Phương pháp xử lý số liệu đường chuyền khuyết phương vị

Phương pháp xử lý số liệu đường chuyền khuyết phương vị

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐƯỜNG CHUYỀN KHUYẾT PHƯƠNG VỊ

TRẦN QUANG HỌC

Bộ môn Trắc địa Khoa Công trình

Trường Đại học Giao thông Vận tải

Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu đường chuyền khuyết phương vị

và khả năng ứng dụng trong thực tế

Summary: The article research methods of processing data traverse netword without

azimuth and the ability to apply in practice

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Lưới khống chế trắc địa là cơ sở phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình, bố trí công trình… trong giai đoạn khảo sát, thi công các công trình Đối với công trình giao thông đặc biệt là tuyến đường, lưới khống chế trắc địa mặt bằng thường được xây dựng tương đương với đường chuyền cấp 2 dạng đường chuyền phù hợp Đường chuyền phù hợp yêu cầu phải có 4 điểm gốc, 2 điểm gốc ở mỗi đầu để tạo ra phương vị gốc mục đích để chuyền phương vị và kiểm tra kết quả đo Nhưng do điều kiện địa hình xây dựng tuyến đường là dạng hình tuyến kéo dài, để đáp ứng được yêu cầu trên không phải lúc nào cũng thực hiện được do tầm thông hướng bị hạn chế mặt khác nếu xây dựng nhiều điểm gốc sẽ gây tốn kém Vì vậy đường chuyền chỉ có 2 điểm gốc ở 2 đầu (đường chuyền khuyết phương vị) được sử dụng nhiều trên thực tế Để xác định điểm gốc cho đường chuyền cấp 2 hiện nay với công nghệ GPS cho phép đo nối tọa độ Nhà nước tới khu vực xây dựng một cách dễ dàng, các điểm đó thường được gọi là các điểm GPS, nó dùng làm điểm gốc cho đường chuyền khuyết phương vị

CT 2

Xử lý số liệu đường chuyền khuyết phương vị lại không giống như thông thường, mà đòi hỏi phải có một số thay đổi Trên thực tế đã có một số phần mềm bình sai đã giải quyết được vấn đề này nhưng cơ sở lý thuyết chưa được công bố Vì vậy trong bài báo này tác giả đưa cơ sở lý thuyết để giải quyết bài toán trên

II NỘI DUNG

2.1 Bài toán bình sai gián tiếp

Để xử lý số liệu lưới trắc địa hiện nay ta thường dùng phương pháp bình sai gián tiếp, trình tự các bước được thực hiện như sau:

ij = ρ α =Δ ρ ; "S

ij =−ρ α =−Δ ρ ; "S

(0) i;

l = α −α −β ρ"=206265"+ Phương trình số hiệu chỉnh cạnh:

Vij=aiδxi +biδyi −aiδxj −biδyj +li (2.2) Trong đó:

Nếu đặt:

thì hệ phương trình số hiệu chỉnh viết dưới dạng ma trận là:

V=A.δx+L (2.3)

3 Thành lập hệ phương trình chuẩn

[ ]paaδx1+[ ]pabδx2+ [ ]patδxt +[ ]pal =0

[ ]pabδx1+[ ]pbbδx2 + [ ]pbtδxt +[ ]pbl =0 (2.4) ………

[ ]patδx1+[ ]pbtδx2 + [ ]pttδxt +[ ]ptl =0

4 Giải hệ phương trình chuẩn ta được

δX=−.R−1b (2.6) Từ đó tính được số hiệu chỉnh Vi và tính trị bình sai

5 Đánh giá độ chính xác

- Sai số trung phương trọng số đơn vị: [ ]tn

μ (2.7) - Sai số trung phương của hàm số:

M =μ (2.8)

2.2 Bình sai đường chuyền khuyết phương vị

Đường chuyền khuyết phương vị là đường chuyền chỉ có 2 điểm gốc ở 2 đầu (hình 2.2) Để tính được các hệ số của phương trình số hiệu chỉnh cần phải biết phương vị của các cạnh hoặc tọa độ gần đúng của các điểm cần xác định Do đây là đường chuyền khuyết phương vị, không có phương vị đầu và cuối do đó không thể chuyền phương vị tới các cạnh của đường chuyền để tính tọa độ gần đúng, bài toán bình sai thông thường không thể giải quyết được

CT 2

Hình 2.1 Sơ đồ đường chuyền phù hợp Hình 2.2 Sơ đồ đường chuyền khuyết phương vị

Để giải được bài toán này trước tiên giả định phương vị cạnh C1 là α (hình 2.2) và gán C1luôn giá trị 0'" Dựa vào các góc

i =α ±180 β

- Tiếp theo tính tọa độ gần đúng của các điểm trong lưới theo công thức:

(2.10) ⎭

X

Trong đó:

Và tính tọa độ điểm gốc A theo phương vị giả định α C1

- Tính góc định hướng cạnh CA từ tọa độ điểm A vừa tính được ( ' )

Như vậy cạnh gốc CA đã bị xoay đi một góc (β) do đã giả định góc định hướng để tính chuyền phương vị Để xác định góc xoay (β) cần phải tính góc định hướng cạnh gốc với tọa độ điểm A là tọa độ gốc của lưới

αSau khi xác định được góc định hướng cạnh gốc tính lại góc định hướng cạnh C1 theo công thức:

' (2.11)

CT 2

Tính góc định hướng các cạnh Tính tọa độ gần đúng

Tính góc định hướng cạnh gốc mới và cũ Tính lại góc phương vị cạnh

khởi đầu Quá trình tính như thông thường

Để kiểm tra tác giả đã tiến hành tính thực nghiệm một lưới đường chuyền khuyết phương vị Sơ đồ lưới như hình 2.3

GPS1DC2.1 DC2.2

DC2.3 DC2.4DC2.5

DC2.7 DC2.8

Hình 2.3 Sơ đồ đường chuyền thực nghiệm khuyết phương vị

Kết quả tính toán được tóm tắt như sau:

Tài liệu tham khảo

[1] GS.TS Hoàng Ngọc Hà Bình sai tính toán lưới trắc địa và GPS

[2] Tiêu chuẩn khảo sát thiết kế đường ôtô♦