Người khảo sát hang làm gì: tập vẽ bản đồ bằng thước dây và la bàn

Người khảo sát hang là người đo đạc lòng hang để vẽ thành bản đồ: hang dài bao nhiêu, rẽ hướng nào, cao rộng ra sao, đi lên hay đi xuống. Họ làm việc theo nhóm, đo từng đoạn ngắn nối tiếp nhau bằng ba con số (khoảng cách, hướng, độ dốc), rồi ghép hàng nghìn đoạn ấy thành bản vẽ. Bạn có thể tập đúng cách làm này ở sân trường chỉ với thước dây, la bàn và giấy kẻ ô.

Ở Việt Nam, phần lớn bản đồ hang nổi tiếng như Sơn Đoòng, động Phong Nha, động Thiên Đường, Hang Én đều do các đoàn khảo sát Anh – Việt đo vẽ qua nhiều chuyến kéo dài hàng chục năm. Không có bản đồ ấy thì không ai biết hang nào lớn nhất, hang nào thông với hang nào.

Vì sao không dùng vệ tinh hay GPS

GPS hoạt động nhờ tín hiệu vô tuyến từ các vệ tinh. Tín hiệu này không xuyên qua được hàng chục, hàng trăm mét đá. Vừa bước khỏi cửa hang vài chục mét, máy định vị đã mất sóng. Ảnh vệ tinh thì chỉ chụp được bề mặt núi, không nhìn thấy gì bên trong.

Vì vậy, dưới lòng đất, người ta quay về cách đo cổ điển nhất: đi đến đâu, đo đến đó, ghi lại từng bước. Chỉ có điểm đầu tiên ở cửa hang là được gắn với toạ độ trên mặt đất.

Một nhóm khảo sát có những ai

Vai trò	Làm gì
Người đi trước	Chọn vị trí trạm đo kế tiếp: chỗ nhìn thấy rõ trạm trước, tốt nhất là chỗ hang rẽ hoặc đổi độ dốc
Người đo	Đo khoảng cách, hướng và độ dốc giữa hai trạm
Người ghi và vẽ phác	Ghi số vào sổ chống nước, vẽ hình dạng vách, đánh dấu thạch nhũ, hồ nước, đá tảng
Người hỗ trợ an toàn	Theo dõi thời gian, đèn, nước uống, tình hình nước trong hang

Nhóm thường chỉ ba đến bốn người. Một ngày làm việc tốt trong hang có thể đo được vài trăm mét đến hơn một cây số, tuỳ hang dễ hay khó đi. Đó là lý do một hang dài 30 km cần nhiều năm mới đo xong.

Ba con số cho mỗi đoạn đo

Giữa hai trạm, người khảo sát đo ba thứ:

1. Khoảng cách: trước kia dùng thước dây, nay dùng máy đo khoảng cách bằng tia laser cầm tay.
2. Hướng: góc so với hướng bắc, đo bằng la bàn, tính bằng độ từ 0 đến 360. Hướng đông là 90 độ, nam là 180, tây là 270.
3. Độ dốc: đoạn hang đi lên hay đi xuống bao nhiêu độ, đo bằng một dụng cụ gọi là máy đo độ nghiêng.

Ngày nay nhiều đoàn dùng một thiết bị gộp cả ba: máy đo laser có gắn la bàn điện tử và cảm biến độ nghiêng. Chỉ cần ngắm vào trạm kế tiếp, bấm một nút, ba con số được lưu ngay.

Thêm bốn con số về bề rộng

Chỉ có ba con số trên thì mới biết đường đi, chưa biết hang to hay nhỏ. Ở mỗi trạm, người đo thêm khoảng cách tới vách trái, vách phải, trần và nền. Bốn số này giúp vẽ được hình dáng lòng hang: chỗ nào phình ra thành khoang rộng, chỗ nào thắt lại chỉ vừa một người chui.

Từ sổ ghi chép thành bản đồ

Về tới trại, các con số được nhập vào máy tính. Phần mềm chuyên dụng tính toạ độ từng trạm, nối thành một đường gấp khúc gọi là "đường sống" của hang. Sau đó người vẽ dựa vào bản phác tay để vẽ vách, thạch nhũ, hồ, sông lên quanh đường đó.

Bản đồ hang thường có hai kiểu nhìn:

• Mặt bằng: nhìn từ trên xuống, như bản đồ thông thường, thấy hang rẽ trái, rẽ phải.
• Mặt cắt dọc: nhìn ngang, như cắt đôi quả núi, thấy hang đi lên, đi xuống, có giếng sâu hay không.

Kiểm tra sai số bằng vòng khép kín

Mỗi lần đo đều có sai số nhỏ. Cộng hàng nghìn đoạn, sai số có thể lớn dần. Người khảo sát có một mẹo hay: khi hang có hai nhánh nối vòng với nhau, họ đo cả vòng và xem điểm cuối có trùng điểm đầu không. Nếu lệch, họ biết bản đồ sai bao nhiêu và phân bổ lại sai số cho các đoạn. Hội Hang động Hoàng gia Anh còn có một thang phân cấp độ chính xác cho bản đồ hang, từ bản phác theo trí nhớ tới bản đo bằng dụng cụ đã hiệu chỉnh cẩn thận, để người đọc biết nên tin bản đồ tới mức nào.

Người khảo sát cần học những gì

Đây là công việc của người lớn được huấn luyện kỹ, thường là thành viên câu lạc bộ hang động, nhà địa chất, nhà địa lý. Một người khảo sát hang cần:

• Kỹ năng đi hang an toàn: leo dây, lội nước, biết đọc dấu hiệu nước dâng, biết khi nào phải quay ra.
• Toán và hình học: góc, tỉ lệ, toạ độ. Đây chính là những bài lượng giác, hình học ở trường được dùng ngoài đời.
• Vẽ tay: nhìn hình khối và vẽ nhanh, rõ, trong điều kiện ẩm ướt và ánh đèn đội đầu.
• Kiên nhẫn: đo đi đo lại, ghi chép đều tay cả ngày.
• Làm việc nhóm: trong hang, mỗi người phụ thuộc vào người khác.

Trẻ em không đi khảo sát hang. Nhưng những kỹ năng nền ở trên, bạn có thể tập ngay từ bây giờ trên mặt đất.

Thử làm: khảo sát "hang" ở sân trường

Làm theo nhóm 3–4 bạn, trong sân trường hoặc công viên, có thầy cô hoặc bố mẹ giám sát. Không làm gần đường xe chạy.

Chuẩn bị

• Một thước dây 10–20 mét.
• Một la bàn (hoặc la bàn trên điện thoại của người lớn).
• Vài cốc nhựa hoặc viên phấn để đánh dấu trạm.
• Giấy kẻ ô, thước kẻ, thước đo độ, bút chì.

Đo ngoài sân

1. Chọn một "đường hang" vòng quanh vài cái cây, bồn hoa, cột cờ, rồi quay về điểm xuất phát. Đặt trạm 0 ở điểm xuất phát.
2. Bạn đi trước đặt trạm 1 ở chỗ đường rẽ.
3. Bạn đo kéo thước dây từ trạm 0 tới trạm 1, đọc khoảng cách. Đứng ở trạm 0, ngắm la bàn về trạm 1, đọc hướng.
4. Ở mỗi trạm, đo thêm khoảng cách sang hai bên tới "vách" (mép bồn hoa, tường, hàng cây).
5. Bạn ghi chép điền vào bảng, vẽ phác hình dạng.
6. Tiếp tục tới khi quay về trạm 0.

Từ trạm	Tới trạm	Khoảng cách (m)	Hướng (độ)	Trái (m)	Phải (m)
0	1	…	…	…	…
1	2	…	…	…	…
2	3	…	…	…	…
3	0	…	…	…	…

Vẽ trong lớp

1. Chọn tỉ lệ, ví dụ 1 ô vuông = 1 mét. Vẽ một mũi tên chỉ hướng bắc ở góc giấy.
2. Đánh dấu trạm 0. Dùng thước đo độ đo góc theo hướng ghi trong bảng (tính từ hướng bắc, theo chiều kim đồng hồ), kẻ đoạn thẳng dài đúng số ô.
3. Làm lần lượt cho từng đoạn.
4. Vẽ "vách" hai bên theo số đo trái, phải, rồi tô nhẹ phần "lòng hang".

Đến đoạn cuối, xem điểm vẽ ra có quay về đúng trạm 0 không. Nếu lệch vài ô, đó là sai số khép vòng của nhóm bạn. Thử bàn xem sai ở đâu: đọc la bàn gần vật bằng sắt (la bàn bị lệch), thước dây bị chùng, hay ngắm không thẳng? Người khảo sát hang thật cũng hỏi đúng những câu này.

Câu hỏi thường gặp

Người ta vẽ bản đồ hang động bằng cách nào?

Nhóm khảo sát đặt các trạm đo nối tiếp nhau trong hang, đo khoảng cách, hướng và độ dốc giữa hai trạm, cùng khoảng cách tới vách, trần, nền. Các số liệu được nhập vào máy tính để tính toạ độ từng điểm. Người vẽ dựa vào bản phác tay để vẽ hình dạng lòng hang quanh đường đo.

Vì sao trong hang không dùng được GPS?

GPS cần nhận tín hiệu vô tuyến từ vệ tinh, mà tín hiệu không xuyên qua được lớp đá dày. Vào sâu trong hang vài chục mét là máy định vị mất sóng. Vì vậy người ta phải đo bằng tay từng đoạn, chỉ điểm ở cửa hang là gắn với toạ độ GPS.

Ai đã vẽ bản đồ các hang ở Phong Nha?

Phần lớn bản đồ các hang lớn ở Phong Nha – Kẻ Bàng là kết quả của các đoàn khảo sát phối hợp giữa Hội Hang động Hoàng gia Anh và các nhà khoa học Việt Nam, làm việc từ đầu những năm 1990. Người dân địa phương tham gia dẫn đường và khuân vác.

Bản đồ hang có mặt bằng và mặt cắt là gì?

Mặt bằng là hình nhìn từ trên xuống, cho thấy hang rẽ theo hướng nào. Mặt cắt dọc là hình nhìn ngang, cho thấy hang đi lên, đi xuống hay có giếng sâu. Một bản đồ hang đầy đủ thường có cả hai.

Muốn làm nghề khảo sát hang cần học gì?

Cần nền tảng địa lý, địa chất, toán hình học và kỹ năng vẽ, cùng với huấn luyện đi hang an toàn như leo dây, xử lý nước dâng. Người khảo sát thường bắt đầu từ các câu lạc bộ hang động hoặc ngành địa chất ở đại học. Ở tuổi học sinh, có thể tập đo vẽ bản đồ ngoài trời và học tốt hình học.