4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1 Lập lưới địa chính
4.1.5 Xử lý tính tốn bình sai
Phần mềm dùng để tính tốn bình sai lưới địa chính: GPSURVEY 2.35. Phần mềm này do hãng Trimble, sản xuất để xử lý dữ kiện đo GPS tĩnh (Static), đo tĩnh nhanh (Fast Static) và đo động (Kinematic). Luận văn này chỉ giới thiệu cách xử lý dữ kiện đo GPS tĩnh. Phần mềm GPSurvey 2.35 gồm 3 module chính sau đây:
• Module quản lý điều hành
Module này có những chức năng sau:
- Tổ chức các thư mục để nhập, lưu trữ và xuất các file dữ kiện
- Điều hành module Wave để tính cạnh và module Trimnet để bình sai lưới khống chế.
Các chức năng này được thể hiện trên menu chính của chương trình GPSurvey 2.35a.
• Module tính cạnh Wave
Với module này có thể thực hiện những cơng việc sau đây: - Tính cạnh giữa các điểm đặt máy.
- Kiểm tra kết quả tính cạnh bằng cách tính sai số khép cạnh với chương trình Closures.
- Xử lý những trị đo khơng đạt u cầu. - Vẽ sơ đồ lưới khống chế.
Những chức năng này được thể hiện trên menu của Wave.
• 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 điều kiện là có thơng số kỹ thuật của Ellipsoid ấy.
- Hoặc bình sai lưới trên mặt phẳng chiếu hình với điều kiện phải có thơng số chiếu hình. Trong chương trình Trimnet đã có một số thơng số Ellipsoid và thông số chiếu hình nhưng khơng có thơng số Ellipsoid Kraxovski và thơng số chiếu hình Gauss.
- Tính độ cao của mặt Ellipsoid so với mặt Geoid (trị N) để chuyển cao độ Ellipsoid thành cao độ Geoid. Tuy nhiên phải lưu ý rằng trị N được tính theo mơ hình Geoid tương ứng với các Ellipsoid sử dụng ở Bắc Mỹ và mơ hình Geoid OSU91A tương ứng với Ellipsoid WGS-84, khơng tương thích với mặt thủy chuẩn đang sử dụng ở nước ta.
- Bình sai tổng hợp mặt phẳng - độ cao trên mặt chiếu hình. - Đánh giá độ chính xác sau bình sai.
- Nhập kết quả bình sai vào cơ sở dữ liệu. Trình tự các bước được thực hiện như sau:
4.1. 5.1 Tạo Project, trút dữ liệu
• Tạo Project mới
Trước khi bắt đầu xử lý số liệu một lưới mới ta phải tạo một project mới để chứa lưới đó. Cách làm như sau:
- Khởi động module xử lý số liệu (thường có tên là DKM hoặc
Gpsurvey 2.35
(Hình 4.7):
Hình 4.7: Cửa sổ Create a New Project
- Nhập vào tên Project, người đo và ghi chú, sau đó chọn nút Create.
•Trút số liệu
Trước khi tính tốn ta phải trút số liệu vào project, số liệu trút vào có thể là file *.dat có trong máy thu.
- Vào menu Load chọn một trong các lựa chọn (Hình 4.8). + From Receiver nếu trút từ máy thu
+ From DAT file nếu trút từ tệp dat có trong project khác
Hình 4.8: Cửa sổ GPSurvey Project: EA KAR
file cửa sổ Load xuất hiện (Hình 4.9).
Hình 4.9: Cửa sổ Load from DAT file: Interactive
- Chọn đường dẫn đến file *.dat cần trút, một danh sách các file sẽ xuất hiện tại của sổ Files Found.
- Chọn các file cần trút rồi Add sang của sổ Files Selected. - Chọn nút Load Data.
- Phần mềm sẽ qua một số bước kiểm tra, nếu khơng có gì thay đổi ta chỉ việc ấn phím OK cho đến khi của sổ Receiver Detected xuất hiện (Hình 4.10).
Hình 4.10: Cửa sổ Receiver Detected
- Nhập vào chiều cao anten, chọn OK. Cửa sổ xuất hiện (Hình 4.11). - Nhập vào tên điểm, chọn OK.
- Tiếp tục cho đến khi trút hết các tệp số liệu.
Hình 4.11: Cửa sổ Verify Station for Static Occupation 1
4.1.5.2 Tính Vet tơ cạnh (Baseline) và kiểm tra kết quả đo [10]
Khi tính khái lược phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:
- Lời giải được chấp nhận: Fixed
- Ratio: > 1,5
- Rms: < 0,02+0.004*Skm
- Reference Variance: < 30,0
Được phép thay đổi giá trị mặc định của tham số lọc (edit multiplier) nhưng không được phép nhỏ hơn 2,5.
Được phép cắt bỏ các tín hiệu vệ tinh thu được ở các vị trí thấp so với đường chân trời (elevation cut off) nhưng không được phép vượt quá 300.
Số lần lặp trong q trình tính tốn khơng được phép vượt q 10 lần. Được phép đặt lại khoảng thời gian bắt đầu hoặc kết thúc q trình đưa số liệu vào tính tốn nhưng không được phép vượt quá 30% tổng thời gian quan trắc.
•Tính Baseline theo chế độ mặc định
- Từ cửa sổ chính vào menu Process chọn Baseline, module WAVE được khởi động (Hình 4.12).
Hình 4.12: Cửa sổ Load
sổ bên dưới sau đó chọn OK. (Các file đã xử lý sẽ khơng xuất hiện, muốn xuất hiện lại thì phải đánh dấu vào nút include processed files.)
- Vào menu Process chọn Baseline, phần mềm sẽ tự động tính các baseline và màn hình xuất hiện: (Hình 4.13)
Hình 4.13: Cửa sổ Static Processing
- Vào menu File chọn Save để ghi kết quả tính.
•Xem kết quả tính Baseline
- Thốt khỏi module WAVE
- Vào menu View chọn Network map màn hình Network Map xuất hiện
Hình 4.14: Sơ đồ lưới EA KAR
•Tính sai số khép vịng
- Tại màn hình Network Map, vào menu Baseline chọn Closure... cửa sổ xuất hiện (Hình 4.15).
- Lần lượt chỉ chuột vào các Baseline trong vịng khép, xem thơng tin về vịng khép trên của sổ.
Hình 4.15: Cửa sổ Closure 3 Baselines
4.1.5.3 Bình sai mạng lưới GPS
Trường hợp ở nước ta kết quả đo đạc đang lấy hệ tọa độ VN-2000 làm gốc. Người thực hiện đề tài kiến nghị khai thác phần mềm GPSurvey 2.35a xử lý kết quả đo GPS tĩnh với các máy thu Trimble theo các bước sau:
Bước 1: Bình sai lưới mặt phẳng trên Ellipsoid WGS-84 để có kinh vĩ
độ chính xác
Bước 2: Tính độ cao Geoid của điểm lưới: dùng cao độ Ellipsoid sau
bình sai tính chênh cao giữa các điểm lưới, rồi dựa vào độ cao Geoid của điểm đã biết để tính độ cao Geoid của những điểm mới.
Bước 3: Sau khi đã tính kinh vĩ độ trắc địa sau bình sai của điểm lưới ở
bước 1, thì tính bình sai lưới trên Ellipsoid WGS-84 để dùng mơ hình GEOID EGM-96 tính trị N (độ chênh giữa mặt Ellipsoid WGS-84 với mặt Geoid WGS- 84). Dùng trị N để tính cao độ Geoid WGS-84 của điểm lưới theo công thức:
hgeo = Hell - N
Tuy nhiên độ cao Geoid tính được theo công thức trên là thuộc Geoid WGS-84, cần phải đo nối với một điểm có độ cao hệ Hịn Dấu để chuyển về độ cao hệ VN-2000.
Bước 4: Bình sai lưới trong hệ tọa độ phẳng theo hệ tọa độ VN-2000,
kinh tuyến trục 108030’ múi chiếu 3 độ.
Bước 5: Dùng chương trình do Bộ Tài nguyên và Mơi trường cung cấp
tính ra thành quả bình sai
• Khi xử lý tính tốn cần chú ý:
- Khi các khoản kiểm tra chất lượng đã phù hợp với yêu cầu thì lấy tất cả các vectơ cạnh độc lập tạo thành hình khép kín, lấy tọa độ 3 chiều trong hệ WGS – 84 của một điểm làm số liệu khởi tính và tiến hành bình sai lưới GPS tự do. Kết quả bình sai lưới tự do sẽ cho tọa độ các điểm trong hệ tọa độ WGS
–84, số hiệu chỉnh trị đo của 3 số gia tọa độ của vectơ cạnh, chiều dài cạnh và thông tin về độ chính xác vị trí điểm. Q trình này phải tính chuyển từ tọa độ vng góc khơng gian X,Y,Z về tọa độ và độ cao trắc địa B,L,H, sau đó chuyển về tọa độ vng góc phẳng x,y.
- Có thể sử dụng tất cả các cạnh đo kể cả các cạnh phụ thuộc để bình sai lưới nếu khẳng định tất cả các cạnh khơng có sai số thơ, (sai số do đo độ cao anten, sai số nhiễu tín hiệu hoặc đa đường dẫn).
- Sử dụng kết quả bình sai (B.L) và mơ hình GEOID EGM -96 để tính độ cao GEOID cho tất cả các điểm.
- Xử lý số liệu, tính tốn, bình sai các điểm địa chính tn theo quy định của Bộ Tài nguyên và Mơi trường. Thành quả tính tốn bao gồm các thông tin:
+ Thông tin về các vectơ cạnh (baselines) DX, DY, DZ. + Sai số khép hình và sai số khép hình yếu nhất.
+ Các phương vị cạnh, chiều dài cạnh, hiệu số độ cao và các số hiệu chỉnh tương ứng.
+ Tọa độ vng góc khơng gian X,Y,Z. + Tọa độ và độ cao trắc địa B,L,H.
+ Tọa độ vng góc phẳng và độ cao thủy chuẩn sau bình sai.
+ Đánh giá sai số cạnh, sai số tương đối cạnh và sai số phương vị cạnh sau bình sai.
• Đánh giá độ chính xác tọa độ điểm sau bình sai thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:
Bảng 4.2: Các chỉ tiêu kỹ thuật trong xây dựng lưới GPS [3]
STT Các chỉ tiêu kỹ thuật Độ chính xác khơng q
1 Sai số vị trí điểm ≤ 5 cm
3 Sai số khép tương đối tam giác ≥ 1: 50.000 4 Sai số trung phương tuyệt đối cạnh dưới 400m ≤ 0,012m
5 Sai số trung phương phương vị ≤ 5”
6 Sai số trung phương phương vị cạnh dưới
400 mét
≤ 10 “
7 RMS
≤ (0.02 + 0.004 x D) (D là chiều dài cạnh đo tính bằng Km)
8 Ratio ≥ 1.5
9 Sai số khép hình chênh cao lưới địa chính
≤ ±75 mm x √ [S]
[S] là tổng chiều dài khép hình đó tính bằng km
• Bình sai tự do lưới GPS trên hệ tọa độ WGS -84
- Khởi động chương trình bình sai
+ Từ menu chính của chương trình vào menu Adjust, chọn Network, cửa sổ xuất hiện (Hình 4.16). Chọn GPS Network Modulee
Hình 4.16: Cửa sổ TRIMNET Plus Network Adjustment
- Xây dựng lưới GPS từ các Baseline
+ Chọn Build Network From trimvec Directory - Bình sai với trọng số mặc định
+ Chọn Network Adjustment
• Bình sai trên hệ tọa VN-2000
- Chọn Ellipsoid tham chiếu
+ Chọn Datum Definition, chọn Change Datum, chọn Ellipsoid - Chọn hệ tọa độ
+ Chọn Change Coordinate Sestem
+ Chọn User - defined Projection Library
Nhập thông số hệ tọa độ VN-2000 cho tỉnh Đắk Lắk, cụ thể
Latitude of origin : N000
Central meridian : E 108 30
Sale along central meridian : 0.9999
False Northing : 0
False Easting : 500000
- Bình sai
+ Bình sai tự do
Chọn Adjustment Menu, chọn Adjust Network, chương trình sẽ tự động bình sai, xác định các Ellip sai số vv...
+ Bình sai có điểm gốc
Chọn Adjustment Menu, chọn Coordinate Fix Status, nhập vào tọa độ, độ cao điểm gốc, đánh dấu các yếu tố đã fexied vào cột FIX rồi ấn Enter.
Chọn Adjust Network.
+ Bình sai có lựa chọn trọng số
Chọn Adjustment Menu, chọn Weighting Strategy, chọn GPS
Observations, chọn Scalar.
Tại dòng Currert Strategy: chọn all gps solution Tại dòng Currert Value Set: chọn alternative
- Chọn Displays, chọn Adjustment Results
+ Chọn Statistical Summary để xem tóm tắt kết quả bình sai. Tại dịng:
Chi - SquareTest ( = 95%) =......
Nếu ta thấy chữ PASS thì việc bình sai đã đạt, nếu thấy chữ FALL thì việc bình sai chưa đạt yêu cầu, cần bình sai lặp lại.
+ Chọn Coordinate Adjustment để xem tọa độ bình sai Kết quả tọa độ bình sai gồm 6 cột:
* POINT : Điểm * NAME: Tên điểm
* OLD COORDS : Tọa độ trước bình sai * ADJUST : Số hiệu chỉnh bình sai * NEW COORDS : Tọa độ sau bình sai * 1.00 : Sai số
Mỗi điểm gồm 6 hàng:
* Hàng 1 : Tên điểm
* Hàng 2 (Y) : Tọa độ x
* Hàng 3 (X) : Tọa độ y
* Hàng 4 (ELL HT) : Độ cao trắc địa
* Hàng 5 (ORTHO HT) : Độ cao thường
* Hàng 6 (GEOID HT) : Dị thường độ cao
- Tọa độ sau bình sai được ghi trong file:
mở file này bằng các phần mềm khác.
• Chạy kết quả bình sai
Sử dụng 4 file sau: OBSE_TXT.EXE; CLOSEM_V.EXE; OCBLW84.EXE; TRAN2000.EXE; GP_VN200.EXE. Chạy các file này, nhập thông số để tạo ra thành quả 7 bảng bình sai theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường gồm:
- Bảng trị đo gia số tọa độ và các chỉ tiêu sai số. - Bảng sai số khép hình.
- Bảng trị đo, số hiệu chỉnh và trị bình sai góc phương vị, trị bình sai cạnh, trị bình sai chênh cao (hệ tọa độ trắc địa WGS-84).
- Bảng tọa độ vng góc khơng gian sau khi bình sai. - Bảng tọa độ trắc địa sau bình sai.
- Bảng thành quả tọa độ phẳng và độ cao bình sai (hệ tọa độ phẳng VN- 2000).
- Bảng chiều dài cạnh, phương vị và sai số tương hỗ.