Nghiên cứu phương pháp bình sai hỗn hợp lưới mặt bằng mặt đất – gps áp dụng cho các mạng lưới trong trắc địa công trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI HỖN HỢP LƯỚI MẶT BẰNG MẶT ĐẤT-GPS ÁP DỤNG CHO CÁC MẠNG LƯỚI TRONG TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI HỖN HỢP LƯỚI MẶT BẰNG MẶT ĐẤT-GPS ÁP DỤNG CHO CÁC MẠNG LƯỚI TRONG TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc địa Mã số: 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH HOÀNG NGỌC HÀ HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Anh Tuấn MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN VỀ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH 1.1 LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH 1.2 LỰA CHỌN HỆ TỌA ĐỘ VÀ MẶT CHIẾU CHO LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH 1.3 TÍNH CHUYỂN TỌA ĐỘ 1.4 BÀI TỐN TÍNH CHUYỂN TOẠ ĐỘ GIỮA CÁC MÚI CHIẾU TRONG CÙNG ELIPXOID 1.4.1 Tính đổi từ hệ toạ độ vng góc phẳng x, y hệ toạ độ trắc địa B, L 1.4.2 Tính đổi từ hệ toạ độ trắc địa B, L hệ toạ độ vng góc phẳng x, y 1.4.3 Tính chuyển hệ toạ độ vng góc phẳng 10 1.5 LƯỚI KHỐNG CHẾ CƠNG TRÌNH 13 1.5.1 Đặc điểm 13 1.5.2 Một số dạng lưới đặc trưng 14 1.5.2.1 Lưới khống chế đường hầm 15 1.5.2.2 Lưới khống chế cơng trình cầu 16 1.5.2.3 Lưới vng xây dựng 16 1.5.2.4 Cơng trình thuỷ lợi - thuỷ điện 17 1.5.2.5 Lưới khống chế cơng trình dân dụng 17 1.5.3 Ngun tắc xây dựng lưới 18 1.5.4 Nguyên tắc ước tính lưới trắc địa cơng trình 19 1.5.4.1 Phương pháp ước tính gần 19 1.5.4.2 Ước tính chặt chẽ độ xác lưới thiết kế 22 1.6 THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ BẰNG CÔNG NGHỆ GPS 25 1.6.1 Đặc điểm lưới khống chế cơng trình thành lập cơng nghệ GPS 25 1.6.2 Những nội dung thành lập lưới khống chế cơng trình cơng nghệ GPS 26 1.6.2.1 Đặc điểm thiết kế lưới GPS 26 1.6.2.2 Phương pháp ước tính độ xác lưới GPS 30 Chương THUẬT TỐN BÌNH SAI LƯỚI MẶT BẰNG TRONG CƠNG TRÌNH 33 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG 33 2.1.1 Điều kiện mục đích bình sai lưới 30 2.1.2 Dãy trị đo nhiều lần đại lượng 34 2.1.3 Dãy trị đo nhiều lần nhiều đại lượng khác 35 2.2 PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI ĐIỀU KIỆN 37 2.3 PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI GIÁN TIẾP 43 2.4 PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI LƯỚI TỰ DO TRONG TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH 47 2.4.1.Định nghĩa, phân loại lưới tự 47 2.4.2 Mơ hình tốn học phương pháp bình sai lưới tự 48 2.4.3 Xử lý lưới mặt trắc địa công trình 52 Chương TÍNH TỐN THỰC NGHIỆM 57 3.1 BÌNH SAI TỰ DO LƯỚI THI CƠNG CẦU ĐO HỖN HỢP GPSMẶT ĐẤT 57 3.2 BÌNH SAI TỰ DO LƯỚI THI CÔNG THỦY ĐIỆN ĐO HỖN HỢP GPS-MẶT ĐẤT 64 3.3 BÌNH SAI GIÁN TIẾP LƯỚI THI CƠNG THỦY ĐIỆN ĐO HỖN HỢP GPS-MẶT ĐẤT 74 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Phân loại lưới khống chế trắc địa mặt Hình 1.2 Bài tốn chuyển đổi toạ độ Helmet 11 Hình 1.3 Sơ đồ lưới thi cơng đường hầm 15 Hình 1.4 Sơ đồ lưới thi cơng cầu 16 Hình 1.5 Sơ đồ lưới vng xây dựng 16 Hình 1.6 Một sơ đồ lưới khống chế thủy cơng - thủy điện 17 Hình 1.7 Một sơ đồ lưới cơng trình dân dụng 18 Hình 1.8 Đồ hình chuỗi tam giác 20 Hình 1.9 Đồ hình lưới đa giác trung tâm 21 Hình 1.10 Liên kết điểm 28 Hình 1.11 Liên kết cạnh 28 Hình 1.12 Liên kết cạnh - điểm 29 Hình 2.1 Góc đo 53 Hình 2.2 Cạnh đo 53 Hình 2.3 Góc phương vị đo 54 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm trước đây, nước ta việc thành lập lưới khống chế cơng trình thực hoàn toàn phương pháp truyền thống, với thiết bị đo ngắm trực tiếp mặt đất Từ năm 90 kỉ trước, công nghệ GPS bắt đầu có mặt nước ta Với ưu điểm bật, công nghệ ngày nghiên cứu ứng dụng rộng rãi, đem lại hiệu kinh tế rõ rệt so với phương pháp thành lập khác Tuy nhiên để nâng cao chất lượng đo, không để ý đến công tác ngoại nghiệp như: áp dụng tiến khoa học kĩ thuật vào máy móc để tăng độ xác, nâng cao trình độ người đo mà cịn phải trọng vào cơng tác nội nghiệp Trong đó, việc giải tốn bình sai lưới công việc quan trọng Đặc biệt việc thành lập lưới khống chế trắc địa cơng trình loại lưới chun dụng với địi hỏi độ xác cao, xây dựng mạng lưới hỗn hợp mặt đất-GPS, từ ta tận dụng ưu điểm loại trị đo Khi kết hợp số liệu đo đạc truyền thống, số liệu GPS để phân tích bình sai lưới trắc địa cơng trình Đối tượng phạm vi nghiên cứu Lưới khống chế trắc địa cơng trình loại lưới đặc thù, chất lưới cơng trình có độ xác bậc sau cao bậc trước Nên xây dựng mạng lưới hỗn hợp mặt đất-GPS cần phải có thuật tốn quy trình tính tốn thích hợp Do cần phải nghiên cứu tính tốn, áp dụng lý thuyết bình sai đại việc giải tốn bình sai lưới mặt đất-GPS trắc địa cơng trình Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết bình sai tự do, lý thuyết bình sai lưới hỗn hợp mặt đất GPS mơ hình phẳng Có tính tới việc tính chuyển ma trận tương quan trị đo GPS - Tính tốn thực nghiệm với ví dụ cụ thể - Xem xét ảnh hưởng trị đo GPS việc nâng cao độ xác lưới trắc địa cơng trình Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phân tích so sánh - Khảo sát thực tế dạng lưới - Tính tốn thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn Lưới trắc địa cơng trình loại lưới chun dụng xây dựng theo quy trình tiêu kỹ thuật địi hỏi độ xác cao Các hệ thống lưới xây dựng nhằm giải nhiệm vụ đa dạng chuyên ngành Vì vậy, để nâng cao độ xác đáp ứng yêu cầu đa dạng cơng trình, xây dựng mạng lưới hỗn hợp mặt đấtGPS Khi kết hợp số liệu đo đạc truyền thống, số liệu GPS để phân tích bình sai lưới trắc địa cơng trình Cơng việc địi hỏi phải có quy trình tính tốn xử lý số liệu phù hợp Luận văn gồm phần mở đầu, ba chương, phần kết luận trình bày 88 trang với 15 hình Cuối cùng, tơi xin chân thành cám ơn thầy giáo GS.TSKH Hoàng Ngọc Hà thầy cô giáo khoa Trắc địa, toàn thể đồng nghiệp giúp tồi hoàn thành luận văn Thạc sĩ Chương TỔNG QUAN VỀ LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH 1.1 LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG TRONG TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH Lưới khống chế lập khu vực xây dựng công trình cơng nghiệp, thành phố, khu vực xây dựng cầu cảng, đường hầm sở trắc địa phục vụ cho khảo sát thiết kế, thi công xây dựng cho khai thác sử dụng cơng trình Ở nước ta lưới trắc địa cơng trình phận hệ tọa độ quốc gia Việt Nam mô tả (hình 1.1) LƯỚI TRẮC ĐỊA MẶT BẰNG Lưói khu vực Lưói nhà nước Lưói địa Lưói đo vẽ Lưới quan trắc biến dạng Lưới thi công CT Lưới khảo sát CT Địa II Địa I Địa sở Giao hội Tam giác nhỏ Đường chuyền Đa giác Giải tích II Giải tích I Hạng IV Hạng III Hạng II Hạng I Hình 1.1 Phân loại lưới khống chế trắc địa mặt Lưói TĐCT Tuy mục đích thành lập có khác nhìn chung, lưới trắc địa cơng trình chủ yếu lập theo phương pháp truyền thống biết như: phương pháp tam giác, đa giác hay giao hội Ngoài lưới trắc địa cơng trình cịn thành lập theo phương pháp đặc biệt lưới tứ giác không đường chéo, lưới ô vuông xây dựng, lưới tam giác nhỏ đo tồn cạnh độ xác cao, lưới tam giác bẹt Hiện nay, công nghệ GPS bước ứng dụng trắc địa cơng trình nước ta nhìn chung, việc lập lưới trắc địa cơng trình trị đo mặt đất chiếm vị trí chủ yếu Độ xác lưới trắc địa cơng trình quy định “ Tuỳ thuộc vào yêu cầu nhiệm vụ cụ thể mà phải giải tuỳ theo giai đoạn khảo sát thiết kế, thi công xây dựng khai thác sử dụng” Vị trí mật độ số lượng điểm khống chế tuỳ thuộc mục đích thành lập đặc điểm kỹ thuật loại cơng trình Theo độ xác lưới trắc địa cơng trình phân thành hai trường hợp: + Trường hợp 1: Lưới trắc địa cơng trình có độ xác tương đương lưới đo vẽ đồ (thường gặp thời kỳ khảo sát cơng trình để đo vẽ địa hình cơng trình) Trong trường hợp sở để ước tính sai số trung phương bậc lưới cấp cuối (lưới đo vẽ) so với lưới khu vực nhà nước khơng vượt q >0,2 mm × M Lưới trắc địa cơng trình lúc phát triển dựa điểm lưới nhà nước theo nguyên tắc chung từ tổng quát đến chi tiết + Trường hợp 2: Lưới trắc địa cơng trình có u cầu độ xác cao hẳn so với lưới đo vẽ đồ (thường gặp giai đoạn thi công, sử dụng cơng trình) Trong trường hợp cần phải lập lưới chun dùng cho cơng trình Trong trường hợp thứ lưới trắc địa cơng trình phát triển theo ngun tắc chung từ tổng quát đến chi tiết lấy điểm khống chế nhà 74 3.3 BÌNH SAI GIÁN TIẾP LƯỚI THI CÔNG THỦY ĐIỆN HỖN HỢP GPS-MẶT ĐẤT Để so sánh bình sai tự bình sai có ảnh hưởng số liệu gốc, ta tiến hành bình sai ví dụ lưới GPS - Mặt đất xây dựng nhà máy thuỷ điện sông Ba Hạ theo phương pháp bình sai gián tiếp Số liệu khởi tính: tọa độ (trong TC17 Và TC16 điểm gốc) trị đo góc Số Tên điểm Tọa độ TT β Số X(m) Y(m) TT (o ‘ ") TC12 1441467.832 597687.814 29o01’58.41” TC17 1440356.942 598906.973 24o03’57.47” TC16 1439822.065 598406.645 60o00’18.97” TC15 1439921.778 597540.629 29o14’42.32” TC10 1443186.049 596832.787 66o40’59.86” TC7 1444338.253 597620.327 59o50’13.75” TC9 1444358.642 598808.614 24o14’3.6” TC8 1444642.758 598171.825 66o53’45.85” TC8 (8) TC7 S21 (6) Đồ hình lưới S20 S19 S18 S17 TC9 (7) S16 S11 TC10 (5) S10 S12 S13 S14 S9 S8 S7 S15 TC12 (1) S1 S2 S3 S4 S5 TC15 (4) S6 TC16 (3) TC17 (2) 75 Bảng trị đo GPS Số TT Kýhiệu cạnh Δx (m) Δy (m) TC12-TC15 -1546.054 -147.185 TC12-TC16 -1645.766 718.831 TC12-TC17 -1110.890 1219.159 TC15-TC17 435.163 1366.343 TC15-TC16 -99.713 866.016 TC10-TC15 -3264.270 707.842 TC12-TC10 1718.219 -855.028 TC10-TC17 -2829.108 2074.186 TC12-TC07 2870.423 -67.487 10 TC08-TC12 -3174.928 -484.011 11 TC12-TC09 2890.804 1120.800 12 TC15-TC09 4436.857 1267.985 13 TC16-TC09 4536.569 401.969 14 TC17-TC09 4001.694 -98.357 15 TC09-TC10 -1172.593 -1975.827 16 TC08-TC10 -1456.709 -1339.039 17 TC07-TC10 -1152.203 -787.541 18 TC09-TC07 -20.389 -1188.287 29 TC08-TC09 -284.116 636.789 20 TC08-TC07 -304.505 -551.498 76 Các phương trình số hiệu chỉnh a Phương trình số hiệu chỉnh góc đo Vβ1 = (a 14 −a13 )ΔX + (b14 − b13 )ΔY1 − a14 ΔX − b14 ΔY4 + l β1 Vβ = (a 13 −a12 )ΔX + (b13 − b12 )ΔY1 + l β Vβ3 = −a 21ΔX − b21 ΔY1 + a 24 ΔX + b24 ΔY4 + l β3 Vβ = −a 24 ΔX − b24 ΔY4 + l β Vβ = + a31 ΔX + b31 ΔY1 + l β Vβ = −a31 ΔX − b31 ΔY1 + a34 ΔX + b34 ΔY4 + l β Vβ = (a 43 −a 42 )ΔX + (b43 − b42 )ΔY4 + l β Vβ8 = (a 42 −a 41 )ΔX + (b42 − b41 )ΔY4 + a 41 ΔX + b41 ΔY1 + l β8 b Phương trình số hiệu chỉnh trị đo GPS VΔ xp1 = dX − dX + l Δ xp1 VΔ yp1 = dY4 − dY1 + l Δ yp1 VΔ xp = −dX + l Δ xp VΔ yp = − dY1 + l Δ yp VΔ xp = − dX + l Δ xp VΔ yp = − dY1 + l Δ yp VΔ xp = − dX + l Δ xp VΔ yp = − dY4 + l Δ yp VΔ xp = − dX + l Δ xp VΔ yp = − dY4 + l Δ yp VΔ xp = dX − dX + l Δ xp VΔ yp = dY4 − dY5 + l Δ yp VΔ xp = dX − dX + l Δ xp VΔ yp = dY5 − dY1 + l Δ yp VΔ xxp = − dX + l Δ xp VΔ yp = − dY5 + l Δ yp VΔ xp10 = dX − dX + l Δ xp10 VΔ yp10 = dY6 − dY1 + l Δ yp10 VΔ xp11 = dX − dX + l Δ xp11 VΔ yp11 = dY1 − dY8 + l Δ yp11 VΔ xp12 = dX − dX + l Δ xp12 VΔ yp12 = dY7 − dY1 + l Δ yp12 VΔ xp13 = dX − dX + l Δ xp13 VΔ yp13 = dY7 − dY4 + l Δ yp13 VΔ xxp14 = dX + l Δ xp14 VΔ yp14 = dY7 + l Δ yp14 77 VΔ xp15 = dX + l Δ xp15 VΔ yp15 = dY7 + l Δ yp15 VΔ xp16 = dX − dX + l Δ xp16 VΔ yp16 = dY5 − dY7 + l Δ yp16 VΔ xp17 = dX − dX + l Δ xp17 VΔ yp17 = dY5 − dY8 + l Δ yp17 VΔ xp18 = dX − dX + l Δ xp18 VΔ yp18 = dY5 − dY6 + l Δ yp18 VΔ xxp19 = dX − dX + l Δ xp19 VΔ yp19 = dY6 − dY7 + l Δ yp19 VΔ xp 20 = dX − dX + l Δ xp 20 VΔ yp 20 = dY7 − dY8 + l Δ yp 20 VΔ xp 21 = dX − dX + l Δ xp 21 VΔ yp 21 = dY6 − dY8 + l Δ yp 21 78 2.Hệ phương trình số hiệu chỉnh TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A Li Pi 58.558 26.964 -12.587 -132.216 0 0 0 0 -0.59 46.466 21.023 0 0 0 0 0 -0.30 -92.438 84.229 137.059 43.652 0 0 0 0 1.30 0 -137.059 -43.652 0 0 0 0 1.25 45.971 -105.251 0 0 0 0 0 -0.87 -45.971 105.251 235.061 -27.065 0 0 0 0 0.74 0 -98.002 70.716 0 0 0 0 -0.64 -12.587 -132.216 -124.472 88.564 0 0 0 0 -1.11 -1 0 0 0 0 0.000 9413.115 -1 0 0 0 0 0.000 1038614.677 -1 0 0 0 0 0 -0.001 8307.041 -1 0 0 0 0 0 0.000 43544.031 -1 0 0 0 0 0 0.000 18232.259 -1 0 0 0 0 0 0.000 15137.771 0 -1 0 0 0 0 0.001 118816.942 0 -1 0 0 0 0 0.001 12052.101 0 -1 0 0 0 0 0.000 2262964.287 0 -1 0 0 0 0 0.000 30000.623 0 -1 0 0 0 -0.001 2111.593 0 -1 0 0 0 0.000 44906.571 79 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 -1 0 0 0 0 -0.002 7621.240 -1 0 0 0 0 0.001 30776.710 0 0 -1 0 0 0 0.001 2811.147 0 0 -1 0 0 0 0.000 5229.825 -1 0 0 0 0 -0.002 2730.806 -1 0 0 0 0 0.000 4940161.743 0 0 0 0 -1 0.002 2232.106 0 0 0 0 -1 0.000 96044.398 -1 0 0 0 0 0.006 2692.435 -1 0 0 0 0 0.000 17911.265 0 -1 0 0 0 0.007 1142.962 0 -1 0 0 0 0.000 13994.406 0 0 0 0 0 0.008 1093.270 0 0 0 0 0 0.000 139250.745 0 0 0 0 0 0.006 1405.059 0 0 0 0 0 -0.002 2325778.392 0 0 0 -1 0 0.000 16363.954 0 0 0 -1 0 0.000 5763.480 0 0 0 0 -1 0.000 10603.205 0 0 0 0 -1 0.001 12548.632 0 0 -1 0 0 -0.001 16948.242 0 0 -1 0 0 0.001 36277.440 0 0 0 -1 0 0.000 54124663.96 80 44 45 46 47 48 0 0 0 -1 0 0.000 15934.548 0 0 0 0 -1 0.000 278734.534 0 0 0 0 -1 0.000 55487.088 0 0 0 0 -1 0.000 242657.002 0 0 0 0 -1 0.000 73976.640 T T 3.Hệ phương trình chuẩn: N=A PA, b=A PL dx1 dy1 dx4 dy4 dx5 dy5 dx6 dy6 dx7 dy7 dx8 dy8 b 69747.1 -13243.0 -32058.9 -11647.9 -7621.2 0.0 -2730.8 0.0 -2692.4 0.0 -2232.1 0.0 69747.1 -13243.0 6230090.8 52402.5 -1053061.2 0.0 -30776.7 0.0 -4940161.7 0.0 -17911.3 0.0 -96044.4 -13243.0 -32058.9 52402.5 2512528.6 -10686.1 -2111.6 0.0 0.0 0.0 -1143.0 0.0 0.0 0.0 -32058.9 -11647.9 -1053061.2 -10686.1 1174437.1 0.0 -44906.6 0.0 0.0 0.0 -13994.4 0.0 0.0 -11647.9 -7621.2 0.0 -2111.6 0.0 56459.4 0.0 -16948.2 0.0 -16364.0 0.0 -10603.2 0.0 -7621.2 0.0 -30776.7 0.0 -44906.6 0.0 135502.7 0.0 -36277.4 0.0 -5763.5 0.0 -12548.6 0.0 -2730.8 0.0 0.0 0.0 -16948.2 0.0 54387000.0 0.0 -54124664.0 0.0 -242657.0 0.0 -2730.8 0.0 -4940161.7 0.0 0.0 0.0 -36277.4 0.0 5066350.4 0.0 -15934.5 0.0 -73976.6 0.0 -2692.4 0.0 -1143.0 0.0 -16364.0 0.0 -54124664.0 0.0 54426096.2 0.0 -278734.5 0.0 -2692.4 0.0 -17911.3 0.0 -13994.4 0.0 -5763.5 0.0 -15934.5 0.0 2574119.9 0.0 -55487.1 0.0 -2232.1 0.0 0.0 0.0 -10603.2 0.0 -242657.0 0.0 -278734.5 0.0 534226.8 0.0 -2232.1 0.0 -96044.4 0.0 0.0 0.0 -12548.6 0.0 -73976.6 0.0 -55487.1 0.0 238056.8 0.0 81 4.Ma trận nghịch đảo Q-1=R-1 0.0000175 0.0000017 0.0000002 0.0000017 0.0000112 0.0000015 0.0000113 0.0000017 0.0000113 0.0000001 0.0000113 0.0000013 0.0000043 0.0000000 0.0000004 0.0000040 0.0000000 0.0000011 0.0000002 0.0000037 0.0000000 0.0000011 0.0000002 0.0000042 0.0000000 0.0000011 0.0000002 0.0000002 0.0000000 0.0000011 0.0000002 0.0000033 0.0000000 0.0000046 0.0000011 0.0000038 0.0000011 0.0000039 0.0000011 0.0000002 0.0000011 0.0000031 0.0000536 0.0000010 0.0000442 0.0000011 0.0000442 0.0000000 0.0000442 0.0000008 0.0000108 0.0000010 0.0000038 0.0000010 0.0000002 0.0000010 0.0000033 0.0000549 0.0000011 0.0000549 0.0000000 0.0000545 0.0000008 0.0000044 0.0000011 0.0000002 0.0000011 0.0000033 0.0000549 0.0000000 0.0000545 0.0000008 0.0000004 0.0000000 0.0000002 0.0000560 0.0000008 0.0000068 5.Nghiệm hệ phương trình chuẩn: X=-Q-1.b Dx1 Dy1 Dx4 Dy4 Dx5 Dy5 Dx6 Dy6 Dx7 Dy7 Dx8 Dy8 0.003 0.000 0.000 0.000 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.001 0.001 0.001 0.000 82 6.Số hiệu chỉnh trị đo: V=AX+L TT AX L V TT AX L V 0.228 -0.59 -0.36 25 -0.002 -0.002 -0.004 0.141 -0.30 -0.16 26 0.000 0.000 0.000 -0.336 1.30 0.96 27 0.002 0.002 0.004 0.007 1.25 1.26 28 -0.001 0.000 -0.001 0.187 -0.87 -0.68 29 -0.003 0.006 0.004 -0.160 0.74 0.58 30 0.002 0.000 0.002 -0.034 -0.64 -0.67 31 0.001 0.007 0.008 -0.033 -1.11 -1.14 32 0.002 0.000 0.002 -0.003 0.000 -0.003 33 0.001 0.008 0.008 10 0.000 0.000 0.000 34 0.001 0.000 0.001 11 -0.003 -0.001 -0.004 35 0.001 0.006 0.006 12 0.000 0.000 0.000 36 0.001 -0.002 0.000 13 -0.003 0.000 -0.003 37 0.001 0.000 0.001 14 0.000 0.000 0.001 38 -0.002 0.000 -0.002 83 15 0.000 0.001 0.001 39 0.001 0.000 0.001 16 0.000 0.001 0.001 40 -0.001 0.001 0.000 17 0.000 0.000 0.000 41 0.001 -0.001 0.000 18 0.000 0.000 0.000 42 0.000 0.001 0.000 19 -0.002 -0.001 -0.002 43 0.000 0.000 0.000 20 0.000 0.000 0.000 44 -0.002 0.000 -0.002 21 -0.001 -0.002 -0.003 45 0.000 0.000 0.000 22 0.000 0.001 0.000 46 0.001 0.000 0.002 23 -0.002 0.001 -0.001 47 0.000 0.000 0.000 24 0.001 0.000 0.001 48 -0.001 0.000 -0.001 84 7.Kết trị đo sau bình sai: a) Góc sau bình sai: Góc Góc đo Vβ (“) Góc bình sai 29o01’58.41” -0.36” 29o01’58.05” 24o03’57.47” -0.16” 24o03’57 31” 60o00’18.97” 0.96” 60o0’19.93” 29o14’42.32” 1.26” 29o14’43.58” 66o40’59.86” -0.68” 66o40’59.18” 59o50’13.75” 0.58” 59o50’14.33” 24o14’3.6” -0.67” 24o14’2.93” 66o53’45.85” -1.14” 66o53’44.71” b) Trị đo GPS sau bình sai STT Δx đo Shc Δxbs Δyđo Shc Δybs -1546.054 -0.003 -1546.057 -147.185 0.000 -147.185 -1645.766 -0.004 -1645.770 718.831 0.000 718.831 -1110.890 -0.003 -1110.893 1219.159 0.001 1219.159 435.163 0.001 435.164 1366.343 0.001 1366.344 -99.713 0.000 -99.713 866.016 0.000 866.016 -3264.270 -0.002 -3264.273 707.842 0.000 707.842 1718.219 -0.003 1718.216 -855.028 0.000 -855.027 -2829.108 -0.001 -2829.109 2074.186 0.001 2074.187 2870.423 -0.004 2870.419 -67.487 0.000 -67.487 10 -3174.928 0.004 -3174.924 -484.011 -0.001 -484.012 11 2890.804 0.004 2890.807 1120.800 0.002 1120.802 12 4436.857 0.008 4436.865 1267.985 0.002 1267.987 13 4536.569 0.008 4536.578 401.969 0.001 401.970 85 14 4001.694 0.006 4001.701 -98.357 0.000 -98.358 15 -1172.593 0.001 -1172.592 -1975.827 -0.002 -1975.829 16 -1456.709 0.001 -1456.708 -1339.039 0.000 -1339.039 17 -1152.203 0.000 -1152.203 -787.541 0.000 -787.540 18 -20.389 0.000 -20.389 -1188.287 -0.002 -1188.289 19 -284.116 0.000 -284.116 636.789 0.002 636.790 20 -304.505 0.000 -304.505 -551.498 -0.001 -551.499 8.Đánh giá độ xác: a) Sai số trung phương trọng số đơn vị μ= V T PV = 0.44 n−k +d b) Tọa độ điểm sau bình sai Điểm Tọa độ sau bình sai X(m) Y(m) Sai số mX(m) mY(m) mP(m) TC12 1441467.835 597687.814 0.002 0.001 0.002 TC15 1439921.778 597540.629 0.000 0.001 0.001 TC10 1443186.051 596832.786 0.003 0.001 0.004 TC7 1444338.254 597620.327 0.003 0.001 0.003 TC9 1444358.643 598808.615 0.003 0.000 0.003 TC8 1444642.759 598171.825 0.003 0.001 0.004 Nhận xét: Qua ví dụ tính tốn ta thấy điểm gốc TC16, TC17 tuyệt đối ổn định giải pháp bình sai gián tiếp chấp nhận Tuy nhiên điểm xa điểm gốc độ xác 86 KẾT LUẬN Qua nghiên cứu lý thuyết tính tốn thực nghiệm trình bày đồ án, rút số kết luận sau: - Chúng tơi phân tích, nghiên cứu dạng lưới trắc địa cơng trình: xem xét trường hợp kết hợp trị đo mặt đất truyền thống với trị đo GPS lưới trắc địa phục vụ thi công trắc địa cơng trình - Trong tốn bình sai lưới trắc địa tự do, vector trị bình sai nhận không chịu ảnh hưởng sai số số liệu gốc chuyển dịch (nếu có) số liệu gốc Đây đặc điểm quan trọng, cho thấy tính ưu việt phương pháp bình sai lưới tự so với phương pháp bình sai thông thường Đặc điểm ứng dụng vấn đề định vị hệ thống lưới khống chế công trình - Ứng dụng thuật tốn bình sai tự xử lý lưới khống chế mặt trắc địa cơng trình cần thiết phù hợp với chất lưới Do q trình thi cơng diễn lâu dài, theo giai đoạn vậy, lưới công trình thường lập qua nhiều bậc Bậc lưới sở có tác dụng làm gốc khởi tính cho hệ thống, tập hợp điểm gốc tuyệt đối ổn định tọa độ điểm cấp sau xác định theo điểm gốc cấp sở, giải pháp bình sai thơng thường chấp nhận Tuy nhiên, trình thi cơng khó đảm bảo điểm gốc lại khơng bị thay đổi giá trị Điều có nghĩa mạng lưới khống chế cơng trình khơng ổn định, chúng có chất lưới tự Giải pháp bình sai thơng thường trường hợp khơng cịn phù hợp - Phương pháp bình sai tự dùng cho việc kết nối mạng lưới với để phát huy điểm mạnh mạng lưới, mà cụ thể đồ án, tơi sử dụng phương pháp bình sai tự để bình sai kết nối mạng lưới GPS - Mặt đất 87 - Đã tính tốn thực nghiệm bình sai có điểm gốc ứng dụng lý thuyết bình sai tự với số khuyết d = với dạng lưới trắc địa cơng trình có đo góc đo GPS - Tính tốn thực nghiệm cho thấy kết bình sai lưới hỗn hợp mặt đất GPS không bị ảnh hưởng sai số số liệu gốc, đánh giá độ xác điểm lưới khách quan so với trường hợp bình sai có sử dụng điểm gốc 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Xây dựng TCXDVN 364:2006, Tiêu chuẩn kỹ thuật đo xử lý số liệu GPS trắc địa cơng trình, Hà Nội Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh (2007), Bài giảng công nghệ GPS, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội Hoàng Ngọc Hà (2006), Bình sai tính tốn lưới trắc địa GPS Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Ngọc Hà, Trương Quang Hiếu (2003), Cơ sở toán học xử lý số liệu trắc địa Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Trần Khánh (2010), Ứng dụng cơng nghệ trắc địa cơng trình Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Quang Phúc (2007),“Bàn thêm vấn đề định vị lưới tự trắc địa cơng trình”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ-Địa chất, (19), tr.60-64, Hà Nội Trần Viết Tuấn, Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trắc địa cơng trình Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật Mã số: 2.16.01 Phan Văn Hiến, Ngô Văn Hợi, Trần Khánh, Nguyễn Quang Phúc, Nguyễn Quang Thắng, Phan Hồng Tiến, Trần Viết Tuấn (2004), Trắc Địa Cơng Trình Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Barry F.Kavanagh (2010), Surveying with construction applications- 7th Edition Nxb Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey ... ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI HỖN HỢP LƯỚI MẶT BẰNG MẶT ĐẤT -GPS ÁP DỤNG CHO CÁC MẠNG LƯỚI TRONG TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc địa Mã số:... học phương pháp bình sai lưới tự 48 2.4.3 Xử lý lưới mặt trắc địa công trình 52 Chương TÍNH TỐN THỰC NGHIỆM 57 3.1 BÌNH SAI TỰ DO LƯỚI THI CƠNG CẦU ĐO HỖN HỢP GPSMẶT ĐẤT 57 3.2 BÌNH SAI TỰ DO LƯỚI... mạng lưới hỗn hợp mặt đất- GPS cần phải có thuật tốn quy trình tính tốn thích hợp Do cần phải nghiên cứu tính tốn, áp dụng lý thuyết bình sai đại việc giải tốn bình sai lưới mặt đất- GPS trắc địa