intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình - Nguyễn Khắc Dũng

Chia sẻ: Lê Trung Hiếu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST
Báo xấu
479
lượt xem 191
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đoạn này gồm 24 vệ tinh phân bố đều trên 6 quỹ đạo gần tròn, trên mỗi quỹ đạo có 4 vệ tinh, mặt phẳng quỹ đạo nghiêng với mặt phẳng xích đạo một góc 550. Bán kính quỹ đạo vệ tính xấp xỉ 26560 km, tức vệ tinh có độ cao so với mặt đất cỡ 20200 km.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình - Nguyễn Khắc Dũng

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài Khảo sát ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình
  2. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp §Ò tµi: “Kh¶o s¸t øng dông c«ng nghÖ GPS trong tr¾c ®Þa c«ng tr×nh” Chuyªn ®Ò: “ ChuyÓn trôc c«ng tr×nh lªn cao b»ng c«ng nghÖ GPS” Ch­¬ng 1 Kh¸i qu¸t vÒ c«ng nghÖ GPS 1.1.CÊu tróc cña hÖ thèng ®Þnh vÞ GPS 1.2.Nguyªn lý ®Þnh vÞ vµ c¸c trÞ ®o GPS 1.3.C¸c ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ GPS 1.4.Mét sè øng dông cña c«ng nghÖ GPS Ch­¬ng 2 Tæng quan vÒ c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh c«ng nghiÖp vµ nhµ cao tÇng 2.1. Thµnh lËp l­íi khèng chÕ thi c«ng 2.2. C«ng t¸c bè trÝ c«ng tr×nh c«ng nghiÖp vµ nhµ cao tÇng 2.3. C¸c ph­¬ng ph¸p chuyÓn trôc c«ng tr×nh lªn cao trong x©y dùng c«ng nghiÖp vµ nhµ cao tÇng Ch­¬ng 3 ChuyÓn trôc c«ng tr×nh lªn cao b»ng c«ng nghÖ GPS 3.1. §Æt vÊn ®Ò 3.2. Thùc nghiÖm 3.3. ChuyÓn trôc c«ng tr×nh lªn cao b»ng c«ng nghÖ GPS KÕt LuËn NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 1
  3. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Ch­¬ng 1 Kh¸i qu¸t vÒ c«ng nghÖ GPS 1.1. cÊu tróc cña hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS HÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS (Global Positioning System) gåm 3 bé phËn: §o¹n kh«ng gian, ®o¹n ®iÒu khiÓn vµ ®o¹n sö dông. §o¹n kh«ng gian §o¹n ®iÒu khiÓn §o¹n sö dông H×nh 1.1- S¬ ®å ho¹t ®éng cña hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS 1.1.1. §o¹n kh«ng gian (Space Segment) §o¹n nµy gåm 24 vÖ tinh ph©n bè ®Òu trªn 6 quü ®¹o gÇn trßn, trªn mçi quü ®¹o cã 4 vÖ tinh, mÆt ph¼ng quü ®¹o nghiªng víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o mét gãc 550. B¸n kÝnh quü ®¹o vÖ tÝnh xÊp xØ 26560 km, tøc vÖ tinh cã ®é cao so víi mÆt ®Êt cì 20200 km. Chu kú chuyÓn ®éng cña quü ®¹o lµ 718 phót (~12 giê). Sè l­îng vÖ tinh cã thÓ quan s¸t ®­îc tuú thuéc vµo thêi gian vµ vÞ trÝ quan tr¾c trªn tr¸i ®Êt, nh­ng cã thÓ nãi r»ng ë bÊt kú thêi gian vµ vÞ trÝ nµo trªn mÆt ®Êt còng cã thÓ quan s¸t ®­îc tèi thiÓu 4 vÖ tinh vµ tèi ®a lµ 11 vÖ tinh. NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 2
  4. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp H×nh 1.2- Ph©n bè vÖ tinh trªn 6 quü ®¹o N¨ng l­îng cung cÊp cho ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ trªn vÖ tinh lµ pin mÆt trêi. Mçi vÖ tinh ®Òu cã ®ång hå nguyªn tö víi ®é æn ®Þnh tÇn sè 10-12, t¹o ra tÝn hiÖu víi tÇn sè c¬ së f0 = 10.23 MHz vµ tõ ®ã t¹o ra hai tÇn sè t¶i: L1 = 154.f0 = 1575.42 MHz ( cã b­íc sãng xÊp xØ 19 cm) L2 = 120.f0 = 1227.60 MHz ( cã b­íc sãng xÊp xØ 24 cm) C¸c t¶i L1, L2 thuéc d¶i cùc ng¾n. Víi tÇn sè lín nh­ vËy c¸c tÝn hiÖu sÏ Ýt bÞ ¶nh h­ëng cña tÇng ®iÖn ly H×nh 1.3- VÖ tinh GPS (tÇng Ion) vµ tÇng ®èi l­u v× møc ®é chËm tÝn hiÖu do tÇng ®iÖn ly tû lÖ nghÞch víi b×nh ph­¬ng cña tû sè. §Ó phôc vô cho c¸c môc ®Ých vµ ®èi t­îng kh¸c nhau, c¸c tÝn hiÖu ph¸t ®i ®­îc ®iÒu biÕn mang theo c¸c code riªng biÖt lµ C/A code, P- code, vµ Y-code. C¸c sãng t¶i ®­îc ®iÒu biÕn bëi hai lo¹i code kh¸c nhau: NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 3
  5. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp + C/A – code (Coarse/Acquition code) ®­îc dïng cho môc ®Ých d©n sù víi ®é chÝnh x¸c kh«ng cao vµ chØ ®iÒu biÕn sãng t¶i L1. Chu kú lÆp l¹i cña C/A – code lµ 1 miligi©y vµ mçi vÖ tinh ®­îc g¾n mét C/A – code riªng biÖt. + P – code (Presice code) ®­îc dïng cho môc ®Ých qu©n sù (Mü) víi ®é chÝnhx¸c cao, ®iÒu biÕn c¶ sãng t¶i L1 vµ L2. Mçi vÖ tinh chØ g¸n mét ®o¹n code lo¹i nµy, do ®ã P – code rÊt khã bÞ gi¶i m· ®Ó sö dông nÕu kh«ng ®­îc phÐp. Ngoµi ra, c¶ hai sãng t¶i L1 vµ L2 cßn ®­îc ®iÒu biÕn bëi c¸c th«ng tin ®¹o hµng: Ephemerit vÖ tinh, thêi gian cña hÖ thèng, sè hiÖu chØnh ®ång hå vÖ tinh, quang c¶nh ph©n bè vÖ tinh trªn bÇu trêi vµ t×nh tr¹ng cña hÖ thèng. + Y- code ®­îc phñ lªn P – code nh»m chèng b¾t ch­íc, gäi lµ kü thuËt AS (Anti – Spoofing). Trong 3 nhãm vÖ tinh (I, II, II-A) ®· ®­îc ®­a lªn quü ®¹o th× chØ cã vÖ tinh thuéc nhãm II (sau n¨m 1989) míi cã kh¶ n¨ng nµy. Ngoµi c¸c tÇn sè trªn, c¸c vÖ tinh GPS cßn cã thÓ trao ®æi víi c¸c tr¹m ®iÒu khiÓn mÆt ®Êt qua c¸c tÇn sè 1783.74MHz vµ 2227.5 MHz ®Ó truyÒn c¸c th«ng tin ®¹o hµng vµ c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn tíi vÖ tinh. TÊt c¶ c¸c code ®­îc khëi t¹o l¹i sau mçi tuÇn lÔ GPS vµo ®óng nöa ®ªm thø bÈy, s¸ng chñ nhËt. Trªn c¬ së C/A code, mçi vÖ tinh cßn ph¸t ®i mét “code tùa ngÉu nhiªn” riªng cña vÖ tinh ®ã gäi lµ PRN – code (Pseudo Random Noise code) code nµy dµi 37 tuÇn lÔ. Code ngÉu nhiªn lµ c¬ së ®Ó ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi kho¶ng c¸ch gi¶ vµ dùa vµo ®ã nhËn biÕt ®­îc sè liÖu cña vÖ tinh. NÕu kh«ng cã can thiÖp chñ ®éng nµo kh¸c vµo c¸c tÝn hiÖu cña vÖ tinh, tøc cì 1  3 m. ChÝnh v× thÕ tr­íc ®©y Bé Quèc Phßng – Mü ®· ®­a vµo d÷ liÖu thêi gian cña vÖ tinh GPS mét lo¹i nhiÔu SA (Selecke Availability) ®Ó gi¶m ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi xuèng cì 50  100 m. Nh­ng ngµy 2/5/2000, chÝnh phñ Mü ®· tuyªn bè bá SA. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi thêi gian sau khi bá SA ®· ®­îc c¶i thiÖn. 1.1.2. §o¹n ®iÒu khiÓn (Control Segment) NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 4
  6. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp H×nh 1.4- Tr¹m ®iÒu khiÓn cña hÖ thèng GPS §o¹n ®iÒu khiÓn gåm 4 tr¹m quan s¸t trªn mÆt ®Êt t¹i Hawaii (Th¸i B×nh D­¬ng), Assension Island (§¹i T©y D­¬ng), Diego Garcia (Ên §é D­¬ng), Kwajalein (t©y Th¸i B×nh D­¬ng) vµ mét tr¹m ®iÒu khiÓn trung t©m ®Æt t¹i c¨n cø kh«ng qu©n Mü gÇn Colorado Spring. §o¹n ®iÒu khiÓn cã nhiÖm vô ®iÒu khiÓn toµn bé ho¹t ®éng cña c¸c vÖ tinh trªn c¬ së theo dâi quü ®¹o chuyÓn ®éng cña vÖ tinh vµ ho¹t ®éng cña ®ång hå vÖ tinh. TÊt c¶ c¸c tr¹m ®iÒu khiÓn cã m¸y thu GPS theo dâi liªn tôc c¸c vÖ tinh, ®ång thêi ®o c¸c sè liÖu khÝ t­îng. Tr¹m trung t©m xö lý c¸c sè liÖu ®­îc truyÒn vÒ tõ c¸c tr¹m cïng víi sè liÖu ®o ®­îc cña chÝnh nã. KÕt qu¶ xö lý cho ra ephemerit chÝnh x¸c ho¸ cña c¸c vÖ tinh vµ sè hiÖu chØnh cho c¸c ®ång hå vÖ tinh. C¸c sè liÖu nµy ®­îc truyÒn tõ tr¹m ®iÒu khiÓn trung t©m tíi c¸c tr¹m quan s¸t, tõ ®ã truyÒn tiÕp lªn c¸c vÖ tinh cïng víi c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn kh¸c. ViÖc chÝnh x¸c ho¸ th«ng tin ®­îc tiÕn hµnh 3 lÇn trong mét ngµy. Ngoµi ra, tr¹m trung t©m cßn ®iÒu khiÓn hiÖu chØnh quü ®¹o, khëi ®éng vÖ tinh dù phßng khi cÇn thiÕt thay thÕ vÖ tinh ®· ngõng ho¹t ®éng. 1.1.3. §o¹n sö dông (User Segment) §o¹n nµy gåm tÊt c¶ c¸c m¸y mãc, thiÕt bÞ thu nhËn th«ng tin tõ vÖ tinh ®Ó khai th¸c sö dông cho c¸c môc ®Ých vµ yªu cÇu kh¸c nhau. §ã cã thÓ lµ mét m¸y thu riªng biÖt, ho¹t ®éng ®éc lËp (tr­êng hîp ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi) hay métnhãm tõ hai m¸y thu trë lªn ho¹t ®éng H×nh 1.5- M¸y thu GPS NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 5
  7. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp ®ång thêi theo mét lÞch tr×nh nhÊt ®Þnh (tr­êng hîp ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi) hoÆc ho¹t ®éng theo chÕ ®é mét m¸y thu ®ãng vai trß m¸y chñ ph¸t tÝn hiÖu v« tuyÕn hiÖu chØnh cho c¸c m¸y thu kh¸c (®Þnh vÞ vi ph©n). 1.2. Nguyªn lý ®Þnh vÞ vµ c¸c trÞ ®o GPS 1.2.1. Nguyªn lý ®Þnh vÞ GPS Nguyªn lý ®Þnh vÞ GPS lµ sö dông c¸c vÖ tinh GPS nh­ c¸c ®iÓm chuÈn di ®éng cã to¹ ®é ®· biÕt ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt, mÆt biÓn hoÆc trªn kh«ng trung b»ng ph­¬ng ph¸p giao héi c¹nh kh«ng gian. Gi¶ sö ®o ®­îc chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt m¸y thu ®Õn 3 vÖ tinh th× vÞ trÝ ®iÓm cÇn x¸c ®Þnh (®iÓm ®Æt m¸y) lµ mét trong 2 giao ®iÓm cña mÆt cÇn cã b¸n kÝnh lµ kho¶ng c¸ch tõ m¸y thu ®Õn vÖ tinh thø 3 vµ vßng trßn giao tuyÕn cña hai mÆt cÇu cã b¸n kÝnh lµ kho¶ng c¸ch tõ m¸y thu ®Õn vÖ tinh thø nhÊt vµ thø hai. Th«ng th­êng, mét trong hai giao ®iÓm ®ã sÏ cho mét ®¸p sè v« lý (hoÆc qu¸ xa hoÆc ph¶i dÞch chuyÓn víi tèc ®é kh«ng t­ëng) vµ ph¶i lo¹i bá. Trong c«ng nghÖ GPS ®· ®Æt ra yªu cÇu ph¶i thu tÝn hiÖu tõ 4 vÖ tinh ®iÒu nµy liªn quan ®Õn viÖc tÝnh sè hiÖu chØnh ®ång hå. §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c kho¶ng thêi gian truyÒn sãng vµ ph¶i biÕt ®­îc vÞ trÝ chÝnh x¸c cña vÖ tinh. Hai vÊn ®Ò c¬ b¶n nµy cña ®Þnh vÞ GPS ®­îc gi¶i quyÕt bëi “®o¹n ®iÒu khiÓn”, cÊu t¹o cña m¸y thu vµ cÊu t¹o cña vÖ tinh GPS. 1.2.2. C¸c trÞ ®o GPS TrÞ ®o GPS lµ nh÷ng sè liÖu m¸y thu GPS nhËn ®­îc tõ tÝn hiÖu cña vÖ tinh truyÒn tíi. Mçi vÖ tinh GPS ph¸t 4 th«ng sè c¬ b¶n cho viÖc ®o ®¹c vµ chØ chia thµnh hai nhãm: - Nhãm trÞ ®o code: C/A – code, P – code. - Nhãm trÞ ®o pha: L1, L2 vµ tæ hîp L1/L2 C¸c trÞ ®o nµy cã thÓ sö dông riªng biÖt hoÆc kÕt hîp ®Ó x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu. NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 6
  8. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp 1.2.2.1. TrÞ ®o code Trong tr­êng hîp nµy, m¸y thu nhËn ®­îc code ph¸t ®i tõ vÖ tinh, so s¸nh víi code tù do m¸y thu t¹o ra nh»m x¸c ®Þnh thêi gian truyÒn tÝn hiÖu tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu vµ tõ ®ã kho¶ng c¸ch tõ m¸y thu tíi vÖ tinh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: D = c.t + c.t +  (1.1) Trong ®ã: c : lµ vËn tèc truyÒn sãng (¸nh s¸ng) = 299792458 m/s t : lµ thêi gian truyÒn tÝn hiÖu (sãng) t : lµ sè hiÖu chØnh do sù kh«ng ®ång bé ®ång hå m¸y thu vµ vÖ tinh  : lµ sè hiÖu chØnh do m«i tr­êng. HiÖn nay, ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ víi trÞ ®o code cã thÓ ®¸t tíi 30m. Víi ®é chÝnh x¸c ®ã trÞ ®o code ®­îc sö dông trong ®Þnh vÞ ®¹o hµng vµ trong ®o ®¹c ®é chÝnh x¸c thÊp. 1.2.2.2. TrÞ ®o pha sãng t¶i Sãng t¶i ®­îc ph¸t ®i tõ vÖ tinh cã chiÒu dµi b­íc sãng kh«ng ®æi. NÕu gäi  lµ chiÒu dµi b­íc sãng th× kho¶ng c¸ch gi÷a vÖ tinh vµ m¸y thu GPS lµ: D = N. +  (1.2) Trong ®ã: N : lµ sè nguyªn lÇn b­íc sãng  : lµ phÇn lÎ b­íc sãng TrÞ ®o pha chÝnh lµ phÇn lÎ b­íc sãng thÓ hiÖn qua ®é di pha gi÷a sãng t¶i thu ®­îc tõ vÖ tinh vµ sãng t¶i do m¸y thu t¹o ra. PhÇn lÎ nµy cã thÓ ®o ®­îc víi ®é chÝnh x¸c cì 1% b­íc sãng, tøc kho¶ng vµi mm. BiÓu thøc x¸c ®Þnh ®é di pha:  = R + c(t - T) - .N + atm +  (1.3) Trong ®ã: R = ( X s  X r ) 2  (Ys  Yr ) 2  ( Z s  Z r ) 2 (1.4) R : lµ kho¶ng c¸ch ®óng tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 7
  9. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Xs, Ys, Zs : lµ to¹ ®é kh«ng gian ba chiÒu cña vÖ tinh Xr, Yr, Zr : lµ to¹ ®é kh«ng gian ba chiÒu cña vÞ trÝ anten m¸y thu c : lµ tèc ®é truyÒn sãng (¸nh s¸ng) t : lµ ®é lÖch ®ång hå m¸y thu T : lµ ®é lÖch ®ång hå vÖ tinh  : lµ b­íc sãng cña sãng t¶i N : lµ sè nguyªn lÇn b­íc sãng tõ vÖ tinh ®Õn anten m¸y thu atm : lµ sai sè do khÝ quyÓn  : lµ tæng hîp c¸c sai sè kh¸c. §Þnh vÞ víi trÞ ®o pha sãng t¶i cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n ®Þn vÞ víi trÞ ®o code. VÊn ®Ò chÝnh trong tr­êng hîp nµy lµ x¸c ®Þnh sè nguyªn lÇn b­íc sãng (sè nguyªn ®a trÞ N) gi÷a anten m¸y thu vµ vÖ tinh. 1.3. C¸c ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ GPS 1.3.1. §Þnh vÞ tuyÖt ®èi v3 v2 v4 v1 H×nh 1.6- §Þnh vÞ tuyÖt ®èi §Þnh vÞ tuyÖt ®èi cßn gäi lµ ®Þnh vÞ ®iÓm ®¬n, tøc lµ dùa vµo trÞ ®o kho¶ng c¸ch tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu GPS ®Ó x¸c ®Þnh trùc tiÕp vÞ trÝ tuyÖt ®èi cña anten m¸y thu trong hÖ to¹ ®é WGS – 84 (hÖ to¹ ®é cã ®iÓm gèc lµ t©m khèi l­îng tr¸i ®Êt). §Þnh vÞ tuyÖt ®èi cßn ®­îc chia thµnh ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi tÜnh vµ ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi ®éng. “TÜnh” hay “®éng” lµ nãi tr¹ng th¸i cña (anten) m¸y thu trong qu¸ tr×nh ®Þnh vÞ. NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 8
  10. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp §é chÝnh x¸c cña ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi tÜnh ­íc tÝnh ®¹t tíi cì mÐt, cßn ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi ®éng kho¶ng 10 – 40 m. Trong ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi tÜnh cã thÓ quan tr¾c liªn tôc c¸c vÖ tinh kh¸c nhau ë c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau ®Ó ®o kho¶ng c¸ch tõ vÖ tinh ®Õn ®iÓm tr¹m ®o vµ cã nhiÒu trÞ ®o thõa, qua xö lý sè liÖu sÏ ®­îc to¹ ®é tuyÖt ®èi cña ®iÓm tr¹m ®o. Trong tr­êng hîp ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi theo ph­¬ng ph¸p ®o kho¶ng c¸ch gi¶ th× ë mét thêi ®iÓm ti, tõ mét tr¹m ®o, quan tr¾c ®ång bé 4 vÖ tinh, j = 1, 2, 3, 4 ta cã mét hÖ ph­¬ng tr×nh ®­îc viÕt d­íi d¹ng ma trËn Ai.X + Li = 0 (1.5) Khi quan tr¾c ®ång bé víi sè l­îng vÖ tinh nhiÒu h¬n 4 th× cÇn nghiÖm theo ph­¬ng ph¸p sè b×nh ph­¬ng nhá nhÊt. Lóc ®ã (1.5) ®­îc viÕt d­íi d¹ng hÖ ph­¬ng tr×nh sai sè: Vi = Ai.X + Li (1.6) NÕu sè l­îng thêi ®iÓm quan tr¾c lµ n vµ bá qua sù thay ®æi cña ®ång hå m¸y thu theo thêi gian th× tõ (1.6) ta cã hÖ ph­¬ng tr×nh sai sè t­¬ng øng lµ: V = A.X +L (1.7) Trong ®ã: V = ( V1 V2 . . . Vn)T A = (A1 A2 . . . An)T L = (L1 L2 . . . Ln)T X = (X Y Z T)T Theo ph­¬ng ph¸p sè b×nh ph­¬ng nhá nhÊt, ta cã: X = -(AT.A)-1.(AT.L) (1.8) Sai sè trung ph­¬ng cña Èn sè ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (1.9)   0 Qii M Xi Trong ®ã:  0 : lµ sai sè cña trÞ ®o kho¶ng c¸ch gi¶ (SSTP träng sè ®¬n vÞ) Qii : lµ phÇn tö t­¬ng øng trªn ®­êng chÐo chÝnh cña ma trËn hÖ sè QX NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 9
  11. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp QX = (ATA)-1 §Þnh vÞ tuyÖt ®èi theo pha sãng t¶i cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n so víi ph­¬ng ph¸p ®o kho¶ng c¸ch gi¶. Trong ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi ®o pha sãng t¶i cÇn chó ý hiÖu chØnh sai sè do tÇng ®iÖn ly vµ tÇng ®èi l­u, kh«i phôc pha sãng t¶i, x¸c ®Þnh sè nguyªn lÇn b­íc sãng. KÕt qu¶ ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi theo ph­¬ng ph¸p pha sãng t¶i cã thÓ ®­îc dïng lµm tr¹m tham kh¶o hoÆc tr¹m gèc ( cã to¹ ®é t­¬ng ®èi chÝnh x¸c) cho ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi. 1.3.2. §Þnh vÞ t­¬ng ®èi §Þnh vÞ t­¬ng ®èi lµ tr­êng hîp dïng hai m¸y thu GPS ®Æt ë 2 ®iÓm kh¸c nhau(2 ®iÓm mót cña mét ®­êng ®¸y) quan tr¾c ®ång bé cïng c¸c vÖ tinh ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ t­íng ®èi (X, Y, Z hoÆc B, L, H) gi÷a hai ®iÓm mót cña ®­êng ®¸y hoÆc vector ®­êng ®¸y trong hÖ to¹ ®é WGS – 84. T­¬ng tù, nhiÒu m¸y thu ®­îc ®Æt ë c¸c ®iÓm mót cña mét sè ®­êng ®¸y, quan tr¾c ®ång bé cïng c¸c vÖ tinh GPS th× cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc mét sè vector ®­êng®¸y ®ã. NÕu ®· biÕt to¹ ®é cña mét ®iÓm th× cã thÓ dïng vecor ®­êng ®¸y ®Ó tÝnh to¹ ®é cña ®iÓm kia. H×nh 1.7- §Þnh vÞ t­¬ng ®èi §Þnh vÞ t­¬ng ®èi còng ®­îc ph©n chia thµnh ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi tÜnh vµ ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi ®éng. Trong ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi trÞ ®o th­êng ®­îc sö dông lµ pha sãng t¶i. NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 10
  12. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Trong tr­êng hîp sè l­îng tr¹m ®o nhiÒu h¬n 2, quan tr¾c ®ång bé cïng mét sè vÖ tinh th× ¶nh h­ëng sai sè cña quü ®¹o vÖ tinh, sai sè ®ång hå m¸y thu, sai sè do tÇng ®iÖn ly, sai sè do khóc x¹ cña tÇng ®èi l­u ®èi víi trÞ ®o ®Ó tiÕn hµnh ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi th× cã thÓ lo¹i trõ hoÆc gi¶m thiÓu ¶nh h­ëng cña sai sè t­¬ng quan, n©ng cao ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi. 1.3.3. §Þnh vÞ sai ph©n §Þnh vÞ GPS sai ph©n cßn gäi lµ ®Þnh vÞ GPS vi ph©n (Differential GPS viÕt t¾t lµ DGPS). Trong ph­¬ng ph¸p nµy, mét sè m¸y thu ®Æt t¹i mét ®iÓm ®· biÕt to¹ ®é, gäi lµ tr¹m gèc hoÆc tr¹m tham kh¶o, ®ång thêi cã m¸y hu kh¸c ®Æt ë ®iÓm cÇn x¸c ®Þnh to¹ ®é, gäi lµ tr¹m ®o. Dùa vµo to¹ ®é chÝnh x¸c ®· biÕt cña tr¹m gèc tÝnh sè hiÖu chØnh kho¶ng c¸ch tõ tr¹m gèc ®Õn vÖ tinh vµ sè hiÖu chØnh nµy ®­îc m¸y GPS ë tr¹m gèc ph¸t ®i. M¸y thu ë tr¹m ®o, trong khi ®o ®ång thêi còng thu ®­îc sè hiÖu chØnh tõ tr¹m gèc vµ tiÕn hµnh hiÖu chØnh kÕt qu¶ ®Þnh vÞ, tõ ®ã n©ng cao ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ. §Þnh vÞ GPS sai ph©n cã thÓ chia thµnh sai ph©n tr¹m gèc ®¬n, sai ph©n khu vùc côc bé (nhiÒu tr¹m gèc) vµ sai ph©n khu vùc réng lín. (1) GPS sai ph©n tr¹m gèc ®¬n (SRDGPS) (2) GPS sai ph©n khu vùc côc bé (LADGPS) (3) GPS sai ph©n khu vùc réng lín (WADGPS) 1.4. C¸c nguån sai sè trong ®o GPS §Þnh vÞ GPS vÒ thùc chÊt ®­îc x©y dùng trªn c¬ së giao héi kh«ng gian c¸c kho¶ng c¸ch ®o ®­îc tõ m¸y thu ®Õn c¸c vÖ tinh cã to¹ ®é ®· biÕt. Kho¶ng c¸ch ®o ®­îc lµ hµm cña thêi gian vµ tèc ®é lan truyÒn tÝn hiÖu trong kh«ng gian gi÷a vÖ tinh vµ m¸y thu. V× vËy kÕt qu¶ ®o chÞu ¶nh h­ëng trùc tiÕp cña c¸c sai sè cña vÖ tinh, cña m¸y thu, cña m«i tr­êng lan truyÒn tÝn hiÖu vµ c¸c nguån sai sè kh¸c. C¸c nguån sai sè ®ã cã tÝnh chÊt hÖ thèng vµ tÝnh chÊt ngÉu nhiªn ¶nh h­ëng ®Õn kÕt qu¶ ®o GPS. 1.4.1. Sai sè ®ång hå ®o Sai sè ®ång hå gåm sai sè ®ång hå vÖ tinh, ®ång hå m¸y thu vµ sù kh«ng ®ång bé gi÷a chóng. §ång hå vÖ tinh lµ ®ång hå nguyªn tö, ®é chÝnh x¸c cao nh­ng kh«ng ph¶i hoµn toµn kh«ng cã sai sè. Trong ®ã, sai sè hÖ thèng lín h¬n sai sè ngÉu nhiªn rÊt nhiÒu, nh­ng cã thÓ dïng m« h×nh ®Ó c¶i NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 11
  13. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp chÝnh sai sè hÖ thèng, do ®ã sai sè ngÉu nhiªn trë thµnh chØ tiªu quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c cña ®ång hå. Khi hai tr¹m ®o tiÕn hµnh quan tr¾c ®ång bé ®èi víi vÖ tinh th× ¶nh h­ëng cña sai sè ®ång hå vÖ tinh ®èi víi trÞ ®o cña hai tr¹m lµ nh­ nhau. §ång hå m¸y thu lµ ®ång hå th¹ch anh. Cïng mét m¸y thu, khi quan tr¾c ®ång thêi nhiÒu vÖ tinh th× sai sè ®ång hå m¸y thu cã ¶nh h­ëng nh­ nhau ®èi víi c¸c trÞ ®o t­¬ng øng vµ c¸c sai sè ®ång hå cña c¸c m¸y thu cã thÓ ®­îc coi lµ ®éc lËp víi nhau. Nh­ ®· biÕt, vËn tèc truyÒn tÝn hiÖu xÊp xØ 3.108 m/s, do ®ã nÕu ®ång hå th¹ch anh cã sai sè 10-4 gi©y th× sai sè t­¬ng øng cña kho¶ng c¸ch 30.000 m; nÕu ®ång hå nguyªn tö cã sai sè 10-7 gi©y th× sai sè t­¬ng øng kho¶ng c¸ch lµ 30 m. Trong ®Þnh vÞ GPS t­¬ng ®èi, sö dông c¸c sai ph©n bËc 1, 2, 3, cã thÓ lo¹i trõ hoÆc gi¶m thiÓu ¶nh h­ëng sai sè ®ång hå trong kÕt qu¶ ®o. 1.4.2. Sai sè quü ®¹o vÖ tinh Do sù thay ®æi cña träng tr­êng tr¸i ®Êt, søc hót mÆt tr¨ng, mÆt trêi vµ c¸c thiªn thÓ kh¸c, ¸p lùc bøc x¹ mÆt trêi… t¸c ®éng lªn vÖ tinh, nªn chuyÓn ®éng cña vÖ tinh trªn quü ®¹o kh«ng hoµn toµn tu©n theo ® Þnh luËt Kepler. §ã lµ nguyªn nh©n g©y nªn sai sè quü ®¹o vÖ tinh hay cßn gäi lµ sai sè vÞ trÝ cña vÖ tinh. Trong ®Þnh vÞ GPS cÇn ph¶i sö dông lÞch quü ®¹o vÖ tinh (Ephemerit). C¸c tr¹m ®iÒu khiÓn quan tr¾c liªn tôc ®Ó x¸c ®Þnh quü ®¹o chuyÓn ®éng cña vÖ tinh vµ ®­a ra lÞch dù b¸o, gäi lµ lÞch vÖ tinh qu¶ng b¸, cung cÊp ®¹i trµ cho ng­êi sö dông b»ng c¸ch thu trùc tiÕp nhê m¸y thu GPS. LÞch vÖ tinh qu¶ng b¸ cho phÐp x¸c ®Þnh vÞ trÝ tøc thêi cña vÖ tinh víi ®é chÝnh x¸c cì 20  100 m. Ngoµi lÞch vÖ tinh qu¶ng b¸ cßn cã lÞch vÖ tinh chÝnh x¸c (Precise Ephemerit). LÞch vÖ tinh nµy ®­îc thµnh lËp tõ kÕt qu¶ hËu xö lý sè liÖu quan tr¾c ë c¸c thêi ®iÓm trong kho¶ng thêi gian quan tr¾c, cã ®é chÝnh x¸c to¹ ®é vÖ tinh cì 10  50 m. Sai sè vÞ trÝ ®iÓm cña vÖ tinh chÞu ¶nh h­ëng gÇn nh­ trän vÑn ®Õn ®é chÝnh x¸c to¹ ®é ®iÓm ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi (®Þnh vÞ ®iÓm ®¬n), nh­ng l¹i ®­îc lo¹i trõ vÒ c¬ b¶n trong kÕt qu¶ ®Þnh vÞ t­¬ng ®èi. NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 12
  14. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp 1.4.3. Sai sè do tÇng ®iÖn ly vµ tÇng ®èi l­u TÇng ®èi l­u ®­îc tÝnh tõ mÆt ®Êt tíi ®é cao 50km vµ tÇng ®iÖn ly ë ®é cao tõ 50km ®Õn 1000km. TÝn hiÖu tõ vÖ tinh qua tÇng ®iÖn ly, tÇng ®èi l­u ®Õn m¸y thu bÞ khóc x¹ vµ thay ®æi tèc ®é lan truyÒn. §èi víi tÇng ®iÖn ly, gi¸ trÞ sai sè t¨ng tû lÖ thuËn víi mËt ®é ®iÖn tö tù do vµ tû lÖ nghÞch víi b×nh ph­¬ng cña tÇn sè tÝn hiÖu. §èi víi tÝn hiÖu GPS, sè hiÖu chØnh kho¶ng c¸ch theo h­íng thiªn ®Ønh cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ tèi ®a lµ 50m, theo h­íng cã gãc cao 200, cã thÓ ®¹t ®Õn 150m. §Ó gi¶m thiÓu sai sè do tÇng ®iÖn ly th­êng dïng m¸y thu 2 tÇn sè, dïng m« h×nh hiÖu chØnh hoÆc dïng hiÖu c¸c trÞ ®o ®ång bé. §èi víi tÇng ®èi l­u, sù khóc x¹ cña ®­êng chuyÒn tÝn hiÖu cµng phøc t¹p h¬n, phô thuéc vµo sù biÕn ®æi cña khÝ hËu mÆt ®Êt, ¸p lùc kh«ng khÝ, nhiÖt ®é vµ ®é Èm. ¶nh h­ëng cña khóc x¹ trong tÇng ®èi l­u phô thuéc vµo gãc cao cña ®­êng chuyÒn tÝn hiÖu. Gi¸ trÞ ¶nh h­ëng sai sè theo h­íng thiªn ®Ønh cã thÓ ®¹t ®Õn 2  3 m, theo h­íng cã gãc cao 100 cã thÓ ®¹t ®Õn 20 m. §Ó gi¶m thiÓu sai sè do tÇng ®èi l­u cã thÓ dïng m« h×nh tÝn hiÖu chØnh ®­a thªm tham sè phô ­íc tÝnh ¶nh h­ëng cña tÇng ®èi l­u vµo qu¸ tr×nh xö lý sè liÖu ®Ó tÝnh hoÆc dïng hiÖu c¸c trÞ ®o ®ång bé. 1.4.4. Sai sè do nhiÔu tÝn hiÖu TÝn hiÖu tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu GPS cã thÓ bÞ nhiÔu do mét sè nguyªn nh©n nh­: tÝn hiÖu ph¶n x¹ tõ c¸c vËt kh¸c (kim lo¹i, bª t«ng, mÆt n­íc…) ë gÇn m¸y thu GPS; tÝn hiÖu bÞ nhiÔu do ¶nh h­ëng cña c¸c sãng ®iÖn tõ kh¸c (khi ®Æt m¸y thu ë gÇn c¸c tr¹m ph¸t sãng, gÇn ®­êng d©y ®iÖn cao ¸p); tÝn hiÖu bÞ gi¸n ®o¹n do bÞ che ch¾n bëi c¸c vËt c¶n (nhµ cöa, c©y cèi…). C¸c tÝn hiÖu bÞ nhiÔu nãi trªn chËp víi tÝn hiÖu truyÒn trùc tiÕp tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu g©y ra sai sè ®èi víi trÞ ®o. §Ó kh¾c phôc sai sè do nhiÔu tÝn hiÖu, cÇn ph¶i ®Æt m¸y thu c¸ch xa c¸c vËt dÔ ph¶n x¹ tÝn hiÖu hoÆc c¸c ®èi t­îng g©y nhiÔu tÝn hiÖu; kh«ng thu tÝn hiÖu khi trêi ®Çy m©y, m­a, kh«ng ®Æt m¸y ë d­íi c¸c rÆng c©y. 1.4.5. Sai sè kh¸c Ngoµi c¸c nguån sai sè chñ yÕu trªn ®©y cßn cã c¸c nguån sai sè kh¸c nh­ sai sè do ¶nh h­ëng xoay cña tr¸i ®Êt, do triÒu tÞch cña tr¸i ®Êt, do hiÖu NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 13
  15. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp øng cña thuyÕt t­¬ng ®èi, sai sè vÞ trÝ cña m¸y thu, sai sè vÞ trÝ t©m pha cña anten. Trong ®Þnh vÞ chÝnh x¸c cao cÇn ph¶i xem xÐt vµ t×m biÖn ph¸p gi¶m ¶nh h­ëng cña c¸c nguån sai sè. 1.5. C¸c øng dông cña c«ng nghÖ GPS 1.5.1. C¸c øng dông cña GPS trong tr¾c ®Þa 1.5.1.1. X©y dùng l­íi khèng chÕ mÆt b»ng Cã thÓ nãi, nh÷ng øng dông ®Çu tiªn cña c«ng nghÖ GPS trong tr¾c ®Þa lµ ®o ®¹c c¸c m¹ng l­íi mÆt b»ng. Chóng ta biÕt r»ng ®o t­¬ng ®èi tÜnh cho ®é chÝnh x¸c cao nhÊt, v× thÕ ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc sö dông ®Ó thµnh lËp c¸c m¹ng l­íi tr¾c ®Þa. B»ng kü thuËt ®o t­¬ng ®èi tÜnh ng­êi ta cã thÓ x©y dùng ®­îc c¸c m¹ng l­íi cã c¹nh dµi hµng ngµn km mµ kh«ng cÇn ®Õn ®iÒu kiÖn th«ng h­íng. 1.5.1.2. GPS phôc vô cho tr¾c ®Þa c«ng tr×nh a) §o lËp c¸c m¹ng l­íi c¬ së tr¾c ®Þa c«ng tr×nh vµ l­íi thi c«ng c«ng tr×nh. b) §o c¸c m¹ng l­íi quan tr¾c biÕn d¹ng vµ chuyÓn dÞch c«ng tr×nh. c) §o vÏ thµnh lËp c¸c mÆt c¾t vµ ®o tÝnh khèi l­îng. d) §o c¾m chi tiÕt c«ng tr×nh. 1.5.2. C¸c øng dông cña c«ng nghÖ GPS trong cuéc sèng NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 14
  16. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Ch­¬ng 2 Tæng quan vÒ c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh c«ng nghiÖp vµ nhµ cao tÇng 2.1. Thµnh lËp l­íi khèng chÕ thi c«ng 2.1.1. Môc ®Ých, ®Æc ®iÓm vµ ®é chÝnh x¸c cña l­íi khèng chÕ thi c«ng 2.1.1.1. Môc ®Ých L­íi khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh ®­îc thµnh lËp víi hai môc ®Ých chñ yÕu: chuyÓn b¶n thiÕt kÕ ra thùc ®Þa vµ ®o vÏ hoµn c«ng c«ng tr×nh. Nh÷ng môc ®Ých nµy lµ yÕu tè quan träng ¶nh h­ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c, mËt ®é ®iÓm, sè bËc, ®å h×nh vµ ph­¬ng ph¸p x©y dùng l­íi. Thµnh lËp l­íi khèng chÕ thi c«ng lµ mét trong nh÷ng néi dung c¬ b¶n, quan träng cña c«ng t¸c trÆc ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh. 2.1.1.2. §Æc ®iÓm cña l­íi khèng chÕ thi c«ng L­íi khèng chÕ thi c«ng lµ mét hÖ thèng c¸c ®iÓm khèng chÕ mÆt b»ng vµ ®é cao ®­îc l­u gi÷ trªn khu vùc x©y dùng b»ng nh÷ng dÊu mèc tr¾c ®Þa trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng c«ng tr×nh. L­íi khèng chÕ thi c«ng cã nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n sau: - L­íi ®­îc thµnh lËp trong hÖ to¹ ®é quy ­íc, nh­ng ®­îc ®o nèi víi hÖ täa ®é nhµ n­íc. - S¬ ®å l­íi ®­îc x¸c ®Þnh tuú thuéc vµo h×nh d¹ng khu vùc, vµo sù ph©n bè c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh x©y dùng. - L­íi cã sè l­îng h×nh hoÆc vßng khÐp kÝn kh«ng lín - ChiÒu dµi c¹nh cña l­íi th­êng ng¾n - C¸c ®iÓm cña l­íi cã yªu cÇu ®é æn ®Þnh vÞ trÝ ®iÓm cao trong ®iÒu kiÖn phøc t¹p khi x©y dùng c«ng tr×nh. - §iÒu kiÖn ®o ®¹c l­íi th­êng lµ khã kh¨n CÇn thÊy r»ng ®Æc ®iÓm cña l­íi khèng chÕ thi c«ng liªn quan kh¸ chÆt chÏ víi môc ®Ých vµ ý nghÜa cña l­íi. NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 15
  17. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp ViÖc chän lùa ph­¬ng ph¸p thµnh lËp l­íi phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè: d¹ng c«ng tr×nh, h×nh d¹ng vµ diÖn tÝch cña khu vùc x©y dùng, ý nghÜa cña m¹ng l­íi, ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh cña khu ®o, ®é chÝnh x¸c yªu cÇu, t×nh tr¹ng trang thiÕt bÞ hiÖn cã vµ n¨ng lùc cña ng­êi thùc hiÖn. Trªn khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh c«ng nghiÖp vµ nhµ cao tÇng cã thÓ ¸p dông c¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp l­íi sau: l­íi tam gi¸c (®o gãc, ®o c¹nh, ®o gãc – c¹nh), l­íi ®a gi¸c, l­íi GPS, l­íi « vu«ng x©y dùng. Tuú thuéc vµo diÖn tÝch khu vùc vµ c«ng nghÖ x©y dùng mµ l­íi khèng chÕ thi c«ng cã thÓ gåm mét sè cÊp l­íi. L­íi khèng chÕ thi c«ng ®­îc thµnh lËp dùa vµo m¹ng l­íi ®· cã ë giai ®o¹n kh¶o s¸t, thiÕt kÕ. 2.1.1.3. §é chÝnh x¸c cña l­íi khèng chÕ thi c«ng Theo môc ®Ých vµ ý nghÜa cña l­íi, l­íi khèng chÕ thi c«ng cÇn ®¶m b¶o nh÷ng yªu cÇu sau: a)Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c bè trÝ c«ng tr×nh §Ó ®¸p øng yªu cÇu c«ng t¸c bè trÝ cÇn ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vÞ trÝ t­¬ng hç gi÷a hai ®iÓm l©n cËn nhau, hoÆc vÞ trÝ t­ ¬ng hç gi÷a ba ®iÓm cña l­íi trªn mét kho¶ng c¸ch nµo ®ã. L­íi khèng chÕ thi c«ng trong x©y dùng c¸c c«ng tr×nh c«ng nghiÖp chñ yÕu sö dông ®Ó l¾p ®Æt c¸c kÕt cÊu x©y dùng, c¸c thiÕt bÞ c«ng nghÖ cÇn sö dông m¹ng l­íi l¾p r¸p víi yªu cÇu rÊt cao vÒ ®é chÝnh x¸c t­¬ng hç. §Ó bè trÝ trôc chÝnh cña khu c«ng nghiÖp lín cã mèi liªn hÖ chÆt chÏ vÒ d©y chuyÒn c«ng nghÖ, th«ng th­êng cÇn ®¶m b¶o yªu cÇu sai sè vÞ trÝ t­¬ng hç gi÷a c¸c ®iÓm l©n cËn trong m¹ng l­íi kh«ng v­ît qu¸ 1:10000 chiÒu dµi c¹nh. Khi c¹nh l­íi lµ 200m th× sai sè nµy lµ 2cm. NÕu m¹ng l­íi khèng chÕ thi c«ng ®­îc ph¸t triÓn theo hai bËc th× ta cã c«ng thøc tÝnh sai sè t­¬ng hç tæng hîp tõ c¸c bËc l­íi: mth2 = m12 + m22 (2.1) NÕu lÊy hÖ sè suy gi¶m ®é chÝnh x¸c k = 2, tøc lµ m2 = 2mm Ta cã: mth2 = m12 + 4.m22 = 5m12 mth Tõ ®ã: m1 = 5 NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 16
  18. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp Víi mth = 20mm ta tÝnh ®­îc m1 = 9mm; m2 = 18mm Khi cã gi¸ trÞ sai sè trung ph­¬ng t­¬ng hç cña tõng bËc l­íi cã thÓ tÝnh ®­îc sai sè trung ph­¬ng c¸c ®¹i l­îng ®o theo c«ng thøc ®· biÕt. 2  m 2  m  i  .S i (2.2) 2 2 m   thi si   §èi víi l­íi ®­êng chuyÒn lÊy m  m  i i b) Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c ®o vÏ hoµn c«ng c«ng tr×nh Tû lÖ lín nhÊt khi ®o vÏ hoµn c«ng c«ng tr×nh th­êng chän lµ 1:500. Theo quy ph¹m, SSTP vÞ trÝ ®iÓm khèng chÕ cÊp cuèi cïng so víi ®iÓm khèng chÕ c¬ së kh«ng v­ît qu¸ MP = 0.2 mm. M = 10cm. NÕu thµnh lËp l­íi chªm dÇy gåm hai bËc ta cã: MP2 = M12 + M22 (2.3) NÕu lÊy k = 2 ta tÝnh ®­îc M1 = 4.5cm; M2 = 8.9cm NghÜa lµ SSTP vÞ trÝ ®iÓm yÕu nhÊt cña c¸c cÊp l­íi kh«ng ®­îc v­ît qu¸ nh÷ng gi¸ trÞ t­¬ng øng nªu trªn. §é chÝnh x¸c cña l­íi khèng chÕ thi c«ng cÇn ®¶m b¶o ®ång thêi c¶ hai yªu cÇu bè trÝ vµ ®o vÏ hoµn c«ng c«ng tr×nh. 2.1.2. C¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp l­íi khèng chÕ thi c«ng Chóng ta ®· biÕt r»ng l­íi khèng chÕ thi c«ng cã thÓ thµnh lËp theo c¸c ph­¬ng ph¸p: tam gi¸c ®o gãc, tam gi¸c ®o c¹nh, tam gi¸c ®o gãc – c¹nh, l­íi GPS, l­íi ®­êng chuyÒn, l­íi « vu«ng x©y dùng…. 2.1.2.1. Ph­¬ng ph¸p tam gi¸c ®o gãc Khi thµnh lËp l­íi khèng chÕ mÆt b»ng trªn khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh c«ng nghiÖp – thµnh phè, nhµ cao tÇng theo ph­¬ng ph¸p tam gi¸c ®o gãc, th­êng sö dông mét sè ®å h×nh l­íi sau: NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 17
  19. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp a b c d H×nh.2.1- Mét sè ®å h×nh l­íi tam gi¸c ®o gãc §èi víi l­íi tam gi¸c ®o gãc cÇn cè g¾ng thiÕt kÓ c¸c tam gi¸c gÇn víi tam gi¸c ®Òu. Trong nh÷ng tr­êng hîp ®Æc biÖt míi thiÕt kÕ c¸c tam gi¸c cã gãc nhän ®Õn 200, cßn gãc tï ®Õn 1400. §Ó kiÓm tra, mçi l­íi tù do (l­íi cã ®ñ sè liÖu gèc) cÇn Ýt nhÊt 2 c¹nh ®¸y ®o trùc tiÕp. Khi thiÕt kÕ l­íi, viÖc tÝnh to¸n ®é chÝnh x¸c th­êng ®­îc thùc hiÖn trªn m¸y tÝnh ®iÖn tö theo ch­¬ng tr×nh lËp s½n. §Ó tÝnh to¸n s¬ bé ®é chÝnh x¸c cã thÓ sö dông c¸c c«ng thøc gÇn ®óng. DÞch vÞ däc cña chuçi gåm c¸c tam gi¸c gÇn ®Òu, sau khi b×nh sai l­íi theo c¸c ®iÒu kiÖn h×nh ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 2  mb   m  4n 2  3n  5 2   . (2.4) mL  L   b  9n Trong ®ã: n : lµ Sè l­îng c¹nh trung gian trªn ®­êng nèi ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña chuçi mb : lµ Sai sè trung ph­¬ng t­¬ng ®èi cña c¹nh ®¸y b m : lµ Sai sè trung ph­¬ng gãc ®o (dÊu “+” tr­íc 3n ®­îc lÊy khi sè l­îng tam gi¸c lµ ch½n: cßn dÊu “-” ®­îc lÊy khi sè l­îng tam gi¸c lµ lÎ) DÞch vÞ ngang cña chuçi tam gi¸c trong ®iÒu kiÖn nh­ trªn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 18
  20. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt §å ¸n tèt nghiÖp - Khi sè l­îng tam gi¸c lµ ch½n 2 2 n2  n  3 L (2.5) mq  m  .m  . 2  15 n - Khi sè l­îng tam gi¸c trong chuçi lµ lÎ m  2 n 2  5n  5 2 L (2.6) mq  m  2 .  15 n m : lµ SSTP gãc ®Þnh h­íng cña c¹nh gèc §èi víi chuçi tam gi¸c cã d¹ng bÊt kú víi c¸c gãc liªn hÖ A vµ B ta cã: 2 2  m k 2    mS  m   . cot g 2 Ai  cot g 2 Bi  cot gAi cot gBi    b   . (2.7)  3    S k b   i 1 NÕu c¹nh trung gian trong chuçi ®­îc tÝnh tõ hai c¹nh gèc th× trÞ trung b×nh träng sè cña c¸c yÕu tè (chiÒu dµi, ph­¬ng vÞ) ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: m1 .m2 (2.8) mTB  m12  m2 2 2.1.2.2. Ph­¬ng ph¸p tam gi¸c ®o c¹nh Ph­¬ng ph¸p tam gi¸c ®o c¹nh ®­îc ¸p dông phæ biÕn trong tr¾c ®Þa c«ng tr×nh c«ng nghiÖp – thµnh phè ®Ó thµnh lËp c¸c m¹ng l­íi h¹ng IV còng nh­ c¸c l­íi chªm dÇy cÊp 1, 2, c¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña nh÷ng l­íi nµy ®­îc nªu trong b¶ng sau: B¶ng 2.1 C¸c chØ tiªu c¬ H¹ng IV CÊp 1 CÊp 2 b¶n ChiÒu dµi c¹nh 15 0.5   6 0.25  3 (km) SSTP t­¬ng ®èi x¸c ®Þnh chiÒu 1:50000 1:20000 1:10000 dµi c¹nh Gãc nhá nhÊt 20 20 20 NguyÔn Kh¾c Dòng Líp C§ Tr¾c ®Þa A – K49 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1246 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2