Tu (Trac Dia Bien)

Bài tập lớn Trắc Địa Biển

Bài tập Trắc Địa BiểnBÀI TẬP TRẮC ĐỊA BIỂNCHO: LỚP TĐ K53CĐề bài : Để xác định tọa độ mốc thủy âm dưới đáy biển (F), người ta phối hợp công nghệ GPS với công nghệ thủy âm để đo khoảng cách dưới nước. Cho biết anten GPS và bộ thu-phát thủy âm ( dưới đáy tầu) được bố trí trên cùng trục thẳng đứng, có khoảng cách ( theo phương thẳng đứng ) là 7,5m. Các vị trí anten GPS trên tầu được xác định trong hệ WGS- 84 như sau:Điểm B(độ-phút-giây) L(độ-phút-giây) H(m)A 14 45 23.88421 109 55 56.70226 4.936B 14 45 55.02107 109 55 50.95741 4.855C 14 45 50.87433 109 55 12.05697 4.497D 14 45 21.05547 109 55 13.53427 4.795Khoảng cách đo theo nguyên lý thủy âm từ đầu thu-phát ở đáy tầu đến tiêu F dưới đáy biển là:TT Cạnh Trị đo (m)1 A’-F 991.730+0.2*i2 B’-F 799.470+0.2*i3 C’-F 747.260+0.2*i4 D’-F 904.500+0.2*i ( Trong đó I là số thứ tự sinh viên theo danh sách chính thức của lớp).1. Hãy xác định tọa độ trắc địa (B,L,H) của tiêu F dưới đáy biển?2. Hãy tính đổi tọa độ trắc địa B,L về tọa độ phẳng UTM, múi 6 độ, kinh tuyến trung ương Lo = 111o ( Ellipsoid WGS-84).3. Hãy xác định sai số trung phương vị trí mặt bằng Mp và sai số trung phương độ cao MH của điểm F.Sv :Nguyễn Hữu Tú 1 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnBài Làm STT I = 50Bảng số liệu:ĐiểmB L Hđộ Phút Giây độ phút giây A' 14 45 23.88421 109 55 56.70226 -2.564B' 14 45 55.02111 109 55 50.95741 -2.645C' 14 45 50.87433 109 55 12.05697 -3.003D' 14 45 21.05547 109 55 13.53472 -2.705F 14 45 37.70878 109 55 33.31284 -200( với BF = , LF = )TT Cạnh Trị đo (m)1 A'-F 1001.732 B'-F 809.473 C'-F 757.264 D'-F 914.5Tính chuyển từ B,L,H sang X,Y,ZÁp dụng công thức:X = (N + H).cosB.cosLY = (N + H).cosB.sinLZ = [N(1 – e2) + H].sinBN = Sv :Nguyễn Hữu Tú 2 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnThông số của WGS-84a = 6378137b = 6356752.314245e2 = 0.0066944Bảng kết quả tính:Điểm X Y ZA' -2103117.398 5799543.22 1614074.517B' -2102872.724 5799372.494 1614999.908C' -2101789.905 5799799.193 1614876.574D' -2101911.109 5800003.929 1613990.407F -2102357.789 5799500.413 1614435.096 Lập phương trình số hiệu chỉnh:Vi,j = - dxi - dyi - dzi + li,jTrong đó xoi , yoi , zoi là tọa độ gần đúng của điểm (tiêu thủy âm) thứ i, dxi, dyi, dzi là các số hiệu chỉnh tọa độ tương ứng.Số hạng tự do li,j được tinh: Li,j = - Ri,jTrong đó: = Bảng hệ phương trình số hiệu chỉnh: V =AX + LSv :Nguyễn Hữu Tú 3 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnVi dX dY dZ Li1 0.902218 -0.05084 0.428273 -159.7942 0.664483 0.16507 -0.72884 -34.52753 -0.7291 -0.3836 -0.56681 21.626694 -0.5537 -0.62415 0.55123 -107.779Lập hệ phương trình chuẩn: NX +M =0N =2.093697 0.689086 0.0101340.689086 0.566546 -0.268710.010134 -0.26871 1.339757M =-123.20361.39958-114.94Ma trận nghịch đảoQ =0.860654-1.16027 -0.23922-1.160273.5148240.713728-0.239220.7137280.891363X =149.7794-276.72229.15781-Tính lặp lần 2:XF = XF + dXXF = YF + dYXF = ZF + dZSv :Nguyễn Hữu Tú 4 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnBảng tọa độ: Điểm X Y ZA' -2103117.398 5799543.22 1614074.517B' -2102872.724 5799372.494 1614999.908C' -2101789.905 5799799.193 1614876.574D' -2101911.109 5800003.929 1613990.407F -2102208.009 5799223.692 1614464.253Bảng hệ phương trình số hiệu chỉnh: V =AX + LVi dX dY dZ Li1 0.874663 -0.30733 0.374854 37.972082 0.767079 -0.17172 -0.61814 57.083393 -0.50852 -0.69995 -0.50148 64.94534 -0.3093 -0.81281 0.49363 45.42199Lập hệ phương trình chuẩn: NX +M =0N =1.7076980.206807-0.043960.2068071.274531-0.05927-0.04396 -0.05927 1.017772 M =29.92574-103.85-31.199Ma trận nghịch đảoQ =0.5977362-0.096049 0.0202248-0.0960490.80216730.0425690.02022480.042569 0.9858912Sv :Nguyễn Hữu Tú 5 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnX =-27.2313787.50753834.574347-Tính lặp lần 3:Bảng tọa độ điểm:Điểm X Y ZA' -21031175799543.21614074.5B' -21028735799372.51614999.9C' -21017905799799.21614876.6D' -21019115800003.91613990.4F -21022355799311.21614498.8Bảng hệ phương trình số hiệu chỉnh: V =AX + LVi dX dY dZ Li10.8768792-0.230632 0.421772 4.289211820.7839615-0.075378 -0.616216 3.68718443 -0.585181 -0.641235 -0.496367 3.76184254 -0.352937 -0.7542930.55360433.8829512Lập hệ phương trình chuẩn: NX +M =0N =1.85051380.380126 -0.0181690.3801261.0390142-0.150116-0.018169 -0.150116 1.110472Sv :Nguyễn Hữu Tú 6 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnM =3.0799367-6.608275-0.18067Ma trận nghịch đảoQ =0.5847258-0.216775 -0.019737-0.2167751.06198790.1400154-0.0197370.14001540.9191227X =-3.2369937.71085811.1521069-Tính lặp lần 4:Bảng tọa độ điểm:Điểm X Y ZA' -2103117.398 5799543.22 1614074.517B' -2102872.724 5799372.494 1614999.908C' -2101789.905 5799799.193 1614876.574D' -2101911.109 5800003.929 1613990.407F -2102238.477 5799318.91 1614499.98Bảng hệ phương trình số hiệu chỉnh: V =AX + LVi dX dY dZ Li10.8772401-0.2238810.42464950.185360920.7836369-0.066205 -0.617681 -0.1067063 -0.592223 -0.634089 -0.497195 0.17810814 -0.358023 -0.7491650.5572896-0.12297Sv :Nguyễn Hữu Tú 7 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnLập hệ phương trình chuẩn: NX +M =0N =1.86254580.3954629-0.0165910.39546291.0178227-0.156413-0.016591 -0.156413 1.1196314M=0.0175337-0.055246-0.012461Ma trận nghịch đảoQ =0.5857847-0.23123 -0.023623-0.231231.09531930.1495907-0.0236230.14959070.913699Số hiệu chỉnh vào tọa độX =-0.023340.06643060.0200637Số hiệu chỉnh cho khoảng cách là:Sv :Nguyễn Hữu Tú 8 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnV =0.1585336-0.1417870.139832-0.153199Bảng trị đo sau bình sai:Cạnh Trị đo (m) Vi (m)Trị đo sau bình sai (m)A'-F 1001.73 0.158 1001.888B'-F 809.47 -0.142 809.328C'-F 757.26 0.14 757.4D'-F 914.5 -0.153 914.347 Sai số trung phương đo khoảng cách là: mo = trong đó: s là số khoảng cách đo được từ 1 vị trí tầu n là số vị trí tầu (được định vị bằng GPS) m là số tiêu thủy âm cần xác định tọa độ mo = ± Sqr{(0088259/(4-3)} = 0.297085Tọa độ điểm F:Điểm X Y ZF -2102238.501 5799318.977 16145001 ) Tính chuyển sang B,L,Ha = 6378137e2 = 0.00669438e'2 = 0.006739497Sv :Nguyễn Hữu Tú 9 Lớp Trắc Địa C K53 Bài tập Trắc Địa BiểnBo = 0.257637171No = 6379523.444B1 = 0.257637272N1 = 6379523.445B2 = 0.257637272N2 = 6379523.445B3 = 0.257637272N = 6379523.445B = 0.257637272L = -1.223031568H = -387.721Kết quả: độ phút giâyB 14 45 41.50203L 109 55 31.630512) Tính chuyển tọa độ B,L của điểm F về tọa độ phẳng:Sử dụng phần mềm GeoToolTên điểm X (m) Y (m)F1632226.599 384345.1913) Ma trận xoay:-SinB.CosL -SinL CosB.SinLR = -SinB.SinL CosL CosB.SinLCosB 0 SinL0.086834 -0.94014 -0.32955R = -0.23954 -0.3408 0.9091070.966995 0 0.254797Sv :Nguyễn Hữu Tú 10 Lớp Trắc Địa C K53 . biển?2. Hãy tính đổi tọa độ trắc địa B,L về tọa độ phẳng UTM, múi 6 độ, kinh tuyến trung ương Lo = 111o ( Ellipsoid WGS-84).3. Hãy xác định sai số trung