CHƯƠNG 2: SÓNG ÂM & THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG TRÊN NGUYÊN LÝ SÓNG ÂM
2.4.5 Phương pháp đo sâu hậu xử lý kiểu base-rover
Các hệ thống thủy đạc hiện đại cho phép khảo sát địa hình đáy sông (biển) một cách hiệu quả và chính xác với thời gian hậu xử lý rất ít. Tuy nhiên, những hệ thống
CHƯƠNG 2: SÓNG ÂM VÀ THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG TRÊN NGUYÊN LÝ SÓNG ÂM
HVTH: Dương Minh Âu - 29 - GVHD: PGS. TS Nguyễn Ngọc Lâu
như vậy rất đắt tiền và phải mất nhiều thời gian để học cách sử dụng. Mặt khác, việc điều hành hệ thống này trên thực địa đơn giản hơn do không phải cài đặt phần liên lạc radio và có thể sử dụng cả loại máy thu 1 tần số rẻ tiền hơn. Một số thông số của loại máy thu một tần số thường được sử dụng:
STT Nội dung Đặc tính kỹ thuật
1 Chế độ đo - Tĩnh, dừng và đi, động.
- Thường không hỗ trợ đo RTK.
2 Trị đo Mã và pha trên tần số L1.
3 Độ chính xác đo tĩnh - Mặt bằng: 5mm + 1ppm
- Độ cao: 10mm + 2ppm
4 Độ chính xác đo động - Mặt bằng: 12mm + 2.5ppm
- Độ cao: 15mm + 2.5ppm 5 Giới hạn chiều dài đường đáy đo động 10Km
Theo bảng trên ta có thể thấy độ chính xác định vị mặt bằng và độ cao của loại máy thu này không thua kém bao nhiêu so với độ chính xác RTK của loại hai tần số thế hệ mới (sai số mặt bằng: 10mm + 1.5ppm; sai số độ cao: 20mm+1.5ppm). Do đó, chúng hoàn toàn đáp ứng độ chính xác đề ra của quá trình thủy đạc.
Hình 2.20: Kỹ thuật đo GPS ứng dụng trong đo sâu
Nguyên tắc đo có thể được tóm tắt như sau: một máy thu đặt tại điểm gốc A đã biết trước tọa độ. Máy thu thứ hai đặt trên thuyền có anten gắn đồng trục với cần đo sâu của máy đo sâu hồi âm. Cả hai máy thu GPS và máy đo sâu đều cài đặt tốc độ
CHƯƠNG 2: SÓNG ÂM VÀ THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG TRÊN NGUYÊN LÝ SÓNG ÂM
HVTH: Dương Minh Âu - 30 - GVHD: PGS. TS Nguyễn Ngọc Lâu
thu dữ liệu giống nhau. Một máy tính laptop đặt trên thuyền có cài đặt phần mềm đo sâu có khả năng liên kết với máy đo sâu hồi âm và máy thu GPS. Để khảo sát địa hình đáy sông, biển thuyền đo chạy theo các tuyến đo sâu đã thiết kế trước bằng cách dựa vào các vị trí thuyền hiển thị trên nền của bản đồ số.
Hình 2.21: Nguyên tắc thủy đạc hậu xử lý
Theo hình vẽ trên thì tọa độ điểm đo sâu được xác định bằng công nghệ GPS (kiểu định vị tương đối dạng đo động (sử dụng 2 máy thu base-rover, kiểu đo DGPS, hoặc phương pháp định vị điểm đơn chính xác PPP).
Cao độ đáy sông được xác định bằng hương pháp đo mực nước gần bờ bằng trạm đo triều. Hình vẽ trên mô tả phương pháp xác định cao độ đáy sông trong thủy
đạc hậu xử lý, trong đó:
w 0
h h b a c (2.15)
Với:
a là số đọc trên mia tại vị trí mốc cơ sở.
b là số đọc trên mia tại vị trí đọc mia nước.
c là số đọc mực nước tại vị trí đặt mia nước.
h0 là độ cao của trạm cơ sở (mốc khống chế trên bờ).
hw là độ cao của mực nước so với mặt Geoid.
Khi đó, độ cao của đáy sông tại vị trí đo sẽ được tính bằng công thức:
hhwd (2.16)
CHƯƠNG 2: SÓNG ÂM VÀ THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG TRÊN NGUYÊN LÝ SÓNG ÂM
HVTH: Dương Minh Âu - 31 - GVHD: PGS. TS Nguyễn Ngọc Lâu
Sau khi kết thúc việc đo trên thực địa, dữ liệu GPS được ghi vào máy tính cùng với dữ liệu độ sâu theo thời gian từ phần mềm đo sâu chuyên dụng. Kết quả của quá trình này là một file dữ liệu chứa tọa độ (x1, y1) và độ sâu (d) từ đầu sensor đến đáy sông theo thời gian.
File dữ liệu thứ hai được trút từ bộ nhớ máy thu GPS bằng phần mềm chuyên dụng đi kèm. Kết quả của quá trình này là file chứa tọa độ (x2, y2) và độ cao (D) của đầu sensor được xử lý bằng phương pháp xử lý GPS tương đối, dạng đo động hậu xử lý bằng phần mềm GPS với độ chính xác phù hợp với máy thu.
Tuy nhiên, file (x1, y1) được cung cấp từ bản thân máy thu GPS 1 tần số nên độ chính xác không cao do ở trạng thái định vị tuyệt đối nên độ chính xác từ 5-15m.
Nó cần phải được thay thế bằng tọa độ chứa trong file tọa độ thứ hai là (x2, y2). Do đó, dữ liệu của 2 file sẽ được tích hợp với nhau và cho ra file thứ ba có dạng (x2, y2, h), chính là tọa độ và độ sâu của vị trí điểm cần đo của đáy sông, biển.
Lưu đồ của chương trình xử lý như sau:
Hình 2.22: Sơ đồ đo thủy đạc sử dụng kỹ thuật đo động hậu xử lý
(x2, y2, D)
PHẦN MỀM ĐO SÂU
(x1, y1, d)
Mô đun “HYDRO TOOLS”
(x2, y2, h)
BASE
ROVER
CHƯƠNG 2: SÓNG ÂM VÀ THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG TRÊN NGUYÊN LÝ SÓNG ÂM
HVTH: Dương Minh Âu - 32 - GVHD: PGS. TS Nguyễn Ngọc Lâu