Thành lập lưới khống chế thi công bằng công nghệ GPS

Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang Mục lục Mở đầu Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS 1.1 Cấu trúc hệ thống GPS - 1.2 Các đại lượng đo GPS 1.3 Các phương pháp định vị GPS - 11 1.4 Những nguồn sai số đo GPS - 18 1.5 Các ứng dụng công nghệ GPS 22 Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA THI CÔNG CÔNG TRÌNH - 24 2.1 Mục đích, đặc điểm độ xác lưới khống chế trắc địa thi công công trình 24 2.2 Phương pháp ước tính độ xác lưới trắc địa công trình 26 2.3 Các phương pháp thành lập lưới khống chế mặt trắc địa công trình - 31 2.4 Lựa chọn hệ toạ độ, mặt chiếu cho lưới trắc địa công trình 34 2.5 Một số dạng lưới đặc trưng - 37 Chƣơng 3: THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ GPS 41 3.1 Đặc điểm thành lập công nghệ GPS - 41 3.2 Thiết kế kỹ thuật lưới GPS 42 3.3 Nội dung thành lập lưới khống chế thi công công nghệ GPS 45 3.4 Tính toán thực nghiệm - 61 Tài liệu tham khảo 86 SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa hoc kỹ thuật đặc biệt đời hệ thống định vị toàn cầu Global Positioning System có tên viêt tắt GPS Hệ thống mang lại diện mạo cho ngành trắc địa Hệ thống GPS xây dựng năm 1973 Trước năm 1980 dùng cho mục đích quân Mỹ Từ năm 1980, phủ Mỹ cho phép sử dụng hệ thống vào mục đích dân Và đến GPS sử dụng rộng rãi vào nhiều lĩnh vực khác có trắc địa Sử dụng GPS trắc địa có ưu điểm hẳn với công nghệ đo đạc truyền thống Đó khả đo nhanh, độ xác cao đo điều kiện thời tiết, thời điểm phạm vi toàn cầu Đối với Việt Nam, công nghệ GPS có mặt từ năm 90 kỉ trước, chủ yếu phục vụ xây dựng mạng lưới quốc gia lưới cạnh dài phục vụ đo vẽ đồ, đo nối toạ độ từ đất liền đến đảo xa, lưới địa sở Trong năm gần đây, công nghệ GPS bắt đầu nghiên cứu ứng dụng số lĩnh vực trắc địa công trình Để thấy rõ ưu vượt trội GPS so với công nghệ truyền thống làm đồ án tốt nghiệp với đề tài sau : “ Thành lập lưới khống chế thi công công nghệ GPS ” Nội dung đồ án gồm ba chương : Chương : Khái quát hệ thống định vị toàn cầu GPS Chương : Tổng quan lưới khống chế trắc địa công trình Chương 3: Ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới khống chế thi công Trong trình làm đồ án, nhận hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo TS NGUYỄN QUANG PHÚC thầy cô Khoa trắc SV: Đỗ Hữu Hùng Lớp : Trắc địa C_K50 Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp địa Trường Đại học Mỏ - Địa chất, bạn giúp hoàn thành tốt đồ án Với thời gian trình độ có hạn nên đồ án không tránh khỏi hạn chế nội dung hình thức Em mong bảo góp ý quý thầy cô bạn để đồ án hoàn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, tháng 06 năm 2010 Sinh viên thực Đỗ Hữu Hùng SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Chƣơng KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS 1.1 CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS Từ năm 1973 hệ thống bắt đầu xây dựng đến năm 1978 vệ tinh đưa lên quỹ đạo Năm 1993 phóng đủ 24 vệ tinh mặt phẳng quỹ đạo thiết kế Hệ thống định vị toàn cầu GPS có cấu tạo gồm ba phận (gọi ba đoạn) : Đoạn không gian, đoạn điều khiển đoạn sử dụng 1.1.1 Đoạn không gian (Space Segment) Đoạn không gian bao gồm vệ tinh ( theo thiết kế 24 vệ tinh, có tới 32 vệ tinh) chuyển động mặt phẳng quỹ đạo, phóng lên độ cao khoảng 20200 Km Quỹ đạo vệ tinh gần tròn, với chu kì chuyển động quanh trái đất 718 phút (gần 12 giờ) Các mặt phẳng quỹ đạo nghiêng với mặt phẳng xích đạo trái đất 550 Với cách thiết kế vị trí trái đất, vào thời điểm quan sát vệ tinh, điều kiện tối thiểu để định vị SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1 Vệ tinh GPS Hình 1.2 Cấu tạo đoạn không gian Các vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1600Kg phóng 800Kg bay quỹ đạo Tuổi thọ vệ tinh theo thiết kế 7,5 năm Năng lượng cung cấp cho vệ tinh hoạt động pin mặt trời gắn cánh vệ tinh Mỗi vệ tinh trang bị đồng hồ nguyên tử đo thời gian với độ xác 10-12 giây Vệ tinh tạo tần số dao động chuẩn f0 =10.23 MHz Từ tần số chuẩn này, vệ tinh tạo tần số sóng tải L1 có tần số f1 =154f0 = 1575.42 MHz ứng với bước sóng 1 =19.032cm, L2 có tần số f2= 120f0 =1227.60MHz tương ứng với bước sóng  = 24.42cm SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Các sóng tải L1 L2 thuộc dải sóng cực ngắn với tần số lớn làm nhiệm vụ vận tải tín hiệu vệ tinh có tác dụng làm giảm ảnh hưởng tầng điện ly ảnh hưởng tầng điện ly tỉ lệ nghịch với bình phương tần số tín hiệu Để thực mục đích khác nhau, sóng tải lại điều biến mã (code) khác : C/A code, P code hay Y code C/A code mã thô / thâu tóm (Coarse/ Acsquisition), tạo chuỗi chữ số xếp theo quy luật tựa ngẫu nhiên (giống ngẫu nhiên mà ngẫu nhiên mà người xếp) với tần số 1/10 tần số chuẩn (1.023 MHz) lặp lại sau miligiây Mỗi vệ tinh gán mã C/A riêng biệt C/A code điều biến sóng tải L1 dùng cho mục đích dân P-code mã xác (Precise) Mã tạo chuỗi chữ số xếp theo quy luật tựa ngẫu nhiên với tần số tần số chuẩn (10.23 MHz) Mã có chu kì 267 ngày Người ta chia mã thành đoạn, đoạn dài ngày gán cho vệ tinh đoạn, sau tuần lại đổi lại Bằng cách P-code khó bị giả mã không phép Mỹ P-code điều biến sóng tải L1 L2 dùng cho mục đích quân Mỹ Y-code mã bí mật, điều kiện cần thiết phủ lên P-code làm cho P-code khó giải mã Ngoài ra, vệ tinh trao đổi thông tin với trạm điều khiển qua tần số 1783.74 MHz 227.50 MHz để truyền thông tin đạo hàng nhận lệnh điều khiển từ trạm điều khiển 1.1.2 Đoạn điều khiển (Control Segment): Đoạn điều khiển gồm trạm trung tâm đặt quân Mỹ Colorado Spring trạm theo dõi đặt Hawaii (Thái Bình Dương), Ascension Island (Đại Tây Dương ), Diego Garcia (ấn Độ Dương) SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Kwajalein (Tây Thái Bình Dương) Các trạm tạo thành vành đai bao quanh trái đất Nhiệm vụ đoạn điều khiển điều khiển toàn hoạt động vệ tinh Các trạm quan sát vệ tinh, đo đạc số liệu cần thiết : khoảng cách đến vệ tinh, yếu tố khí tượng, yếu tố nhiễu Các số liệu truyền trạm trung tâm Trạm trung tâm xử lý tính lịch vệ tinh, số hiệu chinh đồng hồ vệ tinh Từ đây, số liệu truyền ngược lại trạm theo dõi, từ trạm theo dõi phát lên vệ tinh với lệnh điều khiển Như thông tin đạo hàng thường xuyên xác hóa ( GPS lần / ngày) truyền đến người dùng thông qua sóng tải L1 L2 Monitor and Control Control Segment Colorado Springs Kwajalein Ascension Islands Hawaii Diego Garcia Master Control Station Monitor Station Ground Antenna Hình 1.3 Sơ đồ bố trí trạm điều khiển 1.1.3 Đoạn sử dụng (User Segment) SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Đoạn sử dụng bao gồm tất máy móc, thiết bị để thu tín hiệu vệ tinh GPS phục vụ cho mục đích yêu cầu khác người sử dụng dẫn đường biển, bầu trời, đất liền cho công tác Trắc địa Máy thu GPS phần cứng quan trọng đoạn sử dụng Nhờ tiến khoa học kỹ thuật mà máy GPS ngày hoàn thiện Cùng với loại máy thu người ta sản xuất phần mềm phục vụ xử lý thông tin mà máy thu nhận từ vệ tinh Hình 1.4 Quan hệ đoạn hệ thống GPS 1.2 CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐO GPS Việc định vị công nghệ GPS dựa sở sử dụng hai đại lượng đo khoảng cách giả theo mã (C/A code P-code) pha sóng tải (L1 L2) 1.2.1 Đo khoảng cách giả theo mã (C/A code P- code) C/A code P- code mã tựa ngẫu nhiên phát từ vệ tinh với sóng tải, máy thu GPS tạo mã tựa ngẫu nhiên Bằng cách so sánh mã thu từ vệ tinh mã máy thu tạo xác định khoảng thời gian lan truyền tín hiệu từ vệ tinh đến máy thu từ tính khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp 1 0001 1 00 10 11 00 Mã vệ tinh tạo 1 0001 1 00 10 11 00 Mã máy thu thu 1 0001 1 00 10 11 00 t Mã máy thu tạo t Hình 1.5 Xác định hiệu số thời điểm Khi đó, khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu xác định theo công thức : R = C t Trong : (1.1) R - khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu C - vận tốc truyền tín hiệu t - thời gian truyền tín hiệu Do đồng hồ máy thu đồng hồ thạch anh có độ xác 10-4 nên gây sai số đồng hồ máy thu dT Đồng hồ vệ tinh có sai số dt, sinh sai số không đồng đồng hồ vệ tinh đồng hồ máy thu  t Khi khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu tính theo công thức : R =  + C  t =  + C ( dt - dT ) (1.2) Trong :  khoảng cách hình học ( khoảng cách thực ) từ vệ tinh đến máy thu Tín hiệu truyền từ vệ tinh đến máy thu qua tầng điên li tầng đối lưu làm cho tốc độ truyền tín hiệu bị thay đổi gây sai số khoảng cách Khi khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu tính theo công thức : R =  + C ( dt - dT ) + dion + dTrop Trong : SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 (1.3) dion - sai số tầng điên li (ion) Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp dTrop- sai số tầng đối lưu (Trop) Do khoảng cách đo từ vệ tinh đến máy thu có chứa sai số (sai số đồng hồ vệ tinh, đồng hồ máy thu, tầng điện li, tầng đối lưu) nên gọi khoảng cách có lệch hay gọi khoảng cách giả Sai số đồng hồ vệ tinh thường nhỏ thường xuyên đoạn điều khiển hiệu chỉnh (3lần/ ngày), sai số tầng điện li tầng đối lưu làm giảm cách dùng mô hình cải Do đó, trường hợp yêu cầu độ xác không cao công thức biểu diễn khoảng cách giả viết sau : R =  - C dT (1.4) 1.2.2 Đo khoảng cách giả theo pha sóng tải Các sóng tải L1 , L2 sử dụng cho việc định vị với độ xác cao Với mục đích người ta tiến hành đo hiệu số pha sóng tải máy thu nhận từ vệ tinh pha tín hiệu máy thu tạo Gọi  (t) pha phát từ vệ tinh thời điểm t ,  (T) pha truyền đến máy thu thời điểm T Hiệu pha xác định theo công thức :  (T-t) =  (t) -  (T) (1.5) T-t khoảng thời gian lan truyền tín hiệu từ vệ tinh đến máy thu Ta lập phương trình thời gian sau : T - t = dt - dT + (  - dion + dTrop ) C (1.6) Lại có quan hệ hiệu pha tần số  (T-t) = -f ( T- t) (1.7) Từ (1.5) (1.6) ta có :  = [ f  + f.(dt - dT) - f (-dion +dTrop )] C C (1.8) Đây phương trình trị đo pha sóng tải, dấu trừ thể chậm pha SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 10 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Chọn Build Network from Trimble Directory, sau chọn Clear Current Network Hình 3.20 Edit Single Vector – Input a new Local Position Trở lại menu chính, chọn Edit Network Sau chọn Edit Single Vector ấn Enter để xácnhận chọn tất cạnh Dùng phím PageUP, PageDown để xem vetor Để ý phần From Station dừng lại Vector có điểm khởi đầu điểm gốc Nhập tọa độ B, L H (trắc địa) VN-2000 cho điểmvà click Enter để xác nhận Hình 3.21 Edit Single Vector – Input a new Local Position + Bình sai chặt chẽ lưới với tọa độ, độ cao gốc : Từ menu chọn Netwok Adjusment Module Xác nhận “Y” để lưu lại mô hình lưới xây dựng Với Current Adjustment Network, chuyển thành “do not load” Với GPS Network, chuyển thành “load” SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 77 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Hình 3.22 Load Network Adjustment Module Từ menu Network Adjustement Module, chọn Datum Definition (định nghĩa datum nhập datum) Chọn Change Datum chọn VN-2000 Hình 3.23 Datum Definition Hình 2.24 Chọn Datum Chú ý: chưa có hệ tọa độ (Datum) yêu cầu người tính vào module Add New Datum để khai báo datum mới, nhập trực tiếp vào file DATUMS.DEF GPSURVEY\DATA (nhập thông số Ellipsoid: bán trục lớn, bán trục nhỏ, tỷ lệ nghịch hệ số dẹt) Từ menu Adjustment, chọn Change Coordinate System (để nhập tham số xác định múi chiếu) Nếu bình sai ellipsoid, người tính nhập bước Nếu chưa có khai báo cũ múi chiếu dùng, chọn User-Defined Transverse Mercrator Khai báo xong, click Enter để SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 78 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp hoàn tất xác nhận “Y” để ghi lại Còn có chọn UserDefined Projection Library\Load Projection để chọn lại Hình 3.25 User-Defined Transverse Mercrator Từ menu chính, chọn Adjustment Menu Hình 3.26 Adjustment Menu Chọn Coordinate Fix Status, ấn Enter để chọn thêm lần Enter để vào cửa sổFix Status Ta chọn điểm 814426 để Fix tọa độ độ cao, chọn Adjust Network để bình sai sơ lần Sau bình sai thấy tọa độ điểm gốc thứ hai 814416 bị lệch so vói số liệu gốc: truc x : x = 1705783.323 - 1705783.315 = 0.008m = mm truc y : y = 600490.856 - 600490.882 = - 0.026 m = -2.6 cm SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 79 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Ta thấy giá trị x, y không đáng kể Điều có nghĩa lưới đo tốt vi ta tiến hành binh sai thức : Từ Adjustment menu, chọn Weigting Strategy\GPS Observations\Scalar Đặt lại giá trị : - Each GPS Solution cho Current strategy - Alternative cho Current value set Hình 3.27 Thiết lập trọng số cho lưới Từ Adjustment menu, chọn Transformation Strategy\Edit a Parameter Group\GPS Observation Đưa toàn giá trị cột Apply “no” SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 80 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Hình 3.28 Adjustment Transformation Strategy Từ Adjustment menu, chọn Adjust Network để bắt đầu bình sai Xem số Network Refernce Factor, từ menu chính, chọn Displays\Adjustment Results\ Statistical Summary Chỉ số từ 0.99 đến đạt (khuyến cáo 1) Khi lưới tính xong (chỉ tiêu đạt), từ menu chính, chọn Computation Utilities\Long Format Point-Point Inverse Tại chuyển thành “Y” cho điểm cột bên trái, cho tất điểm lại cột bên phải Sau click Enter để xác nhận Hình 3.29 Inverse template Thoát hoàn toàn khỏi GPSurvey Xác nhận “Y” cho tất yêu cầu + Biên tập : Qúa trình biên tập sử dụng chương trình biên tập TS Trần Bạch Giang ( Cục trưởng Cục Đo đạc Bản đồ ) Kết biên tập sau : KET QUA TINH TOAN BINH SAI Luoi cau AN Tan – Quang Nam ========================== Bang SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 81 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp BANG TRI DO GIA SO TOA DO VA CAC CHI TIEU SAI SO HE TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN ELLIPSOID QUI CHIEU:WGS-84 ================================================================================= |Lan do| D dau D cuoi | DX | DY | DZ | RMS | RDOP | RATIO | ================================================================================= | 17.-D| 8117 8126| 5641.497| 1605.407| 1158.575| 0.011| 9.108| 16.900| | 26.-D| 8126 AT04| -3126.984| -924.327| -581.370| 0.009| 6.928| 26.200| | DAT-| AT01 8117| -2956.987| -761.568| -814.458| 0.008| 4.935| 72.400| | DAT-| AT01 8126| 2684.510| 843.841| 344.117| 0.008| 4.521| 19.600| | DAT-| AT01 AT04| -442.475| -80.482| -237.250| 0.006| 3.135| 25.700| | 4.D-A| AT02 8117| -2600.027| -683.378| -671.773| 0.008| 6.185| 19.400| | 4.D-A| AT02 8126| 3041.467| 922.033| 486.803| 0.010| 6.577| 17.400| | 4.D-A| AT02 AT01| 356.961| 78.188| 142.684| 0.007| 3.905| 34.100| | 5.D-A| AT03 8117| -2519.925| -672.285| -616.400| 0.008| 3.668| 69.400| | 5.D-A| AT03 8126| 3121.572| 933.122| 542.175| 0.009| 4.692| 54.000| | 5.D-A| AT03 AT01| 437.061| 89.281| 198.058| 0.005| 2.048| 63.600| | 5.D-A| AT03 AT02| 80.101| 11.096| 55.373| 0.007| 3.737| 46.100| | 5.D-A| AT03 AT04| -5.414| 8.801| -39.192| 0.005| 1.843| 17.400| | DAT-| AT04 8117| -2514.510| -681.087| -577.208| 0.008| 4.653| 14.700| | DAT-| AT04 AT02| 85.514| 2.290| 94.564| 0.009| 6.724| 14.200| ================================================================================= - RMS lon nhat:( 8117 - 8126) RMS= 0.011 - RMS nho nhat:( AT03 - AT01) RMS= 0.005 - RDOP lon nhat:( 8117 - 8126) RDOP= 9.108 - RDOP nho nhat:( AT03 - AT04) RDOP= 1.843 - RATIO lon nhat:( AT01 - 8117) RATIO= 72.400 - RATIO nho nhat:( AT04 - AT02) RATIO= 14.200 Bang BANG SAI SO KHEP HINH HE TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN ELLIPSOID QUI CHIEU:WGS-84 ================================================================================= = | So hieu vong khep | dX(m)| dY(m)| dz(m)| dh(m)| dxyz | [S](m) | dxyz/[S]| | -| | | | | | | -| | 8117 8126 AT04 | 0.003|-0.007|-0.003|-0.007| 0.008| 11959.3|1:1461056| | 8117 8126 AT01 | 0.000|-0.002| 0.000|-0.002| 0.002| 11974.0|1:5987008| | 8117 8126 AT02 | 0.003|-0.004|-0.001|-0.004| 0.005| 11965.0|1:2346534| | 8117 8126 AT03 | 0.000| 0.000| 0.000| 0.001| 0.000|11961.6|1:10521516| | 8117 AT01 AT04 | 0.002|-0.001| 0.000|-0.001| 0.002| 6337.0|1:2833998| | 8117 AT01 AT02 |-0.001| 0.002| 0.001| 0.004| 0.002| 6323.5|1:2581569| | 8117 AT01 AT03 | 0.001| 0.002| 0.000| 0.003| 0.002| 6328.2|1:2830070| | 8117 AT02 AT03 | 0.001|-0.003| 0.000|-0.003| 0.003| 5548.9|1:1754722| ================================================================================= | So hieu vong khep | dX(m)| dY(m)| dz(m)| dh(m)| dxyz | [S](m) | dxyz/[S]| | -| | | | | | | -| | 8117 AT02 AT04 | 0.003| 0.001| 0.001| 0.000| 0.003| 5566.8|1:1678456| SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 82 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa | | | | | | | | | | | 8117 8126 8126 8126 8126 8126 8126 AT04 AT04 AT04 AT01 AT03 AT04 AT04 AT04 AT01 AT01 AT02 AT01 AT01 AT03 AT02 Đồ án tốt nghiệp AT04 AT01 AT03 AT02 AT02 AT03 AT03 AT02 AT03 AT02 AT03 | 0.001|-0.001| 0.000|-0.002| | 0.001|-0.004|-0.003|-0.004| | 0.002|-0.006|-0.003|-0.006| |-0.003|-0.004|-0.003|-0.003| |-0.004| 0.004| 0.002| 0.006| | 0.001|-0.000| 0.000| 0.000| | 0.004|-0.007|-0.001|-0.008| | 0.000| 0.004| 0.002| 0.005| | 0.000| 0.002| 0.000| 0.002| | 0.001| 0.005| 0.001| 0.005| |-0.001|-0.003| 0.001|-0.002| 0.001| 0.005| 0.007| 0.006| 0.006| 0.001| 0.008| 0.004| 0.002| 0.005| 0.003| 5388.7|1:3810416| 6655.6|1:1305273| 6655.6|1: 950793| 6654.9|1:1141305| 6442.5|1:1073748| 6625.9|1:6625912| 6616.1|1: 814384| 1028.3|1: 229932| 1037.1|1: 518543| 266.1|1: 51202| 978.4|1: 294992| ================================================================================= Tong so tam giac : 20 Sai so khep tuong doi tam giac lon nhat: 1/ ( Tam giac : AT04- AT03- 51202 AT02, [S] = 266.1m ) - Sai so khep tuong doi tam giac nho nhat: 1/ 105215162326794208 ( Tam giac : 8117- 8126- AT03, [S] = - Sai so khep chenh cao tam giac nho nhat: ( Tam giac : 8126- AT01- 8126- 0.000m AT03, [S] = - Sai so khep chenh cao tam giac lon nhat: ( Tam giac : 11961.6m ) AT02- 6625.9m ) 0.008m AT03, [S] = 6616.1m ) Bang 3.1 BANG TRI DO, SO HIEU CHINH VA TRI BINH SAI GOC PHUONG VI HE TOA DO TRAC DIA ELLIPPSOID:WGS-84 ============================================================================== | STT | Ki hieu goc | Tri |S.s | So h/c| Tri b.sai | | | | o ' " | " | " | o ' " | ========================================================================= | | | | | | | | | | | | | | | 10 11 12 13 14 15 | | | | | | | | | | | | | | | AT03 AT03 AT03 AT03 AT03 AT04 AT04 AT02 AT02 AT01 8117 AT01 8126 AT01 AT02 AT04 AT01 8117 8126 AT02 8117 AT02 8117 8126 8117 8126 AT04 AT04 8126 AT01 | | | | | | | | | | | | | | | 176 294 103 279 305 102 319 104 278 105 281 118 100 276 291 29 40 33 23 36 43 52 19 37 15 15 42 04 47 57 7.94 24.68 26.95 57.82 27.29 32.27 55.11 5.89 40.80 49.57 42.99 5.61 57.99 58.85 25.38 | | | | | | | | | | | | | | | 0.08 0.21 0.00 0.02 1.78 0.05 1.75 0.02 0.10 0.02 0.02 0.03 0.11 0.04 0.41 | | | | | | | | | | | | | | | -0.00 -0.32 0.00 0.01 1.75 -0.02 -1.01 -0.00 -0.01 0.01 -0.02 0.00 -0.10 0.06 0.30 | | | | | | | | | | | | | | | 176 294 103 279 305 102 319 104 278 105 281 118 100 276 291 29 40 33 23 36 43 52 19 37 15 15 42 04 47 57 7.94 24.35 26.95 57.83 29.04 32.25 54.10 5.89 40.78 49.57 42.97 5.62 57.89 58.91 25.68 | | | | | | | | | | | | | | | ============================================================================= - Sai so phuong vi lon nhat: ( AT03 AT02) ma(max)= 1.78" - Sai so phuong vi nho nhat: ( AT03 - 8117) ma(min)= 0.00" - So hieu chinh phuong vi lon nhat:( AT03 - AT02) da(max)= 1.75" SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 83 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp - So hieu chinh phuong vi nho nhat:( AT03 - AT04) da(min)= 0.00" Bang 3.2 BANG TRI DO, SO HIEU CHINH VA TRI BINH SAI CANH HE TOA DO TRAC DIA ELLIPPSOID:WGS-84 ========================================================================== | STT | Ki hieu canh | Tri | S.s | So h/c | Tri b.sai | | | | (m) | (m) | (m) | (m) | ========================================================================== | | AT03 AT04 | 40.525 | 0.000 | -0.000 | 40.525 | | | AT03 AT01 | 488.087 | 0.000 | 0.000 | 488.087 | | | AT03 8117 | 2679.971 | 0.000 | 0.000 | 2679.971 | | | AT03 8126 | 3302.718 | 0.000 | 0.000 | 3302.718 | | | AT03 AT02 | 98.009 | 0.001 | 0.000 | 98.009 | | | AT04 8117 | 2668.354 | 0.001 | 0.001 | 2668.355 | | | AT04 AT02 | 127.515 | 0.001 | 0.001 | 127.516 | | | AT02 8117 | 2771.055 | 0.000 | -0.000 | 2771.055 | | | AT02 8126 | 3215.074 | 0.002 | 0.002 | 3215.076 | | 10 | AT01 8117 | 3160.303 | 0.000 | -0.000 | 3160.302 | | 11 | 8117 8126 | 5978.793 | 0.001 | -0.000 | 5978.793 | | 12 | AT01 AT04 | 508.486 | 0.000 | 0.000 | 508.486 | | 13 | 8126 AT04 | 3312.011 | 0.002 | -0.001 | 3312.010 | | 14 | AT01 8126 | 2834.789 | 0.001 | -0.001 | 2834.789 | | 15 | AT02 AT01 | 392.299 | 0.001 | -0.000 | 392.298 | ========================================================================== - Sai so canh lon nhat: ( AT02 - 8126) ms(max)= 0.002m - Sai so canh nho nhat: ( AT03 - AT04) ms(min)= 0.000m - So hieu chinh canh lon nhat:( AT02 - 8126) ds(max)= 0.002m - So hieu chinh canh nho nhat:( AT02 - AT01) ds(min)= 0.000m Bang 3.3 BANG TRI DO, SO HIEU CHINH VA TRI BINH SAI CHENH CAO HE TOA DO TRAC DIA ELLIPPSOID:WGS-84 ========================================================================== | STT | Ki hieu canh | Tri | S.s | So h/c | Tri b.sai | | | | (m) | (m) | (m) | (m) | ========================================================================== | | AT03 AT04 | -0.719 | 0.000 | -0.000 | -0.719 | | | AT03 AT01 | -0.566 | 0.001 | 0.001 | -0.565 | | | AT03 8117 | -0.122 | 0.000 | -0.000 | -0.122 | | | AT03 8126 | 34.431 | 0.001 | 0.001 | 34.432 | | | AT03 AT02 | 0.159 | 0.002 | -0.003 | 0.156 | | | AT04 8117 | 0.595 | 0.002 | 0.002 | 0.597 | | | AT04 AT02 | 0.872 | 0.003 | 0.002 | 0.874 | ========================================================================== ========================================================================== | STT | Ki hieu canh | Tri | S.s | So h/c | Tri b.sai | | | | (m) | (m) | (m) | (m) | ========================================================================== SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 84 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp | | AT02 8117 | -0.277 | 0.001 | -0.001 | -0.277 | | | AT02 8126 | 34.281 | 0.004 | -0.005 | 34.276 | | 10 | AT01 8117 | 0.443 | 0.001 | 0.000 | 0.443 | | 11 | 8117 8126 | 34.553 | 0.001 | 0.000 | 34.553 | | 12 | AT01 AT04 | -0.154 | 0.000 | 0.000 | -0.154 | | 13 | 8126 AT04 | -35.156 | 0.005 | 0.006 | -35.150 | | 14 | AT01 8126 | 34.998 | 0.002 | -0.001 | 34.997 | | 15 | AT02 AT01 | -0.723 | 0.002 | 0.002 | -0.721 | ========================================================================== - Sai so chenh cao lon nhat: ( 8126 - AT04) mdh(max)= 0.005m - Sai so chenh cao nho nhat: ( AT03 - AT04) mdh(min)= 0.000m - So hieu chinh chenh cao lon nhat:( 8126 - AT04) ddh(max)= 0.006m - So hieu chinh chenh cao nho nhat:( AT01 - AT04) ddh(min)= 0.000m Bang BANG TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN SAU BINH SAI HE TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN ELLIPSOID QUI CHIEU:WGS-84 ===================================================================== | STT | So hieu diem| X(m) | Y(m) | Z(m) | |===================================================================| | | 8117 | -1970351.3900 | 5825745.3815 | 1685208.8844 | | | 8126 | -1964709.8932 | 5827350.7888 | 1686367.4592 | | | AT01 | -1967394.4031 | 5826506.9490 | 1686023.3419 | | | AT02 | -1967751.3635 | 5826428.7597 | 1685880.6571 | | | AT03 | -1967831.4647 | 5826417.6663 | 1685825.2839 | | | AT04 | -1967836.9271 | 5826426.5658 | 1685786.1175 | ===================================================================== Bang BANG TOA DO TRAC DIA SAU BINH SAI HE TOA DO TRAC DIA ELLIPSOID QUI CHIEU:WGS-84 ====================================================================== | STT | So hieu diem| B | L | H(m) | |======================================================================| | | 8117 | 15ø25'20.869702" | 108ø41'10.611169" | 2.624 | | | 8126 | 15ø25'59.661618" | 108ø37'54.112632" | 36.978 | | | AT01 | 15ø25'48.361668" | 108ø39'28.476245" | 1.981 | | | AT02 | 15ø25'43.539508" | 108ø39'40.658609" | 2.701 | | | AT03 | 15ø25'41.672036" | 108ø39'43.323040" | 2.546 | | | AT04 | 15ø25'40.355605" | 108ø39'43.401105" | 1.939 | ======================================================================== Bang BANG THANH QUA TOA DO PHANG VA DO CAO BINH SAI SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 85 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp HE TOA DO PHANG UTM **** KINH TUYEN TRUC: 107d45’ **ELLIPPSOID:WGS-84 ============================================================================= | So | So | Toa do, Do cao | Sai so vi tri diem | | thu | hieu | -| | tu | diem | x(m) | y(m) | h(m) |mx(m)|my(m)| mh(m)|mp(m)| ============================================================================ | 1| 8117 | 1705783.323| 600490.856| 4.476 |0.000|0.000| 0.001|0.000| | 2| 8126 | 1706950.949| 594627.187| 38.819 |0.000|0.000| 0.000|0.000| | 3| AT01 | 1706615.314| 597442.036| 3.786 |0.000|0.000| 0.001|0.000| | 4| AT02 | 1706468.628| 597805.879| 4.493 |0.000|0.000| 0.001|0.000| | 5| AT03 | 1706411.564| 597885.562| 4.333 |0.000|0.000| 0.001|0.000| | 6| AT04 | 1706371.114| 597888.046| 3.613 |0.000|0.000| 0.001|0.000| ============================================================================= Bang BANG CHIEU DAI CANH, PHUONG VI VA SAI SO TUONG HO HE TOA DO PHANG UTM ELLIPPSOID: WGS-84 ================================================================================= | SHD | SHD | Chieu dai| ms | ms/s | Phuong vi | ma | dh | mdh| | dau | cuoi | | | | (m) | (m) | | o ' " | " | (m) | (m)| ================================================================================= | 8117| 8126| 5978.793| 0.000|1/29893965| 281 15 43 | 0.01| 34.553|0.001| | AT01| 8117| 3160.303| 0.000|1/31603030| 285 15 50 | 0.01| -0.443|0.000 | AT02| 8117| 2771.055| 0.000|1/13855275| 284 19 06 | 0.02| 0.277|0.001| | AT03| 8117| 2679.971| 0.000|1/26799710| 283 33 27 | 0.00| 0.122|0.000| | AT04| 8117| 2668.355| 0.000|1/26683550| 282 43 32 | 0.00| 0.597|0.000| | AT01| 8126| 2834.789| 0.000|1/14173945| 96 47 59 | 0.02| 34.997|0.001| | AT02| 8126| 3215.076| 0.000|1/10716920| 98 37 41 | 0.02| 34.276|0.001| | AT03| 8126| 3302.718| 0.000|1/16513590| 99 23 58 | 0.01| 34.432|0.001| | 8126| AT04| 3312.010| 0.000|1/16560050| 100 04 58 | 0.01| 35.150|0.001| | AT02| AT01| 392.298| 0.000|1/ 1961490| 111 57 26 | 0.14| 0.721|0.001| | AT03| AT01| 488.087| 0.000|1/ 4880870| 114 40 24 | 0.03| 0.565|0.000| | AT01| AT04| 508.486| 0.000|1/ 5084860| 118 42 06 | 0.02| 0.154|0.000| | AT03| AT02| 98.009| 0.000|1/ 490045| 125 36 29 | 0.57| 0.156|0.001| | AT04| AT02| 127.516| 0.000|1/ 637580| 139 52 54 | 0.44| 0.874|0.001| | AT03| AT04| 40.525| 0.000|1/99999999| 176 29 08 | 0.08| 0.719|0.000| ================================================================================= KET QUA DANH GIA DO CHINH XAC Sai so trung phuong so don vi: M = 1.00 Sai so vi tri diem: -nho nhat: (diem: 8117) mp = 0.000m -lon nhat: (diem: ) mp = 0.000m Sai so tuong doi canh: -nho nhat: SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 ms/s =1/ 99999999 86 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa (canh Đồ án tốt nghiệp AT03 - -lon nhat: (canh AT04 S = ms/s =1/ AT03 - 40.5 m) 490045 AT02 S = 98.0 m) Sai so phuong vi: -nho nhat:( AT03 - 8117) ma = 0.00" -lon nhat:( AT03 - AT02) ma = 0.57" Sai so chenh cao: -nho nhat:( AT01 - 8117) mh = 0.000m -lon nhat:( 8117 - 8126) mh = 0.001m 6.- Chieu dai canh nho nhat :( AT03 - AT04) S = 40.525m - Chieu dai canh lon nhat :( 8117 - 8126) S = 5978.793m S = 2107.901m - Chieu dai canh trung binh: KẾT LUẬN SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 87 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Từ kết nghiên cứu lý thuyết thuật toán ứng dụng, qua trình thực đồ án có số kết luận sau: Lưới khống chế thi công công trình thành lập theo nhiều phương pháp khác như: phương pháp lưới tam giác đo góc, lưới tam giác đo cạnh, lưới tam giác đo góc - cạnh, lưới đường chuyền Tuy nhiên với công nghệ GPS ta thấy có ưu điểm vượt hẵn so với phương pháp Từ kết bình sai ta thấy hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật đề đảm bảo công tác thi công xây dựng Do việc ứng dụng phương pháp thành lập lưới khống chế thi công công nghệ GPS hoàn toàn thích hợp Kết đo GPS tọa độ toàn cầu WGS_84 (hệ tọa độ trắc địa quốc tế) Vì ta cần tính chuyển hệ tọa công trình hệ tọa độ VN_2000 Mặt khác độ cao trung bình khu vực xây dựng không lớn ta lấy độ cao mặt chiếu Khi sử dụng phần mền GPSurey 2.35 để bình sai mạng lưới cho ta kết mặt có độ xác cao, cao độ chưa đạt kết cao Cần nghiên phải cứu thêm để nâng cao độ xác cao độ Đối với lưới cầu phần thực nghiệm làm, thông thường thực tế người ta thường tiến hành đo GPS kết hợp với tri đo truyền thống ( góc , chiều dài cạnh vv ) Khi nẩy sinh toán bình sai hỗn hợp trị đo GPS với trị đo mặt đất Khi độ xác mạng lưới cao Do khả thời gian nghiên cứu nhiều hạn chế, đồ án hoàn thành, không tránh khỏi nhiều thiếu sót Vì vậy, mong giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy, cô giáo, cán chuyên ngành bạn đồng nghiệp để kiến thức mở rộng SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 88 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.S Nguyễn Quang Phúc giảng viên môn Trắc địa công trình, khoa Trắc địa, người tận tình hướng dẫn suốt trình thực đồ án Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp, cá nhân quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành đồ án Hà Nội, tháng năm 2010 Sinh viên Đỗ Hữu Hùng SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 89 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TSKH Hoàng Ngọc Hà - TS Trương Quang Hiếu (1999), Cơ sở toán học xử lý số liệu trắc địa, Nhà xuất giao thông vận tải [2] Phan Văn Hiến - Ngô Văn Hợi - Trần Khánh - Nguyễn Quang Phúc Nguyễn Quang Thắng - Phan Hồng Tiến - Trần Viết Tuấn (2001), Trắc địa công trình, Nhà xuất giao thông vận tải [3] Nguyễn Quang Phúc (2004), Đặc điểm công tác thiết kế lưới khống chế mặt phẳng trắc địa công trình, Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất [4] Trần Khánh (1996), Nghiên cứu ứng dụng bình sai tự lĩnh vực xử lý số liệu trắc địa công trình, Luận án PTS khoa học kỹ thuật, Thư viện trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội [5] Nguyễn Quang Phúc (2002), Tiêu chuẩn ổn định điểm khống chế sở quan trắc chuyển dịch ngang công trình, Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học lần thứ 15, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [6] Nguyễn Quang Phúc (2001), Nghiên cứu phương pháp phân tích độ ổn định mốc chuẩn xử lý số liệu đo lún công trình, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật,Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội [7] Phan Văn Hiến - Vi Trường - Trương Quang Hiếu (1985), Lý thuyết sai số phương pháp số bình phương nhỏ nhất, Nhà xuất giao thông vận tải [8] Nguyễn Quang Phúc ( ), Bàn thêm vấn đề định vị lưới tự trắc địa công trình, Tạp chí KHKT Mỏ- Địa Chất số 19, Trường Đại Học Mỏ- Địa Chất [9] Đỗ Ngọc Đường - Đặng Nam Chinh (2007), Bài giảng công nghệ SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 90 Lớp : Trắc địa Khoa trắc địa Đồ án tốt nghiệp GPS, Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất [10] Nguyễn Quang Phúc (2004), Nghiên cứu ảnh hưởng đại lượng đo đến hình dạng kích thước ellipse sai số, Tạp chí KHKT Mỏ Địa Chất số 7, Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất [11] Tiêu chuẩn kỹ thuât đo sử lý số liệu GPS trắc địa công trình ,TCXD 364 SV: Đỗ Hữu Hùng C_K50 91 Lớp : Trắc địa