Phần mềm Hhmaps phục vụ tự động hóa xử lý số liệu khảo sát địa hình

ỨNG DỤNG TIN HỌC
Quý 1.2013 Th«ng tin 33
1. TÓM TẮT
Công tác khảo sát địa hình yêu 
cầu phải xử lý một khối lượng 
số liệu với độ chính xác cao. 
Công việc xử lý số liệu bao gồm 
nhiều nghiệp vụ như xử lý số
liệu đo mốc khống chế mặt 
bằng và độ cao, số liệu đo cao 
độ tổng quát, chi tiết, số liệu 
bình đồ, trắc dọc, trắc ngang 
Để nâng cao năng suất lao 
động, giảm thiểu các sai số
trong quá trình đo và xử lý số
liệu, các phần mềm xử lý phải 
đảm bảo yêu cầu linh hoạt 
trong công nghệ nhập số liệu, 
thích ứng được với hầu hết các 
thiết bị đo và phương pháp đo 
đạc cũng như khả năng chuyển 
đổi số liệu, phải có khả năng xử
lý số liệu mạnh mẽ, có khả
năng kiểm tra và phát hiện sai 
số đo đạc và nhập liệu, có khả
năng kết xuất tài liệu đúng tiêu 
chuẩn, nhanh chóng, chính xác. 
Có nhiều phần mềm xử lý số
liệu đo trên thị trường. Một số
phần mềm được bán cùng thiết 
bị đo, hạn chế trong loại thiết bị
nhất định. Một số phần mềm 
nước ngoài không theo tiêu 
chuẩn Việt Nam. Một số phần 
mềm trong nước lại thiếu đi 
các tính năng xử lý mạnh mẽ, 
đặc biệt với các công trình 
dạng tuyến như đường bộ.
Báo cáo này trình bày về phát 
triển và ứng dụng phần mềm 
HHMAPS – một phần mềm do 
tác giả - kỹ sư Dương Ngọc 
Hiền phát triển - trong xử lý số
liệu khảo sát địa hình để nâng 
cao khả năng xử lý, năng suất 
lao động cũng như chất lượng 
công tác khảo sát địa hình. Phần 
mềm có nhiều tính năng vượt 
trội so với nhiều sản phẩm cùng 
loại như:
- Linh hoạt và dễ dàng trong 
công tác nhập số liệu. 
Thích ứng với nhiều dạng 
số liệu khảo sát đường bộ
khác nhau. Đọc số liệu trực 
quan trên bảng, báo lỗi rõ 
ràng đánh dấu theo màu 
khác tại ô lỗi, format số liệu 
tự do.
- Tính toán bình sai ra nhiều 
dạng số liệu cho các dạng 
lưới cụ thể, giảm thiểu thời 
gian nhập số liệuPhần 
bình sai lưới mặt bằng, độ
cao được xây dựng theo 
thuật toán ma trận thưa, 
nên số lượng điểm tính 
toán bình sai có thể đạt 
20,000 đến 30,000 điểm.
- Thời gian tính toán nhanh. 
In ấn bình sai với font chữ
tiếng Việt, trình bày theo 
bảng, có thể chọn trang in.
- Tính toán bình sai mặt 
bằng lựa chọn hai hệ tọa 
độ VN2000 và HN72.
- Tích hợp phần mềm vẽ kỹ
thuật để trực tiếp xử lý, in 
ấn bản vẽ như cắt dọc, cắt 
ngang, sơ đồ lưới
- Hỗ trợ chuyển đổi các hệ
tọa độ. Hỗ trợ đưa số liệu 
khảo sát tuyến đường vào 
Google Earth
2. QÚA TRÌNH HÌNH THÀNH 
VÀ PHÁT TRIỂN PHẦN 
MỀM
Năm 1995 hệ điều hành 
WINDOW đang còn ở bước sơ 
khai, hầu hết các ứng dụng 
đều phát triển trên MSDOS, 
nên rất hạn chế tính năng 
cũng như giao diện. Bước đầu 
phát triển phần mềm 
HHMAPS từ năm 1995, được 
xây dựng bằng ngôn ngữ lập 
trình PASCAL chạy trong môi 
trường MSDOS. Ban đầu các 
ứng dụng của phần mềm 
HHMAPS rất sơ khai chỉ là 
tính toán bình sai lưới trắc địa 
với khối lượng điểm rất nhỏ
dưới 100 điểm và một số ứng 
dụng như tính tọa điểm mia, 
vẽ trắc dọc trắc ngangTuy là 
xây dựng trên môi trường 
MSDOS nhưng phần mềm 
cũng viết theo dạng menu và 
sử dụng chuột để chọn các 
ứng dụng, đây cũng là bước 
tiến của phần mềm so với 
nhiều phần mềm chạy trên 
MSDOS khác. Cũng như hầu 
hết các phần mềm chạy trên 
MSDOS có nhược điểm là sử
dụng bộ nhớ cơ bản ROM 
650KB, nên khối lượng xử lý 
ít, giao diện không trực quan, 
các mô đun phải chia nhỏ
thành các phần chạy riêng 
biệt
Năm 2002, tác giả nhận thấy 
một ngôn ngữ lập trình chạy 
trên WINDOW có cấu trúc 
ngôn ngữ giống PASCAL đó 
là ngôn ngữ lập trình DELPHI. 
Với ngôn ngữ lập trình này có 
ưu điểm cũng giống như các 
ngôn ngữ lập trình khác chạy 
trên nền WINDOW là sử dụng 
bộ nhớ RAM nên dung lượng 
rất lớn, mặt khác cấu trúc 
ngôn ngữ giống PASCAL nên 
việc chuyển đổi rất dễ dàng, 
Tôi đã chọn ngôn ngữ
PHẦN MỀM HHMAPS PHỤC VỤ TỰ ĐỘNG HÓA 
XỬ LÝ SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA HÌNH 
 KS. DƯƠNG NGỌC HIỀN
Công ty CP Tư vấn thiết kế Đường bộ
ỨNG DỤNG TIN HỌC
34 Th«ng tin Quý 1.2013
DELPHI để phát triển phần 
mềm HHMAPS. Phiên bản 
chạy trên môi trường WINDOW 
được hoàn thành năm 2003, 
phiên bản này có nhiều tính 
năng mới như đọc dữ liệu trực 
quan trên nền EDIT, báo lỗi 
trực quan, đánh dấu lỗi, có thể
Format dữ liệu theo cột, đọc 
dữ liệu tự do, số lượng điểm 
tính toán bình sai không giới 
hạn tùy theo bộ nhớ của máy 
tính. Tuy nhiên tốc độ phiên 
bản này chưa được cải thiện, 
vẽ trắc dọc trắc ngang và vẽ
lưới bình sai mặt bằng còn đổ
ra định dạng file LISP sau đó 
load vào AUTOCAD. 
Năm 2009, phần mềm 
HHMAPS được phát triển và 
cải thiện hơn rất nhiều giao 
diện được thiết kế dạng 
RIBBON giống Office 2007 
blue, tích hợp đồ họa VECAD 
của KOLBASOFT, có thể đọc, 
ghi định dạng DWG và một số
lệnh AUTOCAD đơn giản; 
Nhập và đọc số liệu trực quan 
trên bảng, báo lỗi trực quan 
đánh dấu lỗi số liệuPhiên 
bản hiện nay là HHMAPS 2011 
được phát triển dựa trên phiên 
bản HHMAPS 2010, với giao 
diện office 2010, với phiên bản 
tốc độ tính toán bình sai nhanh 
gấp 10 lần so với các phiên 
bản trước. 
3. NHỮNG TÍNH NĂNG CỦA 
PHẦN MỀM KHẢO SÁT 
HHMAPS
3.1 Tổng quan về phần mềm
khảo sát HHMAPS
3.1.1 Nguyên tắc thiết kế và 
xây dựng phần mềm 
Tất cả các ứng dụng của phần 
mềm được xây dựng trên 
nguyên tắc sau:
- Giảm tối đa thời gian nhập 
số liệu đầu vào.
- Người dùng dễ sử dụng 
nhất, người dùng không 
cần phải có trình độ
chuyên môn về trắc địa 
cũng có thể sử dụng được.
- Giao diện thân thiện, dễ sử
dụng, bắt mắt. 
- Tuân thủ mọi quy trình, quy 
phạm, tiêu chuẩn hiện 
hành.
3.1.2 Tổng quan về giao diện 
phần mềm
Giao diện phần mềm được 
thiết kế giống Office 2010 blue, 
Menu dạng dải băng (Ribbon), 
mỗi tab là ứng dụng riêng biệt; 
Tab menu gồm các chức năng sau
- Soạn thảo: soạn thảo văn 
bản, báo cáo kết quả xử lý 
lưới khống chế trắc địa, kết 
quả chuyển đổi hệ tọa độ, 
kết quả tính tọa độ tim 
tuyến định dạng 
Microsoft office (RTF).
- Bản vẽ: có tính năng biên 
tập bản vẽ, vẽ lưới bình 
sai mặt bằng và độ cao, 
thể hiện bản vẽ trắc dọc 
trắc ngang, chuyển đổi 
bản vẽ sang định dạng 
Google Earth, chuyển đổi 
hệ tọa độ bản vẽ, load 
điểm lên bản vẽ, tạo mô 
hình bề mặt định dạng 
AutoCAD (DWG).
- Bình sai mặt bằng: gồm 
chức năng bình sai lưới 
mặt bằng, thiết kế ước tính 
độ chính xác lưới mặt 
bằng, biên tập bình sai 
GPS (theo mẫu 7 bảng).
- Bình sai độ cao: có chức 
năng bình sai lưới độ cao, 
thiết kế ước tính độ chính 
xác lưới độ cao.
- Tọa độ: Các chức năng 
tính toán tọa độ điểm mia 
nhập từ sổ đo và máy toàn 
đạc điện tử, tính năng tính 
tọa độ tim tuyến, tọa độ
trắc ngang, tính chuyền 
tọa độ, tính tọa độ cực
- Chuyển đổi tọa độ: tính 
năng chủ yếu tính chuyển 
hệ tọa độ từ VN2000 sang 
WGS-84 và ngược lại, tính 
chuyển tọa độ trắc địa B L 
sang hệ tọa độ phẳng X Y 
và ngược lại, tính chuyển 
VN2000 sang HN72, tính 
chuyển các hệ tọa độ
vuông góc phẳng
- Trắc dọc trắc ngang: tính 
độ cao trắc ngang từ số
liệu đo, vẽ trắc dọc trắc 
ngang, tính độ cao chi tiết 
tim tuyến
Hình 1: Menu chính của phần mềm
ỨNG DỤNG TIN HỌC
Quý 1.2013 Th«ng tin 35
3.2 Chức năng chính của 
phần mềm khảo sát
HHMAPS:
3.2.1 Xử lý lưới khống chế trắc 
địa mặt bằng và độ cao:
Bình sai lưới mặt bằng
- Tính toán bình sai mặt 
bằng theo phương pháp 
chặt chẽ. Lưới được bình 
sai theo phương pháp bình 
sai gián tiếp, ẩn số là tọa 
độ các điểm cần xác định. 
Các trị đo trong lưới có thể
là : Góc, khoảng cách và 
phương vị. Chương trình 
có thể bình sai các mạng 
lưới mặt bằng bao gồm:
+ Lưới tam giác đo góc. 
+ Lướí tam giác đo cạnh. 
+ Lưới tam giác đo góc 
cạnh. 
+ Lưới đường chuyền đa 
giác (kể cả lưới khuyết 
phương vị khởi tính). 
+ Lưới hỗn hợp các dạng 
lưới kể trên. 
+ Chương trình tính toán 
bình sai, đánh giá độ
chính xác tất cả các 
điểm, độ chính chất 
lượng các trị đo. 
+ Tính khái lược và kiểm 
tra kết quả đo trước khi 
đem vào tính toán bình 
sai. 
+ Kiểm tra các sai số khép
tuyến đường chuyền... 
- Bình sai lưới mặt bằng 
theo hai thuật toán bình sai 
phụ thuộc và bình sai tự
do: 
+ Bình sai tự do được sử
dụng khi xử lý mạng lưới 
sai số số liệu gốc không 
ảnh hưởng đến mạng 
lưới.
+ Phương pháp bình sai
tự do có hai lựa chọn 
bình sai lưới tự do lưới 
thông thường và lưới 
quan trắc vị trí công 
trình: 
+ Bình sai tự do lưới thông 
thường: Được sử dụng 
khi xử lý mạng lưới sai 
số số liệu gốc không ảnh 
hưởng đến mạng lưới. 
Ví dụ: lưới phục vụ cho 
công trình thi công cầu, 
yêu cầu độ chính xác 
cao trong khi đó số liệu 
gốc không đảm bảo độ
chính xác theo yêu cầu, 
thì cần lập một mạng 
lưới đo đạc các trị đo 
góc cạnh chính xác sau 
đó dùng phương pháp 
bình sai tự do.
+ Bình sai lưới tự do quan 
trắc vị trí công trình: 
Công tác tính toán độ
ổn định của hệ thông 
các mốc chuẩn có một ý 
nghĩa quan trọng trong 
việc đo chuyển dịch 
ngang công trình. Sự
thay đổi theo thời gian 
của các mốc chuẩn sẽ
làm sai lệch vị trí thực tế
của các mốc quan trắc 
chuyển dịch, và do đó 
bức tranh phản ánh về
sự chuyển dịch của 
công trình cũng sẽ
không có giá trị. Vì vậy, 
trong một chu kỳ quan 
trắc cần phải biết kiểm 
tra sự ổn định của các 
mốc chuẩn. Việc làm 
này chỉ có kết quả sau 
khi phân tích cẩn thận 
các kết quả đo ở mỗi 
chu kỳ, qua đó sẽ lựa 
chọn những mốc ổn 
định để làm cơ sở cho 
việc tính toán độ chuyển 
dịch ngang.
Hình 2: Giao diện Mô đun bình sai mặt bằng
ỨNG DỤNG TIN HỌC
36 Th«ng tin Quý 1.2013
Thiết kế lưới, ước tính độ
chính xác lưới mặt bằng
Đối với mạng lưới lớn cần phải 
thiết kế lưới trên bản đồ, sau đó 
đo đạc các góc cạnh sơ bộ trên 
bản đồ, hoặc xác định tọa độ
gần đúng của các điểm thiết kế
mới sau đó ước tính độ chính 
xác của lưới xem đồ hình lưới
có đạt không, nếu không cần 
phải thiết kế lại. Tính toán ước 
tính lưới mặt bằng theo phương 
pháp chặt chẽ, nguyên lý bình 
sai gián tiếp, ẩn số là tọa độ các 
điểm cần xác định. Có thể lựa 
chọn ước tính theo số liệu đầu 
vào là góc cạnh và lựa chọn số
liệu đầu vào theo là tọa độ gần 
đúng. Các trị đo trong lưới có 
thể là : Góc, khoảng cách và 
phương vị. Chương trình có thể
ước tính các mạng lưới mặt 
bằng bao gồm:
- Lưới tam giác đo góc. 
- Lướí tam giác đo cạnh. 
- Lưới tam giác đo góc cạnh. 
- Lưới đường chuyền đa giác. 
- Lưới hỗn hợp các dạng 
lưới kể trên. 
- Chương trình tính toán ước 
tính, đánh giá độ chính xác 
tất cả các điểm, độ chính 
chất lượng các trị đo.
Bình sai lưới độ cao
Tính toán bình sai độ cao theo 
phương pháp chặt chẽ (theo 
nguyên lý số bình phương nhỏ
nhất). Lưới được bình sai theo 
phương pháp bình sai gián 
tiếp, ẩn số là độ cao các điểm 
cần xác định.
- Bình sai lưới độ cao theo 
chiều dài tuyến đo. 
- Bình sai lưới độ cao theo số
trạm máy trên một tuyến đo. 
- Chương trình cho phép kiểm 
tra các tuyến đo trước khi 
đưa vào tính toán bình sai. 
- Đánh giá độ chính xác độ
cao tất cả các điểm, đánh 
giá độ chính xác chất 
lượng trị đo. 
- Kết quả bình sai được trình 
bày dạng bảng theo quy 
định, định dạng Word (RTF). 
- Chương trình có thể bình 
sai các mạng lưới lớn, tốc 
độ xử lý nhanh. 
Phương pháp bình sai lưới độ
cao gồm hai phương pháp 
bình sai phụ thuộc và phương
pháp bình sai tự do. Phương 
pháp bình sai tự do gồm có 
bình sai tự do lưới thông 
thường và quan trắc độ lún 
của công trình.
Thiết kế lưới và ước tính độ
chính xác lưới độ cao
Mục đích xác định các cấp 
hạng lưới, hoặc xác định độ
cao yếu nhất hoặc chênh cao 
yếu nhất, để tiến hành đo đạc 
đạt độ chính xác theo yêu cầu. 
Với một đồ hình lưới có thể có 
các trường hợp sau: 
- Biết trước sai số trung 
phương (SSTP) trên một 
trạm máy (hoặc SSTP 
trêm 1 km chiều dài) tiến 
hành ước tính tìm SSTP 
độ cao điểm yếu nhất và 
chênh cao điểm yếu nhất. 
- Biết trước SSTP độ cao 
điểm yếu tiến hành ước 
tính tìm SSTP trên một 
trạm máy (hoặc SSTP trên 
1 km chiều dài) từ đó xác 
định được cấp hạng lưới 
cần đo đồng thời cũng xác 
định được SSTP chênh 
cao yếu nhất của lưới. 
- Biết trước SSTP chênh 
cao yếu tiến hành ước tính 
tìm SSTP trên một trạm 
máy (hoặc SSTP trên 1 km 
chiều dài) từ đó xác định 
được cấp hạng lưới cần 
đo đồng thời cũng xác 
định được SSTP độ cao 
điểm yếu nhất của lưới. 
- Kết quả bình sai được 
trình bày dạng bảng theo 
quy định. 
- Chương trình có tính toán 
với các mạng lưới lớn, tốc 
độ xử lý nhanh. 
Hình 3: Giao diện Mô đun bình sai độ cao
ỨNG DỤNG TIN HỌC
Quý 1.2013 Th«ng tin 37
Biên tập kết quả bình sai GPS
Hầu hết các phần mềm bình 
sai GPS của nước ngoài kết 
xuất kết quả ra một định dạng 
rất khó đọc, dài, ngôn ngữ
tiếng Anh và không đúng với 
chuẩn mẫu của Việt Nam, thiếu 
rất nhiều thông số như tọa độ
không gian, sai số phương vị, 
sai số tương đối cạnhvà độ
cao thủy chuẩn chưa được tính 
chuyển về hệ VN2000. Hiện 
nay có một số chương trình đã 
có phần mềm biên tập như của 
Tổng cục địa chính biên tập 
cho phần mềm GPSurvey 2.35, 
nhược điểm của chương trình 
này chạy trên MSDOS, qua 
nhiều công đoạn mới có kết 
quả, khó sử dụng. Ngoài ra 
một số chương trình như 
APNET, DPSURVEY đã có 
phần biên tập bình sai GPS, 
tuy nhiên các chương trình này 
xuất ra kết quả chưa đúng 
hoàn toàn theo mẫu 7 bảng 
của TCXDVN 364 : 2006, chưa 
có phần biên tập cho 
GPSurvey 2.35 và Trimble 
Business Center (phần mềm 
thương mại dùng phổ biến của 
hãng Trimble). 
Phần mềm HHMAPS gồm ứng 
dụng biên tập bình sai của các 
phần mềm GPSurvey 2.35, 
Trimble Geomatics Office(TGO)
và Trimble Business Center của 
hãng Trimble. Ưu điểm của 
phần mềm về ứng dụng này là 
chỉ cần chọn thư mục chứa các 
tệp, kết xuất ra đầy đủ các 
thông số theo quy định, chuẩn 
mẫu của tiêu chuẩn, độ cao 
thủy chuẩn được chuyển về hệ
độ cao VN2000. Kết quả xuất 
sang định dạng Microsoft Word 
(RTF) dễ dàng biên tập trong 
Word.
Chức năng nhập số liệu
Số liệu nhập trực tiếp trên 
bảng, nhập theo từng ô, dòng 
đầu của các cột có ghi chú rõ 
ràng. Khi nhập lỗi đưa ra thông 
báo rõ ràng, trực quan, cho 
người nhập sửa lỗi, phân tích 
số thực, số nguyên, chuỗi, góc 
đo kiểm tra phần độ, phần 
phút, phần giây khi nhập vào, 
nếu không đúng định dạng góc 
sẽ báo lỗi; chức năng báo lỗi 
khi nhập tên điểm và tọa độ 2 
điểm trùng nhau. Có chức
năng tên điểm tịnh tiến tên 
điểm (thuận tiện khi lưới có 
thứ tự tăng dần 1 đơn vị và 
nhập theo chiều tiến). 
Chức năng đọc số liệu
Phần mềm cho phép đọc số
liệu trực tiếp theo các bảng, 
các ô nhập, song cũng có thể
đọc số liệu từ môt tệp số liệu 
đã có sẵn (được nhập theo 
đúng định dạng), đọc một số
định dạng từ các phần mềm 
bình sai khác, đọc định dạng 
Excel, định dạng file nén. Đọc 
số liệu nếu lỗi báo trực quan, 
ghi chú ở cột cuối và bôi màu 
đỏ ô số liệu lỗi.
Chức năng ghi số liệu
Chức năng ghi số liệu được 
nhập trong các bảng của 
chương trình ra tệp theo đúng 
định dạng text, ghi ra định 
dạng nén, định dạng Excel và 
một số định dạng các phần 
mềm bình sai khác. Thuận tiện 
khi chạy lại lưới vì khi đó ta 
không phải nhập lại số liệu.
Báo lỗi khi đọc số liệu
Ghi ra các định số liệu
ỨNG DỤNG TIN HỌC
38 Th«ng tin Quý 1.2013
Cấu trúc tệp số liệu
Số liệu được phân ra thành 2 
dạng: dạng đặc biệt dạng 
tuyến đơn(phù hợp đối với lưới 
khống chế giao thông dạng 
tuyến), và dạng số liệu bất kỳ
(hầu hết các phần mềm bình 
sai hiện nay theo định dạng 
này). 
Hiện nay có rất nhiều phần 
mềm tính toán bình sai mạng 
lưới trắc địa, tuy nhiên các 
phần mềm này các số liệu 
nhập vào có định dạng chung, 
thời gian nhập số liệu lớn, định 
dạng số liệu không linh hoạt. 
Đối với công trình giao thông 
lưới khống chế mặt bằng và độ
cao hầu hết dạng tuyến nếu 
nhập theo dạng chung như các 
phần mềm khác thì sẽ mất thời 
gian hơn rất nhiều. Nên phần 
mềm HHMAPS đã đưa ra một 
định dạng riêng cho tuyến đơn, 
làm giảm thiểu thời gian nhập 
số liệu cũng như việc kiểm tra. 
Vẽ lưới mặt bằng và độ cao
Vẽ lưới trực tiếp tại phần mềm, 
không cần Autocad, có thể vẽ
lưới mặt bằng và độ cao (lưới 
độ cao cần đưa thêm tọa độ
điểm). Sơ đồ lưới thể hiện đầy 
đủ ô lưới tọa độ lưới, ký hiệu 
điểm theo quy định, bảng 
thống kê tọa độ và độ cao.
Báo cáo kết quả định dạng 
Word
Kết quả báo cáo theo đúng 
quy trình quy phạm hiện hành, 
đánh giá đầy đủ các sai số. 
Định dạng theo Microsoft 
Word (Rich text Format), dễ
dàng biên tập và lập báo cáo 
hồ sơ địa hình; báo cáo kết 
quả theo ngôn ngữ tiếng Việt 
và tiếng Anh.
Hình 4: Vẽ lưới bình sai mặt bằng
Hình 5: Kết quả bình sai lưới mặt bằng xuất ra định dạng RTF
ỨNG DỤNG TIN HỌC
Quý 1.2013 Th«ng tin 39
3.2.2 Tính toán tọa độ
Tính tọa độ tim tuyến, tọa độ
trắc ngang, cọc GPMB
Tính toán tọa độ tim tuyến từ
tọa độ đỉnh, bán kính cong, 
chiều dài đoạn nối (cong 
chuyển tiếp), kết quả tính ra tất 
cả các điểm chi tiết theo 
khoảng cách lựa chọn, tọa độ
tất cả các yếu tố đường cong. 
Kết quả tính toán chính xác 
hoàn toàn giống Land Desktop 
của hãng Autodesk, kết xuất 
kết quả ra dạng bảng, dễ đọc, 
ngắn gọn, định dạng Word 
(RTF). Ngoài ra chương trình 
còn có tính năng tính tọa độ
trắc ngang dựa trên số liệu trắc 
ngang, tính tọa độ cọc 
GPMB
Xử lý số liệu đo chi tiết
Cho phép soạn thảo, chuyển đổi, 
tính toán kết quả đo đạc ngoài 
thực địa thông qua các máy trắc 
địa thành điểm có toạ độ. 
Xuất dữ liệu điểm lên bản vẽ
đồ hoạ. Từ đó có thể xây dựng 
mô hình số địa hình phục vụ
công tác vẽ bình đồ, vẽ mặt 
cắt, tính khối lượng đào 
đắp..v.v.. 
a. Máy toàn đạc điện tử:
Trong máy toàn đạc điện tử
nếu máy không tính ra toạ độ
điểm ta gọi là "đo thô". 
Chương trình xử lý số liệu của 
các dạng máy toàn đạc điện tử
và các kiểu đo sau:
- Dạng đo thô với máy Leica 
sử dụng công cụ trút dữ
liệu là TC với tệp dữ liệu có 
phần mở rộng là "*.GSI" 
- Dạng đo thô với máy Leica
sử dụng công cụ trút dữ
liệu là TPS với tệp dữ liệu 
có phần mở rộng là "*.IDX" 
- Dạng đo thô với máy Nikon
DTM sử dụng công cụ trút 
dữ liệu là Nikon với tệp dữ
liệu có phần mở rộng là 
"*.RAW" 
- Dạng đo thô với máy SET 
(Sokia) sử dụng công cụ
trút dữ liệu là SDR với tệp 
dữ liệu có phần mở rộng là 
"*.SDR" 
- Dạng đo thô với máy South 
sử dụng công cụ trút dữ liệu 
là Data Transfer NTS với tệp 
dữ liệu có phần mở rộng là 
"*.TXT" 
- Dạng đo thô với máy 
Topcon sử dụng công cụ
trút dữ liệu là T-COM v1.2 
với tệp dữ liệu có phần mở
rộng là "*.GT6" 
b. Máy kinh vĩ hoặc sổ đo:
- Ghi sổ theo dạng dài xiên: 
Chiều dài tia ngắm xiên từ
tâm máy cho tới mia, nhập 
góc bằng, góc đứng và 
cao mia (cao tiêu hay số
đọc tương ứng với chỉ
giữa trên mia). 
- Ghi sổ theo dạng dài bằng: 
Chiều dài trên mặt ngang 
từ tâm máy cho tới mia, 
nhập góc bằng, góc đứng 
và cao mia 
- Ghi sổ theo dạng ba chi 
mia: Ghi số đọc chỉ trên, 
chỉ giữa của mia, đồng 
thời đọc góc đứng, góc 
bằng tương ứng. Trong 
trường hợp này ta không 
cần phải tính ra khoảng 
cách nghiêng hoặc khoảng 
cách bằng nhưng có nhập 
thêm hệ số K thông 
thường = 100 đối với các 
máy kinh vĩ.
Hình 6:Mô đun xử lý số liệu đo đạc chi tiết
ỨNG DỤNG TIN HỌC
40 Th«ng tin Quý 1.2013
Hình 7: Chức năng triển điểm lên bản vẽ và tạo mô hình bề mặt
3.2.3 Chuyển hệ tọa độ
Tính chuyển tọa độ điểm
Các tính năng chính mô đun tính 
chuyển tọa độ điểm: 
- Tính chuyển hệ tọa độ
VN2000 sang hệ tọa độ
WGS-84 và ngược lại: gồm 
cả định dạng tọa độ trắc địa 
(B L H) và tọa độ vuông góc ( 
X Y H). Tham số tính chuyển 
được đưa vào có lựa chọn 
theo 7 tham số tính chuyển 
theo phần mềm Geotools 
của Tổng cục địa chính (cũ) 
và 7 tham số tính chuyển của 
Bộ tài nguyên môi trường 
05/2007/QĐ-BTNMT ngày 
27/02/2007.
- Tính chuyển tọa độ trong 
cùng một hệ tọa độ: gồm hệ
tọa độ VN2000, HN72, 
WGS-84. Tính chuyển từ hệ
tọa độ trắc địa (B L) sang hệ
tọa độ vuông góc phẳng (X 
Y) và ngược lại. Tính chuyển 
giữa các múi (6° và 3°), giữa 
các kinh tuyến trục Trung 
ương và địa phương.
- Tính chuyển hệ tọa độ
VN2000 sang HN72: Đối với 
dữ liệu tọa độ của nước ta 
giữa 2 hệ tọa độ VN2000 và 
HN72 không thể tính chuyển 
theo công thức toán học 
thông thường mà phải dựa 
trên tọa độ các điểm trùng 
(tức là tại một điểm có 2 giá 
trị tọa độ VN2000 và HN72 
có ít nhất 6 điểm trùng) để
xây dựng nên một hệ số tính 
chuyển giữa 2 hệ cho một 
vùng nhất định, dựa vào hệ
tính chuyển này có thể tính 
nội suy cho các điểm khác 
trong vùng. Do vậy hình 
thành một phần mềm tính 
chuyển riêng giữa 2 hệ là rất 
khó vì không có dữ liệu tọa 
độ của 2 hệ, chỉ có Trung 
tâm thông tin dữ liệu đo đạc 
bản đồ của Bộ tài nguyên 
môi trường mới có. Nên hiện 
nay chỉ có một phần mềm 
duy nhất là Geotools của 
Trung tâm thông tin dữ liệu 
đo đạc bản đồ là có phần 
tính chuyển từ hệ tọa độ
HN72 sang hệ tọa độ
VN2000 nhưng không có 
phần tính chuyển ngược lại. 
Để khắc phục điều này, Tôi 
đã thêm phần tính chuyển 
này theo phương pháp tính 
lặp dựa trên phần mềm 
Geotools.
- Tính chuyển tọa độ vuông 
góc phẳng: Nguyên tắc tính 
chuyển là dựa trên các điểm 
song trùng của hai hệ ít nhất 
có 2 điểm. Phương pháp 
tính chuyển gồm phương 
pháp Helmert (có lựa chọn 
giữ nguyên tỷ lệ chiều dài), 
phương pháp Affine từ bậc 
1 đến bậc 5. Có thể chuyển 
đổi hai hệ tọa độ vuông góc 
bất kỳ như:
 Chuyển tọa độ phẳng 
từ HN72 sang VN2000 
và ngược lại.
 Chuyển tọa độ phẳng 
từ Tọa độ công trình 
về tọa độ Nhà nước.
 Chuyển đổi hai hệ tọa 
độ phẳng bất kỳ.
Chức năng nhập số liệu: 
Nhập trực quan trên bảng 
theo từng ô, báo lỗi trước khi 
nhập
Chức năng đọc số liệu: Phần 
mềm cho phép đọc số liệu 
trực tiếp theo các bảng, các ô 
nhập, song cũng có thể đọc số
liệu từ môt tệp số liệu đã có 
sẵn (được nhập theo đúng 
định dạng) và có thể đọc được 
tệp số liệu có định dạng Excel. 
Chương trình tự nhận biết số
liệu đầu vào là (B,L), (X,Y), 
(BLH) hay (XYH).
Chức năng ghi số liệu: Ghi số
liệu được nhập trong các bảng 
của phần mềm ra tệp theo 
đúng định dạng và ghi sang 
định dạng Excel. Thuận tiện 
ỨNG DỤNG TIN HỌC
Quý 1.2013 Th«ng tin 41
khi chạy lại vì khi đó ta không 
phải nhập lại số liệu.
Báo cáo kết quả: Kết quả khi 
tính chuyển được thể hiện 
trong cùng một bảng trực quan 
dễ quan sát; đồng thời kết xuất 
tệp kết quả định dạng Microsoft 
Word (RTF) thể hiện luôn tại 
phần mềm và cũng có thể mở
được bằng Word thuận tiện 
cho công tác biên tập báo cáo 
cũng như in ấn.
Kết xuất sang định dạng máy 
GPS cầm tay: Phần tính 
chuyển tọa độ VN2000 sang 
WGS-84 thêm phần kết xuất 
tọa độ các điểm sang định 
dạng GPS cầm tay (GPX) nhập 
trực tiếp vào máy GPS thuận 
tiện cho công tác tìm điểm.
Kết xuất sang định dạng 
Google Earth: Ngoài ra để đưa 
các điểm lên Google Earth 
phần mềm có thêm phần kết 
xuất sang định dạng KML mà 
phần mềm Google Earth có 
thể mở trực tiếp được, ứng 
dụng này để xác định vị trí 
điểm trên nền ảnh của Google 
Earth.
Tính chuyển tọa độ bản vẽ:
Các tính năng tính chuyển tọa 
độ bản vẽ: Tính chuyển tất cả
các đối tượng của bản vẽ
Autocad (như Line, Polyline, 
Block, spline, Text, ) từ hệ
tọa này sang hệ tọa độ khác. 
Các ứng dụng tính chuyển bản 
vẽ gồm:
- Chuyển múi chiếu và kinh 
tuyến trục bản vẽ.
- Chuyển hệ tọa độ VN2000 
sang WGS-84 và ngược lại.
- Chuyển đổi giữa các hệ tọa 
độ vuông góc phẳng bất 
kỳ:
 Chuyển tọa độ phẳng từ
HN72 sang VN2000 và 
ngược lại.
 Chuyển tọa độ phẳng từ
Tọa độ công trình về tọa 
độ Nhà nước.
 Chuyển đổi hai hệ tọa 
độ phẳng bất kỳ.
- Chuyển bản vẽ sang định 
dạng Google Earth (KML): 
phần mềm Google Earth
chỉ đọc được các dạng 
Polyline, Text; nên khi tính 
chuyển các dạng hình 
tròn, hình chữ nhật, hình
elip, các đường cong,  
được chuyển thành 
polyline, các block được 
chuyển thành ký hiệu. Khi 
tính chuyển bản vẽ ở tọa 
độ nào đều phải chuyển về
tọa độ trắc địa (B L H) hệ
tọa độ WGS-84 thì mới thể
hiện đúng trên Google 
Earth.
Các đối tượng trên bản vẽ Các đối tượng trên Google Earth 
ỨNG DỤNG TIN HỌC
42 Th«ng tin Quý 1.2013
Hình 8: Mô đun tính chuyển tọa độ điểm
- Chuyển file định dạng 
Google Earth (KML) sang 
bản vẽ Autocad(DWG): 
Tính chuyển các đổi tượng 
Polyline, text của Google 
Earth thành các đối tượng 
Polyline, Text của Autocad. 
Ứng dụng này có thể kẻ
tuyến trên Google Earth
sau đó chuyển vào bản vẽ.
3.2.4 Trắc dọc trắc ngang
Tính độ cao các điểm trắc ngang:
Tính toán độ cao các điểm đo 
trắc ngang, số liệu đầu vào 
theo nhiều phương pháp đo 
khác nhau như: 
- Khoảng cách đo lẻ và 
chênh cao lẻ giữa các điểm 
đo trắc ngang (phương 
pháp đo thước chữ A, và 
chế độ đo lẻ trong máy 
toàn đạc điện tử).
- Khoảng cách và chênh cao 
từ điểm tim đến điểm đo 
trắc ngang (phương pháp 
đo cự ly dồn trong máy 
toàn đạc điện tử).
- Khoảng cách từ điểm tim đến 
điểm đo và số đọc mia 
(phương pháp đo đối với máy 
kinh vĩ và máy thủy bình).
- Khoảng cách và chênh cao 
từ điểm tim đến điểm đo trắc 
ngang trong trường hợp 
chiều cao gương và chiều 
cao máy không bằng nhau.
- Khoảng cách lẻ giữa các 
điểm đo và số đọc mia.
- Khoảng cách cộng dồn từ
tim tới các điểm đo và 
chênh cao lẻ giữa các điểm 
đo trắc ngang với nhau. 
Chức năng nhập, đọc ghi số liệu:
- Nhập số liệu trực quan trên 
bảng theo từng ô, báo lỗi 
trực quan nếu không lỗi 
mới tiếp tục nhảy sang ô 
khác.
- Đọc dữ liệu trực tiếp trên 
bảng hoặc có thể đọc tệp 
số liệu định dạng text theo 
khuôn mẫu nhất định và 
đọc các tệp Excel.
- Ghi số liệu: Số liệu được 
ghi ra từ bảng ra định dạng 
text và định dạng Excel.
- Kết quả kết xuất ra định dạng 
text gồm khoảng cách lẻ và 
độ cao điểm trắc ngang.
Vẽ trắc dọc trắc ngang:
- Đọc số liệu: đọc trực tiếp 
từ bảng, từ các tệp kết 
xuất từ tính độ cao trắc 
ngang, từ tệp Excel, từ các 
định dạng Softdesk, định 
dạng từ Nova của Công ty 
Hài Hòa, 
- Ghi số liệu: Ghi số liệu được 
nhập trong các bảng của 
phần mềm ra tệp theo đúng 
định dạng, định dạng Excel 
và định dạng Nova và một 
số định dạng của các phần 
mềm thiết kế khác.
- Vẽ trắc dọc trắc ngang: 
Bản vẽ trắc dọc trắc ngang 
được vẽ trực tiếp trên 
menu bản vẽ của phần 
mềm, bản vẽ thể hiện rõ 
ràng theo đúng quy định, 
kết xuất bản vẽ trắc dọc 
trắc ngang định dạng 
Autocad (DWG).
Các đối tượng trên Google Earth Các đối tượng trên bản vẽ
ỨNG DỤNG TIN HỌC
Quý 1.2013 Th«ng tin 43
Hình 9: Bản vẽ trắc dọc trắc ngang
Tính độ cao chi tiết các điểm tim 
tuyến:
Thay cho việc tính toán số đo 
cao chi tiết bằng tay hay bằng 
Excel, ưu điểm ứng dụng này 
của phần mềm là việc nhập số
liệu nhanh, báo lỗi luôn khi 
nhập, kiểm tra sai số khép mốc, 
bình sai khép mốc chia đều cho 
các trạm đo, sau đó mới tính độ
cao các điểm chi tiết.
3.3 Ưu và nhược điểm của 
phần mềm HHMAPS
Ưu điểm
- Luôn cập nhật xử lý các 
dạng dữ liệu đo phù hợp 
với các loại máy đo đạc 
hiện đại, kết xuất dữ liệu 
phù hợp với các phần mềm 
thiết kế phổ biến hiện hành.
- Giao diện trực quan, thân 
thiện, bắt mắt. Kết quả tính 
toán chính xác, báo cáo kết 
quả đẹp định dạng Word 
(RTF) dễ biên tập hồ sơ 
bằng Microsoft Word. Vẽ
lưới bình sai, vẽ trắc dọc 
trắc ngang trực quan trên 
phần mềm ghi ra định dạng 
Autocad (DWG) dễ dàng 
biên tập bằng Autocad.
- Tốc dộ xử lý nhanh: Tốc độ
xử lý một mạng lưới mặt 
bằng khoảng 1000 điểm hết 
khoảng 10” với máy tính có 
tốc độ trung bình 2 GHz, 
trong khi đó hầu hết các 
phần mềm bình sai hiện nay 
(trừ PICKNET) có tốc độ xử
lý mạng lưới trên mất 
khoảng khoảng 1 phút. 
Mạng lưới càng lớn thì sự
khác biệt về tốc độ càng 
cao. Đối với lưới độ cao xử
lý 1000 điểm mất khoảng 
2”.
- Có thể in ấn dễ dàng 
không cần thông qua các 
phần mềm trung gian như 
Word, Autocad.
Nhược điểm
- Khi tính chuyển bản vẽ
Autocad khi các lớp rỗng bị
lỗi ghi tệp, cần phải xóa 
các lớp này trước khi ghi.
- Chỉ mở được định dạng 
Autocad 2007 hoặc cũ 
hơn.
- Lỗi font Unicode bản vẽ
Autocad.
- Phát hiện lỗi trong các ứng
dụng còn chưa triệt để. 
4. HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ 
HOÀN THIỆN
Cho đến nay phần mềm khảo 
sát HHMAPS đã cơ bản giải 
quyết được nhiều vấn đề xử lý 
số liệu khảo sát địa hình, 
nhưng còn một số hạn chế và 
thiếu sót sau đây cần phát 
triển và hoàn thiện:
- Giao diện đa dạng, thay 
đổi theo người dùng.
- Báo lỗi triệt để đến mức tối 
đa khi có lỗi khi chạy các 
ứng dụng.
- Tích hợp các tiện ích khác 
trong việc xử lý đồ họa có 
thể đọc được font Unicode 
và bản vẽ Autocad đời cao 
hơn.
- Bảng nhập liệu trắc dọc 
trắc ngang chung vào và 
theo từng điểm tim tuyến.
- Các ứng dụng bình đồ có 
thể nội suy được trắc dọc, 
trắc ngang, vẽ đường 
đồng mức.
4. KẾT LUẬN:
Phần mềm HHMAPS đã được 
sử dụng để xử lý số liệu khảo 
sát địa hình các dự án của 
Công ty CP Tư vấn thiết kế
đường bộ đã lâu. Tính hiệu 
Hình 10:
Mô đun tính độ cao chi tiết tim tuyến
ỨNG DỤNG TIN HỌC
44 Th«ng tin Quý 1.2013
quả, đơn giản, tiện lợi đã được 
khẳng định. Đáp ứng tốt các 
đòi hỏi về quy trình, quy pham, 
hình thức hồ sơ theo đúng 
mẫu mã, chuẩn của Việt Nam.
Cần nghiên cứu, hoàn thiện, 
cập nhật các tính năng mới 
cho phần mềm, để đáp ứng 
ngày càng cao của công nghệ
hiện đại, đáp yêu cầu của 
người dùng, quy trình quy 
phạm thay đổi, đáp ứng ngày 
càng tốt hơn những yêu cầu 
về chất lượng và tiến độ của 
khách hàng, đẩy mạnh công 
việc tự động hóa việc xử lý số
liệu khảo sát địa hình.