Thiết kế lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất và gps trong mô hình phẳng và ứng dụng công thức truy hồi

0 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất Vương Thị hoè Thiết kế lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất gps mô hình phẳng ứng dụng công thức truy hồi Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội 2009 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất Vương Thị hoè Thiết kế lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất gps mô hình phẳng ứng dụng công thức truy hồi Chuyên ngành: Kỹ thuật trắc địa Mà số: 60.52.85 Luận văn thạc sÜ kü tht Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: GS.TSKH Hoµng Ngọc Hà Hà nội -2009 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu trong luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Người làm luận văn Vương Thị Hoè Mục lục Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Mở đầu Chương Xây dựng lưới mặt phẳng GPS 1.1 Tổng quan xây dựng lưới mặt phẳng GPS Việt Nam 1.1.1 Tổng quan xây dựng mạng lưới mặt phẳng 1.1.2 Tổng quan xây dựng mạng lưới GPS 11 1.2 Quy trình xây dựng lưới mặt phẳng GPS. 12 1.2.1 Các khái niệm vỊ l­íi khèng chÕ ……………… 13 1.2.2 Quy tr×nh vỊ xây dựng lưới mặt phẳng 17 1.2.3 Quy trình xây dựng lưới GPS 21 Chương Thiết kế lưới mặt phẳng GPS 24 2.1 Thiết kế lưới mặt trị đo mặt đất 24 2.1.1 Thiết kế lưới mặt phẳng 24 2.1.2 Bài toán tổng quát 25 2.1.3 Phân loại toán thiết kế tối ưu trắc địa 26 2.1.4 Chỉ tiêu đánh giá độ xác 28 2.1.5 Các phương pháp thiết kế lưới tối ­u ………………… 28 2.2 ThiÕt kÕ l­íi mỈt b»ng tri ®o mỈt ®Êt………………… 28 2.2.1 ThiÕt kÕ tèi ­u số đo 29 2.2.2 Thiết kế tối ưu vị trí ®iĨm theo Gradien……………… 31 2.3 ThiÕt kÕ l­íi GPS …………………………………… 33 2.3.1 Các khái niệm kết cấu đồ hình 33 2.3.2 Thiết kế đồ hình lưới GPS 35 2.3.3 Các nguyên tắc thiết kế lưới GPS 37 2.3.4 ước tính vị trí điểm lưới GPS 37 2.4 Công thức toán học thiết kế lưới mặt GPS 38 2.4.1 Phương trình số hiệu chỉnh trị đo 38 2.4.2 Công thức truy hồi 41 Chương Tính toán thực nghiệm 49 3.1 Mục đích 49 3.2 Số liệu tính toán 49 Kết luận kiến nghị 66 Tài liệu tham khảo 67 Danh mục bảng TT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các tiêu lưới tam giác nhà nước 15 Bảng 1.2 Các tiêu lưới đường chuyền nhà nước 16 Bảng 1.3 Các tiêu lưới giải tích 17 Bảng 1.4 Các tiêu lưới đường chuyền khu vực 18 Bảng 2.1 Mèi quan hƯ N, J, T 35 B¶ng 2.2 Toạ độ điểm gốc 44 Bảng 2.3 Cạnh dự kiến ®o 44 B¶ng 2.4 Gãc dù kiÕn ®o 44 B¶ng 2.5 KÕt qu¶ ­íc tÝnh l­íi 45 B¶ng 2.6 Sai số vị trí điểm 46 Bảng 2.7 Sai số trung phương vị trí điểm 46 Bảng 2.8 Toạ độ gốc toạ độ điểm ước tính 46 Bảng 2.9 Sai số vị trí điểm 47 Bảng 2.10 Sai số trung phương vị trí điểm 47 Bảng 3.1 Số liệu điểm gốc 50 Bảng 3.2 Danh sách góc đo dự kiến 50 Bảng 3.3 Danh sách cạnh đo dự kiến 50 Bảng 3.4 Danh sách canh GPS đo dự kiến 51 Bảng 3.5 Hệ phương trình số hiệu chỉnh 52 Bảng 3.6 Số hạng tự trọng số 53 Bảng 3.7 Các phương án ước tính 54 Bảng 3.8 Nghiệm hệ phương trình số hiệu chỉnh 63 Bảng 3.9 Số hiệu chỉnh trị đo dự kiến 64 Bảng 3.10 Toạ độ điểm ước tính 64 Bảng 3.11 Sai số trung phương vị trí điểm 65 Mở đầu Trắc địa ngành khoa học lâu đời nghiên cứu Trái đất Lưới khống chế trắc địa sở để thực công tác tiếp theo, chất lượng lưới khống chế ảnh hưởng trực tiếp tới kết Ngày nay, công nghệ vệ tinh, hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System GPS) phát triển giúp cho chất lượng hiệu sử dụng lưới khống chế trắc địa cao Tính cấp thiết đề tài Vấn đề thiết kế lưới mặt đất GPS mô hình phẳng có ưu điểm trội dạng đo khác chất Trong luận văn chøng minh ­u ®iĨm nỉi tréi víi sù øng dơng công thức truy hồi, với linh hoạt tính toán phù hợp với điều kiện thực tế Mục đích - Tối ưu hoá thiết kế lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất GPS - ứng dụng công thức truy hồi tính toán cho lưới để đưa phương án thiêt kế tối ưu Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu mô hình thiết kế tối ưu lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất GPS mô hình phẳng, thiết kế cụ thể lưới đo góc, đo cạnh đo GPS Tìm hiểu trình xây dựng mạng lưới toạ độ Việt Nam Tìm hiểu thuật toán công thức truy hồi -Từ tài liệu trường, trung tâm, viện nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu mạng lưới mặt đất, lưới GPS, lưới hỗn hợp mặt đất GPS Các thuật toán tối ưu hoá thiết kế lưới c«ng thøc truy håi - Thu thËp sè liƯu thùc tế, kiểm tra đối chiếu với thành Nội dung nghiên cứu Tập trung vào nghiên cứu toán tối ưu thiết kế lưới hỗn hợp mặt đất GPS Cụ thể thiết kế tối ưu vị trí điểm ứng dụng công thøc truy håi theo c«ng thøc truy håi ý nghĩa khoa học thực tiễn Giúp cho công tác thiết kế lưới trắc địa dễ dàng, tiết kiệm kinh phí cũn g nhân lực đem lại hiệu kinh tế độ xác cao Bố cục luận văn: Ngoài phần mở đầu, phụ lục, mục lục tài liệu tham khảo, đề tài gồm chương: Chương Xây dựng lưới mặt đất GPS Chương2 Thiết kế lưới măt đất GPS Chương Tính toán thực nghiệm Chương Xây dựng lưới mặt phẳng GPS Mạng lưới toạ độ địa Việt Nam xây dựng để giải nhiệm vụ khoa học kỹ thuật, đáp ứng đòi hỏi phát triển kinh tế quốc dân quốc phòng cua đất nước Các nhiệm vụ khoa học kỹ thuật Bộ tài nguyên môi trường thống mạng lưới trắc địa hệ thống nhất, đảm bảo sở trắc địa để thành lập đồ lÃnh thổ lÃnh hải Việt Nam, xác định số liệu trắc địa gốc định vị lưới Thiên văn trắc địa Việt Nam, cung cấp toạ độ gốc cho việc đo vẽ đồ tỷ lệ lớn khu dân cư thành phố lớn, đảm bảo nhiệm vụ kỹ thuật để thiết kế, khảo sát công trình nghiên cứu chuyển động vỏ Trái đất Sau tìm hiểu trình đo đạc mạng lưới trắc địa quốc gia Việt Nam từ năm 1959, đà hoàn thành lÃnh thổ lÃnh hải 1.1 Tổng quan xây dựng lưới mặt phẳng GPS Việt Nam 1.1.1 Tổng quan xây dựng mạng lưới mặt phẳng 1.1.1.1 Mạng lưới tam giác hạng I, II Miền Bắc Mạng lưới thiên văn trắc địa miền bắc bao gồm 1035 điểm tạo thành mạng lưới tam giác dày đặc, có 339 điểm hạng I, 696 điểm hạng II, 28 điểm thiên văn 13 phương vị Laplace Cạnh hạng I có chiều dài trung bình 25km (cạnh dài 45km, cạnh ngắn 9km) Xung quanh Hà nội lưới hạng I bố trí dày với chiều dài cạnh ngắn nhằm tăng cường cho khu vực Cạnh hạng II có chiều dài trung bình 14km (cạnh dài 27km, cạnh ngắn 5km) Khoảng cách đường đáy khoảng 130 km Các điểm hạng II bố trí chủ yếu theo phương pháp chêm dày thêm vào điểm hạng I Tất trị đo chiếu lên mặt Ellipxoid quy chiêu Krasowski, sau chiếu lên mặt phẳng chiếu Gauss Tính toán bình sai tiến hành mặt phẳng mạng lưới hạng I chia thành khu có độ gối phủ hai hàng điểm để tính toán bình sai, khu Đông, Tây Tây 2, khu bình sai riêng theo phương pháp điều kiện chia nhóm Các cạnh đáy, góc phương vị tính toán mặt phẳng chiếu Gauss, sử dụng số liệu khởi tính coi sai số Hệ toạ độ xác định sở tính chuyền núi từ Núi Ngũ Lĩnh thuộc lưới Trung Quốc Lưới hạng II bình sai theo phương pháp gián góc 1.1.1.2 Lưới tam giác hạng I Bình - Trị - Thiên Sau ngày thống đất nước, từ năm 1977 1983 Cục đo đạc Bản đồ nhà nước đà tiến hành đo đạc lưới tam giác hạng I khu vực Bình Trị Thiên từ vĩ độ 16010 đến 17010 nối tiếp lưới Thiên văn Trắc địa miền Bắc Lưới gồm 25 điểm có điểm đo trùng với lưới Thiên văn Trắc địa miền Bắc 22 điểm bố trí khoá tam giác hai cạnh mở rộng có xác định góc phương vị Laplace, chiều dài cạnh từ 20 ®Õn 25km, sai sè trung ph­¬ng ®o gãc tÝnh theo Phererô 063 Đà tiến hành đo kinh, vĩ độ phương vị thiên văn điểm gần cuối lưới (điểm Miếu Bà 33201 Hòn vượn - 33102) với sai số xác định phương vị m = 039 Lưới tính toán khái lược bình sai chặt chẽ, tính toán khái lược có tính ba số liệu chỉnh (độ lệch dây dọi, độ cao cột tiêu, đường trắc địa), mô hình Geoid xây dựng dựng theo phương pháp đo cao thiên văn trắc địa, giá trị độ cao Geoid từ 27m đến 39m, trung bình 33m Sai số trung phương trọng số đơn vị sau bình sai đạt = 0496 1.1.1.3 Lưới tam giác hạng II Miền Trung Từ năm 1983 đến năm 1992 , xây dựng khu đo mạng lưới tam giác hạng II dày đặc thay cho việc xây dựng mạng lưới tam giác hạng I dày đặc chêm lưới tam giác hạng II Đà tiến hành đo đạc 351 điểm tam giác hạng II khu vực miền trung, chiều dài cạnh từ 10 15km, sai số trung phương đo 54 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 0.005 -0.007 -0.006 -0.025 -0.054 -0.054 -0.02 -0.057 -0.01 -0.041 -0.043 -0.034 -0.033 0.083 0.067 1281.409 1073.075 1789.620 827.524 1373.496 947.250 705.792 481.567 1169.198 617.292 621.821 2468.780 606.612 274.337 4007530.616 áp dụng công thức truy hồi ta ước tính phương án Bảng 3.7 P/a Trị đo 27 28 28 Gãc C¹nh 1-2,4-10, 12-15,17,18 1-4,6-10, 12-17 2-6,9,10, 12-18 2,5-9, p1-p 2,4-9, p1-p3 1-3,5,7-10, p1-p3 p1-p3 24 1-18 34 1-18 1-10,p1-p3 Mp (max) A tèi ­u G tèi ­u D tèi ­u 0.0390 0.00107 0.03496 1.79E-32 0.0767 0.00106 0.06152 6.19E-34 0.0294 0.00063 0.02387 6.19E-34 0.0398 0.00092 0.02916 1.3E-32 0.0242 0.00062 0.01797 0.000 Trong phương án trên: - Nếu xét tiêu A tối ưu phương án đo tất cạnh tất góc tèi ­u nhÊt - NÕu xÐt G tèi ­u th× phương án tối ưu - Nếu xét D tối ưu phương án tối ưu nhÊt 55 - NÕu xÐt ®Õn ®iỊu kiƯn mp < 10mm , số trị đo nhỏ phương án tối ưu Kết ước tính lưới theo phương án theo công thức truy hồi nh­ sau: Chän ma trËn Q0 Q0 = 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 Cứ trị đo ta viết phương trình số hiệu chỉnh tính trọng số đảo cạnh theo công thức (2.30) Kết cuối ma trận đảo trị đo thứ 34 (trị đo dự kiến gia số toạ độ Ycủa cạnh P2) Đây ma trân nghịch đảo hệ phương trình chuẩn Ma trận nghịch đảo Q1= Q2= 66282.958 47274.3615 47274.3615 33717.0427 0 0 0 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0.00088604 -0.0001222 -0.0001222 0.00030888 0 0 0 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 0 0 0 0 105 56 Q3= Q4= Q5= Q7= Q7= 0.00031686 -0.0001072 -0.00010723 0 0 0 0.00030849 0 0 0 0.0003169 -0.0001072 0 0 0 -0.0001072 0.0003085 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 0 0 0 0 105 0 0 0 105 0 0 0 105 0 0 0 105 0 0 0 105 0 0 0 105 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 99560.316 -6616.273 0 1E+05 0 0 0 0 0 -6616.273 439.6841 0.00031686 -0.00010723 0 0 0 -0.0001072 0.00030849 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 0.00017 -6.9E-05 0 0 0 -6.9E-05 0.00019 0.00031686 -0.00010723 0 0 0 -0.0001072 0.00030849 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 7.7E-05 1.2E-05 0 0 0 1.2E-05 0.00012 0.0003169 -0.00011 0 0 0 -0.00011 0.000308 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 94538 -22725 3E-05 2E-05 0 0 -22725 5462.43 0.00011 6.7E-05 0 0 2.7E-05 0.00011 7.7E-05 1.2E-05 0 0 1.6E-05 6.7E-05 1.2E-05 0.00012 57 Q8= Q9= Q10= Q11= Q12= 0.0003169 -0.000107 0 0 0 0.0003169 -0.000107 0 0 0 0.000317 -0.00011 0 0 0 0.000317 -0.00011 0 0 0 0.000317 -0.00011 0 0 0 -0.000107 0.000308 0 0 0 -0.000107 0.000308 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 0.001 1E-04 4E-05 -1E-04 0 0 0.0001 0.00038 0.00011 0.00011 0 0 4.3E-05 0.00011 7.7E-05 1.2E-05 0 0 -0.00014 0.00011 1.2E-05 0.00012 0 1E+05 0 0 0 0 1E+05 0 0 0 0 5E-04 2E-06 4E-05 -1E-04 0 0 1.7E-06 0.00037 0.00011 0.00011 0 0 4.3E-05 0.00011 7.7E-05 1.2E-05 0 0 -0.00014 0.00011 1.2E-05 0.00012 0 6258.4 -2422 0.0004 -2E-04 -2E-05 -2E-04 0 -2422 93742 0.0001 -5E-05 -5E-06 -4E-05 0 4E-04 1E-04 5E-04 2E-06 4E-05 -1E-04 0 -0.0002 -5E-05 1.7E-06 0.00037 0.00011 0.00011 0 -2E-05 -5E-06 4.3E-05 0.00011 7.7E-05 1.2E-05 0 -0.00016 -4.2E-05 -0.00014 0.00011 1.2E-05 0.00012 -0.00011 0.00031 0 0 0 0 0.0005 9E-05 0.0003 -3E-04 -5E-05 -2E-04 0 9E-05 0.0007 0.0004 0.0002 1E-04 -3E-05 0 3E-04 4E-04 5E-04 2E-06 4E-05 -1E-04 0 -4.6E-05 9.7E-05 4.3E-05 0.00011 7.7E-05 1.2E-05 0 -0.00016 -3.2E-05 -0.00014 0.00011 1.2E-05 0.00012 -0.00011 0.00031 0 0 0 0 0.0005 3E-05 0.0003 -3E-04 -5E-05 -2E-04 0 3E-05 0.0005 0.0004 0.0002 1E-04 -3E-05 0 -4.6E-05 9.7E-05 4.3E-05 0.00011 7.7E-05 1.2E-05 0 -0.00016 -3.2E-05 -0.00014 0.00011 1.2E-05 0.00012 -0.00011 0.00031 0 0 0 0 3E-04 4E-04 5E-04 2E-06 4E-05 -1E-04 0 -0.0003 0.00024 1.7E-06 0.00037 0.00011 0.00011 0 -0.0003 0.00024 1.7E-06 0.00037 0.00011 0.00011 58 Q13= Q14= Q15= Q16= Q17= 0.000317 -0.00011 0 0 0 -0.00011 0.00031 0 0 0 0 0.0004 0.0002 0.0004 -1E-04 -9E-06 -1E-04 0 0.0002 0.0003 0.0003 4E-05 4E-05 -7E-05 0 4E-04 3E-04 5E-04 -5E-05 3E-05 -2E-04 0.000317 -0.00011 0 0 0 -0.00011 0.00031 0 0 0 0 0.0001 5E-05 1E-04 -3E-05 -8E-07 -4E-05 0 5E-05 0.0002 0.0002 9E-05 4E-05 -3E-05 0 1E-04 2E-04 3E-04 4E-05 3E-05 -6E-05 0.000317 -0.00011 0 0 0 -0.00011 0.00031 0 0 0 0 8E-05 -2E-06 5E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -2E-06 0.0001 9E-05 7E-05 3E-05 -5E-06 0 5E-05 9E-05 2E-04 2E-05 2E-05 -4E-05 0.000249 -1.8E-05 0 0 0 -1.8E-05 0.00019 0 0 0 0 8E-05 -2E-06 5E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -2E-06 0.0001 9E-05 7E-05 3E-05 -5E-06 0.000163 -2.4E-05 0 0 0 -2.4E-05 0.00019 0 0 0 0 8E-05 -2E-06 5E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -2E-06 0.0001 9E-05 7E-05 3E-05 -5E-06 0 -0.0001 4.5E-05 -5E-05 0.00022 5.9E-05 7.6E-05 0 -3E-05 8.7E-05 4E-05 0.00018 5.6E-05 4.2E-05 0 -8.9E-06 3.7E-05 2.6E-05 5.9E-05 6.2E-05 2.7E-06 0 -0.00014 -6.8E-05 -0.00015 7.6E-05 2.7E-06 0.00012 0 -7.6E-07 4E-05 3.3E-05 5.6E-05 6.2E-05 -2.4E-08 0 -3.5E-05 -2.6E-05 -6.2E-05 4.2E-05 -2.4E-08 8E-05 0 -4E-05 6.8E-05 2.1E-05 0.00018 5.4E-05 4.6E-05 0 -8E-06 2.7E-05 2E-05 5.4E-05 6E-05 2.7E-06 0 -2.4E-05 -5.1E-06 -4.2E-05 4.6E-05 2.7E-06 7.6E-05 0 5E-05 9E-05 2E-04 2E-05 2E-05 -4E-05 0 -4E-05 6.8E-05 2.1E-05 0.00018 5.4E-05 4.6E-05 0 -8E-06 2.7E-05 2E-05 5.4E-05 6E-05 2.7E-06 0 -2.4E-05 -5.1E-06 -4.2E-05 4.6E-05 2.7E-06 7.6E-05 0 5E-05 9E-05 2E-04 2E-05 2E-05 -4E-05 0 -4E-05 6.8E-05 2.1E-05 0.00018 5.4E-05 4.6E-05 0 -8E-06 2.7E-05 2E-05 5.4E-05 6E-05 2.7E-06 0 -2.4E-05 -5.1E-06 -4.2E-05 4.6E-05 2.7E-06 7.6E-05 59 Q18= Q19= Q20= Q21= Q22= 0.000157 -4.2E-05 0 0 0 -4.2E-05 0.00014 0 0 0 0 8E-05 -2E-06 5E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -2E-06 0.0001 9E-05 7E-05 3E-05 -5E-06 0 5E-05 9E-05 2E-04 2E-05 2E-05 -4E-05 0 -4E-05 6.8E-05 2.1E-05 0.00018 5.4E-05 4.6E-05 0 -8E-06 2.7E-05 2E-05 5.4E-05 6E-05 2.7E-06 0 -2.4E-05 -5.1E-06 -4.2E-05 4.6E-05 2.7E-06 7.6E-05 0.000153 -3.4E-05 -3.4E-05 0.00013 0 8E-05 0 -2E-06 0 5E-05 0 -4E-05 0 -8E-06 0 -2.4E-05 0 0 0 0 -2E-06 5E-05 -4E-05 -8E-06 0.0001 9E-05 7E-05 3E-05 9E-05 2E-04 2E-05 2E-05 6.8E-05 2.1E-05 0.00018 5.4E-05 2.7E-05 2E-05 5.4E-05 6E-05 -5.1E-06 -4.2E-05 4.6E-05 2.7E-06 0 -2E-05 -5E-06 -4E-05 4.6E-05 2.7E-06 7.6E-05 0.000153 -3.4E-05 0 0 0 -3.4E-05 0.00013 0 0 0 0.000153 -3.4E-05 0 0 0 -3.4E-05 0.00013 0 0 0 0 7E-05 -5E-06 4E-05 -4E-05 -7E-06 -2E-05 0 -5E-06 0.0001 8E-05 6E-05 3E-05 -7E-07 0.000153 -3.4E-05 0 0 0 -3.4E-05 0.00013 0 0 0 0 7E-05 -5E-06 4E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -5E-06 0.0001 8E-05 6E-05 3E-05 2E-07 0 8E-05 -1E-06 5E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -1E-06 0.0001 9E-05 7E-05 2E-05 -5E-06 0 5E-05 9E-05 2E-04 2E-05 2E-05 -4E-05 0 -4E-05 6.7E-05 2E-05 0.00018 5E-05 4.6E-05 0 -7.5E-06 2.5E-05 1.8E-05 5E-05 5.6E-05 2.9E-06 0 -2.4E-05 -5E-06 -4.2E-05 4.6E-05 2.9E-06 7.6E-05 0 4E-05 8E-05 2E-04 1E-05 2E-05 -3E-05 0 -4E-05 6.4E-05 1.5E-05 0.00018 5E-05 4.8E-05 0 -7.2E-06 2.6E-05 2E-05 5E-05 5.6E-05 2.4E-06 0 -2.2E-05 -6.8E-07 -3.4E-05 4.8E-05 2.4E-06 7.4E-05 0 4E-05 8E-05 1E-04 2E-05 2E-05 -3E-05 0 -4E-05 6.4E-05 1.7E-05 0.00017 5.1E-05 4.4E-05 0 -7.6E-06 2.6E-05 1.9E-05 5.1E-05 5.6E-05 4E-06 0 -2E-05 2.3E-07 -2.9E-05 4.4E-05 4E-06 6.6E-05 60 Q23= Q24= Q25= Q26= 0.000153 -3.4E-05 0 0 0 -3.4E-05 0.00013 0 0 0 0 7E-05 -7E-06 3E-05 -4E-05 -8E-06 -2E-05 0 -7E-06 0.0001 7E-05 7E-05 3E-05 2E-06 0 3E-05 7E-05 1E-04 2E-05 2E-05 -3E-05 0 -4E-05 6.5E-05 1.9E-05 0.00017 5.1E-05 4.4E-05 0 -7.8E-06 2.5E-05 1.9E-05 5.1E-05 5.5E-05 4.2E-06 0 -1.8E-05 1.9E-06 -2.5E-05 4.4E-05 4.2E-06 6.5E-05 0.000153 -3.4E-05 0 0 0 -3.4E-05 0.00013 0 0 0 0 7E-05 -9E-06 3E-05 -4E-05 -7.4E-06 -1.7E-05 0 -9E-06 0.0001 6E-05 7.3E-05 2.7E-05 5.7E-06 0 3E-05 6E-05 1E-04 2.7E-05 2E-05 -2.2E-05 0 -4E-05 7E-05 3E-05 0.00016 4.9E-05 3.9E-05 0 -7E-06 3E-05 2E-05 4.9E-05 5.5E-05 3.3E-06 0 -2E-05 6E-06 -2E-05 3.9E-05 3.3E-06 6.3E-05 0.000153 -3.4E-05 0 0 0 -3.4E-05 0.00013 0 0 0 0 7E-05 -1E-05 3E-05 -4E-05 -7.8E-06 -1.7E-05 0 -1E-05 0.0001 6E-05 7.3E-05 2.7E-05 6.3E-06 0 3E-05 6E-05 1E-04 2.6E-05 2E-05 -2.1E-05 0 -4E-05 7E-05 3E-05 0.00016 4.9E-05 3.9E-05 0 -8E-06 3E-05 2E-05 4.9E-05 5.5E-05 3.4E-06 0 -2E-05 6E-06 -2E-05 3.9E-05 3.4E-06 6.3E-05 0.000139 -2.6E-05 0 0 0 -2.6E-05 0.00012 0 0 0 0 7E-05 -1E-05 3E-05 -4E-05 -7.8E-06 -1.7E-05 0 -1E-05 0.0001 6E-05 7.3E-05 2.7E-05 6.3E-06 0 3E-05 6E-05 1E-04 2.6E-05 2E-05 -2.1E-05 0 -4E-05 7E-05 3E-05 0.00016 4.9E-05 3.9E-05 0 -8E-06 3E-05 2E-05 4.9E-05 5.5E-05 3.4E-06 0 -2E-05 6E-06 -2E-05 3.9E-05 3.4E-06 6.3E-05 61 Q27 = Q28= Q29= Q30= 0.000133 -2.8E-05 0 0 0 -2.8E-05 0.00012 0 0 0 0 7E-05 -1E-05 3E-05 -4E-05 -7.8E-06 -1.7E-05 0 -1E-05 0.0001 6E-05 7.3E-05 2.7E-05 6.3E-06 0 3E-05 6E-05 1E-04 2.6E-05 2E-05 -2.1E-05 0 -4E-05 7E-05 3E-05 0.00016 4.9E-05 3.9E-05 0 -8E-06 3E-05 2E-05 4.9E-05 5.5E-05 3.4E-06 0 -2E-05 6E-06 -2E-05 3.9E-05 3.4E-06 6.3E-05 0.000133 -2.8E-05 0 0 0 -2.8E-05 0.00012 0 0 0 0 7E-05 -6E-06 3E-05 -3E-05 -6.4E-06 -1.6E-05 0 -6E-06 0.0001 6E-05 6.5E-05 2.4E-05 4.7E-06 0 3E-05 6E-05 1E-04 2.4E-05 1.9E-05 -2.2E-05 0 -3E-05 7E-05 2E-05 0.00016 4.7E-05 3.8E-05 0 -6E-06 2E-05 2E-05 4.7E-05 5.4E-05 3E-06 0 -2E-05 5E-06 -2E-05 3.8E-05 3E-06 6.2E-05 0.000123 -2.6E-05 -5E-07 2E-06 1E-06 3.5E-06 4E-06 2.2E-07 -2.6E-05 0.00012 1E-07 -4E-07 -3E-07 -7E-07 -8.3E-07 -4.5E-08 -4.7E-07 9.7E-08 7E-05 -6E-06 3E-05 -3E-05 -6.2E-06 -1.6E-05 1.78E-06 -3.7E-07 -6E-06 0.0001 6E-05 6.5E-05 2.3E-05 4.7E-06 1.4E-06 -2.9E-07 3E-05 6E-05 1E-04 2.4E-05 1.8E-05 -2.2E-05 3.48E-06 -7.2E-07 -3E-05 6E-05 2E-05 0.00016 4.6E-05 3.8E-05 4.01E-06 -8.3E-07 -6E-06 2E-05 2E-05 4.6E-05 5.3E-05 2.9E-06 2.2E-07 -4.5E-08 -2E-05 5E-06 -2E-05 3.8E-05 2.9E-06 6.2E-05 0.000123 -2.4E-05 -2E-07 2E-06 2E-06 2.9E-06 4E-06 -6.8E-07 -2.4E-05 0.00011 -1E-06 -2E-08 -2E-06 1.9E-06 -5.7E-07 4.2E-06 -2.4E-07 -1E-06 7E-05 -6E-06 3E-05 -3E-05 -6.1E-06 -1.5E-05 1.7E-06 -2E-08 -6E-06 0.0001 6E-05 6.4E-05 2.3E-05 4.5E-06 1.7E-06 -1.8E-06 3E-05 6E-05 1E-04 2.4E-05 1.8E-05 -2.1E-05 2.93E-06 1.9E-06 -3E-05 6E-05 2E-05 0.00016 4.6E-05 3.7E-05 3.95E-06 -5.7E-07 -6E-06 2E-05 2E-05 4.6E-05 5.3E-05 2.8E-06 -6.8E-07 4.2E-06 -2E-05 5E-06 -2E-05 3.7E-05 2.8E-06 6E-05 62 Q31= Q32= Q33= 0.000123 -2.4E-05 3E-07 1E-06 2E-06 2.3E-06 3.5E-06 -8.2E-07 -2.4E-05 0.00011 -9E-07 -4E-08 -2E-06 1.9E-06 -6.2E-07 4.2E-06 3.23E-07 -9.4E-07 6E-05 -2E-06 3E-05 -2E-05 1.8E-06 -1.3E-05 1.47E-06 -4.4E-08 -2E-06 0.0001 6E-05 6E-05 2E-05 3.5E-06 1.79E-06 -1.7E-06 3E-05 6E-05 1E-04 2.6E-05 2E-05 -2.1E-05 2.32E-06 1.9E-06 -2E-05 6E-05 3E-05 0.00014 3.7E-05 3.4E-05 3.49E-06 -6.2E-07 2E-06 2E-05 2E-05 3.7E-05 4.6E-05 7.6E-07 -8.2E-07 4.2E-06 -1E-05 4E-06 -2E-05 3.4E-05 7.6E-07 6E-05 0.000123 -2.4E-05 3E-07 1E-06 2E-06 2.3E-06 3.5E-06 -7.5E-07 -2.4E-05 0.00011 -9E-07 2E-07 -2E-06 1.9E-06 -5.8E-07 4.1E-06 3.1E-07 -9.2E-07 6E-05 -3E-06 3E-05 -2E-05 1.6E-06 -1.3E-05 1.34E-06 2E-07 -3E-06 0.0001 5E-05 5.9E-05 1.9E-05 6.8E-06 1.69E-06 -1.6E-06 3E-05 5E-05 1E-04 2.5E-05 1.9E-05 -1.8E-05 2.28E-06 1.9E-06 -2E-05 6E-05 2E-05 0.00014 3.7E-05 3.5E-05 3.47E-06 -5.8E-07 2E-06 2E-05 2E-05 3.7E-05 4.6E-05 1.4E-06 -7.5E-07 4.1E-06 -1E-05 7E-06 -2E-05 3.5E-05 1.4E-06 5.8E-05 0.000119 -2.3E-05 2E-06 1E-06 3E-06 1.5E-06 3.4E-06 -1.1E-06 -2.3E-05 0.00011 -1E-06 2E-07 -2E-06 2.1E-06 -5.6E-07 4.2E-06 2.1E-06 -1.3E-06 6E-05 -3E-06 3E-05 -2E-05 1.7E-06 -1.2E-05 1.21E-06 2.3E-07 -3E-06 0.0001 5E-05 5.9E-05 1.9E-05 6.8E-06 2.54E-06 -1.7E-06 3E-05 5E-05 1E-04 2.5E-05 1.9E-05 -1.8E-05 1.51E-06 2.1E-06 -2E-05 6E-05 2E-05 0.00014 3.7E-05 3.5E-05 3.41E-06 -5.6E-07 2E-06 2E-05 2E-05 3.7E-05 4.6E-05 1.4E-06 -1.1E-06 4.2E-06 -1E-05 7E-06 -2E-05 3.5E-05 1.4E-06 5.8E-05 63 0.00012 -1.025E-5 2.26E-06 -1E-05 -4E-06 -5E-06 1.2E-06 -1.4E-06 -1E-05 5.414E-5 -2.02E-6 5E-05 2.7E-05 3E-05 9.8E-06 5.53E-06 2.3E-06 -2.016E-6 5.524E-5 -2E-06 2.8E-05 -2E-05 1.8E-06 -1.2E-05 -1E-05 5.4013E-5 -2.02E-6 5E-05 2.8E-05 3E-05 9.8E-06 5.53E-06 -3.7E-06 2.7455E-5 2.799E-5 3E-05 0.00011 1E-05 1.4E-05 -1.9E-05 -4.8E-06 3.1843E-5 -2.12E-5 3E-05 1E-05 0.0001 3.2E-05 3.41E-05 1.2E-06 9.7569E-6 1.801E-6 1E-05 1.4E-05 3E-05 4.4E-05 1.12E-06 -1.4E-06 5.5299E-6 -1.24E-5 6E-06 -2E-05 3E-05 1.1E-06 5.78E-05 Q34= Nghiệm hệ phương trình chuẩn B¶ng 3.8 dX1 dY1 dX2 dY2 dX4 dY4 dX5 dY5 -0.02953 -0.05317 0.011963 0.01379 -0.0023 -0.006 -0.02715 0.011217 64 Số hiệu chỉnh trị đo dự kiến TT V” 10 11 12 -1.9 -3.4 2.3 1.7 1.1 -1.8 1.7 0.8 -1.4 -0.9 0.6 -1.8 13 14 15 16 17 18 -0.3 0.1 1.3 -2.5 1.2 -2.8 B¶ng 3.9 TT VS (m) 19 -0.0565 20 -0.0226 TT VS (m) 29 -0.0386 30 0.0214 31 0.0051 21 0.0069 22 -0.0247 23 -0.0259 32 -0.0304 24 -0.0388 33 0.0415 25 -0.0364 34 3.54E-05 26 -0.0186 27 -0.0058 28 -0.0117 - Sai sè trung phương trọng số đơn vị V T PV 64.842 1.58' nt 34 5.Toạ độ điểm ước tính TT Tên Bảng 3.10 Toạ độ Sai số vị trí điểm điểm X(m) Y(m) Mx(m) My(m) Mp(m) GPS-01 79037.510 58212.535 0.017 0.012 0.021 GPS-02 83062.405 54202.316 0.011 0.012 0.017 GPS-03 85075.021 58262.489 0.012 0.012 0.016 H1 85750.009 55650.00 0.016 0.017 0.024 65 6.Sai số trung phương vị trí điểm TT Đầu Cuối Chiều dài (m) Bảng 3.11 mS mS/S Phương vị m (0 ’ ”) (”) 4020.227 0.006 1/674000 287 55 39.94 0.32 3764.104 0.050 1/754100 332 17 39.93 0.38 4556.919 0.007 1/699400 28 17 38.59 0.25 5681.693 0.007 1/929700 315 06 6.73 0.32 6037.717 0.005 1/895700 28 26.57 0.30 2698.276 0.005 1/493100 284 29 12.28 0.56 3249.134 0.006 1/628700 213 38 28.87 0.36 2924.529 0.006 1/527700 133 49 21.02 0.37 4531.625 0.005 1/796800 243 37 57.08 0.53 3476.240 0.006 1/651500 3052.706 0.005 1/553200 2793.547 0.004 1/572900 2363.848 10 11 12 13 0.007 1/526200 0.48 166 29 0.34 0.52 208 18 33.65 0.46 176 11 55.83 0.36 107 52.25 Các thông số để kiểm tra: - Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất: điểm - Sai số tương đối cạnh yếu nhÊt: c¹nh 3-4 0.0242m 1/ 493100 - Sai sè trung phương phương vị cạnh yếu nhất: phương vị 4-3 - Tổng trị đo: 34 - Các tiêu tối ưu: A = 0.00062 G = 0.01797 T = 34 0.56” 66 Kết luận kiến nghị Kết luận - Công thức truy hồi có tác dụng đặc biệt lớn thiÕt kÕ l­íi gióp cho viĐc tÝnh to¸n nhanh chóng tự động hoá - Công thức truy hồi áp dụng thiết kế lưới, áp dụng trường hợp thay đổi trị đo , thay đổi trọng số trị đo lưới - Đưa nhiều tiêu đánh giá làm cho ng­êi thiÕt kÕ - C«ng thøc truy håi gióp kiểm tra trình tính toán ước tính độ xác lưới - Công thức truy hồi cho phép không lặp lại hệ phương trình chuẩn tính ma trận nghịch đảo từ đầu mà sau có phương trình chuẩn tính ma trận nghịch đảo vào phương trình - Thiết kế hỗn hợp lưới mặt đất GPS có áp dụng công thức truy hồi giúp cho kết nối mạng lưới lại với cách dễ dàng kiểm tra độ xác phương pháp bình sai thông thường - Thiết kế hỗn hợp lưới mặt đất GPS áp dụng rộng rÃi vào công tác trắc địa công trình, thành lập đồ địa chính, Vì có độ xác cao, tiết kiệm nhân lực tài - Thiết kế hỗn hợp lưới mặt đất GPS kết nối thiết kế lưới truyền thống đại, giúp tối ưu hoá trình thiết kế lưới trắc địa - Khi thiết kế tối ưu lưới hồn hợp mặt đất GPS toán tối ưu phân tách tuyệt đối, đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm chỉnh sửa phương án thiết kế để tìm nghiệm tối ưu Trong trường hợp thay đổi điều kiện định vị lưới (thay đổi số khuyết lưới tự do) không áp dụng công thức truy hồi Kiến nghị - ứng dụng công nghệ nhờ trợ giúp máy tính điện tử kinh nghiệm người làm công tác trắc địa để tối ưu hóa trình thiết kế 67 dễ dàng - Thành lập riêng quy phạm đo vẽ lưới GPS Việt Nam Tuy luận văn đà hoàn thành khả thời gian nghiên cứu có hạn nên tránh khỏi sai sót Tôi mong đóng góp nhiệt thành thầy cô, đồng nghiệp để hoàn thiện 68 Tài liệu tham khảo Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh(2007), Bài giảng công nghệ GPS, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà nội Đỗ Ngọc Đường(2000), Bài giảng xây dựng lưới trắc địa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà nội Tổng cục Địa chính(2000), Báo cáo khoa học Xây dựng hệ quy chiếu hệ toạ độ quốc gia VN- 2000, Hà nôi Hoàng Ngọc Hà, Trương Quang Hiếu(2003), Cơ sở toánn học xử lý số liệu trắc địa, Nxb Giao thông vận tải, Hà nội Hoàng Ngọc Hà(2006), Bình sai tính toán lưới trắc địa GPS, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà nội Phan Văn Hiến, Đỗ Ngọc Đường(2007) Thiết kế tối ưu lưới trắc địa, Nxb Giao thông vận tải, Hà nội Nguyễn Hạnh Mai(2003), Thiết kế tối ưu hoá lưới GPS thi công xây dựng đường hầm, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Hà nội ... øng dụng công thức truy hồi, với linh hoạt tính toán phù hợp với điều kiện thực tế Mục đích - Tối ưu hoá thiết kế lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất GPS - ứng dụng công thức truy hồi tính toán cho lưới. .. đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất Vương Thị hoè Thiết kế lưới trắc địa hỗn hợp mặt đất gps mô hình phẳng ứng dụng công thức truy hồi Chuyên ngành: Kỹ thuật trắc địa Mà số: 60.52.85 Luận văn... áp dụng để thiết kế lưới loại một, loại hai loại ba đặc biệt thích hợp cho thiết kế loại ba 2.2 Thiết kế lưới mặt trị đo mặt đất Trong trắc địa thiết kế lưới công việc cần tiến hành xây dựng lưới