Đồ Án xây dựng lưới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ bản Đồ Địa Hình, Lai Vung, Lấp Vò, Đồng Tháp

Một trong những phần việc quan trọng và không thể thiếu của công tác trắc địa, đó là việc thành lập lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo sát. Việc thành lập lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo sát là một công việc gắn liền với công tác trắc địa, nhưng để thành lập được một lưới có tính khả thi và tối ưu về kỹ thuật cũng như về kinh tế là một vấn đề luôn mang tính thêi sự. Vì thế các dự án “ Thành lập xây dựng lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, lập lập bản đồ địa hình rất được nhiều nhà thầu quan tâm”. Từ đó lập nên dự án Thành lập lưới khống chế phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình 1/1000

Mục Lục

CHƯƠNG I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA

PHỤC VỤ ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 3

I.1 Giới thiệu chung về bản đồ địa hình 3

I.2 Lưới khống chế trắc địa phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình: 6

CHƯƠNG II:NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ PHỤC VỤ ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH CÔNG TRÌNH TỈ LỆ LỚN 15

II.1.Xác định số bậc phát triển lưới và mật độ điểm khống chế các cấp 15

II.2 Độ chính xác của lưới khống chế mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ lớn 19

II.3 Một số phương pháp ước tính độ chính xác thiết kế lưới mặt bằng 21

II.5 Ước tính độ chính xác lưới khống chế độ cao 26

CHƯƠNG III:THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG VÀ ĐỘ CAO PHỤC VỤ ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỈ LỆ 1: 1000 KHU VỰC LONG HƯNG 2 LAI VUNG, LẤP VÒ, TỈNH ĐỒNG THÁP 29

III.1 Lựa chọn số bậc phát triển lưới và phương án thiết kế lưới 29

III.2 Tính số lượng điểm khống chế các cấp: 29

III.3 Kết quả ước tính độ chính xác các lưới khống chế mặt bằng: 33

III.4 Ước tính lưới độ cao: 52

CHƯƠNG IV:DỰ TOÁN, KẾT LUẬN 59

IV.1 Dự Toán 59

IV.2 Tổng Kết .61

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nước, việc xây dựng các bản đồ

địa hình điện ngày càng được phát triển rộng rãi về quy mô và mức độ hiện đại Trong xây

các bản đồ địa hình tỷ lệ lớn đòi hỏi kết hợp của nhiều chuyên ngành khác nhau, trong đó chuyên ngành trắc địa đóng một vai trò rất quan trọng Công tác trắc địa phải tham gia xây dựng trong suốt quá trình khảo sát, thiết kế, thi công và sử dụng công trình

Một trong những phần việc quan trọng và không thể thiếu của công tác trắc địa, đó là việc thành lập lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo sát Việc thành lập lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, khảo sát là một công việc gắn liền với công tác trắc địa, nhưng để thành lập được một lưới có tính khả thi và tối ưu về kỹ thuật cũng như về kinh tế là một vấn đề luôn mang tính thêi sự Vì thế các dự án

“ Thành lập xây dựng lưới khống chế trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ đo vẽ, lập lập bản đồ địa hình rất được nhiều nhà thầu quan tâm” Từ đó lập nên dự án Thành lập

lưới khống chế phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình 1/1000

CHƯƠNG I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

I.1 Giới thiệu chung về bản đồ địa hình

I.1.1 Định nghĩa, phân loại bản đồ theo tỷ lệ và các nội dung cơ bản của bản đồ

1 Định nghĩa:

Bản đồ địa hình là loại bản đồ thể hiện một khu vực trên bề mặt trái đất Trên bản đồ này phản ánh những thành phần thành tạo của thiên nhiên, những kết quả hoạt động thực tiễn của con ngưêi mà mắt ngưêi ta có thể quan sát được Chúng được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định bằng một hệ thống ký hiệu quy ước và các yếu tố nội dung đã được tổng quát hoá

2 Phân loại bản đồ theo tỷ lệ

Phân loại bản đồ như sau:

- Bản đồ tỷ lệ lớn: gồm các bản đồ có tỷ lệ 1: 500, 1: 1000, 1: 2000, 1: 5000 - Bản đồ tỷ lệ trung bình: Gồm các bản đồ có tỷ lệ từ 1: 10.000,1: 25.000, 1: 50.000 - Bản đồ tỷ lệ nhỏ gồm các bản đồ có tỷ lệ 1: 100.000, 1: 500.000,

1: 1.000.000

Trong xây dựng công trình, ở giai đoạn khảo sát thiết kế cần các bản đồ tỷ lệ sau: - Bản đồ tỷ lệ 1: 10.000 với khoảng cao đều 12m, được dùng để chọn tuyến, chọn địa điểm xây dựng công trình Dùng trong thiết kế sươ bộ, xác định diện tích, khối lượng hồ chứa

- Bản đồ tỷ lệ 1: 5000 với khoảng cao đều 0,51m, được dùng cho mục đích lập các thiết kế quy hoạch tổng thể cho các khu xây dựng lớn và lập thiết kế sươ bộ khu vực xây dựng các công trình

- Bản đồ tỷ lệ 1: 2000 với khoảng cao đều 0,51m, được dùng để lập tổng bình đồ cho khu xây dựng và lập các bản thiết kế kỹ thuật xây dựng công trình

Bản đồ địa hình thể hiện đầy đủ các yếu tố địa hình, địa vật, cho phép ngưêi sử dụng bản đồ nghiên cứu một cách đầy đủ toàn bộ khu đất Do vậy, bản đồ địa hình không chỉ được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân mà còn được sử dụng trong đêi sống hàng ngày

3 Các nội dung cơ bản của bản đồ địa hình

Đối với bản đồ tỷ lệ lớn, các yếu tố cần thiết được biểu diễn trên bản đồ bao gồm:

Điểm khống chế trắc địa

Bao gồm các điểm khống chế trắc địa về mặt bằng và độ cao Tất cả các điểm khống

- Điểm dân cư

Phạm vi dân cư phải được biểu thị theo các ký hiệu Tương ứng, nhà trong vùng dân cư phải được biểu diễn sao cho ngưêi đọc bản đồ có thể phân biệt rõ tính chất, quy mô của từng nhà Nếu khoảng cách giữa các nhà 0,2mm trên bản đồ thì vẽ chung tưêng hoặc vẽ gộp và chỉ vẽ gộp các nhà có cùng tính chất Nếu khoảng cách giữa các nhà lớn hơn 0,2mm thì vẽ tách ra từng nhà riêng biệt

- Điểm địa vật kinh tế xã hội

Các công trình công cộng như nhà thê lớn, nhà hát, đền, chùa… phải được biểu thị tính chất kinh tế, xã hội, văn hoá của các công trình đó

- Đường giao thông và thiết bị phụ thuộc

Trên bản đồ địa hình tỷ lệ lớn phải biểu thị các cột cây số, các cột điện cao thế, hạ thế và đường dây thông tin Khi biểu thị đường có rải mặt thì cứ cách 1520mm trên bản đồ phải ghi chú tên đường, độ rộng lòng đường, mép đường…

- Thuỷ hệ và các công trình phụ thuộc

Đối với mạng lưới thuỷ hệ phải biểu thị đường bê biển, bê hồ, bê mưương…, các mép nước thì phải đo độ rộng, độ sâu, hướng dòng chảy Trên bản đồ cứ cách 15cm phải ghi chú độ cao mực nước của dòng chảy và kèm theo thêi gian xác định mực nước Sông ngòi, mưương máng có độ rộng dưới 0,5mm trên bản đồ thì vẽ một nét, từ 0,5mm trên bản đồ thì vẽ nét đôi

- Dáng đất và chất đất

Dáng đất được biểu thị trên bản đồ bằng đường bình độ kết hợp với kí hiệu và ghi chú độ cao tại các điểm đặc trưng của dáng đất như đỉnh núi, thung lũng, yên ngựa, bãi bồi của sông… Khi khoảng cao đều của đường đồng mức là 1m trở lên thì độ cao của điểm mia phải tính chính xác đến 0,01m và ghi trên bản đồ làm tròn đến 0,1m Khi khoảng cao đều có đường bình độ dưới 1m thì độ cao điểm mia được tính và ghi trên bản đồ chính xác đến 0,01m

Đối với loại đất và chất đất thì phải biểu thị trạng thái bề mặt và phân loại chất đất

- Thực vật

Khi đo vẽ rừng phải xác định loại cây, độ cao trung bình của cây, đường kính của cây… và phải điều tra biểu thị loại rừng

-Ranh giới và tưêng rào

Đường và mốc biên giới quốc gia, đường và mốc ranh giới hành chính các cấp phải được điều tra và biểu thị theo quy định của Nhà nước Đường ranh giới hành chính cấp cao được thay thế cho đường ranh giới hành chính cấp thấp và phải được khép kín

- Địa danh và các ghi chú cần thiết khác

Địa danh vùng dân cư phải được điều tra tại Uỷ ban nhân dân các địa phương Tên sông, núi, các di tích văn hoá… phải được biểu thị theo cách gọi phổ thông lâu đêi, theo cách gọi của ngưêi dân địa phương

Khi thành lập bản đồ tỷ lệ lớn cần lưu ý là các yếu tố địa vật trên thực địa đều phải được lựa chọn để biểu diễn trên bản đồ Có một số địa vật sẽ được biểu diễn theo những ký hiệu quy ước và các ký hiệu quy ước này phải rõ ràng, trực quan, được chuẩn hoá cho các loại bản đồ địa hình, giúp cho ngưêi sử dụng bản đồ hình dung ra được tình hình thực địa mà tê bản đồ biểu diễn Thông thưêng những ký hiệu này được quy định thống nhất theo các tài liệu quy định về ký hiệu bản đồ do Bộ Tài Nguyên và Môi Trường ban hành Nếu có đối tượng địa vật hoàn toàn mới xuất hiện, không biểu diễn theo tỷ lệ được mà phải biểu diễn bằng ký hiệu nhưng không có trong quyển ký hiệu bản đồ, khi đó ngưêi thành lập bản đồ có thể đặt ra ký hiệu mới và ký hiệu mới này phải được ghi chú rõ ràng

I.1.3 Ý nghĩa và các đặc trưng cơ bản của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

1 Ý nghĩa của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

Trong xây dựng công trình thì bản đồ tỷ lệ lớn đóng vai trò quan trọng Bản đồ địa hình công trình được sử dụng trong cả giai đoạn khảo sát, thiết kế xây dựng và sử dụng công trình

Trong giai đoạn khảo sát, bản đồ khảo sát được thành lập nhằm mục đích phục vụ cho công tác khảo sát, lựa chọn các phương án tối ưu của tuyến, hoặc lựa chọn khu vực xây dựng công trình Ngoài ra bản đồ khảo sát còn được sử dụng để thiết kế chi tiết những bộ phận của công trình Do vậy, thiết kế càng chi tiết, công trình càng phức tạp thì yêu cầu thành lập bản đồ tỷ lệ càng lớn

Sau khi xây dựng xong công trình thì bản đồ hoàn công được thành lập nhằm mục đích kiểm tra sự phù hợp, tính chính xác của kết quả thi công so với thiết kế

Trong giai đoạn vận hành công trình thì bản đồ kiểm kê được thành lập nhằm mục đích kiểm tra sự vận hành đúng đắn của công trình và công tác bảo dưỡng, sửa chữa công trình

2 Các đặc trưng cơ bản của bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

b Độ chi tiết của bản đồ

Độ chi tiết của bản đồ được đặc trưng bằng mức độ đồng dạng của các yếu tố biểu diễn trên bản đồ so với thực tế của chúng ở trên mặt đất, nói cách khác là mức độ khái quát của địa vật, địa hình trên bản đồ Tỷ lệ bản đồ càng lớn thì độ chi tiết càng cao Đối với bản đồ tỷ lệ lớn, sai số khái quát địa vật rõ nét không được vượt quá 0,5mm.M (M: mẫu số tỷ lệ bản đồ)

c Độ đầy đủ

Độ đầy đủ của bản đồ được đặc trưng bằng mức độ dày đặc của các đối tượng cần và có thể biểu diễn trên bản đồ Độ đầy đủ được biểu thị bằng kích thước nhỏ nhất của đối tượng và khoảng cách nhỏ nhất giữa các đối tượng ở thực địa cần phải được biểu diễn trên bản đồ

I.2 Lưới khống chế trắc địa phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình: I.2.1 Lưới khống chế mặt bằng

Lưới khống chế mặt bằng được thành lập ở khu vực thành phố, khu công nghiệp, khu năng lượng, sân bay, bến cảng, nhà máy thuỷ điện, cầu cống, đường hầm là cơ sở trắc địa phục vụ cho việc khảo sát, thiết kế và thi công xây dựng các công trình Lưới khống chế trắc địa công trình có thể được thành lập dưới dạng lưới tam giác đo góc, lưới tam giác đo cạnh, lưới đo góc- cạnh kết hợp hoặc lưới đường chuyền

Lưới khống chế trắc địa phải đảm bảo độ chính xác toạ độ và độ cao các tuyên theo yêu cầu đã đề ra trong quy phạm của nhà nước Mạng lưới khống chế trắc địa phải đủ mật độ điểm theo quy định, đủ độ vững vàng về đồ hình trong thiết kế và trình tự phát triển lưới Do vậy lưới khống chế mặt bằng cơ sở phải được xây dựng bao trùm lên toàn bộ khu đo vẽ, trên cơ sở mạng lưới này, ngưêi ta sẽ chêm dày mạng lưới để đảm bảo đủ mật độ điểm cho thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

Mật độ điểm của lưới khống chế mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình công trình tỷ lệ lớn phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ, mức độ phức tạp của địa hình và các yêu cầu nhiệm

vụ khác trong giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công và sử dụng công trình Mật độ điểm phải đủ và phân bố đều ở những nơi đo vẽ tỷ lệ lớn cần có mật độ điểm khống chế dày hơn Đối với khu vực xây dựng, mật độ điểm của lưới nhà nước không nhỏ hơn 1 điểm/5km2, sau khi tăng dày phải đạt 4 điểm/km2, với khu vực chưa xây dựng phải đạt 1 điểm/km2 Vị trí các điểm phải thuận lợi cho việc đo nối, phát triển các cấp khống chế tiếp theo cũng như việc đo vẽ chi tiết sau này

Lưới khống chế trắc địa dùng cho mục đích đo vẽ bản đồ địa hình được phát triển theo nguyên tắc thông thưêng từ hạng cao đến hạng thấp, từ toàn diện đến cục bộ, từ độ chính xác cao đến độ chính xác thấp Lưới tam giác nhà nước được phân thành các cấp hạng I, II, III, IV Lưới khống chế mặt bằng được tăng dày bằng lưới đường chuyền cấp 1, cấp 2, lưới giải tích cấp 1, cấp 2 hoặc lưới tam giác Trong thiết kế lưới cần chú ý đến khả năng sử dụng tối đa các điểm của lưới khống chế nhà nước cho công tác đo vẽ

Lưới khống chế mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu vực xây dựng công trình được thiết kế theo hướng:

- Tối ưu hoá về độ chình xác: Lưới có độ chính xác cao nhất với chi phí lao động và thêi gian cho trước

- Tối ưu hoá về giá thành: Lưới có độ chính xác cho trước với giá thành nhỏ nhất Lưới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn phải đảm bảo độ chính xác yêu cầu đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nhất

Lưới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ cho thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn có thể được thành lập theo các phương pháp như tam giác, đa giác, giao hội và phương pháp có ứng dụng công nghệ GPS

C1

1 Phương pháp lưới tam giác

a Lưới tam giác đo góc

Các điểm 1, 2, 3, …, i trên mặt đất hợp thành một chuỗi tam giác(hình I.1)

Tiến hành đo tất cả các góc trong mạng lưới tam giác và từ toạ độ điểm gốc, đo chiều dài cạnh gốc, phương vị gốc ta tính ra được toạ độ các điểm trong mạng lưới

- ưu điểm: Lưới có kết cấu đồ hình chặt chẽ khống chế toàn bộ khu đo, trong lưới có nhiều trị đo thừa nên có nhiều điều kiện để kiểm tra kết quả đo

- Nhược điểm: Công tác chọn điểm rất khó khăn vì các điểm được chọn đòi hỏi phải thông hướng nhiều nên việc bố trí mạng lưới khó khăn ở nơi có địa hình phức tạp

b Lưới tam giác đo cạnh

Trong lưới tam giác đo cạnh, tất cả các cạnh của tam giác được đo (hìnhI.2) Lưới tam giác đo cạnh thưêng có ít trị đo thừa hơn lưới tam giác đo góc, độ chính xác tính chuyền phương vị trong lưới tam giác đo cạnh kém hơn so với lưới tam giác đo góc vì các góc trong lưới được xác định gián tiếp qua các cạnh đo, do vậy lưới tam giác đo cạnh có độ tin cậy không cao Trong điều kiện kỹ thuật như nhau thì lưới tam giác đo góc vẫn có tính ưu việt hơn lưới tam giác đo cạnh

Hình 1.2

- Ưu điểm: Độ chính xác các yếu tố trong lưới tam giác đo cạnh ít phụ thuộc vào đồ hình hơn lưới tam giác đo góc Với sự phát triển của các máy đo xa điện tử thì phương pháp xây dựng lưới mặt bằng theo phương pháp lưới tam giác đo cạnh sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao

- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên không có điều kiện để kiểm tra chất lượng đo trong lưới Để có trị đo thừa và nâng cao độ chính xác của lưới tam giác đo cạnh ngưêi ta thưêng chọn lưới có đồ hình bao gồm các đa giác trung tâm hay tứ giác trắc địa hoặc lưới tam giác dày đặc với đồ hình phức tạp Như vậy thì sự thông hướng gặp rất nhiều khó khăn

A

S1

E C

S3

S2

c Lưới tam giác đo góc cạnh

Trong phương pháp này cần đo tất cả các góc và tất cả các cạnh hoặc đo tất cả các góc và một số cạnh nào đó trong lưới

- ưu điểm: Phương pháp đo góc cạnh kết hợp có kết cấu đồ hình chặt chẽ, có nhiều trị đo thừa do vậy lưới cho độ chính xác cao hơn các phương pháp đã xét trên

- Nhược điểm: Công tác bố trí lưới gặp nhiều khó khăn do phải thông hướng nhiều, cùng một lúc phải xác định cả hai đại lượng là trị đo góc và trị đo cạnh nên công tác ngoại nghiệp cũng như tính toán bình sai gặp nhiều khó khăn, phức tạp, thêi gian thi công bị kéo dài, kinh phí tốn kém

2 Phương pháp lưới đa giác

Lưới đa giác (hay còn gọi là lưới đường chuyền) có dạng như (hình I.3) Trong lưới đo tất cả các góc ngoặt  và các cạnh S

Hình 1.3

- Ưu điểm: Khi khu đo là các thành phố, thị xã, làng mạc, vùng đông dân cư, vùng đồi núi có địa hình, địa vật phức tạp, tầm thông hướng kém thì việc xây dựng cơ sở khống chế mặt bằng dưới dạng lưới đường chuyền là phương án hợp lý nhất ví tại một điểm chỉ phải thông hướng đến hai điểm liền kề khác Hiện nay, với sự phát triển của máy đo dài điện tử cho phép xác định chiều dài một cách thuận tiện và nhanh chóng với độ chính xác cao, nên phương pháp đa giác đang được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản suất

- Nhược điểm: Lưới có ít trị đo thừa nên ít có điều kiện kiểm tra ngoài thực địa, kết cấu đồ hình yếu hơn lưới tam giác

3 Phương pháp giao hội góc thuận

Giả sử ta có 2 điểm A và B đã biết toạ độ (hình I.4), để xác định điểm P bằng phương pháp giao hội góc thuận, ta đặt máy ở A và B tiến hành đo góc  , 

Toạ độ điểm P được xác định trực tiếp từ (XA, YA), (XB, YB) và  ,  theo công thức IUNG:

B

(I- 3)

4 Phương pháp xây dựng lưới trắc địa có ứng dụng công nghệ GPS

Lưới GPS là lưới trắc địa không gian trong hệ toạ độ WGS- 84 (World Geodetic System – 84)

Lưới GPS nói chung không khác nhiều so với mạng lưới trắc địa truyền thống Lưới gồm các điểm được chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên các công trình vững chắc, kiên cố Các điểm của lưới GPS được liên kết với nhau bởi các cạnh đo độc lập Nhê các cạnh đo này, toạ độ, độ cao của các điểm GPS sẽ được tính Các cạnh được đo trong các đoạn đo (gọi là các session), với thêi gian thu tín hiệu quy định đủ để đảm bảo độ chính xác cạnh đo theo yêu cầu độ chính xác của mạng lưới GPS

Độ chính xác lưới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lưới, do vậy việc chọn điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lưới trắc địa truyền thống Tuy nhiên do đặc điểm đo GPS nên khi bố trí điểm đặt máy GPS có một số yêu cầu khác so với phương pháp truyền thống Cụ thể là:

- Vị trí điểm được chọn phải cách xa các khu vực phát sóng như trạm điện, trạm phát thanh, truyền hình… để giảm các nguồn gây nhiễu tín hiệu

A

- Cần lưu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trêi thuận tiện cho việc thu tín hiệu vệ tinh Không đặt máy thu GPS dưới các dặng cây, các tán cây, dưới chân các toà nhà cao tầng … tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnh hưởng đến kết quả đo GPS Tốt nhất nen bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầu trêi không nhỏ hơn 1500 hoặc 1400 như (hình 1.5)

- Ưu điểm: Lưới được xây dựng bằng phương pháp GPS có ưu điểm là không đòi hỏi phải xây dựng tiêu mốc cao, ít phụ thuộc vào điều kiện thêi tiết, các công tác đo ngắm và tính toán có thể tự động hoá, thêi gian thi công nhanh và lưới đạt độ chính xác cao

ở nước ta đã sử dụng công nghệ GPS để thành lập hệ thống toạ độ cơ bản nhà nước phủ trùm toàn bộ lãnh thổ và lãnh hải Ngoài ra công nghệ GPS còn được áp dụng để thành lập lưới phục vụ cho công tác khảo sát thiết kế thành lập bản đồ công trình xây dựng ở khu vực có địa hình phức tạp như công trình thuỷ lợi, thuỷ điện …

- Nhược điểm: Thiết bị thu tín hiệu vệ tinh GPS khá đắt tiền nên hiệu quả kinh tế mang lại chưa cao

I.2.3 Lưới khống chế độ cao

Lưới độ cao được dùng để xác định vị trí độ cao của các điểm khống chế, là cơ sở độ cao cho việc thành lập bản đồ và bố trí công trình Tuỳ theo yêu cầu độ chính xác và tác

Máy thu GPS

- Lưới độ cao nhà nước - Lưới độ cao kỹ thuật - Lưới độ cao đo vẽ

Lưới độ cao nhà nước được phân ra làm 4 cấp hạng là I, II, III, IV Lưới độ cao hạng I, II là hệ thống độ cao thống nhất trong toàn quốc, là cơ sở cho việc nghiên cứu khoa học và phát triển các lưới độ cao hạng III, IV

Lưới độ cao hạng II được thành lập ở khu vực rộng có chu vi lớn hơn 40km, chiều dài giữa các điểm nút không lớn hơn 10km

Lưới thuỷ chuẩn hạng II được tăng dày bởi các tuyến hạng III, chiều dài giữa các tuyến hạng III được bố trí giữa các điểm hạng II không vượt quá 15km, chiều dài giữa các điểm nút không vượt quá 5km

Tuyến thuỷ chuẩn hạng IV tăng dày cho lưới hạng III, chiều dài tuyến bố trí giữa các điểm hạng II và III Chiều dài tuyến giữa các điểm nút không vượt quá 13km Các điểm hạng IV cách nhau 400500m ở khu vực xây dựng và 1km ở khu vực chưa xây dựng Các chỉ tiêu kỹ thuật của các cấp hạng thuỷ chuẩn I, II, III, IV được thể hiện trong bảng (I.1)

Sai số trung phương trên 1km đường đo - Ngẫu nhiên - Hệ thống

Sai số khép cho phép trong đường đo (L là chiều dài đường đo tính bằng km)

 (mm) 5 L(mm) 10 L(mm) 20 L

(mm) Chiều dài lớn nhất của

tuyến

- Giữa các điểm gốc - Giữa các điểm nút

40 10

15 5

4 2

Bảng I.1

Lưới độ cao kỹ thuật thưêng được bố trí dưới dạng đường đơn hoặc hệ thống có một hay nhiều điểm nút, chiều dài đường chuyền đơn phụ thuộc vào khoảng cao đều và không quá các giá trị nêu ở bảng (I.2)

Mốc độ cao kỹ thuật thưêng được bố trí trùng với mốc các điểm khống chế cơ sở mặt bằng

Lưới độ cao đo vẽ được thành lập dưới dạng đường độ cao kinh vĩ, độ cao bàn đạc Lưới độ cao kinh vĩ và độ cao bàn đạc có thể bố trí trùng với đường chuyền toàn đạc và đo đồng thêi với các đường chuyền đó

Tuỳ theo yêu cầu độ chính xác và điều kiện đo đạc mà lưới độ cao có thể được xây dựng theo phương pháp đo cao lượng giác hay đo cao hình học ở vùng đồi, núi thấp, đồng bằng lưới độ cao thưêng được xây dựng theo phương pháp đo cao hình học ở vùng núi cao hiểm trở thì lưới độ cao được xây dựng theo phương pháp đo cao lượng giác

Việc xây dựng lưới độ cao được thực hiện qua các bước sau: - Thiết kế kỹ thuật trên bản đồ

- Chọn điểm chính thức ngoài thực địa, chôn mốc độ cao - Vẽ sươ đồ lưới chính thức và tiến hành đo chênh cao - Tính toán bình sai tìm ra độ cao các điểm

Tuỳ theo cấp hạng lưới mà việc chọn điểm độ cao có những yêu cầu khác nhau Khoảng cách lớn nhất

giữa các mốc

- Khu vực xây dựng - Khu vực chưa xây dựng

2 5

0,2 0,8

0,20,5 0,52

2 1,5

1

8 6

4

16 12

8

25 16

12

đo đạc nhưng vẫn phải đảm bảo diện tích khống chế lớn, thuận lợi cho việc phát triển lưới độ cao các cấp hạng thấp hơn

Nơi đặt mốc độ cao hoặc các trạm đo cần đảm bảo vững chắc, ở nơi khô ráo, đường đo thuận tiện tránh các chướng ngại vật lớn, tránh vượt sông, thung lũng, tránh những vùng đất xốp, dễ gây sụt lở

CHƯƠNG II:NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ PHỤC VỤ ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH CÔNG TRÌNH TỈ LỆ

LỚN

II.1.Xác định số bậc phát triển lưới và mật độ điểm khống chế các cấp II.1.1 Xác định số bậc phát triển lưới

Số bậc phát triển lưới phụ thuộc vào một số yếu tố cơ bản sau:

- Diện tích của khu đo vẽ: khu đo vẽ có diện tích càng rộng thì bậc lưới càng nhiều và ngược lại

- Mức độ đã xây dựng trên khu đo: Trường hợp khu xây dựng hoàn toàn mới cần lập lưới với qui mô đầy đủ từ lưới bậc cao đến lưới bậc thấp Còn trong trường hợp tái thiết hoặc mở rộng qui mô xây dựng công trình đã có thì việc lập lưới có thể được tiến hành dựa trên cơ sở trắc địa hiện có ( đã được lập trong giai đoạn trước đây ) bằng cách phát triển các lưới tăng dày theo nguyên tắc chêm lưới hoặc chêm điểm

- Điều kiện địa hình địa vật và mức độ thực phủ của khu đo: có nhiều lưới tăng dày nếu mức độ thông thoáng thấp

- Tỷ lệ đo vẽ và yêu cầu độ chính xác của bản đồ cần thành lập - Điều kiện trang thiết bị đo đạc hiện có của đơn vị

Nguyên tắc chung của việc thiết kế lưới là càng ít bậc càng tốt, nhằm giảm chi phí xây dựng lưới và hạn chế mức độ ảnh hưởng sai số số liệu gốc của các lưới bậc cao đến độ chính xác vị trí điểm của cấp khống chế bậc cuối cùng

Nhìn chung chỉ tiêu cơ bản nhất để xác định số bậc phát triển lưới là diện tích của khu đo vẽ và có thể chia ra các trường hợp sau:

+ Khu đo vẽ có diện tích lớn (F > 25 km2): lập ba bậc lưới (Lưới khống chế cơ sở, lưới khống chế tăng dày và lưới khống chế đo vẽ)

+ Khu vực có diện tích trung bình (F = 2,5  25 km2) lập hai bậc lưới ( Lưới khống chế cơ sở và lưới khống chế đo vẽ ) Nhưng nếu khu đo vẽ có địa hình địa vật phức tạp thì nên lập ba bậc lưới

+ Khu vực có diện tích nhỏ (F < 2,5 km2): thành lập một bậc lưới khống chế là lưới khống chế đo vẽ

+ Với khu đo có diện tích rất lớn (F ≥ 100 km2): cần lập 4 bậc lưới khống chế (lưới khống chế cơ sở, lưới khống chế tăng dày bậc 1, lưới khống chế tăng dày bậc 2 và lưới khống chế đo vẽ )

Trên đây là những yêu cầu về số lượng tối thiểu các điểm của lưới khống chế cấp hạng nhà nước (từ hạng I IV) Trong việc đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn, đặc biệt đối với các khu đo rộng lớn thì ngoài các điểm cần có của lưới cấp hạng nhà nước cần phải có một số lượng lớn các điểm của lưới khống chế tăng dày và lưới khống chế đo vẽ Trong thực tế sản xuất, số lượng điểm cần có của mỗi bậc khống chế sẽ được tính toán dựa trên cơ sở diện tích khu đo và diện tích khống chế tuỳ theo cấp hạng của mỗi điểm khống chế trắc địa mặt bằng theo tính toán như sau:

1.Công thức xác định diện tích khống chế của một điểm lưới khống chế

Để đo vẽ bản đồ địa hình thì mật độ điểm trắc địa mặt bằng phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Phụ thuộc vào tỷ lệ đo vẽ bản đồ Tỷ lệ đo vẽ bản đồ càng lớn thì càng đòi hỏi phải có nhiều điểm khống chế trên một đơn vị diện tích

- Phụ thuộc vào phương pháp đo vẽ bản đồ Trước đây khi đo vẽ theo phương pháp bàn đạc thì số điểm khống chế là ba điểm trên mặt bản vẽ Nếu đo theo phương pháp toàn đạc, đo vẽ ảnh phối hợp và đo vẽ ảnh lập thể thì số lượng điểm khống chế giảm dần

Trong nhiều trường hợp, lưới khống chế trắc địa ngoài mục đích được thành lập để đo vẽ bản đồ thì còn có thể được dùng để chuyển các thiết kế công trình ra thực địa, trong trường hợp đó thì mật độ điểm khống chế còn phụ thuộc vào các yêu cầu độ chính xác bố trí điểm công trình Nếu yêu cầu sai số bố trí điểm càng cao thì mật độ điểm khống chế càng dày và ngược lại

- Phụ thuộc vào đặc điểm địa hình, địa vật của khu vực đo vẽ - Phụ thuộc vào phương pháp xây dựng lưới khống chế

Do lưới khống chế được lập để phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình cho nên các điểm của lưới khống chế trắc địa mặt bằng chính là các điểm đặt máy để đo vẽ chi tiết địa hình, địa

vật Do vậy để tính tổng số điểm khống chế cần có trên khu vực, ta cần xét từ bậc khống chế cuối cùng là cấp khống chế đo vẽ

Hình 2.1

Gọi A và B là hai điểm đầu một cạnh của lưới khống chế đo vẽ, AB = S

Nếu coi diện tích khống chế của điểm A được giới hạn bởi đường tròn có bán kính 2

R   thì giữa phạm vi khống chế của điểm A với các điểm khống chế lân cận sẽ còn có khoảng trống như phần kẻ dọc (Hình 2.1) Do vậy để có thể khống chế kín 100% diện tích đo vẽ thì chiều dài các cạnh sẽ phải là d = AK và diện tích khống chế thực của một điểm sẽ là diện tích của một hình lục giác đều có cạnh là d = AK Như vậy diện tích khống chế của một điểm sẽ được tính như sau:

Xét tam giác đều AIK có chiều dài cạnh tam giác d = AK, do đó chiều cao của tam giác là

AH ( II- 8 ) Mặt khác:

AH  ( II - 9 ) Từ ( II - 8 ) và ( II - 9 ) ta có:



Suy ra chiều dài cạnh

AK ( II - 10 )

Từ ( II - 10 ) ta viết được công thức tính diện tích khống chế của một điểm lưới khống chế đo vẽ là:

Như vậy khi biết trước được chiều dài trung bình cạnh của lưới khống chế ta sẽ tính được diện tích khống chế của một điểm

2 Tính số điểm cần thiết của các bậc khống chế

Nếu gọi diện tích của khu đo vẽ là F và diện tích khống chế của một điểm là P thì tổng số điểm khống chế cần thiết trên khu đo sẽ là:

N   (II - 12)

Trong đó S là chiều dài cạnh trung bình của cấp lưới khống chế cuối cùng

Khi lưới khống chế mặt bằng được thành lập với n bậc, gọi số điểm khống chế Tương ứng với mỗi cấp khống chế là N1, N2 Nn thì ta có:

N = N1 + N2 + + Nn ( II -13 )

Với mỗi cấp khống chế, chiều dài trung bình của các cạnh là khác nhau Gọi chiều dài cạnh Tương ứng với mỗi cấp khống chế là S1, S2, , Sn thì trình tự tính toán cụ thể số điểm của từng bậc sẽ được thực hiện từ việc tính số điểm của cấp khống chế trên cùng ( N1) và kết thúc ở việc tính số điểm của cấp khống chế cuối cùng là cấp khống chế đo vẽ ( Nn) Cụ thể như sau:

- Tính số lượng điểm của bậc khống chế đầu tiên: Nếu gọi chiều dài cạnh trung bình của cấp hạng lưới khống chế đầu tiên là S1 thì số lượng điểm của lưới khống chế đầu tiên sẽ được tính theo công thức:

N (II - 14)

Thông thưêng lưới khống chế bậc đầu tiên được phát triển dựa trên một số lượng nhất định điểm lưới cơ sở hạng cao hiện có trên khu vực ( kí hiệu là Ngốc ) cho nên giá trị N1 tính được bao gồm cả số lượng điểm gốc nói trên Do vậy trong trường hợp này, số lượng thực tế các điểm cần lập mới của lưới khống chế bậc đầu tiên sẽ là:

N1 = N1 - Ngốc (II - 15 )

Trong đó N1 là tổng số điểm của cấp khống chế đầu tiên và cấp khống chế bậc cao hơn nó

- Đối với lưới khống chế bậc thứ hai ta cũng tính theo công thức Tương tự:

N ( II - 16 ) N2 = N2 - N1 ( II - 17 ) - Đối với lưới khống chế đo vẽ cuối cùng là:

Nn = N - ( N1 + N2 + + Nn-1 ) ( II - 18 )

Trong việc tính mật độ điểm các cấp khống chế theo các công thức như đã nêu trên, chiều dài trung bình các cạnh của bậc lưới khống chế có thể được lấy theo giá trị chiều dài Tương ứng với từng cấp hạng lưới đã được cho trong các qui phạm hiện hành Tuy nhiên điều cần lưu ý là các giá trị chiều dài cạnh Tương ứng với mỗi cấp hạng lưới đã cho trong qui phạm là được ấn định dựa trên cơ sở các máy móc và dụng cụ đo đạc truyền thống trước đây, khi mà việc đo vẽ chi tiết cũng như việc đo chiều dài cạnh lưới khống chế chủ yếu được thực hiện bằng máy kinh vĩ và các máy đo dài quang học thông thưêng nên độ chính xác và diện tích khống chế của mỗi điểm bị hạn chế Thực tế hiện nay công nghệ đo đạc phát triển cao, các máy toàn đạc điện tử với độ chính xác đo dài được phát triển rộng rãi và phổ biến ở tất cả các đơn vị sản xuất trắc địa Vì vậy có thể nhận thấy rằng các giá trị chiều dài cạnh của các bậc lưới như đã cho trong các qui phạm là hoàn toàn có thể nới rộng thêm một cách hợp lý, để tăng năng suất lao động giảm giá thành chi phí mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết Đây là vấn đề cần được tính đến khi lập lưới khống chế trắc địa và thiết kế các công trình

II.2 Độ chính xác của lưới khống chế mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ lớn

II.2.1 Tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác lưới khống chế trắc địa mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ giai đoạn khảo sát thiết kế

Cơ sở trắc địa để đo vẽ bản đồ giai đoạn khảo sát thiết kế đó là lưới nhà nước các cấp hạng, lưới tăng dày và lưới đo vẽ Về độ chính xác, lưới trắc địa phải được thiết kế đảm bảo cho công tác tăng dày nhằm thoả mãn yêu cầu đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn nhất và các yêu cầu của công tác bố trí công trình

Lưới khống chế mặt bằng được thành lập phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình giai đoạn này thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của lưới là " Sai số trung phương vị trí điểm

của cấp khống chế cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở” hay còn gọi là " Sai số tuyệt đối vị trí điểm "

Trong qui phạm qui định: Sai số vị trí điểm của lưới khống chế đo vẽ so với điểm của khống chế cơ sở không vượt quá 0,2  0,3.Mbđ trên bản đồ, trong đó Mbđ là mẫu số tỷ lệ bản đồ

II.2.2 Ước tính độ chính xác đặc trưng lưới khống chế mặt bằng

II.2.2.1 Mục đích

- Thông qua độ chính xác của lưới ( Sai số tuyệt đối vị trí điểm ) phân định cấp hạng lưới

- Xác định ra yêu cầu độ chính xác đo đạc để đáp ứng các yêu cầu độ chính xác đó

II2.2.2 Ước tính độ chính xác đặc trưng của các bậc khống chế

Như ta đã biết, sai số của lưới khống chế bậc cao sẽ là số hiệu gốc của lưới khống chế bận thấp hơn Để giảm sự biến dạng của hệ thống khống chế thì yêu cầu đặt ra là sai số

của lưới khống chế bậc cao phải nhỏ hơn sai số đo của lưới bạc thấp K lần, nghĩa là:

g  (II- 1) Như vậy sai số tổng hợp mo của lưới khống chế bậc thấp đang xét sẽ là: mo = mg + mđo2 (II- 2)

Hoặc: mo = mđo

1 ( II- 3 )

Suy ra:

Khi:

Trong thực tế thiết kế hệ thống khống chế thưêng lấy K = 2

Đối với hệ thống khống chế gồm n bậc thì sai số tổng hợp của bậc thứ n sẽ là: mon2 = m1 + m2 + + mn ( II- 5 )

Nếu hệ số suy giảm độ chính xác là như nhau ở tất cả các bậc khống chế thì ta có thể viết quan hệ dưới dạng:

m  ( II- 6 ) Hoặc

II.3 Một số phương pháp ước tính độ chính xác thiết kế lưới mặt bằng

II.3.1 Mục đích và nguyên tắc chung của việc ước tính độ chính xác bản thiết kế lưới

Trong quy trình thành lập một mạng lưới trắc địa, việc ước tính độ chính xác của lưới là một khâu rất quan trọng Nó xác định xem sai số trung phương của các yếu tố quan trọng của lưới sẽ xây dựng như sai số vị trí điểm, sai số chiều dài cạnh, sai số phương vị cạnh … có đạt yêu cầu quy định hay không Ngược lại, với một yêu cầu đã định trước về độ chính xác các yếu tố của lưới, ta phải xác định một phương án kỹ thuật phù hợp và loại bỏ những phương án không đạt độ chính xác yêu cầu hoặc đạt quá mức cần thiết gây lãng phí Như vậy, việc ước tính độ chính xác lưới thiết kế vừa mang mục đích kỹ thuật, vừa mang mục đích kinh tế Do đó việc ước tính độ chính xác chính là giải bài toán tối ưu hoá Công tác ước tính độ chính xác được dựa trên nguyên tắc chung của nguyên lý số bình phương nhỏ nhất của lý thuyết sai số Xuất phát từ công thức:

m  1 (II- 19)Trong đó:

mF- là sai số trung phương của hàm các trị đo cần đánh giá độ chính xác

- là sai số trung phương trọng số đơn vị

- là trọng số đảo của hàm các trị đo cần đánh giá độ chính xác

Từ công thức (II- 19) ta thấy có hai bài toán ước tính độ chính xác của lưới thiết kế như sau:

+ Trường hợp 1: Cho biết , 1/PF xác định mF

Trong trường hợp này có nghĩa là: biết sươ đồ lưới thiết kế và sai số dự kiến đo đạc các yếu tố trong lưới, cần tính sai số trung phương hàm các đại lượng đo trong lưới

+ Trường hợp 2: Cho biết mF, 1/PF xác định 

Trong trường hợp này có nghĩa là: Cho biết sươ đồ lưới thiết kế và độ chính xác của hàm các đại lượng đo, cần xác định sai số trung phương các trị đo trong lưới

Có hai phương pháp ước tính độ chính xác của lưới thiết kế: phương pháp gần đúng (áp dụng công thức có sẵn) và phương pháp chặt chẽ Ta có thể lựa chọn phương pháp ước tính độ chính xác Nếu lưới đơn giản thì dùng các công thức gần đúng Nếu mạng lưới lớn và phức tạp thì ước tính chặt chẽ, sử dụng máy tính và các CHƯƠNG trình có sẵn Hiện nay phương pháp gần đúng ít được sử dụng nên ta chỉ nghiên cứu phương pháp chặt chẽ

II.3.2 ước tính độ chính xác thiết kế lưới theo phương pháp chặt chẽ

Phương pháp ước tính độ chính xác lưới mặt bằng dựa trên cơ sở bài toán bình sai gián tiếp hoặc bình sai điều kiện Ngày nay, với sự phát triển của các loại máy tính điện tử nên phương pháp ước tính độ chinh xác dựa trên cơ sở bài toán bình sai gián tiếp được sử dụng rộng rãi vì dễ lập trình trên máy vi tính, có thể giải quyết được khối lượng tính toán lớn một cách nhanh chóng và chính xác Vì vậy trong phần nay tôi chỉ nghiên cứu phương pháp ước tính độ chính xác trên cơ sở bài toán bình sai gián tiếp

Quá trình ước tính độ chính xác của lưới thiết kế theo phương pháp chặt chẽ dựa trên cơ sở của bài toán bình sai gián tiếp được thực hiện theo trình tự sau:

* Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh cho các trị đo

Số lượng phương trình số hiệu chỉnh đúng bằng số lượng các trị đo

- Phương trình số hiệu chỉnh trị đo góc:

Hình 2.2

ji

vβ (akjaki)dxk (bkjbki)dyk akjdxjbkjdyjakidxi bkidyi lβ (II-20) - Phương trình số hiệu chỉnh trị cạnh:

a  ; '2ki'kiki

SΔX''b 

'2kj'kjkj

SΔX''b 

Chú ý: trong tất cả các phương trình số hiệu chỉnh nếu xuất hiện các điểm gốc trong phương trình thì các ẩn số là số gia toạ độ của chúng được coi là không có sai số, tức là dx, dy bằng 0

Sau khi viết các phương trình số hiệu chỉnh thì hệ phương trình số hiệu chỉnh được viết dưới dạng ma trận:

Trong đó: A- là ma trận hệ số X- là vectươ ẩn số L- Vectươ số hạng tự do V- Vectươ số hiệu chỉnh

+ Trọng số cho trị đo góc:

mCP 

+ Trọng số cho trị đo góc phương vị:

mCP 

+ Trọng số cho trị đo cạnh:

mCP 

Khi ước tính, các số hạng tự do trong các phương trình trên là không tính được do chưa có trị đo, trong quá trình ước tính cũng không cần sử dụng tới chúng

P1 P25

Pn 0

0

Tính nghịch đảo ma trận hệ số phương trình chuẩn N, ta được ma trận trọng số đảo Q:

Q = N-1 = (AT.P.A)-1 =

m  1 (II- 31) * Đánh giá độ chính xác

- Sai số trung phương vị trí điểm:

2Y2X

M Trong đó: QXiXi,

S(cosαsinα cosα sinα)F

ki (II- 33) (II- 32)

Tính trọng số đảo chiều dài cạnh Ski theo công thức: TS

SqFF P

 (II- 34) trong đó

q - là ma trận con (44) chứa các hệ số trọng số Qij của các ẩn số điểm k, i trong ma trận Q = (AT.P.A)-1

Khi đó sai số trung phương chiều dài cạnh được tính theo công thức:

k i

S  (II- 35) - Tính sai số trung phương hàm phương vị:

Vectươ hệ số hàm trọng số phương vị sẽ là:

)bab a(

Fα ki ki ki ki

ki (II- 36) Tính trọng số đảo của hàm phương vị:

2222,

 (II- 38)

II.5 Ước tính độ chính xác lưới khống chế độ cao

Phương pháp ước tính độ chính xác thiết kế lưới khống chế độ cao TĐCT dựa trên cơ sở bài toán bình sai gián tiếp hoặc bình sai điều kiện Do sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại nên phương pháp ước tính độ chính xác lưới dựa trên cơ sở bài toán bình sai gián tiếp được sử dụng phổ biến hơn so với bài toán bình sai điều kiện

Sau đây là quy trình ước tính độ chính xác lưới khống chế độ cao theo phương pháp bình sai gián tiếp

* Bước1: Chọn ẩn số, ẩn số được chọn có thể là chênh cao của các tuyến đo hoặc là độ cao của các điểm cần xác định độ cao

Đối với lưới đo lún thì ẩn số được chọn là độ cao của các điểm nút, việc chọn ẩn số phải đủ và độc lập tuyến tính

* Bước 2: Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh

- Xác định số phương trình số hiệu chỉnh, số lượng phương trình số hiệu chỉnh chính bằng số trị đo (tức là có bao nhiêu chênh cao giữa các điểm thì có bấy nhiêu phương trình số hiệu chỉnh)

- Nếu lưới có K điểm nút (K ẩn) thì dạng tổng quát của phương trình số hiệu chỉnh cho các trị đo (các chênh cao) sẽ là:

v    (II- 41)Trong đó: ai = +1 (ứng với điểm sau)

ai = -1 (ứng với điểm trước)

ai = 0 (ứng với các điểm không có trong tuyến đo)

Vì mỗi tuyến đo liên quan đến điểm nút thì chỉ có 2 ẩn số liên quan tới 2 điểm nút ở đầu và cuối mỗi tuyến đo, do vậy sẽ chỉ có 1 hoặc 2 hệ phương trình có X là khác 0, các hệ số còn lại sẽ bằng 0

li = (Hicuối – Hiđầu) - hi (II- 42)

Trong đó: Hicuối ,Hiđầu , hi Tương ứng là độ cao gần đúng của điểm cuối, điểm đầu và chênh cao đo của tuyến thứ i

- Độ cao gần đúng ở đây được xác định bằng cách lấy độ cao gốc cộng với các chênh cao đo được

- Dạng ma trận của hệ phương trình số hiệu chỉnh là:

A.X + L = 0 (II- 43)

(a=-1) i

jHj

Hi

hij

Trong đó:

 ;

* Bước 3: Lập hệ phương trình chuẩn: Dạng tổng quát:

ATPA.X + ATPL = 0 (II- 44) Trong đó: P là ma trận trọng số

* Bước 4: Nghịch đảo ma trận hệ số phương trình chuẩn để tính các hệ số trọng số Qii

Dạng tổng quát:

Q = (AT.P.A)-1 =

 (II- 46) Trong đó: n- là số tuyến đo



CHƯƠNG III:THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG VÀ ĐỘ CAO PHỤC VỤ ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỈ LỆ 1: 1000 KHU VỰC LONG HƯNG 2 LAI VUNG, LẤP VÒ, TỈNH ĐỒNG THÁP

III.1 Lựa chọn số bậc phát triển lưới và phương án thiết kế lưới

Tổng diện tích khu đo vẽ là 2.507183 km2, địa hình Tương đối bằng phẳng Nên khu đo được thiết kế thành 2 bậc lưới là lưới cở sở 1 và lưới cơ sở 2

Trên khu đo vẽ đã có 3 điểm địa chính cơ sở Dựa vào các trang thiết bị hiện có của đơn vị sản suất và phương pháp thành lập bản đồ bằng đo vẽ trực tiếp thực địa, chúng tôi đưa ra phương án thiết kế lưới như sau:

III.2 Tính số lượng điểm khống chế các cấp:

Gọi điểm địa chính cở sở trên khu đo là N1=1 điểm Gọi số điểm cần thành lập của lưới cơ sở cấp 1 là N2, chiều dài trung bình cạnh của luới cơ ở cấp 1 là S2 = 1km; Số điểm cần thành lập của lưới cơ sở cấp 2 là N3, chiều dài trung bình cạnh của lưới cơ sở cấp 2 là S3 = 0,3km; Tổng số điểm trên khu đo vẽ là N

- Tổng số điểm cần có trên khu đo vẽ là:

+Điểm gốc địa chính cơ sở có trong khu đo là: 1 điểm

+ Số điểm mới cần thành lập của lưới cở sở cấp 1 là 3 điểm

+ Số điểm mới cần thành lập của lứoi đo vẽ cấp 1 là 28 điểm

Tọa độ các điểm trên lưới khống chế: