ các đường đồng mức độ cao trên bản đồ, ta có thể xác định được độ cao tương đối của các điểm và phân tích sự thay đổi độ cao trong khu vực được khảo sát.
– Phân tích dòng nước: Đường đồng mức độ cao và đường đồng mức mực nước được sử dụng để phân tích và hiểu các đặc điểm của các dòng nước, như sông, suối, hồ, v.v. Bằng cách vẽ các đường đồng mức mực nước, ta có thể xác định được vùng lũ lụt, hệ thống dòng chảy và các khu vực thấp nằm ngập úng.
– Phân tích sự thay đổi địa hình: Đường đồng mức độ cao cũng được sử dụng để phân tích sự thay đổi địa hình trong thời gian. Bằng cách so sánh các bản đồ đường đồng mức độ cao từ các thời điểm khác nhau, ta có thể nhận ra sự diễn biến và biến đổi của địa hình theo thời gian.
– Xác định độ dốc: Đường đồng mức độ cao được sử dụng để xác định độ dốc của các khu vực trong địa hình. Bằng cách tính toán khoảng cách và chênh lệch độ cao giữa các đường đồng mức, ta có thể xác định được độ dốc và gradient của địa hình.
– Lập bản đồ và quy hoạch địa hình: Đường đồng mức cũng được sử dụng để lập bản đồ và quy hoạch địa hình. Bằng cách vẽ các đường đồng mức độ cao và đường đồng mức khác, ta có thể xác định được các khu vực đồng nhất về đặc tính địa hình và sử dụng thông tin này để lập bản đồ chi tiết và quy hoạch sử dụng đất.
