Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gps động (ppk) phục vụ công tác đo vẽ mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu cọc sáu

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất Trần xuân thủy Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gps động (ppk) phục vụ công tác đo vẽ mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu cọc sáu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội - 2009 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất Trần xuân thủy Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gps động (ppk) phục vụ công tác đo vẽ mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu cọc sáu Chuyên ngành: kỹ thuật Trắc địa Mà số: 60.52.85 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học pgs.ts Vâ ChÝ Mü Hµ néi - 2009 Lêi cam đoan Tôi xin cam đoan toàn nội dung nghiên cứu Đề tài công trình nghiên cứu riêng thân Đề tài cha đợc công bố lần không trùng lặp với đề tài khác Các số liệu đo đạc, khảo sát, kết tính toán xử lý hoàn toàn trung thực khách quan Tác giả đề tài Trần Xuân Thủy Mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Chơng Tổng quan công tác đo vẽ chi tiết 10 mỏ lộ thiên 1.1 Lới khống chế sở mặt độ cao mỏ lộ thiên 10 1.1.1 Lới khống chế sở mặt 10 1.1.1.1 Lới giải tích 10 1.1.1.2 Lới đờng chuyền đa giác 11 1.1.2 Lới khống chế sở độ cao 12 1.1.3 L−íi ®é cao kü tht 13 1.2 L−íi khèng chÕ đo vẽ mỏ lộ thiên 14 1.2.1 Đờng chuyền kinh vÜ 15 1.2.2 L−íi tam gi¸c nhá 16 1.2.3 Giao hội 16 1.3 Phơng pháp đo vẽ mỏ lộ thiên 21 1.3.1 Phơng pháp toàn đạc 22 1.3.2 Phơng pháp toạ độ thẳng góc 25 Chơng Tổng quan GPS 28 2.1 Nguyên lý hoạt ®éng cđa GPS 28 2.1.1 Mét sè hƯ thèng ®Þnh vị toàn cầu 28 2.1.2 Hệ thống định vị toàn cầu GPS 28 2.1.3 Cấu trúc hệ thống định vị toàn cầu GPS 29 2.2 Nguyên lý xác định toạ độ GPS 32 2.2.1 Các đại lợng đo 32 2.2.1.1 Đo khoảng cách giả theo C/A-code P-code 33 2.2.1.2 Đo pha sóng tải 35 2.2.2 Nguyên lý định vị tuyệt đối 35 2.2.3 Nguyên lý định vị tơng đối 37 2.2.4 Nguyên lý định vị vi phân DGPS (Differential - GPS) 42 2.2.4.1 Nguyên lý định vị GPS vi phân diện hẹp 44 2.2.4.2 Nguyên lý định vi GPS vi phân diện rộng 44 2.3 Các nguồn sai số đo GPS biện pháp cải thiện 45 2.3.1 Sai sè ®ång hå ( Clock Error ) 45 2.3.2 Sai số quỹ đạo vệ tinh 46 2.3.3 Sai số tầng điện ly tầng đối lu 47 2.3.4 Tầm nhìn vệ tinh trợt chu kú (Cycle slips) 49 2.3.5 Sai sè khóc xạ đa đờng dẫn (Multipath) 49 2.3.6 Sự suy giảm độ xác ( DOPS ) đồ hình vƯ tinh 50 2.3.7 Sai sè t©m pha cđa anten 50 2.3.8 Các sai số ngời đo 51 2.4 Phơng pháp đo GPS 52 2.4.1 Đo GPS tuyệt đối 52 2.4.2 Đo GPS tơng đối 52 2.4.2.1 Đo GPS tÜnh (Stalic) 53 2.4.2.2 §o GPS tÜnh nhanh (Fast Static) 53 2.4.2.3 Đo GPS động (Kinematic) 53 2.4.3 Đo GPS cải phân sai (DGPS - Differential GPS) 54 2.4.3.1 §o DGPS thêi gian thùc (Real Time DGPS) 55 2.4.3.2 Đo DGPS xử lý sau 55 Chơng Công nghệ GPS động khả ứng dụng 57 đo vẽ mỏ lộ thiên 3.1 Tổng quan công nghệ GPS 57 3.2 Nguyên lý chung phơng pháp GPS động 57 3.3 Phơng pháp đo GPS động 57 3.3.1 Kỹ thuật đo động (Kinematic) 57 3.3.2 Kỹ thuật đo giả động (Pseudo-Kinematic) 59 3.4 Khả ứng dụng công nghệ GPS động mỏ lộ thiên Cọc Sáu 59 3.4.1 Đặc điểm công tác khai thác xuống sâu - u nhợc điểm 59 3.4.2 Cơ sở lý thuyết 60 3.4.3 Khả ứng dụng công nghệ GPS động 65 3.5 Xử lý GPS động phần mềm GPSurvey 2.35 66 3.5.1 Giới thiệu 66 3.5.2 Lập lịch đo 66 3.6 Đánh giá độ xác GPS động 69 3.6.1 Cơ sở lý thuyết đánh giá độ xác 69 3.6.2 Độ tin cậy (reabilit) 72 3.6.3 Các tiêu đánh giá độ xác đo GPS động 73 Chơng thực nghiệm đo vẽ chi tiết bề mặt địa hình 78 mỏ lộ thiên cọc sáu công nghệ GPS động (ppk) 4.1 Đặc điểm khu thực nghiệm nhiệm vụ đo vẽ 78 4.2 Xây dựng phơng án tổ chức thực hành đo 79 4.2.1 Lập lịch đo cho khu Tây Bắc công trờng Tả Ngạn 80 4.2.1.1 T¹i tr¹m tÜnh (tr¹m base) 81 4.2.1.2 T¹i tr¹m động (trạm rover) 82 4.2.2 Trạm đo toàn đạc điện tử 83 4.3 Kết xử lý số liệu đo 84 4.4 Phân tích kết thực nghiệm 90 4.5 Quy trình thao tác đo GPS động xử lý sau thực địa 90 Kết luận kiến nghị 95 Danh mục công trình tác giả Tài liệu tham khảo 97 Phụ lục 98 Danh mục bảng biểu Trang Bảng 1.1 Bảng quy định theo tiêu kỹ thuật lới giải tích 11 Bảng 1.2 Bảng quy định tiêu kỹ thuật lới đa giác 12 Bảng 1.3 Bảng quy định mật độ điểm lới khống chế đo vẽ 14 Bảng 1.4 Một số tiêu đo vẽ phơng pháp toạ độ cực toàn đạc 22 Bảng 2.1 Bảng thống kê nguồn lỗi đo GPS biện pháp khắc phục 51 Bảng 2.2 Bảng tổng hợp phơng pháp đo GPS 56 Bảng 3.1 Bảng sai số giới hạn vị trí mặt điểm kiểm tra 74 Bảng 3.2 Bảng sai số giới hạn độ cao điểm kiểm tra 75 Bảng 3.3 Bảng sai số giới hạn vị trí mặt điểm đo lặp 76 Bảng 3.4 Bảng sai số giới hạn vị trí độ cao điểm đo lặp 77 Bảng 4.1 Kết toạ độ điểm chi tiết song trùng 88 Bảng 4.2 Trạm base gần khu đo (trạm C1) 89 Bảng 4.3 Trạm base xa khu đo (trạm IV.16) 89 danh mục hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Một số đồ hình lới giải tích mỏ lộ thiên 10 Hình 1.2 Đờng chuyền kinh vĩ mỏ lộ thiên 15 Hình 1.3 Các dạng lới khống chế đo vẽ tam giác nhỏ 16 Hình 1.4 Phơng pháp giao hội thuận 17 Hình 1.5 Phơng pháp giao hội nghịch 18 Hình 1.6 Phơng pháp giao hội tam giác đơn 19 Hình 1.7 Phơng pháp giao hội nghịch góc cạnh 20 Hình 1.8 Đo vẽ chi tiết mỏ lộ thiên phơng pháp toàn đạc 23 Hình 1.9 Cấu tạo máy toàn đạc điện tử 24 Hình 1.10 Đo chi tiết phơng pháp toạ độ thẳng góc 26 Hình 1.11 Quy trình đo vẽ chi tiết 27 Hình 2.1 Vệ tinh quỹ đạo vệ tinh GLONASS 28 Hình 2.2 Sơ đồ hoạt động hệ thống định vị toàn cầu GPS 29 Hình 2.3 Vệ tinh quỹ đạo vệ tinh GPS 30 Hình 2.4 Các thông tin điều biến sóng tải L1, L2 31 Hình 2.5 Sơ đồ vị trí trạm theo dõi trạm điều khiển GPS 32 Hình 2.6 Xác định hiệu số thời điểm 33 Hình 2.7 Xác định điểm trạm đo 34 Hình 2.8 Sai phân bậc 39 Hình 2.9 Sai phân bậc hai 39 Hình 2.10 Sai phân bậc ba 40 Hình 3.1 Đồ thị giao hội vệ tinh điểm chi tiết P mỏ lộ thiên 62 Hình 3.2 Hệ toạ độ địa tâm hệ tọa độ địa diện 63 Hình 3.3 Hệ toạ độ địa diện chân trời biểu diễn hình tròn đơn vị 65 Hình 3.4 Mức độ che chắn trạm rover chân tầng 66 Hình 3.5 Modul PLAN/QUICK PLAN thuộc phần mềm GPSurvey 2.35 67 Hình 3.6 Khai báo thời gian đo tọa độ gần điểm đo 67 Hình 3.7 Cưa sỉ Auto View Time Selection 67 H×nh 3.8 Cưa sỉ ListTime 68 H×nh 3.9 Cưa sỉ sưa đổi điểm cần mô tả che chắn 68 Hình 3.10 Cửa sổ kết lập lịch 69 Hình 4.1 Máy thu GPS hiƯu TRIMBLE 4600 LS 80 H×nh 4.2 LËp lịch đo khu vực che khuất phía bắc 81 Hình 4.3 Thời gian đo thu tín hiệu thích hợp ngày 17/04/2008 81 Hình 4.4 Phần mềm TOPO 3.0 83 Hình 4.5 Mảnh đồ đo máy toàn đạc điện tử 84 Hình 4.6 Vectơ cạnh điểm đo buổi sáng trạm C1 85 Hình 4.7 Vectơ cạnh điểm đo buổi sáng chiều trạm IV.16 86 Hình 4.8 Vectơ cạnh điểm đo trạm IV.16 trạm C1 kết hợp 86 Hình 4.9 GPS Network Modul GPSurvey 87 Hình 4.10 Mảnh đồ đo phơng pháp định vị GPS động 87 Hình 4.11 Mảnh đồ 3D đo phơng pháp định vị GPS động 88 mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trắc địa mỏ phËn cđa khoa häc c«ng nghƯ má Cïng víi sù phát triển sản xuất xà hội, khoa học Trắc địa không ngừng phát triển chất lợng Các thiết bị đo đạc ngày đợc hoàn thiện nhờ áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật Các thiết bị quang dần đợc thay thiết bị đo đạc điện tử Công nghệ định vị vệ tinh GPS bắt đầu đợc ứng dụng vào nớc ta từ năm 1991 nay, công nghệ GPS đà mở thời kỳ mới, đà dần thay công nghệ truyền thống việc thành lập xây dựng mạng lới toạ độ cấp đo vẽ chi tiết bề mặt địa hình Thùc tÕ cho thÊy øng dơng c«ng nghƯ GPS lĩnh vực trắc địa chủ yếu kỹ thuật đo tơng đối - tĩnh (Static) đo tơng ®èi - tÜnh nhanh (fast static) , cßn kü thuËt đo tơng đối - động (Kinematic Relative Positioning) kỹ thuật cha đợc khai thác rộng rÃi nớc ta đặc biệt hầu nh cha đợc mạnh dạn ứng dụng rộng rÃi vào việc đo vẽ thành lập đồ địa hình mỏ lộ thiên mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu Cọc Sáu năm gần đây, với phát triển không ngừng thiết bị trắc địa nội dung công tác trắc địa mỏ lộ thiên Cọc Sáu đà dần đợc cải thiện Các thiết bị điện tử đà thay thiết bị quang cơ, suất lao động công tác trắc địa mỏ đà đợc nâng cao Tuy vậy, điều kiện bề mặt địa hình mỏ lộ thiên Cọc Sáu đà khai thác xuống sâu phức tạp, khai thác xuống sâu, phơng pháp dây chuyền công nghệ công tác chuyền thống gặp khó khăn, đòi hỏi nhiều thời gian công sức Mặt khác nội dung công tác trắc địa mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu Cọc Sáu, đo vẽ chi tiết thành lập đồ công đoạn chiếm nhiều khối lợng thời gian Việc tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng công nghệ vào công tác trắc địa mỏ lộ thiên 84 Ngoài tọa độ, độ cao điểm chi tiết song trùng, ta nhận đợc mảnh đồ khu đo sau xử lý số liệu phần mềm TOPO Hình 4.5 Mảnh đồ đo máy toàn đạc điện tử 4.3 Kết xử lý số liệu đo Số liệu đo đợc trút từ máy thu GPS vào máy tính modul LOAD phần mỊm GPSurvey 2.35 cđa h·ng Trimble Do bé nhí cđa máy thu Trimble 4600 LS nhỏ (khoảng 1MB), nên số liệu đo buổi sáng đợc trút sau đo giải phóng nhớ cho ca đo buổi chiều Việc xử lý số liệu đo kiểm tra chất lợng đo đợc thực ngày Kết xử lý vectơ cạnh thực địa cho phép đánh giá chất lợng đo đạt yêu cầu (Hình 4.6; 4.7; 4.8) Qua kiểm tra vectơ cạnh đo nhận thấy rằng: Đối với trạm tĩnh C1 gần khu đo chi tiết, cạnh có số Ratio nhỏ lµ 2,7, vµ chiÕm tû lƯ rÊt nhá sè cạnh đo Các cạnh có số Ratio từ 10,0 đến 25,0 trở lên chiếm tỷ lệ lớn số cạnh đạt 29,7 85 Hình 4.6 Vectơ cạnh điểm đo buổi sáng trạm C1 Bình sai tính tọa độ điểm đợc thực nhờ modul Trimnet Plus Network Adjutsment phần mềm bình sai GPSurvey 2.35 (Hình 4.9) Tọa độ điểm chi tiết tính theo hƯ HN.72, kinh tun trung −¬ng 108, elipxoid Kraxopski, phép chiếu Gauss, phù hợp với hệ tọa độ hành Công ty than Cọc Sáu Tổng số điểm đo đợc tính tọa độ cho lời giải Fix 450 điểm, có 402 điểm song trùng với phơng pháp đo toàn đạc Đó số liệu để so sánh kết hai phơng pháp ®o chi tiÕt Mét sè ®iĨm kh«ng cã ®iỊu kiƯn đối chứng khuất tầm nhìn đo phơng pháp toàn đạc, ngợc lại đo GPS động điểm không chịu ảnh hởng vấn đề thông hớng đợc đo đạc bình thờng Kết sau xử lý ta nhận đợc mảnh đồ khu đo từ số liệu đo GPS (Hình 4.10) Đối với trạm tĩnh IV-16 xa khu đo, số cạnh có số Ratio nhỏ có giá trị 2.1, cạnh có giá trị lớn 19.6, số lại chiếm đa số khoảng từ 7.0 đến 16.0 86 Hình 4.7 Vectơ cạnh điểm đo buổi sáng chiều trạm IV.16 Hình 4.8 Vectơ cạnh điểm đo trạm IV.16 trạm C1 kết hợp 87 H×nh 4.9 GPS Network Modul GPSurvey H×nh 4.10 Mảnh đồ đo phơng pháp định vị GPS động 88 Hình 4.11 Mảnh đồ 3D đo phơng pháp định vị GPS động Kết thực nghiệm đợc đánh giá cách so sánh tọa độ, độ cao 402 điểm song trùng với trạm base gần khu đo (trạm C1) trạm base xa khu đo (trạm IV-16) Bảng 4.1 Kết toạ độ điểm chi tiết song trùng Trạm base gần khu đo C1 Toạ độ đo máy GPS Toạ độ đo m¸y TCR.405 TT X Y h X Y 2326680.679 430449.931 -19.911 2326680.594 430449.872 2326680.685 430449.956 -19.908 2326680.594 2326675.482 430474.505 -18.727 2326671.610 430495.498 2326666.964 h Chênh lệch toạ độ X Y h -19,89 0,085 0,059 -0,021 430449.872 -19,89 0,091 0,084 -0,018 2326675.390 430474.541 -18,695 0,092 0,036 -0,032 -18.397 2326671.564 430495.549 -18,399 0,046 -0,051 0,002 430519.570 -18.634 2326666.906 430519.546 -18,619 0,058 0,024 -0,015 2326669.248 430511.218 -18.352 2326669.164 430511.152 -18,352 0,084 0,066 0,000 2326661.384 430531.178 -18.651 2326661.235 430531.066 -18,659 0,149 0,112 0,008 2326661.218 430544.928 -18.229 2326661.082 430544.854 -18,267 0,136 0,074 0,038 2326658.637 430561.014 -17.595 2326658.516 430560.915 -17,589 0,121 0,099 -0,006 10 2326653.630 430577.576 -18.064 2326653.548 430577.499 -18,051 0,082 0,077 -0,013 … ………… …………… ……… …………… …………… ……… …… …… …… … ………… …………… ……… …………… …………… ……… …… …… …… 89 … ………… …………… ……… …………… …………… ……… …… …… …… 396 2326482.001 430625.086 -54.103 2326482.033 430625.032 -54,099 -0,032 0,054 -0,004 397 2326506.484 430624.355 -56.232 2326506.712 430624.344 -56,230 -0,228 0,011 -0,002 398 2326521.326 430613.228 -56.789 2326521.428 430613.338 -56,796 -0,102 -0,110 0,007 399 2326537.180 430604.138 -58.274 2326537.267 430604.088 -58,253 -0,087 0,050 -0,021 400 2326560.258 430581.414 -59.502 2326560.245 430581.388 -59,497 0,013 0,026 -0,005 401 2326574.747 430567.337 -59.638 2326574.850 430567.276 -59,680 -0,103 0,061 0,042 402 2326590.447 430552.622 -59.942 2326590.569 430552.548 -59,947 -0,122 0,074 0,005 Thèng kª độ lệch tọa độ độ cao điểm chi tiết song trùng đo hai phơng pháp ta nhận đợc kết ghi bảng 4.2 bảng 4.3 Bảng 4.2 Trạm base gần khu đo (trạm C1) TT Các thông số so sánh X Y h Chênh lệch tọa độ lớn (m) 0,259 0,215 0,074 Chênh lệch tọa độ nhỏ (m) 0,000 0,000 0,000 Tû lƯ ®iĨm cã sai lƯch ≥ 0.200 m (%) 1,49 0,75 Tû lƯ ®iĨm cã sai lÖch ≥ 0.100 ; ≤ 0.200 m (%) 18,16 13,68 Tû lƯ ®iĨm cã sai lƯch ≤ 0.100 m (%) 80,35 85,37 100 Sai sè trung phơng tính theo trị đo kép MLi 0,078 0,071 0,022 X Y h Bảng 4.3 Trạm base xa khu đo (trạm IV.16) TT Các thông số so sánh Chênh lệch tọa độ lớn (m) 0,249 0,215 0,054 Chênh lệch tọa độ nhỏ (m) 0,000 0,000 0,000 Tû lƯ ®iĨm cã sai lƯch ≥ 0.200 m (%) 1,99 0,50 Tû lƯ ®iĨm cã sai lÖch ≥ 0.100 ; ≤ 0.200 m (%) 19,65 15,92 Tû lƯ ®iĨm cã sai lƯch ≤ 0.100 m (%) 78,36 83,58 100 Sai sè trung phơng tính theo trị đo kép MLi 0,084 0,071 0,025 90 Trong đó: MLi sai số trung phơng trị ®o kÐp, nÕu xem täa ®é, ®é cao ®iÓm chi tiết song trùng xác định theo hai phơng pháp độ xác chứa sai số ngẫu nhiên Công thức xác định MLi nh sau: M Li = ± [dd ] (4.1) 2n Víi: di = L’i - Li: Số chênh cặp trị đo Li, Li: Trị đo GPS động đo toàn đạc điện tử 4.4 Phân tích kết thực nghiệm - Từ thực nghiệm đo vẽ hai phơng pháp nêu trên, thực tế đo thực địa cho thấy việc đo vẽ công nghệ GPS động có độ xác mặt độ cao không thua so với đo vẽ công nghệ truyền thống - Phạm vi đo vẽ rộng nhiều so với đo vẽ công nghệ thông thờng điểm chi tiết không cần phải ngắm thông tới vị trí máy đo - Hạn chế phơng pháp đo chi tiết GPS động đo điểm tầng có góc dốc lớn, dễ gây tín hiệu máy thu phải thực lập lịch đo, thiết kế ca đo dựa vào lịch vệ tinh 4.5 Quy trình thao tác đo GPS động xử lý sau thực địa 4.5.1 Quy trình đo trạm tĩnh (Trạm Base) Bớc 1: (Khởi động máy đặt tên cho Job) -Mở máy (bÊm nót “Power”) - Nh¾p Start\Trimble Digital Field book - Nhắp File\New job -> Ra hình New job chọn mục Job name tiến hành đặt tên cho job, ví dụ Cọc tiến hành nhắp vào chọn vào chữ Accept để trở hình bản, bấm Enter Lúc tiêu đề màu xanh đà xuất tên Job Cọc Bớc 2: (Cài đặt cấu hình) -Nhắp Configuration \ Survey Style \ PPK \ Base option xuÊt hiÖn bảng Base option Trong bảng cần cài đặt thông số sau: + Survey type ( Kiểu đo?) Chọn PP Kinematic 91 + Logging devide ( Thu vào đâu?) Chän “Controller” + Logging interval ( Kho¶ng thu?) Tïy chän (1s, 2s, 5s, 15s ) +Elevation mast ( Gãc ng−ìng?) Ngầm định 130 + Antenna hieght ( Chiều cao anten?) Đặt vào chiều cao Anten + Type ( Kiểu Anten ) Chọn kiểu Anten máy đo Sử dụng dấu lật trang có hình để chuyển sang trang tiÕp, trang võa më nµy chän cµi ®Ỉt mơc: + Measured to (KiĨu ®o chiỊu cao anten) Chọn Top of notch Sau hoàn thành cài đặt cần bấm lần lợt phím mềm sau: +“Accept” ChÊp nhËn Xt hiƯn nót “Store” +“Store” §Ĩ lu thông số đà đặt lại + ESC Để thoát Bớc 3: (Bắt đầu đo trạm Base) Từ hình bản, chọn Survey xuất hai lùa chän: - FasStatic - PPK Chän PPK \ Start base receiver (Starting survey) hình xuất trạng thái bắt đầu thu tín Xuất bảng Start base receiver Chọn mục Point name (Tên điểm trạm Base), ví dụ tên điểm IV-16 Sau đánh tên điểm máy báo điểm cha tồ ta cung cấp tọa độ cho giai đoạn xử lý sau Tiếp nhấn OK xuất dòng báo Start dới hình bấm Start, lúc trạm Base bắt đầu thu tín hình lên thông báo nh: Tên điểm, thời gian đến xuôi, dung lợng nhớ lại Bớc 4: (Kết thúc đo trạm Base) Sau kết thúc đo động, thao tác trạm Base nh sau: +Bấm End Trở hình bản; +Nhấp vào Survey \ PPK \ Chän “End Survey ” +BÊm “Exit” ®Ĩ thoát 92 4.5.2 Quy trình đo trạm động (Trạm Rover) Các thao tác thiết bị điều khiển ®o Rekon ®o GPS ®éng nh− sau: B−íc 1: ( Khởi động máy đặt tên Job ) +Mở máy thu (bấm nút Power) +Nhắp Start \ Trimble Digital Field book + Nhắp Files \ New job Ra hình New job Đặt tên cho job, ví dụ Cọc rồi: - Nhắp vào dấu Xuất dòng chữ Accept - Bấm Accept - Bấm Enter Lúc tiêu đề màu xanh đà xuất tên Job Cọc Bớc 2: (Cài đặt cấu hình) +Nhắp configuration \ Survey Style \ PPK \ Rover option xuất bảng Rover option Trong bảng cần cài đặt thông số sau: + Survey type (KiĨu ®o?) → Chän “PP Kinematic” + Logging divice (Thu vào đâu?) Chọn Controller + Logging interval (Khoảng thu?) Chọn trùng với khoảng thu đà chọn trạm Base + Elevation mast (Góc ngỡng?) Ngầm định =130 + PDOP mask ( Đặt ngỡng cho PDOV) ví dụ đặt = 6.0 + Antenna height ( Chiều cao anten?) Đặt chiều cao anten (Ví dụ = 1500m) + Type ( KiÓu anten) → Chän “Trimble” ( Bấm vào dấu lật trang có hình để chuyển sang trang tiÕp) Trong trang võa më nµy chän cµi ®Ỉt mơc: + Measured to (KiĨu ®o chiỊu cao anten) Chän “Bottom of Antena mont” Cßn mơc “Part number Serial number không cần ý Sau hoàn thành cài đặt cần bấm lần lợt phím mềm sau: +Accept Để chấp nhận Xuất nút Store +Store Để lu thông số đà đặt lại 93 + ESC Để thoát (Trở hình có biểu tợng ban đầu) Bớc 3: (Bắt đầu bớc khởi đo trạm Rover) Từ hình bản, chọn Survey xuất hai lựa chọn: - Nhắp vào PPK \ Start Survey (Starting survey) hình xuất trạng thái bắt đầu thu tín Xuất bảng Initialization Trong bảng có mục: +Method: Có nghĩa việc khởi đo tiến hành điểm cha biết hay đà biết tọa độ? -Nếu điểm cha biết -Nếu điểm đà biết Nhắp vào New point Nhắp vào Know point TRờng hợp thứ nhất: Giả sử đặt điểm cha biết tọa độ + Point name (Tên điểm khởi đo) + Code (Mà điểm) Nhấp Enter Chọn vào New point đánh tên điểm khởi đo vào đánh mà điểm khởi đo vào Start bắt đầu thời gian khởi đo Khi việc khởi đo đà hoàn tất xuất chữ Store Nhấp vào Store (để chấp nhận kết đo) chữ PPK Fixed PDOP xuất Trở hình ban đầu TRờng hợp thứ hai: Trờng hợp khởi đo điểm đà biết tọa độ nhng không cần nhập tọa độ ngay, thao tác nh sau: - §Õn b−íc khëi ®o: Survey \ PPK \ Start Survey hình hình khởi đo, hình nµy mơc “Method” chän “Know point” + Mơc “Point name đánh tên vào + Mục Code đánh mà điểm khởi đo vào - Nhắp vào dấu máy báo điểm không tồn tại, cấp tọa độ sau Nhấp Start bắt đầu thời gian khởi đo Sau khởi đo xong máy thông báo chữ Accept Bấm Accept để chấp nhận, xuất chữ PPK Fixed PDOP Trở hình ban đầu Bớc 4: (Chuẩn bị cho bắt đầu đo động) 94 +Nhắp vào Survey \ Measure Point xuất bảng MeasurePoint bảng chọn mục: - Point name (Tên ®iÓm ®o thø nhÊt) - Code (M· ®iÓm) - Method Đánh tên điểm vào Ví dụ đánh tên mà điểm lµ “E1” NhÊp dÊu “↵ ↵” Chän “Topo Point” -Antenna Heght (Đặt vào chiều cao antenna nh cũ) Sau khai báo mục trên, phía dới hình xuất chữ Measure, tức máy đà trạng thái sẵn sàng đo, nhấc anten khỏi điểm khởi đo bắt đầu di chuyển đến điểm đo (điểm E1) để bắt đầu thực việc đo động Bớc 5: (Thao tác đo động điểm) -Khi ®Õn ®iĨm cÇn ®o (®iĨm E1) chê thêi gian epoch = 15” NhÊp vµo “Measure ” (ë phÝa d−íi hình), Sẽ xuất chữ Store, nhấp vào Store Máy phát tiếng Anh thông báo đà chấp nhận kết đo, đồng thời số thứ tự điểm mục Point name tự động nhảy lên tên điểm điểm số ( Báo hiệu đo tiÕp sang ®iĨm tiÕp theo) Di chun ®Õn ®iĨm sè (là điểm E2) lặp lại thao tác nh trớc +Nhắp vào Measure (chờ 15 đến xuất chữ Store) +Nhắp vào Store Di chuyển Antenna thu ®Õn ®iĨm míi (lµ ®iĨm E3) B−íc 6: (KÕt thóc việc đo động điểm cuối cùng) Sau xong điểm cuối cùng, thao tác nh sau: -Nhắp vào ESC Trở vè hình -Nhắp chọn Survey \ End Survey (Đây thao tác bắt buộc phải có) Nh việc đo động đà đợc kết thúc 95 Kết luận - Kiến nghị Kết luận Qua kết thống kê đánh giá độ xác phơng pháp đo GPS động xử lý sau nêu trên, so sánh với tiêu quy phạm ngành Trắc địa mỏ vị trí điểm chi tiết thành lập đồ tỷ lƯ lín ë má lé thiªn ta cã mét sè kết luận khả ứng dụng phơng pháp nh sau: Phơng pháp đo GPS tơng đối động xử lý sau điều kiện địa hình mỏ lộ thiên hoàn toàn khả thi Thực tế cho thấy đo ta thu đợc tín hiệu từ vệ tinh, độ xác xác định vị trí điểm chi tiết cao, thời gian đo nhanh, dễ thực Các điểm chi tiết có sai lệch toạ độ mặt so với phơng pháp toàn đạc đạt giá trị từ 0.1m trở lên chiếm tỷ lệ 20% 80% số điểm lại có chênh lệch tọa độ với giá trị 0.1 m Sự chênh lệch độ cao điểm chi tiết xác định hai phơng pháp đo, giao động phạm vi 0.074 m Các giá trị độ lệch nhỏ xuất nhiều Theo quy phạm hành, sai số trung phơng xác định ®é cao ®iĨm chi tiÕt cho phÐp ®¹t 0.2 m so với độ cao điểm khống chế đo vẽ gần Khi ứng dụng công nghệ đo chi tiết GPS động, cho phép ta sử dụng trạm base cố định nằm ranh giới mỏ với khoảng cách khoảng từ đến km, lới khống chế sở bề mặt mỏ cần xây dựng cấp giải tích số điểm hạng IV vị trí thuận lợi đủ Thậm trÝ cã thĨ bè trÝ tr¹m base chung cho nhiỊu mỏ khu vực Do khả bị che chắn dới bờ tầng có độ dốc lớn cần phải lập lịch đo, thiết kế ca đo (session) dựa vào lịch vệ tinh Các ca đo đợc thiết kế theo nguyên tắc bầu trời chung: mức độ che chắn phía bị che chắn Kiến nghị Qua trình nghiên cứu tìm hiểu thực tế, xin đa kiến nghị sau: Trong điều kiện địa hình khai thác xuống sâu mỏ lộ thiên khả ứng dụng Công nghệ GPS công tác trắc địa lớn Công nghệ cho phép xây dựng mạng lới khống chế sở mà có thĨ øng 96 dơng tèt cho ®o vÏ chi tiÕt Các công ty than lộ thiên cần nhanh chóng đầu t khai thác thiết bị GPS Có thể tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng phơng pháp để đo mặt cắt tỷ lệ lớn mỏ lộ thiên xuống sâu 97 Tài liệu tham khảo Bộ công nghiệp (1998), Quy phạm kỹ thuật trắc địa mỏ mỏ than, Nhà xuất GTVT, Hà Nội Võ Chí Mỹ, Giáo trình Trắc địa mỏ, 2005, Nhà xuất GTVT Đỗ Ngọc Đờng, Đặng Nam Chinh, Công nghệ GPS (bài giảng cao học), 2007, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Võ Chí Mỹ Khả ứng dụng công nghệ trắc địa mỏ Tạp chí Công nghệ mỏ, số 2, Hà Nội Đặng Nam Chinh, 2005 ứng dụng công nghệ GPS hoàn thiện mạng lới khống chế trắc địa vùng mỏ Đông Bắc Việt Nam Đề tài cấp nhà nớc hợp tác Việt Nam - Ba Lan, HTNC-02, Hà Nội Nguyễn Xuân Tùng, 2006 Khảo sát khả ứng dụng công nghệ GPS trờng hợp tầm thông hớng bị hạn chế Tuyển tập báo cáo KNKHCN Mỏ Toàn quốc lần thứ 17, Đà Nẵng Bộ công nghiệp (1998), Quy phạm kỹ thuật trắc địa mỏ mỏ than Bộ xây dựng (2005), Tiêu chuẩn kỹ thuật đo xử lý số liệu GPS trắc địa công trình, TCXDVN Phạm Hoàng Lân (1997), Bài giảng Công nghệ GPS, Dùng cho cao học ngành trắc địa, Trờng ĐH Mỏ- Địa Chất, Hà Nội 10 Đặng Nam Chinh (2006), Khả ứng dụng phơng pháp đo cao GPS vùng mỏ Quảng Ninh Báo cáo Hội nghị Khoa học Mỏ toàn Quốc, Đà Nẵng 11 Nguyễn Xuân Thụy, 2005 Hiện đại hóa cách hợ lý phơng pháp trắc địa mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu Báo cáo tổng kết đề cấp Nhà nớc mà số HTNC-02, Hà Nội 12 B Hofmann - Wellenhof, H Lichtenegger, and J Collin 1994 GPS Theory and Practice, Springer - Verlag Wien, New Yor 13 Waugh T S 1995 GPS and its application in minerals Industry Nottingham University 14 Leik A., 1995 GPS Satellite Surveying Orono- Maine 98 phụ lục Phụ lục Địa hình mỏ than Cọc Phụ lục Địa hình má than Cäc ... ứng dụng công nghệ GPS động (PPK) đo vẽ bề mặt địa hình mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu Cọc Sáu để giải toán đo vẽ mô hình địa hình số phục vụ trình khai mỏ lộ thiên xuống sâu Từ kết nghiên cứu. .. quy trình ứng dụng công nghệ GPS động (PPK) đo vẽ bề mặt địa hình mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu Cọc Sáu phục vụ trình khai mỏ Nội dung nghiên cứu - Tổng quan công tác đo vẽ chi tiết mỏ lé thiªn;... giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất Trần xuân thủy Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gps động (ppk) phục vụ công tác đo vẽ mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu cọc sáu Chuyên ngành: kỹ thuật Trắc