Thiết kế kỹ thuật lưới mặt bằng và lưới độ cao hạng II phục vụ đo vẽ bản đồ dịa hình tỉ lệ 1:50000 khu vực thành phố Lạng Sơn”sử dụng Phương pháp xây dựng lưới tọa độ và độ chính xác các yếu tố của lưới.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
Phần Mở Đầu Ngày nay,bản đồ sử dụng rộng rãi Bản đồ đ ược thành l ập b ằng nhiều phương pháp khác phục vụ cho mục đích khác nhau.Ứng dụng cho đồ địa hình cách truyền thống đo vẽ trực tiếp thực địa,phục vụ cho cơng việc đo vẽ đ ảm bảo tính xác kinh tế.Một cơng đoạn khơng thể thiếu thiết k ế l ưới trắc địa.Lưới trắc địa hệ thống điểm đánh dấu mốc chơn mặt đất,vị trí mốc xác định thống m ột hệ thống tọa độ độ cao.Lưới trắc địa theo chức phục vụ chia thành lưới toàn cầu,lưới quốc gia,lưới địa phương lưới chuyên dùng Lưới quốc gia phục vụ cho nhóm nước nước nên gọi lưới khống chế nhà nước hay lưới trắc địa bản.Lưới trắc địa theo ý nghĩa hình học vật lí lại chia lưới tọa độ mặt bằng,lưới độ cao lưới trọng lực Việc thành lập lưới khống chế trắc địa mặt độ cao phục vụ đo vẽ, khảo sát công việc gắn liền với công tác trắc địa, để thành lập lưới có tính khả thi tối ưu kỹ thuật kinh tế vấn đề ln mang tính thời Phương pháp xây dựng lưới tọa độ độ xác yếu tố lưới thay đổi theo hướng ngày có độ xác cao áp dụng kĩ thuật điện tử tin học đo ngắm xử lý toán học, hiển thị lưu trữ kết đo Vì đồ án mơn học nhóm 13 làm với nội dung: “Thiết kế kỹ thuật lưới mặt lưới độ cao hạng II phục vụ đo vẽ đồ dịa hình tỉ lệ 1:50000 khu vực thành phố Lạng Sơn” CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG 1.1.Đặc điểm khu đo 1.1.1.Điều kiện tự nhiên: -Vị trí địa lí: Khu đo nằm từ kinh độ Đông 106°45’ đến kinh độ Đông 107°00’ Từ vĩ độ Bắc 21°45’ đến vĩ độ Bắc 22°00’ Lạng Sơn tỉnh vùng đơng bắc Việt Nam.Phía băc giáp tỉnh Cao Bằng.Phía đơng bắc giáp tỉnh Quảng Tây ( Trung Quốc ).Phía nam giáp tỉnh Bắc Giang,phía đơng nam giáp tỉnh Quảng Ninh,phía tây giáp tỉnh Bắc Cạn,phía tây nam giáp tỉnh Thái Nguyên -Địa hình: địa hình chủ yếu dải núi thấp đồi bị chia cắt Nơi cao đỉnh Phia Po thuộc núi Mẫu Sơn có độ cao 1583m.Điểm thấp Còn Tanh với độ cao 252m.Độ cao trung bình từ 300-400m -Khí hậu: Cận nhiệt đới ẩm,khí hậu phân biệt rõ rệt,ở mùa khác nhiệt độ phân bố không đồng phức tạp địa hình miền núi.Nhiệt độ trung bình năm từ 17-22°C,lượng mưa trung bình năm từ 1200-1600mm,độ ẩm tương đối trung bình năm 80-85% 1.1.2.Dân cư –kinh tế xã hội -Dân cư:Phân bố khắp tỉnh Lạng Sơn,tập chung nhiều thị xã Lạng Sơn dọc theo tuyến đường quốc lộ 4B,235.Trường học hạn chế chưa có nhà văn hóa -Kinh tế: Địa hình đồi núi khó phát triển nông nghiệp.Hệ thống giao thông thuận lợi nên Lạng Sơn có lợi thương mại dịch vụ du lịch với cửa khẩu,7 chợ biên giới nhiều hang động, núi rừng tự nhiên -Xã hội: Phát triển kinh tế ghóp phần cải thiện đời sống vật chất,văn hóa tinh thần cho nhân dân,đặc biệt với nhân dân vùng sâu vùng xa có hồn cảnh khó khăn 1.1.3.Giao thơng,thủy lợi: -Giao thơng: Giao thơng thuận lợi, có tuyến đường sắt liên vận quốc tế Hà NộiLạng Sơn- Đồng Đăng Quốc lộ Hà Nội- Lạng Sơn – Đồng Đăng,quốc lộ 4B Lạng Sơn- Quảng Ninh -Thủy lợi: Hệ thống sơng ngòi dày đặc với sơng lớn,sơng Kì Cùng chảy theo hướng đông nam- tây bắc nhiều sơng nhỏ:sơng Kloun Mẫu Sơn,sơng Na Lang 1.2.Mục đích, nhiệm vụ thiết kế *Mục đích: Thành phố Lạng Sơn trung tâm vùng đất biên giới, nằm đường giao thơng huyết mạch có từ lâu CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG LƯỚI TỌA ĐỘ QUỐC GIA 2.1.Các tiêu kỹ thuật 2.1.1.Cấp bậc lưới, độ xác yêu cầu: Cấp bậc lưới: hạng II Quốc gia Lưới tam giác hạng II sử dụng cạnh tam giác hạng I làm cạnh gốc Ở miền Bắc Việt Nam lưới tam giác hạng II xây dựng theo dạng lưới chêm dày vào tam giác hạng I Theo thông tư số: 04/2009/TT – BTNMT, quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia xây dựng lưới tọa độ, ta có tiêu kỹ thuật thiết kế lưới tọa độ hạng II nhà nước sau: Bảng 2.1: Các tiêu kỹ thuật lưới tọa độ hạng II nhà nước STT Các tiêu kỹ thuật Khoảng cách trung bình hai điểm • Đồng Hạng II 25-30km • Miền núi Khoảng cách tối đa hai điểm • Đồng • Miền núi Khoảng cách tối thiểu hai điểm • Đồng 30km 40km 15km 40km • Miền núi Số hướng đo nối tối thiểu điểm Số cạnh độc lập tối thiểu điểm Số điểm khống chế tọa độ tối thiểu Khoảng cách tối đa từ điểm lưới tới điểm tọa độ cấp cao gần 10 Hệ quy chiếu, hệ toạ độ Múi chiếu, tỷ lệ chiếu 100km VN-2000 UTM múi Mật độ điểm 60, 0.9996 700 – 1,000km2 Bảng 2.2: Độ xác lưới tọa độ quốc gia sau bình sai STT Yêu cầu kỹ thuật Sai số vị trí điểm lớn Sai số độ cao trắc địa lớn Sai số trung phương tương đối cạnh lớn Sai số phương vị lớn 2.2.2.Số lượng điểm chọn vị trí: *Số lượng điểm lưới: Trong đó: + N số lượng điểm khống chế; Hạng II 5cm 7cm 1/500.000 1.0” + S tổng diện tích khu đo lấy s = 728km2 + P diện tích khống chế điểm P tính theo cơng thức P= π*R2 =490km2 với R=12.5km Tính được: N =1.48 Vậy chọn số điểm điểm *Chọn vị trí điểm đồ: Quy định chung chọn điểm: +Nền đất vững chắc, có khả lưu giữ lâu dài, cách xa cơng trình kiến trúc lớn, ngồi lộ giới đường giao thơng quy hoạch, có khả phát triển cho lưới cấp thấp + Thuận lợi cho đo ngắm (góc mở lên bầu trời lớn 150o ) + Cách xa trạm thu phát sóng tối thiểu 500m; xa trạm biến thế, đường dây cao thế, trạm cao áp 50m + Không chọn khe, suối, sát ta-luy, tán cây, gần mái nhà kim loại, nhà cao tầng hàng rào dây thép gai +Hạn chế chọn điểm vị trí gần mái nhà kim loại, cối ẩm, nahf cao tầng hang rào dây thép gai *Với lưới tọa độ hạng II: +Phải đo nối với tối thiểu điểm cấp (4 điểm góc điểm trung tâm lưới), đo nối với điểm cấp khác có + Khi chêm điểm phải đo nối với điểm cấp cách phía + Đo nối độ cao từ điểm độ cao hạng I, II có khu đo +Hướng đo nối tới điểm tọa độ hạng cao điểm độ cao tối đa +Khoảng cách đo nối điểm ngắn *Chiều dài cạnh: Cạnh Chiều dài 12 27km 23 25.5km 13 26.5km So sánh với QCVN11:2008/BTNMT chiều dài cạnh đạt yêu cầu *Ký hiệu toạ độ điểm theo quy chuẩn: 058B01, 058B02, 058B03 2.2.Thiết kế phương án đo đạc *Công nghệ đo đạc: Theo phương án đo góc – cạnh mặt mạnh trang thiết bị có tơi chọn máy định vị vệ tinh Trimble R4 Thông số kỹ thuật máy: +Độ xác đo tĩnh đo nhanh: ±5m+0.5ppm +Độ xác đo động: ±10m+1ppm +Độ xác hiệu chỉnh từ trạm GNSS: ±0.25m+1ppm Số lượng thiết bị nhân lực dự kiến: *Lập kế hoạch đo chi tiết: -Số lượng ca đo tối thiểu: n=ms/r Trong đó: +S tổng số điểm lưới +r số máy thu sử dụng để đo +m số lần đặt máy lặp trung bình điểm -Xét mạng lưới GPS gồm điểm toạ độ cấp điểm toạ độ hạng II với máy thu GPS O58B01 I IV V II III Số lần đặt máy trung bình điểm m=2 Ta tính : n=2,66 Vậy số ca đo cần thiết ca -Việc thiết kế ca đo theo số máy thu sử dụng (r) tiến hành theo ca Mỗi ca liên kết r điểm, cần đảm bảo điểm gối Gọi số máy thu A,B,C,D,E,F Bảng 2.3:Tổ chức ca đo mạng lưới Máy thu A B C D E F Ca đo 058B01 058B01 058B02 058B02 058B03 058B03 I II II IV IV I V V V III III III -Theo cách tổ chức trên, thấy tất điểm mạng lưới đặt máy tối thiểu lần Với sơ đồ lập kế hoạch đo gồm thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc ca đo trình tự di chuyển máy thu ca đo Cần có phương án phối hợp đo không liên lạc trạm máy đàm điện thoại di động cần có phướng tiện lại -Lựa chọn phương pháp đo tĩnh Bảng 2.4:các yêu cầu đo lưới toạ độ hạng II Quốc gia STT Yêu cầu kĩ thuật Loại máy thu Thời gian đo đồng thời tối thiếu Số vệ tinh khoẻ tối thiểu Gía trị PDOP lớn cho phép Gía trị GDOP lớn Góc ngưỡng cho phép Tần suất ghi số liệu Hạng II tần 10o-15o 15s -Lập lịch đo: Lịch đo lập dựa toạ độ điểm thiết kế hạng II Bảng 2.5: Toạ độ điểm hạng II Quốc gia Tên điểm a b c B 21 59’50.4’’ 21053’43.8’’ 21045’24.6’’ L 106 45’26.4’’ 106059’48.6’’ 106047’27’’ H(m) 660 300 340 Sử dụng phần mềm TBC (Trimble Business Center) để lập lịch đo theo toạ độ trắc địa điểm hạng II Quốc gia: Ca đo 1: Đo từ 6/1/2017/12:00:00 AM - 6/2/2017/12:00:00 AM Ca đo 2: Đo từ 6/2/2017/12:00:00 AM - 6/3/2017/12:00:00 AM Ca đo 3: Đo từ 6/3/2017/12:00:00 AM - 6/4/2017/12:00:00 AM Bảng 2.6: Tổng hợp số liệu ghi chép ca đo Ca đo Thời gian đo Bắt Kết đầu thúc 12:00 16:00 12:00 16:00 12:00 16:00 PDOP Vệ tinh 2.03 2.06 2.1 G08 G09 G10 G15 G20 G23 G24 G26 G27 G28 G31 G32 G08 G09 G10 G15 G20 G23 G24 G26 G27 G28 G31 G32 G08 G09 G10 G15 G20 G23 G24 G26 G27 G28 G31 G32 2.3.Quy trình bình sai lưới 2.3.1.Cài đặt thơng số hệ thống: * Nhập mơ hình geoid: Copy file mơ hình geoid (EGM2008.ggf) mà bạn muốn sử dụng vào thư mục: C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\Trimble\GeoData Trong hộp thoại Coordinate System Manager chọn thẻ Geoid Models Bấm chuột phải chọn Add New Model Hộp thoại Geoid Properties xuất Đặt tên cho mơ hình geoid cần nhập trường Name chọn file *.ggf tương ứng từ danh sách File Name Lưu ý: Nếu khơng tìm thấy đường dẫn, cần tiến hành tìm thư mục Geo Data chứa file *.ggf với tùy chọn Search hiden files and folders Nhấn OK để hoàn thành khai báo mơ hình geoid *Thiết lập Hệ quy chiếu VN2000: Chọn thẻ Datum Transformations, bấm chuột phải vào vùng trống bên trái chọn Add New Datum Transformation/Seven Parameter… Trong cửa sổ Datum Transformation Properties nhập VN2000 vào trường Name Nhấn vào nút mũi tên chọn Elipsoid: World Geodetic System 1984 3 Chọn To WGS-84 nhập thơng số hình đây, sau nhấn OK * Thiết lập múi tọa độ: Chọn bảng Coordinate Systems, bấm chuột phải vào vùng trống bên trái chọn Add New Coordinate Systems Group…từ thực đơn Nhập tên cho nhóm hệ toạ độ (VietNam) cửa sổ Coordinate System Group Parameters nhấn OK Chọn nhóm hệ toạ độ VietNam, múi toạ độ thời hiển thị phần hình bên phải Trong hình trên, nhóm hệ toạ độ VietNam chưa có múi toạ độ Nhấn chuột phải vào phần trống bên phải chọn Add New Coordinate System/Transverse Mercator (phép chiếu dùng cho đồ địa hình) Thiết lập tham số cho múi chiếu hộp thoại đây: Đặt tên cho múi chiếu (ví dụ Mui_48), chọn hệ VN2000 nhấn Next Trong hộp thoại Geoid Model người dùng chọn mơ hình geoid phù hợp (thơng thường để mặc định EGM96 chọn mơ hình EGM2008 nhập trên) để người dùng nhận độ cao so với mực nước biển Nhấn Next để tiếp tục Thiết lập tham số phép chiếu Trong hộp thoại tham số múi 48 (múi độ) bao gồm: hướng dương trục toạ độ Bắc (North) Đông (East); vĩ tuyến trung tâm 0o; kinh tuyến trục 105o; dịch gốc toạ độ theo hướng Bắc 0m, dịch gốc toạ độ theo hướng Đông 500000 m, tỷ lệ kinh tuyến trục 0.9996 Nhấn Next để tiếp tục Nhấn Finish để hồn tất cơng việc thiết lập múi toạ độ Để lưu kết công việc nhấn nút Save 2.3.2 Giải cạnh: Bước 1: Tạo Project Tạo Project để làm việc Hộp thoại New Project xuất ta chọn Metric Nếu muốn hệ Metric mặc định ta chọn Set As Default Sau nhấn OK Bước 2:Thiết lập hệ tọa độ cho lưới GPS Vào tab Project, sau chọn Project setting Hộp thoại Project Settings xuất hiện, chọn tab Coordinate System Tiếp theo nhấn vào nút Change… để đổi hệ tọa độ cho project Hộp thoại Select Coordinate System xuất Tick vào ô New System để thiết lập hệ tọa độ Sau nhấn Next Tick vào mục Coordinate System And Zone, sau ấn Next Bên ô tay trái ta chọn hệ quy chiếu VN2000, bên phải chọn múi chiếu kinh tuyến trục phù hợp với khu đo (Trong ví dụ khu vực Hưng Yên, chọn kinh tuyến trục 105030’ với múi chiếu độ) Hộp thoại Select Geoid Model xuất Ta chọn mô hình Geoid EGM 96 EGM 2008 Sau nhấn Finish Sau nhấn OK để kết thúc bước Bước 3: Nhập liệu Nhấn File, sau vào mục Import Hộp thoại Import xuất hiện, nhấn vào biểu tượng bên góc phải để chọn đường dẫn đến nơi lưu liệu Sau chọn file cần import nhấn nút Import Hộp thoại Receiver Raw Data Check In xuất tab Import ta tick chọn điểm đo cần xử lý lưới Để thay đổi tên điểm, ta click đúp vào tên tab Point ID Để thay đổi chiều cao Ăng ten cách tính độ cao ăng ten ta sang tab Antenna Receiver Nếu phần mềm báo lỗi, không cần quan tâm tới thông báo Sau import vào xuất đồ hình Bước 4: Giải cạnh Trước giải cạnh, ta phải cài đặt thơng số cho việc giải cạnh Vào Project, sau vào mục Project setting Hộp thoại Project setting xuất hiện, vào mục Baseline Processing Kích chuột vào Quality, sau cài đặt thơng số Ratio Cài đặt độ xác mặt độ xác độ cao Sang tab Satellites để cài đặt góc ngưỡng Sau cài đặt thơng số giải cạnh, để hạn chế sai số thơ trước giải cạnh ta nên fix điểm gốc lưới Để fix điểm gốc, cửa sổ Project Explorer ta kick chuột vào điểm đó, ngắt chuột phải chọn mục Add Coordinate Cửa sổ Add Coordinate xuất hiện, nhấn vào hình dấu hỏi chấm, sau chọn Control Quality, nhập tọa độ điểm gốc vào mục bên trái Lưu ý, tọa độ không hiển thị dạng X,Y ta chọn mục Coordinate type Grid để hiển thị tọa độ dạng X,Y Lưu ý rằng, tọa độ tạm thời điểm phải xấp xỉ với tọa độ thực tế (