Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
môc lôc
Trang
Môc lôc ............................................................................................................................................ 1
Më ®Çu............................................................................................................................................... 2
Ch¬ng 1 - quan tr¾c lón c«ng tr×nh..............................................................3
1.1 Nh÷ng vÊn ®Ò chung vÒ quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng
c«ng tr×nh ............................................................................................................................... 3
1.2 Quan tr¾c lón c«ng tr×nh ................................................................................................. 7
1.3 Thùc tr¹ng c«ng t¸c quan tr¾c c«ng tr×nh ë níc ta..................................... 20
Ch¬ng 2 - kh¶o s¸t ph¬ng ph¸p b×nh sai
líi tr¾c ®Þa tù do .................................................................... 22
2.1 Mét sè kh¸i niÖm vÒ líi tr¾c ®Þa tù do .............................................................. 22
2.2 M« h×nh to¸n häc cña ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do........... 23
2.3 TÝnh chÊt c¬ b¶n cña kÕt qu¶ b×nh sai líi tù do ........................................... 28
2.4 VÊn ®Ò ®Þnh vÞ hÖ thèng líi ®é cao ®o lón .................................................... 30
Ch¬ng 3 – øng dông ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tù do
®Ó xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh .... 32 3.1 ThuËt to¸n............................................................................................................................. 32
3.2 S¬ ®å khèi vµ quy tr×nh xö lý líi ®é cao ®o lón ......................................... 35
3.3 LËp tr×nh b×nh sai líi quan tr¾c ®é lón .............................................................. 38
3.4 Ch¬ng tr×nh nguån vµ tÖp d÷ liÖu......................................................................... 41
3.5 Sö dông ch¬ng tr×nh..................................................................................................... 49
3.6 TÝnh to¸n thùc nghiÖm .................................................................................................. 51
KÕt luËn ........................................................................................................................................... 58
Tµi liÖu tham kh¶o..................................................................................................................... 59
Phô lôc 1.............................................................................................................................. ................. 60
Phô lôc 2.............................................................................................................................. ................. 63
Phô lôc 3............................................................................................................................... ................. 66
L¬ng Anh TuÊn - 1 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Më ®Çu
§èi víi c«ng t¸c quan tr¾c lón c«ng tr×nh, tÝnh ®óng ®¾n cña qu¸ tr×nh lón
c«ng tr×nh kh«ng nh÷ng chØ phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c quan tr¾c, mµ cßn
chÞu ¶nh hëng rÊt lín bëi ph¬ng ph¸p xö lý sè liÖu. Tuy nhiªn, ph¬ng ph¸p
xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh trªn thùc tÕ cha ®îc chó träng ®óng
møc. V× vËy, viÖc nghiªn cøu ®Ò ra biÖn ph¸p vµ quy tr×nh xö lý sè liÖu quan
tr¾c lón c«ng tr×nh mét c¸ch hîp lý, phï hîp víi ®Æc ®iÓm vµ b¶n chÊt cña líi
quan tr¾c biÕn d¹ng lµ vÊn ®Ò rÊt thêi sù vµ rÊt cÇn thiÕt.
Líi tr¾c ®Þa c«ng tr×nh nãi chung vµ líi quan chuyÓn dÞch c«ng tr×nh
nãi riªng ®îc x©y dùng theo quy tr×nh vµ chØ tiªu kü thuËt riªng nh»m gi¶i
quyÕt c¸c nhiÖm vô ®a d¹ng cña chuyªn nghµnh. Do ®ã nã kh«ng gièng nh
líi ®o vÏ b¶n ®å, mµ nã tÝnh ®Æc thï cao, nh ®ßi hái rÊt cao vÒ ®é chÝnh x¸c,
hÖ thèng ®iÓm gèc khëi tÝnh kh«ng æn ®Þnh… Víi c¸c ®Æc thï cña líi tr¾c ®Þa
c«ng tr×nh nªu trªn nã ®ßi hái ph¶i cã kü thuËt xö lý sè liÖu riªng phï hîp víi
®Æc ®iÓm vµ b¶n chÊt cña líi.
NhËn thÊy tÇm quan träng cña c«ng t¸c xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng
tr×nh, trong thêi gian lµm ®å ¸n tèt nghiÖp kho¸ häc, em ®· chän vµ nghiªn
cøu ®Ò tµi víi néi dung: “Kh¶o s¸t ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do
vµ øng dông trong xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh” .
Néi dung ®å ¸n ®îc em tr×nh bµy trong 3 ch¬ng:
Ch¬ng 1: Quan tr¾c lón c«ng tr×nh
Ch¬ng 2: Kh¶o s¸t ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do.
Ch¬ng 3: øng dông ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do ®Ó xö lý
sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh.
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o
TS. NGUYÔN QUANG PHóC trong suèt qu¸ tr×nh em lµm ®å ¸n. Do thêi gian
vµ chuyªn m«n cã h¹n nªn trong ®å ¸n nµy kh«ng tr¸nh khái nh÷ng khiÕm
khuyÕt. Em rÊt mong nhËn ®îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c
b¹n ®ång nghiÖp ®Ò ®å ¸n ®îc hoµn thiÖn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !
L¬ng Anh TuÊn - 2 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Ch¬ng 1
QUAN TR¾C LóN C¤NG TR×NH
1.1. NH÷NG VÊN §Ò chung VÒ quan tr¾c chuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh
1.1.1. HiÖn tîng chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh
a. HiÖn tîng chuyÓn dÞch
Lµ sù thay ®æi vÞ trÝ cña c«ng tr×nh trong kh«ng gian vµ theo thêi gian so
víi vÞ trÝ ban ®Çu cña nã. Cã thÓ chia chuyÓn dÞch c«ng tr×nh thµnh hai lo¹i:
- ChuyÓn dÞch th¼ng ®øng: lµ sù thay ®æi vÞ trÝ cña c«ng tr×nh theo ph¬ng
d©y däi. ChuyÓn dÞch theo híng xuèng díi gäi lµ lón. ChuyÓn dÞch
theo híng lªn trªn gäi lµ tråi.
- ChuyÓn dÞch ngang: lµ sù thay vÞ trÝ cña c«ng tr×nh trong mÆt ph¼ng n»m
ngang. ChuyÓn dÞch ngang cã thÓ theo mét híng bÊt kú hoÆc theo mét
híng x¸c ®Þnh (híng ¸p lùc lín nhÊt).
b. HiÖn tîng biÕn d¹ng
Lµ sù thay ®æi h×nh d¹ng vµ kÝch thíc cña c«ng tr×nh trong kh«ng gian
vµ theo thêi gian. BiÕn d¹ng lµ hËu qu¶ tÊt yÕu cña sù chuyÓn dÞch kh«ng ®Òu
cña c«ng tr×nh vµ c¸c biÓu hiÖn thêng gÆp lµ sù: cong, vªnh, vÆn xo¾n, c¸c vÕt
r¹n nøt …
1.1.2. Nguyªn nh©n g©y nªn chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh
Cã rÊt nhiÒu nguyªn nh©n g©y ra hiÖn tîng chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng
c«ng tr×nh, nhng quy n¹p l¹i th× cã hai nhãm nguyªn nh©n chÝnh. Cô thÓ:
a. Nhãm nguyªn nh©n liªn quan ®Õn c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn
Nhãm nguyªn nh©n nµy g©y ra do : TÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c líp ®Êt ®¸
díi nÒn mãng cña c«ng tr×nh, ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè khÝ tîng (nh nhiÖt
®é, ®é Èm, híng chiÕu s¸ng...), sù thay ®æi chÕ ®é níc mÆt, níc ngÇm
ngoµi ra sù vËn ®éng néi sinh trong lßng tr¸i ®Êt còng g©y nªn chuyÓn dÞch vµ
biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh (tuy nhiªn møc ®é chuyÓn dÞch do nguyªn nh©n nµy
g©y ra thêng rÊt bÐ).
L¬ng Anh TuÊn - 3 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
b. Nhãm nguyªn nh©n cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh x©y dùng vµ vËn hµnh
c«ng tr×nh
Trong qu¸ tr×nh x©y dùng vµ vËn hµnh c«ng tr×nh do sù gia t¨ng t¶i träng
cña c«ng tr×nh, do nh÷ng sai sãt trong qu¸ tr×nh kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh,
do viÖc khai th¸c níc ngÇm g©y nªn hiÖn tîng sôt lón díi lßng ®Êt hoÆc cã
thÓ lµ viÖc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm, c¸c c«ng tr×nh x©y chen ….®· g©y
nªn chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh.
1.1.3. C«ng t¸c quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh
a. Môc ®Ých quan tr¾c
C«ng t¸c quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh cÇn ®îc tiÕn
hµnh theo ph¬ng ¸n kü thuËt nh»m ®¹t ®îc c¸c môc ®Ých sau:
- Thø nhÊt lµ x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ ®é lón, ®é chuyÓn dÞch tuyÖt ®èi vµ
t¬ng ®èi cña nÒn nhµ vµ c«ng tr×nh so víi c¸c gi¸ trÞ tÝnh to¸n theo thiÕt kÕ
cña chóng. Tõ ®ã t×m ra nh÷ng nguyªn nh©n g©y ra lón, chuyÓn dÞch vµ møc
®é nguy hiÓm cña chóng ®èi víi qu¸ tr×nh lµm viÖc b×nh thêng cña nhµ vµ
c«ng tr×nh trªn c¬ së ®ã ®a ra c¸c gi¶i ph¸p nhï hîp nh»m phßng ngµ c¸c sù
cè cã thÓ x¶y ra;
- Thø hai lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®Æc trng cÇn thiÕt vÒ ®é æn ®Þnh cña
nÒn vµ c«ng tr×nh, lµm chÝnh x¸c thªm c¸c sè liÖu ®Æc trng cho tÝnh chÊt c¬ lý
cña nÒn ®Êt; Dïng lµm sè liÖu kiÓm tra c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n, x¸c ®Þnh
c¸c gi¸ trÞ ®é lón, ®é chuyÓn dÞch giíi h¹n cho phÐp ®èi víi c¸c lo¹i nÒn ®Êt vµ
c¸c c«ng tr×nh kh¸c nhau.
b. Nguyªn t¾c thùc hiÖn c«ng t¸c quan tr¾c
C«ng t¸c quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh ®îc tiÕn hµnh
theo 4 nguyªn t¾c sau:
- ViÖc quan tr¾c chuyÓn dÞch biÕn d¹ng ph¶i ®îc thùc hiÖn theo nhiÒu thêi
®iÓm, mçi thêi ®iÓm ®îc gäi lµ mét chu kú. Chu kú ®Çu ®îc gäi lµ chu kú “0”.
- ChuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh ®îc so s¸nh t¬ng ®èi víi mét ®èi
tîng kh¸c ®îc xem lµ æn ®Þnh.
- ChuyÓn dÞch biÕn d¹ng c«ng tr×nh thêng cã trÞ sè nhá v× vËy ph¶i cã
L¬ng Anh TuÊn - 4 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
ph¬ng ph¸p vµ ph¬ng tiÔn cã ®é chÝnh x¸c cao.
- CÇn ph¶i cã kü thuËt xö lý riªng phï hîp víi ®Æc ®iÓm vµ b¶n chÊt cña mét
m¹ng líi quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh.
c. Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c.
Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c chuyÓn dÞch chÝnh lµ ®é chÝnh x¸c cÇn
thiÕt x¸c ®Þnh chuyÓn dÞch c«ng tr×nh, chØ tiªu ®Þnh lîng cña ®¹i lîng nµy
phô thuéc chñ yÕu vµo tÝnh chÊt c¬ lý ®Êt ®¸ díi nÒn mãng, ®Æc ®iÓm kÕt cÊu
vµ vËn hµnh c«ng tr×nh.
Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh theo gi¸ trÞ chuyÓn dÞch dù b¸o
(cho trong b¶n thiÕt kÕ) hoÆc cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh theo c¸c tiªu chuÈn x©y
dùng, vËn hµnh c«ng tr×nh (quy ®Þnh trong c¸c tiªu chuÈn ngµnh).
- NÕu theo ®é chuyÓn dÞch dù b¸o (cho trong b¶n thiÕt kÕ hoÆc ®îc x¸c
®Þnh theo mét sè chu kú ®· quan tr¾c), yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c sÏ
mQ
Q 2
®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Qm lµ yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c ë thêi ®iÓm t .
Q lµ gi¸ trÞ chuyÓn dÞch dù b¸o gi÷a 2 chu kú quan tr¾c.
Víi
Q
17.0
3
lµ hÖ sè ®Æc trng cho ®é tin cËy cña kÕt qu¶ quan tr¾c. Thêng
mQ
chän vµ lóc nµy sÏ cã .
- NÕu yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c ®îc x¸c ®Þnh dùa vµo quy m« cña
c«ng tr×nh vµ tÝnh chÊt cña nÒn ®Êt díi mãng c«ng tr×nh th× yªu cÇu ®é
chÝnh x¸c quan tr¾c ®îc quy ®Þnh theo b¶ng 1.1.
B¶ng 1.1 §é chÝnh x¸c quan tr¾c
Lo¹i c«ng tr×nh vµ nÒn mãng
C«ng tr×nh x©y dùng trªn nÒn ®¸ gèc vµ nöa ®¸ gèc C«ng tr×nh trªn nÒn sÐt nÒn chÞu lùc C¸c lo¹i ®Ëp ®Êt, ®¸ chÞu lùc cao C¸c c«ng tr×nh x©y dùng trªn nÒn trît C¸c lo¹i c«ng tr×nh b»ng ®Êt ®¾p §é chÝnh x¸c quan tr¾c(mm) 1.0 3.0 5.0 10.0 15.0
L¬ng Anh TuÊn - 5 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
d. Chu kú quan tr¾c
Nh×n chung chu kú quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh ®îc
quy ®Þnh phô thuéc vµo c¸c yÕu tè sau:
- Tïy thuéc vµo lo¹i c«ng tr×nh vµ tÝnh chÊt cña nÒn ®Êt ®¸ díi mãng c«ng tr×nh
- Tïy thuéc vµo tõng giai ®o¹n x©y dùng vµ vËn hµnh c«ng tr×nh.
1. §èi víi quan tr¾c chuyÓn dÞch th¼ng ®øng c«ng tr×nh
ViÖc x¸c ®Þnh thêi gian ®o (chu kú ®o) chiÕm mét vai trß rÊt quan träng. Theo
kinh nghiÖm khi quan tr¾c c¸c c«ng tr×nh ng−êi ta chia lµm 2 giai ®o¹n:
- Quan tr¾c lón trong giai ®o¹n thi c«ng;
- Quan tr¾c lón khi c«ng tr×nh ®−a vµo sö dông;
Giai ®o¹n thi c«ng, quan tr¾c lón th−êng ®−îc x¸c ®Þnh theo tiÕn ®é thi c«ng
vµ møc ®é phøc t¹p cña c«ng tr×nh. §Ó dÔ dµng cho viÖc theo dâi, ng−êi ta ®o
theo t¶i träng hoµn thµnh cña qu¸ tr×nh x©y dùng cô thÓ lµ:
- C«ng tr×nh hoµn thµnh xong phÇn mãng.
- C«ng tr×nh ®¹t tíi 20% t¶i träng.
- C«ng tr×nh ®¹t tíi 50% t¶i träng
- C«ng tr×nh ®¹t tíi 75% t¶i träng
- C«ng tr×nh ®¹t tíi 100% t¶i träng
§èi víi c¸c c«ng tr×nh phøc t¹p, ngoµi viÖc theo dâi chuyÓn dÞch biÕn d¹ng
cña mãng (khi hoµn thµnh x©y xong phÇn mãng) cã thÓ cø ®¹t 10% t¶i träng
th× cÇn ph¶i quan tr¾c mét lÇn. T¹i mçi lÇn quan tr¾c, kÕt qu¶ so s¸nh víi lÇn
®o tr−íc gÇn ®ã vµ sau khi xem xÐt hiÖu chªnh lÖch cao cña hai lÇn ®o kÒ nhau
∆h (®é lón) lµ c¬ së ®Ó quyÕt ®Þnh viÖc t¨ng dÇy c¸c lÇn ®o hay cø tiÕn hµnh ®o
theo tiÕn ®é ®· Ên ®Þnh ngay tõ ®Çu.
- ë giai ®o¹n thø hai khi c«ng tr×nh ®∙ ®−a vµo sö dông. ViÖc ph©n ®Þnh sè
lÇn ®o phô thuéc hoµn toµn vµo yªu cÇu ®é chÝnh x¸c ®o lón cña mçi c«ng
tr×nh nh− ®∙ tr×nh bµy ë trªn. NÕu sai sè cho phÐp ®o vµ cÊp chÝnh x¸c cµng
nhá th× c¸c chu kú (thêi gian) c¸ch nhau cµng lín ng−îc l¹i sai sè cho phÐp ®o
vµ ®é chÝnh x¸c cµng lín th× chu kú ®o c¸ch nhau cµng Ýt h¬n. Khi c«ng tr×nh
L¬ng Anh TuÊn - 6 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
cã dÊu hiÖu biÕn d¹ng lín th× chu kú ®o víi mét sè yªu cÇu ®Æc biÖt do ng−êi
t− vÊn hoÆc thiÕt kÕ quy ®Þnh. Thêi kú c«ng tr×nh ®i vµo æn ®Þnh (tèc ®é
chuyÓn dÞch cña c«ng tr×nh ®¹t ®îc tõ 1mm /n¨m 2mm/n¨m), thêi kú nµy
chu kú quan tr¾c cã thÓ lµ 6 th¸ng ho¨c 1 n¨m vµ cã thÓ lµ 2 n¨m.
2. §èi víi quan tr¾c chuyÓn dÞch ngang c«ng tr×nh
Thêi gian thùc hiÖn c¸c chu kú quan tr¾c chuyÓn dÞch ®îc tiÕn hµnh dùa
vµo c¸c yÕu tè :
- Lo¹i nhµ vµ c«ng tr×nh;
- Lo¹i nÒn ®Êt x©y dùng nhµ vµ c«ng tr×nh;
- §Æc ®iÓm ¸p lùc ngang;
- TiÕn ®é thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh.
- Møc ®é chuyÓn dÞch ngang;
Chu kú quan tr¾c ®Çu tiªn ®îc thùc hiÖn ngay sau khi x©y dùng mãng c«ng tr×nh
vµ tríc khi cã ¸p lùc ngang t¸c ®éng ®Õn c«ng tr×nh. C¸c chu kú tiÕp theo ®îc
thùc hiÖn tuú thuéc vµo møc t¨ng hoÆc gi¶m ¸p lùc ngang t¸c ®éng vµo c«ng tr×nh
hoÆc cã thÓ quan tr¾c 2 th¸ng 1 lÇn trong thêi gian x©y dùng c«ng tr×nh.
Trong thêi gian sö dông c«ng tr×nh, sè lîng chu kú quan tr¾c ®îc tiÕn hµnh
tõ 1 2 chu kú trong mét n¨m, vµo nh÷ng thêi ®iÓm mµ ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh
kh¸c biÖt nhÊt. Ngoµi ra cÇn ph¶i quan tr¾c bæ sung ®èi víi c¸c c«ng tr×nh cã
®é chuyÓn dÞch ngang lín, hoÆc quan tr¾c bæ sung ®Ó t×m ra nguyªn nh©n g©y
nªn sù cè c«ng tr×nh.
1.2. quan tr¾c lón c«ng tr×nh
1.2.1. C¸c ph¬ng ph¸p quan tr¾c lón c«ng tr×nh
a. §o cao h×nh häc
Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn nguyªn lý sö dông tia ng¾m n»m ngang x¸c
®Þnh chªnh cao gi÷a hai ®iÓm (H×nh 1.1).
L¬ng Anh TuÊn - 7 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1.1. Tr¹m ®o cao h×nh häc
NÕu m¸y thñy chuÈn ®Æt gi÷a kho¶ng A, B, ký hiÖu (a), (b) lµ c¸c sè ®äc
t¬ng øng trªn mia sau (®Æt t¹i A) vµ mia tríc (®Æt t¹i B), khi ®ã chªnh cao
gi÷a hai ®iÓm A, B ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
hAB = (a) – (b)
ViÖc quan tr¾c ®Ó x¸c ®Þnh ®é lón c«ng tr×nh ph¶i ®−îc tiÕn hµnh theo mét quy
®Þnh ®o cao h×nh häc chÝnh x¸c ®Æc biÖt hay cßn gäi lµ ®o cao h×nh häc tia
ng¾m ng¾n. Nh÷ng chØ tiªu kü thuËt cña ®o cao h×nh häc tia ng¾m ng¾n ®îc
quy ®Þnh ë b¶ng 1.3
B¶ng 1.3 ChØ tiªu kü thuËt cña thñy chuÈn h×nh häc tia ng¾m ng¾n
ChØ tiªu
H¹ng thñy chuÈn II ≤ 25 ≥ 0,5
I ≤ 25 ≥ 0,8 III ≤ 40 ≥ 0,3
ChiÒu dµi tia ng¾m (m) ChiÒu cao tia ng¾m (m) Chªnh lÖch kho¶ng ng¾m (m):
- Trªn 1 tr¹m - Trªn toµn tuyÕn
0,4 2,0 n3,0 1,0 4,0 n0,1 2,0 5,0 n0,2 Sai sè khÐp cho phÐp (mm) ≤ ≤ ≤
b. §o cao thuû tÜnh
Ph¬ng ph¸p ®o cao thñy tÜnh dùa trªn nguyªn lý b×nh th«ng nhau: “BÒ
mÆt chÊt láng trong c¸c b×nh th«ng nhau lu«n cã vÞ trÝ n»m ngang (vu«ng gãc
ph¬ng d©y däi) vµ cã cïng mét ®é cao, kh«ng phô thuéc vµo h×nh d¹ng mÆt
c¾t còng nh khèi lîng chÊt láng trong c¸c b×nh”.
L¬ng Anh TuÊn - 8 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
(a)-Vị trí đo thuận (b)-Vị trí đo đảo
H×nh 1.2 S¬ ®å cÊu t¹o m¸y ®o cao thñy tÜnh
§Ó x¸c ®Þnh chªnh cao h gi÷a hai ®iÓm A, B nÕu :
- §o thuËn hAB = (d1 – S1) – (d2 – T1)
- §o ®¶o hAB = (d2 – S2) – (d1 – T2)
Trong ®ã:
S1, T1 (S2, T2) - sè ®äc trªn thang sè t¹i c¸c b×nh N1 vµ N2 t¬ng øng. d1, d2 - kho¶ng c¸ch tõ v¹ch “0” cña thang sè ®Õn mÆt ph¼ng ®¸y cña b×nh. Ph¬ng ph¸p nµy cho ®é chÝnh x¸c cao nhng ph¹m vi øng dông h¹n chÕ vµ
chØ dïng khi ph¬ng ph¸p thñy chuÈn h×nh häc kh«ng cã hiÖu qu¶.
c. §o cao lîng gi¸c
Ph¬ng ph¸p ®o cao lîng gi¸c dùa trªn nguyªn lý x¸c ®Þnh gi¸n tiÕp
chªnh cao th«ng qua viÖc ®o gãc nghiªng vµ kho¶ng c¸ch.
Ph¬ng ph¸p nµy cã ®é chÝnh x¸c kh«ng cao nªn chØ dïng quan tr¾c c¸c c«ng
tr×nh cã ®é chÝnh x¸c thÊp vµ khi nh÷ng ®iÒu kiÖn kh«ng thuËn lîi hoÆc kÐm
hiÖu qu¶ ®èi víi ®o cao h×nh häc. Trong quan tr¾c lón c«ng tr×nh thêng sö
dông ph¬ng ph¸p ®o cao lîng gi¸c tia ng¾m ng¾n (chiÒu dµi tia ng¾m kh«ng
l
Z
V
B
i
A
D
vît qu¸ 100m).
H×nh 1.3: §o cao lîng gi¸c
L¬ng Anh TuÊn - 9 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
D ctgZ i
l
.
f
ABh
Chªnh cao gi÷a hai ®iÓm A vµ B ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
D tgV i
l
.
f
ABh
HoÆc:
Trong ®ã: D lµ kho¶ng c¸ch ngang, Z lµ gãc thiªn ®Ønh, V lµ gãc ®øng, i lµ
chiÒu cao m¸y , l lµ chiÒu cao tiªu, f lµ sè hiÖu chØnh do chiÕt quang ®øng.
Trong thùc tÕ s¶n xuÊt, ®o cao h×nh häc lµ ph¬ng ph¸p ®îc sö dông phæ biÕn
nhÊt ®Ó quan tr¾c ®é lón. C¸c ph¬ng ph¸p ®o cao kh¸c chØ ®îc dïng nh
biÖn ph¸p bæ trî, khi yªu cÇu ®é chÝnh x¸c quan tr¾c kh«ng cao hoÆc ®iÒu kiÖn
thùc tÕ kh«ng cho phÐp ¸p dông ®îc ®o cao h×nh häc. Vµ nh ®· tr×nh bµy, ®Ó
®¹t ®é chÝnh x¸c cao trong quan tr¾c ®é lón c«ng tr×nh chóng ta ph¶i ¸p dông
®o cao h×nh häc tia ng¾m ng¾n. V× cã nh÷ng ®Æc thï nh− v©þ nªn ph¶i cã
nh÷ng yªu cÇu riªng cho hÖ thèng líi vµ c¸c lo¹i mèc dïng trong quan tr¾c
lón c«ng tr×nh. VÊn ®Ò nµy sÏ ®îc chóng t«i tr×nh bµy ë phÇn tiÕp theo.
1.2.2 Líi khèng chÕ vµ c¸c lo¹i mèc dïng trong quan tr¾c lón c«ng tr×nh
ChuyÓn dÞch th¼ng ®øng c«ng tr×nh lµ sù thay ®æi ®é cao cña c«ng tr×nh
theo thêi gian, v× vËy ®Ó quan tr¾c chuyÓn dÞch th¼ng ®øng c«ng tr×nh ph¶i lËp
líi khèng chÕ ®é cao nh»m x¸c ®Þnh ®é cao c«ng tr×nh ë c¸c thêi ®iÓm ®Ó so
s¸nh víi nhau t×m ra chuyÓn dÞch.
Líi khèng chÕ trong quan tr¾c chuyÓn dÞch lµ m¹ng líi ®éc lËp, ®îc tiÕn
hµnh ®o lÆp trong c¸c chu kú quan tr¾c. C¸c m¹ng líi nµy th«ng thêng ®îc x©y
dùng thµnh 2 bËc; bËc 1 lµ líi khèng chÕ c¬ së vµ bËc 2 lµ líi quan tr¾c.
a. CÊp líi c¬ së
Cao ®é c¸c ®iÓm mèc cña líi khèng chÕ c¬ së lµ sè liÖu gèc cho viÖc
thÝnh to¸n vµ ®¸nh gi¸ ®é chuyÓn dÞch cña c¸c ®iÓm kiÓm tra ®îc g¾n trªn
c«ng tr×nh cÇn theo dâi, vµ nÕu chØ cÇn mét trong c¸c mèc nµy bÞ chuyÓn dÞch
vÞ trÝ sÏ lµm sai lÖch vÞ trÝ c¸c mèc quan tr¾c vµ tÊt nhiªn ®iÒu nµy sÏ ¶nh
hëng ®Õn c¸c kÕt qu¶ ®¸nh gi¸ ®é chuyÓn dÞch cña c«ng tr×nh.
Do vËy c¸c ®iÓm khèng chÕ c¬ së cÇn ®îc bè trÝ t¹i nh÷ng n¬i cã ®iÒu kiÖn
L¬ng Anh TuÊn - 10 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
®Þa chÊt æn ®Þnh, n»m ngoµi ph¹m vÞ chÞu t¸c ®éng cña sù chuyÓn dÞch c«ng
tr×nh vµ ®Æc biÖt ph¶i cã ®é æn ®Þnh cao trong suèt qu¸ tr×nh quan tr¾c.
Yªu cÇu vÒ hÖ thèng mèc c¬ së [7]
HÖ thèng mèc chuÈn ®ãng vai trß rÊt quan träng, nã lµ ®iÓm gèc cña hÖ
chuÈn (hÖ quy chiÕu). V× vËy cÇn x©y dùng mét hÖ thèng mèc chuÈn cè ®Þnh,
tøc lµ ®é cao cña chóng kh«ng thay ®æi theo thêi gian.
NÕu v× tr−êng hîp qu¸ khã kh¨n còng cã thÓ dùa vµo c¸c mèc chuÈn kh«ng æn
®Þnh tøc lµ c¸c mèc chuÈn nµy vÉn bÞ lón do nh÷ng nguyªn nh©n kh¸c g©y ra,
nh−ng ph¶i biÕt ®−îc quy luËt lón cña chóng ®Ó néi suy hoÆc ngo¹i suy gi¸ trÞ
®é cao ë thêi ®iÓm nµo ®ã víi ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt.
Tuy nhiªn, viÖc x¸c ®Þnh ®−îc ®é æn ®Þnh cña c¸c mèc chuÈn lµ rÊt khã kh¨n
vµ phøc t¹p. V× thÕ khi x©y dùng hÖ thèng mèc chuÈn ph¶i nghiªn cøu kü c¸c
tµi liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt thuû v¨n.
Sè l−îng mèc chuÈn ph¶i ®ñ vµ ®−êng tuyÕn dÉn tõ c¸c mèc chuÈn gèc ph¶i
chÝnh x¸c, hîp lý vµ æn ®Þnh vµ cã ®ñ ®iÒu kiÖn kiÓm tra, ®¸nh gi¸ ®−îc sù æn
®Þnh cña chóng.
VÒ sè l−îng mèc chuÈn: nªn t¹o thµnh nh÷ng côm hÖ thèng mèc chuÈn, mçi
côm nµy cã Ýt nhÊt 3 mèc. Tuú thuéc vµo quy m« vµ diÖn tÝch cña nhµ vµ c«ng
tr×nh x©y dùng mµ bè trÝ sè l−îng mèc chuÈn vµ sè côm.
C¸c mèc chuÈn ph¶i ®−îc ®Æt ë tÇng ®¸ gèc hoÆc tÇng cuéi sái, trong tr−êng
hîp nµy mèc chuÈn ph¶i ®−îc cÊu t¹o theo kiÓu ch«n s©u nh− h×nh 1.4 (a)
Trong tr−êng hîp khã kh¨n, cã thÓ x©y dùng mèc ch«n n«ng nh− h×nh 1.4 (b)
C¸c mèc nµy ®−îc quy ®Þnh víi kÝch th−íc lín, cã ®Õ réng vµ ®−îc ch«n ë
nh÷ng n¬i cã cÊu t¹o ®Þa chÊt æn ®Þnh , c¸ch xa hîp lý n¬i quan tr¾c lón
(th−êng c¸ch xa c«ng tr×nh quan tr¾c lón lµ 2/3H, H lµ chiÒu cao cña c«ng
tr×nh) kh«ng ch«n ë n¬i ngËp n−íc, s−ên ®Êt tr−ît, gß ®èng, bê ®ª, b·i ®æ vµ
ph¶i xa ®−êng s¾t h¬n 50m, c¸ch ®−êng « t« 30m.
L¬ng Anh TuÊn - 11 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1.4- Mèc c¬ së ch«n s©u (a) vµ ch«n n«ng (b).
7
6
5
3 a
1 a
l
1 -è n g b ¶ o v Ö 2 -T Ç n g ® Ê t c ø n g 3 - L â i m è c k im lo ¹ i 4 - § Ö m x è p 5 - § Ç u m è c h ×n h c h á m c Ç u 6 - N ¾ p b ¶ o v Ö m è c 7 - H è b ¶ o v Ö
4
2
H×nh 1.5 KÕt cÊu mèc ch«n s©u lâi ®¬n
b. CÊp líi quan tr¾c
Bao gåm c¸c ®iÓm kiÓm tra g¾n lªn c«ng tr×nh chuyÓn dÞch cïng víi c«ng
tr×nh. Líi ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu:
- C¸c ®iÓm kiÓm tra ®îc bè trÝ ®Òu trªn mÆt b»ng cña c«ng tr×nh n¬i dù
kiÕn chuyÓn dÞch th¼ng ®øng lµ lín nhÊt.
- C¸c mèc thêng ®îc g¾n vµo phÇn chÞu lùc cña c«ng tr×nh cao h¬n cèt
“0” tõ 20 ®Õn 50 cm, n¬i thuËn tiÔn cho quan tr¾c.
Yªu cÇu vÒ hÖ thèng mèc quan tr¾c
Trªn c¸c c«ng tr×nh quan tr¾c lón ph¶i g¾n c¸c mèc quan tr¾c lón theo quy
®Þnh (h×nh 1.5), c¸c mèc nµy ®−îc lµm b»ng thÐp kh«ng rØ, b»ng ®ång hay b»ng
s¾t m¹. Khi thiÕt kÕ ®Æt vÞ trÝ c¸c mèc nµy ph¶i tÝnh ®Õn cÊu tróc mãng ( kÕt cÊu
t¶i träng ®éng), c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thuû v¨n.
L¬ng Anh TuÊn - 12 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1.6- Mèc lón g¾n vµo th©n c«ng tr×nh.
C¸c mèc lín ph¶i ®−îc ®Æt theo c¸c trôc däc vµ ngang mãng ®Ó ph¸t hiÖn ®é
vâng, ®é nghiªng theo h−íng däc vµ ngang nhµ , ë nh÷ng vÞ trÝ cã thÓ dù ®o¸n
lón m¹nh, ë c¸c chç giao tiÕp cña c¸c khèi kÒ nhau, theo c¸c c¹nh cña c¸c
m¹ch co ngãt hoÆc khe lón, xung quanh c¸c vïng cã t¶i träng ®éng lín vµ c¸c
vïng cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt kÐm h¬n. C¸c mèc nµy cÇn ph¶i ®−îc b¶o vÖ trong
suÊt thêi gian quan tr¾c. ë nh÷ng c«ng tr×nh ®Æc biÖt, cßn ph¶i ®Æt ë mãng
nh÷ng mèc ®o nhiÖt ®é ®Õ mãng vµ nh÷ng mèc quan tr¾c møc n−íc ngÇm. C¸c
mèc nµy ®−îc quy ®Þnh cô thÓ cho mçi c«ng tr×nh.
Hai cÊp líi nµy t¹o nªn mét hÖ thèng ®é cao thèng nhÊt vµ trong mçi chu kú
chóng ®îc ®o ®¹c ®ång thêi.
1.2.3. Quy tr×nh thùc hiÖn quan tr¾c lón c«ng tr×nh
a. X¸c ®Þnh sai sè tæng hîp c¸c bÊc líi
Sai sè tæng hîp c¸c bËc líi ®îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së yªu cÇu ®é chÝnh x¸c
quan tr¾c lón. NÕu yªu cÇu ®a ra lµ sai sè tuyÖt ®èi ®é lón th× viÖc x¸c ®Þnh
sai sè ®é cao tæng hîp ®îc thùc hiÖn nh sau:
Sm lµ sai sè
Gäi S lµ ®é lón tuyÖt ®èi cña ®iÓm kiÓm tra gi÷a 2 chu kú kÒ nhau,
trung ph¬ng x¸c ®Þnh ®é lón tuyÖt ®èi cña nã.
j
1j
1j
Ta cã:
iS
iH -
iH
iS = j iS -
= (1.1)
2
2
2
m
Gi¶ thiÕt trong c¸c chu kú ®îc ®o cïng 1 ®é chÝnh x¸c, th×:
Sm =
m + jH
1jH
(1.2)
L¬ng Anh TuÊn - 13 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Hay :
Sm = Hm . 2
( 1.3)
Hm ®îc hiÓu lµ sai sè trung ph¬ng x¸c ®Þnh ®é cao ®iÓm yÕu nhÊt
Trong ®ã
Hm =
Sm 2
Hm chÝnh lµ sai sè trung ph¬ng tæng hîp cña 2 bËc líi.
trong m¹ng líi quan tr¾c. Tõ (1.3) ta cã (1.4)
IHm ,
IIHm lµ thµnh phÇn ¶nh hëng cña mçi bËc líi ®Õn ®é chÝnh x¸c
2
2
2
NÕu gäi
Hm =
IHm +
IIHm
x¸c ®Þnh ®é cao ®iÓm yÕu nhÊt. khi ®ã: (1.5)
IIHm = K.
IHm
2
2
2
2
Gi÷a 2 bËc líi cã hÖ sè suy gi¶m ®é chÝnh x¸c: (1.6)
Hm =
IHm +K 2 .
IIHm
IHm
= (1+ K 2 ) (1.7)
Trªn c¬ së ®ã, sai sè cña c¸c bËc líi trong quan tr¾c ®é lón ®îc tÝnh nh sau:
- §èi víi bËc líi c¬ së :
IHm =
(2
)1
mS 2 K
(
)1
mH 2 K
= (1.8)
- §èi víi bËc líi quan tr¾c :
IIHm = K.
IHm
)1
mK S . 2 K (2
= (1.9)
b. ¦íc tÝnh ®é chÝnh x¸c quan tr¾c lón c«ng tr×nh
¦íc tÝnh ®é chÝnh x¸c líi ®é cao ®îc thùc hiÖn nh»m x¸c ®Þnh chØ tiªu ®é
chÝnh x¸c mµ líi cã thÓ ®¹t ®îc trong ®iÒu kiÖn ®å h×nh líi vµ sai sè do chªnh
cao trªn 1km chiÒu dµi tuyÕn ®o (hoÆc sai sè chªnh cao trªn 1 tr¹m ®o), sao cho
®é chÝnh x¸c cña líi tho¶ m·n yªu cÇu cho tríc. Trong quan tr¾c lón c«ng tr×nh
th× líi quan tr¾c ®é lón lµ m¹ng líi cã kÝch thíc nhá, v× vËy thêng dïng tiªu
chuÈn sai sè chªnh cao tr¹m ®o ®Ó lµm chØ tiªu ®é chÝnh x¸c ®o ®¹c.
Theo môc a chóng ta ®· x¸c ®Þnh ®îc sai sè cña c¸c cÊp líi trong quan tr¾c
®é lón, dùa vµo c¸i nµy chóng ta x¸c ®Þnh ®îc sai sè trung ph¬ng ngÉu
nhiªn trªn 1 tr¹m m¸y ®èi víi tõng cÊp líi. Cô thÓ nh sau:
Tõ (1.8), (1.9) ta x¸c ®Þnh sai sè trung ph¬ng ngÉu nhiªn trªn 1 tr¹m m¸y
®èi víi tõng cÊp líi nh sau:
L¬ng Anh TuÊn - 14 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
m
m
H
H
II
I
1 =
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
2 =
1
2
Q
Q
yn
yn
1
2
, (1.10)
ynQ ,
ynQ
Víi lµ träng sè ®¶o ®é cao ®iÓm yÕu nhÊt cña tõng cÊp líi vµ ®îc
x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p chÆt chÏ.
2 lµ c¬ së ®Ó lùa chän m¸y mãc vµ ch¬ng tr×nh ®o ng¾m hîp lý.
Vµ 1 ,
c. §o ®¹c líi
Yªu cÇu vÒ m¸y vµ dông cô ®o:
Khi ph¶i quan tr¾c lón c«ng tr×nh víi ®é chÝnh x¸c thuû chuÈn h¹ng 1 cã
thÓ sö dông c¸c lo¹i m¸y Ni004, Ni002, H1 vµ c¸c lo¹i cã ®é chÝnh x¸c t−¬ng
®−¬ng vµ mia Invar víi kho¶ng chia nhá nhÊt lµ 5mm, trªn mia cã g¾n èng
thuû trßn, sai sè chiÒu dµi 1m trªn mia kh«ng lín h¬n 0.15mm.
Khi ph¶i quan tr¾c lón c«ng tr×nh víi ®é chÝnh x¸c h¹ng 2 cã thÓ dïng
c¸c lo¹i m¸y Ni004, WILD N3, H1, KONi -007… vµ mia Invar nh− trªn.
M¸y thuû b×nh vµ mia Invar nh− trªn.
Gi¸ trÞ gãc i kh«ng ®−îc lín h¬n 8''.
d. C¸c yªu cÇu vÒ ®o
Nh ®· nãi ë trªn viÖc quan tr¾c ®Ó x¸c ®Þnh ®é lón c«ng tr×nh ph¶i ®−îc
tiÕn hµnh theo mét quy ®Þnh ®o cao h×nh häc chÝnh x¸c ®Æc biÖt hay cßn gäi lµ
®o cao h×nh häc tia ng¾m ng¾n. Nh vËy khi tiÕn hµnh ®o ®¹c hÖ thèng líi
quan tr¾c cÇn thùc hiÖn ®óng c¸c yªu cÇu kü thuËt cña thñy chuÈn h×nh häc tia
ng¾m ng¾n ®îc quy ®Þnh ë b¶ng 1.3 .
Khi ®o b»ng mét mia, ph¶i ®o theo tr×nh tù (S -S -T -T). Thêi gian ®o mét tr¹m
ph¶i nhá h¬n 5 phót.
Tríc khi tiÕn hµnh ®o ®¹c cÇn ph¶i thùc hiÖn kiÓm nghiÖm m¸y vµ mia theo
yªu cÇu cña thñy chuÈn chÝnh x¸c. Trong ®ã ®Æc biÖt chó ý sai sè gãc i vµ ®é
nghiªng cña líi chØ.
m
Trong mçi chu kú c«ng t¸c ®o ®¹c ph¶i ®îc thùc hiÖn bëi cïng 1 lo¹i m¸y,
m = jH
1jH
cïng 1 ngêi ®o, cïng 1 s¬ ®å ®o ®Ó ®¶m b¶o : .
L¬ng Anh TuÊn - 15 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
e. Xö lý sè liÖu ®o ®¹c
ViÖc tÝnh to¸n b×nh sai c¸c kÕt qu¶ quan tr¾c lón cña tõng chu k× vµ toµn bé
qu¸ tr×nh ®o ®−îc tiÕn hµnh b»ng ph−¬ng ph¸p sè b×nh ph−¬ng nhá nhÊt. §Ó
nhanh chãng vµ ®¶m b¶o ®é tin cËy cÇn thùc hiÖn c«ng viÖc nµy trªn m¸y vi
tÝnh víi ch−¬ng tr×nh mÉu ®· ®−îc lËp s½n. KÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh tÝnh to¸n
ph¶i ®¹t ®−îc c¸c néi dung sau:
- §é lón, ®é lón lín nhÊt, ®é lón nhá nhÊt, ®é lón trung b×nh cña tÊt c¶ c¸c
®iÓm trªn c«ng tr×nh (hay -Tèc ®é lón, tèc ®é lón lín nhÊt, tèc ®é lón nhá
nhÊt, tèc ®é lón trung b×nh cña tÊt c¶ c¸c ®iÓm vµ toµn c«ng tr×nh ).
- Chªnh lÖch lón trung b×nh cña c¸c ®iÓm theo c¸c chu k× vµ cña toµn c«ng tr×nh;
- Sai sè trung ph−¬ng x¸c ®Þnh ®é cao t¹i c¸c ®iÓm;
Toµn bé c¸c kÕt qu¶ trªn cÇn biÓu thÞ b»ng c¸c biÓu ®å:
- BiÓu ®å lón ®Æc tr−ng cña c¸c ®iÓm lón lín nhÊt vµ lón nhá nhÊt trong toµn
bé thêi gian ®o lón nh− h×nh 1.7.
- MÆt c¾t ®é lón theo trôc (trôc ngang vµ trôc däc c«ng tr×nh) nh− h×nh 1.8.
- B×nh ®å ®−êng ®¼ng lón ( ®−êng cïng ®é cao) nh− h×nh1.9.
- MÆt c¾t lón theo kh«ng gian 3 chiÒu nh− h×nh vÏ 1.10.
L¬ng Anh TuÊn - 16 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
H×nh 1.7 BiÓu ®å lón ®Æc trng cña c¸c ®iÓm lón lín nhÊt
vµ nhá nhÊt trong toµn bé thêi gian ®o lón.
H×nh 1.8 MÆt c¾t ®é lón theo trôc.
H×nh1. 9 B×nh ®å ®êng ®¼ng lón.
H×nh1.10 MÆt lón kh«ng gian ba chiÒu.
L¬ng Anh TuÊn - 17 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
1.2.4. Kü thuËt xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh
a. Yªu cÇu cña c«ng t¸c xö lý sè liÖu
C«ng t¸c xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau:
- Trong tÊt c¶ c¸c chu kú quan tr¾c cÇn ph¶i tÝnh to¸n b×nh sai líi trong
cïng mét hÖ thèng ®é cao ®· chän kÓ tõ chu kú ®Çu tiªn.
- ViÖc xö lý sè liÖu ®o ®¹c ph¶i ®îc thùc hiÖn sao cho c¸c kÕt qu¶ b×nh
sai kh«ng chÞu ¶nh hëng sai sè cña sè liÖu gèc (sai sè x¸c ®Þnh sè liÖu gèc)
vµ nh÷ng chuyÓn dÞch nÕu cã cña c¸c sè liÖu gèc.
b. NhiÖm vô cña c«ng t¸c xö lý sè liÖu
Líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh thùc chÊt lµ mét m¹ng líi ®o lÆp ë nhiÒu thêi
®iÓm (mçi thêi ®iÓm lµ mét chu kú). ViÖc xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o lón t¹i
mét thêi ®iÓm nµo ®ã thùc chÊt lµ ®Þnh vÞ m¹ng líi theo nhøng ®iÓm ®é cao
gèc æn ®Þnh t¹i thêi ®iÓm ®ã. Nh vËy, khi xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o lón
cÇn ph¶i gi¶i quyÕt ®ång thêi 2 nhiÖm vô sau ®©y:
- Ph©n tÝch hÖ thèng líi ®é cao c¬ së, t×m ra nh÷ng ®iÓm ®é cao gèc æn ®Þnh
vµ hiÖu chØnh vµo nh÷ng ®iÓm kh«ng æn ®Þnh t¹i thêi ®iÓm xö lý líi.
- B×nh sai líi quan tr¾c, x¸c ®Þnh ®é cao cña c¸c ®iÓm ®o lón g¾n trªn c«ng tr×nh.
Hai nhiÖm vô nµy ®ång thêi còng lµ quy tr×nh cña viÖc xö lý sè liÖu quan tr¾c
lón c«ng tr×nh.
1.2.5. Tiªu chuÈn æn ®Þnh cña c¸c mèc ®é cao c¬ së trong ®o lón
c«ng tr×nh [5]
Nh chóng ta ®· biÕt, líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh lµ hÖ thèng líi ®éc
lËp 2 cÊp, trong ®ã c¸c ®iÓm ®é cao c¬ së t¹i thêi ®iÓm xö lý líi cha h¼n ®·
hoµn toµn æn ®Þnh: chóng cã b¶n chÊt lµ líi tù do. H¬n n÷a, gi¸ trÞ giíi h¹n
vÒ sù æn ®Þnh cña c¸c mèc c¬ së cÇn ph¶i ®îc x¸c ®Þnh xuÊt ph¸t tõ ®é chÝnh
x¸c cÇn thiÕt ®o lón c«ng tr×nh. Phï hîp víi ®Æc ®iÓm ®ã, trong ®å ¸n nµy
chóng t«i xin ®a ra tiªu chuÈn æn ®Þnh cña c¸c mèc c¬ së do TS. NguyÔn
Quang Phóc ®Ò xuÊt. Cô thÓ nh sau:
L¬ng Anh TuÊn - 18 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Sm lµ sai sè trung ph¬ng x¸c ®Þnh ®é lón c«ng tr×nh.
ISm ,
IISm lµ thµnh phÇn ¶nh hëng cña c¸c bËc líi c¬ së vµ quan tr¾c ®Õn
Gäi:
®é chÝnh x¸c x¸c ®Þnh lón cña c«ng tr×nh.
iH
lµ sù thay ®æi ®é cao cña mèc ®é cao c¬ së thø i gi÷a 2 chu kú quan tr¾c.
2
2
2
m
m
S
S
S 1
2
HÖ thèng líi khèng chÕ ®é cao trong ®o lón c«ng tr×nh lµ hÖ thèng 2 bËc líi,
v× vËy ta cã thÓ viÕt: m Møc ¶nh hëng cña mçi bËc líi ®Õn ®é chÝnh x¸c quan tr¾c lón kh¸c nhau bëi hÖ
IISm = K.
ISm .
m
m
sè K (lµ hÖ sè biÓu diÔn møc ¶nh hëng ®Õn c¸c bËc líi). NghÜa lµ
S I
K
S 12
Ta cã :
Do ®ã, tiªu chuÈn æn ®Þnh cña c¸c mèc c¬ së lµ sù thay ®æi ®é cao cña chóng
gi÷a hai thêi ®iÓm so s¸nh cÇn tho¶ m·n bÊt ®¼ng thøc sau ®©y :
iH | t.
ISm
| (1.11)
iH | t.
ISm sÏ lµ nh÷ng ®iÓm kh«ng æn ®Þnh).
(Nh÷ng ®iÓm cã: |
Víi t lµ hÖ sè chuyÓn ®æi tõ gi¸ trÞ trung ph¬ng sang gi¸ trÞ giíi h¹n.
(0.1 mm
)
Th«ng thêng chän K = 3 vµ t = 3.
mS
Trong phÇn lín c¸c trêng hîp, ®é chÝnh x¸c ®o lón lÊy b»ng .
m
m
32.0
mm
Tõ ®©y ta cã thÓ x¸c ®Þnh ¶nh hëng cña bËc líi c¬ së ®Õn ®é chÝnh x¸c x¸c
S I
K
S 12
®Þnh lón cña c«ng tr×nh lµ:
sV× thÕ trong phÇn lín c¸c trêng hîp, ta cÇn cã:
iH | t.
ISm = 0.95 mm
| (1.12)
Víi tiªu chuÈn æn ®Þnh nh trªn hoµn toµn phï hîp, bëi v×:
- Líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh lµ hÖ thèng líi ®éc lËp 2 cÊp, trong ®ã c¸c
®iÓm ®é cao c¬ së t¹i thêi ®iÓm xö lý líi cha h¼n ®· hoµn toµn æn ®Þnh:
chóng cã b¶n chÊt lµ líi tù do.
- Gi¸ trÞ giíi h¹n vÒ sù æn ®Þnh cña c¸c mèc c¬ së ®îc x¸c ®Þnh xuÊt ph¸t tõ
®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt ®o lón c«ng tr×nh.
L¬ng Anh TuÊn - 19 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
1.3. thùc tr¹ng c«ng t¸c quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn
d¹ng c«ng tr×nh ë níc ta
§Êt níc ®ang dÇn chuyÓn m×nh m¹nh mÏ bíc vµo giai ®o¹n c«ng nghiÖp
hãa, hiÖn ®¹i hãa. Mét trong nh÷ng minh chøng cho sù chuyÓn m×nh ®ã lµ tèc
®é x©y dùng c¬ së h¹ tÇng phôc vô ph¸t triÓn kinh tÕ vµ ®¸p øng nhu cÇu ®êi
sèng x· héi. Trong bèi c¶nh ®ã, c«ng t¸c tr¾c ®Þa nãi chung vµ c«ng t¸c quan
tr¾c c«ng tr×nh nãi riªng ®ãng mét vai trß quan träng. Níc ta n»m trong khu
vùc chÞu ¶nh hëng trùc tiÕp cña khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa nªn thêng xuyªn
xÈy ra b·o lò, khÝ hËu kh¾c nghiÖt. Víi ®Þa chÊt ë c¸c khu vùc lµ kh«ng ®ång
®Òu vµ cã nh÷ng khu vùc ®Þa chÊt rÊt yÕu, m¹ng líi s«ng ngßi dµy ®Æc thêng
xuyªn xÈy ra hiÖn tîng sôt lón, vµ bªn c¹nh ®ã lµ vÊn ®Ò khai th¸c nguån
níc ngÇm cha hîp lý… Nh÷ng lý do trªn ®· t¸c ®éng trùc tiÕp tíi c¸c c«ng
tr×nh x©y dùng g©y nªn hiÖn tîng chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh.
Tiªu biÓu lµ ë TP Hµ Néi, Hµ Néi vèn n»m trªn nÒn ®Êt bïn, kÐm æn ®Þnh, l¹i
thªm viÖc khai th¸c níc ngÇm å ¹t ®· dÉn tíi sù sôt lón cña líp ®Êt nÒn. Cã
thÓ nªu ra mét sè c«ng tr×nh tiªu biÓu ®ã lµ:
- Khu chung c 5 tÇng C1 Thµnh C«ng- Ba §×nh, tÇng 1 ban ®Çu cao
2.5m nay chØ cßn 1m, n¬i lón nhiÒu nhÊt lµ 1.8m.
H×nh 1.11 Nhµ C1 Thµnh C«ng lón (a) 1.5m vµ nghiªng (b) 15 0
- Theo ViÖn khoa häc c«ng nghÖ vµ kinh tÕ x©y dùng Hµ Néi – Së x©y dùng
Hµ Néi, kÕt qu¶ quan tr¾c lón bÒ mÆt ®Êt t¹i 10 tr¹m ®o lón trong nh÷ng n¨m
qua ®· ph¶n ¸nh sù sôt lón t¹i 10 vÞ trÝ. Cã nhiÒu n¬i tèc ®é lón lµ t¬ng ®èi
lón nh : khu Thµnh C«ng lµ 41.42mm/n¨m, khu Ng« Sü Liªn lµ
L¬ng Anh TuÊn - 20 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
31.52m/n¨m, khu Ph¸p V©n lµ 22.16 mm/n¨m …..
Do ®ã, ë níc ta viÖc theo dâi chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c¸c c«ng tr×nh x©y dùng
®ang ®îc nhiÒu ®¬n vÞ vµ tæ chøc quan t©m. Tuy nhiªn c«ng t¸c theo dâi chuyÓn
dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh x©y dùng ®îc thùc hiÖn cho nh÷ng c«ng tr×nh lín
vµ trung b×nh nh nhµ cao tÇng, nhµ m¸y, ®Ëp thñy ®iÖn, c«ng tr×nh giao th«ng….
Víi c¸c c«ng tr×nh võa vµ nhá nh c«ng tr×nh d©n dông…th× c«ng t¸c quan tr¾c
chuyÓn dÞch biÕn d¹ng cha ®îc chó träng ®óng møc hoÆc cã thÓ do mét sè lý
do kh¸c mµ hiÖn tîng c¸c c«ng tr×nh nµy bÞ chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng ngoµi kh¶
n¨ng kiÓm so¸t ®· g©y ra nhiÒu hËu qu¶ nghiªm träng . §©y lµ vÊn ®Ò cßn bÊt
cËp, nÕu chóng ta cã nh÷ng biÖn ph¸p theo dâi tõ ®ã cã thÓ ®a ra ®îc nh÷ng
c¶nh b¸o vµ t×m ®îc nh÷ng biÖn ph¸p phßng chèng hiÖu qu¶ cña chuyÓn dÞch vµ
biÕn d¹ng c«ng tr×nh. NhÊt lµ víi tèc ®é ph¸t triÓn c¬ së h¹ tÇng rÊt m¹nh nh
hiÖn nay, th«ng tin vÒ chuyÓn dÞch biÕn d¹ng lu«n cã gi¸ trÞ cao.
- HiÖn nay ë ViÖt Nam, quan tr¾c lón c«ng tr×nh ®îc thùc hiÖn chñ yÕu b»ng
ph¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc.
- M¸y mãc sö dông thêng lµ m¸y thuû chuÈn cã ®é chÝnh x¸c cao nh
Ni004, Ni007 vµ c¸c m¸y cã ®é chÝnh x¸c t¬ng ®¬ng. Thêi gian gÇn ®©y cßn
cã sö dông thªm m¸y thuû chuÈn sè nh DNA03, DNA10…
L¬ng Anh TuÊn - 21 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Ch¬ng 2
Kh¶o s¸t ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do
2.1. kh¸i niÖm vÒ líi tr¾c ®Þa tù do
Trong c¸c m¹ng líi tr¾c ®Þa, tuú thuéc vµo sè lîng vµ chÊt lîng cña sè
liÖu gèc (sè liÖu khëi tÝnh), cã thÓ chia ra lµm hai lo¹i líi sau ®©y [2].
2.1.1 Líi phô thuéc
Lµ líi cã thõa sè liÖu gèc ®Ó x¸c ®Þnh h×nh d¹ng, kÝch thíc vµ ®Þnh vÞ líi trong mét hÖ to¹ ®é nµo ®ã. Sè liÖu gèc thõa cã thÓ lµ:
- To¹ ®é (hoÆc cao ®é) c¸c ®iÓm khëi tÝnh cña líi cÊp trªn.
- C¸c chiÒu dµi c¹nh hoÆc c¸c ph¬ng vÞ c¹nh khëi tÝnh ®· ®îc x¸c ®Þnh
víi ®é chÝnh x¸c cao, coi nh kh«ng cã sai sè.
2.1.2. Líi tù do
Lo¹i líi nµy cã thÓ ph©n ra thµnh 2 trêng hîp:
a. Líi tù do kh«ng cã sè khuyÕt
Lµ líi cã sè liÖu gèc tèi thiÓu võa ®ñ ®Ó x¸c ®Þnh h×nh d¹ng, kÝch thíc vµ ®Þnh vÞ líi trong mét hÖ to¹ ®é. Nh ®· biÕt, sè liÖu gèc tèi thiÓu võa ®ñ ®èi víi líi tr¾c ®Þa mÆt b»ng lµ 4, bao gåm 4 to¹ ®é cña 2 ®iÓm hoÆc 2 to¹ ®é cña mét ®iÓm, chiÒu dµi vµ ph¬ng vÞ cña mét c¹nh. Víi líi ®é cao, sè liÖu gèc tèi thiÓu võa ®ñ lµ 1 vµ víi líi to¹ ®é kh«ng gian lµ 7. Lo¹i líi nµy cßn cã tªn gäi lµ líi tù do bËc 0.
b. Líi tù do cã sè khuyÕt
Lµ líi thiÕu sè liÖu gèc tèi thiÓu cÇn thiÕt cho viÖc ®Þnh vÞ. §èi víi líi
mÆt b»ng, sè khuyÕt d cã thÓ b»ng 1, 2, 3 hoÆc 4; víi líi ®é cao , sè khuyÕt
lín nhÊt lµ 1 vµ ®èi víi líi kh«ng gian th× sè khuyÕt lín nhÊt lµ 7. Trong ®å
an nµy ®Ò líi tù do ®îc hiÓu lµ líi tù do cã sè khuyÕt d > 0.
XÐt vÒ mÆt chÊt lîng, nÕu líi tr¾c ®Þa sè liÖu gèc cã sai sè vît qu¸ sai sè ®o
th× m¹ng líi còng ®îc coi lµ líi tù do, trong trêng hîp nµy sè liÖu gèc chØ
cã t¸c dông lµ c¬ së cho viÖc ®Þnh vÞ líi.
L¬ng Anh TuÊn - 22 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
2.2. m« h×nh to¸n häc cña ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tù do
2.2.1 M« h×nh bµi to¸n b×nh sai líi tù do
Chóng ta h·y xem xÐt m« h×nh bµi to¸n b×nh sai líi tù do trªn c¬ së cña
ph¬ng ph¸p b×nh sai gi¸n tiÕp kÌm ®iÒu kiÖn.
Gi¶ sö mét m¹ng líi tù do ®îc b×nh sai theo ph¬ng ph¸p b×nh sai gi¸n tiÕp:
V
XA
L
.
HÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh ®îc x¸c ®Þnh lµ:
(2.1)
A lµ ma trËn hÖ sè
X lµ vector Èn sè
Trong ®ã: V, L lµ vector sè hiÖu chØnh vµ vector sè h¹ng tù do
Trong líi tù do thiÕu c¸c yÕu tè ®Þnh vÞ tèi thiÓu nªn ma trËn hÖ sè hÖ ph¬ng
tr×nh sè hiÖu chØnh (2.1) cã c¸c cét phô thuéc (sè lîng cét phô thuéc b»ng sè
khuyÕt trong líi).
Khi chuyÓn tõ hÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh ®Õn hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn theo
nguyªn lý sè b×nh ph¬ng nhá nhÊt sÏ thu ®îc:
R . X + b = 0
T PLAb
T PAAR
(2.2)
Víi: ,
Do líi cßn thiÕu sè liÖu gèc tèi thiÓu nªn hÖ ph¬ng tr×nh (2.2) cã nh÷ng
®Æc ®iÓm sau :
t
t
0
r Þ
- Tæng c¸c phÇn tö theo hµng hoÆc theo cét ®Òu b»ng 0:
r Þ
i
j
1
1
- Kh«ng tån t¹i phÐp nghÞch ®¶o ma trËn R, do Det(R) = 0
HÖ ph¬ng tr×nh chuÈn (2.2) v× vËy kh«ng thÓ gi¶i hÖ trªn theo c¸c ph¬ng
ph¸p th«ng thêng. Muèn gi¶i ®îc nã cÇn bæ sung ®iÒu kiÖn:
TC . X + CL = 0
(2.3)
CL lµ vector kh«ng ngÉu nhiªn tù chän, th«ng thêng CL = 0.
Trong ®ã,
Ma trËn TC cã d hµng ®éc lËp tuyÕn tÝnh.
Gi¶i bµi to¸n ®Ó ma trËn X tho¶ m·n ®ång thêi ®iÒu kiÖn (2.1) vµ (2.3) ta sö
dông nguyªn lý sè b×nh ph¬ng nhá nhÊt d¹ng:
L¬ng Anh TuÊn - 23 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
T
T
T VV
2
XCK (
)
min
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
XV ,
(2.4)
0
Trong ®ã K lµ sè liªn hÖ.
XVd
,
T
(
XAA
)
CK
T LA
0
Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn (2.4) ta suy ra:
RX
CK
b
0
Lóc nµy ta ®îc:
Cã thÓ viÕt l¹i nh sau: (2.5)
CR
0
Nh vËy ghÐp (2.5) vµ (2.3) chóng ta cã hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn më réng:
T
X K
b 0
C
0
(2.6)
1
~
Ma trËn hÖ sè cña hÖ ph¬ng tr×nh (2.4) kh«ng suy biÕn nªn cã nghÞch ®¶o thêng :
T 0
CR T 0 C
R T T
(2.7)
~
T
T
1
R
(
R
CC
)
. TT
Víi ma trËn ~R lµ mét d¹ng gi¶ nghÞch ®¶o cña R vµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
T
BCBT (
1)
(2.8)
Víi (2.9)
Trong (2.7). nh chóng ta ®· biÕt, C lµ ma trËn hÖ sè cña ®iÒu kiÖn bæ sung
T
B
...
)11
111(
(2.3), cßn B ®îc gäi lµ ma trËn hÖ sè cña phÐp chuyÓn ®æi to¹ ®é Helmert.
(2.10)
AB
0
Ma trËn B cã c¸c tÝnh chÊt sau:
RB
0
(2.11)
Gi÷a C vµ B tån t¹i mèi quan hÖ:
BEC O
(2.12)
X
bR
~
Khi ®ã nghiÖm cña hÖ ph¬ng tr×nh (2.6) ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(2.13)
§¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c ®îc thùc hiÖn theo ph¬ng ph¸p b×nh sai gi¸n tiÕp
kÌm ®iÒu kiÖn.
- Sai sè trung ph¬ng träng sè ®¬n vÞ:
PVV T dtn
(2.14)
L¬ng Anh TuÊn - 24 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
m
- Sai sè trung ph¬ng cña hµm sè:
F
1 P F
T
~
fRf
(2.15)
1 P F
Víi
Trong ®ã:
PVV T dtn
lµ sai sè trung ph¬ng träng sè ®¬n vÞ.
Víi n-t+d lµ sè lîng trÞ ®o thõa trong líi.
n lµ sè lîng trÞ ®o;
t lµ sè lîng Èn sè;
d lµ sè khuyÕt cña líi;
T
BC
BBBT (
1)
f lµ vector hÖ sè khai triÓn cña hµm sè;
~R ®îc gäi lµ ma trËn nghÞch ®¶o tæng qu¸t vµ ®îc ký hiÖu lµ
R :
T
T
T
1
1
1
R
(
.
)
T BBB
(
)
(
) BBB
BBR
Trong trêng hîp tõ (2.9) ta cã , ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o
(2.16)
T
T
R
(
.
)
. BB
BBR
1
NÕu ma trËn B ®· ®îc quy chuÈn, sÏ cã c«ng thøc ®¬n gi¶n h¬n:
(2.17)
R cã ®Çy ®ñ c¸c tÝnh chÊt cña mét ma trËn nghÞch ®¶o th«ng
Ma trËn
thêng. Cô thÓ lµ:
- Sp R = min
X = -
R b
- Dïng R ®Ó tÝnh nghiÖm:
R ®Ó ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c:
2
R
- Dïng
K X
(2.18)
XK lµ ma trËn t¬ng quan cña vector b×nh sai.
Víi
NhËn xÐt:
Xem m« h×nh cña bµi to¸n b×nh sai líi tù do cho phÐp chóng t«i rót ra mét sè
nhËn xÐt sau:
L¬ng Anh TuÊn - 25 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
1. B×nh sai líi tù do thùc chÊt lµ bµi to¸n b×nh sai gi¸n tiÕp kÌm ®iÒu kiÖn. Cã
nhiÒu c¸ch ®Ó gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn suy biÕn. §iÒu kiÖn bæ sung (2.3) lµ
mét trong nh÷ng thuËt to¸n nh»m khö tÝnh suy biÕn cña ma trËn hÖ sè hÖ
ph¬ng tr×nh chuÈn (2.2).
2. Trong (2.8) cã sù tham gia cña ma trËn ®iÒu kiÖn C. V× vËy, viÖc lùa chän
®iÒu kiÖn bæ sung (2.3) sÏ lµm thay ®æi vector nghiÖm, nãi c¸ch kh¸c, chóng
cã ¶nh hëng tíi ®é cao b×nh sai.
3. Ma trËn C cÇn ph¶i ®îc lùa chän mét c¸ch thÝch hîp, phï hîp víi ®Æc
®iÓm vµ b¶n chÊt cña tõng lo¹i líi. TÝnh linh ho¹t cña viÖc lùa chän ma trËn
®iÒu kiÖn C lµ mét trong nh÷ng tÝnh chÊt quan träng, ®Þnh híng cho nh÷ng
nghiªn cøu s©u h¬n khi sö dông m« h×nh b×nh sai nµy ®Ó xö lý c¸c m¹ng líi
tr¾c ®Þa cã b¶n chÊt lµ líi tù do.
2.2.2 VÝ dô vÒ b×nh sai líi tù do
Gi¶ sö cã mét líi ®é cao nh h×nh 2.1. C¸c chªnh cao ®o cïng ®é chÝnh x¸c
3h = 2.8mm.
1h = 1.2 mm;
2h = 1.0mm;
T
H
8.11.1(
)8.2
'
vµ cã gi¸ trÞ nh sau:
Chän
h1
1
2
h3 h2
3
H×nh 2.1 S¬ ®å líi ®é cao
L¬ng Anh TuÊn - 26 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
§å ¸n tèt nghiÖp Khoa Tr¾c ®Þa
1
1
0
2
1
0
A
11
R
2
05.0(
)1.1
TL
LÇn lît cã:
1
0
1
2
1 1
6.1(
5.0
)1.1
1
)1
Tb
1(TB
; ; ;
1
)1
0(TC
;
1
(
R
TCC
)
(
R
TCC
)
Gi¶ sö chän ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ , Lóc ®ã :
750.0 250.0 250.0
250.0 417.0 083.0
250.0 083.0 417.0
2 1 1
1 3 0
1 0 3
500.0
~~
T
T
1
0 167.0
R
(
R
CC
)
TT
1(
1
)1
TT
;
1 2
0 167.0 167.0
;
T
X
~ bR
8.0(
1.0
)1.0
Vector Èn sè:
T
V
AX
2.02.0(
)2.0
L
Vector sè hiÖu chØnh:
T
h
)6.22.14.1(
0
TrÞ ®o sau b×nh sai:
T
H
7.13.0(
)9.2
0
§é cao c¸c ®iÓm líi sau b×nh:
Sai sè trung ph¬ng träng sè ®¬n vÞ
PVV T dtn
= 0.35 mm
35.0
.0
500
25.0
§é chÝnh x¸c ®é cao c¸c ®iÓm líi:
Hm
1
35.0
.0
167
14.0
mm
Hm 2
35.0
.0
167
14.0
mm
Hm 3
mm
L¬ng Anh TuÊn - 27 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
2.3. tÝnh chÊt c¬ b¶n cña kÕt qu¶ b×nh sai líi tù do
2.3.1 TÝnh chÊt cña bµi to¸n b×nh sai líi tù do
Trong môc nµy chóng t«i xin ®a ra vÝ dô vÒ b×nh sai mét m¹ng líi ®é cao tù
do nh»m kiÓm chøng c¸c tÝnh chÊt cña ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tù do.
Mét líi ®é cao nh h×nh 2.3.
- §é cao c¸c ®iÓm líi ë chu kú tríc (b¶ng 2.1):
B¶ng 2.1 §é cao c¸c ®iÓm chu kú tríc
Tên Điểm H1
Độ Cao 7010.19
Đơn vị mm
H2
7278.16
mm
H3
6070.19
mm
H4
7213.93
mm
H×nh 2.3 §å h×nh líi ®é cao tù do
- TrÞ ®o cña líi (b¶ng 2.2)
1
)1
11(TC
B¶ng 2.2 TrÞ ®o cña líi C¸c lùa chän ma trËn ®Þnh vÞ C
Lùa chän 1:
Số Trạm
1
)1
10(TC
)1
100(TC
Lùa chän 2:
0
)10
0(TC
Lùa chän 3:
Lùa chän 4:
Chênh Cao h1-2 h2-3 h3-4 h4-1 h1-3
Trị đo (mm) 273.08 -1209.43 1143.78 -207.34 -936.08
2 3 1 2 4
KÕt qu¶ b×nh sai b¶ng 2.3
B¶ng 2.3 KÕt qu¶ b×nh sai
Vector nghÞªm Vector sè hiÖu chØnh
Lùachän
SpQ
XXT
X -3.13 2.00
0.57
0.56
9.80
2.08 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22
1
X -4.17 0.96 -0.48 -0.48 17.41
2.28 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22
2
X -3.69 1.43
0.00
0.00
13.65
3.06 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22
3
X -3.69 1.43
0.00
0.00
13.65
4.00 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22
4
L¬ng Anh TuÊn - 28 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Tõ vÝ dô trªn chóng ta rót ra c¸c tÝnh chÊt sau:
- TÝnh chÊt cña vector trÞ b×nh sai cña c¸c ®¹i lîng:
Vector trÞ b×nh sai cña c¸c ®¹i lîng ®o lµ duy nhÊt, kh«ng phô thuéc vµo sù lùa chän
ma trËn ®Þnh vÞ C còng nh lùa chän vector täa ®é gÇn ®óng (B¶ng 2.3)
- TÝnh chÊt vÕt cña ma trËn träng sè ®¶o R :
)
min
( 11 RSp
VÕt toµn côc cña ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o øng víi khèi C = B lµ nhá nhÊt (B¶ng 2.3)
2.3.2 Mét sè nhËn xÐt vÒ b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do
So s¸nh m« h×nh cña bµi to¸n b×nh sai líi tù do víi c¸c bµi to¸n b×nh sai
kh¸c theo nguyªn lý cña ph¬ng ph¸p sè b×nh ph¬ng nhá nhÊt, chóng ta cã
thÓ rót ra mét sè nhËn xÐt sau:
1. Trong bµi to¸n b×nh sai ®iÒu kiÖn còng nh b×nh sai gi¸n tiÕp víi sè liÖu
gèc, tËp hîp sè liÖu gèc tham gia vµo qu¸ tr×nh b×nh sai m¹ng líi. KÕt qu¶
b×nh sai v× thÕ chÞu ¶nh hëng cña sai sè sè liÖu gèc vµ nh÷ng chuyÓn dÞch
cña c¸c sè liÖu gèc.
2. Gi¶i ph¸p b×nh sai líi tù do bËc 0 vµ b×nh sai cã tÝnh ®Õn ¶nh hëng sai sè
cña sè liÖu gèc sÏ lo¹i trõ ®îc ¶nh hëng sai sè cña sè liÖu gèc. Tuy nhiªn
®èi víi c¸c m¹ng líi quan tr¾c chuyÓn dÞch th× lîng chªnh do chuyÓn dÞch
cña tËp hîp sè liÖu gèc vÉn tån t¹i trong kÕt qu¶ b×nh sai.
3. Trong bµi to¸n b×nh sai líi tù do, tËp hîp sè liÖu gèc chØ tham gia vµo qu¸
tr×nh ®Þnh vÞ, mµ kh«ng tham gia vµo qu¸ tr×nh b×nh sai, v× vËy vector trÞ b×nh
sai nhËn ®îc kh«ng chÞu ¶nh hëng cña sai sè sè liÖu gèc vµ nh÷ng chuyÓn
dÞch cña cacsè liÖu gèc. §©y l¹i lµ mét ®Æc ®iÓm n÷a rÊt quan träng, cho thÊy
tÝnh u viÖt cña ph¬ng ph¸p b×nh sai tù do so víi c¸c ph¬ng ph¸p b×nh sai
th«ng thêng. §Æc ®iÓm nµy ®îc chóng t«i khai th¸c øng dông trong vÊn ®Ò
®Þnh vÞ hÖ thèng líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh.
L¬ng Anh TuÊn - 29 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
2.4. vÊn ®Ò ®Þnh vÞ hÖ thèng líi ®é cao ®o lón
Nh chóng ta ®· biÕt líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh lµ d¹ng líi côc bé bao
gåm 2 cÊp. CÊp líi c¬ së cã t¸c dông lµm gèc khëi tÝnh cho c¶ hÖ thèng líi
®é cao, cÊp líi quan tr¾c gåm c¸c ®iÓm ®o lón g¾n trªn c«ng tr×nh vµ trùc tiÕp
chuyÓn dÞch cïng víi c«ng tr×nh. NÕu nh tËp hîp c¸c ®iÓm ®é cao gèc lµ tuyÖt
®èi æn ®Þnh, th× ®é cao c¸c ®iÓm cña líi quan tr¾c sÏ ®îc x¸c ®Þnh theo c¸c
®iÓm gèc ®é cao, gi¶i ph¸p b×nh sai gi¸n tiÕp víi sè liÖu gèc trong trêng hîp
nµy lµ cã thÓ chÊp nhËn ®îc. Tuy nhiªn, khã cã thÓ ®¶m b¶o r»ng, trong suèt
qu¸ tr×nh quan tr¾c theo dâi ®é lón c«ng tr×nh, c¸c ®iÓm ®é cao gèc l¹i kh«ng bÞ
thay ®æi gi¸ trÞ ®é cao. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ, m¹ng líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh
cã hÖ thèng c¸c ®iÓm gèc cã thÓ kh«ng æn ®Þnh chóng cã b¶n chÊt lµ líi tù do.
Gi¶i ph¸p b×nh sai gi¸n tiÕp víi sè liÖu gèc trong trêng hîp nµy kh«ng cßn phï
hîp. V× vËy cÇn ¸p dông thuËt to¸n b×nh sai tù do cho d¹ng líi nµy.
VËn dông m« h×nh b×nh sai líi tù do trong trêng hîp xö lý líi ®é cao ®o
lón, vÊn ®Ò ®Þnh vÞ ®îc chóng t«i triÓn khai nh sau:
- B×nh sai hçn hîp c¶ hai cÊp líi víi sè khuyÕt d = 1 cã tÝnh ®Õn träng sè
cña chóng.
TC . X + CL = 0 .
(
c
c
...
c
)
T C
- §iÒu kiÖn ®Þnh vÞ
c 1
2
3
t
i
t
1
Trong ®ã
ic = 1 øng víi c¸c ®iÓm ®é cao c¬ së.
ic = 0 øng víi c¸c ®iÓm cña líi quan tr¾c.
) ®îc x¸c ®Þnh nh sau: C¸c phÇn tö ic (
ic = 1
- Nh÷ng ®iÓm ®é cao c¬ së kh«ng æn ®Þnh sÏ bÞ lo¹i, cho ®Õn khi
chØ hoµn toµn øng víi nh÷ng ®iÓm ®é cao c¬ së æn ®Þnh nhÊt. Nh vËy,
viÖc x©y dùng ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ lµ qu¸ tr×nh tÝnh lÆp, ®îc thùc hiÖn
®ång thêi víi qu¸ tr×nh b×nh sai.
Líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh thùc chÊt lµ mét m¹ng líi do lÆp ë nhiÒu
thêi ®iÓm (mçi thêi ®iÓm lµ mét chu kú). ViÖc xö lý líi quan tr¾c t¹i mét
thêi ®iÓm nµo ®ã thùc chÊt lµ x¸c ®Þnh ®é cao c¸c ®iÓm cña líi dùa vµo
L¬ng Anh TuÊn - 30 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
nh÷ng ®iÓm ®é cao gèc æn ®Þnh t¹i thêi ®iÓm ®ã. Nh vËy, khi xö lý hÖ
thèng líi ®é cao ®o lón cÇn ph¶i gi¶i quyÕt 2 nhiÖm vô ®ã lµ:
- Thø nhÊt, ph©n tÝch hÖ thèng líi ®é cao c¬ së, t×m ra nh÷ng ®iÓm ®é cao
gèc æn ®Þnh t¹i thêi ®iÓm xö lý líi.
- Thø hai, b×nh sai líi quan tr¾c, x¸c ®Þnh ®é cao cña c¸c ®iÓm ®o lón g¾n
trªn c«ng tr×nh trong hÖ thèng c¸c ®iÓm gèc æn ®Þnh.
Nghiªn cøu m« h×nh cña bµi to¸n b×nh sai tù do víi u ®iÓm tËp hîp sè
liÖu gèc chØ tham gia vµo qu¸ tr×nh ®Þnh vÞ, mµ kh«ng tham gia vµo qu¸
tr×nh b×nh sai, v× vËy vector trÞ b×nh sai nhËn ®îc kh«ng chÞu ¶nh hëng
cña sai sè sè liÖu gèc vµ nh÷ng chuyÓn dÞch (nÕu cã) cña c¸c sè liÖu gèc.
Vµ theo nh÷ng yªu cÇu nãi trªn cña viÖc ®Þnh vÞ hÖ thèng líi ®é cao ®o
lón, chóng t«i nhËn thÊy r»ng viÖc sö dông thuËt to¸n b×nh sai tù do ®Ó xö
lý hÖ thèng løíi ®é cao lµ mét gi¶i ph¸p toµn dÞªn, phï hîp víi ®Æc ®iÓm vµ
b¶n chÊt cña d¹ng líi nµy. Sù phï hîp ®ã kh«ng chØ dõng l¹i ë ý nghÜa
TC . X + CL = 0, mµ cßn cho phÐp xö lý ®ång thêi 2 cÊp
®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ
líi, to¹ ra kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ cao khi sö dông m¸y tÝnh ®iÖn tö.
Do ®ã, khi nghiªn cøu ph¬ng ph¸p xö lý sè liÖu ®o lón c«ng tr×nh chóng
t«i nhËn thÊy cÇn gi¶i quyÕt hai vÊn ®Ò sau:
- X©y dùng mét quy tr×nh hîp lý ®Ó cã thÓ gi¶i quyÕt ®îc ®ång thêi 2
nhiÖm vô kÓ trªn khi xö lý c¸c m¹ng líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh.
- X©y dùng mét ch¬ng tr×nh phÇn mÒm theo thuËt to¸n b×nh sai tù do
phï hîp víi quy tr×nh ®· nªu ®Ó tù ®éng ho¸ xö lý sè liÖu ®o lón.
VÊn ®Ò nµy sÏ ®îc chóng t«i gi¶i quyÕt trong ch¬ng sau.
L¬ng Anh TuÊn - 31 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Ch¬ng 3 xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh theo ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c ®Þa tù do
Trong ch¬ng 2 khi xem xÐt m« h×nh cña bµi to¸n b×nh sai tù do vµ nh÷ng yªu
cÇu cña viÖc ®Þnh vÞ hÖ thèng líi ®é cao ®o lón, cã thÓ kh¼ng ®Þnh r»ng, viÖc
sö dông ph¬ng ph¸p b×nh sai tù do ®Ó xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o lón lµ
mét gi¶i ph¸p toµn diÖn, phï hîp víi ®Æc ®iÓm vµ b¶n chÊt cña d¹ng líi nµy.
Trong ch¬ng nµy, chóng t«i x©y dùng mét quy tr×nh hîp lý tõ ®ã x©y dùng
mét ch¬ng tr×nh phÇn mÒm m¸y tÝnh theo m« h×nh bµi to¸n b×nh sai líi tù
do ®Ó cã thÓ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh ph©n tÝch x¸c ®Þnh hÖ thèng c¸c ®iÓm líi
c¬ së æn ®Þnh ®ång thêi b×nh sai hÖ thèng líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh. C¸c
thuËt to¸n ®îc x©y dùng theo néi dung cña ph¬ng ph¸p b×nh sai gi¸n tiÕp
kÌm ®iÒu kiÖn. Chóng t«i sÏ sö dông thuËt to¸n b×nh sai tù do ®Ó b×nh sai hçn
hîp hai bËc líi.
3.1 thuËt to¸n
1. Chän Èn sè
Èn sè ®îc chän lµ ®é cao b×nh sai cña tÊt c¶ c¸c ®iÓm trong líi, bao
gåm c¸c ®iÓm cña líi c¬ së vµ c¸c ®iÓm cña líi quan tr¾c.
2. LËp ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh cña c¸c trÞ ®o
Ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh cña trÞ ®o thø m trong líi gi÷a hai ®iÓm i vµ
v
H
k (h×nh 3.1) ®îc biÔu diÔn díi d¹ng tuyÕn tÝnh:
m
lH i
m
k
mp
, (3.1)
hm i k
H×nh 3.1 Chªnh cao gi÷a hai ®iÓm
l
(
H
H
)
h
Trong ®ã, nh ®· biÕt:
m
0 k
0 i
m
lµ sè h¹ng tù do.
L¬ng Anh TuÊn - 32 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
kH
iH
mp lµ träng sè cña chªnh cao mh t¬ng øng.
0
vµ lµ sè hiÖu chØnh vµo ®é cao gÇn ®óng cña ®iÓm k vµ i.
0 kH vµ
iH øng víi c¸c ®iÓm cña líi c¬ së (dïng lµm ®iÓm ®Þnh vÞ) cña chu kú thø i ®îc chän lµ ®é cao ®· b×nh sai tõ chu kú thø (i-1).
§iÒu ®¸ng lu ý ë ®©y lµ ®é cao gÇn ®óng
cña ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh trÞ ®o m §Ó ý (3.1) sÏ thÊy c¸c hÖ sè mja
mja
®îc x¸c ®Þnh theo nguyªn t¾c sau:
-1, nÕu j=i; 1, nÕu j=k; 0, nÕu j kh¸c i vµ k.
V
XA
L
.
HÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh viÕt díi d¹ng ma trËn:
3. Thµnh lËp hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn
RX
0 b
HÖ ph¬ng tr×nh chuÈn Èn sè viÕt díi d¹ng ma trËn:
(3.2)
T PAAR
T aap i
i
i
n 1 i
n
T PLA
Trong ®ã:
T lap i i
i
b
i
1
T
X
H
H
......
)
(
1
2
tH
4. Chän ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ
Nh ®· biÕt, hÖ ph¬ng tr×nh ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ trong b×nh sai líi tù do cã
0XC T
d¹ng tæng qu¸t:
(3.3)
§èi víi líi ®é cao tù do, sè khuyÕt d=1, do vËy C lµ ma trËn cét gåm n phÇn tö (n lµ tæng sè ®iÓm trong líi). C¸c phÇn tö cña ma trËn C ®îc lùa chän nh ®· nãi ë môc 2.4
L¬ng Anh TuÊn - 33 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
5. TÝnh T vµ TTT
§Ó tÝnh nghiÖm vµ ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c theo ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o, cÇn
T
BCBT (
1)
ph¶i x¸c ®Þnh thªm ma trËn T. Ma trËn T ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2.7)
T
B
...
)11
111(
BC T (
)
Trong ®ã, B lµ ma trËn hÖ sè cña phÐp chuyÓn ®æi to¹ ®é Helmert, trong ®ã:
§èi víi líi ®é cao tù do, lµ ma trËn mét phÇn tö, v× vËy dÔ dµng
T
B
chøng minh r»ng:
1 k
(3.4)
T
T
Suy ra:
TT
BB
1 2 k
(3.5)
víi k lµ sè ®iÓm tham gia ®Þnh vÞ.
6. LËp vµ gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn më réng
CR
0
T
X K
b 0
C
0
HÖ ph¬ng tr×nh chuÈn më réng cã d¹ng (2.4):
~
T
T
1
R
(
R
CC
)
TT
TÝnh ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o:
(3.6)
TÝnh ma trËn (R + CCT)-1 b×nn thêng, sau ®ã trõ ®i ma trËn TTT.
X
bR
~
Sau khi tÝnh ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o sÏ t×m ®îc nghiÖm theo c«ng thøc:
(3.7)
Dùa vµo vector nghiÖm X tiÕn hµnh ph©n tÝch sù æn ®Þnh cña c¸c ®iÓm líi c¬
së, nÕu ph¸t hiÖn thÊy cã mét hay nhiÒu ®iÓm cã dÊu hiÖu kh«ng æn ®Þnh th×
tiÕn hµnh qu¸ tr×nh tÝnh lÆp, tøc lµ chän l¹i ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ C (sÏ ®îc nãi râ
ë phÇn quy tr×nh xö lý líi). NÕu c¸c ®iÓm líi lµ æn ®Þnh th× tiÕn hµnh b×nh
sai líi vµ ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c.
L¬ng Anh TuÊn - 34 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
§å ¸n tèt nghiÖp Khoa Tr¾c ®Þa
7. B×nh sai
Sau khi t×m ®îc nghiÖm cña hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn më réng, sÏ tiÕn hµnh tÝnh:
AX
L
0 hh
- Vector chªnh cao b×nh sai:
(3.8)
0
X
HH
- Vector ®é cao b×nh sai:
(3.9)
víi h0 vµ H0 lµ vector trÞ ®o vµ vector ®é cao gÇn ®óng.
8. §¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c
- Sai sè trung ph¬ng träng sè ®¬n vÞ:
0
V T PV dtn
(3.10)
m
R
- Sai sè trung ph¬ng cña c¸c Èn sè:
X
0
~ XX
(3.11)
T
~
m
fRf
- Sai sè trung ph¬ng cña hµm c¸c Èn sè:
0
F
(3.12)
Víi f lµ vector hÖ sè cña hµm cÇn ®¸nh gi¸.
3.2 s¬ ®å khèi vµ quy tr×nh xö lý líi ®é cao ®o lón
Nh ®· tr×nh bµy ë ch¬ng 2, viÖc xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o lón bao
gåm hai nhiÖm vô:
- Ph©n tÝch hÖ thèng líi ®é cao c¬ së, t×m ra nh÷ng ®iÓm ®é cao gèc æn
®Þnh t¹i thêi ®iÓm xö lý líi.
- B×nh sai tæng thÓ hÖ thèng líi, ®Þnh vÞ líi theo nh÷ng ®iÓm ®é cao gèc
æn ®Þnh ®Ó x¸c ®Þnh ®é cao cña c¸c ®iÓm ®o lón g¾n trªn c«ng tr×nh.
VÒ nguyªn t¾c, hai nhiÖm vô nµy cã thÓ gi¶i quyÕt t¸ch biÖt. Sau khi ph©n tÝch, t×m ra nh÷ng ®iÓm ®é cao c¬ së æn ®Þnh vµ hiÖu chØnh cho nh÷ng ®iÓm kÐm æn ®Þnh, sÏ b×nh sai líi quan tr¾c nh mét líi phô thuéc víi sè liÖu gèc lµ ®é cao cña c¸c ®iÓm c¬ së. Tuy nhiªn nh vËy, líi quan tr¾c Ýt nhiÒu sÏ bÞ
L¬ng Anh TuÊn - 35 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
t¸c ®éng cña sai sè sè liÖu gèc. H¬n n÷a, nÕu sö dông m¸y tÝnh ®iÖn tö sÏ lµm gi¶m kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ khi xö lý sè liÖu.
§Ó kh¾c phôc nh÷ng h¹n chÕ nªu trªn, gi¶i ph¸p cña chóng t«i lµ tiÕn hµnh xö lý ®ång thêi 2 bËc líi theo thuËt to¸n ®· tr×nh bµy ë tiÕt 3.1. Theo ®ã, hai nhiÖm vô nãi trªn khi xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o lón ®îc chóng t«i gi¶i quyÕt nhê qu¸ tr×nh tÝnh lÆp sau ®©y:
- Bíc 1: B×nh sai tæng thÓ hai cÊp líi theo thuËt to¸n b×nh sai líi tù do,
®Þnh vÞ líi trong hÖ thèng c¸c ®iÓm ®é cao c¬ së (®é cao gèc).
- Bíc 2: Ph©n tÝch hÖ thèng líi c¬ së ®Ó t×m ra nh÷ng ®iÓm ®é cao gèc
æn ®Þnh theo tiªu chuÈn (1.11).
- Bíc 3: B×nh sai l¹i hÖ thèng líi, ®Þnh vÞ l¹i m¹ng líi theo c¸c ®iÓm
®é cao c¬ së æn ®Þnh ®· t×m ®îc ë bíc 2.
M« h×nh tÝnh lÆp nµy ®îc chóng t«i cô thÓ ho¸ b»ng mét quy tr×nh xö lý
sè liÖu líi ®o lón theo thuËt to¸n b×nh sai líi tù do. Cô thÓ nh sau:
Chu kú 1 : LÊy mét ®iÓm c¬ së lµm ®iÓm khëi tÝnh ®Ó tÝnh trÞ gÇn ®óng cho ®é cao tÊt c¶ c¸c ®iÓm trong hÖ thèng líi quan tr¾c lón. Sau ®ã, b×nh sai chung c¶ líi c¬ së vµ líi quan tr¾c nh mét líi tù do (cã sè khuyÕt d = 0) cã lu ý ®Õn träng sè cña c¸c trÞ ®o trong mçi bËc líi. Kh«ng ®Æt vÊn ®Ò ph©n tÝch ®é æn ®Þnh cña c¸c ®iÓm ®é cao c¬ së.
Chu kú 2 : B×nh sai hÖ thèng líi theo thuËt to¸n b×nh sai líi tù do víi c¸c ®iÓm ®Þnh vÞ lµ tÊt c¶ c¸c ®iÓm ®é cao gèc, kÕt hîp ph©n tÝch ®é æn ®Þnh c¸c mèc gèc theo tiªu chuÈn (1.11). Nã sÏ xÈy ra mét trong c¸c trêng hîp sau:
- Cã mét sè ®iÓm nµo ®ã trong hÖ thèng c¸c ®iÓm gèc kh«ng æn ®Þnh : Lo¹i lÇn lît mét trong sè nh÷ng ®iÓm gèc kh«ng æn ®Þnh, b¾t ®Çu tõ ®iÓm kÐm æn ®Þnh nhÊt ra khái danh s¸ch c¸c ®iÓm ®Þnh vÞ ,tiÕn hµnh ®Þnh vÞ líi theo nh÷ng ®iÓm ®Þnh vÞ cßn l¹i. NÕu kÕt qu¶ cho thÊy nh÷ng ®iÓm ®Þnh vÞ míi nµy ®Òu æn ®Þnh th× dõng l¹i vµ chÊp nhËn kÕt qu¶ b×nh sai.
- Cã mét ®iÓm gèc kh«ng æn ®Þnh: Lo¹i ®iÓm gèc nµy ra khái danh s¸ch
c¸c ®iÓm gèc, tiÕn hµnh ®Þnh vÞ líi theo c¸c ®iÓm gèc cßn l¹i.
- TÊt c¶ c¸c ®iÓm gèc ®Òu æn ®Þnh: Qu¸ tr×nh b×nh sai diÔn ra b×nh
thêng, líi quan tr¾c ®îc ®Þnh vÞ theo tÊt c¶ c¸c ®iÓm gèc.
ë chu kú thø i, ®é cao cña c¸c ®iÓm gèc æn ®Þnh ®îc gi÷ nguyªn, cßn
L¬ng Anh TuÊn - 36 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
nh÷ng ®iÓm kh«ng æn ®Þnh sÏ nhËn gi¸ trÞ ®é cao míi ®Ó ®Þnh vÞ tiÕp cho chu kú
thø (i+1). ViÖc ph©n tÝch ®é æn ®Þnh còng ®îc thùc hiÖn nh ë chu kú thø 2.
S¬ ®å khèi cña quy tr×nh nµy ®îc biÓu diÔn nh h×nh 3.2.
H×nh 3.2. S¬ ®å khèi ch¬ng tr×nh b×nh sai
líi ®é cao ®o lón c«ng tr×nh
L¬ng Anh TuÊn - 37 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
3.3 lËp tr×nh b×nh sai líi quan tr¾c ®é lón
Mét trong nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n cña c«ng t¸c xö lý sè liÖu tr¾c ®Þa lµ b¶o ®¶m tÝnh ®óng ®¾n cña c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ t¨ng nhanh tèc ®é tÝnh to¸n. TÝnh ®óng ®¾n cña qu¸ tr×nh tÝnh to¸n cã thÓ ®¶m b¶o ®îc nhê viÖc lùa chän nh÷ng thuËt to¸n vµ quy tr×nh xö lý ®óng. Cßn ®Ó t¨ng nhanh tèc ®é tÝnh to¸n th× gi¶i ph¸p duy nhÊt lµ øng dông c¸c tiÕn bé cña c«ng nghÖ tin häc. H¬n n÷a, gi¶i ph¸p nµy còng ®ång thêi n©ng cao ®îc chÊt lîng cña c¸c phÐp to¸n do kh¾c phôc ®îc nh÷ng h¹n chÕ cña c¸c ph¬ng tiÖn tÝnh to¸n ®¬n gi¶n.
§ång thêi víi viÖc ®Ò xuÊt c¸c thuËt to¸n vµ quy tr×nh xö lý phï hîp víi ®Æc ®iÓm vµ b¶n chÊt cña c¸c m¹ng líi quan tr¾c theo dâi ®é lón c«ng tr×nh, trong cuèn ®å ¸n nµy chóng t«i ®· tiÕn hµnh x©y dùng mét ch¬ng tr×nh phÇn mÒm m¸y tÝnh theo c¸c thuËt to¸n vµ quy tr×nh ®· nãi ë trªn ®Ó cã thÓ tù ®éng ho¸ xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o lón. Ch¬ng tr×nh ®îc viÕt b»ng ng«n ng÷ lËp tr×nh VISUAL BASIC 6.0. Sau ®©y sÏ lÇn lît giíi thiÖu cÊu tróc cña toµn bé ch¬ng tr×nh.
3.3.1 CÊu tróc ch¬ng tr×nh chÝnh
Phï hîp víi c¸c thuËt to¸n vµ quy tr×nh ®· x©y dùng, ch¬ng tr×nh xö lý
líi ®é cao ®o lón cña chóng t«i ®îc lËp cã cÊu tróc nh sau:
a. Thµnh lËp hÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh
Ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh cña c¸c chªnh cao ®o ®îc biÓu diÔn díi
v
H
d¹ng tuyÕn tÝnh nh c«ng thøc (3.1):
m
lH i
m
k
mp
,
V n
t
L n
1
XA tn
1
1
HÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh viÕt díi d¹ng ma trËn:
C¸c gi¸ trÞ hÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh nµy ®îc lu gi÷ trong c¸c
..
t
H
a 1
1
1
L 1
a
b 1 b
..
t
H
L
2
2 ..
2 ..
2 ..
..
2 ..
..
2 ..
a
b
..
t
H
L
n
n
n
n
t
n
V 1 V V
n
t
n
1
tn
1
1
m¶ng riªng cã kÝch thíc t¬ng øng.
L¬ng Anh TuÊn - 38 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
T
X
H
H
...
H
H
...
H
)
(
Trong ch¬ng tr×nh cña chóng t«i c¸c ®iÓm ®Þnh vÞ ®îc s¾p xÕp ë cuèi danh
2
1
m
m
1
km
s¸ch, nªn
m cét k cét
Trong ®ã: m + k = t
b. Thµnh lËp hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn
Khi chuyÓn tõ hÖ ph¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh ®Õn hÖ ph¬ng tr×nh chuÈn theo
R . X + b = 0
T PAA
;
T PLA
nguyªn lý sè b×nh ph¬ng nhá nhÊt sÏ thu ®îc:
R t
t
b t
1
Víi
;
X
Thùc hiÖn phÐp nh©n 2 ma trËn chóng t«i ®· viÕt 1 modul : Nhan_MaTran ().
R t
t
t
b t
1 ;
1
..
H
R 11
R 12
1
R
R
..
H
t
2
0
21 ..
22 ..
..
R 1 t R 2 ..
..
..
H
R t
1
R t
2
R tt
t
t
t
t
b 1 b 2 .. b tn
1
1
HÖ ph¬ng tr×nh chuÈn, ®îc lu gi÷ trong c¸c m¶ng .
c. Chän ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ
ic = 1 øng víi c¸c ®iÓm ®é cao c¬ së.
ic = 0 øng víi c¸c ®iÓm cña líi quan tr¾c.
Víi lÇn lÆp ®Çu tiªn, chóng t«i chän ®iÒu kiÖn ®Þnh vÞ theo tiªu chuÈn ®· nãi ë tiÕt 2.4:
T
C
......
)1....1110
000(
Ma trËn ®Þnh vÞ C sÏ cã d¹ng nh sau:
m cét k cét
CÇn lu ý r»ng ®iÒu kiÖn nµy kh«ng ph¶i lµ cè ®Þnh, nã cã thÓ sÏ ®îc
x¸c lËp l¹i nhê qu¸ tr×nh tÝnh lÆp nÕu biÕn so s¸nh cña ch¬ng tr×nh ph¸t hiÖn
thÊy cã ®iÓm ®Þnh vÞ nµo ®ã cña líi c¬ së kh«ng æn ®Þnh.
L¬ng Anh TuÊn - 39 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
d. TÝnh ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o
~
T
T
1
R
(
R
CC
)
TT
Ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o ®îc tÝnh theo c«ng thøc (3.6)
~
1
R
(
R
TCC
)
Thùc hiÖn phÐp lÊy tæng 2 ma trËn chóng t«i ®· viÕt modul: Cong_matran ()
§Ó x¸c ®Þnh chóng t«i thùc hiÖn phÐp nghÞch ®¶o ma trËn b×nh
thêng, phÐp nghÞch ®¶o ma trËn ®îc chóng t«i viÕt bëi modul :
Nghichdao_matran ().
Cuèi cïng, ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o ®îc x¸c ®Þnh nhê phÐp lÊy hiÖu 2 ma trËn
theo (3.6), trong ®ã TTT lµ ma trËn cã c¸c phÇn tö b»ng nhau vµ b»ng 1/k2. Ma
trËn TTT ®îc lu gi÷ trong 1 m¶ng cã kÝch thíc t¬ng øng.
Thùc hiÖn phÐp lÊy hiÖu 2 ma trËn ë ®©y chóng t«i viÕt thªm modul
~
~
`
11
12
~
~
~
~
R
~
~
~
.. .. .. ..
R R 21 .. R t
1
R R 22 .. R t
2
R 1 t R 2 t .. R tt
DoiDau_MaTran (),
C¸c phÇn tö cña ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o ®îc lu gi÷ trong m¶ng riªng.
Sö dông ma trËn gi¶ nghÞch ®¶o ®Ó tÝnh nghiÖm theo (3.7).
B×nh sai vµ ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c ®îc thùc hiÖn theo c¸c c«ng thøc tõ (3.8) ®Õn (3.12).
Nh×n chung sau khi viÕt c¸c modul vÒ ma trËn nh: Nghichdao_matran(),
Cong_matran(), Nhan_matran(), Doidau_matran(), Chuyenvi_matran(), chóng
t«i thùc hiÖn c¸c bíc cña bµi to¸n b×nh sai th«ng thêng.
3.3.2 CÊu tróc d÷ liÖu cña ch¬ng tr×nh
§Ó ch¬ng tr×nh cã thÓ ho¹t ®éng ®îc víi nh÷ng sè liÖu cña líi ®·
cho, chóng t«i ®· tæ chøc tÖp d÷ liÖu cho ch¬ng tr×nh víi cÊu tróc nh sau:
L¬ng Anh TuÊn - 40 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
a. X¸c ®Þnh c¸c tham sè kü thuËt cña líi
- Tªn c«ng tr×nh.
- Chu kú ®o, Thêi ®iÓm ®o
- Sè lîng ®iÓm ®Þnh vÞ.
- Sè lîng ®iÓm quan tr¾c.
- Sè lîng chªnh cao ®o.
b. M· ho¸ th«ng tin líi
- C¸c ®iÓm cña líi ®îc ®¸nh sè liªn tôc tõ 1 ®Õn hÕt theo nguyªn t¾c: c¸c ®iÓm cña líi quan tr¾c ®îc ®¸nh sè tríc, sau ®ã ®Õn c¸c ®iÓm cña líi c¬ së.
- Tªn c¸c ®iÓm cña líi ®îc lu gi÷ trong m¶ng riªng còng theo nguyªn
t¾c trªn.
- Gi¸ trÞ ®é cao gèc æn ®Þnh ®îc lu trong mét m¶ng kh¸c theo thø tù
t¨ng dÇn cña m· sè c¸c ®iÓm gèc.
- C¸c chªnh cao ®o ®îc m· ho¸ theo nguyªn t¾c: m· sè cña ®iÓm ®Çu,
m· sè cña ®iÓm cuèi, gi¸ trÞ chªnh cao ®o, sè tr¹m ®o.
3.4 ch¬ng tr×nh nguån vµ tÖp d÷ liÖu
Trong tr¾c ®Þa, c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh gióp cho chóng ta gi¶i quyÕt nh÷ng bµi
to¸n cã khèi lîng tÝnh to¸n lín mét c¸ch ®¬n gi¶n vµ nhanh chãng. Víi u
thÕ cã nhiÒu tÝnh n¨ng, c¸c ®iÒu khiÓn míi cho phÐp ta viÕt ch¬ng tr×nh øng
dông kÕt hîp víi giao diÖn, c¸ch xö lý vµ tÝnh n¨ng cña Office, nªn ng«n ng÷
lËp tr×nh VisualBasic 6.0 (VB 6.0) lµ c«ng cô h÷u Ých gióp chóng ta trong c«ng
t¸c xö lý sè liÖu tr¾c ®Þa. §Æc biÖt trong phÇn mÒm chóng t«i viÕt, chóng t«i
®· khai th¸c u ®iÓm m¶ng ®éng cña VB 6.0. M¶ng nµy cã thÓ thay ®æi kÝch
cì, lµ mét trong nh÷ng u ®iÓm cña VB 6.0, m¶ng ®éng gióp qu¶n lý bé nhí
mét c¸ch hiÖu qu¶. Ta cã thÓ dïng mét m¶ng lín trong thêi gian ng¾n, sau ®ã
xo¸ bá ®Ó tr¶ vïng nhí cho hÖ thèng.
L¬ng Anh TuÊn - 41 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
PhÇn mÒm chóng t«i viÕt gåm 4 th môc:
- B×nh sai líi tù do
- B×nh sai líi truyÒn thèng.
- TÝnh c¸c th«ng sè lón
- Dù b¸o lón.
3.4.1 Giíi thiÖu tÖp d÷ liÖu cña ch¬ng tr×nh (vÝ dô)
- NhËp tªn c«ng tr×nh.
- NhËp chu kú quan tr¾c.
25 38 0.95 29.07 2 1 -70.18 1 3 1 17.62 4 63.59 5 1 -87.44 1 6 1 95.13 7 0.06 8 1 9 -100.65 1 10 -28.69 1
N1 N2 N3
4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 .......... 1 23 9 84.45 1 20 22 63.75 22 21 61.74 1 21 24 -114.7 2 26 29 -226.03 5 26 27 22.47 3 29 27 248.81 3 28 27 209.58 4 1 2 3 . . . . 24 N24 25 N25 26 M1 8618.26 27 TC 8641.7 28 M2 8429.74 29 M3 8389.9
- NhËp ngµy quan tr¾c.
L¬ng Anh TuÊn - 42 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
3.4.2 Giíi thiÖu ch¬ng tr×nh nguån
Private Sub mnuBinhsaitudo_Click() Dim pass As Boolean pass = False Dim DaLap As Boolean DaLap = False Dim tencongtrinh As String tencongtrinh = txtTencongtrinh Dim Chukydo As String Chukydo = txtChukydo Dim Ngaydo As String Ngaydo = txtngaydo Dim ncs As Long, nqt As Long, nh As Long ncs = VSGrid.TextMatrix(0, 0) nqt = VSGrid.TextMatrix(0, 1) nh = VSGrid.TextMatrix(0, 2) Dim nqtP As Long, ncsP As Long nqtP = nqt ncsP = ncs Dim lanlap As Long lanlap = 0 Dim tcod As Double tcod = VSGrid.TextMatrix(0, 3) Dim id() As Long Dim ic() As Long Dim h() As Double Dim nt() As Long Dim i, j As Long ReDim id(1 To nh), ic(1 To nh), h(1 To nh), nt(1 To nh) For i = 1 To nh
id(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0)
ic(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 1) h(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 2)
nt(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 3)
Next Dim Tendiem() As String ReDim Tendiem(1 To nqt + ncs)
For i = 1 To (nqt + ncs)
Tendiem(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + i, 1)
Next
Dim hgd() As Double ReDim hgd(1 To nqt + ncs)
For i = 1 To nqt
hgd(i) = 0
Next
j = 0 For i = (nqt + 1) To (nqt + ncs)
j = j + 1 hgd(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + nqt + j, 2)
Next
Sau ®©y chóng t«i xin giíi thiÖu mét phÇn cña ch¬ng tr×nh nguån cña modul B×nh sai líi tù do:
L¬ng Anh TuÊn - 43 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Dim c() As Double ReDim c(1 To nqt + ncs, 1 To 1)
For i = 1 To nqt c(i, 1) = 0 Next For i = nqt + 1 To nqt + ncs c(i, 1) = 1 Next
Dim solantinhlap As Long
With CommonDialog1
.DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave
End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum As Long FileNum = FreeFile Open str For Output As FileNum
Print #FileNum, String(16, " ") & "KET QUA TINH TOAN BINH SAI LUOI DO CAO DO LUN" Print #FileNum, String(14, " ") & "*************************************************" Print #FileNum, String(12, " ") & tencongtrinh Print #FileNum, String(19, " ") & "CHU KY: " & Chukydo & " - " & "NGAY DO: " & Ngaydo Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(20, " ") & "CAC CHI TIEU KY THUAT CUA LUOI :" Print #FileNum, String(20, " ") & "==============================" Print #FileNum, String(20, " ") & "1." & "So luong diem quan trac:" & String(6, " ") & nqt Print #FileNum, String(20, " ") & "2." & "So luong diem DINH VI :" & String(6, " ") & ncs Print #FileNum, String(20, " ") & "3." & "So luong chenh cao do:" & String(6, " ") & nh solantinhlap = 1 Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "PHAN TICH DO ON DINH CUA CAC DIEM CO SO:" Print #FileNum, String(7, " ") & "===============================" 7:
Dim mtA() As Double ReDim mtA(1 To nh, 1 To nqt + ncs)
For i = 1 To nh
For j = 1 To (nqt + ncs)
mtA(i, j) = 0
Next mtA(i, id(i)) = -1 mtA(i, ic(i)) = 1
Next
Dim l() As Double ReDim l(1 To nh, 1 To 1) For i = 1 To nh
l(i, 1) = (hgd(ic(i)) - hgd(id(i))) - h(i)
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 44 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Next
Dim p() As Double ReDim p(1 To nh, 1 To nh)
For i = 1 To nh
p(i, i) = 1 / nt(i)
Next
Dim R() As Double ReDim R(1 To (nqt + ncs), 1 To (nqt + ncs)) R = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nh, (nqt + ncs)), _
Nhan_MaTran(p(), mtA(), nh, nh, (nqt + ncs)), (nqt
+ ncs), nh, (nqt + ncs)) Dim b() As Double ReDim b(1 To nh, 1 To 1) b = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nh, (nqt + ncs)), _
Nhan_MaTran(p(), l(), nh, nh, 1), (nqt + ncs), nh, 1)
Dim CTC() As Double ReDim CTC(1 To nqt + ncs, 1 To nqt + ncs) CTC = Nhan_MaTran(c(), chuyenvi_matran(c(), nqt + ncs, 1), nqt + ncs, 1, nqt + ncs) Dim cc() As Double ReDim cc(1 To nqt + ncs, 1 To nqt + ncs) For i = 1 To nqt + ncs
For j = 1 To nqt + ncs
cc(i, j) = 1000000 * CTC(i, j)
Next
Next Dim r_c() As Double ReDim r_c(1 To ncs + nqt, 1 To ncs + nqt) r_c = cong_matran(R(), cc(), nqt + ncs, nqt + ncs) Dim Rn() As Double ReDim Rn(1 To nqt + ncs, 1 To nqt + ncs) Rn = nghichdao_matran(r_c(), nqt + ncs) Dim x() As Double ReDim x(1 To nqt + ncs, 1 To 1) x = DoiDau_MaTran(Nhan_MaTran(Rn(), b(), nqt + ncs, nqt + ncs, 1), nqt + ncs, 1)
. . . . . . . . . Dim CTX() As Double ReDim CTX(1 To nqt + ncs, 1 To 1) CTX = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(c(), nqt + ncs, 1), x(), 1, nqt + ncs, 1) For i = nqt + 1 To nqt + ncs
If Abs(x(i, 1)) > tcod Then
pass = True
End If
Next If pass = False Then
GoTo 6
End If pass = False 5:
max = Abs(x(nqt + 1, 1)) imax = nqt + 1
For i = nqt + 1 To nqt + ncs For j = 1 To 1
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 45 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
If (c(i, 1) <> 0) And Abs(x(i, j)) > tcod And Abs(x(i,
j)) > max Then
max = Abs(x(i, j)) imax = i
Else
max = max
End If
Next
Next
Print #FileNum, String(7, " ") & "Loai diem " & Tendiem(imax) & " ra khoi danh sach cac diem DINH VI" 9: Dim ViTriDiem1 For i = 1 To (nqt + ncs)
If c(i, 1) = 1 Then
ViTriDiem1 = i Exit For
End If
Next c(imax, 1) = 0 Dim TG As Double Dim tg1 As String If ViTriDiem1 = imax Then
GoTo Kodoivitri
End If TG = c(imax, 1) c(imax, 1) = c(ViTriDiem1, 1) c(ViTriDiem1, 1) = TG tg1 = Tendiem(imax) Tendiem(imax) = Tendiem(ViTriDiem1) Tendiem(ViTriDiem1) = tg1 TG = hgd(imax) hgd(imax) = hgd(ViTriDiem1) hgd(ViTriDiem1) = TG For i = 1 To nh
Select Case id(i) Case Is = imax
id(i) = ViTriDiem1
Case Is = ViTriDiem1 id(i) = imax
End Select Select Case ic(i) Case Is = imax
ic(i) = ViTriDiem1
Case Is = ViTriDiem1 ic(i) = imax
End Select
Next . . . . . . . . . . . . Dim Hbs() As Double ReDim Hbs(1 To nqt + ncs, 1 To 1) Hbs = cong_matran(ho(), x(), nqt + ncs, 1) Dim V() As Double ReDim V(1 To nh, 1 To 1) V = cong_matran(Nhan_MaTran(mtA(), x(), nh, nqt + ncs, 1), l(), nh, 1) Dim hhbs() As Double
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 46 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
ReDim hhbs(1 To nh, 1 To 1) hhbs = cong_matran(hh(), V(), nh, 1) 'Sai so trung phuong trong so don vi Dim vpv() As Double Dim mo() As Double ReDim vpv(1 To 1, 1 To 1) ReDim mo(1 To 1, 1 To 1) vpv = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(V(), nh, 1), p(), 1, nh, nh), V(), 1, nh, 1) For i = 1 To 1
For j = 1 To 1
mo(i, j) = Sqr(vpv(i, j) / (nh - (nqt + ncs) + 1))
Next
Next
Dim Rxx() As Double ReDim Rxx(1 To nqt + ncs, 1 To 1)
For i = 1 To nqt + ncs
Rxx(i, 1) = Sqr(Rn(i, i))
Next
Dim mx() As Double ReDim mx(1 To nqt + ncs, 1 To 1) mx = Nhan_MaTran(Rxx(), mo(), nqt + ncs, 1, 1) Dim fRf() As Double ReDim fRf(1 To nh, 1 To nh) fRf = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(mtA(), Rn(), nh, nqt + ncs, nqt + ncs), chuyenvi_matran(mtA(), nh, nqt + ncs), nh, nqt + ncs, nh) Dim cfRf() As Double ReDim cfRf(1 To nh, 1 To 1)
For i = 1 To nh
cfRf(i, 1) = Sqr(fRf(i, i))
Next
Dim mf() As Double ReDim mf(1 To nh, 1 To 1) mf = Nhan_MaTran(cfRf(), mo(), nh, 1, 1) Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Lay " & ncs & " diem o bang " & solantinhlap & " de dinh vi luoi!" Print #FileNum, String(7, " ") & "====================================" Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "BINH SAI VA VA DANH GIA DO CHINH XAC: " Print #FileNum, String(7, " ") & "===============================" Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Tri do sau binh sai va do chinh xac cua tri do :" Print #FileNum, String(7, " ") & "================================================" i = solantinhlap + 1 Print #FileNum, String(60, " ") & "BANG: " & i Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | TUYEN DO |CH. CAO DO| Vh | SO |CH. CAO SAU| Mh |"
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 47 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | DAU-CUOI | (mm) | (mm) |TRAM | BINH SAI | (mm) |" Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" j = 1 3:
For i = 1 To nh
Print #FileNum, String(7, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(i, 3,
0, True, False) & "|" & " " _
& Dinhdangso(Tendiem(id(j)), 6, 4, True, False) _ & Dinhdangso(Tendiem(ic(j)), 5, 4, True, False) _ & "|" & " " & Dinhdangso(h(i), 9, 2, True, True) & "|" & " " _ & Dinhdangso(V(i, 1), 5, 2, True, True) & "|" _ & String(1, " ") & String(1, " ") & nt(i) & String(2, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(hhbs(i, 1), 10, 2, True, True) _ & "|" & String(2, " ") & Dinhdangso(mf(i, 1), 4, 2, True, False) & "|" j = j + 1
Next If j < nh + 1 Then
GoTo 3
End If Print #FileNum, String(7, " ") &
"==============================================================" Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Do cao binh sai va sai so cua chung :" Print #FileNum, String(7, " ") & "===============================" j = solantinhlap + 2 Print #FileNum, String(60, " ") & "BANG: " & j Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | TEN DIEM | DO CAO | Mx | GHI |" Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | | (mm) | (mm) | CHU |" Print #FileNum, String(7, " ") & "=============================================================="
For i = 1 To nqt
Print #FileNum, String(7, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(i,
3, 0, True, False) & "|" & String(5, " ") & Dinhdangso(Tendiem(i), 9, 4, True, False) & "|" & String(3, " ") & Dinhdangso(Hbs(i, 1), 12, 2, True, False) & "|" & String(2, " ") & Dinhdangso(mx(i, 1), 6, 2, True, False) & "|" & String(15, " ") & "|"
Next
For i = nqt + 1 To nqt + ncs
Print #FileNum, String(7, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(i,
3, 0, True, False) & "|" & String(5, " ") & Dinhdangso(Tendiem(i), 9, 4, True, False) & "|" & String(3, " ") & Dinhdangso(hgd(i), 12, 2, True, False) & "|" & String(2, " ") & Dinhdangso(mx(i, 1), 6, 2, True, False) & "|" & String(15, " ") & "|"
Next
Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Sai so trung phuong trong so don vi :" & " " & Dinhdangso(mo(1, 1), 4, 2, False, False) & "mm"
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 48 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Chuong trinh duoc viet bang ngon ngu lap trinh VISUALBASIC6.0"
Close FileNum RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName
End Sub
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
3.5 sö dông ch¬ng tr×nh
1. Giao diÖn chÝnh cña ch¬ng tr×nh: H×nh 3.3.
H×nh 3.3. Giao diÖn chÝnh cña ch¬ng tr×nh
2. Tool bar
C¸c c«ng cô cña Toolbar lµ New, Open, Save, Copy, Cut, Past cã thÓ kÕt nèi
víi c¸c file d¹ng text hay Excel.
H×nh 3.4. C¸c c«ng cô cña Toolbar
L¬ng Anh TuÊn - 49 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
3. Menu File cã c¸c tÝnh n¨ng nh sau :
Chóng ta cã thÓ t¹o mét file sè liÖu míi, save mét file sè liÖu, hoÆc më mét
file sè liÖu ®· cã s½n.
H×nh 3.5. C¸c tÝnh n¨ng cña Menu File
Khi më mét file sè liÖu th× cöa sæ Open xuÊt hiÖn (H×nh 3.6), chóng ta theo
®êng dÉn ®Ó më file.
H×nh 3.6. Cöa sæ Open grid
Khi thùc hiÖn Save mét file sè liÖu th× cöa sæ Save grid xuÊt hiÖn (H×nh 3.7),
chóng ta thùc hiÖn qu¸ tr×nh Save b×nh thêng.
H×nh 3.7. Cöa sæ Save grid
L¬ng Anh TuÊn - 50 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
4. Menu Edit cã c¸c tÝnh n¨ng nh sau :
Chóng ta cã thÓ thùc hiÖn Cut, Copy , Delete vµ Paste trong b¶ng sè liÖu,
H×nh 3.8. C¸c tÝnh n¨ng cña Menu Edit
C¸c tÝnh n¨ng cña Menu Edit cã thÓ kÕt nèi víi Ecxel, Word.
5. Menu Service cã c¸c tÝnh n¨ng nh sau :
H×nh 3.9. C¸c tÝnh n¨ng cña Menu Service
3.6 tÝnh to¸n thùc nghiÖm
§Ó minh chøng cho tÝnh ®óng ®¾n khi øng dông ph¬ng ph¸p b×nh sai líi tr¾c
®Þa tù do ®Ó xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh, vµ tÝnh ®óng ®¾n cña
ch¬ng tr×nh mµ chóng t«i ®· thµnh lËp, chóng t«i sö dông ch¬ng tr×nh ®Ó
tÝnh to¸n b×nh sai mét chu kú cña líi quan tr¾c lón nhµ §¬n nguyªn I - thuéc
L« 5 khu chung c §Þnh c«ng - Hµ Néi.
Líi quan tr¾c gåm 4 ®iÓm c¬ së ( M1, TC , M2, M3), vµ 25 ®iÓm quan tr¾c
L¬ng Anh TuÊn - 51 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
(thø tù tªn ®iÓm tõ N1 ®Õn N25). §o ®¹c líi b»ng m¸y Ni 004 vµ mia Invar.
§é cao b×nh sai cña c¸c mèc c¬ së trong chu kú 10 thu ®îc ë b¶ng 3.1
S¬ ®å líi khèng chÕ c¬ së: H×nh 3.10
MÆt b»ng bè trÝ mèc ®o lón: H×nh 3.11
TT Tªn ®iÓm §é cao sau b×nh sai (mm)
1 M1 8618.26
2 TC 8641.70
3 M2 8429.74
4 M3 8389.90
B¶ng 3.1 §é cao sau b×nh sai c¸c ®iÓm líi c¬ së ë chu kú 10.
H×nh 3.10 S¬ ®å líi khèng chÕ c¬ së
L¬ng Anh TuÊn - 52 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
H×nh 3.11 S¬ ®å bè trÝ mèc ®o lón
L¬ng Anh TuÊn - 53 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
0.95
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1
1 3 1 2 2
38 29.07 -70.18 17.62 63.59 -87.44 95.13 0.06 1 -100.65 -28.69 29.08 45.63 -44.86 -31.49 43.9 1 -78.92 -2.3 1 120.32 91.49 -21.77 193.36 -131.81 9.87 1 -56.43 84.45 63.75 61.74 -114.7 178.66 -146.43 537.41 537.08 206.51 -186.26 -39.46 -226.03 22.47 248.81 209.58
1 1 1 1 2 1 3 2 1 3 4 2 5 3 3 4
4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 20 20 18 19 20 10 23 20 22 21 24 25 28 29 27 26 28 26 26 29 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
25 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 1 18 19 13 10 23 9 22 21 24 25 6 5 1 10 28 29 29 27 27 27 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20
File sè liÖu :
L¬ng Anh TuÊn - 54 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
21 22 23 24 25 26 27 28 29
N21 N22 N23 N24 N25 M1 TC M2 M3
8618.26 8641.7 8429.74 8389.9
§å ¸n tèt nghiÖp Khoa Tr¾c ®Þa
KET QUA TINH TOAN BINH SAI LUOI DO CAO DO LUN *************************************************
CONG TRINH: DON NGUYEN II - THUOC LO 5 - KDTM DINH CONG
CHU KY: 11 - NGAY DO: 07/09/2006
diem DINH VI : 4
CAC CHI TIEU KY THUAT CUA LUOI : ================================ 1.So luong diem quan trac: 25 2.So luong 3.So luong chenh cao do: 38
PHAN TICH DO ON DINH CUA CAC DIEM CO SO: ========================================
Phan tich lan : 1 ===================
BANG: 1
============================================================== | TEN | DO CAO | DO LECH | KET QUA | | DIEM | (mm) | CAO DO | PHAN TICH | ============================================================== -.88 | On dinh | | M1 | 8618.26 | -1.56 | Khong on dinh | | TC | 8641.70 | | M2 | 8429.74 | +1.05 | Khong on dinh | | M3 | 8389.90 | +1.39 | Khong on dinh | ==============================================================
Loai diem TC ra khoi danh sach cac diem DINH VI
Phan tich lan : 2 ===================
BANG: 2
============================================================== | TEN | DO CAO | DO LECH | KET QUA | (mm) | CAO DO | PHAN TICH | | DIEM | ============================================================== | M1 | 8618.26 | -1.40 | Khong on dinh | | M2 | 8429.74 | +.53 | On dinh | | M3 | 8389.90 | +.87 | On dinh | ==============================================================
Loai diem M1 ra khoi danh sach cac diem DINH VI
Sö dông ch¬ng tr×nh xö lý sè liÖu chóng t«i viÕt ®Ó tÝnh to¸n b×nh sai, chóng t«i ®îc kÕt qu¶ nh sau:
L¬ng Anh TuÊn - 55 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Phan tich lan : 3 ===================
BANG: 3
============================================================== | TEN | DO CAO | DO LECH | KET QUA | | DIEM | (mm) | CAO DO | PHAN TICH | ============================================================== | M2 | 8429.74 | -.17 | On dinh | | M3 | 8389.90 | +.17 | On dinh | ==============================================================
Lay 2 diem o bang 3 de dinh vi luoi! ====================================
BINH SAI VA VA DANH GIA DO CHINH XAC: =====================================
Tri do sau binh sai va do chinh xac cua tri do : ================================================
BANG: 4
============================================================== | T. | TUYEN DO |CH. CAO DO| Vh | SO |CH. CAO SAU| Mh | | T. | DAU-CUOI | (mm) | (mm) |TRAM | BINH SAI | (mm) | ============================================================== | 1 | N1 N2 | +29.07 | -.06 | 1 | +29.01 | .16 | | 2 | N2 N3 | -70.18 | -.06 | 1 | -70.24 | .16 | | 3 | N3 N4 | +17.62 | -.06 | 1 | +17.56 | .16 | | 4 | N4 N5 | +63.59 | -.06 | 1 | +63.53 | .16 | | 5 | N5 N6 | -87.44 | -.07 | 1 | -87.51 | .16 | | 6 | N6 N7 | +95.13 | +.01 | 1 | +95.14 | .16 | | 7 | N7 N8 | +.06 | +.01 | 1 | +.07 | .16 | | 8 | N8 N9 | -100.65 | +.01 | 1 | -100.64 | .16 | | +.23 | 1 | -28.46 | .14 | | 9 | N9 N10 | -28.69 | 10 | N10 N11 | +29.08 | +.02 | 1 | +29.10 | .16 | | 11 | N11 N12 | +45.63 | +.02 | 1 | +45.65 | .16 | | 12 | N12 N13 | -44.86 | +.02 | 1 | -44.84 | .16 | | 13 | N13 N14 | -31.49 | +.02 | 1 | -31.47 | .17 | | 14 | N14 N15 | +43.90 | +.02 | 1 | +43.92 | .17 | | 15 | N15 N16 | -78.92 | +.02 | 1 | -78.90 | .17 | | 16 | N16 N17 | -2.30 | +.02 | 1 | -2.28 | .17 | | 17 | N17 N1 | +120.32 | +.02 | 1 | +120.34 | .17 | | 18 | N20 N1 | +91.49 | -.12 | 3 | +91.37 | .21 | | 19 | N20 N18 | -21.77 | .00 | 1 | -21.77 | .17 | | 20 | N18 N19 | +193.36 | -.01 | 2 | +193.35 | .22 | | 21 | N19 N13 | -131.81 | -.01 | 2 | -131.82 | .22 | | 22 | N20 N10 | +9.87 | -.04 | 1 | +9.83 | .15 | | 23 | N10 N23 | -56.43 | +.22 | 1 | -56.21 | .14 | | 24 | N23 N9 | +84.45 | +.22 | 1 | +84.67 | .14 | | 25 | N20 N22 | +63.75 | +.09 | 1 | +63.84 | .17 | | 26 | N22 N21 | +61.74 | +.09 | 1 | +61.83 | .17 | | 27 | N21 N24 | -114.70 | +.17 | 2 | -114.53 | .23 | | 28 | N24 N25 | +178.66 | +.09 | 1 | +178.75 | .17 | | 29 | N25 N6 | -146.43 | +.26 | 3 | -146.17 | .26 | | 30 | M2 N5 | +537.41 | -.02 | 2 | +537.39 | .20 | | 31 | M3 N1 | +537.08 | -.04 | 1 | +537.04 | .16 | | 32 | TC N10 | +206.51 | +.15 | 3 | +206.66 | .23 | ==============================================================
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 56 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
BANG: 4 (Tiep)
============================================================== | T. | TUYEN DO |CH. CAO DO| Vh | SO |CH. CAO SAU| Mh | | T. | DAU-CUOI | (mm) | (mm) |TRAM | BINH SAI | (mm) | ============================================================== | 33 | M1 M2 | -186.26 | -.33 | 4 | -186.59 | .23 | | 34 | M2 M3 | -39.46 | -.04 | 2 | -39.50 | .18 | | 35 | M1 M3 | -226.03 | -.06 | 5 | -226.09 | .24 | | 36 | M1 TC | +22.47 | +.29 | 3 | +22.76 | .23 | | 37 | M3 TC | +248.81 | +.04 | 3 | +248.85 | .20 | | 38 | M2 TC | +209.58 | -.23 | 4 | +209.35 | .21 | ==============================================================
Do cao binh sai va sai so cua chung : =====================================
BANG: 5
============================================================== | T. | TEN DIEM | DO CAO | Mx | GHI | | T. | | (mm) | (mm) | CHU | ============================================================== | 1 | N1 | 8927.11 | .17 | | | 2 | N2 | 8956.12 | .21 | | | 3 | N3 | 8885.88 | .23 | | | 4 | N4 | 8903.43 | .22 | | | 5 | N5 | 8966.96 | .20 | | | 6 | N6 | 8879.45 | .23 | | | 7 | N7 | 8974.59 | .25 | | | 8 | N8 | 8974.67 | .26 | | | 9 | N9 | 8874.03 | .24 | | | 10 | N10 | 8845.58 | .22 | | | 11 | N11 | 8874.68 | .26 | | | 12 | N12 | 8920.34 | .28 | | | 13 | N13 | 8875.50 | .27 | | | 14 | N14 | 8844.03 | .28 | | | 15 | N15 | 8887.95 | .28 | | | .26 | | | 16 | N16 | 8809.05 | 17 | N17 | 8806.77 | .23 | | | 18 | N18 | 8813.97 | .27 | | | 19 | N19 | 9007.32 | .30 | | N20 | 8835.75 | .23 | | | 20 | | 21 | N21 | 8961.41 | .30 | | | 22 | N22 | 8899.58 | .27 | | | 23 | N23 | 8789.36 | .25 | | | 24 | N24 | 8846.88 | .32 | | | 25 | N25 | 9025.62 | .31 | | | 26 | TC | 8638.92 | .18 | | | 27 | M1 | 8616.16 | .22 | | | 28 | M2 | 8429.74 | .09 | | | 29 | M3 | 8389.90 | .09 | | ==============================================================
Sai so trung phuong trong so don vi : .18mm
Chuong trinh duoc viet bang ngon ngu lap trinh VISUALBASIC6.0
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 57 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
KÕt luËn
Tõ kÕt qu¶ nghiªn cøu lý thuyÕt vµ c¸c tÝnh to¸n øng dông thùc tiÔn ®·
®îc tr×nh bµy trong néi dung cña ®å ¸n ®· cho phÐp chóng t«i rót ra nh÷ng kÕt
luËn sau ®©y:
1. Khi xö lý sè liÖu ®o lón c«ng tr×nh cÇn kÕt hîp ph©n tÝch ®é æn ®Þnh cña
c¸c mèc ®é cao c¬ së. ChØ nh÷ng ®iÓm ®é cao c¬ së æn ®Þnh míi ®îc tham
gia vµo viÖc ®Þnh vÞ m¹ng líi quan tr¾c. Nh vËy ®é lón thùc tÕ cña c¸c
c«ng tr×nh míi ®îc ph¶n ¸nh mét c¸ch kh¸ch quan.
2.ViÖc sö dông ph¬ng ph¸p b×nh sai tù do ®Ó xö lý hÖ thèng líi ®é cao ®o
lón lµ mét gi¶i ph¸p toµn diÖn, phï hîp víi ®Æc ®iÓm vµ b¶n chÊt cña d¹ng
líi nµy.
3. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu lý thuyÕt ®· ®îc chóng t«i cô thÓ ho¸ b»ng viÖc
x©y dùng mét ch¬ng tr×nh phÇn mÒm ®Ó gi¶i quyÕt c¸c nhiÖm vô ®Æt ra trªn
m¸y tÝnh. So s¸nh kÕt qu¶ b×nh sai cña ch¬ng tr×nh chóng t«i viÕt vµ c¸c kÕt
qu¶ cña c¸c thÇy c« trong bé m«n lµ hoµn toµn gièng nhau. §iÒu nµy cã thÓ
kh¼ng ®Þnh thuËt to¸n, quy tr×nh xö lý vµ ch¬ng tr×nh b×nh sai mµ chóng t«i
®· tr×nh bµy trong ®å ¸n lµ ®óng ®¾n, ®¸p øng ®îc ®Çy ®ñ nh÷ng yªu cÇu kü
thuËt vÒ xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh.
Xö lý sè liÖu ®o biÕn d¹ng c«ng tr×nh nãi chung vµ ®o lón c«ng tr×nh nãi
riªng cã vai trß rÊt quan träng, nªn vÊn ®Ò nµy ®ang ®îc nhiÒu ngêi quan
t©m. NhËn thøc ®îc tÇm quan träng cña vÊn ®Ò nµy, trong thêi gian lµm ®å
¸n tèt nghiÖp kho¸ häc em ®· cè g¾ng rÊt nhiÒu ®Ó hoµn thiÖn quy tr×nh c«ng
nghÖ c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong xö lý sè liÖu quan tr¾c lón c«ng tr×nh. Hy väng
nhËn ®îc sù gãp ý cña c¸c thÇy c« vµ c¸c b¹n ®ång nghiªp ®Ó ch¬ng tr×nh
cña chóng t«i hoµn thiÖn h¬n. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy
gi¸o TS. NguyÔn Quang Phóc, c¸c thÇy c« gi¸o trong khoa tr¾c ®Þa vµ c¸c
b¹n ®ång nghiÖp !
L¬ng Anh TuÊn - 58 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Tµi liÖu tham kh¶o
[1]. Phan V¨n HiÕn (1997), Quan tr¾c chuyÓn dÞch vµ biÕn d¹ng c«ng tr×nh,.
Trêng ®¹i häc Má-§Þa chÊt, Hµ Néi.
[2]. NguyÔn Quang Phóc (2001), Nghiªn cøu ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®é æn ®Þnh cña c¸c mèc chuÈn vµ xö lý sè liÖu ®o lón c«ng tr×nh, LuËn v¨n Th¹c sü kü thuËt, Trêng §¹i häc Má-§Þa chÊt, Hµ Néi.
[3]. NguyÔn Quang Phóc (2001), Nghiªn cøu ph¬ng ph¸p xö lý sè liÖu ®o lón c«ng tr×nh x©y dùng , TuyÓn tËp c¸c c«ng tr×nh khoa häc- TËp 32, Trêng ®¹i häc Má-§Þa chÊt, Hµ Néi.
[4]. NguyÔn Quang Phóc (2001), Tiªu chuÈn æn ®Þnh cña c¸c ®iÓm ®é cao c¬ së trong ®o lón c«ng tr×nh , TuyÓn tËp c¸c c«ng tr×nh khoa häc- TËp 33, Trêng ®¹i häc Má-§Þa chÊt, Hµ Néi.
[5]. NguyÔn Quang Phóc (2007), Quan tr¾c vµ ph©n tÝch biÕn d¹ng c«ng tr×nh, Bµi gi¶ng dïng cho häc viªn cao häc, Trêng ®¹i häc Má-§Þa chÊt, Hµ Néi.
[6]. TrÇn Kh¸nh (1996), Nghiªn cøu øng dông b×nh sai tù do trong xö lý sè liÖu tr¾c ®Þa c«ng tr×nh, LuËn ¸n PTS khoa häc kü thuËt, Trêng ®¹i häc Má-§Þa chÊt, Hµ Néi.
[7]. Tiªu chuÈn x©y dùng ViÖt Nam 203 - 1997 – Bé X©y Dùng.
L¬ng Anh TuÊn - 59 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Phô lôc 1
Private Sub mnuPhuthuoc_Click() Dim tencongtrinh As String tencongtrinh = txtTencongtrinh Dim Chukydo As String Chukydo = txtChukydo Dim Ngaydo As String Ngaydo = txtngaydo Dim Dg As Long, nDqt As Long, nh As Long Dg = VSGrid.TextMatrix(0, 0) nDqt = VSGrid.TextMatrix(0, 1) nh = VSGrid.TextMatrix(0, 2) Dim id() As Long Dim ic() As Long Dim h() As Double Dim nt() As Long Dim i, j As Long ReDim id(1 To nh), ic(1 To nh), h(1 To nh), nt(1 To nh) For i = 1 To nh
id(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0)
ic(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 1) h(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 2)
nt(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 3)
Next Dim Tendiem() As String ReDim Tendiem(1 To Dg + nDqt)
For i = 1 To (Dg + nDqt)
Tendiem(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + i, 1)
Next
Dim hgd() As Double ReDim hgd(1 To Dg + nDqt)
Dim A As Double
A = -99999999 For i = 1 To nDqt
hgd(i) = A
Next j = 0 For i = (nDqt + 1) To (nDqt + Dg)
j = j + 1 hgd(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + nDqt + j, 2)
Next
Dim dem As Long dem = 0
1:
For i = 1 To nh
If (hgd(id(i)) <> A) And (hgd(ic(i)) = A) Then
hgd(ic(i)) = hgd(id(i)) + h(i)
dem = dem + 1 End If If (hgd(id(i)) = A) And (hgd(ic(i)) <> A) Then
hgd(id(i)) = hgd(ic(i)) - h(i)
dem = dem + 1 End If
M· nguån modul Dù b¸o lón
L¬ng Anh TuÊn - 60 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Next
If dem < nDqt Then
GoTo 1
End If
Dim mtA() As Double ReDim mtA(1 To nh, 1 To nDqt + Dg)
For i = 1 To nh
For j = 1 To nDqt + Dg mtA(i, j) = 0
Next
mtA(i, id(i)) = -1 mtA(i, ic(i)) = 1
Next
Dim mtB() As Double ReDim mtB(1 To nh, 1 To nDqt) For i = 1 To nh
For j = 1 To nDqt
mtB(i, j) = mtA(i, j)
Next
Next
Dim l() As Double ReDim l(1 To nh, 1 To 1) For i = 1 To nh
l(i, 1) = (hgd(ic(i)) - hgd(id(i))) - h(i)
Next
Dim p() As Double ReDim p(1 To nh, 1 To nh)
For i = 1 To nh
p(i, i) = 1 / nt(i)
Next
Dim N() As Double ReDim N(1 To nDqt, 1 To nDqt) N = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtB(), nh, nDqt), _
Nhan_MaTran(p(), mtB(), nh, nh, nDqt), nDqt, nh, nDqt)
Dim M() As Double ReDim M(1 To nh, 1 To 1) M = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtB(), nh, nDqt), _
Nhan_MaTran(p(), l(), nh, nh, 1), nDqt, nh, 1)
Dim Nnd() As Double ReDim Nnd(1 To nDqt, 1 To nDqt) Nnd = nghichdao_matran(N(), nDqt) Dim x() As Double ReDim x(1 To nDqt, 1 To 1) x = DoiDau_MaTran(Nhan_MaTran(Nnd(), M(), nDqt, nDqt, 1), nDqt, 1) Dim Hbs() As Double ReDim Hbs(1 To nDqt, 1 To 1) Hbs = cong_matran(ho(), x(), nDqt, 1) Dim V() As Double ReDim V(1 To nh, 1 To 1) V = cong_matran(Nhan_MaTran(mtA(), x(), nh, nDqt, 1), l(), nh, 1) Dim hhbs() As Double ReDim hhbs(1 To nh, 1 To 1) hhbs = cong_matran(hh(), V(), nh, 1) Dim vpv() As Double Dim mo() As Double ReDim vpv(1 To 1, 1 To 1)
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 61 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
ReDim mo(1 To 1, 1 To 1) vpv = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(V(), nh, 1), p(), 1, nh, nh), V(), 1, nh, 1) For i = 1 To 1
For j = 1 To 1 mo(i, j) = Sqr(vpv(i, j) / (nh - nDqt)) Next
Next
Dim Rxx() As Double ReDim Rxx(1 To nDqt, 1 To 1)
For i = 1 To nDqt
Rxx(i, 1) = Sqr(Nnd(i, i))
Next
Dim mx() As Double ReDim mx(1 To nDqt, 1 To 1) mx = Nhan_MaTran(Rxx(), mo(), nDqt, 1, 1) Dim fRf() As Double ReDim fRf(1 To nh, 1 To nh) fRf = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(mtA(), Nnd(), nh, nDqt, nDqt), _
chuyenvi_matran(mtA(), nh, nDqt), nh, nDqt, nh)
Dim cfRf() As Double ReDim cfRf(1 To nh, 1 To 1)
For i = 1 To nh
cfRf(i, 1) = Sqr(fRf(i, i))
Next
Dim mf() As Double ReDim mf(1 To nh, 1 To 1) mf = Nhan_MaTran(cfRf(), mo(), nh, 1, 1)
With CommonDialog1
.DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave
End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum2 As Long FileNum2 = FreeFile Open str For Output As FileNum2
.............................. Print #FileNum2, String(5, " ") & "Chuong trinh duoc viet bang ngon ngu lap trinh VISUALBASIC 6.0" Close FileNum2 RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName
End Sub
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 62 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Phô lôc 2
Private Sub mnuCacthongsochuyendich_Click() Dim tencongtrinh As String tencongtrinh = txtTencongtrinh Dim Chukydo As String Chukydo = txtChukydo Dim Ngaydo As String Ngaydo = txtngaydo Dim sodiemquantrac As Long Dim sochukyquantrac As Long Dim i, j As Long i = 1 Do While VSGrid.TextMatrix(1, i) <> ""
i = i + 1
Loop sochukyquantrac = i - 1 i = 1 Do While VSGrid.TextMatrix(i, 1) <> ""
i = i + 1
Loop sodiemquantrac = i - 1 Dim khoangthoigiantinhtuCkdau() As Double ReDim khoangthoigiantinhtuCkdau(1 To 1, 1 To sochukyquantrac) Dim khoangthoigiantinh2Ck() As Double ReDim khoangthoigiantinh2Ck(1 To 1, 1 To sochukyquantrac) For i = 1 To sochukyquantrac
khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i) = VSGrid.TextMatrix(0, i)
Next For i = 1 To sochukyquantrac - 1
khoangthoigiantinh2Ck(1, i) = khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i +
1) - khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i) Next Dim Tendiem() As String ReDim Tendiem(1 To sodiemquantrac) For i = 1 To sodiemquantrac
Tendiem(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0)
Next Dim docao() As Double ReDim docao(1 To sodiemquantrac, 1 To sochukyquantrac) For i = 1 To sodiemquantrac
For j = 1 To sochukyquantrac
docao(i, j) = VSGrid.TextMatrix(i, j)
Next
Next Dim DoLun() As Double ReDim DoLun(1 To sodiemquantrac, 1 To 1) Dim Dlgiua2chukylientiep() As Double ReDim Dlgiua2chukylientiep(1 To sodiemquantrac, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim Dlsovoickdautien() As Double ReDim Dlsovoickdautien(1 To sodiemquantrac, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sodiemquantrac
For j = 1 To sochukyquantrac - 1
M· nguån modul TÝnh c¸c th«ng sè chuyÓn dÞch
L¬ng Anh TuÊn - 63 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
DoLun(i, 1) = docao(i, j + 1) - docao(i, j) Dlgiua2chukylientiep(i, j) = DoLun(i, 1) Dlsovoickdautien(i, j) = docao(i, j + 1) - docao(i, 1)
Next
Next Dim TongDocaotungck() As Double ReDim TongDocaotungck(1 To 1, 1 To sochukyquantrac) Dim TG() As Double ReDim TG(1 To sochukyquantrac, 1 To sodiemquantrac) TG() = chuyenvi_matran(docao(), sodiemquantrac, sochukyquantrac) Dim A, b, c As Double For i = 1 To sochukyquantrac
b = 0 For j = 1 To sodiemquantrac
c = b A = c + TG(i, j) b = A
Next TongDocaotungck(1, i) = b
NextDim TongDltheo2cklientiep() As Double ReDim TongDltheo2cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim TongDltheoSovoick0() As Double ReDim TongDltheoSovoick0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1
TongDltheo2cklientiep(1, i) = TongDocaotungck(1, i + 1) -
TongDocaotungck(1, i)
TongDltheoSovoick0(1, i) = TongDocaotungck(1, i + 1) -
TongDocaotungck(1, 1) Next Dim DlTrungbinhtheo2cklientiep() As Double ReDim DlTrungbinhtheo2cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim DlTrungbinhtheoSovoick0() As Double ReDim DlTrungbinhtheoSovoick0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1
DlTrungbinhtheo2cklientiep(1, i) = TongDltheo2cklientiep(1, i)
/ sodiemquantrac
DlTrungbinhtheoSovoick0(1, i) = TongDltheoSovoick0(1, i) /
sodiemquantrac Next Dim Tocdoluntheo2Cklientiep() As Double ReDim Tocdoluntheo2Cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim TocdoluntheosovoiCk0() As Double ReDim TocdoluntheosovoiCk0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1
Tocdoluntheo2Cklientiep(1, i) = DlTrungbinhtheo2cklientiep(1, i) / khoangthoigiantinh2Ck(1, i) TocdoluntheosovoiCk0(1, i) = DlTrungbinhtheoSovoick0(1, i) / khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i + 1)
Next Dim Dllechtheo2Cklientiep() As Double ReDim Dllechtheo2Cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim DllechtheoSovoiCk0() As Double ReDim DllechtheoSovoiCk0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim Smax1() As Double Dim Smax2() As Double
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 64 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Dim Smin1() As Double Dim Smin2() As Double ReDim Smax1(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) ReDim Smax2(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) ReDim Smin1(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) ReDim Smin2(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1
Smax1(1, i) = CviDl2Cklt(i, 1) Smax2(1, i) = CviDlSvCk0(i, 1) For j = 1 To sodiemquantrac
If CviDl2Cklt(i, j) >= Smax1(1, i) Then Smax1(1, i) = CviDl2Cklt(i, j)
Else
Smax1(1, i) = Smax1(1, i)
End If If CviDlSvCk0(i, j) >= Smax2(1, i) Then Smax2(1, i) = CviDlSvCk0(i, j)
Else
Smax2(1, i) = Smax2(1, i)
End If
Next
Next For i = 1 To sochukyquantrac - 1
Smin1(1, i) = CviDl2Cklt(i, 1) Smin2(1, i) = CviDlSvCk0(i, 1) For j = 1 To sodiemquantrac
If CviDl2Cklt(i, j) <= Smin1(1, i) Then Smin1(1, i) = CviDl2Cklt(i, j)
Else
Smin1(1, i) = Smin1(1, i)
End If If CviDlSvCk0(i, j) <= Smin2(1, i) Then Smin2(1, i) = CviDlSvCk0(i, j)
Else
Smin2(1, i) = Smin2(1, i)
End If
Next
Next For i = 1 To sochukyquantrac - 1
Dllechtheo2Cklientiep(1, i) = Smax1(1, i) - Smin1(1, i) DllechtheoSovoiCk0(1, i) = Smax2(1, i) - Smin2(1, i)
Next With CommonDialog1
.DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave
End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum3 As Long FileNum3 = FreeFile Open str For Output As FileNum3
................................. Close FileNum3 RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName End Sub
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 65 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Phô lôc 3
Private Sub mnuDubaoLun_Click() Dim Tendiem As String Tendiem = VSGrid.TextMatrix(0, 0) Dim nDl As Long nDl = VSGrid.TextMatrix(0, 1) Dim Si() As Double ReDim Si(1 To nDl) Dim i, j, k As Long Dim thutuDl() As Double ReDim thutuDl(1 To nDl) Dim t() As Double ReDim t(1 To nDl) Dim Ngay1 As Double Dim Thang1 As Double Dim Nam1 As Double Ngay1 = VSGrid.TextMatrix(0, 2) Thang1 = VSGrid.TextMatrix(0, 3) Nam1 = VSGrid.TextMatrix(0, 4) Dim Ngay() As Double ReDim Ngay(1 To nDl) Dim Thang() As Double ReDim Thang(1 To nDl) Dim Nam() As Double ReDim Nam(1 To nDl) For i = 1 To nDl
Ngay(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 2) Thang(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 3) Nam(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 4)
Next For i = 1 To nDl
thutuDl(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0) Si(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 1)
Next For i = 1 To nDl
t(i) = (((Nam(i) - Nam1) * 12 + (Thang(i) - Thang1)) * 30 +
(Ngay(i) - Ngay1)) / 30 Next With CommonDialog1
.DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave
End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum5 As Long FileNum5 = FreeFile Open str For Output As FileNum5
Print #FileNum5, String(17, " ") & "KET QUA XAY DUNG MO HINH DU BAO LUN THEO HAM DA THUC" Print #FileNum5, String(15, " ") & "*********************************************************" Print #FileNum5,
M· nguån modul TÝnh Dù b¸o lón
L¬ng Anh TuÊn - 66 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
Print #FileNum5, Print #FileNum5, String(5, " ") & "1. Ket qua quan trac trong " & nDl & " chu ky :" Print #FileNum5, String(5, " ") & "-------------------------" For i = 1 To nDl
Print #FileNum5, String(5, " ") & "- Chu ky " & Dinhdangso(i,
2, 0, True, False) & " : " _
& "Ngay " & Dinhdangso(Ngay(i), 3, 0, False, False) _ & " Thang " & Dinhdangso(Thang(i), 3, 0, False, False) & " Nam " & Dinhdangso(Nam(i), 5, 0, False, False) & " ; Gia tri lun : " & Dinhdangso(Si(i), 7, 2, False, True) & " mm" Next Dim thoigiancandubao As Double thoigiancandubao = 2 ................................. Dim bacdathuc As Double bacdathuc = 0 1: Dim mtA() As Double ReDim mtA(1 To nDl, 1 To bacdathuc + 1) For i = 1 To nDl
For j = 1 To bacdathuc + 1
mtA(i, j) = t(i) ^ (j - 1)
Next
Next Dim mtB() As Double ReDim mtB(1 To 1, 1 To bacdathuc + 1) For i = 1 To 1
For j = 1 To bacdathuc + 1
mtB(1, j) = TgDb ^ (j - 1)
Next
Next Dim mtL() As Double ReDim mtL(1 To nDl, 1 To 1) For i = 1 To nDl
mtL(i, 1) = -Si(i)
Next Dim ATA() As Double ReDim ATA(1 To bacdathuc + 1, 1 To bacdathuc + 1) ATA() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nDl, bacdathuc + 1), mtA(), bacdathuc + 1, nDl, bacdathuc + 1) Dim ATL() As Double ReDim ATL(1 To bacdathuc + 1, 1 To 1) ATL() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nDl, bacdathuc + 1), mtL(), bacdathuc + 1, nDl, 1) Dim ATAnd() As Double ReDim ATAnd(1 To bacdathuc + 1, 1 To bacdathuc + 1) ATAnd() = nghichdao_matran(ATA(), bacdathuc + 1) Dim Xtg() As Double ReDim Xtg(1 To bacdathuc + 1, 1 To 1) Xtg() = Nhan_MaTran(ATAnd(), ATL(), bacdathuc + 1, bacdathuc + 1, 1) Dim x() As Double ReDim x(1 To bacdathuc + 1, 1 To 1) x() = DoiDau_MaTran(Xtg(), bacdathuc + 1, 1) Dim DlDb() As Double ReDim DlDb(1 To 1, 1 To 1)
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 67 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48
DlDb() = Nhan_MaTran(mtB(), x(), 1, bacdathuc + 1, 1) Dim AX() As Double ReDim AX(1 To nDl, 1 To 1) AX() = Nhan_MaTran(mtA(), x(), nDl, bacdathuc + 1, 1) Dim V() As Double ReDim V(1 To nDl, 1 To 1) V() = cong_matran(AX(), mtL(), nDl, 1) Dim VTV() As Double ReDim VTV(1 To 1, 1 To 1) VTV() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(V(), nDl, 1), V(), 1, nDl, 1) Dim Saisomohinh As Double Saisomohinh = Sqr(VTV(1, 1) / (nDl - bacdathuc - 1)) If Saisomohinh <= min Then
min = Abs(Saisomohinh) bacdathucphuhop = bacdathuc c(bacdathucphuhop) = DlDb(1, 1)
Else
min = min
End If Dim Stinh() As Double ReDim Stinh(1 To nDl, 1 To 1) Stinh() = Nhan_MaTran(mtA(), x(), nDl, bacdathuc + 1, 1) Dim SiTruStinh() As Double ReDim SiTruStinh(1 To nDl, 1 To 1) Dim Sido() As Double ReDim Sido(1 To nDl, 1 To 1) For i = 1 To nDl
Sido(i, 1) = Si(i)
Next For i = 1 To nDl
SiTruStinh(i, 1) = Sido(i, 1) - Stinh(i, 1)
Next Dim Ssmh() As Double ReDim Ssmh(1 To 1, 1 To 1) Ssmh() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(SiTruStinh(), nDl, 1), SiTruStinh(), 1, nDl, 1) ........................ Close FileNum5 End Sub
Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
L¬ng Anh TuÊn - 68 - Líp Tr¾c ®Þa B-K48