Chương 4: LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA

Chia sẻ: Nguyen Thanh Hoang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

783
lượt xem 232
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Định hướng một đường thẳng nào đó là xác định góc hợp bởi đường đó với một đường khác được chọn làm gốc. Trong trắc địa, hướng gốc được chọn có thể là: Kinh tuyến thực, kinh tuyến từ, kinh tuyến trục của múi. Tương ứng có các khái niệm góc phương vị thực, phương vị từ, góc định hướng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 4: LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA

Chương 4: LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA GV: Đào Hữu Sĩ Khoa Xây dựng
NỘI DUNG CHƯƠNG 4 • Khái niệm về góc phương vị • Các bài toán cơ bản về góc phương vị tọa độ • Lưới khống mặt bằng – Phương pháp thành lập và tính toán • Lưới khống độ cao – Phương pháp thành lập và tính toán
§4.1 GÓC ĐỊNH HƯỚNG VÀ GÓC PHƯƠNG VỊ 4.1.1 Định hướng đường thẳng Định hướng một đường thẳng nào đó là xác định góc hợp bởi đường đó với một đường khác được chọn làm gốc. Trong trắc địa, hướng gốc được chọn có thể là: Kinh tuyến thực, kinh tuyến từ, kinh tuyến trục của múi. Tương ứng có các khái niệm góc phương vị thực, phương vị từ, góc định hướng.  4.1.2 Góc phương vị, a) Góc phương vị thực Góc phương vị thực Ath của một đường ở tại một điểm là góc phẳng tính từ hướng Bắc của kinh tuyến thực (còn gọi là kinh tuyến th địa lý) theo chiều kim đồng hồ đến hướng A đường thẳng. (Ath: 00 ÷ 3600) A Hướng Bắc của kinh thực tại một điểm được xác định bằng đo thiên văn B
b) Góc phương vị từ Góc phương vị từ At là góc phẳng tính từ hướng Bắc của kinh tuyến từ theo chiều kim đồng hồ đến hướng đường thẳng. (At = 00 ÷ 3600) Hướng bắc kinh tuyến từ được xác định bằng la bàn, độ chính xác thấp   At t A A th A A B B
Tại mỗi điểm thường kinh tuyến từ không trùng với kinh tuyến thực mà lệch một góc  (gọi là độ lệch từ) Độ lệch từ  có thể mang dấu âm (+) nếu lệch về phía đông (bên phải) kinh tuyến thực, dấu (-) nếu lệch về phía tây (bên trái) kinh tuyến thực. Ở mỗi nơi khác nhau độ lệch từ cũng khác nhau, và độ lệch từ biến đổi theo thời gian nên tại mỗi điểm độ lệch từ cũng khác nhau ở những thời điểm khác nhau. Công thức tính gần đúng thể hiện mối quan hệ giữa góc phương vị thực (Ath) và góc phương vị từ At. Ath = At + 
c. Góc định hướng (phương vị tọa độ) Góc định hướng  của một đường thẳng là góc phẳng tính từ hướng Bắc đường song song với kinh tuyến trục trên mặt chiếu theo chiều kim đồng hồ đến đường thẳng đó. ( = 00÷ 3600) B AB A
 Tại mọi điểm trên cùng đường thẳng góc định hướng không thay đổi. Tại mỗi điểm thường kinh tuyến trục không trùng với kinh tuyến thực mà lệch một góc  (góc hội tụ kinh tuyến)  =Ath +  mà Ath = At +    = At +  +  Góc hội tụ kinh tuyến của một đoạn thẳng AB được xác định theo công thức AB = ABsin Trong đó: AB = B - A  độ vĩ trung bình cạnh AB.
§4.2 CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN VỀ GÓC ĐỊNH HƯỚNG 4.2.1 Tính góc bằng khi biết góc định hướng (Tính góc bằng hợp bởi 2 đường thẳng đã biết góc định hướng) Biết góc định hướng của hai cạnh OA, OB là OA, OB như hình vẽ. Xác định  =AOB?  = OB - OA A O A O B  O B
4.2.2 Tính chuyền góc định hướng Giả sử biết AB , góc  = ABC. Tính BC BC = AB + T – 1800 (T = ABC) BC = AB - P + 1800 (P = CBA)  BC  AB B P C A
4.2.3 Bài toán thuận: Chuyển từ toạ độ cực sang toạ độ vuông góc Giả sử biết: A(xA, yA), SAB, AB. Tính B(xB, yB) ? xB = xA + SAB cos. AB yB = yA + SAB sin. AB x B B' AB XAB SAB A y 0 YAB
4.2.4 Bài toán ngược: Chuyển toạ độ vuông góc sang toạ độ cực Biết A(xA, yA), B(xB, yB). Tính SAB, AB? * Tính SAB S AB   x B  x A    y B  y A  2 2 * Tính AB  y AB y  yA B tg  AB  Xét tam giác AB’B, có x x x AB B A  y AB  y AB 0   AB đăt   arctg  k  arctg ;  x AB  x AB Giá trị góc định hướng AB phụ thuộc vào dấu của x, y cụ thể như bảng sau: Dấu x Dấu y Giá trị AB Vị trí 0 + + Góc phần tư thứ 1 1800 - 0 - + Góc phần tư thứ 2 1800 + 0 - - Góc phần tư thứ 3 3600 - 0 + - Góc phần tư thứ 4
4.2.5 Bài toán toạ độ cực Bài toán này được ứng dụng để xác định nhanh chóng điểm chi tiết Biết A(xA, yA), AB, góc cực i, cạnh cực Si . Xác định i (xi, yi)? xi = xA + Si .cos(AB+ i) yi = yA + Si .sin(AB+ i) B i bi Si A
§4.3 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG 4.3.1 Khái niệm Lưới khống chế trắc địa là một hệ thống (tập hợp) những điểm ở ngoài thực địa có toạ độ (x, y, H) được xác định với độ chính xác cần thiết để làm cơ sở cho đo vẽ bản đồ, bố trí công trình,… Theo bản chất, lưới khống chế trắc địa được chia ra làm: lưới khống chế mặt bằng (nếu các điểm chỉ có toạ độ x,y) và lưới khống chế độ cao (nếu các điểm chỉ có độ cao H) Có hai phương pháp chính để xây dựng lưới khống chế mặt bằng là lưới tam giác và lưới đường chuyền. Ngoài ra, có thể ứng dụng GPS để xây dựng lưới khống chế .
K2 K5 B C K1 K3 K6 A D M K4 K7 T T1 T3 N T2 S Với lưới tam giác: hoặc đo tất cả các góc, hoặc đo tất cả các cạnh, hoặc đo cạnh lẫn góc Với lưới đường chuyền phải đo tất cả các góc và cạnh trong lưới - A, B, C, D, M, N, S, T: là các điểm gốc đã biết tọa độ - K1, K2,.. T1,… : là các điểm cần xác định tọa độ
4.3.2 Phân loại Theo quy mô và độ chính xác giảm dần, lưới khống chế mặt bằng được chia ra: - Lưới khống chế tọa độ GPS cấp “O” - Lưới khống chế nhà nước (hạng I, II, III, IV) - Lưới khống chế khu vực (lưới khống chế địa phương): cấp 1 & 2 - Lưới khống chế đo vẽ. Về nguyên tắc phát triển lưới: Từ độ xác cao xuống độ chính xác thấp. Số lượng điểm khống chế tọa độ trên lãnh thổ VN: - Cấp “O”: 71điểm - Hạng I: 328 điểm - 1.177 điểm hạng II, 160 điểm đường chuyền hạng II - Hạng III: 12.658 điểm
4.3.3 ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ 4.3.3.1 Thiết kế: - Đường chuyền kinh vĩ là loại lưới khống chế đo vẽ mặt bằng, được phát triển từ lưới cấp trên có độ chính xác cao hơn. Trong trường hợp đặc biệt có thể được xây dựng lưới đường chuyền kinh vĩ độc lập. - Phải đo tất cả các cạnh, góc nối và góc ngoặt của lưới - Có 3 loại đường chuyền: + Phù hợp (hở) + Khép kín + Treo (nhánh)
Các chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng của đường chuyền kinh vĩ - Chiều dài cạnh của lưới Si 20m ≤ Si ≤ 400m - Chiều dài cạnh liền kề không vượt quá 1,5 lần vuøng ñoàng baèng   40" n - Sai số khép góc fß: vuøng nuùi   60" n 1 vuøng ñoàng baèng S 2000 - Độ chính xác đo cạnh  S 1 vuøng nuùi 1000 1 vuøng ñoàng baèng f 2000 - Sai số khép tương đối đường chuyền: S  S  1 vuøng nuùi 1000 Trong đó: n là số góc đo của lưới đường chuyền kinh vĩ
4.3.3.2 Các bước thành lập đường chuyền kinh vĩ a) Khảo sát chọn điểm - Tìm hiểu mục đích, nhiệm vụ, yêu cầu,… - Tình hình đặc điểm khu đo: đồng bằng, vùng núi, …, tình hình giao thông? - Thu thập tư liệu trắc địa cũ của khu đo. - Chọn điểm ở những vị trí cố định có tầm nhìn bao quát nhiều nhất, nhìn thấy điểm trước điểm sau nó và độ dài cạnh trong quy định. - Dự kiến trước phương án đo, dụng cụ đo. - Các điểm chọn đảm bảo khống chế toàn bộ khu đo. - Điểm khống chế được đánh dấu bằng cọc bê tông, cọc gỗ,…ổn định và tồn tại trong thời gian yêu cầu.
b) Đo góc, cạnh đường chuyền. * Đo góc: Các góc được đo bằng máy kinh vĩ kỹ thuật có độ chính xác mß = ±30”. Và chỉ đo 1 lần đo - Đo góc nối (lưới phụ thuộc); đo góc định hướng (lưới độc lập), có thể dùng la bàn để xác định góc phương vị từ và coi là góc định hướng. - Đo các góc ngoặt trong lưới * Đo cạnh: Đo bằng thước thép hoặc máy đo dài điện quang, toàn đạc điện tử. - Đo bằng 1 thước thép: Đo 2 lần lấy trung bình, với yêu cầu sai số đo S 1 (ñòa hình thuaän lôïi) hoaëc (ñòa hình khoù khaên)  cạnh: S 2000 1000 - Đo bằng máy đo dài điện quang: Đo 2 lần riêng biệt, sai số ≤ 2a a: hằng số của máy lấy từ công thức: mS = a + b/1km
C) TÍNH TOÁN BÌNH SAI ĐƯỜNG CHUYỀN KINH VĨ (BÌNH SAI GẦN ĐÚNG) * Sơ đồ lưới A D 1 3 2 B C * Tính sai số khép góc n 1 -     c -  ñ    n  1 .180 0      lt   f    ño i 1 (n+1) là tổng số góc trong lưới đường chuyền phù hợp Nếu fß > fß ghạn  kiểm tra số liệu, tính toán f Nếu fß ≤ fß ghạn  Tính: Soá hieäu chænh goùc : V i  - n  1 Goùc sau hieäu chænh : β i'  βi  V i