Báo cáo nghiên cứu khoa học: "MÔ HÌNH HÓA BỀ MẶT CÔNG TRÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC DIỆN TỬ TRIMBLE S6 VỚI CHẾ ĐỘ ĐO KHÔNG GƯƠNG"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Halinh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đặt vấn đề Để đánh giá chất lượng công trình, ngoài tiêu chí an toàn bền vững cần quan tâm đến một số yêu cầu kỹ thuật khác như kích thước và hình dáng của công trình so với thiết kế. Cũng có thể coi các yêu cầu này là tiêu chuẩn hình học và thẩm mỹ của công trình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "MÔ HÌNH HÓA BỀ MẶT CÔNG TRÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC DIỆN TỬ TRIMBLE S6 VỚI CHẾ ĐỘ ĐO KHÔNG GƯƠNG"

MÔ HÌNH HÓA BỀ MẶT CÔNG TRÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC DIỆN TỬ TRIMBLE S6 VỚI CHẾ ĐỘ ĐO KHÔNG GƯƠNG TS. ĐINH CÔNG HÒA Trường Đại học Mỏ - Địa chất 1. Đặt vấn đề Để đánh giá chất lư ợng công tr ình, ngoài tiêu chí an toàn b ền vững cần quan tâm đến m ột số yêu cầu kỹ thuật khác như kích thư ớc v à hình dáng c ủa công tr ình so v ới thiết kế. Cũng có thể coi các y êu cầu này là tiêu chuẩn hình h ọc và thẩm mỹ của công tr ình. Vi ệc áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ vào s ản xuất là m ột yêu cầu cấp thiết, nhằ m nâng cao năng suất lao động v à góp phần tự động hoá quá tr ình sản xuất. Công nghệ điện tử - tin học đã và đang đư ợc ứng dụng rộng r ãi trong m ọi lĩnh vực của đời sống x ã hội. Trong Trắc địa, công nghệ điện tử - tin h ọc cũng đã đư ợc ứng dụng rộng r ãi. Các máy toàn đ ạc điện tử độ chính xác cao, máy thu GPS, các ph ần mềm tiện ích... đã và đang d ần dần thay thế các loại máy quang học, các ph ương pháp đo đ ạc cổ truyền với độ chính xác không cao, năng suất lao động thấp. Nội dung bài báo nghiên cứu quy tr ình đ o v à trút s ố liệu bằng máy toàn đ ạc điện tử (TĐĐT) Trimble S6 với chế độ đo không gương, xây dựng ch ương trình xác định độ thẳng đứng, độ phẳng tư ờng nhà cao tầng và mô hình hoá b ề mặt này theo số liệu đo đạc. 2. Nội dung a. Giới thiệu máy to àn đạc Trimble S 6 với chế độ đo không gương Hình1. Máy TĐĐT Trimble S6 Trimble S6 là máy toàn đạc điện tử đo theo chế độ Robotic (tự động bắt mục ti êu) nên sẽ giúp nâng cao năng suất công việc. Trimble S6 với rất nhiều đặc tính mới v à công nghệ tiên tiến sẽ ma ng đến nhiều giá trị tiện ích. Ngo ài ra, Trimble S6 c ũng giải quyết hầu hết các yêu cầu của công tác trắc địa, có khả năng làm vi ệc c ùng với chế độ đo GPS hay quét 3D theo mô hình dư ới đây (hình 2). Hình 2. Kết hợp giữa máy S6 với máy GPS và Máy tính b. P huơng pháp mô hình hóa bề mặt công trình Để mô hình hoá b ề mặt công tr ình theo các s ố liệu đo đạc, cần sử dụng h àm toán học biểu diễn m ặt rồi xấp xỉ tập hợp các điểm quan trắc theo hàm đã ch ọn.
C húng ta đã biết, bề mặt công tr ình thực tế rất phức tạp, bi ến thi ên không theo một quy luật toán học nào. Do đó, có thể thấy rằng không có một h àm toán học nào (bề mặt toán học) có thể tr ùng khít với mọi điểm tr ên bề mặt thực tế. Vì vậy, khi d ùng m ột bề mặt toán học n ào đó để mô phỏng bề mặt công trình, cần chia đ ối t ư ợng ra từng khu vực nhỏ sao cho bề mặt của từng khu vực nhỏ đ ư ợc mô ph ỏng ph ù h ợp nhất bởi h àm toán h ọc đã ch ọn. Vi ệc mô phỏng bề mặt công tr ình cần phải thoả mãn điều kiện “tổng bình phương độ lệch của các đi ểm tr ên bề mặt toán học so với các điểm t ư ơng ứ ng trên b ề mặt công tr ình là nhỏ nhất”. Mặt công trình Mặt toán học Vi Hình 3. Bài toán xây dựng mô hình Số lư ợng điểm đo phụ thuộc vào số lư ợng tham số cần xác định của hàm toán h ọc dùng để xấp xỉ bề mặt. Nếu số l ư ợng điểm đúng bằng số lư ợng các tham số thì ở các điểm đo bề mặt toán h ọc trùng khít v ới bề mặt công tr ình. Khi s ố điểm đo trực tiếp nhiều h ơn s ố lư ợng các tham số thì bài toán sẽ đư ợc giải theo phương pháp s ố bình phương nhỏ nhất theo tr ình tự nh ư sau: Z X Y Hình 4. Xác định độ nghiêng phẳng của tường nhà cao tầng Bư ớc 1: Từ tọa độ (X, Y, Z) của các điểm lậ p phương tr ình m ặt phẳng xấp xỉ: a.X + b.Y + c.Z + d = 0 (1) Trong đó: a, b, c, d là các tham số mặt phẳng cần phải xác định. Bư ớc 2: L ập hệ phương trình số hiệu chỉnh theo công thức: V = AQ + L (2) Trong đó: A - m a trận hệ s ố; Q - véc tơ các tham s ố của mặt phẳng; L - véc tơ s ố hạng tự do. Bư ớc 3: Lập hệ phương trình chuẩn: AT AQ + ATL = 0 ( 3)
Bư ớc 4: Giải hệ ph ương tr ình chu ẩn nhận đư ợc các tham số mặt phẳng. Bư ớc 5: Tính cosin các góc c hỉ phương c ủa véc tơ vuông góc m ặt phẳng. Bư ớc 6: Tính toán các kết quả: - Tính đ ộ nghiêng c ủa tư ờng (góc hợp bởi trục thẳng đứng Z và m ặt phẳng). - Tính kho ảng cách từ các điểm đo đến mặt phẳng theo công thức:  I = Xi . cos ỏ + Yi . cos õ + Zi. cos ó - p (4) Trong đó: Xi, Yi, Zi - tọa độ của điểm đo; p - khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt phẳng. - Giá tr ị lồi l õm c ực đại: Äi =  I,Max -  I, Min (5) - L ập tỷ s ố thể hiện độ không phẳng t ương đ ối. Độ nghiêng, độ lồi lõm cực đại, độ không phẳng tương đối của tường tính từ các tham số mặt phẳng sẽ phản ánh khách quan chất lư ợng hình học của bức tường. c. Thực nghiệm Trong ph ần thực nghiệm, chúng tôi đã xây dựng một modul chương tr ình tính toán đ ộ nghiêng và độ phẳng tư ờng nhà cao t ầng theo các thuật toán nêu trên tử các dữ liệu đo không g ương c ủa máy Trimble S6. Modul này có các ch ức năng sau: - Tính đ ộ nghiêng của công tr ình; - Tính đ ộ lồi l õm c ực đại; - Tính đ ộ k hông phẳng t ương đ ối của t ư ờng. Tệp số liệu đo Giao di ện đo và tính toán
Mô hình bức t ường (3D) 3. Kết luận Các thiết bị đo đạc hiện đại đã m ở ra nhiều khả năng mới trong công tác đo đạc nói chung v à ki ểm tra ch ất lư ợng hình h ọc của các công trình. Ngư ời làm công tác tr ắc địa cần khai thác triệt để những ư u đi ểm của thiết bị đo đạc hiện đại, đồng thời sử dụng công nghệ tin học để xử lý các số liệu quan trắc nhằm thu đư ợc kết quả tin cậy. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. PHAN VĂN HIẾN và nnk. Trắc địa công trình. N XB Giao thông vận tải, Hà N ội, 2001. 2. HOÀNG NGỌC HÀ, TRƯƠNG QUANG HI ẾU. Lý thuyết sai số và phương pháp số bình phương nhỏ nhất . Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2002. 3. ĐỖ XUÂN LÔI. C ấu trúc dữ liệu và gi ải thuật. NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2003.