2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ
2.2.2. Thành lập lưới khống chế thi công bằng công nghệ GPS
Hiện nay, với những tính năng ưu việt so với các thiết bị đo đạc truyền thống, công nghệ GPS đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực Trắc địa,
trong đó có trắc địa công trình. Một trong những ứng dụng có hiệu quả nhất là thành lập lưới khống chế thi công công trình. Ở nước ta công nghệ GPS đã được ứng dụng để thành lập lưới khống chế thi công công trình như: cầu Bãi Cháy, thuỷ điện Na Hang, hầm đường bộ xuyên đèo Hải Vân, khu công nghiệp Yên Phong - Bắc Ninh, khu công nghiệp Dung Quất, Cầu Linh Đàm, Toàn nhà Keangnam Hà Nội …vv
Dựa vào điều kiện cụ thể của khu đo và các yêu cầu đã xác định, tiến hành thiết kế, chọn điểm lưới GPS trên tổng bình đồ công trình. Đối với lưới GPS, đồ hình lưới không ảnh hưởng nhiều đến độ chính xác lưới. Việc chọn điểm lưới GPS đơn giản hơn chọn điểm cho các mạng lưới truyền thống, tuy nhiên cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Các vật cản xung quanh điểm đo có góc cao không quá 150 (hoặc có thể là 200) để tránh cản trở tín hiệu GPS (hình 2.4);
Hình 2.4:Góc ngưỡng trong đo GPS
- Điểm GPS không quá gần các bề mặt phản xạ như cấu kiện kim loại, các hàng rào, mặt nước… vì chúng có thể gây hiện tượng đa đường dẫn;
- Không quá gần các thiết bị điện như trạm phát sóng, đường dây cao áp… có thể gây nhiễu tín hiệu.
Do lưới GPS không yêu cầu thông hướng giữa các điểm nên đồ hình lưới GPS có thể thiết kế linh hoạt hơn, nhưng để đảm bảo cho công tác tăng dày lưới và ứng dụng các điểm GPS cho mục đích thi công sau này thì nên thiết kế sao cho mỗi điểm của lưới có thể nhìn thông đến ít nhất một điểm khác. Thiết kế đồ hình lưới GPS chủ yếu dựa vào mục đích sử dụng, kinh phí, thời gian, nhân lực, loại hình, số lượng máy thu và điều kiện đảm bảo hậu cần. Căn cứ vào mục đích
1500 Máy thu GPS
sử dụng, thông thường có 4 phương thức cơ bản để thành lập lưới: liên kết cạnh, liên kết điểm, liên kết lưới, liên kết hỗn hợp cạnh điểm. Còn có thể liên kết hình sao, liên kết đường chuyền phù hợp, liên kết chuỗi tam giác. Lựa chọn phương thức liên kết nào là tuỳ thuộc vào độ chính xác của công trình, điều kiện dã ngoại và điều kiện máy thu GPS hiện có. Dưới đây là một số dạng đồ hình liên kết:
c. Đồ hình dạng liên kết cạnh - điểm
d. Đồ hình dạng liên kết chuỗi tam giác
a. Đồ hình dạng liên kết điểm b. Đồ hình dạng liên kết cạnh
e. Đồ hình dạng liên kết đường chuyền
f. Đồ hình dạng liên kết hình sao Hình 2.5:Một số đồ hình lưới GPS
Để nâng cao chất lượng lưới GPS trong trắc địa công trình, khi thiết kế cần chọn đồ hình lưới tạo thành một số vòng khép không đồng bộ hoặc vòng khép từ các cạnh đo độc lập.
Một vấn đề quan trọng khi thiết kế nhằm nâng cao độ chính xác lưới GPS là thiết kế gốc của lưới GPS, tức là phải xác định kết quả đo GPS đã dùng hệ toạ độ và số liệu gốc nào. Gốc của lưới GPS bao gồm vị trí gốc, phương vị gốc, kích thước gốc. Phương vị gốc thường được xác định là phương vị khởi tính đã cho hoặc có thể lấy phương vị của vectơ đường đáy GPS làm phương vị gốc. Kích thước gốc thường được xác định từ cạnh được đo bằng máy điện tử ở mặt đất hoặc từ khoảng cách giữa các điểm khởi tính, đồng thời cũng có thể xác định được từ chiều dài vectơ đường đáy GPS. Vị trí gốc của lưới GPS thường được xác định từ tọa độ của điểm khởi tính đã cho. Như vậy trên thực tế thiết kế gốc lưới GPS chủ yếu là xác định vị trí điểm gốc của lưới GPS. Khi thiết kế gốc lưới GPS cần phải quan tâm đầy đủ tới các vấn đề sau:
- Để xác định tọa độ điểm GPS trong hệ tọa độ mặt đất thì cần chọn số liệu khởi tính trong hệ tọa độ mặt đất và đo nối các điểm khống chế mặt đất đã có để chuyển đổi tọa độ. Khi chọn điểm đo nối cần cố gắng sử dụng tư liệu cũ đồng thời không để lưới GPS mới thành lập có độ chính xác cao phải chịu ảnh hưởng của tư liệu cũ có độ chính xác thấp. Số điểm đo nối tối thiểu đối với khu vực có diện tích lớn là 3 điểm, đối với khu vực có diện tích nhỏ là từ 2 đến 3 điểm;
- Sau khi tính toán bình sai lưới GPS, có thể nhận được độ cao trắc địa của điểm GPS trong hệ tọa độ tham chiếu mặt đất. Để xác định độ cao thường của các điểm GPS ta phải đo nối với các điểm độ cao có cấp hạng cao hơn. Các điểm độ cao đo nối phải được phân bố đều trong lưới. Để đo nối cần sử dụng phương pháp thủy chuẩn tương đương hạng IV trở lên;
- Hệ tọa độ lưới GPS mới thành lập cần cố gắng thống nhất với hệ tọa độ đã sử dụng trước đây của khu đo. Nếu đã sử dụng hệ tọa độ độc lập địa phương hoặc công trình thì còn cần phải tìm hiểu các tham số sau đây:
a - Kích thước Ellipxoid tham khảo đã được sử dụng;
b - Độ kinh của kinh tuyến trục của hệ tọa độ;
c - Hằng số cộng vào hệ tọa độ;
d - Độ cao mặt chiếu của hệ tọa độ và giá trị trung bình của dị thường độ cao khu đo;
e - Tọa độ của điểm khởi tính.
2.2.3. Lưới ô vuông xây dựng