Khảo sát địa hình là bước quan trọng trước khi triển khai quy hoạch, thiết kế và thi công công trình. Kết quả khảo sát giúp xác định hình dạng bề mặt đất, vị trí các công trình hiện hữu, cao độ địa hình và những yếu tố có ảnh hưởng đến phương án xây dựng. Để bảo đảm dữ liệu có thể sử dụng trong thiết kế, đơn vị đo đạc cần thực hiện đầy đủ các bước từ chuẩn bị hồ sơ, thiết lập hệ thống khống chế, đo đạc ngoài thực địa đến xử lý và kiểm tra kết quả.
Trong quá trình khảo sát, kỹ sư có thể sử dụng nhiều thiết bị tùy theo đặc điểm khu vực và yêu cầu độ chính xác, chẳng hạn như máy toàn đạc điện tử, máy thủy bình và máy RTK. Mỗi thiết bị đảm nhiệm những công việc khác nhau, vì vậy cần lựa chọn phương pháp đo phù hợp với nhiệm vụ khảo sát.
Trước khi triển khai đo đạc, cần xác định rõ mục tiêu khảo sát và loại dữ liệu mà công trình cần sử dụng. Đây là cơ sở để lựa chọn phương pháp đo, thiết bị, mật độ điểm đo và phương án xử lý số liệu.
Dữ liệu địa hình cung cấp thông tin về hiện trạng mặt đất, giúp đơn vị thiết kế đánh giá điều kiện xây dựng và bố trí các hạng mục công trình phù hợp.
Các mục đích phổ biến gồm:
Tùy phạm vi dự án, dữ liệu khảo sát có thể bao gồm các nhóm thông tin sau:
Việc xác định đúng các thông tin cần thu thập ngay từ đầu giúp hạn chế tình trạng thiếu dữ liệu, phải quay lại hiện trường đo bổ sung hoặc chỉnh sửa bản vẽ nhiều lần.
Quy trình khảo sát địa hình cần được tổ chức theo trình tự rõ ràng để dữ liệu ngoài thực địa có thể liên kết chính xác với công tác xử lý nội nghiệp. Đối với khảo sát địa hình phục vụ xây dựng, trình tự cụ thể phải căn cứ vào nhiệm vụ khảo sát, phương án kỹ thuật được phê duyệt và yêu cầu của từng dự án.
Trước khi đưa thiết bị ra hiện trường, đơn vị khảo sát cần làm rõ mục tiêu công việc, phạm vi đo và yêu cầu đầu ra. Công tác chuẩn bị càng đầy đủ thì quá trình triển khai càng thuận lợi.
Các công việc chính gồm:
Ở bước này, cần đặc biệt chú ý đến hệ tọa độ và hệ cao độ. Nếu sử dụng sai thông số hệ quy chiếu hoặc không thống nhất với hồ sơ thiết kế, dữ liệu đo có thể bị lệch vị trí hoặc không phù hợp để đưa vào bản vẽ.
Sau khi thu thập tài liệu, kỹ sư cần trực tiếp kiểm tra khu vực khảo sát để đánh giá điều kiện địa hình, khả năng bố trí thiết bị và mức độ thuận lợi khi thu thập dữ liệu.
Nội dung khảo sát sơ bộ thường bao gồm:
Ví dụ, tại khu đất rộng và tương đối thông thoáng, máy RTK Hi-Target có thể giúp thu thập nhanh tọa độ các điểm chi tiết. Ngược lại, trong khu vực có nhà cao tầng hoặc cây cối che khuất, máy toàn đạc điện tử có thể phù hợp hơn ở những vị trí cần đo mà tín hiệu vệ tinh không ổn định.
Lưới khống chế là cơ sở để xác định tọa độ và cao độ của các điểm đo chi tiết. Nếu hệ thống khống chế không bảo đảm độ chính xác hoặc không được kiểm tra đầy đủ, sai số có thể ảnh hưởng đến toàn bộ sản phẩm khảo sát.
Tùy quy mô và yêu cầu kỹ thuật, công tác này có thể bao gồm:
Trong thực tế, GNSS RTK có thể được dùng để xác định tọa độ điểm khống chế khi điều kiện đo và phương án kỹ thuật cho phép. Máy toàn đạc điện tử có thể được sử dụng để phát triển lưới hoặc đo nối các điểm, trong khi máy thủy bình phục vụ truyền và kiểm tra cao độ khi cần độ chính xác phù hợp với yêu cầu công trình.
Không nên mặc định mọi công trình đều sử dụng chung một cấp lưới hoặc phương pháp đo. Cấu hình lưới, số lượng điểm và tiêu chuẩn sai số cần được xác định theo nhiệm vụ khảo sát cụ thể.
Sau khi hoàn thành hệ thống khống chế, kỹ sư tiến hành thu thập dữ liệu chi tiết trên toàn bộ phạm vi khảo sát. Đây là bước trực tiếp tạo ra dữ liệu đầu vào để thành lập bản đồ địa hình.
Các nội dung cần thực hiện gồm:
Mật độ điểm đo không nên được áp dụng máy móc cho toàn bộ khu vực. Khu đất bằng phẳng có thể cần ít điểm hơn khu vực có nhiều gờ dốc, rãnh sâu hoặc địa vật phức tạp. Quan trọng nhất là các điểm đo phải phản ánh được hình dạng thực tế của địa hình và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
Đối với công trình dạng tuyến hoặc công trình yêu cầu kiểm soát cao độ theo hướng xác định, đo mặt cắt là một nội dung quan trọng. Kết quả đo giúp thể hiện sự thay đổi địa hình theo chiều dài tuyến và theo phương ngang.
Công tác đo mặt cắt thường bao gồm:
Khoảng cách giữa các mặt cắt và số lượng điểm trên mỗi mặt cắt phụ thuộc vào loại công trình, địa hình và yêu cầu thiết kế. Không nên sử dụng một khoảng cách cố định cho mọi dự án nếu chưa xác định nhiệm vụ kỹ thuật.
Sau khi hoàn thành các đợt đo chính, đội khảo sát cần rà soát dữ liệu để phát hiện những khu vực chưa đủ thông tin hoặc có dấu hiệu bất thường. Việc kiểm tra ngay tại hiện trường thường tiết kiệm thời gian hơn so với phát hiện thiếu sót sau khi đã hoàn tất bản vẽ.
Những nội dung cần kiểm tra gồm:
Khi dữ liệu thực địa đã được kiểm tra, kỹ sư chuyển sang công tác nội nghiệp để tổ chức dữ liệu, kiểm tra tính thống nhất và xây dựng sản phẩm khảo sát theo yêu cầu.
Quá trình xử lý thường bao gồm:
Đường đồng mức cần được kiểm tra để bảo đảm thể hiện hợp lý hình dạng bề mặt. Nếu dữ liệu điểm quá thưa hoặc thiếu đường gãy địa hình, mô hình có thể không phản ánh đúng các vị trí thay đổi cao độ. Khi đó, cần xem xét bổ sung dữ liệu thay vì chỉ chỉnh sửa hình thức bản vẽ.
Trước khi bàn giao, đơn vị khảo sát cần đối chiếu sản phẩm hoàn thiện với nhiệm vụ khảo sát và các yêu cầu kỹ thuật đã thống nhất. Hồ sơ chỉ nên được bàn giao sau khi các nội dung kiểm tra cần thiết đã được thực hiện.
Các công việc chính gồm:
Thành phần hồ sơ cuối cùng phụ thuộc vào mục đích khảo sát. Một dự án thành lập bản đồ địa hình có thể cần các tệp bản vẽ và dữ liệu điểm, trong khi công trình tuyến có thể yêu cầu thêm hồ sơ mặt cắt, bảng tọa độ và các tài liệu chuyên môn khác.
Lựa chọn thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến phương pháp đo, tiến độ triển khai và khả năng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật. Trên thực tế, nhiều dự án cần kết hợp các thiết bị thay vì chỉ sử dụng một loại máy cho toàn bộ công việc.
GNSS RTK sử dụng tín hiệu vệ tinh kết hợp dữ liệu hiệu chỉnh để xác định tọa độ với độ chính xác phù hợp cho nhiều công việc đo đạc. Thiết bị thường phát huy hiệu quả ở khu vực có điều kiện thu tín hiệu vệ tinh thuận lợi.
Máy RTK có thể được sử dụng để:
Khi chọn máy, cần quan tâm đến khả năng thu tín hiệu vệ tinh, phương thức kết nối trạm CORS hoặc trạm Base, phần mềm đo, khả năng xuất dữ liệu và điều kiện bảo hành, hỗ trợ kỹ thuật.
Bạn có thể tham khảo máy GNSS RTK để lựa chọn thiết bị theo nhu cầu đo đạc thực tế.
Máy toàn đạc điện tử đo góc và khoảng cách để xác định tọa độ các điểm. Thiết bị phù hợp với những khu vực cần đo chi tiết, có nhiều vật cản hoặc cần triển khai đo theo lưới khống chế đã thiết lập.
Các ứng dụng chính gồm:
Để bảo đảm kết quả, người đo cần kiểm tra định tâm, cân bằng máy, định hướng, hằng số gương và các thông số liên quan trước khi thực hiện phép đo.
Máy thủy bình được sử dụng để xác định chênh lệch độ cao giữa các điểm thông qua mia và đường ngắm ngang. Thiết bị thường xuất hiện trong các công việc cần kiểm soát cao độ.
Một số ứng dụng phổ biến gồm:
Việc lựa chọn máy quang học hay máy thủy bình điện tử phụ thuộc vào yêu cầu độ chính xác, điều kiện làm việc và phương án khảo sát.
Đối với khu vực rộng hoặc địa hình phức tạp, thiết bị bay không người lái và công nghệ quét có thể hỗ trợ thu thập dữ liệu trên diện tích lớn. Các phương pháp này tạo ra nguồn dữ liệu bổ sung cho công tác thành lập bản đồ và mô hình địa hình.
Tùy cấu hình, phương pháp có thể phục vụ:
Cần phân biệt mô hình bề mặt với mô hình địa hình mặt đất. Ở khu vực có cây cối hoặc công trình che phủ, dữ liệu ảnh hoặc quét có thể phản ánh cả các vật thể trên mặt đất. Muốn xác định địa hình nền, cần có phương pháp xử lý và kiểm tra phù hợp.
Độ chính xác của bản đồ không chỉ phụ thuộc vào thông số thiết bị mà còn liên quan đến hệ thống khống chế, phương pháp đo, cách tổ chức dữ liệu và quá trình kiểm tra. Vì vậy, cần kiểm soát chất lượng xuyên suốt từ ngoài thực địa đến khi hoàn thành bản vẽ.
Để hạn chế sai số, đơn vị khảo sát nên xác định tiêu chí kiểm tra ngay từ khi lập phương án, thực hiện đo kiểm tra tại các vị trí quan trọng và lưu trữ dữ liệu gốc để có thể truy xuất khi cần.
Một quy trình làm việc tốt cần cân bằng giữa tiến độ, độ chính xác và khả năng sử dụng dữ liệu sau khảo sát. Những kinh nghiệm dưới đây giúp hạn chế các lỗi thường gặp khi triển khai công việc ngoài hiện trường.
Khảo sát địa hình mất bao lâu?
Thời gian khảo sát phụ thuộc vào diện tích, độ phức tạp địa hình, mật độ điểm đo, yêu cầu mặt cắt và sản phẩm bàn giao. Khu đất nhỏ, địa hình đơn giản thường cần ít thời gian hơn khu vực rộng, nhiều địa vật hoặc có yêu cầu kiểm soát kỹ thuật cao. Để dự kiến tiến độ chính xác, cần đánh giá hiện trường và thống nhất phạm vi công việc trước khi triển khai.
Có thể chỉ sử dụng máy RTK để khảo sát địa hình không?
Có thể sử dụng RTK cho nhiều nhiệm vụ khảo sát nếu điều kiện vệ tinh, phương án kỹ thuật và yêu cầu độ chính xác cho phép. Tuy nhiên, ở khu vực bị che khuất, có nhiều công trình hoặc cần kiểm soát cao độ theo yêu cầu riêng, có thể cần kết hợp máy toàn đạc điện tử, máy thủy bình hoặc phương pháp khác. Việc lựa chọn thiết bị phải dựa trên nhiệm vụ khảo sát chứ không chỉ dựa vào tốc độ đo.
Khảo sát địa hình cần bàn giao những hồ sơ nào?
Thành phần hồ sơ tùy thuộc vào mục đích và yêu cầu của dự án. Thông thường, sản phẩm có thể gồm bản đồ địa hình, tệp dữ liệu điểm đo, bảng tọa độ và cao độ, mặt cắt nếu có, báo cáo khảo sát cùng những tài liệu kỹ thuật liên quan. Các định dạng tệp và yêu cầu nghiệm thu cần được thống nhất trước khi thực hiện.
Vì sao cần đo kiểm tra trước khi lập bản đồ?
Đo kiểm tra giúp phát hiện điểm sai, dữ liệu thiếu, sai lệch hệ tọa độ và những vị trí chưa thể hiện đầy đủ địa hình. Nếu bỏ qua bước này, sai sót có thể chỉ được phát hiện khi bản vẽ đã hoàn thành hoặc khi đơn vị thiết kế đưa dữ liệu vào sử dụng. Khi đó, việc chỉnh sửa thường mất nhiều thời gian hơn và có thể phải quay lại hiện trường.
Quy trình khảo sát địa hình cần được tổ chức đồng bộ từ chuẩn bị tài liệu, khảo sát hiện trường, thiết lập lưới khống chế, đo vẽ chi tiết đến xử lý số liệu và nghiệm thu. Mỗi bước đều có vai trò riêng trong việc bảo đảm dữ liệu phản ánh đúng hiện trạng và đáp ứng mục đích sử dụng.
Việc lựa chọn thiết bị phù hợp cũng góp phần nâng cao hiệu quả công việc. Nếu cần tìm hiểu các dòng máy phục vụ đo đạc thực địa, bạn có thể tham khảo máy GNSS RTK tại iGeo Store và lựa chọn thiết bị dựa trên yêu cầu kỹ thuật của từng dự án.
Trịnh Tuấn Phát - Nhân viên kỹ thuật Việt Thanh Với hơn 15 năm kinh nghiệm. Chuyên bay chụp, đo đạc, sửa chữa và kiểm nghiệm máy GNSS RTK, máy toàn đạc điện tử, máy định vị GPS cầm tay Garmin.... Với kinh nghiệm có được, tôi mong muốn hỗ trợ kỹ thuật, tư vấn cho mọi người kiến thức về trắc địa, máy móc,...
