ĐỒ án TỐT NGHIỆP đề tài khảo sát kết quả xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tinh chính xác

LỜI CẢM ƠN Báo cáo tốt nghiệp chuyên ngành trắc địa với đề tài “Khảo sát kết quả xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tinh chính xác” là kết quả của quá trình cố g

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LỜI CẢM ƠN

Báo cáo tốt nghiệp chuyên ngành trắc địa với đề tài “Khảo sát kết quả xử lý

số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tinh chính xác” là

kết quả của quá trình cố gắng không ngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy, bạn bè đồng nghiệp và người thân Qua trang viết này em xin gửi lời cảm ơn tới những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập - nghiên cứu đề tài vừa qua.

Em xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu thông tin báo cáo cần thiết cho bài báo cao tốt nghiệp này.

Em xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, khoa và Bộ môn đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc nghiên cứu báo cáo tốt nghiệp của mình.

Người thực hiện

Phạm Thành Bình

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo tốt nghiệp

“Khảo sát kết quả xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tinh chính xác” là trung thực và không có bất kỳ sự sao chép hay sửdụng để bảo vệ, báo cáo một học vị nào Tất cả những sự giúp đỡ cho việcxây dựng cơ sở lý luận cho đề tài tốt nghiệp đều được trích dẫn đầy đủ và ghi

rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.Em xin chịu mọi trách nhiệm vềtoàn bộ bài báo cáo tốt nghiệp của mình

Sinh viên

Phạm Thành Bình

MỞ ĐẦU

Ngày nay xu thế toàn cầu hóa nền kinh tế thể giới, khoa học công nghệ pháttriển một cách nhanh chóng, các công nghệ cao như công nghệ thông tin,công nghệ sinh học, công nghệ nano, công nghệ hàng không vũ trụ đã trởthành mùi nhọn cho sự phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ và sự đột biểncủa nhiều quốc gia Công tác trắc địa thực chất là xác định vị tri của tất cá cácđiểm tức là xác định giá trị (x.y) hoặc (h), việc xác định chính xác các điểm

đó đòi hỏi chúng ta phải áp dụng những thành tựu khoa học công nghệ, mộttrong số đó chính là công nghệ vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS Hệ thống

về tinh dẫn đường toàn cầu GNSS ra đời đã giúp việc xác định vị trí các điểmtrên mặt đất một cách dễ dàng., để nâng cao độ chính xác định vị GNSS cỏ rấtnhiều phương ản chẳng hạn như hạn chể ảnh hưởng của tầng điện ly, tầng khiquyển, xây dựng mô hinh trọng trường trái đất với độ chính xác cao trên khuvực xác định, Việc sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tình chinh xácđóng vai trò quan trọng trong công tác xử lý số liệu để đạt được đo chính xác

cao trong việc xác định vị trí điểm Vi vảy em xin phép chon để tài : “Khảo sát kết quả xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tinh chính xác” làm đề tài tốt nghiệp của mình.

Chương 1 QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI GNSS 1.1 Quy trình xử lý số liệu lưới GNSS

1.1.1 Sơ đồ quy trình đo đạc thành lập lưới bằng công nghệ GNSS

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình đo đạc ngoài thực địa bằng công nghệ GNSS

Trút số liệu đo đạc ngoài

thực địa vào máy tính

Nhập dữ liệu thô vào phần

thuật

sang các dạng

định dạng khác

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sử lý số liệu lưới GNSS

1.1.2.1 Cài đặt phần mềm sử lý số liệu GNSS

Tùy theo nhu cầu của từng người sử lý số liệu mà ta lựa chọn phần mềm xử

lý cho phù hợp với mục đích sản phẩm đáp ứng nhu cầu công việc Hiện nay trênthị trường có rất nhiều phần mềm sử lý số liệu đo GNSS trong đó phải kể đến cácphần mềm khá thông dụng của hãng Trimble (Mỹ)

- Trimble Business Center

- Trimble Total Control

- Trimble Geomatic Office

1.1.2.2 Trút số liệu đo

Các máy thu GPS loại mới nhất hiện đại nhất hiện nay đều chứa số liệu quantrắc vào bộ nhớ trong, trong khi các máy thu cũ hơn lại ghi số liệu vào đĩa mềmhoặc bằng từ Bước đầu tiên trong công tác xử lý số liệu đo chính là công tác trút sốliệu từ các máy thu vào ổ đĩa cứng của máy tính Việc trút số liệu được thực hiệnnhờ phần mềm của hãng chế tạo máy thu cung cấp ví dụ như modul độc lập dùngtrút số liệu GPload của hãng Trimble hoặc Trimbl Geomatic Office, sử dụng modultrút số liệu Data Transfer cho máy thu R-3 Đối với các máy thu của hãng TOPCON

sử dụng modul TOPCON LINK để trút số liệu Cần lưu ý tới cổng trút số liệu vàcáp trút số liệu Các máy thu GNSS thế hệ mới có cổng giao tiếp với máy tính quacổng USB (hình 1.3)

Hình 1.3 Kết nối máy thu GPS với máy tínhMột số máy GPS cũ như Trimble 4600LS có cáp trút số liệu giao tiếp vớimáy tính qua cổng COM, hiện nay nhiều máy tính thế hệ mới không có cổng COM,chủ yếu là cổng USB Cần có bộ chuyển đổi COM-USB khi trút số liệu cho loạimáy thu này Số liệu trút từ máy thu vào máy tính gồm các trị đo pha L1 hoặc L1 vàL2, các trị đo khoảng cách giả C1 hoặc C1, P1, P2 Với một số máy thu còn kèmtheo trị đo Doppler D1 D2 Trong tệp số liệu đo còn có toạ độ gần đúng (X,Y,Z) củađiểm đặt máy cùng với số hiệu điểm, độ cao anten đã nhập từ khi khởi động máy(nếu có) Ngoài số liệu đo, số liệu được trút vào còn có tệp lịch vệ tinh quảng báphục vụ cho các tính toán tiếp theo Có một số máy thu không có thao tác vào tênđiểm và độ cao anten ở thực địa (như máy Trimble 4600LS) thì trong giai đoạn trút

số liệu sẽ phải làm thủ tục này Đối với các máy thu đã nhập tên điểm trạm máy, độcao anten ngay tại thực địa, thì cần kiểm tra lại các dữ liệu đã vào Nếu phát hiệnthấy sai cần chỉnh sửa ngay Độ cao anten có thể nhập là độ cao đúng (TrueVertical) và cũng có thể nhập vào độ cao đo (Uncorrected Vertical) phù hợp vớichủng loại anten và cách đo đã quy định Khi đo cao anten chúng ta cần đo chínhxác đến 1mm nhưng nếu nhập sai chủng loại anten hoặc sai kiểu đo cao anten thì sẽgây ra sai số cỡ vài cm hoặc lớn hơn trong kết quả cuối cùng

Trong khi trút số liệu cần có sổ đo hoặc bảng tổng hợp ghi chép tại các trạmmáy Việc trút số liệu có thể căn cứ vào thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc và căn

cứ toạ độ địa lý của điểm đo để phát hiện những nhầm lẫn về tên điểm Nói chungcác tệp số liệu đo thu được cần lưu ngay vào thiết bị trung gian như USB, CD, Tốtnhất nên có bộ nhớ trung gian có dung lượng lớn để ghi các số liệu đo ngay sau khitrút nhằm bảo đảm an toàn dữ liệu đo

1.1.2.3 Xử lý véc tơ cạnh

Tùy thuộc vào phương pháp đo, đo tĩnh, tĩnh nhanh hay đo động, việc xử lý

để tính cạnh sẽ được thực hiện dựa trên cơ sở thời gian chung và vệ tinh chung đốivới hai máy thu Khoảng thời gian chung khi đo tĩnh được thể hiện trên hình sau:

Hình 1.4 Nguyêntắc tính thời gianchung

T4T1

Máy thu 1Máy thu 2

Trên hình 1.4 thể hiện khoảng thời gian thu tín hiệu của máy thu 1 và máythu 2 làΔt1vàΔt2, trong đó:

số liệu ghi trong hai tệp của hai máy cùng ca đo mới có giá trị tham gia tính cạnh

Số vệ tinh chung được mô tả trên hình 1.5 Trong trường hợp này, tại máy thu 1nhận được tín hiệu của 8 vệ tinh (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), còn máy thu 2 nhận được tínhiệu của 7 vệ tinh (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) Số lượng vệ tinh chung tham gia tính cạnh sẽ

là 6 gồm các vệ tinh sau 3, 4, 5, 6, 7, 8 Như vậy, cần phải bảo đảm sao cho các máythu trong một ca đo, có số vệ tinh được quan sát đồng thời càng nhiều càng tốt Đểbảo đảm điều kiện trên cần lưu ý tới tình trạng che chắn tín hiệu tại các trạm máy.Khi chiều dài cạnh càng lớn (cỡ hàng trăm, hàng ngàn km) thì số vệ tinh chungcàng ít

Vệ tinh được

quan trắc tại

máy 2

Vệ tinhđược quantrắc tạimáy 1

Hình 1.5 Số vệ tinh tham gia tính cạnh

1.1.2.4 Xử lý số liệu

Trong mọi trường hợp đo lưới việc xử lý số liệu đo và kiểm tra chất lượng đophải thực hiện thường xuyên, ít nhất là 1 lần trong ngày Không nên để dồn số liệucủa nhiều ngày đo rồi mới xử lý Trong đo GPS thường xảy ra hiện tượng trượt chu

kỳ (Cycle Slip) của tín hiệu Việc kiểm tra số liệu giúp phát hiện hiện tượng trượtchu kỳ và hiệu chỉnh ngay Việc hiệu chỉnh này không thể thực hiện khi máy thuthực hiện mà chỉ có thể thực hiện trong quá trình trút và kiểm tra số liệu Việc kiểmtra chất lượng số liệu là bước khởi đầu trong sử lý vectơ cạnh trong điều kiện dãngoại trước khi kết thúc công việc ngoài thực địa Xử lý vector cạnh ở ngoài thựcđịa cho phép ta kết luận về chất lượng đo trước khi kết thúc công việc

Xử lý đo tĩnh: Các phần mềm hiện nay cho phép xử lý nhiều tệp số liệu đođồng thời để tính cạnh Thường thường số liệu đo của 1 ngày được quy vào trong 1thư mục ở ổ đĩa cứng còn phần mềm xử lý lại để trong thư mục khác và có đườngdẫn để trương trình nhận và xử lý Có 2 dạng phần mềm sử lý đó là: 1- từng vectơ,2- các lời giải cho từng điểm Phần mềm xử lý từng vectơ cạnh trước đây được sửdụng rộng rãi xong hiện nay người ta thường xử dụng phần mềm xử lý nhiều điểm

có một số trường hợp một trong các điểm trong ca đo khi quan trắc bị hỏng số liệu

và tất cả các điểm được xử lý đồng thời, các sai số của điểm hỏng sẽ nằm trong tất

cả các vectơ và sai số sẽ được giữ lại Phần mềm xử lý vectơ đơn lẻ cho phép kiểmtra tốt hơn những cạnh sai hay điểm sai Điểm sai dễ dàng phát hiện nhờ số liệu

thống kê như: Sai số trung phương trọng số đơn vị, sai số tiêu chuẩn (bằng cách đốichiếu tham số của các cạnh được coi là chuẩn với các cạnh khác) Thêm vào đó, cóthể lấy tổng gia số tọa độ theo một tuyến của ca đo nếu như tổng giá trị số gia tọa

độ theo vòng khép không nhỏ thì chứng tỏ một trong các điểm của ca đo có điềukiện đo kém

Việc xử lý bằng phần mềm cho từng vectơ được thực hiện theo trình tự sau:

1 Tạo các tệp quỹ đạo

2 Tính giá trị tốt nhất vị trí điểm theo phương pháp giả khoảng cách

3 Đọc pha sóng tải để tạo số liệu pha (không hiệu số) và số liệu quỹ đạo vệtinh 4 Tạo hiệu pha và tính các hiệu chỉnh

khác

5 Tính giá trị ước lượng véctơ sử dụngsai phân bậc 3 Phương pháp này chophép phát hiện và bù lại hiện tượng trượt chu kỳ để nhận được kết quả tốt nhất

6 Tính toán lời giải sai phân bậc 2 xác định vectơ và giá trị (thực) của pha

7 Ước lượng số nguyên đa trị của pha đã tính được từ bước trước, có thểtiếp tục tính tiếp số nguyên đa trị chính xác

8 Tính toán sai số lời giải dựa vào số nguyên đa trị chính xác nhất đã đượctính ở bước trước

9 Tính toán tiếp một số kết quả khác, sử dụng số nguyên đa trị khác đi mộtchút (khác đi 1) từ các giá trị đã chọn

10 Tính tỷ số Ratio là mối quan hệ giữa phương sai của lời giải tốt nhất với

kề nó (chỉ áp dụng cho lời giải fixed) Tỷ số này phải ít nhất đạt giá trị là 2 hoặc 3như vậy mới có đủ độ tin cậy đối với kết quả cuối cùng

Để nhận được kết quả tốt người làm công tác xử lý số liệu thường được thựchiện qua 2 bước sau:

Bước 1: Xử lý theo các tham số mặc định của phần mềm

Trong bước này, sẽ sử dụng toàn bộ trị đo trong thời gian quan trắc ca đo, sửdụng tất cả các số liệu của các vệ tinh quan sát để giải cạnh, thông thường qua bước

xử lý này đa số các cạnh đã cho kết quả tốt, trừ những trường hợp tại những trạm đo

có vấn đề như bị che chắn, có các tác động nhiễu, đa đường dẫn, …

Bước 2: Đối với những cạnh không đạt trong bước 1, cần xử lý lại ở chế độcan thiệp Trong bước này, người xử lý có thể cắt bỏ những vệ tinh có dấu hiệu xấuđiều này có thể nhận biết khi xem kết quả giải cạnh, cũng có thể cắt bỏ thời gianđầu hoặc cuối, tăng góc ngưỡng trên 15 độ,…

Xử lý đo động: Các bước cơ bản trong xử lý kết quả đo động tương tự nhưđối với đo tĩnh Các tệp số liệu được nhập từ máy thu vào máy tính cần được kiểmtra tên tệp và độ cao anten Trong tính toán cụ thể có những điểm khác tùy thuộcvào phần mềm sử dụng Việc kiểm tra chủ yếu đối với các vectơ động là tính toáncác vị trí của máy động và kiểm tra sự phù hợp của kết quả nhận được từ một vàilần đo riêng rẽ tại cùng một điểm Trong trường hợp này nên có một vài điểm đãbiết tọa độ dùng để so sánh với kết quả đo động là phương pháp kiểm tra tốt nhất

1.1.2.5 Kiểm tra đánh giá chất lượng đo lưới bằng công nghệ GNSS

Sau khi tính toán baseline cần phải kiểm tra chất lượng trị đo Việc kiểm tra

có thể thực hiện trên 2 nội dung sau:

- Phương sai chuẩn (variance) là sai số trung phương trọng số đơn vị của lờigiải cạnh Phương sai chuẩn cũng là cơ sở để đánh giá chất lượng lời giải và nó là

số không có đơn vị Trường hợp lý tưởng phương sai chuẩn bằng 1, phương saichuẩn càng lớn thì chất lượng lời giải càng kém, thông thường đối với máy thu mộttần số có thể chấp nhận phương sai trong khoảng từ 1 đến 8 hoặc 9, còn đối vớinhững cạnh dài thì giá trị phương sai chuẩn càng lớn Trong trường hợp đo động(chỉ có ít nhất hai lần ghi số liệu) có thể chấp nhận phương sai lớn hơn, khoảng 5hoặc 6 Nếu phương sai quá lớn, có thể đã bị những sai số như:

+ Số liệu bị nhiễu (do cây, vật cản che chắn tín hiệu hoặc vệ tinh quá gầnđường chân trời)

+ Có dấu hiệu của sai số nguyên đa trị

+ Có sai số hệ thống do sử dụng máy thu một tần số trên khoảng cách dài,khi đó chịu ảnh hưởng của tầng ion

+ Chọn cài đặt lời giải fixed không đúng

- Tỷ số Ratio càng lớn thì lời giải càng tốt và ngược lại

- Dạng lời giải: Khi Ratio lớn đến giới hạn thì sẽ có lời giải fixed (lời giải

cố định), nếu Ratio nhỏ hơn giới hạn thì chỉ nhận được lời giải float (lời giải động),tốt nhất không chọn lời giải float

Trước khi bình sai lưới cần kiểm tra chất lượng lưới Lưới GPS được tạothành từ nhiều vectơ cạnh Nếu tất cả các cạnh đều đạt chỉ tiêu của chất lượng cạnhriêng rẽ thì thông thường toàn bộ lưới sẽ đạt yêu cầu Như đã nói ở phần trước,trong lưới GPS, các vectơ cạnh thường được đo khép kín (có thể là các vectơ cùng

ca đo, hoặc khác ca đo) Dựa vào đặc điểm kết cấu hình học này để kiểm tra chấtlượng đo của các vectơ cạnh trong mạng lưới nhờ tính toán các sai số khép hình.Tương tự như sai số khép hình trong mạng lưới tam giác đo góc, các sai số khéphình trong lưới GPS cũng mang tính chất của sai số thực của hàm các trị đo

Việc tính sai số khép hình trong lưới GPS được thực hiện trong các hìnhkhép kín theo công thức sau:

Nếu các cạnh khác ca đo thì sẽ tính được sai số khép khác ca đo Sai số khép cùng ca

đo thường nhỏ hơn sai số khép khác ca đo

Thông thường việc kiểm tra sai số khép hình trong lưới được thực hiện nhờchức năng sẵn có của phần mềm sử lý số liệu GNSS

Theo quy chuẩn kỹ thuật của nước ta, sai số khép tương đối cho lưới hạng II

và hạng III quốc gia phải thỏa mãn quy định sau:

Bảng 1.1 Sai số khép tương đối cho lưới hạng II và hạng IIITổng chiều dài vòng khép [D] Hạng II Hạng III

10km - 25km 1/300000 1/15000025km - 50km 1/500000 1/300000

1.1.2.6 Bình sai lưới GPS

* Khái niệm chung

Sau khi kiểm tra kết quả giải cạnh lưới GPS, nếu thấy chất lượng các cạnhđạt yêu cầu và sai số khép lưới nằm trong hạn sai cho phép, có thể tiến hành bìnhsai lưới GPS Tất cả các mạng lưới GPS có trị đo thừa đều phải được bình sai trong

hệ tọa độ 3D Về bản chất, lưới GPS là lưới không gian 3D cho nên lưới GPS cầnđược bình sai trong hệ toạ độ 3D Trong hệ tọa độ này, mỗi điểm mới lập cần phảixác định ba ẩn số là tọa độ không gian của điểm đó

Có thể bình sai lưới GPS trong hệ tọa độ vuông góc không gian địa tâm(X,Y,Z) hoặc trong hệ tọa độ trắc địa (B,L,H) Trong trường hợp bình sai lưới trong

hệ tọa độ trắc địa (B,L,H), các trị đo sẽ là các gia số tọa độ trắc địa ( ΔX i, j, ΔY i, j,

ΔZ

i , j) Nếu có từ hai điểm gốc trở lên sẽ là lưới phụ thuộc, nếu số liệu gốc ít hơn ba

sẽ là lưới tự do có số khuyết

Đối với các mạng lưới GPS cạnh ngắn, có thể kết hợp đo thêm các trị đokhoảng cách bằng máy đo dài điện tử hay bằng máy toàn đạc điện tử hoặc đo thêmcác góc ngang trên các cạnh thông hướng, trong trường hợp này cần bình sai kếthợp lưới GPS với các trị đo mặt đất truyền thống

Tương tự như các mạng lưới trắc địa khác, lưới GPS cũng được bình saitheo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất, tức là thỏa mãn điều kiện:

Với mỗi cạnh đo giữa 2 điểm i, j tương ứng với 3 trị đo là (ΔX i , j,ΔY i, j,ΔZ i , j

) và ma trận hiệp phương sai M XYZ sẽ lập được 3 phương trình số hiệu chỉnh nhưsau:

X j i i , j

Ma trận trọng số của hệ phương trình trên có dạng:

−1 1

Trong đó M là các ma trận hiệp phương sai nhận được khi giải cạnh GPS, là

ma trận có kích thước 3x3 (không phải là ma trận đường chéo)

Công việc bình sai lưới được thực hiện theo nguyên lý số bình phương nhỏnhất, tức làV T PV=min

Ở đây áp dụng phương pháp bình sai các đại lượng tương quan (phụ thuộc),

vì ma trận P không phải là ma trận đường chéo Công việc bình sai được thực hiệnqua các bước:

- Lập hệ phương trình chuẩn

- Giải hệ phương trình chuẩn

- Tín tọa độ (X,Y,Z) sau bình sai

- Tính gia số tọa độ (ΔX i, j,ΔY i, j,ΔZ i , j) sau bình sai

- Đánh giá độ chính xác

Bình sai trong hệ tọa độ địa phương, kết quả của bước này là tọa độ (x,y,z)trong hệ tọa độ địa phương mà ta lựa chọn Trong bước này phải chọn Elipxoid vàkhai báo phép chiếu tương ứng với hệ tọa độ đã chọn.

Bình sai kết hợp mô hình Geoid Kết quả của bước này là tọa độ phẳng (x,y)trong hệ tọa độ địa phương và độ cao h của các điểm

1.1.2.7 Tính chuyển kết quả đo GPS

Hệ thống tọa độ toàn cầu WGS-84 được sử dụng là hệ tọa độ quy chiếu củacông nghệ định vị GPS Vị trí điểm trong định vị tuyệt đối cũng như các vectơ cạnhđều được xác định trong hệ quy chiếu này

Người làm công đo đạc cần phải biết cách chuyển đổi các kết quả đo GPS về

hệ tọa độ thực dụng hoặc chuyển đổi từ hệ thực dụng về hệ tọa độ WGS-84

Ngoài ra, khi sử dụng kết quả đo GPS người làm công tác trắc địa cần phảibiết tính chuyển kết quả đo giữa các hệ tọa độ trong một hệ quy chiếu như tọa độ(X,Y,Z) và (B,L,H) hoặc chuyển về hệ tọa độ vuông góc phẳng theo phép một chiếunào đó

* Tính đổi tọa độ trong một hệ quy chiếu

Trong một hệ quy chiếu bao gồm hệ tọa độ vuông góc không gian địa tâm cótâm trùng với Elipxoid có kích thước xác định Trên Elipxoid này người ta xác lập

hệ tọa độ trắc địa (B,L,H) Bề mặt Elipxoid này lại được chia thành nhiều múi chiếu

và mỗi múi chiếu được chiếu lên mặt phẳng theo phép chiếu Gauss- Kruger hoặcUTM,…

* Hệ tọa độ vuông góc không gian và hệ tọa độ trắc địa

Các giá trị tọa độ vuông góc không gian thường ký hiệu là (X,Y,Z), trong đó

B là độ vĩ trắc địa, L là độ kinh trắc địa, H là độ cao trắc địa

Nếu cho trước tọa độ trắc địa (B,L,H) có thể tính được tọa độ (X,Y,Z) theo cáccông thức sau:

1.1.2.8 Tính đổi giữa tọa độ trắc địa và tọa độ vuông góc phẳng

* Hệ tọa độ vuông góc không gian và hệ tọa độ trắc địa

Bài toán tính đổi từ hệ tọa độ trắc địa (B,L) về hệ tọa độ vuông góc phẳng(x,y)

{4 Ψ3(1−6 t2)+ Ψ

2.(1+ 8 t2)−2 Ψ t2+t4}

(1.22)

+ N l7

5040cos7B (61−479 t2+179 t2−t6)]

trong đó hiệu độ kinhl =L−L

0, vớiL0là độ kinh của kinh tuyến trung ương:

t =tgB

N ( 1−e2sin2B)

Ψ =M =

0(1−

e2)

m

0là tỷ lệ biến dạng trên kinh tuyến trung ương Nếum0=1

ta có phép chiếuGauss- Kriuger, khi m0=0 , 9996

ta có phép chiếu UTM ở múi 60và khi m0=0 ,

9999

ta có phép chiếu UTM ở múi chiếu30

Tọa độ vuông góc phẳng được tính theo công thức (1.21) và (1.22) thườngđược cộng thêm vào hằng số quy ước để tránh giá trị tọa độ âm và trước tọa độ ycòn có số hiệu múi chiếu Nước ta ở miền bắc bán cầu cho nên chỉ cộng vào y = 500km

* Bài toán tính đổi tọa độ vuông góc phẳng sang tọa độ trắc địa B, L côngthức tính tọa độ trắc địa B có dạng:

Ψ0( 9−68 t0)+72Ψ0t0+ 24 t0}−sec B0(5040 m7N7)( 61+662 t0+1320 t0+720 t0 )

Giá trị B0được tính theo công thức (1.25) có đơn vị là radian Khi tính toán

phải áp việc tính lặp vì giá trịB0nằm ở cả hai vế, cũng có thể áp dụng công thức

tính chiều dài cung kinh tuyến để tìmB0theo phương pháp lặp, công thức có dạng:

* Tính chuyển tọa độ giữa các hệ quy chiếu

Để tính chuyển tọa độ giữa hai hệ quy chiếu cần phải biết 7 tham số chuyểnđổi giữa hai hệ tọa độ vuông góc không gian gồm:

2) trong hệ 2, thực hiện các bước như sau:

1 Tính chuyển từ tọa độ trắc địa (B1, L

1, H

1) trong hệ 1 thành tọa độvuông góc không gian địa tâm trong hệ 1 là( X

[ 1 e z −e y] [

X1]

3 Sau khi có tọa độ vuông góc không gian thuộc hệ quy chiếu 2 tính

chuyển sang hệ tọa độ trắc địa (B2, L

là dị thường độ cao tính đến mặt kvazigeoid

N là dị thường độ cao tính đến mặt Geoid

h γ

là độ cao chuẩnTrong một số trường hợp khi không biết 7 tham số chuyển đổi thì phải xácđịnh 7 tham số đó Để xác định 7 tham số phải có ít nhất 3 điểm có tọa độ vuônggóc không gian hoặc tọa độ trắc địa trong cả hai hệ quy chiếu

1.1.2.9 Xác định 7 tham số chuyển đổi tọa độ giữa hai hệ quy chiếu

Giả sử có n điểm (n ≥ 3) đồng thời có tọa độ vuông góc không gian địa tâm

cả hai hệ Giá trị tọa độ của điểm i trong hệ 1 là (Xi,Yi,Zi), trong hệ 2 là (Xi’,Y’

giản ta ký hiệu m = 1+d m,từ công thức (1.14) ta lập được hệ phương trình sau:

được giải theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất Sai số trung phương trọng sốđược tính theo công thức sau:

1.2.1 Giới thiệu tổng quan về phần mềm xử lý Trimble Business Center 2.0

Trimble Business Center 2.0 (TBC) là phần mềm xử lý số liệu đo đạc mạnhnhất của hãng Trimble Phần mềm này có những công cụ cho phép xử lý, phân tích

và lập báo cáo từ một khối lượng số liệu rất lớn