BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ TRONG HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI

Công nghệ định vị vệ tinh (GPS) và toàn đạc điện tử là những công nghệ đo đạc hiện đại, đã được ứng dụng rộng rãi trong công tác trắc địa công trình. Vấn đề bình sai kết hợp các trị đo GPS và các trị đo bằng toàn đạc điện tử trong xây dựng các mạng lưới trắc địa công trình là một nhiệm vụ thiết thực và cần được giải quyết chặt chẽ. Nhiệm vụ này được giải quyết khá đơn giản trong hệ tọa độ địa diện chân trời. Hệ tọa độ này có thể sử dụng làm hệ tọa độ cơ sở cho công tác trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp.

Hội nghị Khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Viện KHCN Xây dựng BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ TRONG HỆ TỌA ĐỘ VNG GĨC KHƠNG GIAN ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI * Đặng Nam Chinh , Nguyễn Quang Phúc , Lê Văn Hùng TĨM TẮT: Cơng nghệ định vị vệ tinh (GPS) tồn đạc điện tử cơng nghệ đo đạc đại, ứng dụng rộng rãi cơng tác trắc địa cơng trình Vấn đề bình sai kết hợp trị đo GPS trị đo toàn đạc điện tử xây dựng mạng lưới trắc địa cơng trình nhiệm vụ thiết thực cần giải chặt chẽ Nhiệm vụ giải đơn giản hệ tọa độ địa diện chân trời Hệ tọa độ sử dụng làm hệ tọa độ sở cho cơng tác trắc địa cơng trình dân dụng công nghiệp ĐẶT VẤN ĐỀ Khi ứng dụng công nghệ GPS để đo đạc thành lập lưới trắc địa cơng trình (TĐCT), số trường hợp, điều kiện thu tín hiệu vệ tinh GPS bị hạn chế số điểm lưới kết nối đầy đủ trị đo GPS mà phải kết nối trị đo toàn đạc điện tử (TĐĐT) trị đo góc ngang trị đo chiều dài cạnh Trong xây dựng lưới TĐCT độ xác cao phục vụ quan trắc chuyển dịch, biến dạng cơng trình, lưới khống chế phục vụ thi công lắp đặt kết cấu cơng trình vv thường phải phối hợp trị đo GPS với trị đo TĐĐT cạnh thơng hướng để tăng cường độ xác nâng cao tin cậy mạng lưới Như vậy, vấn đề bình sai kết hợp trị đo GPS với trị đo TĐĐT thực tiễn đặt cần giải theo thuật tốn bình sai chặt chẽ Vấn đề bình sai lưới GPS hệ tọa độ vng góc khơng gian địa diện chân trời địa phương (gọi tắt hệ địa diện) đề cập đến số tài liệu ngồi nước [3,4,5], vấn đề bình sai lưới GPS kết hợp với trị đo góc chưa đề cập cách đầy đủ chưa đưa quy trình xử lý chặt chẽ Phạm vi sử dụng hệ địa diện xác định dựa yêu cầu biến dạng chiều dài biến dạng góc sử dụng phép chiếu trực giao phần mặt Ellipsoid lên mặt phẳng chân trời thiết lập điểm gốc hệ địa diện [2] LÝ THUYẾTBÌNH SAI LƯỚI GPS KẾT HỢP TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ ĐỊA DIỆN: Để bình sai trị đo GPS kết hợp với trị đo góc-cạnh theo phương pháp bình sai gián tiếp hệ địa diện, xét trị đo, dạng phương trình số hiệu chỉnh trọng số chúng 2.1 Các trị đo GPS Như biết, trị đo lưới GPS thành phần véc tơ cạnh ∆X, ∆Y, ∆Z xác định hệ tọa độ vng góc không gian địa tâm (gọi tắt hệ địa tâm) kèm theo ma trận hiệp phương * Đặng Nam Chinh, Trường Đại học Mỏ Địa chất, namchinh50@yahoo.com, 0912460420, Nguyễn Quang Phúc, Trường Đại học Mỏ Địa chất, phuctdct@gmail.com, 01698395725, Lê Văn Hùng, Viện KHCN Xây dựng, Hungleibst@gmail.com, 0983605788 87 sai C XYZ chúng [1] Chúng ta thiết lập hệ tọa độ địa diện với điểm gốc ký hiệu G, có tọa độ trắc địa hệ quy chiếu quốc gia BG, LG, HG Các giá trị đo ∆X, ∆Y, ∆Z tính chuyển hệ địa diện theo công thức: ⎡∆N ⎤ ⎡∆X ⎤ ⎢ ⎥ ⎥ T ⎢ ∆ ⎢ E ⎥ = R ⎢ ∆Y ⎥ ⎢⎣∆U ⎥⎦ ⎣⎢ ∆Z ⎥⎦ (1) đó: R ma trận xoay, xác định theo tọa độ BG, LG điểm gốc G: RT ⎡− sin BG cos L G − sin B sin L cos B G ⎤ G G ⎥ ⎢ − sin L G = cosL G ⎢ ⎥ sin B G ⎢⎣cos BG cos L G cos B G sin L G (2) Trong hệ tọa độ địa diện, giá trị tọa độ N,E,U điểm gốc có giá trị 0, tức là: NG=0; EG=0; UG=0 (3) Dựa vào tọa độ điểm gốc NG , EG , UG số gia tọa độ địa diện tính chuyển theo (1), tính chuyền tọa độ để xác định toạ độ địa diện N, E, U gần cho tất điểm lưới GPS Điểm gốc G điểm kết nối tọa độ hệ địa diện với tọa độ trắc địa tọa độ vuông góc phẳng UTM hệ quy chiếu quốc gia Để gắn giá trị tọa độ quốc gia vào hệ tọa độ địa diện, tọa độ N,E điểm gốc G mặt phẳng địa diện lấy tọa độ vng góc phẳng UTM, ký hiệu x G , y G , tính múi chiếu theo quy định sử dụng hệ quy chiếu quốc gia, thành phần tọa độ U lấy độ cao trắc địa HG điểm gốc Như ta sử dụng ký hiệu x, y, z thay cho ký hiệu truyền thống N, E, U hệ địa diện Chúng có mối quan hệ sau: x i = N i + x G y = E + y ; zi = Ui + HG i i G (4) ; Với ký hiệu hệ địa diện, ta có: ∆x i,k = ∆N i ,k ; ∆y i ,k = ∆E i ,k ; ∆z i,k = (5) ∆U i,k Các phương trình số hiệu chỉnh trị đo GPS véc tơ cạnh GPS hệ địa diện có dạng sau: v ∆x = x k − x i − ∆x i i ,k ,k v ∆y i ,k = y k − y i − ∆y i ,k (6) v ∆z = z k − z i − ∆z i ,k i ,k đó: x i , y i , z i , x k , y k , tọa độ bình sai điểm cần xác định ẩn số zk tốn bình sai Mỗi điểm cần xác định mạng lưới có ẩn số Các phương trình số hiệu chỉnh (6) có ma trận hiệp phương sai Mxyz xác định theo công thức: 88 T Mxyz =R CXYZ.R (7) đó: R ma trận xoay (2) CXYZ ma trận hiệp phương sai véc tơ cạnh GPS hệ địa tâm 89 Ma trận hiệp phương sai M xyz ma trận hiệp phương sai tiên nghiệm, sử dụng tính trọng số véc tơ cạnh GPS hệ địa diện: Pxyz = M −1 xyz (8) Lưu ý rằng, theo công thức (8), thực chất lấy giá trị số C=1 để tính trọng số 2.2 Các trị đo góc Trong phạm vi định, góc (góc ngang) sau bình sai β có mối liên hệ với tọa độ bình sai x, y hệ địa diện sau: y p − ym y − ym β = arctan − arctan t xp−xm xt −xm (9) đó: x m , y m , x p , y p , x t , tọa độ điểm đặt máy, điểm ngắm phải, điểm ngắm yt trái Từ phương trình trị bình sai (9), dẫn đến phương trình số hiệu chỉnh góc dạng tuyến tính sau: vβ = (a m,p −a m,t )dxm +(bm,p −bm,t )dym −a m,p dxp −bm,pdyp +a m,t dxt +bm,t dyt +lβ (10) o o đó, số hạng tự tính theo tọa độ gần x , y giá trị góc đo β' l β = (arctan o o yp − ym o − arctan o yo − yo t m o x p− x m (11) ) − (β'+∆ β o) x t − xm đó: ∆ β số cải ảnh hưởng chênh cao điểm làm biến dạng góc mặt phẳng địa diện chân trời Độ lớn số cải ∆ β tỷ lệ thuận với chênh cao điểm tỷ lệ nghịch với chiều dài tia ngắm, cơng thức tính ∆ β nêu [2] Dựa vào sai số trung phương đo góc m β lấy C=1, tính trọng số góc theo công thức: Pβ = 1/ mβ (12) 2.3 Các trị đo chiều dài cạnh Chiều dài cạnh đo TĐĐT đưa vào bình sai chiều dài nằm ngang (D) chiều dài nghiêng (S) Nếu sử dụng chiều dài ngang, phương trình số hiệu chỉnh chiều dài đo hai điểm cần xác định i k sau: o o o o (x − x (y −y (x − x (y −y ,k dx i − ) o dy i + ) o dx k + ) o dy k + l i ) o D D D D o v i ,k = − o k i ,k i o k o i ,k i k i ,k i k (13) i ,k i Số hạng tự đo l i ,k (13) tính dựa vào tọa độ gần xo , y o trị đo D i' ,k : l i,k = (x k − x i + (y o − y io ) − D 'i,k = D o − D i' ,k k i,k ) o o Trọng số chiều dài cạnh tính dựa vào sai số trung phương đo cạnh m D lấy C=1: (14) PD = 1/ m D (15) i i Nếu sử dụng chiều dài nghiêng (S), phương trình số hiệu chỉnh (13) có thêm số hạng ẩn số dz i dz k 2.4 Các bước tính tốn bình sai đánh giá độ xác Theo nguyên lý bình sai kết hợp, phương trình trị đo GPS phương trình trị đo mặt đất (gồm trị đo góc, trị đo cạnh) sử dụng để lập hệ phương trình chuẩn chung theo cơng thức: A PA.X + A PL = T T (16) Giải hệ phương trình chuẩn (16) nhận ẩn số tốn bình sai kết hợp − X = −(A T PA) A T PL (17) Nhưng thực tế, ma trận hiệp phương sai trị đo GPS CXYZ phản ánh đặc tính sai số véc tơ cạnh riêng rẽ mà chất lượng đo tổng thể mạng lưới GPS Chính bình sai riêng lưới GPS nhận sai số trung phương đơn vị trọng số µ GPS thường có giá trị lớn nhiều lần kết kiểm định Chi-bình phương ( χ ) khơng đạt Giá trị µ GPS nhận từ kết bình sai riêng lưới GPS cần xác định để nhân với ma trận MXYZ (7) nhằm chuẩn hóa trọng số trị đo GPS kết hợp với trị đo góc cạnh Có vậy, trị đo góc-cạnh có tác dụng bình sai kết hợp Từ lý thuyết bình sai tính tốn thực tế chúng tơi đưa quy trình bình sai lưới GPS kết hợp với trị đo TĐĐT gồm hai bước sau: Bước Sử dụng phương trình số hiệu chỉnh trị đo GPS (6), ma trận hiệp phương sai tiên nghiệm MXYZ (7) tọa độ khởi tính điểm gốc G, tiến hành bình sai riêng lưới GPS hệ địa diện để nhận tọa độ bình sai lần điểm sai số trung phương đơn vị trọng số µ GPS Bước Bình sai trị đo GPS kết hợp với trị đo góc cạnh Trọng số véc tơ cạnh GPS bước phải tính theo cơng thức: ( ) Pxyz = µ GPS M xyz ' −1 = µ GPS M −1 xyz (18) Nhờ có giá trị µ GPS để ước lượng lại ma trận hiệp phương sai tiên nghiệm (7), trọng số trị đo GPS tính theo (18) phù hợp với trọng số góc, cạnh tính theo cơng thức (12) (15) Việc đánh giá độ xác kết bình sai lưới thực bước hai, bao gồm: 2.4.1 Tính sai số trung phương đơn vị trọng số µ= đó: V T PV 3n + n + n − t (19) n số véc tơ cạnh GPS ; n số góc đo ; n số cạnh đo ; t số ẩn số cần xác định lưới; 2.4.2 Đánh giá độ xác vị trí điểm Sai số trung phương thành phần tọa độ hệ địa diện điểm tính: m x = µ Q xx ; m y = µ Q yy ; m H = m z = µ Q zz (20) Sai số trung phương vị trí mặt điểm tính: m p = m 2x + m2 y = µ Q xx + Q yy (21) 2.4.3 Đánh giá độ xác chiều dài phương vị cạnh Sau bình sai cần đánh giá độ xác yếu tố lưới xác định sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh, sai số phương vị cạnh vv Sai số trung phương chiều dài cạnh ngang tính: m D = µ QD với T Q D = FD Q x 4FD (22) Sai số trung phương phương vị cạnh tính: m α = µ Qα : FD , Fα T với Qα = Fα Q4 x 4Fα (23) véc tơ hệ số hàm trọng số chiều dài cạnh phương vị cạnh Q 4, ma trận hiệp trọng số đảo ẩn số x,y liên quan đến điểm đầu cạnh cần đánh giá Từ sai số trung phương chiều dài cạnh m D sai số phương vị cạnh m sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh m D α tính / D sai số trung phương tương hỗ vị trí hai điểm đầu cuối cạnh theo công thức biết BÌNH SAI KẾT HỢP LƯỚI KHƠNG GIAN VÀ LƯỚI MẶT ĐẤT Ở ta xét đến trường hợp tất điểm đo đặt máy thu GPS bổ sung thêm trị đo máy TĐĐT cạnh thông hướng Nhưng thực tế điểm lưới TĐCT có điều kiện thuận lợi cho việc thu tín hiệu GPS, điểm nằm gần chân núi, gần cơng trình cao tầng tán to vv Trường hợp này, buộc phải xây dựng lưới TĐCT dạng lưới không gian (3D) kết hợp lưới mặt truyền thống (2D) Trong mạng lưới kết hợp này, có số điểm (đặt máy thu GPS) có ẩn số cần xác định (x,y,z), cịn số điểm khơng đặt máy thu GPS mà đặt máy TĐĐT có ẩn số cần xác định (x,y) (hình 1) Cần lưu ý điểm gốc lưới phải chọn điểm đặt máy thu GPS GPS2 GPS3 MD1 GPS4 GPS1 GPS6 GPS5 MD2 Cạnh đo GPS Điểm đặt máy thu GPS Cạnh đo toàn đạc Điểm không đặt máy thu GPS Hỡnh S lưới không gian 3D kết hợp với lưới mặt đất 2D Hình Sơ đồ mạng lưới GPS khu cơng nghiệp Dung Quất Với mạng lưới trên, phải bình sai hệ địa diện theo phương pháp bình sai kết hợp lưới 3D lưới 2D Quy trình bình sai gồm bước sau: Bước 1: Dựa vào trị đo GPS tiến hành bình sai lần thứ hệ địa diện để xác định tọa độ sơ (tọa độ gần đúng) x, y, z cho điểm đặt máy thu GPS Xác định sai số trung phương đơn vị trọng số µ GPS để chuẩn hóa trọng số cho bước bình sai kết hợp với lưới mặt đất Dùng tọa độ gần (x, y) điểm liên kết trị đo mặt đất để tính tọa độ gần cho điểm lưới mặt đất Bước 2: Lập phương trình số hiệu chỉnh cho trị đo mặt đất trình bày mục Để ' bình sai kết hợp với trị đo GPS Trọng số Pxyz trị đo GPS tính dựa vào ma trận hiệp phương sai CXYZ nhân với µ GPS xác định bước trước Lưu ý, phần lưới mặt đất sử dụng chiều dài cạnh ngang, không sử dụng cạnh nghiêng Việc giải hệ phương trình chuẩn bước tính tốn số hiệu chỉnh, trị bình sai đánh giá độ xác thực theo trình tự thơng thường TÍNH TỐN THỰC NGHIỆM Để tính tốn thực nghiệm Ở sử dụng số liệu đo mạng lưới GPS thành lập năm 2001 khu cơng nghiệp Dung Quất (hình 2) Mạng lưới gồm 15 điểm, điểm GPS-06 nằm gần trung tâm lưới nên chọn làm điểm gốc hệ địa diện, lại 14 điểm cần xác định Trong lưới có 34 cạnh GPS (baselines) đo máy thu Trimble 4600LS, lưới đo thêm góc cạnh máy TĐĐT Điểm gốc GPS-06 có tọa độ trắc địa: B = 15o22’19.91538”, L = 108o49’9.83878”, H = 21.747m o Tọa độ trắc địa điểm gốc GPS-06 tính đổi tọa độ vng góc UTM múi chiếu , kinh o tuyến trung ương Lo=108 , tọa độ điểm gốc hệ địa diện với giá trị sau: xG=1700170.304m , yG=587966.345m, xG=21.474m Từ sở lý thuyết nêu mục 2, chúng tơi tính chuyển trị đo GPS sang hệ địa diện chân trời bình sai kết hợp với trị đo góc-cạnh Cơng việc tính tốn bình sai lưới thực theo trình tự bước sau: Bước 1 Từ tọa độ trắc địa B, L điểm GPS-06, xác định ma trận xoay R sau: ⎡ 0,08551382 − 0,25091669 0,96422414⎤ ⎢ ⎥ R T = − 0,94654009 − 0,32258620 ⎢ ⎥ ⎢⎣− 0,31104540 0,91267681 0,26508828⎥ ⎦ Tính chuyển trị đo ∆X, ∆Y, ∆Z ma trận hiệp phương sai CXYZ từ hệ địa tâm hệ địa diện Tiến hành bình sai riêng mạng lưới GPS hệ địa diện để xác định tọa độ lần điểm lưới sai số trung phương đơn vị trọng số µ GPS Tọa độ bình sai lần thể bảng Bảng Tọa độ bình sai sai số vị trí điểm sử dụng túy trị đo GPS TT Diem GPS-01 GPS-02 x(m) 1697252.7961 1697863.9427 y(m) 588931.0296 590073.7757 z(m) 10.8403 6.7794 mx 0.0025 0.0023 my 0.0027 0.0024 mp 0.0037 0.0033 mz 0.0080 0.0073 10 11 12 13 14 GPS-03 GPS-04 GPS-05 GPS-07 GPS-07A GPS-08 GPS-09 GPS-09A GPS-10 81424 82622 81449 1698737.3814 1698355.4863 1698355.1888 1701974.5587 1700850.9607 1703777.0834 1704686.8025 1704124.9681 1705468.2444 1704675.1089 1695774.2115 1701925.7635 589554.9508 589025.6092 588335.4772 587875.7540 588809.2504 587587.3798 586625.0485 586281.8764 585441.8730 587915.6800 584882.3015 583566.0205 10.0265 87.0854 11.4121 8.0859 8.0873 42.2269 14.7635 3.9204 4.2386 135.7799 51.6253 35.8244 0.0025 0.0024 0.0023 0.0019 0.0018 0.0020 0.0021 0.0019 0.0024 0.0022 0.0027 0.0022 0.0025 0.0024 0.0024 0.0023 0.0021 0.0025 0.0026 0.0026 0.0030 0.0025 0.0028 0.0025 0.0035 0.0034 0.0033 0.0030 0.0028 0.0032 0.0033 0.0032 0.0038 0.0033 0.0039 0.0034 0.0079 0.0075 0.0074 0.0056 0.0055 0.0061 0.0067 0.0061 0.0074 0.0064 0.0088 0.0069 Giá trị sai số trung phương đơn vị trọng số nhận sau bình sai bước là: µ GPS = 3.8962 ( µ GPS >> ) Kết đánh giá độ xác chiều dài phương vị cạnh sau bình sai lưới GPS túy (trong bảng 2) so sánh với kết đánh giá độ xác bình sai lưới GPS có kết hợp trị đo góc - cạnh Bảng Đánh giá độ xác tương đối cạnh phương vị cạnh TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Dau 81424 81424 81424 81449 81449 82622 82622 82622 82622 GPS-01 GPS-01 GPS-02 GPS-03 GPS-03 GPS-03 GPS-03 GPS-04 GPS-04 GPS-05 GPS-06 GPS-06 GPS-06 GPS-07A GPS-07A GPS-07A GPS-08 GPS-08 GPS-08 GPS-09 GPS-09A GPS-09A GPS-09A GPS-09A GPS-10 Cuoi GPS-07A GPS-08 GPS-09 GPS-09A GPS-10 81449 GPS-01 GPS-05 GPS-06 GPS-04 GPS-05 GPS-01 GPS-02 GPS-04 GPS-05 GPS-06 GPS-02 GPS-05 GPS-06 81449 GPS-07 GPS-07A GPS-02 GPS-03 GPS-07 GPS-07 GPS-07A GPS-09 GPS-09A GPS-06 GPS-07 GPS-08 GPS-10 GPS-09 D(m) 3927.159 956.154 1290.684 3494.621 4008.490 6290.802 4310.268 4311.133 5370.005 1106.739 1252.977 1295.905 1015.911 652.722 1277.962 2139.377 1157.699 690.132 1852.269 4737.562 1806.528 1083.413 3243.655 2241.269 1460.783 1825.447 3170.987 1324.262 658.350 4298.465 2676.697 1351.060 1584.297 1417.941 mD(m) 0.0017 0.0011 0.0012 0.0019 0.0021 0.0027 0.0029 0.0027 0.0028 0.0017 0.0018 0.0021 0.0022 0.0024 0.0024 0.0022 0.0016 0.0018 0.0022 0.0024 0.0019 0.0021 0.0017 0.0022 0.0013 0.0015 0.0015 0.0011 0.0016 0.0019 0.0018 0.0021 0.0017 0.0024 mD/D 1:2354436 1:890853 1:1073088 1:1863752 1:1931815 1:2297205 1:1486228 1:1625535 1:1919330 1:658278 1:679982 1:627425 1:455800 1:272606 1:524800 1:958117 1:735573 1:390172 1:834052 1:1951072 1:971469 1:514576 1:1939505 1:1026880 1:1095344 1:1248919 1:2116161 1:1236332 1:423117 1:2221449 1:1490892 1:634587 1:932746 1:581399 Fvi (o ‘ “) 166 50 52.6 200 53.05 270 31 8.79 51 2.39 27 54 9.34 347 55 20.07 69 56 16.59 53 13 29.19 35 03 04.58 54 08.49 331 37 13.72 241 51 42.82 149 17 22.47 234 11 28.77 252 35 54.97 312 01.67 115 28.17 269 58 31.09 348 30 17.15 291 44 56.28 357 32.21 51 43.28 157 18.35 160 33 59.20 320 16 47.50 170 54 38.32 157 20 09.20 313 23 24.66 211 25 00.69 156 55 43.22 143 27 15.33 104 55 16.30 327 58 50.30 123 26 35.60 mfv(") 0.09 0.22 0.19 0.10 0.10 0.09 0.12 0.12 0.10 0.29 0.32 0.33 0.47 0.70 0.37 0.26 0.32 0.54 0.28 0.10 0.26 0.35 0.11 0.21 0.21 0.24 0.11 0.17 0.63 0.12 0.18 0.20 0.25 0.31 Bước 2: Sau xác định µ GPS , tiến hành bình sai lần hai mạng lưới GPS có kết hợp với trị đo góc-cạnh hệ địa diện Để tính trọng số trị đo góc-cạnh, lấy sai số trung phương đo góc là: m β = ±2",5 ; sai số trung phương đo cạnh là: m = 4mm + 2ppm.D Kết bình sai kết D hợp trình bày bảng Bảng Tọa độ sai số vị trí điểm sau bình sai kết hợp GPS với trị đo góc cạnh TT DIEM x(m) y(m) z(m) mx my mp mz A B fi GPS-01 1697252.7965 588931.0292 10.8402 0.0024 0.0026 0.0035 0.0079 0.0026 0.0023 61 18 GPS-02 1697863.9430 590073.7761 6.7793 0.0022 0.0023 0.0032 0.0072 0.0024 0.0021 55 40 GPS-03 1698737.3805 589554.9497 10.0268 0.0023 0.0024 0.0033 0.0079 0.0025 0.0021 46 42 GPS-04 1698355.4876 589025.6087 87.0849 0.0023 0.0023 0.0033 0.0074 0.0025 0.0022 46 59 GPS-05 1698355.1893 588335.4778 11.4121 0.0023 0.0023 0.0032 0.0073 0.0025 0.0021 50 04 GPS-07 1701974.5587 587875.7541 8.0859 0.0019 0.0023 0.0030 0.0056 0.0023 0.0018 74 50 GPS-07A 1700850.9607 588809.2505 8.0873 0.0018 0.0021 0.0028 0.0055 0.0021 0.0018 69 09 GPS-08 1703777.0834 587587.3799 42.2269 0.0020 0.0025 0.0032 0.0061 0.0025 0.0020 76 10 GPS-09 1704686.8026 586625.0486 14.7634 0.0021 0.0025 0.0033 0.0067 0.0026 0.0021 78 59 10 GPS-09A 1704124.9682 586281.8765 3.9204 0.0019 0.0026 0.0032 0.0061 0.0026 0.0019 79 57 11 GPS-10 1705468.2444 585441.873 4.2386 0.0024 0.0029 0.0038 0.0073 0.0030 0.0024 78 50 12 81424 1704675.1089 587915.6801 135.7799 0.0022 0.0025 0.0033 0.0064 0.0025 0.0021 74 36 13 82622 1695774.2118 584882.3016 51.6253 0.0026 0.0028 0.0039 0.0088 0.0028 0.0026 68 57 14 81449 1701925.7636 583566.0206 35.8244 0.0022 0.0025 0.0034 0.0069 0.0026 0.0022 73 44 Sau bình sai lần 2, nhận sai số trung phương đơn vị trọng số là: µ GPS+MĐ = 0,9962 ≈ Bảng Trị đo góc bằng, số cải góc bằng, góc cải chính, số hiệu chỉnh trị bình sai TT TRAI GPS-05 GPS-01 GPS-04 GPS-03 MAY GPS-01 GPS-04 GPS-05 GPS-04 PHAI GPS-04 GPS-05 GPS-01 GPS-02 33 85 61 60 GOC DO 16 52.10 18.53 38 49.37 55 52.24 ∆β (“) 2.71 3.74 -6.45 5.31 33 85 61 60 GOC H/C 16 54.81 22.27 38 42.92 55 57.55 V(") -0.22 0.11 0.12 1.52 33 85 61 60 GOC 16 38 55 Bảng Trị đo cạnh, số hiệu chỉnh trị bình sai TT C.DAU GPS-02 GPS-01 GPS-04 GPS-04 GPS-03 GPS-01 GPS-03 GPS-03 C.CUOI GPS-01 GPS-04 GPS-02 GPS-05 GPS-04 GPS-05 GPS-05 GPS-02 CANH DO (m) 1295.9070 1106.7450 1157.7100 690.1260 652.7150 1252.9760 1277.9570 1015.9110 V(m) -0.0017 -0.0052 -0.0093 0.0050 0.0055 0.0010 0.0030 -0.0006 CANH BS (m) 1295.9053 1106.7398 1157.7007 690.1310 652.7205 1252.9770 1277.9600 1015.9104 Bảng Đánh giá độ xác tương đối cạnh phương vị cạnh TT Dau 81424 81424 81424 81449 81449 82622 Cuoi GPS-07A GPS-08 GPS-09 GPS-09A GPS-10 81449 D(m) 3927.159 956.154 1290.684 3494.621 4008.490 6290.802 mD(m) 0.0017 0.0011 0.0012 0.0019 0.0021 0.0027 mD/D 1:2364284 1:894245 1:1077238 1:1872088 1:1939706 1:2313191 Fvi (o ‘ “) 166 50 52.6 200 53.05 270 31 8.79 51 2.39 27 54 9.34 347 55 20.07 mfv(") 0.09 0.22 0.19 0.10 0.10 0.09 BS 54.59 22.38 43.04 59.07 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 82622 82622 82622 GPS-01 GPS-01 GPS-02 GPS-03 GPS-03 GPS-03 GPS-03 GPS-04 GPS-04 GPS-05 GPS-06 GPS-06 GPS-06 GPS-07A GPS-07A GPS-07A GPS-08 GPS-08 GPS-08 GPS-09 GPS-09A GPS-09A GPS-09A GPS-09A GPS-10 GPS-01 GPS-05 GPS-06 GPS-04 GPS-05 GPS-01 GPS-02 GPS-04 GPS-05 GPS-06 GPS-02 GPS-05 GPS-06 81449 GPS-07 GPS-07A GPS-02 GPS-03 GPS-07 GPS-07 GPS-07A GPS-09 GPS-09A GPS-06 GPS-07 GPS-08 GPS-10 GPS-09 4310.268 4311.133 5370.005 1106.740 1252.977 1295.905 1015.910 652.720 1277.960 2139.377 1157.701 690.131 1852.269 4737.562 1806.528 1083.413 3243.655 2241.269 1460.783 1825.447 3170.988 1324.262 658.350 4298.465 2676.697 1351.060 1584.297 1417.941 0.0028 0.0026 0.0028 0.0015 0.0017 0.0018 0.0019 0.0020 0.0020 0.0021 0.0014 0.0016 0.0022 0.0024 0.0018 0.0021 0.0016 0.0020 0.0013 0.0015 0.0015 0.0011 0.0015 0.0019 0.0018 0.0021 0.0017 0.0024 1:1516365 1:1650204 1:1941116 1:727059 1:757598 1:703558 1:526476 1:332146 1:636246 1:995259 1:802214 1:444321 1:848526 1:1959962 1:977435 1:518687 1:1995752 1:1105707 1:1100149 1:1253702 1:2125309 1:1241044 1:424859 1:2234104 1:1497094 1:637434 1:936307 1:583844 69 53 35 331 241 149 234 252 312 115 269 348 291 357 51 157 160 320 170 157 313 211 156 143 104 327 123 56 13 03 54 37 51 17 11 35 58 30 44 33 16 54 20 23 25 55 27 55 58 26 16.58 29.20 04.58 08.45 13.87 42.89 22.08 29.20 55.09 01.81 28.27 30.84 17.07 56.29 32.21 43.29 18.33 59.33 47.50 38.32 09.20 24.66 00.69 43.23 15.33 16.30 50.30 35.60 0.12 0.12 0.10 0.28 0.30 0.31 0.42 0.63 0.35 0.24 0.31 0.50 0.27 0.10 0.26 0.34 0.11 0.19 0.21 0.24 0.11 0.17 0.62 0.12 0.18 0.20 0.25 0.31 KẾT LUẬN Sau tính tốn thực nghiệm lưới GPS Dung Quất cho thấy, trị đo góc-cạnh có tác dụng tốt khu vực có trị đo bổ sung, nhiên số lượng trị đo bổ sung độ xác tăng không nhiều, khẳng định phù hợp kết đo hai công nghệ nâng cao độ tin cậy kết bình sai mạng lưới Ma trận hiệp phương sai véc tơ cạnh GPS nhận từ lời giải cạnh phản ánh đặc tính sai số véc tơ cạnh riêng rẽ mà chất lượng đo tổng thể mạng lưới GPS bình sai kết hợp trị đo GPS trị đo góc-cạnh cần thực theo quy trình xử lý hai bước Sau bước thứ xác định sai số trung phương đơn vị trọng số µ GPS , sở để ước lượng lại ma trận hiệp phương sai tiên nghiệm nhằm chuẩn hóa trọng số trị đo GPS bước thứ hai Sau bình sai bước hai, giá trị µGPS+MĐ khơng đạt tiêu chuẩn kiểm định Chi-bình phương phải ước lượng lại sai số đo góc mβ sai số đo cạnh m D để tính lại trọng số góc-cạnh tiếp tục bình sai lưới lần Bình sai kết hợp trị đo GPS với trị đo góc-cạnh hệ tọa độ địa diện chân trời có gốc tọa độ thiết lập trung tâm mạng lưới với phạm vi khống chế thích hợp làm đơn giản bước tính tốn bình sai mà đảm bảo tính chặt chẽ đáp ứng mức độ biến dạng mạng lưới theo yêu cầu Các yếu tố (kích thước) mạng lưới sau bình sai bảo đảm phù hợp tốt với yếu tố thực địa Điều cần thiết công tác thiết kế, thi cơng cơng trình dân dụng cơng nghiệp u cầu độ xác cao 4 Trong hệ tọa độ địa diện chân trời bình sai lưới GPS (3D) kết hợp lưới mặt đất (2D) trường hợp có điểm lưới khơng thể đặt máy thu tín hiệu GPS mà có tri đo góc cạnh theo công nghệ truyền thống Trong thực tế, sử dụng hệ địa diện chân trời làm hệ tọa độ sở cho công tác trắc địa cơng trình dân dụng cơng nghiệp với kích thước khu vực xây dựng lưới không lớn, phạm vi sử dụng hệ tọa độ địa diện xác định theo yêu cầu biến dạng Việc tính đổi tọa độ hệ địa diện chân trời với hệ tọa độ nhà nước thực theo cơng thức hồn tồn chặt chẽ Cũng cần lưu ý góc bị biến dạng phép chiếu trực giao, đo cần xét tới số cải chỉnh ∆ β bình sai góc mặt phẳng địa diện chân trời Khơng nên sử dụng cặp điểm có chênh cao lớn có khoảng cách ngắn để định hướng bố trí cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Nam Chinh, Đỗ Ngọc Đường (2012), Định vị vệ tinh Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Đặng Nam Chinh, Lê Văn Hùng (2013), “Xác định giới hạn sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời địa phương trắc địa cơng trình”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ- Địa chất, (số 41), số chuyên đề Kỷ niệm 40 năm thành lập môn Trắc địa cao cấp, Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội Đặng Nam Chinh, Trần Đình Trọng (2010),“ Bình sai lưới GPS hệ tọa độ vng góc khơng gian địa diện chân trời”, Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, (số 2), Hà Nội Nguyễn Quang Phúc, Hoàng Thị Minh Hương, Khuất Minh Hằng (2011), “Nghiên cứu phương pháp tính chuyển tọa độ lưới GPS hệ tọa độ thi cơng cơng trình”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ- Địa chất, (Số 35) Hà Nội Slawomir Celimer, Zofia Rzepecka Common adjustment of GPS baselines with classical measurements Olstyn University of Warmia and Mazury, Institute of Geodesy (2008)  ... 82622 GPS- 01 GPS- 01 GPS- 02 GPS- 03 GPS- 03 GPS- 03 GPS- 03 GPS- 04 GPS- 04 GPS- 05 GPS- 06 GPS- 06 GPS- 06 GPS- 07A GPS- 07A GPS- 07A GPS- 08 GPS- 08 GPS- 08 GPS- 09 GPS- 09A GPS- 09A GPS- 09A GPS- 09A GPS- 10 GPS- 01 GPS- 05... GPS- 08 GPS- 09 GPS- 09A GPS- 10 81449 GPS- 01 GPS- 05 GPS- 06 GPS- 04 GPS- 05 GPS- 01 GPS- 02 GPS- 04 GPS- 05 GPS- 06 GPS- 02 GPS- 05 GPS- 06 81449 GPS- 07 GPS- 07A GPS- 02 GPS- 03 GPS- 07 GPS- 07 GPS- 07A GPS- 09 GPS- 09A... 82622 GPS- 01 GPS- 01 GPS- 02 GPS- 03 GPS- 03 GPS- 03 GPS- 03 GPS- 04 GPS- 04 GPS- 05 GPS- 06 GPS- 06 GPS- 06 GPS- 07A GPS- 07A GPS- 07A GPS- 08 GPS- 08 GPS- 08 GPS- 09 GPS- 09A GPS- 09A GPS- 09A GPS- 09A GPS- 10 Cuoi GPS- 07A