4.3.2.1 Nguyên tắc thiết kế
Lưới ựịa chắnh ựo bằng công nghệ GPS theo ựồ hình lưới tam giác dày ựặc, ựồ hình chuỗi tam giác, chuỗi tứ giác ựược ựo nối (tiếp ựiểm) với ắt nhất 2 ựiểm hạng cao; khoảng cách giữa các ựiểm hạng cao không quá 10 km.
Khi xây dựng lưới ựịa chắnh bằng công nghệ GPS phải ựảm bảo có các cặp ựiểm thông hướng. Vị trắ chọn ựiểm phải quang ựãng, thông thóang, cách các trạm phát sóng ắt nhất 500m. Tầm quan sát vệ tinh thông thóang trong phạm vi góc thiên ựỉnh phải lớn hơn hoặc bằng 75o. Trong trường hợp ựặc biệt khó khăn cũng không ựược nhỏ hơn 55o và chỉ ựược khuất về một phắa.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 44 Các thông tin trên phải ghi rõ vào ghi chú ựiểm ựể lựa chọn khoảng thời gian ựo cho thắch hợp.
4.3.2.2 Lựa chọn phương án thiết kế lưới [4]
Các ựiểm ựịa chắnh cơ sở hiện có trên ựịa bàn huyện do Công ty đo ựạc địa chắnh và Công trình thi công năm 1999. được sử dụng làm cơ sở xây dựng lưới ựịa chắnh phân bố ựều trên ựịa bàn Huyện.
Qua khảo sát tắnh toán, toàn Huyện có khoảng 7315ha cần ựo ựạc (phần ựất thổ cư và ựất nông nghiệp của các xã chưa ựo bản ựồ ựịa chắnh), ứng với quy ựịnh từ 50 - 100 ha/ựiểm lưới.
Người thực hiện ựề tài xác ựịnh tổng số ựiểm lưới cần lập là 77 ựiểm tương ứng 95 ha/ựiểm, phân bố ựều cho các xã, ựủ mật ựộ ựể phát triển mạng lưới khống chế ựo vẽ và ựảm bảo ựược các yêu cầu kỹ thuật quy phạm hiện hành. Lưới GPS ựược thiết kế riêng cho từng xã. Toàn Huyện chia làm 23 khu ựo, tương ứng với 22 xã và 1 thị trấn.
Lưới ựược ựo nối tọa ựộ bằng công nghệ GPS từ các ựiểm tọa ựộ ựịa chắnh cơ sở nêu trên, ựược tiến hành ựo theo phương án : ựồ hình mạng lưới tam giác, tứ giác dày ựặc, ựường chuyền.
Do yêu cầu của khu vực ựo ựạc là mỗi xã có từ 2 ựiểm lưới trở lên, nên chọn phương án lưới Tam giác là phương án tối ưu nhất.
đồ hình lưới chặt chẽ ựảm bảo ựúng yêu cầu quy ựịnh, quy phạm và thiết kế kỹ thuật. Máy dùng ựể ựo là các máy thu GPS hiệu Trimble R3.
Các ựiểm ựịa chắnh thuộc huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội ựược ựánh số hiệu theo từng cấp hành chắnh tương ựương xã, ba ký tự ựầu viết tắt tên xã, hai chữ số Ả Rập là chữ số thứ tự từ 1 cho ựến hết số ựiểm của xã. Các ựiểm ựịa chắnh ựược xây dựng thành từng cặp ựiểm thông hướng với nhau, ựảm bảo mật ựộ, phân bố ựều trên toàn khu ựo.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 45 - Cạnh thông hướng ngắn nhất: 303.976m - Cạnh TTPT02 Ờ TTPT01
4.3.3. Chuyển thiết kế ra thực ựịa
4.3.3.1. Chọn ựiểm
Các ựiểm ựược chọn phải tuân thủ theo nguyên tắc thiết kế lưới và phải xác ựịnh ựược tổng số ựiểm, số ựiểm của từng xã:
Ớ Cụ thể số ựiểm cần ựo ở các xã ựược trình bày trong bảng 4.1.
Bảng 4.1: Số ựiểm thiết kế ựo trên ựịa bàn huyện
TT Hạng mục công việc đơn vị tắnh Số ựiểm dự tắnh
I Khối lượng toàn huyện 82
1.1 Tìm, tiếp ựiểm hạng cao điểm 5
1.2 Chôn mốc điểm 77
1.2 đo lưới GPS điểm 82
1.2 Tắnh toán bình sai điểm 82
II Khối lượng chi tiết
1 Xã Phương độ điểm 2
2 Xã Sen Chiểu điểm 4
3 Xã Cẩm đình điểm 3
4 Xã Vân Phúc điểm 4
5 Xã Vân Nam điểm 3
6 Xã Vân Hà điểm 2 7 Xã Hát Môn điểm 4 8 Xã Thượng Cốc điểm 3 9 Xã Xuân Phú điểm 3 10 Xã Võng Xuyên điểm 4 11 Xã Thọ Lộc điểm 3
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 46
12 Xã Tắch Giang điểm 4
13 Xã Trạch Mỹ Lộc điểm 5
14 Thị trấn Phúc Thọ điểm 4
15 Xã Phúc Hoà điểm 2
16 Xã Long Xuyên điểm 4
17 Xã Phụng Thượng điểm 3
18 Xã Ngọc Tảo điểm 2
19 Xã Thanh đa điểm 4
20 Xã Tam Thuấn điểm 2
21 Xã Tam Hiệp điểm 3
22 Xã Hiệp Thuận điểm 5
23 Xã Liên Hiệp điểm 4
Sơ ựồ thiết kế lưới ựịa chắnh: Phụ lục A
Ớ Nguyên tắc ựánh số hiệu ựiểm
Các ựiểm ựịa chắnh ựược ựánh số riêng biệt cho từng xã. Số hiệu ựiểm gồm 2 phần: kắ tự viết tắt theo tên huyện (viết chữ in hoa), số thứ tự của ựiểm (chữ số Ả Rập). Vắ dụ, xã Phương độ (PD-01 ọ PD-02).
Hình 4.1 Trình bày mặt mốc
Trong ựó: PD : Chữ viết tắt của xã Phương độ huyện Phúc Thọ. 01 : Số thứ tự ựiểm ựịa chắnh.
STNMT
+ PD-01
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 47
4.3.3.2 đúc mốc xây tường vây, lập ghi chú ựiểm a. đúc mốc, chôn mốc, xây tường vây
Việc ựúc mốc ựảm bảo Xi măng mác PC300. Việc phối liệu 1m3 bê tông như sau (theo ựịnh mức dự toán xây dựng cơ bản do bộ Xây dựng ban hành năm 1998 - Quyết ựịnh số 1242/1998/Qđ-BXD):
đá Dmax=40mm (40% ọ 70% cỡ 1x2cm v 60% ọ 30% cỡ 2x4cm). Mã hiệu Xi măng (kg) Cát vàng (m3) đá dăm
(m3) Nước (Lắt)
C123 323 0.471 0.882 175
Quy cách mốc, tường vây tuân thủ theo Phụ lục 5a, Quy phạm thành lập bản ựồ ựịa chắnh ban hành năm 2008. (Phụ lục B)
Tất cả các mốc ựịa chắnh ựều ựược xây tường vây bảo vệ theo ựúng qui cách mốc qui ựịnh, bề mặt tường vây ghi chú theo ựúng quy trình quy phạm.
Sau khi chôn mốc xong cần lập biên bản bàn giao mốc theo mẫu trong Phụ lục 6b - Quy phạm thành lập bản ựồ ựịa chắnh. Biên bản ựược lập thành 2 bản, 1 bản bàn giao cho UBND xã, 1 bản bàn giao cho Sở Tài nguyên và Môi trường lưu giữ.
b. Lập ghi chú ựiểm
Ghi chú ựiểm ựược lập trên máy tắnh theo mẫu ở Phụ lục 6a - Quy phạm thành lập bản ựồ ựịa chắnh. Các nội dung ghi chú ựiểm tuân theo hướng dẫn ghi chú ựiểm tọa ựộ trong quy phạm. đo và ghi khoảng cách từ mốc ựến các vật chuẩn chắnh xác ựến dm. Một số trường hợp khi vẽ sơ ựồ, do khoảng cách ựến các vật chuẩn và các ựịa vật quan trọng trong khu vực ựiểm, nếu vẽ theo tỷ lệ sẽ khó biểu thị và thiếu tắnh khái quát, do vậy người thực hiện ựã vẽ phi tỷ lệ nhưng ựảm bảo ựúng hướng phương vị so với mốc. Phần Ộ bản ựồ ựịa hình khu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 48 vực ựiểm vẽ sơ ựồ hướng" trên ghi chú ựiểm thống nhất lấy từ file bản ựồ ựịa hình tỷ lệ 1/10.000, ghi chú ựiểm ựược làm hoàn toàn trên máy vi tắnh.
4.3.4. đo ựạc bằng công nghệ GPS tương ựối tĩnh
4.3.4.1 Lập lịch ựo
Trong công tác ựo lưới GPS, việc lập lịch ựo là rất quan trọng, giúp ta xác ựịnh ựược thời gian ựo tốt nhất, ựem lại hiệu quả cao nhất khi ựo.
đối với máy GPS một tần, việc lập lịch ựo phải theo một số quy ựịnh như sau:
- Thời gian ựo ngắm ựồng thời tối thiểu: 60 phút - Số vệ tinh khỏe liên tục tối thiểu: 4 vệ tinh - PDOP chọn khi ựo lớn nhất không quá: 4,0 - Ngưỡng góc cao vệ tinh lớn hơn: 150
Việc lập lịch ựo lưới GPS trên ựịa bàn huyện Phúc Thọ ựược thực hiện thông qua module Quick Plan của phần mềm GPSurvey 2.35. Các bước thực hiện như sau
Bước 1: Khởi ựộng chương trình lập lịch
Bước 2: Sau khi khởi ựộng chương trình lập lịch, của sổ Select Date xuất hiện, trên của sổ Select Date chọn ngày lập (Hình 4.2).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 49
Hình 4.2: Cửa sổ Select Date
Bước 3: Chọn OK, của sổ Add New Point xuất hiện (Hình 3.4).
Hình 4.3: Cửa sổ Add New Point
Bước 4: Vào menu 0ptions chọn Autotime, cửa sổ Auto View Time Selection xuất hiện (Hình 4.4).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 50
Hình 4.4: Cửa sổ Auto View Time Selection
+ Nhập số vệ tinh tối thiểu vào hộp Number Sats
+ Nhập thời gian làm việc vào hộp Working Hours
+ Nhập PDOP tối ựa vào hộp PDOP
+ Nhập thời gian tối thiểu của một ca ựo vào hộp Minimum observation time.
+ Chọn OK, cửa sổ chắnh sẽ xuất hiện (Hình 1.6):.
Bước 5: Vào menu Options, chọn Svs... ựể tắnh lịch.
Bước 6: Vào menu Options, chọn ListTime ựể xem kết quả lập lịch. Kết quả lập lịch ựược thể hiện như sau (Hình 4.5):
Hình 4.5: Cửa sổ ListTimes
Ý nghĩa của List Times ở trênnhư sau:
+ Thời gian ựo ựược thứ nhất bắt ựầu từ 6 giờ 20 phút ựến 7 giờ 20 phút, kéo dài 1 giờ.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 51 + Từ 7 giờ 20 phút ựến 8 giờ 00 là thời gian không ựo ựược (không ựủ các ựiều kiện như ở cửa sổ Auto View Time Selection)
+ Thời gian ựo ựược thứ hai bắt ựầu từ 8 giờ 00 ựến 10 giờ 20 phút, kéo dài 2 giờ 20 phút.
Thông qua chương trình này, người thực hiện ựề tài lập lịch ựo cụ thể cho từng ca ựo, ngày ựo trước khi triển khai công tác ựo ựạc thực ựịa.
4.3.4.2 đo ựạc thực ựịa a. Máy móc và các thiết bị
Máy móc dùng ựể ựo lưới ựịa chắnh là máy thu tắn hiệu vệ tinh một tần số hiệu TrimBle R3, số lượng máy là 04 máy, thời gian ựo là 15 ngày, phương thức ựo lưới là ựo cạnh. Trimble R3 là giải pháp ựo GPS một tần số xử lý sau ựầy ựủ và mới nhất của Trimble - công ty ựang dẫn ựầu thế giới về công nghệ GPS hiện nay. Trimble R3 là sự kết hợp của một hệ thống bao gồm: 1 máy thu GPS L1, anten, thiết bị ựiều khiển cầm tay và các phần mềm hiệu quả, dễ sử dụng từ thực ựịa cho tới văn phòng. Trimble R3 ựạt ựộ chắnh xác nhỏ hơn cm ựối với ựo ựạc khống chế cũng như ựo ựạc thành lập bản ựồ ựịa hình, ựịa chắnh và có thể hoạt ựộng tại mọi thời ựiểm, trong mọi ựiều kiện thời tiết.
Máy có một số chức năng sau:
- đo ựạc thành lập lưới khống chế tọa ựộ từ hạng III trở xuống.
- đo ựạc xác ựịnh ựộ cao với ựộ chắnh xác tương ựương thủy chuẩn kỹ thuật.
- đo ựạc chi tiết thành lập bình ựồ, bản ựồ ựịa hình, ựịa chắnh khu vực ắt bị che khuất bởi các công trình xây dựng và tán cây.
- đo ựạc xác ựịnh mặt cắt ựịa hình, tắnh toán khối lượng ựào ựắp,Ầ
Ớ Các chỉ tiêu kỹ thuật
- 12 kênh L1 C /A Code, L1 Full Cycle Carrier, WAAS/EGNOS - Công nghệ ựo GPS Trimble Maxwell
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 52 - Công nghệ loại trừ nhiễu multipath Trimble EVERESTỎ
Ớ độ chắnh xác
- đo tĩnh và ựo tĩnh nhanh
+ Mặt phẳng... ổ (5 mm + 0.5 ppm)RMS + độ cao ... ổ (5 mm + 1 ppm)RMS - đo ựộng
+ Mặt phẳng... ổ (10 mm + 1 ppm)RMS + độ cao ... ổ (20 mm + 1 ppm)RMS
- đo Real -Time DGPS với tắn hiệu WAAS /EGNOS...<3 m 3DRMS
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 53
b. đo ựạc thực ựịa
Trước khi tiến hành ựo thì máy, thiết bị ựo ựược kiểm tra, kiểm nghiệm ựầy ựủ các nội dung sau:
- Kiểm tra sự hoạt ựộng của các phắm chức năng bao gồm cả phắm cứng và phắm mềm. Tất cả các phắm này ựều phải hoạt ựộng bình thường.
- Kiểm tra sự ổn ựịnh của quá trình thu tắn hiệu thông qua việc ựo thử (không dưới 60 phút).
- Kiểm tra việc truyền dữ liệu từ máy thu sang máy tắnh.
- Vị trắ ựặt máy ựể kiểm tra phải là nơi quang ựãng; khi ựo thời tiết tốt, ựảm bảo cho việc thu tắn hiệu vệ tinh là tốt nhất.
Ớ Tại mỗi ựiểm trạm ựo phải thực hiện các thao tác sau:
- Dọi tâm và cân bằng máy chắnh xác, sai số dọi tâm không quá 2 mm; - đo chiều cao anten 2 lần vào khoảng ựầu và cuối ca ựo với ựộ chắnh xác ựến 1mm;
- Nhập tên ựiểm trạm ựo vào máy, ựối với máy chưa nhập ựược trực tiếp thì phải nhập ngay khi trút số liệu sang máy tắnh;
- đo nhiệt ựộ, áp suất 2 lần vào khoảng ựầu và cuối ca ựo với ựộ chắnh xác ựo nhiệt ựộ là 0,50C, áp suất ựến 1 milibar.
Ớ Quy ựịnh file ựo
File ựo, ID, lần ựo ựược xác ựịnh và nhập vào máy như sau:
- Lấy số ựầu và ba số cuối là số hiệu ựiểm, tiếp theo là số thứ tự ngày trong năm, số cuối cùng là ca ựo trong ngày.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 54 + 0979: là số hiệu máy ựo
+238: là ngày thứ 238 trong năm + 1: là ca ựo thứ hai trong ngày.
4.3.5 Xử lý tắnh toán bình sai
Phần mềm dùng ựể tắnh toán bình sai lưới ựịa chắnh: GPSURVEY 2.35. Phần mềm này do hãng Trimble, sản xuất ựể xử lý dữ kiện ựo GPS tĩnh (Static), ựo tĩnh nhanh (Fast Static) và ựo ựộng (Kinematic). Luận văn này chỉ giới thiệu cách xử lý dữ kiện ựo GPS tĩnh. Phần mềm GPSurvey 2.35 gồm 3 module chắnh sau ựây:
Ớ Module quản lý ựiều hành
Module này có những chức năng sau:
- Tổ chức các thư mục ựể nhập, lưu trữ và xuất các file dữ kiện
- điều hành module Wave ựể tắnh cạnh và module Trimnet ựể bình sai lưới khống chế.
Các chức năng này ựược thể hiện trên menu chắnh của chương trình GPSurvey 2.35a.
Ớ Module tắnh cạnh Wave
Với module này có thể thực hiện những công việc sau ựây: - Tắnh cạnh giữa các ựiểm ựặt máy.
- Kiểm tra kết quả tắnh cạnh bằng cách tắnh sai số khép cạnh với chương trình Closures.
- Xử lý những trị ựo không ựạt yêu cầu. - Vẽ sơ ựồ lưới khống chế.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ Ớ 55
Ớ Module bình sai lưới Trimnet
Với module Trimnet có thể thực hiện những việc sau:
- Tổ chức lưới mặt phẳng và bình sai lưới trên Ellipsoid WGS-84 hay một Ellipsoid tùy chọn với ựiều kiện là có thông số kỹ thuật của Ellipsoid ấy.
- Hoặc bình sai lưới trên mặt phẳng chiếu hình với ựiều kiện phải có thông số chiếu hình. Trong chương trình Trimnet ựã có một số thông số Ellipsoid và thông số chiếu hình nhưng không có thông số Ellipsoid Kraxovski và thông số chiếu hình Gauss.
- Tắnh ựộ cao của mặt Ellipsoid so với mặt Geoid (trị N) ựể chuyển cao ựộ Ellipsoid thành cao ựộ Geoid. Tuy nhiên phải lưu ý rằng trị N ựược tắnh theo mô hình Geoid tương ứng với các Ellipsoid sử dụng ở Bắc Mỹ và mô hình Geoid OSU91A tương ứng với Ellipsoid WGS-84, không tương thắch với mặt thủy chuẩn ựang sử dụng ở nước ta.
- Bình sai tổng hợp mặt phẳng - ựộ cao trên mặt chiếu hình. - đánh giá ựộ chắnh xác sau bình sai.
- Nhập kết quả bình sai vào cơ sở dữ liệu. Trình tự các bước ựược thực hiện như sau:
4.3.5.1 Tạo Project, trút dữ liệu
Ớ Tạo Project mới
Trước khi bắt ựầu xử lý số liệu một lưới mới ta phải tạo một project mới ựể chứa lưới ựó. Cách làm như sau:
- Khởi ựộng module xử lý số liệu (thường có tên là DKM hoặc
Gpsurvey 2.35
- Vào menu Project chọn new cửa sổ Create a New Project xuất hiện