Luận án: Bình sai kết hợp GPS và đo mặt đất trong hệ tọa độ địa diện chân trời

Bình sai GPS & trắc địa công trình: phương pháp kết hợp tối ưu, nâng cao độ chính xác khảo sát, thi công công trình xây dựng.

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sỹ

Năm xuất bản

Số trang

175

Thời gian đọc

27 phút

Lượt xem

2

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
1. Tổng quan kỹ thuật bình sai lưới hỗn hợp GPS và mặt đất
Số trang:
175 trang
Trường:
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Chuyên ngành:
Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I. Tổng quan kỹ thuật bình sai lưới hỗn hợp GPS và mặt đất

Trắc địa công trình hiện đại đòi hỏi độ chính xác hình học rất cao. Các dự án quy mô lớn thường áp dụng công nghệ vệ tinh kết hợp trắc địa truyền thống. Phương pháp bình sai lưới hỗn hợp GPS và mặt đất xử lý đồng thời hai nguồn dữ liệu quan trắc. Phương pháp số bình phương nhỏ nhất đóng vai trò nền tảng toán học nhằm tối ưu hóa sai số ngẫu nhiên. Dữ liệu không gian vệ tinh liên kết chặt chẽ với số liệu góc cạnh thực địa. Kỹ thuật này loại bỏ triệt để biến dạng hình học khi chiếu tọa độ. Kết quả bình sai đảm bảo tính thống nhất và độ tin cậy tuyệt đối cho mạng lưới khống chế thi công.

1.1. Tích hợp vectơ cạnh baseline GPS và dữ liệu mặt đất

Công nghệ định vị vệ tinh cung cấp các thành phần vectơ cạnh baseline GPS trong không gian ba chiều. Nguồn số liệu này đạt độ chính xác cạnh tương đối đồng đều trên diện rộng. Tuy nhiên, phép đo vệ tinh gặp hạn chế về hướng đứng và tầm nhìn tại đô thị hoặc địa hình đồi núi phức tạp. Ngược lại, kỹ thuật đo góc đo cạnh truyền thống cung cấp hướng cục bộ và chênh cao chuẩn xác trên cự ly ngắn. Sự tích hợp hai phương pháp tạo nên mạng lưới trắc địa tối ưu. Ma trận đo kết hợp tận dụng ưu thế bao quát của vệ tinh cùng độ chuẩn xác cục bộ của máy toàn đạc điện tử. Cấu trúc lưới hỗn hợp giúp bù trừ khiếm khuyết hình học và tăng bậc tự do cho hệ phương trình.

1.2. Hạn chế của các phương pháp xử lý số liệu đơn lẻ

Xử lý số liệu vệ tinh độc lập thường bỏ qua các ràng buộc vật lý tại hiện trường xây dựng. Trọng trường trái đất và độ cong bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến hướng ngắm quang học. Nếu chỉ sử dụng đo mặt đất đơn thuần, sai số tích lũy khoảng cách tăng nhanh theo chiều dài chuỗi tam giác. Việc phân tách giai đoạn xử lý vệ tinh và mặt đất gây mất mát thông tin tương quan quan trọng. Các phần mềm truyền thống thường tách rời bình sai mặt bằng và độ cao thủy chuẩn. Điều này dẫn tới sai lệch khi định vị công trình thực tế. Giải pháp bình sai đồng thời giải quyết triệt để sự thiếu đồng nhất giữa các hệ thống đo đạc khác nhau.

II. Hệ tọa độ địa diện chân trời trong trắc địa công trình

Hệ tọa độ địa diện chân trời là giải pháp tối ưu cho lưới trắc địa công trình cục bộ. Hệ quy chiếu này đặt gốc tọa độ tại trung tâm khu vực xây dựng. Trục thẳng đứng trùng với phương dây dọi hoặc pháp tuyến ellipsoid tại điểm gốc. Mặt phẳng chân trời vuông góc với trục đứng tại điểm gốc quy chuẩn. Khác với lưới chiếu UTM, hệ địa diện chân trời giảm thiểu tối đa biến dạng chiều dài và biến dạng góc. Chiều dài cạnh tính toán gần như bằng chiều dài thực tế ngoài thực địa. Kỹ sư không cần áp dụng các số hiệu chỉnh quy chiếu phức tạp khi bố trí công trình. Mọi phép đo không gian được thể hiện trực tiếp trong hệ trục tọa độ vuông góc cục bộ.

2.1. Thiết lập và chuyển đổi hệ tọa độ địa diện chân trời

Quy trình thiết lập hệ địa diện chân trời bắt đầu bằng việc xác định điểm gốc trắc địa trung tâm. Vị trí gốc quy định kinh độ, vĩ độ và độ cao ellipsoid ban đầu. Các công thức toán học biến đổi tọa độ không gian địa tâm sang không gian địa diện chân trời. Ma trận xoay Euler định hướng các trục tọa độ theo hướng Bắc, Đông và Thiên đỉnh. Phép chuyển đổi duy trì tính trực giao và bảo toàn khoảng cách không gian giữa các mốc khống chế. Mối quan hệ giữa hệ tọa độ quốc tế và hệ tọa độ công trình được xác lập chặt chẽ thông qua các tham số biến đổi hình học chuẩn xác.

2.2. Khảo sát biến dạng hình học và bán kính vùng áp dụng

Biến dạng chiều dài và góc trong hệ địa diện chân trời tăng dần theo khoảng cách tính từ gốc tọa độ. Phân tích toán học xác định bán kính vùng phủ sóng tối ưu cho từng cấp chính xác công trình. Trong phạm vi bán kính dưới 15 đến 20 km, độ biến dạng chiều dài nhỏ hơn một phần trăm nghìn. Giá trị biến dạng này hoàn toàn nằm trong dung sai cho phép của trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp. Đối với các công trình trải dài như đường sắt hay hầm ngầm, khu đo cần chia thành nhiều hệ tọa độ cục bộ liên hoàn. Việc kiểm soát bán kính bảo đảm tính chính xác cho các cấu kiện đúc sẵn khi lắp ghép.

III. Thuật toán bình sai tự do kết hợp bình sai ràng buộc

Quá trình xử lý mạng lưới hỗn hợp trải qua hai bước toán học cơ bản. Bước đầu tiên thực hiện bình sai tự do để đánh giá chất lượng nội tại của toàn bộ trị đo. Bình sai tự do không phụ thuộc vào sai số của các điểm mốc gốc bên ngoài. Ma trận trọng số được thiết lập dựa trên độ chính xác tiền nghiệm của thiết bị đo. Hệ phương trình chuẩn giải bằng phương pháp ma trận giả nghịch đảo Moore-Penrose. Sau khi kiểm tra và loại trừ sai số thô, thuật toán chuyển sang giai đoạn bình sai ràng buộc. Bình sai ràng buộc gắn kết mạng lưới công trình vào hệ quy chuẩn quốc gia. Hai giai đoạn bình sai đảm bảo lưới trắc địa vừa chính xác nội bộ vừa đồng bộ hệ thống.

3.1. Thiết lập ma trận trọng số cho các loại trị đo hỗn hợp

Ma trận trọng số thể hiện mức độ tin cậy của từng loại trị đo trong hệ phương trình số. Vectơ cạnh GPS đi kèm ma trận hiệp phương sai đầy đủ từ quá trình xử lý baseline. Trị đo góc ngang, góc đứng và cạnh quang điện mặt đất sở hữu các hàm phương sai riêng biệt. Tỷ lệ trọng số giữa trị đo vệ tinh và trị đo quang học quyết định độ tin cậy của lời giải bình sai. Thuật toán chuẩn hóa phương sai thành phần giúp cân bằng đóng góp của từng nhóm quan trắc. Việc gán trọng số chính xác ngăn ngừa hiện tượng số liệu đo vệ tinh lấn át hoàn toàn trị đo góc cạnh mặt đất hoặc ngược lại.

3.2. Thuật toán bình sai ràng buộc nối kết mốc chuẩn quốc gia

Bình sai ràng buộc đưa tọa độ các điểm mốc khống chế cấp nhà nước vào phương trình toán học làm điều kiện biên. Các mốc gốc có thể được coi là điểm cố định tuyệt đối hoặc điểm khống chế có sai số. Phương pháp số bình phương nhỏ nhất có điều kiện giảm thiểu tối đa độ lệch vị trí tại các điểm nối tiếp. Thuật toán kiểm tra tính tương thích giữa hệ thống tọa độ công trình và mạng lưới tọa độ hiện hữu. Khi phát hiện biến dạng tại các mốc gốc, giải pháp bình sai ràng buộc mềm được kích hoạt để phân bổ đều độ lệch. Kết quả cuối cùng cung cấp tọa độ chính xác cao cho toàn bộ mạng lưới phục vụ thi công lâu dài.

IV. Ứng dụng mô hình Geoid cục bộ và chuyển đổi tọa độ

Độ cao thu nhận từ vệ tinh là độ cao hình học so với mặt Ellipsoid quy chiếu. Trong khi đó, xây dựng công trình yêu cầu độ cao thủy chuẩn liên quan đến mặt Geoid trọng trường thực tế. Mô hình Geoid cục bộ đóng vai trò cầu nối xác định dị thường độ cao tại từng vị trí thi công. Việc xây dựng Geoid cục bộ dựa trên số liệu đo GPS kết hợp thủy chuẩn hình học tại các mốc phân bố đều. Song song với chuyển đổi độ cao, quy trình chuyển đổi hệ tọa độ WGS-84 sang VN-2000 bảo đảm tính pháp lý và kỹ thuật cho dự án. Sự kết hợp chính xác giữa tọa độ phẳng và độ cao thủy chuẩn tạo nên hệ thống dữ liệu không gian 3D hoàn chỉnh.

4.1. Quy trình chuyển đổi hệ tọa độ WGS 84 sang VN 2000

Quy trình chuyển đổi hệ tọa độ WGS-84 sang VN-2000 yêu cầu xác định bộ 7 thông số chuyển đổi không gian chuẩn xác. Bảy thông số gồm 3 độ dịch tâm, 3 góc xoay trục và 1 hệ số tỷ lệ chiều dài. Các điểm song trùng có tọa độ xác định trong cả hai hệ quy chiếu được đo đạc cẩn thận ngoài thực địa. Thuật toán bình sai phi tuyến tính tính toán các giá trị tham số tối ưu với sai số vị trí nhỏ nhất. Sau khi xác định tham số, toàn bộ vectơ baseline GPS được chuyển đổi về hệ ellipsoid quy chuẩn quốc gia. Dữ liệu sau chuyển đổi hoàn toàn tương thích với bản đồ địa hình và quy hoạch tổng thể của dự án xây dựng.

4.2. Xây dựng mô hình Geoid cục bộ phục vụ xác định độ cao

Xác định độ cao thủy chuẩn từ công nghệ vệ tinh đòi hỏi mô hình Geoid cục bộ có độ chính xác cao. Phương pháp nội suy mặt cong đa thức hoặc hàm nội suy spline thường được áp dụng cho khu vực công trình. Số liệu đo GPS-Thủy chuẩn tại các mốc cơ sở cung cấp độ chênh cao giữa mặt Ellipsoid và Geoid. Mô hình nội suy sau khi khớp nối cho phép tính toán tức thời độ cao thủy chuẩn của các điểm đo mới từ số liệu vệ tinh. Giải pháp này giảm thiểu đáng kể khối lượng công tác đo dẫn thủy chuẩn hình học truyền thống ngoài thực địa mà vẫn đảm bảo độ tin cậy kỹ thuật công trình.

V. Đánh giá độ chính xác elip sai số vị trí điểm lưới

Đánh giá chất lượng mạng lưới trắc địa sau bình sai là bước kiểm định bắt buộc trước khi đưa vào thi công. Các chỉ tiêu thống kê toán học phản ánh trực tiếp độ tin cậy của lời giải. Thông số sai số đơn vị trọng số sau bình sai kiểm tra tính đúng đắn của việc gán trọng số ban đầu. Elip sai số vị trí điểm cung cấp hình ảnh trực quan về độ chính xác và hướng yếu nhất của từng điểm mốc trong không gian hai chiều. Kết hợp với elip sai số, khoảng tin cậy không gian xác nhận độ ổn định của tọa độ điểm. Báo cáo đánh giá sai số giúp tư vấn giám sát và nhà thầu đưa ra các quyết định định vị chính xác.

5.1. Phân tích hình học elip sai số vị trí điểm trắc địa

Elip sai số vị trí điểm được xác định từ ma trận nghịch đảo của hệ phương trình chuẩn bình sai. Các phần tử trên đường chéo và ngoài đường chéo cung cấp phương sai tọa độ và hiệp phương sai tương ứng. Bán trục lớn của elip biểu thị hướng có sai số vị trí lớn nhất của điểm khống chế. Bán trục nhỏ đại diện cho hướng định vị có độ chính xác cao nhất. Góc xoay của bán trục lớn phản ánh tác động hình học của các hướng ngắm và đường đo trong mạng lưới. Việc phân tích kích thước và hình dạng elip sai số giúp phát hiện các điểm nút yếu để bổ sung trị đo tăng cường độ cứng cho mạng lưới.

5.2. Kiểm định thực nghiệm trên các công trình trọng điểm

Thuật toán bình sai kết hợp đã được kiểm chứng thực tế tại nhiều dự án quy mô lớn như Nhà máy lọc dầu Dung Quất và Nhà máy xi măng Thái Nguyên. Mạng lưới trắc địa tại các công trình này bao gồm hàng chục mốc GPS kết hợp hàng trăm trị đo góc cạnh mặt đất. Kết quả thực nghiệm chứng minh sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai luôn nhỏ hơn 2 milimet. Kích thước các elip sai số phân bố đều đặn và không bị méo mó cục bộ. Hệ phần mềm tự động hóa toàn bộ quy trình tính toán từ số liệu thô đến xuất báo cáo nghiệm thu. Tính ổn định và độ tin cậy vượt trội khẳng định giá trị ứng dụng thực tiễn cao của phương pháp.

Mục lục chi tiết luận án

LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS TRONG XÂY DỰNG LƯỚI TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH VÀ VẤN ĐỀ BÌNH SAI LƯỚI GPS
1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
1.1.1. Nhóm các phương pháp đo mặt đất
1.1.2. Phương pháp đo GPS
1.1.3. Kết hợp giữa phương pháp đo GPS và phương pháp đo mặt đất
1.2. Tổng quan về ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc địa công trình
1.2.1. Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc địa công trình ở nước ngoài
1.2.2. Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc địa công trình ở Việt Nam
1.3. Tổng quan về xử lý số liệu GPS kết hợp trị đo mặt đất trong trắc địa công trình
1.3.1. Xử lý số liệu GPS kết hợp trị đo mặt đất trong trắc địa công trình ở nước ngoài
1.3.2. Xử lý số liệu GPS kết hợp trị đo mặt đất trong trắc địa công trình ở Việt Nam
1.4. Các phần mềm bình sai lưới trắc địa ở nước ngoài
1.4.1. Phần mềm STAR*NET v.3.5
1.4.2. Phần mềm MOVE3 v.2.1
1.4.3. Phần mềm COLUMBUS v.5.0
2. CHƯƠNG 2: HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
2.1. Yêu cầu về hệ quy chiếu đối với lưới không chế mặt phẳng trắc địa công trình
2.1.1. Số hiệu chỉnh do chiếu về mặt phẳng
2.1.2. Số hiệu chỉnh do độ cao so với mặt Ellipsoid quy chiếu
2.2. Hệ tọa độ địa diện chân trời
2.2.1. Thiết lập hệ tọa độ địa diện chân trời
2.2.2. Tính đổi và tính chuyển tọa độ
2.2.3. Phương án đo nối tọa độ và độ cao Quốc gia vào lưới trắc địa công trình
2.3. Xác định giới hạn sử dụng của hệ tọa độ địa diện chân trời trong trắc địa công trình
2.3.1. Xác định bán kính khu vực sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời
2.3.2. Khảo sát biến dạng góc ngang
2.3.3. Tính phạm vi khu đo theo giới hạn biến dạng góc ngang
2.4. Sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời thay thế phép chiếu UTM trong trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp
2.4.1. So sánh lưới chiếu phẳng UTM với hệ tọa độ địa diện chân trời
2.4.2. Ưu nhược điểm khi sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời
2.4.3. Những lưu ý khi sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời
3. CHƯƠNG 3: BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
3.1. Trị đo trong lưới GPS
3.2. Véc tơ cạnh và tác dụng của ma trận hiệp phương sai trong bình sai lưới GPS
3.3. Kiểm tra sai số khép trong lưới GPS
3.4. Bình sai lưới GPS trong hệ tọa độ vuông góc không gian địa tâm
3.4.1. Khái quát chung
3.4.2. Thuật toán bình sai gián tiếp lưới GPS trong hệ tọa độ vuông góc không gian địa tâm
3.5. Bình sai lưới GPS kết hợp trị đo mặt đất trong hệ tọa độ địa diện chân trời
3.5.1. Bình sai lưới GPS trong hệ tọa độ địa diện chân trời
3.5.2. Bình sai lưới GPS kết hợp với trị đo mặt đất trong hệ tọa độ địa diện chân trời
3.6. Khả năng ứng dụng phép lọc Kalman trong bình sai kết hợp (chia nhiều giai đoạn)
3.7. Bình sai kết hợp lưới không gian và lưới mặt đất
4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHẦN MỀM BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
4.1. Chương trình bình sai kết hợp
4.2. Quy trình bình sai lưới GPS kết hợp các trị đo góc cạnh trong hệ tọa độ địa diện chân trời
4.3. Xây dựng phần mềm bình sai kết hợp trị đo GPS và trị đo mặt đất trong hệ tọa độ địa diện chân trời
4.3.1. Ngôn ngữ lập trình
4.3.2. Xây dựng phần mềm
4.3.3. Tính toán thực nghiệm
4.4. Thực nghiệm bình sai mạng lưới GPS kết hợp trị đo mặt đất công trình nhà máy lọc dầu Dung Quất
4.5. Thực nghiệm bình sai mạng lưới GPS kết hợp trị đo mặt đất công trình nhà máy xi măng Thái Nguyên
4.6. Nhận xét chung
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2
PHỤ LỤC 3
PHỤ LỤC 4
PHỤ LỤC 5
PHỤ LỤC 6
PHỤ LỤC 7
PHỤ LỤC 8
PHỤ LỤC 9
PHỤ LỤC 10
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ nghiên cứu bình sai kết hợp trị đo gps và trị đo mặt đất trong hệ thống tọa độ vuông góc không gian địa diện chân trời áp dụng cho mạng lưới trắc địa công trình

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (175 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ -ðỊA CHẤT LÊ VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ðO GPS VÀ TRỊ ðO MẶT ðẤT TRONG HỆ TỌA ðỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN ðỊA DIỆN CHÂN TRỜI ÁP DỤNG CHO CÁC MẠNG LƯỚI TRẮC ðỊA CÔNG TRÌNH LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ -ðỊA CHẤT LÊ VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ðO GPS VÀ TRỊ ðO MẶT ðẤT TRONG HỆ TỌA ðỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN ðỊA DIỆN CHÂN TRỜI ÁP DỤNG CHO CÁC MẠNG LƯỚI TRẮC ðỊA CÔNG TRÌNH Ngành: Kỹ thuật Trắc ñịa – Bản ñồ Mã số : 62520503 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1: PGS.TS ðặng Nam Chinh 2: PGS.TS Nguyễn Quang Phúc HÀ NỘI - 2014 i LỜI CAM ðOAN Tôi cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân tôi. Các số liệu tính toán và kết quả nghiên cứu trình bày trong Luận án là trung thực và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Lê Văn Hùng ii MỤC LỤC Lời cam ñoan…………………………………………………………. ii Danh mục các chữ viết tắt………….

………………………………… vi Danh mục các bảng………. vii Danh mục các hình vẽ………. ix MỞ ðẦU …………………………………………………………. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS TRONG XÂY DỰNG LƯỚI TRẮC ðỊA CÔNG TRÌNH VÀ VẤN ðỀ BÌNH SAI LƯỚI GPS………………………………………………….

Các phương pháp thành lập lưới trắc ñịa công trình 7 1. Nhóm các phương pháp ño mặt ñất……………………… 8 1. Phương pháp ño GPS……………………………………. Kết hợp giữa phương pháp ño GPS và phương pháp ño mặt ñất………………………………………………………………….

Tổng quan về ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc ñịa công trình…………………………………………. Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc ñịa công trình ở nước ngoài…………………………………. Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc ñịa công trình ở Việt Nam ……………………. Tổng quan về xử lý số liệu GPS kết hợp trị ño mặt ñất trong trắc ñịa công trình………….

Xử lý số liệu GPS kết hợp trị ño mặt ñất trong trắc ñịa công trình ở nước ngoài. Xử lý số liệu GPS kết hợp trị ño mặt ñất trong trắc ñịa công trình ở Việt Nam. Các phần mềm bình sai lưới trắc ñịa ở nước ngoài…………… 21 1. Phần mềm STAR*NET v.

Phần mềm MOVE3 v. Phần mềm COLUMBUS v. HỆ TỌA ðỘ ðỊA DIỆN CHÂN TRỜI VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRONG TRẮC ðỊA CÔNG TRÌNH………………………. Yêu cầu về hệ quy chiếu ñối với lưới không chế mặt phẳng trắc ñịa công trình…………………………………………….

Số hiệu chỉnh do chiếu về mặt phẳng …………………… 28 2. Số hiệu chỉnh do ñộ cao so với mặt Ellipsoid quy chiếu. Hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời……. Thiết lập hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời…………………….

Tính ñổi và tính chuyển tọa ñộ……. Phương án ño nối tọa ñộ và ñộ cao Quốc gia vào lưới trắc ñịa công trình………………………………………… 47 2. Xác ñịnh giới hạn sử dụng của hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời trong trắc ñịa công trình……………………………………… 50 2. Xác ñịnh bán kính khu vực sử dụng hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời………………………………………………….

Khảo sát biến dạng góc ngang…………………………… 57 2. Tính phạm vi khu ño theo giới hạn biến dạng góc ngang. Sử dụng hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời thay thế phép chiếu UTM trong trắc ñịa công trình dân dụng và công nghiệp……………. So sánh lưới chiếu phẳng UTM với hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời……………………………………………………………….

Ưu nhược ñiểm khi sử dụng hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời. Những lưu ý khi sử dụng hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời …. BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ðO GPS VÀ TRỊ ðO MẶT ðẤT TRONG HỆ TỌA ðỘ ðỊA DIỆN CHÂN TRỜI………………. Trị ño trong lưới GPS.

Véc tơ cạnh và tác dụng của ma trận hiệp phương sai trong bình sai lưới GPS ……. Kiểm tra sai số khép trong lưới GPS. Bình sai lưới GPS trong hệ tọa ñộ vuông góc không gian ñịa tâm……. Khái quát chung………………………………………….

Thuật toán bình sai gián tiếp lưới GPS trong hệ tọa ñộ vuông góc không gian ñịa tâm………………………. Bình sai lưới GPS kết hợp trị ño mặt ñất trong hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời……………………. Bình sai lưới GPS trong hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời…… 76 3. Bình sai lưới GPS kết hợp với trị ño mặt ñất trong hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời…………………………………….

Khả năng ứng dụng phép lọc Kalman trong bình sai kết hợp (chia nhiều giai ñoạn)………………………………. Bình sai kết hợp lưới không gian và lưới mặt ñất………. XÂY DỰNG PHẦN MỀM BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ðO GPS VÀ TRỊ ðO MẶT ðẤT TRONG HỆ TỌA ðỘ ðỊA DIỆN CHÂN TRỜI…………………………………………………………. Chương trình bình sai kết hợp……………………………….

Quy trình bình sai lưới GPS kết hợp các trị ño góc cạnh trong hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời. Xây dựng phần mềm bình sai kết hợp trị ño GPS và trị ño mặt ñất trong hệ tọa ñộ ñịa diện chân trời…………………………………. Ngôn ngữ lập trình. Xây dựng phần mềm.

Tính toán thực nghiệm…………. Thực nghiệm bình sai mạng lưới GPS kết hợp trị ño mặt ñất công trình nhà máy lọc dầu Dung Quất …………………………. Thực nghiệm bình sai mạng lưới GPS kết hợp trị ño mặt ñất công trình nhà máy xi măng Thái Nguyên ………………………. Nhận xét chung.

115 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ………………………………………. 116 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ…. 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………. 119 PHỤ LỤC 1…………………………………………………………… 127 PHỤ LỤC 2…………………………………………………………… 129 PHỤ LỤC 3…………………………………………………………… 131 PHỤ LỤC 4…………………………………………………………… 133 PHỤ LỤC 5…………………………………………………………… 138 PHỤ LỤC 6…………………………………………………………… 144 PHỤ LỤC 7…………………………………………………………… 150 PHỤ LỤC 8…………………………………………………………… 158 PHỤ LỤC 9…………………………………………………………… 160 PHỤ LỤC 10………………………………………………………… 162 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Ý nghĩa 1 GPS Global Positioning System 2 GNSS Global Navigation Satellite Systems 3 Hệ ñịa tâm Hệ tọa ñộ vuông góc không gian ñịa tâm 4 Hệ ñịa diện Hệ tọa ñộ vuông góc không gian ñịa diện chân trời 5 IGS The International GNSS Service 6 ITRF The International Terrestrial Reference Frame 7 NMXM Nhà máy xi măng 8 KCN Khu công nghiệp 9 TðCT Trắc ñịa công trình 10 TððT Toàn ñạc ñiện tử 11 SSTPðVTS Sai số trung phương ñơn vị trọng số 12 SSTP Sai số trung phương 13 UTM Universal Transverse Mercator 14 VLBI Very long baseline interferometry 15 WGS-84 World Geodetic System 84 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Một số máy TððT chính xác (sử dụng ñể ño các lưới khống chế mặt bằng) 7 1.2 Một số máy TððT ñộ chính xác cao (sử dụng ñể ño các lưới khống chế có ñộ chính xác cao và quan trắc biến dạng công trình) 8 2.1 Bảng biến dạng chiều dài khi chiếu cạnh từ mặt ñất về mặt 32 Ellipsoid 2.2 Số liệu tọa ñộ trắc ñịa ban ñầu 39 2.3 Số liệu tọa ñộ ñịa diện ban ñầu 44 2.4 Tọa ñộ trắc ñịa B,L H của các ñiểm xét 57 2.5 Tọa ñộ ñiểm quy chiếu G của hệ ñịa diện trong các phương án 58 2.6 Giá trị biến dạng góc ngang δ β và số cải chính biến dạng ∆ β 58 2.7 Giá trị biến dạng góc khi sử dụng hệ ñịa diện 60 3.1 Một số ñặc trưng kỹ thuật của các mạng lưới khảo sát 69 3.2 Các yếu tố sau bình sai lưới theo 3 phương án trọng số 70 3.3 Sai khác lớn nhất về tọa ñộ và kết quả ñánh giá ñộ chính xác 71 3.4 Các yếu tố sau bình sai lưới theo 3 phương án trọng số 71 3.5 Sai khác lớn nhất về tọa ñộ và kết quả ñánh giá ñộ chính xác 71 3.6 Sai số khép giới hạn trong vòng khép GPS 74 4.1 So sánh sai số vị trí ñiểm mạng lưới nhà máy lọc dầu Dung Quất 107 viii 4.2 So sánh tọa ñộ trắc ñịa giữa ba phần mềm TBC, GPSurvey 2.35 và ADGT mạng lưới GPS thuần túy nhà máy lọc dầu Dung Quất 108 4.3 So sánh sai số trung phương vị trí ñiểm giữa ba phần mềm TBC, GPSurvey 2.35 và ADGT mạng lưới GPS thuần túy nhà máy lọc dầu Dung Quất 109 4.4 So sánh sai số tương ñối cạnh mạng lưới NMXM Thái Nguyên 111 4.5 So sánh tọa ñộ trắc ñịa giữa ba phần mềm TBC, GPSurvey 2.35 và ADGT mạng lưới GPS thuần túy NMXM Thái Nguyên 113 4.6 So sánh sai số trung phương vị trí ñiểm giữa ba phần mềm TBC, GPSurvey 2.35 và ADGT mạng lưới GPS thuần túy NMXM Thái Nguyên 114 ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 So sánh sai số ño chiều dài bằng GPS và TððT 10 1.2 ðập thủy ñiện Geheyan 12 1.3 ðập thủy ñiện Tam Hiệp 12 1.4 Mốc theo dõi chuyển dịch NMXM Cẩm Phả 15 Giao diện chính và giao diện nhập dữ liệu của 1.6 Hiển thị các véc tơ cạnh cùng sơ ñồ lưới GPS 22 1.7 Giao diện các lựa chọn tổng quát của MOVE3 23 1.8 Cửa sổ nhập số liệu trị ño GPS và TððT 24 1.9 Giao diện phần mềm COLUMBUS 25 2.1 Chiếu cạnh ño lên mặt ellipsoid 29 2.2 Phạm vi biến dạng do phép chiếu Gauss-Kruger 29 2.3 Phạm vi biến dạng do phép chiếu UTM múi chiếu 30 30 2.4 Phạm vi biến dạng do phép chiếu UTM múi chiếu 60 30 2.5 Hệ tọa ñộ ñịa diện 34 2.6 Xét dấu của hệ tọa ñộ ñịa diện 35 2.7 Lưới chiếu phương vị nghiêng 35 2.8 Phép chiếu trực giao 35 2.9 Chuyển ñổi toạ ñộ Helmert 46 2.10 Các lựa chọn trong thiết lập hệ ñịa diện 51 2.11 Xét biến dạng chiều dài cạnh trên mặt phẳng chân trời 53 x 2.12 Tính số cải chính biến dạng góc ngang 55 2.13 Sơ ñồ khảo sát biến dạng góc ngang 57 Bản ñồ tỉnh Thanh Hóa và vị trí kinh tuyến trung ương 2.1 Lưới KCN Dung Quất 70 3.3 Sơ ñồ cạnh ño 84 3.4 Ellip sai số vị trí ñiểm 87 3.5 Sơ ñồ lưới không gian 3D kết hợp với lưới mặt ñất 2D 94 4.1 Sơ ñồ khối cho chương trình máy tính 100 4.2 Giao diện quản lý tệp tin 102 4.3 Giao diện biên tập kết quả xử lý cạnh GPS 102 4.4 Giao diện chương trình bình sai kết hợp 104 4.5 Giao diện xuất file kết quả 105 4.6 Giao diện chuyển ñổi tọa ñộ 105 4.7 Nhà máy lọc dầu Dung Quất 106 Sơ ñồ mạng lưới GPS kết hợp trị ño góc cạnh Nhà máy 4.8 107 lọc dầu Dung Quất 4.9 Nhà máy xi măng Thái Nguyên 110 4.10 Mạng lưới ño GPS MNXM Thái Nguyên 110 Mạng lưới GPS kết hợp các trị ño góc cạnh MNXM 4.11 111 Thái Nguyên 1 MỞ ðẦU 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Lê Văn Hùng (2014). Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-xay-dung-kien-truc/ky-thuat-xay-dung-cau-duong/luan-an-binh-sai-ket-hop-gps-va-tri-do-mat-dat

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" nghiên cứu về vấn đề gì?

Bình sai GPS & trắc địa công trình: phương pháp kết hợp tối ưu, nâng cao độ chính xác khảo sát, thi công công trình xây dựng.

Luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Năm bảo vệ: 2014.

Luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ. Danh mục: Kỹ Thuật Xây Dựng Cầu Đường.

Luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" có bao nhiêu trang?

Luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" có 175 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Bình sai kết hợp GPS & Trắc địa công trình" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter