Lựa chọ hệ quy chiếu phù hợp lưới thi công trắc địa công trình

Chia sẻ: Bình Bình | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để công việc được thực hiện thuận lợi và đảm bảo độ chính xác theo thiết kế, cần lựa chọn hệ quy chiếu hợp lý cho các mạng điều khiển. Nội dung của bài báo trình bày cơ sở lý thuyết cho việc lựa chọn hợp lý hệ tọa độ và mặt chiếu cho mạng lưới trắc địa. Thực hiện các tính toán thực nghiệm để chứng minh các nội dung lý thuyết đã nêu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Lựa chọ hệ quy chiếu phù hợp lưới thi công trắc địa công trình

Nghieân cöùu - Trao ñoåi Löïa choïn heä quy chieáu phuø hôïp löôùi thi coâng traéc ñòa coâng trình m NGUYEÃN XUAÂN THUÛY, CAO MINH THUÛY Tröôøng Ñaïi hoïc Taøi nguyeân vaø Moâi tröôøng Haø Noäi SUMMARY laø treân khoaûng caùch ngaén cuõng vôùi kích thöôùc thaät cuûa noù treân beà The suitable reference raát phöùc taïp.Vieäc tính toaùn trong maët ñaát. system for control networks in heä toïa ñoä vuoâng goùc phaúng seõ Ñeå nghieân cöùu löïa choïn moät construction surveying ñöôïc tieán haønh nhanh choùng vaø heä quy chieáu hôïp lyù cho löôùi traéc deã daøng hôn vôùi caùc coâng thöùc ñòa coâng trình, caàn tìm hieåu caùc Engineering surveying hình hoïc vaø löôïng giaùc phaúng. Vì soá caûi chính do chieáu caùc trò ño networks are the basis for the vaäy, ñeå thuaän tieän cho caùc coâng töø maët ñaát töï nhieân leân maët survey, design and construction taùc traéc ñòa-baûn ñoà noùi chung phaúng. Do löôùi traéc ñòa coâng of buildings and structures. In cuõng nhö ñeå tieán haønh caùc coâng trình coù chieàu daøi caïnh ngaén order for the work to be taùc traéc ñòa coâng trình, caàn phaûi neân soá caûi chính goùc ño raát nhoû, implemented smoothly and to söû duïng heä quy chieáu vaø heä toaï vì vaäy chæ xem xeùt soá caûi chính ensure the accuracy according to ñoä phaúng. Do ñoù, vieäc chieáu caùc chieàu daøi caïnh. the design, it is necessary to trò ño töø maët ñaát töï nhieân leân maët select a reasonable reference 2. Soá caûi chính chieàu daøi do phaúng laø raát caàn thieát. frame for the control networks. chieáu caïnh leân beà maët ellipsoid Löôùi khoáng cheá traéc ñòa coâng The content of the paper presents Soá caûi chænh do chieáu caïnh trình thöôøng khoáng cheá treân moät the theoretical base for the AB xuoáng maët Ellipsoid quy chieáu phaïm vi heïp, coù yeâu caàu ñoä chính proper selection of coordinate (Hình 1) ñöôïc tính theo coâng thöùc xaùc cao, laïi ñöôïc phaùt trieån döïa system and projection surface (Richard H. Rapp, 1993): treân caùc ñieåm cuûa löôùi cuõ ñaõ coù for geodesic control networks. toaï ñoä trong caùc heä thoáng toaï ñoä (1) Implemented experimental khaùc nhau treân khu xaây döïng. Vì calculations to demonstrate the Trong ñoù: S laø chieàu daøi vaäy, löïa choïn moät heä quy chieáu theoretical contents mentioned. phuø hôïp cho löôùi khoáng cheá traéc caïnh ño; 1. Ñaët vaán ñeà ñòa coâng trình töùc laø phaûi löïa choïn Hm laø ñoä cao trung bình cuûa Nhö ñaõ bieát, maët Ellipsoid traùi moät pheùp bieán ñoåi phuø hôïp ñeå caïnh ño; ñaát laø moät beà maët toaùn hoïc vaø ñöa maët ñaát veà maët phaúng sao H0 laø ñoä cao cuûa beà maët chieáu; tieäm caän toát nhaát vôùi hình daïng vaø cho löôùi coù bieán daïng nhoû nhaát so Rm laø baùn kính trung bình cuûa kích thöôùc cuûa toaøn boä Traùi ñaát. Ellipsoid ( 6371km). Sau khi maïng löôùi cô sôû ñöôïc Coâng thöùc (1) cho thaáy, soá chieáu leân maët Ellipsoid thì vieäc caûi chính DSH caøng lôùn (töùc bieán xaùc ñònh toïa ñoä caùc ñieåm cuûa löôùi daïng chieàu daøi caïnh caøng lôùn) khi coù theå thöïc hieän moät caùch chaët ñoä cao trung bình cuûa caïnh ño cheõ vaø chính xaùc. caøng lôùn vaø ngöôïc laïi. Soá caûi Tuy nhieân, vì maët Ellipsoid laø chính naøy seõ khoâng laøm sai leäch maët cong neân khoâng thuaän tieän tyû leä löôùi neáu baûo ñaûm ñieàu kieän: cho caùc coâng taùc traéc ñòa khi thaønh laäp caùc loaïi baûn ñoà cuõng nhö caùc coâng taùc traéc ñòa coâng Khi ñoù: trình. Ngoaøi ra, caùc coâng thöùc ñeå giaûi quyeát caùc baøi toaùn traéc ñòa duø Tµi nguyªn vµ M«i trưêng Kú 2 - Th¸ng 12/2017 13
töùc laø khi hieäu ñoä cao maët ñaát Hình 3- Bieán daïng chieàu daøi caïnh trong pheùp chieáu Gauss-Kruger vaø maët chieáu khoâng quaù 32m thì coù theå boû qua aûnh höôûng cuûa soá caûi chính naøy. 3. Soá caûi chính chieàu daøi do chieáu caïnh töø maët ellipsoid leân maët phaúng Sau khi chieáu caïnh ño xuoáng maët Ellipsoid, tieáp theo seõ chieáu caïnh töø maët Ellipsoid leân maët phaúng trong pheùp chieáu hình truï ngang ñoàng goùc (Hình 2). Soá caûi chính naøy ñöôïc tính theo coâng thöùc toång quaùt (Ñaëng Nam Chinh, Hình 4- Bieán daïng chieàu daøi caïnh trong pheùp chieáu UTM muùi 60 Ñoã Ngoïc Ñöôøng, 2000): (2) Trong ñoù: S’ laø chieàu daøi caïnh treân Ellipsoid. m0 laø heä soá bieán daïng chieàu daøi treân kinh tuyeán trung öông cuûa muùi chieáu. ym laø trò trung bình cuûa hoaønh ñoä ñieåm ñaàu vaø cuoái cuûa caïnh ño S, ñaëc tröng cho ñoä xa kinh tuyeán truïc cuûa caïnh ño. Hình 2- Chieáu caïnh ño töø ellip- soid veà maët phaúng trong pheùp Töø hình 2 coù theå thaáy: 4. Löïa choïn heä toïa ñoä vaø chieáu Gauss-Kruger (a) vaø trong maët chieáu cho löôùi traéc ñòa - Trong pheùp chieáu Gauss- pheùp chieáu UTM (b) coâng trình Kruger, soá caûi chính chieàu daøi caïnh luoân luoân döông (chieàu daøi Sau khi tính hai soá caûi chính treân maët truï lôùn hôn chieàu daøi DSH vaø DSF, chieàu daøi caïnh tröôùc töông öùng treân maët ellipsoid), heä bình sai ñöôïc xaùc ñònh laø: soá bieán daïng luoân >1. Caøng xa So = S + DSH + DSF (3) kinh tuyeán truïc, bieán daïng chieàu Trong ñoù: So laø chieàu daøi daøi caïnh caøng lôùn. Treân kinh tuyeán caïnh ñöa vaøo bình sai; S laø chieàu truïc, heä soá bieán daïng baèng 1. daøi ño tröïc tieáp treân maët ñaát. - Trong pheùp chieáu UTM, Nhö vaäy chieàu daøi caïnh ñöa chæ treân 2 vò trí ñöôøng caùt tuyeán vaøo bình sai seõ coù söï khaùc bieät so (giao cuûa maët truï vaø maët Ellip- vôùi chieàu daøi caïnh ño tröïc tieáp soid), heä soá bieán daïng baèng 1. treân maët ñaát do aûnh höôûng cuûa 2 Trong khoaûng giöõa 2 ñöôøng caùt soá caûi chænh neâu treân. tuyeán, heä soá bieán daïng 1. Möùc ñoä bieán döïng treân beà maët ñaát töï nhieân neân daïng chieàu daøi caïnh trong pheùp caàn phaûi thu ñöôïc caùc keát quaû ño chieáu naøy ñöôïc bieåu dieãn nhö treân khoâng qua hieäu chænh do caùc Hình 3 vaø Hình 4. pheùp chieáu. Noùi caùch khaùc, caàn 14 Tµi nguyªn vµ M«i trưêng Kú 2 - Th¸ng 12/2017
phaûi choïn heä toaï ñoä vaø maët chieáu sao cho coù theå Hình 5- Sô ñoà löôùi thöïc nghieäm boû qua caùc soá hieäu chænh tính theo caùc coâng thöùc (1) vaø (2). a. Ñeå coù theå boû qua soá caûi chính tính theo coâng thöùc (1), caàn phaûi coù: Hm - H0 0, suy ra H0 = Hm (4) Baûng 1- Toïa ñoä cuûa caùc ñieåm goác khôûi tính Ñieàu ñoù coù nghóa laø ñoä cao maët chieáu ñöôïc choïn xaáp xæ baèng ñoä cao trung bình cuûa khu vöïc xaây döïng coâng trình. b. Ñeå coù theå boû qua soá caûi chính tính theo coâng thöùc (2) caàn phaûi coù: Baûng 2- Danh saùch goùc ño Toïa ñoä cuûa caùc ñieåm goác khôûi tính hay: (5) Töø ñaây nhaän thaáy: - Ñoái vôùi pheùp chieáu Gauss - Kruger, m0 = 1. Khi ñoù ym # 0 km. - Ñoái vôùi pheùp chieáu UTM muùi chieáu 30, m0 = 0,9999. Khi ñoù ym ± 90 km. - Ñoái vôùi pheùp chieáu UTM muùi chieáu 60, m0 = 0,9996. Khi ñoù ym ± 180 km. Nhö vaäy khi laäp löôùi traéc ñòa coâng trình, heä toïa ñoä vaø maët chieáu ñöôïc choïn theo quy taéc nhö sau: 1-Heä toïa ñoä phaúng ñöôïc choïn sao cho kinh Baûng 3- Danh saùch caïnh ño tuyeán trung öông cuûa muùi chieáu ñi qua giöõa khu vöïc xaây döïng coâng trình ñoái vôùi pheùp chieáu Gauss - Kru- ger. Coøn ñoái vôùi pheùp chieáu UTM, heä toïa ñoä ñöôïc choïn sao cho kinh tuyeán trung öông cuûa muùi chieáu caùch xa trung taâm khu vöïc xaây döïng coâng trình khoaûng 90km vaø 180km (öùng vôùi muùi 30 vaø 60) tính theo ñöôøng xích ñaïo sang traùi hoaëc sang phaûi, cho pheùp giao ñoäng trong khoaûng ±20km (Ngoâ Vaên Hôïi, Maïng löôùi goàm coù 4 ñieåm goác khôûi tính laø GOC- 2005; TCVN 9401:2012). 1, GOC-2, GOC-3 vaø GOC-4 ñaõ ñöôïc xaùc ñònh toïa 2-Maët quy chieáu toaï ñoä phaúng ñöôïc choïn laø maët ñoä trong heä toïa ñoä VN-2000, muùi chieáu 30, kinh coù ñoä cao xaáp xæ ñoä cao trung bình cuûa khu vöïc xaây tuyeán trung öông 108000’, vôùi caùc giaù trò toïa ñoä nhö döïng coâng trình. trong Baûng 1. Vôùi quy taéc ñoù, caàn phaûi ñaëc bieät löu yù xem caùc Theo thieát keá kyõ thuaät, heä toïa ñoä coâng trình naøy ñieåm goác khôûi tính cho löôùi traéc ñòa coâng trình caàn ñöôïc choïn vôùi caùc thoâng soá nhö sau: thaønh laäp ñaõ thuoäc heä toïa ñoä vaø maët chieáu cuûa coâng - Heä toïa ñoä phaúng UTM muùi 30. trình chöa. Neáu khoâng, caàn phaûi tính chuyeån veà heä - Kinh tuyeán trung öông L0 = 1080. toïa ñoä vaø maët chieáu ñaõ choïn cuûa coâng trình (Ngoâ - Ñoä cao maët chieáu coâng trình H0 = 120m. Vaên Hôïi, 2005). Treân cô sôû cuûa 4 ñieåm goác, ñaõ thaønh laäp moät 5. Tính toaùn thöïc nghieäm tuyeán ñöôøng chuyeàn phuø hôïp goàm 9 ñieåm ño baèng Ñeå minh chöùng cho nhöõng noäi dung lyù thuyeát maùy toaøn ñaïc ñieän töû SET-2B vôùi caùc thoâng soá ñaõ neâu ôû treân, chuùng toâi tieán haønh thöïc nghieäm xöû kyõ thuaät theo lyù lòch maùy laø maâ=2” vaø mS=2+ 2ppm. lyù moät maïng löôùi khoáng cheá maët baèng traéc ñòa coâng Danh saùch caùc trò ño goùc vaø caïnh nhö trong Baûng trình coù trong thöïc teá (Hình 5). 2 vaø 3. Tµi nguyªn vµ M«i trưêng Kú 2 - Th¸ng 12/2017 15
Baûng 4- So saùnh keát quaû hieäu chænh goùc phöông aùn ñaõ tính chuyeån caû heä toïa ñoä vaø ñoä cao (phöông aùn 4), soá hieäu chænh töông öùng laø nhoû nhaát, ñoàng nghóa vôùi vieäc löôùi ít bò bieán daïng nhaát bôûi caùc soá lieäu goác. - Trong caùc phöông aùn chöa tính chuyeån hoaëc tính chuyeån moät phaàn, caùc chæ tieâu sai soá khaù lôùn. Trong phöông aùn ñaõ tính chuyeån caû heä toïa ñoä vaø ñoä cao (phöông aùn 4), caùc chæ tieâu sai soá laø nhoû nhaát, ñoàng nghóa vôùi vieäc löôùi ít bò bieán daïng nhaát bôûi caùc soá lieäu goác vaø ñoä chính xaùc cuûa löôùi laø toát nhaát. Baûng 5- So saùnh keát quaû hieäu chænh caïnh 6. Keát luaän Töø keát quaû nghieân cöùu neâu treân, coù theå ruùt ra moät soá keát luaän sau ñaây: 1.Löôùi khoáng cheá traéc ñòa coâng trình laø cô sôû toïa ñoä phuïc vuï cho caû 3 giai ñoaïn: khaûo saùt thieát keá, thi coâng xaây döïng vaø khai thaùc söû duïng coâng trình. Ngoaïi tröø löôùi quan traéc bieán daïng ñöôïc thaønh laäp trong heä toaï ñoä ñoäc laäp, löôùi khaûo saùt vaø löôùi thi coâng caàn phaûi ñöôïc thaønh laäp sao cho baûo ñaûm nguyeân taéc: Ñoàng nhaát veà heä toaï ñoä giöõa heä toaï ñoä khaûo saùt Baûng 6- So saùnh caùc chæ tieâu sai soá vaø heä toaï ñoä thi coâng; Löôùi ít bò bieán daïng nhaát so vôùi kích thöôùc thaät cuûa noù treân maët ñaát. Ñeå baûo ñaûm caùc nguyeân taéc ñoù, caàn phaûi löïa choïn heä toaï ñoä vaø maët chieáu moät caùch phuø hôïp cho löôùi traéc ñòa coâng trình nhö ñaõ trình baøy trong baøi baùo. Töø caùc thoâng tin noùi treân coù theå thaáy raèng, 2.Khi phaùt trieån löôùi traéc ñòa coâng trình, nhaát thieát toïa ñoä cuûa caùc ñieåm goác khôûi tính chöa thuoäc heä phaûi söû duïng toaï ñoä caùc ñieåm cuûa löôùi cuõ ñaõ ñöôïc toïa ñoä vaø maët chieáu cuûa coâng trình. Ñeå thaáy ñöôïc xaùc ñònh trong caùc heä toaï ñoä khaùc nhau. Tuy nhieân, vai troø cuûa vieäc löïa choïn heä toïa ñoä vaø maët chieáu neáu toïa ñoä caùc ñieåm cuûa löôùi cuõ chöa thuoäc muùi ñoái vôùi löôùi traéc ñòa coâng trình, chuùng toâi ñaõ tieán chieáu vaø maët chieáu ñaõ choïn cuûa coâng trình thì phaûi haønh bình sai maïng löôùi noùi treân vôùi 4 phöông aùn thöïc hieän tính chuyeån tröôùc khi tính toaùn bình sau ñaây: sai löôùi. - Phöông aùn 1: Khoâng tính chuyeån heä toïa ñoä vaø maët chieáu caùc ñieåm goác. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO - Phöông aùn 2: Chæ tính chuyeån maët chieáu caùc [1] Richard H. Rapp. Geometric Geodesy Part I ñieåm goác. and II. The OhioStateUniversity. March 1993. - Phöông aùn 3: Chæ tính chuyeån heä toïa ñoä caùc [2] Phaïm Hoaøng Laân.; Ñaëng nam Chinh; Döông ñieåm goác. Vaân Phong; Vuõ Vaên Trí. Traéc ñòa cao caáp ñaïi cöông. - Phöông aùn 4: Tính chuyeån caû heä toïa ñoä vaø maët Nhaø xuaát baûn KH&KT (2012). chieáu caùc ñieåm goác. [3] Ngoâ Vaên Hôïi, Heä toaï ñoä quoác gia Vieät Nam Sau ñaây seõ toång hôïp vaø so saùnh caùc keát quaû vaø nhöõng löu yù khi söû duïng trong thieát keá vaø thi coâng tính toaùn (Baûng 4, 5 vaø 6). xaây döïng coâng trình.Taïp chí Khoa hoïc coâng ngheä Töø caùc keát quaû so saùnh neâu treân, coù theå ruùt ra Xaây döïng, soá 3 naêm 2005 nhöõng nhaän xeùt sau: [4] TCVN 9401:2012. Tieâu chuaån kyõ thuaät ño - Trong caùc phöông aùn chöa tính chuyeån hoaëc vaø xöû lyù soá lieäu GPS trong traéc ñòa coâng trình. Boä tính chuyeån moät phaàn, soá hieäu chænh khaù lôùn. Trong Xaây döïng.n 16 Tµi nguyªn vµ M«i trưêng Kú 2 - Th¸ng 12/2017