Ảnh hưởng của yếu tố khí tượng đến kết quả đo chiều dài bằng máy toàn đạc điện tử
MỤC LỤC
Đặc điểm cấu tạo của máy toàn đạc điện tử
Máy kinh vĩ số ( digital theodolite)
Máy kinh vĩ số có cấu tạo tơng tự nh máy kinh điển, chỉ khác một điều là khi đo góc không phải thực hiện trên các thao tác thông thờng nh chập vạch hoặc đọc số trên thang số mà số đọc sẽ tự động hiện lên trên màn hình tinh thể lỏng của máy. Phần ngoài của bàn độ( nơi ngời ta khắc vạch đối với các máy kinh vĩ thông thờng ) đợc chia thành vòng tròn đồng tâm ( thờng là 5 vòng ) trên đó ngời ta vẽ các hình vuông trong suốt và không trong suốt theo một mã nhất định.
Các chơng trình tiện ích và phần mền xử lý
Trong phơng pháp xung thì vùng khắc vạch của bàn độ đợc chia thành các vạch trong suốt và không trong suốt xen kẽ nhau, để khi chiếu một tia sáng qua vùng này chúng ta sẽ nhận đợc các xung sáng. Nh vậy kết hợp ba khối trên lại với nhau chúng ta đợc một máy đa chức năng rất linh hoạt có thể đo đạc các đại lợng cần thiết và giải đợc hầu hết các bài toán trắc địa thông dụng.
Nguyên lý đo góc của máy toàn đạc điện tử
Tuy nhiên hai cờng quốc lớn nhất trong lĩnh vực này là Nhật Bản và Thuỵ Sĩ. Đa số các máy đang đợc sử dụng ở nớc ta hiện nay là của các hãng Sokkia, Topcon, Nikon của Nhật Bản hoặc Leica của Thuỵ Sĩ.
Nguyên lý đo khoảng cách của máy toàn đạc điện tử
Nguyên lý của phơng pháp xung đo khoảng cách
Các dạng xung điều biến đợc lấy từ bộ tạo xung (3), chúng là kết quả của quá trình chuyển hoá từ các dao động hình sin có tần số ổn định cao tạo ra trong bộ phát sóng cao tần thạch anh (4) nên tần số lặp F của xung cũng rất ổn định. Để khoảng cách D nhận đợc là đơn vị thì cần phải chọn chu kỳ tx của xung lớn hơn khoảng thời gian t2D vì để cho xung phản hồi (xung phát thứ nhất) trở về máy sớm hơn xung phát tiếp đi (xung phát thứ hai) tránh sự trùng nhau khi chúng gặp nhau.
Nguyên lý đo khảng cách của máy đo xa điện tử loại pha
Ngoài các chức năng đo góc, đo cạnh giống nh máy kinh vĩ thông thờng máy toàn đạc điện tử còn có các chức năng riêng mà máy kinh vĩ thông th ờng không có nh: Xác định toạ độ không gian ba chiều, số đọc tự động hiện lên màn hình tinh thể lỏng…. Nh vậy, những nguồn sai số chủ yếu của máy toàn đạc điện tử thực chất là do máy đo xa điện tử (sai số bộ phận đo dài) và sai số do máy kinh vĩ điện tử (sai số do bộ phận đo góc gây nên).
Các nguồn sai số của bộ phận đo dài
Máy toàn đạc điện tử là một máy đa chức năng, là sự kết hợp giữa máy đo xa điện tử và máy kinh vĩ số. Để kiểm định độ chính xác khi đo khoảng cách, yêu cầu bộ phát sóng của máy phát phải phát ra các tần số có ổn định cao, song thực tế do kết cấu của máy phát tần số đo khi lắp ráp có sai số, điều kiện đo khác với điều kiện kiểm định, tần số đo sẽ biến đổi trong qúa trình sử dụng gây nên sai số trong quá trình đo khoảng cách. Do cấu tạo của máy và điều kiện làm việc còn hạn chế nên kết quả đo hiệu pha cha đợc độ chính xác tuyệt đối.
Quang tuyến chuẩn thực chất là một hệ thống lăng kính đ ợc bố trí ngay trong máy có độ dài D0 và đợc đo nh khoảng cách D (D0 có độ dài. Do vậy, với khoảng cách thời gian thao tác rất nhanh có thể coi các sai số trên là nh nhau và hiệu quả của hai lần đo D0 và D sẽ khử đợc hiện tợng trì hoãn pha.
Sai số đo ảnh hởng của khí tợng (m v )
Các nguồn sai số của bộ phận đo góc
Trục của ống thuỷ dài trên bàn độ không vuông góc với trục quay của máy (2i). Trục ngắm không vuông góc với trục quay của ống kính (2c) Sai số do trục ngắm bị nghiêng. Vạch chia bàn độ không chính xác, tâm của bàn độ ngang không trùng với trục quay của máy (sai số lệch tâm của máy).
Sai số do trục ngắm không vuôn góc với trục quay của ống kÝnh (sai sè 2c). Do trục ngắm không vuông góc với trục quay của ống kính nên khi ta đo một góc bất kỳ ở hai vị trí bàn độ sẽ lệch nhau một giá trị nhất định, tức là lới chỉ đứng không trùng với vị trí bắt mục tiêu ở hai vị trí bàn độ.
Sai số do vạch khác bàn độ
Quy trình kiểm định máy toàn đạc điện tử 1. Kiểm định bộ phận đo dài
Tiến hành đo lại các chiều dài này, từ đó tìm ra các đại l ợng cần xác định (a,b). Nh vậy với công thức trên ta có thể xác định đ ợc máy có sai số hay không. Để tìm các thành phần của sai số hệ thống, chúng ta có thể tạo ra n cạnh đo đợc xác định chính xác rồi đo lại các cạnh này bằng máy đo dài cần kiểm định.
Tơng ứng với mỗi cạnh chúng ta sẽ viết đợc một phơng trình sai số theo công thức (2.4.10). Để kiểm định hằng số gơng, tiến hành đo chiều dài trên đoạn có chiều dài chuẩn k, nh hình vẽ (2.4.4).
Kiểm định bộ phận đo góc
Khi khắc vạch chỉ chữ thập đã kiểm tra điều kiện chỉ đứng và chỉ ngang vuông góc với nhau cho nên ta chỉ cần kiểm nghiệm một trong hai chỉ. Biện pháp khắc phục cũng nh sai số 2c và 2i, để khắc phục MO khi đo góc đứng V nhất thiết phải đo ở hai vị trí ống kính sau đó lấy trị trung bình, ngoài ra còn phải đo nhiều lần, giữa mỗi lần đo độ sai số chỉ tiêu. Đối với máy kinh vĩ điện tử tuy bàn độ đợc mã hoá với độ chính xác cao nhng sai số từng vùng bàn độ vẫn khác nhau vì thế khi đo góc ta cũng tuân theo những nguyên tắc nh đối với máy kinh vĩ quang học.
Để hạn chế nó phải tiến hành đo nhiều lần và đo ở các vùng bàn độ khác nhau, nghĩa là phải thay đổi trị số của h ớng mở. Trong thực tế để xác định khoảng cách AB nào đó ng ời ta đặt tại đầu A một trạm phát tín hiệu và đầu B đạt hệ thống phản xạ, ta sẽ đo đợc thời gian lan truyền từ A đến B.
Bài toán xác định diện tích
Trên cơ sở lý thuyết của phơng pháp giải tích, hiện nay ngời ta đã xây dựng phần mềm tiện ích và cài đặt trong máy vi tính, vì.
Bài toán xác định khối lợng đào đắp
Khi có số liệu khoảng cách d giữa hai cọc và diện tích của thiết diện ngang ở hai điểm đó S1' và S2' thì. Ngoài ra việc xác định khối l ợng đào đắp còn đợc tiến hành theo phơng pháp đờng bình độ dựa vào bản đồ địa hình. Để lập một hồ chứa nớc ta phải xây dựng đập AB có độ cao theo thiết kế theo số liệu khảo sát thuỷ văn.
Muốn xác định vùng ngập n ớc ta lấy độ cao mặt đập làm chuẩn dựa vào bản đồ bằng phép nội suy độ cao ta sẽ xác định đợc đờng bình độ có độ cao này, phần gạch chéo trên hình 2.5.9 là vùng ngập nớc với độ cao bằng mặt đập AB. Để tính dung tích chứa nớc hồ, ta chia lòng hồ thành n lớp, mỗi lớp kẹp giữa hai đờng bình độ có khoảng cao đều H nh hình 2.5.10.
Bài toán chuyển bản thiết kế ra thực địa
Chuyển bản thiết kế quy hoạch mặt bằng
Khi xác định toạ độ bằng phơng pháp đồ giải trên bản đồ cần lu ý đến số hiệu chỉnh do biến dạng của giấy theo đ ờng thẳng khi in bản đồ có thể đạt đến giá trị 2%. Khi biết hệ số biến dạng của giấy theo trục x là kx, trục y là ky, có thể tính đợc số hiệu chỉnh vào chiều dài cạnh và góc định h - ớng của cạnh đó. Để tăng độ chính xác xác định toạ độ bằng ph ơng pháp đồ giải a xác định gia số toạ độ của một điểm từ hai phía đối diện của l ới toạ độ và lấy kết quả trung bình.
Chiều dài cạnh và góc trong đờng chuyền lấy theo chiều rộng của các ô phố, chiều rộng của các tuyến giao thông giá trị của góc ngoặt đã. Tại những khu vực chuẩn bị xây dựng không có điều kiện để bố trí các điểm thiết kế trực tiếp từ các điểm đa giác thì ta thành lập các đờng chuyền kinh vĩ chuyên dụng để từ những điểm này có thể bố trí các điểm thiết kế của các đờng đỏ.
Chuyển bản thiết kế quy hoạch độ cao ra thực địa
Sau đó cân máy ở A, đo chiều cao máy b, đặt giá trị góc đứng it k trên bàn độ đứng và ngắm về hớng x tại các vị trí B, C …trên h- ớng ngắm đặt các điểm đặt các điểm mốc sao cho tâm dấu mốc nằm vào giữa lới chỉ của máy kinh vĩ hay toàn đạc thì sau đó đ ờng thẳng. Nếu dùng máy thuỷ chuẩn thì đặt máy ở giữa hai điểm sau đó tiến hành bố trí. Sau khi bố trí xong độ cao thiết kế cần tiến hành độ kiểm tra.
Dụng cụ này cho phép vừa đo kiểm tra vừa điều chỉnh số thiết bị san ủi tự động để tạo ra mặt bằng thiết kế theo các số liệu đã tính toán tr ớc. Ngày nay cùng với sự phát triển v ợt bậc của khoa học kỹ thuật, sự phát triển của điện tử - tin học và máy tính kỹ thuật số đã.