bai tap lon tin hoc trong trac dia

tin học trong trắc địa của thầy lâu trường đại học bách khoa thành phố hồ chí minh, cung cấp đầy đủ tinh chất của bài báo cáo. bao gồm số liệu cách thức trinh bày của thầy yêu cầu

Trang 1

Phần 1: SỐ LIỆU GỐC VÀ SỐ LIỆU ĐO 1.1 Số liệu gốc:

- Với i là số thứ tự sinh viên trong tổ : i=5

1.2 Khu vực đo và Số liệu đo:

 Khu vực đo: Tổ 2 được phân công đo lưới khống chế và đo chi tiết xungquanh khu vực sau H6 và vườn ươm của khuôn viên trường đại học Báchkhoa TP.HCM cơ sở 2, DĨ AN

 Kết quả đo được từ thực địa:

- Sổ đo góc, cạnh và chênh cao của lưới đường chuyền

- Sổ chi tiết trong khu vực lưới khống chế

- Bảng sơ họa trạm đo ( kèm sau báo cáo)

 Yêu cầu về sai số khép của các trị đo như sau:

- Sai số khép góc: fβgh=10’’ (giây)

- Sai số đo chênh cao: fHgh=50

 Các số liệu đo như sau:

Trang 2

Số đọc bàn

độ ngang

Trị số gócnửa lần đo

Trị số góc 1lần đo

Trị số góctrung bình

Số đọc bàn

độ ngang

Trị số góc

1 lần đo

Trị số góc trungbình

Trang 3

Số đọc bàn

độ ngang

Trị số góc

1 lần đo

Trang 4

Số đọc bàn

độ ngang

Trị số góc 1lần đo

Mia sau (mm)

Mia trước (mm)

Chiều dài đoạn

đo (m)

Chênh cao Số hiệu

chỉnh (m)

Chênh cao hiệu chỉnh h (m)

Một lần đo (m)

TB (m)

Trang 5

-Sổ đo chi tiết:

Trạm đo: 4 Điểm ngắm chuẩn :1

Chiều cao máy: 1.461m BĐN: 0°00’00”

Trang 6

4 345 o

45’51” 90°00’00” 1288 1184 1087 Mép trong vỉa hè5

344°45’58” 90°00’00” 1208 1046 0885 Mép đường đi6

338°13’22” 90°00’00” 1187 1040 0891 Mép đường đi7

8

332°52’16” 90°00’00” 1135 0994 0850 Mép đường đi9

10

328°04’04” 89°59’57” 1075 0936 0795 Mép đường đi11

340°19’40” 89°59’57” 1276 1172 1076

Cây12

332°29’58” 89°59’47” 1203 1078 0954 Mép đường đi13

25

Trang 7

28

267°42’03” 89°59’39” 0911 0736 0563 Mép bồn hoa29

334°46’34” 90°00’01” 1418 1398 1377

Mép ngoài bồnhoa36

43

212°13’03” 89°58’59” 1293 1247 1197

255°46’20” 89°59’13” 0871 0677 0482

207°19’28” 89°58’59” 1223 1170 1116

253°43’20” 89°59’15” 0830 0632 0433

Trang 8

126°32’45” 89°08’32” 1814 1373 1662

Mép trong bồnhoa55

56

121°19’51” 89°08’37” 1817 1746 1672

68

87°21’51” 89°10’23” 1891 1823 1756

Mép trong bồnhoa

Trạm đo: 1 Điểm ngắm chuẩn: 2

Trang 9

336°07’45” 92°14’35” 1265 1224 1183 Mép ngoài vỉa hẻ72

73

316°40’20” 92°14’16” 1212 1170 1127

Mép ngoài vỉa hè

74

75

330°48’26” 92°14’11” 0999 0945 0890 Mép trong vỉa hè76

301°57’35” 92°14’04” 0779 0698 0613 Mép trong vỉa hè77

293°42’29” 90°00’00” 1569 1499 1428 Mép ngoài vỉa hè78

292°21’49” 89°37’19” 1722 1642 1558 Mép ngoài vỉa hè79

297°26’43” 89°37’09” 1821 1726 1629 Mép ngoài vỉa hè80

81

224°07’51” 89°36’19” 1310 1232 1148 Mép ngoài vỉa hè82

223°34’03” 89°36’17” 1254 1143 1031 Mép ngoài vỉa hè83

226°54’27” 89°36’19” 1289 1191 1092 Mép ngoài vỉa hè84

85

218°39’32” 89°36’14” 1008 0909 0811 Mép trong vỉa hè86

193°35’25” 89°35’44” 0971 0893 0817 Mép trong vỉa hè87

201°19’40” 89°35’59” 1242 1180 1118 Mép ngoài vỉa hè88

189°53’16” 89°35’57” 1218 1157 1096 Mép ngoài vỉa hè89

Trang 10

180°41’59” 89°35’57” 1188 1112 1037 Mép trong vỉa hè92

111°42’19” 89°36’10” 1774 1690 1606 Mép trong vỉa hè96

104

126°28’40” 91°19’04” 0983 0895 0808 Mép ngoài vỉa hè105

77°58’02” 91°19’42” 1414 1317 1223 Mép trong vỉa hè106

68°56’04” 91°19’49” 1242 1144 1046 Mép trong vỉa hè107

54°25’59” 91°19’49” 1302 1224 1147 Mép ngoài vỉa hè108

40°53’45” 91°19’52” 1352 1271 1188 Mép trong bồn cỏ109

Trang 11

Trạm đo: 2 Điểm ngắm chuẩn: 3

STT Bàn độngang Bàn độđứng Số đọc mia(mm) Ghi chú

208°36’22” 90°56’56” 1228 1178 1128 Mép trong vỉa hè122

123

126°42’48” 88°21’46” 1949 1755 1561 Mép ngoài vỉa hè124

123°26’14” 88°21’44” 1651 1466 1281 Mép trong vỉa hè125

127°45’32” 87°41’24” 2316 2138 1963 Mép ngoài vỉa hè126

123°30’49” 89°16’42” 1063 0882 0701 Mép trong vỉa hè127

125°36’41” 90°15’31” 0770 0606 0440 Mép ngoài vỉa hè128

123°02’54” 90°07’50” 0556 0378 0200 Mép trong vỉa hè129

112°15’09” 89°41’56” 0752 0691 0431 Mép ngoài vỉa hè130

109°07’19” 88°50’18” 1466 1317 1168 Mép ngoài vỉa hè131

112°13’46” 88°50’14” 1238 1078 0917 Mép trong vỉa hè132

105°02’37” 88°50’10” 1490 1330 1170 Mép ngoài vỉa hè133

110°53’54” 88°50’11” 1218 1057 0894 Mép trong vỉa hè

Trang 12

135

109°50’29” 88°50’12” 1231 1067 0902 Mép trong vỉa hè136

86°41’14” 91°08’47” 0600 0456 0314 Mép ngoài vỉa hè140

62°07’23” 91°08’34” 1248 1146 1042 Mép ngoài vỉa hè141

80°09’31” 89°40’05” 1236 1098 0962 Mép trong vỉa hè146

74°49’07” 89°40’41” 1404 1287 1171 Mép trong vỉa hè147

18°11’49” 90°07’42” 1862 1682 1503

Mép ngoài bồnhoa

157 15°52’21” 90°07’44” 1807 1640 1472 Mép ngoài bồn

Trang 13

12°33’45” 90°07’46” 1818 1651 1486

164

357°58’02” 90°17’30” 2236 1940 1643 Mép ngoài vỉa hè167

355°09’12” 90°17’25” 1872 1725 1574 Điểm độ cao171

347°59’39” 90°17’28” 1651 1533 1416 Mép trong vỉa hè172

355°08’55” 90°11’14” 1811 1696 1579 Mép ngoài vỉa hè173

174

347°10’38” 93°41’05” 1157 1115 1072 Mép ngoài vỉa hè175

Trang 14

STT Bàn độngang Bàn độđứng TrênSố đọc mia(mm)Giữa Dưới Ghi chú

Trang 17

1.3 Nội dung yêu cầu:

• Bình sai lưới đường chuyền khép kín

• Lập sổ đo điện tử

• Tính toán sổ đo điện tử và lưu vao file: chitiet.txt

• Hiển thị các điểm chi tiết (theo mã đặc điểm)

• Nội suy và vẽ đường đồng mức từ tập hợp các điểm độ cao nằm trongkhu đo

Phần II: NỘI DUNG BÀI TẬP LỚN TIN HỌC TRONG TRẮC ĐỊA BÀI 1: BÌNH SAI CHẶT CHẼ LƯỚI KHỐNG CHẾ

1 1 Yêu cầu bài toán:

 Từng tổ sẽ tiến hành đo đạc lưới khống chế dạng khép kín trong khu

Trang 18

vực được giao

 Sau đó từng thành viên trong tổ sẽ viết một chương trình bình sai chặt

chẽ lưới khống chế bằng phần mềm MATLAB dựa vào bảng số liệu đogóc, cạnh ngoài thực địa → tọa độ các điểm khống chế

 Bình sai độ cao dựa vào sổ đo cao → độ cao các điểm khống chế

1.2 Phương pháp giải quyết:

 Ta dùng thuật toán bình sai chặt chẽ để bình sai đường chuyền trên với

Trang 19

S

Đ S

Đ

 Lợi ích của sơ đồ khối chương trình bình sai:

• Sắp xếp thứ tự thuật toán mà ma trận làm được viết chương trình dễdàng hơn

• Nhận dạng dễ dàng các cấu trúc điều kiện chương trình

• Phân chia công việc lớn công việc nhỏ chương trình con

• Độc lập với ngôn ngữ lập trình có thể dùng cho nhiều ngôn ngữlập trình khác nhau

 Từ sơ đồ khối ta thấy chương trình bình sai lưới khống chế gồm 1

chương trình chính bschatche và 11 chương trình con sau: (toàn bộ

chương trình chính và chương trình con nộp trong đĩa CD)

- Chương trình con đọc dữ liệu từ file dulieu.txt : doc_file

- Chương trình con tính góc định hướng cạnh : tinh_dhuong

- Chương trình con tính tọa độ các điểm : tinh_tdo

- Chương trình con tính tọa độ trọng tâm : tinh_ttam

- Chương trình con thành lập ma trận hệ số B : lap_B

- Chương trình con thành lập ma trận trọng số đảo Ql : lap_Ql

- Chương trình con hiệu chỉnh trị đo : hieuchinh

- Chương trình con xuất kết quả vào file : xuat_kqua

- Chương trình con vẽ sơ đồ lưới đường chuyền : ve_luoi

- Chương trình con đổi đơn vị độ, phút, giây sang rad : dms2rad

- Chương trình con đổi đơn vị rad sang độ, phút, giây : rad2dms

1.2.1 Chương trình con đọc dữ liệu từ file:

Trang 20

 Trong đó:

• xd, yd, xc, yc là tọa độ điểm gốc đầu và cuối đường chuyền

• Vì là đường chuyền khép kín nên xd = xc, yd = yc

• αd, αc là phương vị góc của cạnh đầu và cuối đường chuyền

• n là số góc trong đường chuyền

 Tên chương trình con: docfile

 Nhiệm vụ: lấy ra các giá trị từ file data.txt.

1.2.2 Chương trình con tính góc định hướng cạnh:

 Tham số nhập : αd, gocdo, n

 Tham số xuất : vector chứa góc định hướng : α

 Tên chương trình : tinh_dhuong

 Nhiệm vụ : tính các góc định hướng của các cạnh trong lưới đườngchuyền Từ đó tìm sai số khép góc trong chương trình chính

1.2.3 Chương trình con tính tọa độ các điểm:

 Tham số nhập : xd, yd, canhdo, alp, n

 Tham số xuất : dãy x, dãy y (x,y là các vector)

 Tên chương trình : tinh_tdo

1250.000 750.000 50.00001250.000 750.000 50.0000

94.0106125 85.4546375 92.001925 88.122912591.124 143.0795 96.694 142.479

Trang 21

 Nhiệm vụ : tính tọa độ tất cả các điểm trong đường chuyền Từ tọa độđiểm cuối tính được và tọa độ điểm gốc tìm sai số khép cạnh trongchương trình chính.

1.2.4 Chương trình con tính tọa độ trọn g tâm:

 Tham số nhập : x, y, n

 Tham số xuất : xi, eta

 Tên chương trình : tinh_ttam

 Nhiệm vụ : tính tọa độ trong tâm phục vụ tính ma trận hệ số B

1.2.5 Chương trình con thành lập ma trận hệ số B:

 Tham số nhập : xi, eta, alp, n

 Tham số xuất : ma trận B

 Tên chương trình : lap_B

 Nhiệm vụ: lập ma trận hệ số để tìm ra véc tơ số hiệu chỉnh trongchương trình chính

1.2.6 Chương trình con thành lập ma trận trọng số đảo Ql:

 Tham số nhập : mb, a, canhdo, n

 Tham số xuất : ma trận Q

 Tên chương trình : lap_Ql

 Nhiệm vụ : lập ma trận trọng số đảo tìm ra vector số hiệu chỉnh trong chương trình chính

1.2.7 Chương trình con hiệu chỉnh trị đo:

 Tham số nhập : V, gocdo, canhdo, n

 Tham số xuất : véc tơ góc sau bình sai(goc), véc tơ cạnh sau bình sai (canh)

 Tên chương trình : hieuchinh

 Nhiệm vụ : đưa các số hiệu chỉnh vào trị đo góc và cạnh Tìm các góc

và cạnh sau bình sai

1.2.8 Chương trình con đưa kết quả vào file:

 Định dạng file kết quả:

Trang 22

 Tham số nhập : wb, wx, wy, ws,

giây sang rad:

 Tham số nhập : góc đơn vị độ phút giây(dms)

 Tham số xuất : góc đơn vị rad(rad)

 Tên chương trình : dms2rad

 Nhiệm vụ : chuyển đổi đơn vị

1.2.11 Chương trình con đổi rad sang độ phút giây:

 Tham số nhập : góc đơn vị rad

 Tham số xuất : góc đơn vị độ phút giây(dms)

 Tên chương trình : rad2dms

 Nhiệm vụ : chuyển đổi đơn vị

1.2.12 Chương trình chính b schatche m:

 Chương trình chính tiến hành thực thi hoàn toàn giống như sơ đồ khối,

kqua.txtsai số khép góc

Trang 23

được hổ trợ bởi 11 chương trình con vừa nêu Kết quả nhận được là các sai

số khép góc, khép cạnh, các góc, các cạnh sau bình sai và tọa độ của cácđiểm khống chế sau bình sai cho vào file kqua.txt

1.3 Kết quả:

Chương trình đầy đủ của bài tập 1 được ghi trong đĩa CD

 Kết quả bình sai lưới khống chế: Chạy CT bschatche.m ta sẽ có đồ hình

lưới và tọa độ các điểm khống chế như sau:

Trang 25

1 2 1308.571776 919.803125 0.008936 0.010650 0.013903

2 3 1424.371904 835.737194 0.013731 0.018004 0.022642

3 4 1361.946540 761.890877 0.016090 0.012933 0.020643

TT Đỉnh trái Đỉnh giữa Đỉnh phải o ' " " o ' "

Trang 26

 Các kết quả tính toán đều thỏa mãn sai số giới hạn cho phép.

 Để dễ dàng kiểm tra lỗi ta nên chạy thử từng chương trình con theo thứ tựxuất hiện trong chương trình chính trước khi chạy chương trình chính

 Trong quá trình lập trình ta nên kiểm tra:

- Kiểm tra chương trình con đổi độ, phút, giây sang rad

- Kiểm tra các chương trình con đọc file, xem các biến đã gán đúng haykhông

- Kiểm tra chương trình con tính định hướng, tính tọa độ, tìm sai số khépgóc, khép cạnh bằng tay so sánh với matlab

- Nên chú ý ở trị số góc đo n vì liên quan đến kích thước ma trận chươngtrình sẽ bị báo lỗi

 Chương trình bình sai được viết theo phương pháp bình sai điều kiện nênchỉchạy được cho 1 dạng lưới

Trang 27

BÀI 2: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SỔ ĐO ĐIỆN TỬ 2.1 Giới thiệu chung:

2.1.1 Sổ đo điện tử là gì?

 Dùng qui trình cũ (kv quang hoc), khi đo chi tiết phải có sổ đo chi tiết

 Dùng quitrình mớidùng máytoàn đạcđiện tử để đo, các trị đo được lưu

thành 1 file dữ liệu trong bộ nhớ của toàn đạc điện tử gọi là sổ đo điện tử

2.1.2 Phân loại sổ đo điện tử:

Trang 28

 Tất cả các rawfile có định dạng binary (nhị phân) Vì vậy không thể xem,sữa

xóa, cập nhật Rawfile có tính bảo mật cao

- Mỗi dòng là bao gồm các trị đo của 1 phép đo (record)

- Có nhiều record khác nhau lưu lại các phép đo khác nhau

- Giá trị đầu tiên trong 1 record là kiểu của record

- Thường phân chia các record theo đặc điểm chung

• Nhóm record cho mục đích chung

rawfile TĐĐT

Phần mềm

Trang 29

nhóm record định dạng

nhóm record thiết bị đo

nhóm record đơn vị đo

 Các record bắt buộc liên quan đến tính toán field file là : 061,102,113

2.3.1 Giới thiệu record 061:

 Record điểm đặt máy lưu lại giá trị tọa độ và độ cao của điểm đặt máy

 Một dòng record 061 như sau:

 Đây là kiểu record đặt trạm máy có hướng ngắm chuẩn

102 f1 f2 f3 f4 f5

- f1 tên điểm đặt máy

- f2 chiều cao máy

- f3 chiều cao gương

- f4 tên điểm ngắm chuẩn

- f5 số đọc bàn độ ngang của hướng ngắm chuẩn

 Đây là record đo chi tiết bằng phương pháp thị cự

Trang 30

Trang 36

 Lập bảng mã quy định cho các điểm đo chi tiết như sau:

Điểm giao nhau 2 đường đi, mép đường đi 012

2.4 Thuật toán tính toán field file:

2.4.1 Thuật toán:

Trang 37

 Chương trình hoạt động như sau:

a. Đọc các giá tri trong record 061 lấy ra các thông tin chứa trong recordgồm: piontid x y H feature đưa vào dãy tương ứng để tínhtoán tiếp theo

b. Đọc các giá trị trong record 102 lấy ra các thông tin gồm: tên trạm đặtmáy(P1), chiều cao máy (hi), chiều cao gương (hr), tên trạm ngắm chuẩn(P2), số đọc bàn độ ngang (β)

- Tra thông tin tên trạm đặt máy trong pointid có số thứ tự là i, lấy ra thông tin như : x0=x(i); y0=y(i); h0=h(i)

- Tra thông tin tên trạm ngắm chuẩn trong pointid có số thứ tự là j,lấy ra thông tin như : x1=x(j); y1=y(j)

- Có được x0, y0, x1, y1 giải bài toán trắc địa nghịch tìm ra α01

- Tính góc định hướng của hướng ‘0’ bàn độ ngang α0= α01- β

c. Đọc các giá trị trong record 113 Lấy ra các thông tin gồm : tên, góc bằng (β),góc đứng (V), chỉ trên (l1), chỉ giữa (l), chỉ dưới (l2) và mã đặc điểm

- Tính khoảng cách ngang HD = k*(l1-l2)*cos2(V) với k=100

- Tính góc định hướng điểm chi tiết α = α0 + β

- Tính tọa độ điểm chi tiết:

• x = xo + HD*cos(α)

• y = y0 + HD*sin(α)

- tính độ cao điểm chi tiết: H = H0 + HD*tg(V) + hi – l

- ghi kết quả vào file: tên x y H code

2.4.2 Sơ đồ khối tính toán trên field file:

 Từ quy trình tính toán nêu trên ta lập sơ đồ khối tính toán field file như sau:

STAR

Trang 38

- Bên trong vòng lập có chứa rất nhiều cấu trúc xác định điều kiện so

sánh vớitừng giá trị cụ thể thích hợp với cấu trúc switch/case

- Mỗi record có nhiệm vụ riêng nên tổ chức việc xử lý các record

thành các chương trình con tương ứng

feof

ketqua.txt

C/nhật vào dãy t/ứng: pointed,

x, y,H ,feature

Lấy ra thông tin xo, yo, Ho,

hi, hr, αo

Cập nhật hr mới Tính tọa độ vàđộ cao điểm

record recnum

Trang 39

- Tham số nhập: Record, pointid, x, y, H, code, len.

- Tham số xuất: pointid, x ,y, H, code, len

- Tên chương trình: record061

- Nhiệm vụ: Lấy thông tin đưa vào các dãy giá trị, để dùng cho bướctính tiếp theo

 Chương trình con record102:

- Tham số nhập: Record, pointid, x, y, H, len

- Tham số xuất: xo, yo, ho, hi, hr, alp0

- Nhiệm vụ: Tìm tọa độ, độ cao trạm đo, tính góc định hướng củahướng ‘0’ bàn độ ngang

 Chương trình con record113:

- Tham số nhập: Record, xo, yo, ho, hi, hr, alp0

- Tham số xuất: Không có

- Nhiệm vụ: Tính ra tọa độ của các điểm chi tiết và in vào filechitiet.txt

 Chương trình con đổi đơn vị độ phút giây sang rad: Đã trình bài trong bàitập 1

 Chương trình chính tính toán field file:

- Tên chương trình là recduceff.m

- Nhiệm vụ: Tính ra tọa độ các điểm chi tiết và lưu kết lại vào file chitiet.txt

Định dạng
Số trang	54
Dung lượng	364,54 KB