MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS VÀ PHẦN MỀM TRIMBLE TOTAL CONTROL 3 1.1. Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu GPS 3 1.1.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị toàn cầu GPS 3 1.1.2. Trị đo, nguyên lý và phương pháp định vị của hệ thống GPS 8 1.1.3. Các nguồn sai số trong định vị GPS 16 1.2. Phần mềm Trimble Total Control 19 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA BẰNG CÔNG NGHỆ GPS 21 2.1 Khái niệm về lưới khống chế trắc địa 21 2.2. Thành lập lưới khống chế trắc địa bằng công nghệ GPS 22 2.2.1. Yêu cầu chọn điểm trong thành lập lưới khống chế trắc địa bằng công nghệ GPS 22 2.2.2. Một số đồ hình lưới trong thành lập lưới khống chế trắc địa bằng công nghệ GPS 23 2.2.3. Thiết kế ca đo 26 2.2.4. Tổ chức đo đạc 27 2.2.5. Xử lý số liệu 32 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM 35 3.1. Giới thiệu khu đo 35 3.2. Số liệu đo 37 3.3. Xử lý số liệu 37 3.3.1. Nhập dữ liệu 37 3.3.2. Xử lý cạnh 40 3.3.3. Xử lý cạnh không đạt yêu cầu 41 3.3.4. Nhập tham số và kinh tuyến trục 41 3.3.5. Bình sai 44 3.3.6. Xuất kết quả báo cáo 50 3.3.7. Kết luận thực nghiệm 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59
1 MỤC LỤC 2 DANH MỤC HÌNH ẢNH 3 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh TTC Trimble Total Control PDOP Position Dilution of Precision GPS Global Positioning System RMS PPM GLONASS UTM Root Mean Square PartX Per Million Global Navigation Setellite System Universal Trasverse Mercator GNSS Global Navigation 10 IGS SV International GNSS Servicev Satellite Vehicle Nghĩa tiếng Việt Phần mềm xử lý số liệu hãng Trimble Hệ số suy giảm độ xác vị trí Hệ thống định vị toàn cầu Hoa Kỳ Sai số trung phương Phần triệu Hệ thống định vị toàn cầu Liên Bang Nga Phép chiếu đồ UTM Tên dùng chung cho hệ thống định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh Dịch vụ quốc tế GNSS Vệ tinh nhân tạo 4 LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hệ thống định vị toàn cầu GPS đời làm thay đổi công nghệ xây dựng lưới tọa độ Đây bước đột phá việc giải nhiệm vụ xây dựng mạng lưới tọa độ, toán định vị đo nối tọa độ quy mô khu vực toàn cầu Ngoài ra, với đời công nghệ GPS, kiểm soát tốt hoạt động tự nhiên, biến đổi bề mặt Trái Đất hoạt động đời sống xã hội người Với phát triển không ngừng công nghệ GPS, hãng chế tạo máy thu luôn nâng cấp cải tiến phần mềm, ứng dụng phục vụ cho công tác xử lý số liệu đo Trong có phần mềm Trimble Total Control (TTC), phần mềm hãng Trimble Từ tính ưu việt hệ thống GPS công tác trắc địa, khả ứng dụng cao phần mềm Trimble Total Control thực tiễn sản xuất Đã thúc đẩy em tìm hiểu thực đề tài: “Ứng dụng phần mềm Trimble Total Control (TTC) xử lý liệu đo GPS công tác xây dựng lưới khống chế trắc địa xã Tân Hòa,huyện Quốc Oai, TP.Hà Nội” - Mục tiêu đề tài Tìm hiểu hệ thống định vị toàn cầu GPS Cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống Xử lý được số liệu đo GPS bằng phần mềm TTC Nội dung nghiên cứu - Khái quát hệ thống định vị toàn cầu GPS phần mềm TTC - Thành lập lưới khống chế trắc địa bằng công nghệ GPS - Tính toán thực nghiệm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập tài liệu: Thu thập tài liệu, nghiên cứu tài liệu liên quan đến nội dung đề tài - Phương pháp tin học: Sử dụng phần mềm TTC xử lý số liệu lưới GPS - Phương pháp chuyên gia: Học hỏi kiến thức, kinh nghiệm chuyên gia lĩnh vực nghiên cứu Cấu trúc đồ án Nội dung đồ án gồm chương: 5 Chương 1: Khái quát hệ thống định vị toàn cầu GPS phần mềm TTC Chương 2: Thành lập lưới khống chế trắc địa bằng công nghệ GPS Chương 3: Tính toán thực nghiệm Lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Trắc địa - Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tận tình dạy cho em kiến thức quý báu suốt thời gian em học tập Nhà trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Thủy người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trình làm đồ án Mặc dù cố gắng làm việc song thời gian, trình độ có hạn nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Rất mong thầy cô giáo bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để em hoàn thiện hình thức nội dung đồ án tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Lê Thị Hà CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS VÀ PHẦN MỀM TRIMBLE TOTAL CONTROL Khái quát hệ thống định vị toàn cầu GPS Hệ thống Định vị Toàn cầu (tiếng Anh: Global Positioning System - GPS) hệ thống xác định vị trí dựa vị trí vệ tinh nhân tạo, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành quản lý Trong thời điểm, tọa độ điểm 6 mặt đất được xác định xác định được khoảng cách từ điểm đến bốn vệ tinh Các vệ tinh hệ thống được phóng lên quỹ đạo vào tháng năm 1978 Toàn hệ thống được hoàn chỉnh từ tháng năm 1994 1.1.1 Cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống định vị toàn cầu GPS Cấu trúc hoạt động hệ thống GPS Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống GPS Hệ thống định vị toàn cầu GPS gồm đoạn hình - Đoạn không gian (space segment) - Đoạn điều khiển (control segment) - Đoạn người sử dụng (user segment) a) Đoạn không gian (space segment) Đoạn không gian GPS bao gồm 24 vệ tinh nhân tạo (được gọi satellite vehicle, tính đến thời điểm 1995) Quỹ đạo chuyển động vệ tinh nhân tạo xung quanh trái đất quỹ đạo tròn, 24 vệ tinh nhân tạo chuyển động mặt phẳng quỹ đạo Mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh GPS nghiêng so với mặt phẳng xích đạo góc 55 độ 7 Quỹ đạo vệ tinh gần hình tròn, độ cao 20.200 km, chu kỳ 718 phút, thời hạn sử dụng 7,5 năm Hình 1.2 Chuyển động vệ tinh xung quanh trái đất Từ phóng vệ tinh GPS được phóng vào năm 1978, đến có bốn hệ vệ tinh khác Thế hệ vệ tinh Block I, hệ thứ hai Block II, hệ thứ ba Block IIA hệ gần Block IIR Thế hệ cuối vệ tinh Block IIR được gọi Block IIR-M Những vệ tinh hệ sau được trang bị thiết bị đại hơn, có độ tin cậy cao hơn, thời gian hoạt động lâu Các vệ tinh được trang bị đồng hồ nguyên tử với độ xác cao Vệ tinh chủ yếu chạy bằng lượng mặt trời, nhiên có pin mặt trời để dự phòng trì hoạt động vùng ánh mặt trời Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1600kg khoảng 800kg quỹ đạo Tuổi thọ vệ tinh đời khoảng 10 năm, việc thay phóng lên quỹ đạo được trì 8 Hình 1.3 Vệ tinh hệ Block IIR-M1 (phóng vào tháng 12-2005) b) Đoạn điều khiển (control segment) Đoạn điều khiển để trì hoạt động toàn hệ thống GPS hiệu chỉnh tín hiệu thông tin vệ tinh hệ thống GPS Đoạn điều khiển có trạm quan sát có nhiệm vụ sau: - Giám sát điều khiển hệ thống vệ tinh liên tục - Quy định thời gian hệ thống GPS - Dự đoán liệu lịch thiên văn hoạt động đồng hồ vệ tinh - Cập nhật định kỳ thông tin dẫn đường cho vệ tinh cụ thể Tất trạm giám sát, theo dõi vệ tinh truyền liệu đến trạm điều khiển (đặt Colorado Springs bang Colorado Mỹ, bốn trạm giám sát lại được đặt Diego Garcia, Ascension, Kwajalein Hawaii) Tại đó, liệu được xử lý nhằm tính tọa độ số hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh Ngoài trạm có trạm anten mặt đất (đặt Assension Island, Diego Garcia Kwajalein) dùng để cấp liệu (bao gồm lịch thông tin số hiệu chỉnh đồng hồ tinh thông báo hàng hải) tới trạm anten mặt đất từ gửi tiếp tới vệ tinh Kết vòng vệ tinh có số liệu được hiệu chỉnh để phát cho máy thu 9 Hình 1.4 Vị trí trạm điều khiển giám sát hệ thống GPS Hiện phần điều khiển phát triển thêm số điểm đặt nước Achentina, Australia, New Zenland, Baranh, Anh, Cộng hòa Nam Phi, Trung Quốc vv… c) Đoạn người sử dụng (user segment) Đoạn người sử dụng bao gồm máy thu tín hiệu từ vệ tinh để khai thác ứng dụng hệ thống GPS Phần sử dụng GPS gồm phận chính: • Phần cứng: Phần cứng bao gồm máy thu mạch điện tử, dao động tần số vô tuyến RF (Radio Friquecncy), anten thiết bị ngoại vi cần thiết để máy thu hoạt động (ví dụ nguồn điện…) • Phần mềm: Phần mềm bao gồm chương trình xử lý liệu thu được từ vệ tinh Ví dụ chuyển đổi tín hiệu thu được thành thông tin định vị dẫn đường… Những chương trình cho phép người sử dụng tác động cần để lợi dụng được ưu điểm hệ thống định vị GPS Những chương trình sử dụng điều kiện ngoại nghiệp được thiết kế cho cung cấp thông báo hữu ích trạng thái tiến hệ thống tới người điều hành Ngoài phần mềm bao gồm chương trình phát triển độc lập máy thu GPS, đánh giá được nhân tố tính sẵn sàng vệ tinh mức độ tin cậy độ xác • Phần triển khai công nghệ: Phần triển khai công nghệ hướng tới lĩnh vực liên quan đến GPS cải tiến thiết kế máy thu, phân tích mô hình hóa hiệu ứng anten khác nhau, hiệu ứng truyền sóng phối hợp chúng phầm mềm xử lý số liệu, phát triển hệ thống liên kết truyền thống tin cậy cho hoạt động định vị 10 10 GPS cự ly dài ngắn khác theo dõi xu phát triển lĩnh vực giá hiệu suất thiết bị Nguyên lý hoạt động hệ thống định vị toàn cầu GPS Hệ thống định vị toàn cầu GPS thực chất mạng lưới bao gồm 27 vệ tinh quay xung quanh trái đất Trong số 27 vệ tinh này, 24 vệ tinh hoạt động, vệ tinh lại đóng vai trò dự phòng trường hợp số 24 vệ tinh bị hư hỏng Dựa vào cách đặt vệ tinh này, đứng mặt đất, nhìn được vệ tinh bầu trời thời điểm Phối hợp hoạt động với vệ tinh quay xung quanh trái đất trạm theo dõi đặt mặt đất: trạm chủ được đặt Colorado (Mỹ) trạm khác (không có người điều khiển) được đặt vị trí xa lạ Các trạm theo dõi thu thập liệu từ vệ tinh truyền liệu trạm chủ Trạm chủ sau xử lí liệu đưa thay đổi cần thiết để chuyển liệu chuẩn vệ tinh GPS Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần ngày theo quỹ đạo xác phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất 48 48 Hình 3.9 Nhập kinh tuyến trục múi chiếu - Dòng Centranllatitude đánh - Dòng Central longtitude đánh kinh tuyến trục vào - Dòng False easting đánh 500000 - Dòng Scale factor đánh múi - Sau nhập xong bấm vào Next Finish xong - Chọn File Save 3.3.5 Bình sai Phần mềm TTC cung cấp phương pháp để thực việc bình sai mạng lưới Phương pháp chuẩn bình sai mạng lưới hệ tọa độ WGS 84 Bình sai tự - Bình sai tự mạng lưới tức bình sai chúng hệ tọa độ quốc tế WGS 84 nhằm mục đích kiểm tra xem mức độ ăn khớp cạnh đo toàn mạng lưới Quá 49 49 trình không sử dụng điểm không chế tọa độ hay độ cao mô hình toán học kết sau bình sai xác định sai số nội mạng lưới - Thao tác: Menu\Adjust chọn 3D Adjustment Nhấn Adjust Sau kết thúc trình bình sai, hình xuất ellip sai số tương ứng với điểm toàn mạng lưới Một vòng tròn biểu thị sai số lớn độ cao Sau bình sai thấy cạnh không đạt xem lại cạnh Để cập nhật liệu Project sau bình sai ta chuyển qua bước bình sai chặt chẽ (Based Adjustment) Bình sai chặt chẽ (Based Adjustment) Khi kết bình sai tự thỏa mãn yêu cầu đặt ra, ta chuyển qua bình sai chặt chẽ hệ WGS 84 Khi bình sai chặt chẽ cần nhập tất điểm khống chế bao gồm tọa độ độ cao hệ WGS 84 Sau kiểm tra thấy kết thỏa mãn ta chấp nhận bằng cách nhấn nút Assign Cơ sở liệu Project được cập nhật kết 3.Bình sai hệ tọa độ địa phương Ta bình sai chặt chẽ mạng lưới hệ tọa độ địa phương, kết ta nhận được tọa độ điểm hệ Để thực việc bình sai hệ tọa độ địa phương ta cần chọn hệ tọa độ trước bình sai, đồng thời nhập điểm khống chế lưới hệ 4.Báo cáo kết bình sai Ngay sau bình sai, sở liệu Project có báo cáo kết bình sai, người sử dụng cần gọi bằng thao tác sau: vào menu, chọn 3D Adjustment xuất hộp 3D Adjustment chọn Report 50 50 Hình 3.10 Bình sai lưới *Xuất kết 3D Network Adjustment www.trimble.com Copyright (C) 2001 - 2002 by Trimble Navigation Limited TTC User Name Coordinate System Project Datum Coordinate Units Distance Units Height Units Angle Units BVMT VN-2000 VN-2000 Meter Meter Meter Degrees Date & Time Zone Geoid Model Adjustment in the National System Number of GPS Baselines Number of Total Station Measurements Number of Control Points in National System Number of Adjusted Points Confidence level 12 1σ 18:10:39 15/04/2017 VN2000-105-3D EGM96 (Global) 51 51 Significance Level for Tau Test Standard Error of Unit Weight Number of Iterations Refraction Coefficient 1.00 % 0.684 0.140 Fixed Transformation Parameters WGS84>National: Parameter Scale Rotation X Rotation Y Rotation Z Translation X Translation Y Translation Z Value 0.999999747 0.0093'' -0.0198'' 0.0043'' 191.9041m 39.3032m 111.4503m σ 0.000000000 0.0000'' 0.0000'' 0.0000'' Baselines Input in WGS84 (Components and Std.Dev.) Observation 229410-GPS-2 229410-GPS-3 229410-GPS-4 GPS-1-229405 GPS-2-229405 GPS-2-GPS-1 GPS-2-GPS-3 GPS-2-GPS-4 GPS-3-229405 GPS-3-GPS-1 GPS-3-GPS-2 GPS-4-GPS-3 ΔXm σmm -8089.2974 19.9 -3813.7701 14.8 -942.6760 10.1 7998.4735 13.4 7557.1892 13.4 -441.2810 9.8 4275.5245 22.2 7146.6161 17.8 3281.6519 11.0 -4716.8081 10.5 -4275.5029 11.6 -2871.0899 13.6 ΔYm σmm 350.7246 33.6 734.4428 25.9 -99.4743 14.0 2271.2224 22.4 2180.9003 23.3 -90.3218 13.7 383.7161 21.7 -450.1973 29.0 1797.1924 15.8 -474.0216 16.9 -383.7064 18.7 833.9138 21.7 ΔZm σmm -6821.9298 21.3 -4857.9409 15.2 -487.2823 9.2 -464.9786 21.3 -498.3600 21.9 -33.3813 12.5 1963.9656 23.2 6334.6471 18.9 -2462.3677 15.8 -1997.3929 14.8 -1964.0052 15.8 -4370.6571 14.1 Solution Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 Double Diff / Fixed / L1 - Standard deviations of the static baselines have been multiplied with the factor 10.00 52 52 National Control Points Input (Plane Coord and Std.Dev.) Point 229410 Northing 2137304.9090m σ 0.0mm Easting 454584.0770m σ 0.0mm Elevation 136.4310m Σ 0.0mm Adjusted Baselines in WGS84 (Components and Std.Dev.) Observation 229410-GPS-2 229410-GPS-3 229410-GPS-4 GPS-1-229405 GPS-2-229405 GPS-2-GPS-1 GPS-2-GPS-3 GPS-2-GPS-4 GPS-3-229405 GPS-3-GPS-1 GPS-3-GPS-2 GPS-4-GPS-3 ΔX -8089.2901m -3813.7713m -942.6773m 7998.4675m 7557.1808m -441.2867m 4275.5188m 7146.6128m 3281.6620m -4716.8055m -4275.5188m -2871.0940m σ 7.0mm 6.5mm 5.8mm 5.8mm 5.7mm 5.0mm 4.6mm 6.8mm 5.4mm 5.1mm 4.6mm 6.3mm ΔY 350.7321m 734.4365m -99.4736m 2271.2198m 2180.8993m -90.3205m 383.7044m -450.2057m 1797.1948m -474.0249m -383.7044m 833.9102m σ 11.1mm 10.6mm 8.5mm 9.2mm 8.8mm 7.3mm 6.4mm 10.6mm 8.3mm 7.6mm 6.4mm 10.0mm ΔZ -6821.9369m -4857.9366m -487.2827m -464.9792m -498.3656m -33.3864m 1964.0003m 6334.6542m -2462.3659m -1997.3867m -1964.0003m -4370.6539m Σ 7.4mm 6.7mm 5.5mm 8.7mm 8.3mm 6.6mm 5.5mm 7.2mm 7.9mm 6.8mm 5.5mm 6.5mm Baseline Residuals (Residuals and Standardized Res.) Observation 229410-GPS-2 229410-GPS-3 229410-GPS-4 GPS-1-229405 GPS-2-229405 GPS-2-GPS-1 GPS-2-GPS-3 GPS-2-GPS-4 GPS-3-229405 GPS-3-GPS-1 GPS-3-GPS-2 GPS-4-GPS-3 Northing Res -8.5mm 5.9mm -0.7mm -0.2mm -5.6mm -5.7mm 36.1mm 9.2mm 1.8mm 7.1mm 2.7mm 3.8mm Stand Res -0.679 0.721 -0.231 -0.026 -0.655 -1.388 2.757 0.851 0.302 1.363 0.429 0.530 Easting Res -8.9mm 2.7mm 1.1mm 6.4mm 8.4mm 5.2mm 8.4mm 5.3mm -10.4mm -1.6mm 14.9mm 4.8mm Stand Res -0.823 0.380 0.345 1.017 1.205 1.256 0.653 0.565 -2.019 -0.332 2.224 0.754 Height Res 2.8mm -4.1mm 0.8mm -1.2mm -0.9mm 0.9mm 2.1mm -4.6mm 0.4mm -1.5mm 7.1mm -1.4mm Stand Res Red.No 0.134 2.24 -0.286 1.80 0.175 0.74 -0.079 1.77 -0.054 1.91 0.125 1.26 0.125 2.53 -0.268 2.09 0.053 1.42 -0.148 1.57 0.558 2.04 -0.121 1.64 53 53 Adjusted Points in WGS84 (Cart Coordinates and Std.Dev.) Point 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 X -1489757.7845m -1489225.6751m -1497756.2520m -1497314.9652m -1493039.4464m -1490168.3525m σ 8.1mm 0.0mm 7.8mm 7.0mm 6.5mm 5.8mm Y 5836636.1461m 5834104.5147m 5834364.9263m 5834455.2468m 5834838.9512m 5834005.0411m σ 13.0mm 0.0mm 12.4mm 11.1mm 10.6mm 8.5mm Z 2089773.5369m 2097093.8394m 2090238.5160m 2090271.9024m 2092235.9027m 2096606.5567m Σ 10.0mm 0.0mm 8.9mm 7.4mm 6.7mm 5.5mm Adjusted Points in WGS84 (Geogr Coordinates and Std.Dev.) Point 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 Latitude N 19° 15' 08.10798'' N 19° 19' 20.57351'' N 19° 15' 24.70887'' N 19° 15' 25.97227'' N 19° 16' 33.66755'' N 19° 19' 04.14662'' Σ 8.5mm 0.0mm 7.9mm 7.1mm 6.7mm 5.6mm Longitude E 104° 19' 06.95529'' E 104° 19' 10.74157'' E 104° 23' 51.57380'' E 104° 23' 36.16827'' E 104° 21' 11.07343'' E 104° 19' 42.87322'' σ 7.6mm 0.0mm 7.2mm 6.4mm 6.0mm 5.3mm Height 129.6147m 108.0284m 78.2746m 68.3038m 65.3299m 75.9504m Elevation 157.9821m 136.4310m 106.5708m 96.6042m 93.6775m 104.3431m Σ 14.3mm 0.0mm 13.4mm 11.6mm 10.9mm 8.8mm Adjusted Points in National System (Plane Coord and Residuals) Point 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 Northing 2129542.8180m 2137304.9090m 2130034.4849m 2130074.2475m 2132164.7999m 2136797.5365m Easting 454454.2559m 454584.0770m 462766.4129m 462316.6507m 458084.6386m 455520.7246m Elevation 157.9821m 136.4310m 106.5708m 96.6042m 93.6775m 104.3431m Northing Res N/A 0.0mm N/A N/A N/A N/A Easting Res N/A -0.0mm N/A N/A N/A N/A Height Res N/A 0.0mm N/A N/A N/A N/A 54 54 Adjusted Points in National System (Plane Coord and Std.Dev.) Point 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 Northing 2129542.8180m 2137304.9090m 2130034.4849m 2130074.2475m 2132164.7999m 2136797.5365m σ 8.5mm 0.0mm 7.9mm 7.1mm 6.7mm 5.6mm Easting 454454.2559m 454584.0770m 462766.4129m 462316.6507m 458084.6386m 455520.7246m σ 7.6mm 0.0mm 7.2mm 6.4mm 6.0mm 5.3mm Height 155.9003m 134.4432m 104.3141m 94.3577m 91.5493m 102.3278m Elevation 157.9821m 136.4310m 106.5708m 96.6042m 93.6775m 104.3431m Σ 14.3mm 0.0mm 13.4mm 11.6mm 10.9mm 8.8mm 10 Adjusted Points Error Ellipses Point 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 Semimajor Axis 8.6mm 0.0mm 8.0mm 7.4mm 7.0mm 5.7mm Semiminor Axis 7.5mm 0.0mm 7.0mm 6.1mm 5.7mm 5.2mm Angle 13.5° 90.0° 23.1° 31.1° 30.8° 26.9° 95% confidence radius 19.8mm 0.0mm 18.5mm 16.6mm 15.6mm 13.3mm 3.3.6 Xuất kết báo cáo Sau bình sai xong ta tiến hành biên tập thành bảng bằng phần mềm DPSurvey2.8 Khi khởi động phần mềm có giao diện sau: 55 55 Hình 3.11 Giao diện phần mềm DPSurvey Trên giao diện phần mềm vào “Xử lý lưới/Biên tập kết bình sai GPS”, xuất hộp thoại “Biên tập kết bình sai GPS” Chọn đường dẫn đến “Tệp kết giải cạnh” “Tệp kết bình sai GPS” Hình 3.12 Hộp thoại đường dẫn biên tập kết bình sai GPS Khi tìm file chứa tệp giải cạnh, chọn “Biên tập TTC” để phần mềm tính toán biên tập yêu cầu 56 56 3.3.7 Kết luận thực nghiệm Với số liệu thực nghiệm từ kết đo GPS khu vực Xã Tân Hòa, Huyện Quốc Oai, TP Hà Nội Sau tính toán bình sai, kết đạt so với yêu cầu lưới hạng IV (xem phần Kết bình sai lưới GPS) KẾT QUẢ BÌNH SAI LƯỚI GPS Tên công trình : BẢNG 1: BẢNG TRỊ ĐO GIA SỐ TỌA ĐỘ VÀ CÁC CHỈ TIÊU SAI SỐ HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN Số TT 10 11 12 Tên đỉnh cạnh Điểm đầu Điểm cuối 229410 GPS-2 229410 GPS-3 229410 GPS-4 GPS-1 229405 GPS-2 229405 GPS-2 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-2 GPS-4 GPS-3 229405 GPS-3 GPS-1 GPS-3 GPS-2 GPS-4 GPS-3 DX (m) -8089.297 -3813.770 -942.676 7998.474 7557.189 -441.281 4275.525 7146.616 3281.652 -4716.808 -4275.503 -2871.090 ELLIPSOID QUI CHIẾU: WGS-84 DY (m) 350.725 734.443 -99.474 2271.222 2180.900 -90.322 383.716 -450.197 1797.192 -474.022 -383.706 833.914 DZ (m) -6821.930 -4857.941 -487.282 -464.979 -498.360 -33.381 1963.966 6334.647 -2462.368 -1997.393 -1964.005 -4370.657 RMS (m) 0.021 0.015 0.009 0.015 0.016 0.006 0.009 0.018 0.010 0.010 0.008 0.012 RATIO - RMS lớn nhất: (229410 GPS-2) = 0.021 - RMS nhỏ nhất: (GPS-4 GPS-3) = 0.012 - RATIO lớn nhất: (229410 GPS-4) = 9.600 - RATIO nhỏ nhất: (GPS-1 229405) = 2.400 BẢNG 2: BẢNG SAI SỐ KHÉP HÌNH HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN ELLIPSOID QUI CHIẾU: WGS-84 2.500 3.800 9.600 2.400 4.100 6.800 2.600 2.600 2.600 2.500 2.600 9.600 57 Số TT 57 Tên đỉnh tam giác Đỉnh Đỉnh Đỉnh 229410 GPS-2 GPS-3 229410 GPS-2 GPS-4 229410 GPS-3 GPS-4 GPS-1 229405 GPS-2 GPS-1 229405 GPS-3 GPS-2 229405 GPS-3 GPS-2 GPS-1 GPS-3 GPS-2 GPS-3 GPS-4 dX (m) -0.003 -0.005 -0.004 0.003 0.014 0.013 0.003 -0.002 dY (m) -0.002 0.002 0.003 0.000 0.008 -0.008 -0.016 0.000 dZ (m) -0.023 0.000 -0.001 0.000 -0.004 0.042 0.046 -0.024 fS (m) 0.024 0.006 0.006 0.003 0.016 0.045 0.049 0.024 [S] fS/[S] (m) 21527.9 1/913695 21214.1 1/3821886 12580.9 1/2267648 16660.7 1/5025675 17951.0 1/1098067 17081.1 1/381612 10316.5 1/211093 19576.6 1/800273 Tổng số tam giác: - Sai số khép tương đối tam giác lớn nhất: (GPS-2 GPS-1 GPS-3) = 1/211093 - Sai số khép tương đối tam giác nhỏ nhất: (GPS-1 229405 GPS-2) = 1/5025675 BẢNG 3: BẢNG TRỊ BÌNH SAI, SỐ HIỆU CHỈNH, SAI SỐ ĐO GIA SỐ TỌA ĐỘ HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN Số TT Tên đỉnh cạnh Điểm Điểm đầu 229410 DX(m) vDX(m) ELLIPSOID QUI CHIẾU: WGS-84 DY(m) vDY(m) DZ(m) vDZ(m) S(m) vS(m) mS(m) mS/S 10587.656 0.015 cuối GPS-2 -8089.290 350.732 -6821.937 0.007 734.437 -0.007 -4857.937 6219.630 1/702774 0.014 229410 GPS-3 0.007 -3813.771 229410 GPS-4 -0.001 -942.677 -0.006 -99.474 0.004 -487.283 1065.824 1/440345 0.012 GPS-1 229405 -0.001 7998.468 0.001 2271.220 0.000 -464.979 8327.672 1/91347 0.014 229405 -0.006 7557.181 -0.003 2180.899 -0.001 -498.366 7881.350 1/597938 0.013 GPS-1 -0.008 -441.287 -0.001 -90.321 -0.006 -33.386 451.671 1/589376 0.010 GPS-3 -0.006 4275.519 0.001 383.704 -0.005 1964.000 4720.655 1/45167 0.010 -0.006 -0.012 0.035 GPS-2 GPS-2 GPS-2 1/491176 58 10 11 12 58 GPS-2 GPS-3 GPS-3 GPS-3 GPS-4 GPS-4 7146.613 -450.206 6334.654 229405 -0.003 3281.662 -0.008 1797.195 0.007 -2462.366 GPS-1 0.010 -4716.806 0.002 -474.025 0.002 -1997.387 GPS-2 0.003 -4275.519 -0.003 -383.704 0.006 -1964.000 GPS-3 -0.016 -2871.094 0.002 833.910 0.005 -4370.654 -0.004 -0.004 0.003 9560.575 0.015 4479.114 1/659052 0.013 5144.172 1/353597 0.011 4720.655 1/451156 0.010 5295.394 1/491176 0.013 1/392585 - Số hiệu chỉnh cạnh lớn nhất: (GPS-2 GPS-3) = 0.037m - Số hiệu chỉnh cạnh nhỏ nhất: (229410 GPS-4) = 0.002m - SSTP cạnh lớn nhất: (229410 GPS-2) = 0.015m - SSTP cạnh nhỏ nhất: (GPS-2 GPS-3) = 0.010m - SSTP tương đối cạnh lớn nhất:(GPS-2 GPS-1) = 1/45167 - SSTP tương đối cạnh nhỏ nhất:(229410 GPS-2) = 1/702774 BẢNG 4: BẢNG TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN SAU BÌNH SAI HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN WGS84 STT Tên điểm 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 X(m) -1489757.785 -1489225.675 -1497756.252 -1497314.965 -1493039.446 -1490168.353 ELLIPSOID QUI CHIẾU: WGS-84 Y(m) 5836636.146 5834104.515 5834364.926 5834455.247 5834838.951 5834005.041 Z(m) 2089773.537 2097093.839 2090238.516 2090271.902 2092235.903 2096606.557 BẢNG 5: BẢNG TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA SAU BÌNH SAI HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA WGS84 STT Tên điểm B(° ELLIPSOID QUI CHIẾU: WGS-84 ' ") L(° ' ") H(m) 59 59 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 19° 15' 08.10798'' 19° 19' 20.57351'' 19° 15' 24.70887'' 19° 15' 25.97227'' 19° 16' 33.66755'' 19° 19' 04.14662'' 104° 19' 06.95529'' 104° 19' 10.74157'' 104° 23' 51.57380'' 104° 23' 36.16827'' 104° 21' 11.07343'' 104° 19' 42.87322'' 129.615 108.028 78.275 68.304 65.330 75.950 BẢNG 6: BẢNG KẾT QUẢ TỌA ĐỘ PHẲNG VÀ ĐỘ CAO SAU BÌNH SAI HỆ TỌA ĐỘ PHẲNG VN-2000 Số TT Tên điểm 229405 229410 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-4 KINH TUYẾN TRỤC : 105° ELLIPSOID : WGS-84 Tọa độ X(m) 2129542.818 2137304.909 2130034.485 2130074.248 2132164.800 2136797.537 Y(m) 454454.256 454584.077 462766.413 462316.651 458084.639 455520.725 Độ cao h(m) 155.900 134.443 104.314 94.358 91.549 102.328 (mx) 0.009 0.008 0.007 0.007 0.006 Sai số vị trí điểm (my) (mh) 0.008 0.014 - 0.007 0.013 0.006 0.012 0.006 0.011 0.005 0.009 (mp) 0.011 0.011 0.010 0.009 0.008 BẢNG 7: BẢNG CHIỀU DÀI CẠNH, PHƯƠNG VỊ VÀ CHÊNH CAO SAU BÌNH SAI HỆ TỌA ĐỘ PHẲNG VN-2000, Cạnh tương hỗ Điểm đầu Điểm cuối 229410 GPS-2 229410 GPS-3 229410 GPS-4 GPS-1 229405 GPS-2 229405 GPS-2 GPS-1 GPS-2 GPS-3 GPS-2 GPS-4 GPS-3 229405 GPS-3 GPS-1 GPS-3 GPS-2 GPS-4 GPS-3 Chiều dài (m) 10586.556 6218.895 1065.240 8326.685 7880.334 451.516 4720.205 9559.667 4478.221 5143.661 4720.205 5294.894 ELLIPSOID : WGS-84 mS ms/S (m) 0.007 1/1571730 0.006 1/958761 0.005 1/198386 0.010 1/795049 0.010 1/792689 0.010 1/46831 0.009 1/525906 0.009 1/1101350 0.010 1/443900 0.010 1/538676 0.009 1/525906 0.009 1/618035 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC Phương vị ° ' " 133 04 43.85 145 44 38.45 118 26 38.24 266 36 53.57 266 07 59.47 95 03 08.18 296 17 19.33 314 41 31.77 234 09 43.00 114 27 59.86 116 17 19.33 151 02 18.12 mα " 0.13 0.21 1.07 0.29 0.29 4.85 0.42 0.19 0.48 0.41 0.42 0.32 Ch.cao (m) -40.086 -42.894 -32.115 51.586 61.543 9.956 -2.808 7.970 64.351 12.765 2.808 -10.779 mh (m) 0.012 0.011 0.009 0.020 0.018 0.018 0.016 0.015 0.018 0.017 0.016 0.014 60 60 Sai số trung phương trọng số đơn vị mo = ± 0.684 Sai số vị trí điểm: Lớn : (229405) mp = 0.011(m) Nhỏ : (GPS-4) mp = 0.008(m) Sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh : Lớn : (GPS-2 -GPS-1) mS/S = 1/ 46831 Nhỏ : (229410 -GPS-2) mS/S = 1/ 1571730 Sai số trung phương phương vị cạnh : Lớn : (GPS-2 -GPS-1) mα = 4.85" Nhỏ : (229410 -GPS-2) mα = 0.13" Sai số trung phương chênh cao : Lớn : (GPS-1 -229405) mh= 0.020(m) Nhỏ : (229410 -GPS-4) mh= 0.009(m) Chiều dài cạnh : Lớn : (229410 -GPS-2) Smax = 10586.56m Nhỏ : (GPS-2 -GPS-1) Smin = 451.52m Trung bình : Stb = 5703.84m Ngày 15 tháng năm 2017 Người thực đo : Người xử lý số liêu : Kết được biên tập bằng phần mềm DPSurvey ooo0ooo 61 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau tìm hiều hệ thống định vị toàn cầu GPS quy trình xử lý số liệu số liệu GPS bằng phần mềm Trimble Total Control, em nắm được số vấn đề sau: - Nắm vững số vấn đề kỹ thuật công tác xây dựng mạng lưới khống - chế trắc địa bằng công nghệ GPS Hiểu rõ thêm công tác xây dựng, bố trí lưới, thiết kế ca đo thành lập lưới bằng - công nghệ GPS Sử dụng thành thạo phần mềm Trimble Total Control để bình sai lưới đạt được kết theo quy trình quy phạm hành Kiến nghị Do điều kiện trình độ thời gian có hạn nên trình bày đồ án em có nhiều hạn chế nội dung hình thức Nên xin được góp ý chân thành quý thầy cô bạn để em ngày tiến Em xin chân thành cảm ơn 62 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Định vị vệ tinh, PGS.TS Đặng Nam Chinh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Bài giảng Xây dựng lưới khống chế trắc địa, TS Đinh Xuân Vinh, Trường Đại học Tài Nguyên-Môi trường Hà Nội Bài giảng Trắc địa cao cấp đại cương, GS.TSKH Phạm Hoàng Lân, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật TS Đinh Xuân Vinh, giáo trình Xây dựng lưới khống chế trắc địa, trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, Hà Nội 2014 Trang thông tin điện tử xã Tân Hòa,huyện Quốc Oai,TP.Hà Nội Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia xây dựng lưới tọa độ, Bộ Tài Nguyên Môi Trường Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Trimble Total Control 2.73