1. Tính chuyển tọa độ BL sang tọa độ xy , từ tọa độ xy sang tọa độ BL và tính
chuyển tọa xy từ múi chiếu này sang múi chiếu khác trong cùng một hệ quy chiếu.
Dòng thứ nhất: Tên công trình.
Dòn thứ hai: Số lượng điểm tính chuyển
Dòng tiếp theo: Số thứ tự, tên điểm, tọa độ x ( hoặc vĩ độ B), tọa độ y ( kinh độ L).
Sau đây là một ví dụ minh họa cho tổ chức dữ liệu thiết kế . Ví dụ 1:
Tinh Chuyen Toa Do xy sang BL 5 1 GPS1 2324838.329 505668.829 2 GPS2 2323974.070 504734.984 3 GPS3 2324720.768 427704.900 4 GPS4 2323860.947 426767.058 5 GPS4 2324241.514 411674.811
Hình 3.4:Giao diện chương trình tính chuyển tọa độ
Chương trình bao gồm 3 trường hợp tính chuyển tọa độ : a. Từ tọa độ xy sang tọa độ BL
b. Từ tọa độ BL sang tọa độ xy
c. Tính chuyển tọa độ qua các múi chiếu
Trên (hình 3.4) đang hiện thể kết quả tính toán tính chuyển từ tọa độ xy sang tọa độ BL. Để kiểm chứng kết quả tính chuyển tọa độ , tôi đã sử dụng số liệu tọa độ BL nằm trong khu vực tỉnh Hưng Yên.
2. Tính chuyển tọa độ BLH sang tọa độ XYZ và ngược lại.
Để kiểm định khả năng của phương pháp tính chuyển từ BLH sang XYZ , tôi đã tiến hành đo đạc thực nghiệm và xử lý số liệu tính chuyển một số tọa độ của khu vực tỉnh Bình Dương.
Tổ chức dữ liệu:
Dòng 1: Tên công trình
Dòng tiếp theo: STT, Tên điểm, Tọa độ B, Tọa độ L, Độ cao H
Hình 3.5:Giao diện chương trình tính chuyển BLH sang XYZ và ngược lại TOA DO DIA LY (BL) KHU VUC TINH BINH DUONG
1 2159 112315.633554 1062329.690870 284.2058 2 2161 111 07.750438 1062938.250132 24.9844 3 2160 111948.900603 1063014.883840 35.4281 4 2169 112400.886666 1064954.948726 77.6243 5 2172 111 06.174338 1064126.931443 41.4580
Trên hình là kết quả tính chuyển nhận được từ tọa độ BLH sang XYZ của một số điểm tọa độ trắc địa tỉnh Bình Dương.
3. Chuyển đổi tọa độ từ XYZ (WGS-84) sang xy (VN-2000)
Giao diện chính của chương trình:
Hình 3.6: Giao diện chương trình XYZ (WGS-84) sang xy (VN-2000)
Tổ chức dữ liệu:
Dòng 1: Tên công trình Dòng thứ 2: Số lượng điểm
Dòng tiếp theo: STT, Tendiem, X,Y,Z
4. Chuyển đổi tọa độ GPS về tọa độ công trình thông qua hệ tọa độ địa diện
chân trời.
Tổ chức dữ liệu:
Dòng 1: Tên công trình Dòng 2: Số lượng điểm
Dòng 3 tới dòng số lượng điểm: STT ,tên điểm, x, y, z Dòng 4: Số lượng điểm xong trùng, thứ tự điểm song trùng Dòng tiếp theo: STT, tọa độ x, tọa độ y
Giao diện chương trình:
Hình 3.7:Giao diện chương trình tính chuyển tọa độ GPS
Bảng 8: Tọa độ các điểm GPS lưới khống chế thi công cầu Bãi Cháy
Tên điểm X(m) Y(m) Z(m)
GPS-19 -1748205.2057 5696493.0763 2267454.6886 BM-29 -1748255.5853 5696442.7991 2267527.8354 HL-03 -1748969.7735 5696355.9627 2267205.6913 GPS-12 -1748891.2092 5696404.6030 2267102.6211
Sử dụng quy trình tính chuyển tọa độ từ hệ tọa độ địa tâm về hệ tọa độ địa diện theo chương trình “Convert coordinates”, tôi đã tiến hành tính chuyển tọa độ các điểm đo GPS về hệ tọa độ thi công công trình (múi chiếu 108). Kết quả tính chuyển các điểm đo GPS [9] như (Bảng 9).
Bảng 9: Tọa độ các điểm GPS trong múi 103(sau tính chuyển )
Tên điểm X(m) Y(m)
GPS-19 2319133.959 402321.422 BM-29 2319219.873 402391.460 HL-03 2318863.538 403091.087 GPS-12 2318765.476 403007.737
5. Chuyển đổi tọa độ về độ cao trung bình của công trình
Tổ chức dữ liệu:
Dòng 1: Tên công trình Dòng 2: Số điểm
Dòng tiếp theo: STT, tên điểm, tọa độ X, tọa độ Y
Hình 3.8: Giao diện chương trình tính chuyển tọa độ về độ cao mặt chiếu
Các kết quả tính này cũng đã được so sánh đối với một số phần mềm tính chuyển đã được áp dụng trong thực tế như GeoTool 1.2, NetPro, v.v… Kết quả
chạy thử nghiệm phần mềm “Convert coordinates” cho thấy, chương trình đã đáp ứng được các yêu cầu cần thiết về tính chuyển tọa độ.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm trong quá trình thực hiện đề tài luận văn, tôi rút ra một số kết luận sau đây:
1. Hệ tọa độ công trình có ý nghĩa rất quan trọng đối với toàn bộ công tác thiết kế và thi công xây dựng công trình. Với mỗi một công trình cụ thể cần lựa chọn một hệ tọa độ phù hợp, sao cho bảo đảm điều kiện bỏ qua các số hiệu chỉnh do độ cao mặt chiếu và múi chiếu tọa độ phẳng.
2. Hệ tọa độ công trình cần phải được lựa chọn thống nhất ngay từ giai đoạn đầu khảo sát công trình khi tành lập bản đồ. Để bảo đảm sự đồng nhất của kích thước thiết kế cả công trình so với kích thước thực tế của chúng trên thực địa, cần phải thiết kế công trình trên bản đồ địa hình công trình. Nếu sử đụng bản đồ địa hình thì trước khi thiết kế, cần chuyển đổi bản đồ về múi chiếu và mặt chiếu quy ước đã chọn của công trình.
3. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm trong Luận văn đã cho thấy sự cần thiết phải tính chuyển tọa độ từ các hệ tọa độ khác nhau về hệ tọa độ và mặt chiếu quy ước của công trình. Tùy theo giá trị tọa độ ban đầu được sử dụng mà nội dung tính chuyển có khác nhau nhưng nhìn chung, việc tính chuyển tọa độ trong trắc địa công trình bao gồm hai bước:
- Tính chuyển tọa độ ban đầu về hệ tọa độ phẳng có múi chiếu phù hợp với công trình. Đây là bước tính chuyển hệ tọa độ.
- Tính chuyển tọa độ phẳng từ múi chiếu công trình lên bề mặt chiếu quy ước của công trình. Đây là bước tính chuyển độ cao mặt chiếu.
4. Chương trình tính chuyển tọa độ “Convert coordinates” được thành lập trong Luận văn là đúng đắn, rất thuận tiện cho tính toán, bảo đảm được độ chính xác của công tác tính chuyển và phù hợp với yêu cầu tính chuyển trong Trắc địa công trình.
5. Cần tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm các phươn pháp tính chuyển tọa độ và độ cao cho nhiều dạng công trình và ở những vùng địa hình khác nhau ( đặc biệt là ở vùng núi) để tiếp tục hoàn thiện phương pháp tính chuyển tọa độ , độ cao trong công tắc trắc địa công trình. Đây là một vấn đề nếu được tiếp tục phát triển nghiên cứu và thực nghiệm hoàn chỉnh sẽ đem lại những hiệu quả rõ rệt khi ứng dụng công nghệ trong lĩnh vực trắc địa công trình.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Quốc Khánh cùng toàn thể thầy cô trong bộ môn trắc địa công trình đã giúp đỡ tôi hoàn thiện Luận văn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cục Đo đạc và Bản đồ - Bộ Tài nguyên và Môi trường (2007), Hướng dẫn sử dụng các tham số tính chuyển từ Hệ tọa độ quốc tế WGS-84 sang Hệ tọa độ quốc gia VN-2000 và ngược lại.
2. Đặng Nam Chinh, Đỗ Ngọc Đường (2004), Định vị vệ tinh, Nxb. Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
3.Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh (2003), Bài giảng công nghệ GPS, Trường đại học Mỏ - Địa Chất.
4. Phạm Hoàng Lân, Đặng Nam Chinh (1998), Giáo trình trắc địa cao cấp (học phần 3 : Trắc địa mặt cầu), Trường đại học Mỏ - Địa Chất.
5. Phan Văn Hiến và nnk (1999), Trắc địa công trình, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội.
6. Đinh Công Hòa(2010), Lập trình bài toán Trắc địa cơ sở,Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội.
7. Nguyễn Quang Phúc, Hoàng Thị Minh Hương (2009), Nghiên cứu phương pháp tính chuyển tọa độ lưới GPS về hệ tọa độ thi công công trình. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị khoa học “ Đo đạc và bản đồ Việt Nam vì sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc” , tr. 164 -171.
8. Nguyễn Quang Phúc (2008), “ Những lưu ý khi sử dụng tọa độ Nhà nước trong Trắc địa công trình”, Tập chí KHCN Xây dựng.
9. Trần Viết Tuấn (2007), “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình ở Việt Nam”, Luận án tiến sĩ kĩ thuật, Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa Chất.
10. Trần Bạch Giang (2004), Giới thiệu hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia Việt Nam.
11. Công ty tư vấn xây dựng điện 1( 2003), Báo cáo xây dựng lưới tam giác thủy công và lưới thủy chuẩn thủy công công trình thủy lợi – thủy điện Quảng Trị.
12. TCVN 9401:2012, Công tác trắc địa trong xây dựng công trình – Yêu cầu chung, Bộ Xây dựng, Hà Nội -2012.
13. TCVN 9401:2012, Kỹ thuật đo và xử lý số liệu GPS trong Trắc địa công trình, Bộ Xây dựng, Hà Nội -2012.
14. Trung tâm Thông tin – Lưu trữ tư liệu Địa chính (2001), Tài liệu hướng dẫn sử dụng bộ chương trình Geotools 1.2.
PHỤ LỤC 1
A. TINH CHUYEN TOA DO TU BL SANG XY & NGUOC LAI KET QUA TINH CHUYEN TOA DO ---
Tinh Chuyen BL-xy =============***============ Luoi chieu UTM_Elipxoid WGS-84 quoc te
He thong goc: Mui chieu 6^, Hs bien dang chieu dai Ko=0.9996 Tinh chuyen toa do Trac dia B,L ra toa do X,Y
+===========================================+ | S | TEN | TOADO | TOA DO | | T | | TRAC DIA | VUONG GOC PHANG | | T | DIEM | B-L | XY | | | | o , ,, | 105 0 0.0 | |---|---|---|---| | 1| GPS1| 21 0 55.8948| 2318654.895 | | | |105 3 16.3015| 505666.465 | |---|---|---|---| | 2| GPS2| 21 0 27.8032| 2317788.659 | | | |105 2 43.9556| 504733.010 | |---|---|---|---| | 3| GPS5| 21 0 37.7917| 2318099.115 | | | |104 54 1.2833| 489644.887 | |---|---|---|---| | 4| GPS6| 21 4 40.0000| 2325563.747 | | | |105 4 0.0000| 506924.993 |
KET QUA TINH CHUYEN TOA DO --- Tinh Chuyen Toa Do xy sang BL
=============***============ Luoi chieu UTM_Elipxoid WGS-84 quoc te
He thong goc: Mui chieu 6^, Hs bien dang chieu dai Ko=0.9996 Tinh chuyen toa do X,Y ra toa do Trac dia B,L
============================================= | S | TEN | TOADO | TOA DO | | T | | TRAC DIA | VUONG GOC PHANG | | T | DIEM | B-L | XY | | | | o , ,, | 105 0 0.0 | |---|---|---|---| | 1| GPS1| 21 1 27.4921| 2324838.329 | | | |105 3 16.3949| 505668.829 | |---|---|---|---| | 2| GPS2| 21 0 59.3888| 2323974.070 | | | |105 2 44.0336| 504734.984 | |---|---|---|---| | 3| GPS3| 21 1 18.5777| 2324720.768 | | | |104 18 15.4449| 427704.900 | |---|---|---|---| | 4| GPS4| 21 0 50.4776| 2323860.947 | | | |104 17 43.0880| 426767.058 | |---|---|---|---| | 5| GPS4| 21 1 0.4673| 2324241.514 | | | |104 9 0.2369| 411674.811 | |---|---|---|---|
B. TINH CHUYEN TOA DO QUA CAC MUI CHIEU
KET QUA TINH CHUYEN TOA DO --- Tinh Chuyen Toa Do Mui Chieu =============***============ Luoi chieu UTM_Elipxoid WGS-84 quoc te
He thong goc: Mui chieu 6^, Hs bien dang chieu dai Ko=0.9996 He thong moi: Mui chieu 3^, Hs bien dang chieu dai Ko=0.9999 ================================================================= | S | TEN | TOADO | TOA DO VUONG GOC PHANG (XY) | | T | | TRAC DIA |---| | T | DIEM | B-L | HE THONG GOC | HE THONG MOI | | | | o , ,,| 105 0 0.0 | 106 0 0.0 | |---|---|---|---|---| | 1| GPS1 | 21 1 27.4921 | 2324838.329 | 2319918.771 | | | |105 3 16.3949 | 505668.829 | 401753.514 | |---|---|---|---|---| | 2| GPS2 | 21 0 59.3888 | 2323974.070 | 2319057.929 | | | |105 2 44.0336 | 504734.984 | 400814.164 | |---|---|---|---|---| | 3| GPS3 | 21 1 18.5777 | 2324720.768 | 2320288.810 | | | |104 18 15.4449 | 427704.900 | 323773.295 | |---|---|---|---|---| | 4| GPS4 | 21 0 50.4776 | 2323860.947 | 2319432.264 | | | |104 17 43.0880 | 426767.058 | 322829.785 | |---|---|---|---|---| | 5| GPS4 | 21 1 0.4673 | 2324241.514 | 2319908.324 | | | |104 9 0.2369 | 411674.811 | 307735.069 | |---|---|---|---|---|
C.TINH CHUYEN XYZ (WGS-84) SANG XY (VN-2000) KET QUA TINH CHUYEN TOA DO GPS
============**================ TEN CONG TRINH: Cau Bai Chay 1/So luong diem can tinh: 4
+---+---+