nghiên cứu ảnh hưởng của khí tượng đến kết quả đo chiều dài bằng máy toàn đạc điện tử

nghiên cứu ảnh hưởng của khí tượng đến kết quả đo chiều dài bằng máy toàn đạc điện tử

Lời nói đầu

Đất nớc ta đang từng ngày, từng giờ đều có sự thay đổi và phát triển mới

v-ợt bậc Đời sống kinh tế có nhiều sự cải thiện Có đợc thành quả trên chính làkết quả thực hiện đờng lối và chủ trơng của Đảng và nhà nớc ta: Công nghiệphoá - hiện đại hoá đất nớc

Trên khắp các vùng miền của tổ quốc đang dần thay da đổi thịt, đang từngngày mọc lên các công trình: Các khu công nghiệp, khu đô thị mới, các côngtrình giao thông, thuỷ lợi …

Những công trình ấy đòi hỏi độ chính xác rất cao trong thiết kế và thi công.Nhiệm vụ bảo đảm độ chính xác đó thuộc về các ngành: xây dựng, giaothông…

Và không thể không kể đến lĩnh vực Trắc địa phục vụ cho xây dựng côngtrình Đây là lĩnh vực hết sức quan trọng góp phần nâng cao độ chính xác củacông trình

Để nâng cao độ chính xác của công tác Trắc địa thì cần thiết phải có cácthiết bị máy móc đo đạc có độ chính xác cao, đo đạc tiện lợi và thích hợp với

điều kiện ở Việt Nam Máy toàn đạc điện tử ra đời là một bớc đột phá, mộtcuộc cách mạng về độ chính xác và sự tiện lợi, hiệu quả trong đo đạc

Trắc địa là một nghành khoa học có những đặc thù rất riêng so với cácngành khoa học khác Chịu ảnh hởng trực tiếp của điều kiện môi trờng tác

động đến Vì vậy các máy móc và các thiết bị phục vụ cho chuyên môn trớckhi đợc đem ra sử dụng cần phải kiểm nghiệm độ chính xác Hiện nay hầu hếtcác cơ quan Trắc địa ở nớc ta đều đa máy toàn đạc điện tử vào sử dụng Ngoàichức năng đo góc và đo cạnh nh các máy kinh vĩ thông thờng, máy toàn đạc

điện tử còn đợc cầi đặt một số phần mềm tiện ích để giúp cho máy có khảnăng đo các chơng trình tự động nh: Đo khoảng cách gián tiếp, đo chênh cao,

đo giao hội thuận nghịch, đo tọa độ…

Nhằm nâng cao độ chính xác đo đạc, đồng thời tăng năng suất lao động thìcần thiết phải kiểm nghiệm độ chính xác của máy móc và thiết bị chuyên môntrứơc khi đem ra sử dụng Đối với máy toàn đạc điện tử, không chỉ xem xét

đến độ chính xác cấu tạo của máy, mà phải xem xét đến cả ảnh hởng của cácyếu tố khí tợng đến độ chính xác đo đạc của máy

Nhận thấy tầm quan trọng của vấn đề, với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của

thầy giáo TS Dơng Vân Phong, em đã chọn đề tài : ″Nghiên cứu ảnh hởng

của khí tợng đến kết quả đo chiều dài bằng máy toàn đạc điện tử″ Làm

đề tài tốt nghiệp

Mục đích của đề tài là nghiên cứu ảnh hởng của khí tợng đến kết quả đo dàibằng máy toàn đạc điện tử để từ đó có những phơng pháp đo đạc hợp lý, phùhợp với mọi điều kiện, hoàn cảnh.

Nội dung của đề tài gồm 3 chơng:

Chơng 1: Đặc điểm của khí tợng Việt Nam và ảnh hởng của nó tới kết quả

đo dài bằng thiết bị điện tử

Chơng 2: Giới thiệu một số nét về máy toàn đạc điện tử

Chơng 1

đặc điểm của khí hậu việt nam và ảnh hởng

của nó tới kết quả đo dài bằng thiết bị điện tử

1.1 Đặc điểm của khí tợng Việt Nam

Nớc ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, mặt khác do đặc điểm tựnhiên và địa hình kéo dài nên khí hậu nớc ta rất đa dạng và thất thờng

1.1.1 Tính chất nhiệt đới gió mùa ẩm

Khí hậu nớc ta chia thành hai mùa rõ rệt, phù hợp với hai mùa gió: mùa

đông lạnh khô với gió mùa đông bắc và mùa hạ nóng ẩm với gió mùa Tây nam

Gió mùa đã mang đến cho nớc ta một lợng ma lớn “ Từ 1500 đến2000mm/năm” và độ ẩm không khí rất cao “Trên 80%”

Nhiệt độ trung bình hàng năm của không khí đều vợt 21 C trên cả n°C trên cả n ớc

và tăng dần từ Bắc vào Nam

Tính chất đa dạng và thất thờng

Khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm của nớc ta không thuần nhất trên toànquốc, phân hoá mạnh mẽ theo không gian và thời gian hình thành nên cácmiền và vùng khí hậu khác nhau rõ rệt

-Miền khí hậu từ phía Bắc Hoàng Liên Sơn “Vĩ tuyến 18 B trở ra có°C trên cả nmùa đông lạnh, tơng đối ít ma và nửa cuối mùa đông rất ẩm ớt Mùa hè nóng

và nhiều ma

-Miền khí hậu đông Trờng Sơn bao gồm phần lãnh thổ Trung Bộ phía

Đông dãy Trờng Sơn, từ Hoàng Liên Sơn tới mũi Dinh “ Vĩ tuyến 11 B” có°C trên cả nmùa ma lệch hẳn về thu đông

-Miền khí hậu phía Nam bao gồm Nam Bộ và Tây Nguyên có khí hậuxích đạo, nhiệt độ quanh năm cao, với một mùa khô và một mùa ma tơng phảnsâu sắc

-Miền khí hậu Biển Đông Việt Nam mang tính chất gió mùa nhiệt đớihải dơng

Sự đa dạng của địa hình nớc ta, nhất là độ cao và hớng của các dãy núilớn đã góp phần quan trọng hình thành nhiều vùng khí hậu, nhiều kiểu khí hậukhác nhau Thời tiết miền núi cao thờng khắc nghiệt và biến đổi nhanh chóng,

ta nh có thể thấy cả bốn mùa trong một ngày

Ngoài tính đa dạng, khí hậu Việt Nam còn thất thờng và biến độngmạnh mẽ: có năm rét sớm, năm rét muộn, năm ma lớn, năm khô hạn

1.2 Các yếu tố đặc trng của khí hậu nớc ta.

1.2.1 Gió mùa đông bắc

Đặc trng chủ yếu của mùa này là sự hoạt động mạnh của gió đông bắc

và xen kẽ là những đợt gió Đông nam Trong mùa này thời tiết, khí hậu trêncác miền của nớc ta khác nhau rõ rệt

Miền Bắc chịu ảnh hởng trực tiếp của gió mùa Đông bắc từ vùng áp caocủa lục địa phơng Bắc tràn xuống thành từng đợt mang lại một mùa đông khôngthuần nhất Đầu mùa đông là thời tiết thu se lạnh, khô hanh Còn cuối mùa đông

là tiết xuân ma phùn ẩm ớt Nhiệt độ trung bình tháng nhiều nơi xuống dới 15 C.°C trên cả nMiền núi cao có thể xuất hiện sơng muối, sơng giá và ma tuyết Còn ở TâyNguyên và Nam Bộ thời tiết nóng khô, ổn định suốt mùa Riêng ở Duyên hảiTrung Bộ có ma rất lớn ở những tháng cuối năm

1.2.2 Mùa gió tây nam

Đây là mùa thịnh hành của hớng gió Tây Nam Ngoài ra tín phong nửacầu Bắc vẫn hoạt động xen kẽ và thổi theo hớng Đông nam Trong mùa nàynhiệt độ cao đều trên cả nớc và đạt trên 25 C ở các vùng thấp L°C trên cả n ợng ma -trongmùa cũng rất lớn chiếm trên 80% lợng ma cả năm, riêng vùng Duyên hảiTrung Bộ mùa này ít ma

Thời tiết phổ biến trong mùa này là trời nhiều mây, có ma rào và mùa

đông Những dạng thời tiết đặc biệt là gió tây, ma ngâu và bão Gió Tây khônóng gây hạn hán cho miền Trung và Tây bắc Ma ngâu kéo dài từng đợt vàingày vào giữa tháng 8 có thể gây úng ngập cho vùng đồng bằng Bắc bộ Bãogây ma to, gió lớn và gió giật rất mạnh

1.2.3 Ma:

Liên quan với nhịp điệu hoạt động của gió mùa, sự phân hoá ma theo mùa có những nét đặc sắc riêng ở từng địa phơng

ma tập trung, và một khô hanh ít ma Tuy nhiên, không nhất thiết mùa ma phảI trùng với gió mùa mùa hạ, mang hteo những khối không khí ẩm có

nguồn gốc biển; và ngợc lại, gió mùa mùa đông với bản chất là không khí lục

địa cực đới hay nhiệt đới ít ẩm, cũng vẫn có nhiều khả năng gây ma lớn Sự phân hoá ma theo mùa, ngoài những nguyên nhân động lực, còn có những nguyên nhân địa lý và phụ thuộc vào mối tơng quan giữa các hệ thống gió Kết quả là đã tạo thành trên lãnh thổ nớc ta một số ngoại lệ với chế độ ma gió mùa nói chung

1.2.4 Khô hanh:

Đối lập với mùa ma là một thời kỳ rất ít ma, thời tiết trong sáng ổn định Một mùa khô đúng nghĩa ở nớc ta thực ra chỉ thấy ở Nam Bộ và cao nguyên Trung Bộ Mùa khô kéo dài 5 tháng từ tháng XII đến tháng IV

Mùa khô dài nhất ở phần cực nam Trung Bộ (từ Nha Trang đến Phan Rang)

có tới 9 tháng Từ tháng XII đến tháng VIII lợng ma không vợt quá 50mm

ở suốt phần còn lại của niềm Trung, mùa khô thể hiện không rõ nét Trong thực tế, chỉ phân biệt đợc một mùa ít ma, vào các tháng I - IV, cuối mùa đông.Nhng ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc tại đây vẫn còn rõ rệt trong chế độ ẩm,nếu gọi là mùa khô thì không còn đúng nghĩa nữa Tuy nhiên, nhữngtháng đầumùa hạ, thời kỳ thịnh hành của gió Tây, mang lại nhiều nắng nóng khác th-ờng, có thể xem là một ″mùa khô ngắn″ đặc sắc: trong khi lợng ma trong tháng vẫn thờng vợt quá 100mm, nhng độ bốc hơi lạ tăng cao

Mùa khô ở Bắc Bộ (trừ khu vực Tây bắc) còn gọi là mùa hanh kéo dài trong khoảng tháng XI - XII, có thời tiết giống nh mùa khô ở Nam Bộ, nhng độ ẩm thấp hơn Những ngày khô hanh điển hình, độ ẩm tơng đối xuống dới 60%, thậm chí 30 - 40% khiến cho độ bốc hơi tăng rất mạnh

Riêng ở Tây Bắc, có mùa khô kéo dài, xấp xỉ ở Nam Bộ Điều káhc biệt là nền nhiệt độ tại đây thấp hơn và biên độ ngày của nhiệt độ cao hơn

1.2.5 Nắng :

không theo một quy luật chung nào rõ rệt

Vùng cực nam Trung Bộ, có tới 2300 - 2400 giờ nắng, tập trung vào các tháng từ XII - VIII Chỉ riêng các tháng IX - XI, ứng với mùa ma, tơng đối ít nắng

Nắng ở Nam Bộ tơng đối ngắn hơn, trùng với phần lớn gió mùa mùa đông Những tháng nhiều nắng nhất từ tháng XII - IV, tập trung khoảng 180 - 220 giờ mỗi tháng Tháng ít nắng nhất là tháng VII và IX, chỉ trên dới 120 giờ Tổng cộng hàng năm khoảng 2000 giờ nắng

Khu vực Trung Trung Bộ, do sự kéo dài của mùa ma, thời kỳ nắng rút xuốngkhoảng 4 - 5 tháng, từ tháng III - IV đến hết tháng VII Có những nơi, số giờ nắng tổng cộng của cả năm chỉ dới 1500 giờ

ở Bắc Bộ (trừ khu vực Tây Bắc) mùa nắng trùng với mùa hạ, thời kỳ nắng tập trung từ các tháng V - X, trung bình từ 160 - 180 giờ mỗi tháng Độ nắng giảm thấp nhất vào thời kỳ ma phùn cuối mùa đông, chỉ còn 50 - 60 giò mỗi tháng Tổng số giờ nắng hàng năm khoảng 1600 -1700 giờ tức là chỉ bằng 2/3

ở Nam Bộ

Tây Bắc mùa đông vẫn là thời kỳ khá nhiều nắng, tới 120 - 130 giờ mỗi tháng Tổng số giờ nắng hàng năm đạt 1800 - 2000 giờ, cao nhất ở Bắc Bộ.

ở khu vực Trung Bộ mùa đông lại trùng với mùa ma lớn

Về mùa hạ, những tính chất độc đáo cũng thể hiện rõ nét Khu vực nớc ta cũng là nơi tiếp thu đợc lợng ma vào loại lớn ít thấy Chỉ thua kém một số nơI thuộc ấn Độ

1.2.7 Nhiều loại khí hậu trên một vùng:

Sự đa dạng về loại hình thời tiết là một đặc trng đáng chú ý Do tính chất phức tạp của các mối tơng quan giữa hình thể chung và điều kiện địa lý từng nơi, sự thể hiện những hệ quả khí hậu của cùng một hệ thống có thể rất khác nhau, có thể đối lập nhau.Trong cùng một loại hình khống chế, có thể gặp nhiều kiểu thời tiết địa phơng cùng mang những nết chung về cơ bản, nhng lại không đồng nhất về ý nghĩa ứng dụng Vì thế tại một vùng có thể chịu nhiều tác dụng của nhiều kiểu thời tiết đan xen và tác dụng lẫn nhau

1.2.8 Nhiều miền khí hậu cùng một lúc:

Đặc trng hết sức quan trọng là lãnh thổ nớc ta không hoàn toàn nằm trong phạm vi ảnh hởng của một hệ thống khí hậu nào Do tác động của chế độ hànhtinh, mặt trời, địa hình và biển đã tạo ra nhiều kiểu khí hậu tác động lên thời tiết nớc ta.Nớc ta có vị trí, có tính chất chuyển tiếp về mặt địa lý khiến cho thời tiết luân chịu nhiều tác động của các miền khí hậu khác nhau Khí hậu n-

ớc ta luân là sự đan xen,tác động lên nhau giữa các miền khí hậu và không chịu ảnh hởng hoàn toàn của một miền khí hậu

1.3 ảnh hởng của khí tợng việt nam đến kết quả

đo dài

1.3.1 ảnh hởng của khí tợng đến kết quả đo dài

Nh chúng ta đã biết trắc địa nói chung là khoa học nghiên cứu hìnhdạng, kích thớc bề mặt trái đất bằng những phơng pháp đo đạc chính xác Dovậy công tác trắc địa nói chung chịu ảnh hởng trực tiếp của điều kiện khí tợng

Điều kiện khí tợng có thể tác động tiêu cực đến các máy móc thiết bị đo

đạc, gây ảnh hởng đến thời gian và thời điểm đo đạc gây ra các sai số trong đo

đạc

Khí tợng có ảnh hởng rất lớn tới công tác trắc địa Trong các điều kiện

tạo nên các sai số rất lớn trong quá trình đo đạc

1.3.2 Mục đích yêu cầu và nhiệm vụ của công tác nghiên cứu ảnh hởng của khí tợng đến kết quả đo chiều dài bằng máy toàn đạc địên tử.

Trong trắc địa hiện nay có nhiều phơng pháp và thiết bị đo đạc khácnhau Một trong những phơng pháp đo đạc hiện nay là sử dụng máy toàn đạc

điện tử

Mục đích của công tác nghiên cứu ảnh hởng của khí tợng đến kết quả

đo chiều dài bằng máy toàn đạc điện tử để tìm ra quy luật ảnh hởng của khí ợng đến độ chính xác của máy toàn đạc điện tử, từ đó tìm ra thời điêm đo hợp

t-lý nhất có các biện pháp khắc phục ảnh hởng đó bằng cách lựa chọn các

ph-ơng pháp và thiết bị đo đạc thích hợp, lựa chọn thời điểm và thời gian đo đạccho từng vùng, từng nơi khác nhau

Để tiến hành khảo sát, chúng tôi tiến hành đo các khoảng cách khácnhau và ở các khí tợng khác nhau để từ đó tìm ra đợc số hiệu chỉnh do khí t-ợng DKT  NTC NTT 10 6 D





D D

DTT    (1.3.1)Trong đó:

T

e B T

P A

D là khoảng cách sau khi hiệu chỉnh

DTT là khoảng cách sau khi hiệu chỉnh

P là áp suất

T là nhiệt độ

e là độ ẩm

Ntc là chỉ số chiết suất ở điều kiện tiêu chuẩn.

1.3.3 Khảo sát ảnh hởng của khí tợng đến kết quả đo dài bằng máy

đo dài điện tử

Từ công thức xác định khoảng cách bằng sóng điện từ

D = v.t (1.3.2)

Trong thực tế, để xác định khoảng thời gian t, ngời ta ghi nhận thời

điểm phát tín hiệu (t1) và thời điểm thu tín hiệu (t2) bằng một bộ thu phát đặttại đầu khoảng cách D Lúc này

2 2

D

m m

Vì tốc độ truyền sóng điện từ rất lớn (v 3 10 8m s) nên để nhận đợckhoảng cách D với độ chính xác theo yêu cầu trắc địa mD thì trị số t là cực nhỏ

phải tính đến ảnh hởng của các yếu tố khí tợng đến thời gian và tốc độ truyềnsóng

Từ công thức xác định chỉ số chiết suất của môi trờng

-NTC là chỉ số chiết suất ở điều kiện tiêu chuẩn

-NTT là chỉ số chiết suất ở điềukiện thực tế

-n là chiết suất môi trờng

-D là khoảng cách

Thay vào công thức:

mn = mN.10-6

n = 1+ N.10-6

vào công thức (3.2.6) ta đợc

N n

P A

N   (1.3.9)Với A = 103.49 ; B = 15.02

Ta có N =

T

e T

P

02 15

49

103  (1.3.10)Trong đó - P là áp suất môi trờng

- e là độ ẩm môi trờng

- T là nhiệt độ môi trờng ( độ k )Trong điều kiện khí hậu bình thờng ở Viêt Nam các yếu tố khí tợng đợcxác định:

Khi nghiên cứu ảnh hởng của khí tợng đến độ chính xác đo khoảngcách, xét đến các yếu tố nào thì các yếu tố còn lại đợc coi là không đổi Chúngtôi tiến hành khảo sát sự biến đổi của nhiệt độ t, áp suất P và độ ẩm e đến độchính xác đo khoảng cách theo ba sự biến đổi:

+ Biến đổi của từng tham số nhiệt độ T, áp suất P, độ ẩm e đến độ chínhxác đo khoảng cách

+ Biến đổi của nhiệt độ t, áp suất P, độ ẩm e theo thời gian

+ Biến đổi của nhiệt độ T, áp suất P, độ ẩm e theo khoảng cách

Tiến hành khảo sát ảnh hởng của các yếu tố khí tợng đến độ chính xác

đo khoảng cách ta có:

Tõ c«ng thøc: N =

T

e T

P

02 15

49

2

T

e T

N T

02 15 49 103

D

D T

.

N =

T

e T

P

02 15

49

NP T .mP

49 103





Ta cã

T P

2 2



VËy mDP N T mP

D

49 103

10 6



Bảng kết quả khảo sát ảnh hởng của áp suất đến đo khoảng cách

Từ công thức N =

T

e T

P

02 15

49

mNe T .me

02 15





Ta có

T e

Qua kết quả khảo sát chúng tôi nhận xét:

+ ảnh hởng của nhiệt độ đến độ chính xác kết quả đo dài là là đáng kể

và lớn nhất

+ ảnh hởng của độ ẩm đến kết quả đo dài là nhỏ nhất

Nhiệm vụ của từng khối máy toàn đạc điện tử:

2.1.1 Máy đo dài ánh sáng(electronic distance meter).

Máy đo dài ánh sáng làm nhiệm vụ đo khoảng cách từ máy tới gơngphản xạ Các máy toàn đạc điện tử hiện nay thờng đợc trang bị một máy EDM

có tâm hoạt động trung bình từ 2 đến 4km Độ chính xác đo khoảng cách tuỳthuộc và từng loại máy, nhng các máy thông dụng hiện nay thờng cho phép đo

Máy đo xa điên

quang (EDM)

Máy kinh vĩ số(DT)

Các ch ơng trình và phần mền tiện ích

khoảng cách với độ chính xác ±( 3mm+3.10( 3mm+3.10-6.D) Toàn bộ quá trình đokhoảng cách đợc thực hiện tự động Kết quả đo đợc thể hiện trên màn hìnhtinh thể lỏng LCD.

2.1.2 Máy kinh vĩ số ( digital theodolite).

Máy kinh vĩ số có cấu tạo tơng tự nh máy kinh điển, chỉ khác một điều

là khi đo góc không phải thực hiện trên các thao tác thông thờng nh chập vạchhoặc đọc số trên thang số mà số đọc sẽ tự động hiện lên trên màn hình tinh thểlỏng của máy

Để thực hiện việc tự động quá trình đo góc ngời ta có thể sử dụng haiphơng án:

Phơng án mã hoá bàn độ

Phơng án xung

Các máy kinh vĩ sử dụng phơng án mã hoá bàn độ đợc gọi là các máykinh vĩ mà hoá ( code theodolite ), còn các máy đã sử dụng phơng án xung đ-

ợc gọi là các máy loại xung

Trong các máy kinh vĩ mã hoá, bàn độ đứng và bàn độ ngang không

đ-ợc chia vạch nh các máy thông thờng Phần ngoài của bàn độ( nơi ngời ta khắcvạch đối với các máy kinh vĩ thông thờng ) đợc chia thành vòng tròn đồng tâm( thờng là 5 vòng ) trên đó ngời ta vẽ các hình vuông trong suốt và khôngtrong suốt theo một mã nhất định Hình vuông trong suốt khi chiếu ánh sáng

đi qua sẽ không cho chúng ta tín hiệu tơng đơng với số 1, còn hình vuôngkhông trong suốt thì không cho ánh sáng đi qua tơng đơng với số không Nhvậy mỗi ô vuông là một đơn vị thông tin (1 bit), trong các máy kinh vĩ mã hoángời ta thớng sử dụng mã truy hồi tuần hoàn

Đối với một bàn độ nh thế thì mỗi vị trí bàn độ sẽ tơng đơng với một mã

số nhất định và để đọc số trong trờng hợp này ngời ta thay du xích thông ờng bằng một cửa sổ có bề rộng là 8bit Hình ảnh và bàn độ sẽ đ ợc dẫn tới bộgiải mã và số đọc sẽ đợc hiện lên trên màn hình của máy

th-Ưu điểm của phơng pháp mã hoá bàn độ là có thể dễ dàng nâng cao độphân giải của bàn độ để nâng cao độ chính xác của số đọc Việc này có thểthực hiện đợc bằng cách tăng số vòng đo ( stact ) trên bàn độ Ví dụ nếu dùng

4 stack thì với một mã hoá có chiều dài 8bit độ phân giải màn hình sẽ là 10’( tức là số đọc nhỏ nhất của máy cho phép đọc đợc là 10’) Nếu tăng số stack

từ 4 lên 5 thì độ phân giải của bàn độ đạt đợc đến cấp giây ( số đọc nhỏ nhất

đến 1’’ )

Nhợc điểm của phơng pháp mã hoá bàn độ là bàn độ phải đợc gia công

với độ chính xác rất cao nên khó chế tạo, vì vậy phơng pháp này hiện nay ít sửdụng.

Trong phơng pháp xung thì vùng khắc vạch của bàn độ đợc chia thànhcác vạch trong suốt và không trong suốt xen kẽ nhau, để khi chiếu một tiasáng qua vùng này chúng ta sẽ nhận đợc các xung sáng Các xung sáng nàykhi đi qua một photodiode sẽ đợc biến thành các xung điện

Nếu đánh dấu một trong các xung của bàn độ ngang nh một xung khởi

đầu, điều đó có nghĩa là nếu dùng một máy đến xung để đếm xung từ vạchkhởi đầu và vì trí tạm thời của bàn độ

Bàn độ của máy kinh vĩ loại xung đơn giản và dễ chế tạo hơn nhiều so vớibàn độ mã hoá Vì vậy phơng án xung hiện nay đợc sử dụng rất rộng rãi

2.1.3 Các chơng trình tiện ích và phần mền xử lý.

Trong khối này ngời ta cài đặt các chơng trình tiện ích để xử lý các bàitoán trắc địa đơn giản nh: cải chính khoảng cách nghiêng về khoảng cáchngang, tính lợng hiệu chỉnh khoảng cách do các yếu tố khí tợng, hiệu chỉnh dochiết quang và độ cong của quả đất, tính chênh cao giữa hai điểm theo côngthức của thuỷ chuẩn lợng giác, chơng trình tính toạ độ của các điểm theochiều dài cạnh và phơng vị, chơng trình tính tiện ích của một vùng khép kín,

máy vi tính, nh trút số liệu từ bộ nhớ của máy vào máy tính để tiếp tục quátrình vẽ bản đồ hoặc phần file số liệu nào đó từ máy tính vào bộ nhớ của máyngời ta có cài đặt cho máy những phần mềm thông dụng nh MSDOS Để tăngcờng dung lợng của bộ nhớ một số máy Totalstation đợc trang bị thêm fieldbook ( sổ đo điện tử)

Nh vậy kết hợp ba khối trên lại với nhau chúng ta đợc một máy đa chứcnăng rất linh hoạt có thể đo đạc các đại lợng cần thiết và giải đợc hầu hết cácbài toán trắc địa thông dụng

Hiện nay nhiều nớc trên thế giới có thể chế tạo đợc máy toàn đạc điện

tử Tuy nhiên hai cờng quốc lớn nhất trong lĩnh vực này là Nhật Bản và Thuỵ

Sĩ Đa số các máy đang đợc sử dụng ở nớc ta hiện nay là của các hãng Sokkia,Topcon, Nikon của Nhật Bản hoặc Leica của Thuỵ Sĩ

2.2 Nguyên lý đo góc của máy toàn đạc điện tử.

Nh chúng ta đã biết, máy kinh vĩ số (DT) trong máy toàn đạc điện tử cócấu tạo giống nh một máy kinh vĩ thông thờng Do đó nhìn chung nguyên lý

đo góc của máy toàn đạc điện tử cũng giống nh khi đo góc bằng các máy kinh

vĩ thông thờng với các chế độ:

- Đặt hớng khởi đầu bằng 0 0’0’’ hoặc giá trị bất kỳ nào.°C trên cả n

Ta cũng tiến hành đảo kính và đo ở bàn độ phải tơng tự nh máy kinh vĩthông thờng, chỉ khác là không phải chập vạch hoặc đọc số trên thang đọc số

mà số đọc tự động hiện trên màn hình tinh thể lỏng LCD của máy

2.3 Nguyên lý đo khoảng cách của máy toàn đạc điện tử.

Nguyên lý chung xác định khoảng cách bằng sóng điện từ là bài toánchuyển động đều, nghĩa là mối tơng quan giữa khoảng cách D với tốc độ v vàthời gian t

Máy toàn mạch địên tử chỉ sử dụng sóng điện từ vì tốc độ lantruyền của sóng bị ảnh h ởng rất nhiều bởi môi tr ờng

Nh vậy độ chính xác của D phụ thuộc vào v và t Theo lýthuyết sai số ta có sai số trung ph ơng đo khoảng cách:

t là cực nhỏ và phải xác định mt rất cao do đó cần có những ph ơngpháp đo đặc biệt.

Bản chất vật lý của ph ơng pháp đo khoảng cách là so sánh đểxác định độ chênh lệch của một tham số của tín hiệu ở hai thời

điểm trớc (phát) và sau (thu) khi truyền nó

Thông thờng nguyên lý chế tạo máy đo xa điện tử là một tínhiệu phát đi đợc chia ra làm hai phần: Thành phần thứ nhất “Đặctrng cho thời điểm phát” Đ ợc truyền trực tiếp trong máy, qua các

bộ phận đến điểm đo

Thời gian có tổng chiều dài D gọi là tín hiệu gốc hay tín hiệuchủ; còn thành phần thứ hai 2D gọi là tín hiệu đo hay tín hiệuphản hồi Nh vậy hai thành phần này đ ợc tạo ra từ một tín hiệu chỉkhác là chúng truyền qua hai quãng đ ờng khác nhau D0 và 2D,nghĩa là độ chênh lệch cần đo là một hàm số của hiệu (2D-D0)trong đó chứa khoảng cách D cần tìm:

Có ba phơng pháp điện tử đo khoảng cách chủ yếu:

Phơng pháp pha còn gặp d ới hai dạng: dạng sử dụng các tínhiệu điều biến và dạng sử dụng các tín hiệu trực tiếp không điềubiến (dao động mang) gọi là ph ơng pháp giao thoa Ngoài ra trongthực tế còn gặp phơng pháp phối hợp gọi là ph ơng pháp xung pha,phơng pháp xung đ ợc sử dụng cho chế độ đo thô (đo xa với độchính xác thấp) còn ph ơng pháp pha dùng để đo chính xác

Phơng pháp tần số đ ợc ứng dụng trong các máy đo cao Radio(trắc địa ảnh) và trong hệ thống trắc địa Radio

Phơng pháp xung trớc đây chủ yếu đ ợc ứng dụng trong cácmáy để đo khoảng cách lớn với độ chính xác thấp Những năm gần

đây, kỹ thuật điện tử laser đã tạo đ ợc các xung ánh sáng có độhổng (lấp đầy) hẹp (=0.1ns) cho phép nâng cao độ chính xác đokhoảng cách vì đã xuất hiện một vài máy đo xa loại xung, ph ơngpháp giao thoa độ chính xác cao hơn tất cả các ph ơng pháp khácnhng chỉ đo đợc khoảng cách ngắn nên chỉ mới ứng dụng trongtrắc địa chuyên ngành (lắp ráp, đo biến dạng công trình)

Hiện nay ở Việt Nam, trong công tác trắc địa, để đo khoảng

cách đã và đang chủ yếu các máy đo xa loại pha và xung.

2.3.1 Nguyên lý của ph ơng pháp xung đo khoảng cách

Sóng điện từ (sóng mang) từ nguồn bức xạ (1) đI vào bộ điềubiến (2), tại đây d ới tác dụng của các xung làm điều biến đ ợcchuyển thành các xung điều biến hoặc điều tần

Các dạng xung điều biến đ ợc lấy từ bộ tạo xung (3), chúng làkết quả của quá trình chuyển hoá từ các dao động hình sin có tần

số ổn định cao tạo ra trong bộ phát sóng cao tần thạch anh (4) nêntần số lặp F của xung cũng rất ổn định Nh vậy tín hiệu đo từ bộphận (5) truyền đến bộ phận phản xạ (6) rồi quay trở về máy vẫn

là dới vẫn là xung điện từ điều biến và tại bộ phận thu (7) nó đ ợcchuyển hoá thành các xung t ơng ứng Các xung điều biến từ bộ tạoxung (3) cũng nh các xung nhận đ ợc từ bộ phận thu (7) đều đ ợc đavào bộ phận đo thời gian (8) Bộ đo thời gian có thể là ống tia điện

tử ( Hình 2.3.3a) hoặc máy đếm điện tử (Hình 2.3.3b)

Hình 2.3.3a

Hình 2.3.3b

Trong các máy đo xa điện tử dùng laser thì thời điểm bức xạcủa các xung đ ợc thực hiện bằng độ chuẩn thời gian là đồng hồthạch anh hoặc đồng hồ nguyên tử (1) Một phần xung laser này đ -

ợc tách ra làm “xung xuất phát” bằng cách dẫn nó qua quang tuyến(3) trong máy đến bộ phận thu nhận ánh sáng (4) và tại đây đ ợcchuyển thành xung điện tử đi vào bộ đếm thời gian (5) Phần kiacủa xung lazer (2) đ ợc chuyển đến bộ phản xạ (6) rồi trở về bộphận thu ánh sáng (4) và cũng biến thành xung điện gọi là “xungtới đích” hoặc “xung dừng”và cũng vào bộ đếm thời gian (5)

Nội dung của ph ơng pháp xung là xác định trực tiếp khoảngthời gian truyền xung điện từ trên hai lần khoảng cách (t2 D), chính

là khoảng thời gian giữa “xung xuất phát” và “xung tới đích” trongcông thức:

2

2

D t

Để khoảng cách D nhận đ ợc là đơn vị thì cần phải chọn chu

kỳ tx của xung lớn hơn khoảng thời gian t2 D vì để cho xung phảnhồi (xung phát thứ nhất) trở về máy sớm hơn xung phát tiếp đi

(xung phát thứ hai) tránh sự trùng nhau khi chúng gặp nhau.Khoảng cách D càng ngắn thì tần số theo dõi xung càng cao.

Độ chính xác yêu cầu cần xác định khoảng thời gian t2 D đợcsuy ra từ công thức (2.3.5) là:

2.3.2 Nguyên lý đo khảng cách của máy đo xa điện tử loại pha.

Cho đến nay trong công tác trắc địa trên mặt đất, ph ơng pháp

đo pha đo khảng cách đ ợc áp dụng phổ biến nhất Vì pha hàmtuyến tính của thời gian

1 t 0

     (2.3.9)Sau khi truyền đến bộ phản xạ, sóng đ ợc đa trở lại bộ thunhận tín hiệu với pha lúc này là:

2 (t t2D) 0

      (2.3.10)Trong đó t2 D là thời gian truyền sóng điện từ qua hai lầnkhoảng cách 2D Bộ đo pha sẽ đo hiệu pha giữa hai thời điểm phát

2

d

v

D N sf

2.4 Các nguồn sai số trong máy toàn đạc điện tử

Máy toàn đạc điện tử là một máy đa chức năng, là sự kết hợpgiữa máy đo xa điện tử và máy kinh vĩ số Ngoài các chức năng đogóc, đo cạnh giống nh máy kinh vĩ thông th ờng máy toàn đạc điện

tử còn có các chức năng riêng mà máy kinh vĩ thông th ờng không

có nh: Xác định toạ độ không gian ba chiều, số đọc tự động hiện

Nh vậy, những nguồn sai số chủ yếu của máy toàn đạc điện

tử thực chất là do máy đo xa điện tử (sai số bộ phận đo dài) và sai

số do máy kinh vĩ điện tử (sai số do bộ phận đo góc gây nên)

2.4.1 Các nguồn sai số của bộ phận đo dài

Nh đã trình bày ở trên, bộ phận đo dài điện tử trong máy toàn

đạc điện tử hoạt động theo ph ơng pháp pha để đo khoảng cách Dtheo công thức:

m: phụ thuộc vào các yếu tố: ph ơng pháp đo pha, điều kiện ngoại

cảnh…; mmang tính chất ngẫu nhiên và với kỹ thuật hiện nay m

đạt khoảng 0.1 1  0; trong nhiều tr ờng hợp m còn gọi là sai số chukỳ

mf : bao gồm chên lệch giữa trị số định danh (ghi trong lý lịchmáy) với trị số thực và độ chính xác của máy đo tần số (khi lấychuẩn tần số đo) … mf mang tính ngẫu nhiên và với kỹ thuật hiện

mv : bao gồm sai số xác định tốc độ truyền sóng điện từ trong chânkhông (C=3.108m/s) và sai số xác định hệ số chiết suất không khí

đối với sóng điện từ mN nghĩa là sai số xác định các yếu tố khí t

mf, mv luôn biến động) nên thực tế ng ời ta thờng dùng công thứcthực nghiệm:

Để kiểm định độ chính xác khi đo khoảng cách, yêu cầu bộphát sóng của máy phát phải phát ra các tần số có ổn định cao,song thực tế do kết cấu của máy phát tần số đo khi lắp ráp có sai

số, điều kiện đo khác với điều kiện kiểm định, tần số đo sẽ biến

đổi trong qúa trình sử dụng gây nên sai số trong quá trình đokhoảng cách

b sai số của bộ đo hiệu pha (m):

Có nhiều phơng án đo hiệu pha và mục đích cuối cùng là xác

Do cấu tạo của máy và điều kiện làm việc còn hạn chế nênkết quả đo hiệu pha ch a đợc độ chính xác tuyệt đối Nó gây ra sai

số ảnh hởng rất lớn tới độ chính xác đo khoảng cách, đó là sai số

đo hiệu pha (m) Sai số này có thể đ ợc khắc phục hoàn toàn nếu

máy đo xa điện tử có thêm quang tuyến chuẩn và bộ xoay pha.Quang tuyến chuẩn thực chất là một hệ thống lăng kính đ ợc bố tríngay trong máy có độ dài D0 và đợc đo nh khoảng cách D (D0 có

độ dài cho trớc sao cho D0   0 ;N  0)

Do vậy, với khoảng cách thời gian thao tác rất nhanh có thểcoi các sai số trên là nh nhau và hiệu quả của hai lần đo D0 và D

sẽ khử đợc hiện tợng trì hoãn pha ở các máy đo pha điện tử hiện

đại, quá trình bù trừ này đ ợc tự động hoá hoàn toàn

ở điều kiện lý t ởng mà các nhà chế tạo máy đặt ra là tâm phátsóng và thu sóng trùng nhau với tâm hình học của máy, ngoài rathời gian lan truyền tín hiệu ở trong các mạch điện và các hệ thốngquang học không đáng kể Song thực tế điều kiện đó khó có thể đạt

đợc, chính vì vậy nó gây nên một nguồn sai số cố định của máy(sai số hằng số k) Đại l ợmg k trong công thức (2.4.1) đ ợc xác

2 Sai số đo ảnh hởng của khí tợng (m v ).

Trong công thức (2.4.3) ta thấy thành phần mv có ảnh hởngkhá lớn tới độ chính xác đo khoảng cách và vận tốc truyền sóng

điện từ V ảnh hởng trực tiếp bởi môi tr ờng bên ngoài:

C V n

Trong đó C: là tốc độ truyền sóng trong chân không

N: Chiết suất của không khí

Vì (n) là hàm số của các yếu tố : n= f(t, ,p,e)

Nên sự ảnh h ởng này có thể giảm thiểu khi ta xác định đ ợc P,

t, e một cách chính xác dọc tuyến đó và nhập các số liệu đó vàomáy tụ động tính toán giá trị hiệu chỉn do khí t ợng

1

.

2

2.4.2 Các nguồn sai số của bộ phận đo góc

Nh chúng ta đã biết, máy kinh vĩ số (DT) trong máy toàn đạc

điện tử có cấu tạo giống một máy kinh vĩ thông th ờng Các nguồnsai số của bộ phận đo góc bao gồm:

Sai số của màng dây chữ thập

Trục của ống thuỷ dài trên bàn độ không vuông góc với trụcquay của máy (2i)

Trục ngắm không vuông góc với trục quay của ống kính (2c)

Sai số do trục ngắm bị nghiêng

Vạch chia bàn độ không chính xác, tâm của bàn độ ngang khôngtrùng với trục quay của máy (sai số lệch tâm của máy)

Sai số chỉ tiêu bàn độ đứng (MO)

Dới đây ta đi vào nghiên cứu một vài sai số cơ bản sau:

1 Sai số do trục ngắm không vuôn góc với trục quay của ốngkính (sai số 2c)

Sai số 2c là nguồn sai số có ảnh h ởng rất lớn đến kết quả đogóc ngang Do trục ngắm không vuông góc với trục quay của ốngkính nên khi ta đo một góc bất kỳ ở hai vị trí bàn độ sẽ lệch nhaumột giá trị nhất định, tức là l ới chỉ đứng không trùng với vị trí bắtmục tiêu ở hai vị trí bàn độ

Giả thiết hệ chỉ của ống kính bị lệch một góc C so với h ớngngắm đúng, ở vị trí bàn độ trái hệ chỉ bị lệch về bên phải nh hình

vẽ (2.4.1)

Hình 2.4.1 Mô tả nguồn gốc của sai số 2c

Ta thấy ảnh h ởng của sai số này đến kết quả đo góc ngangcủa hớng OT

xét tam giác ta có:

0

sin 90 sin

z

Nh vậy khi đo ngắm tại những mục tiêu có góc thiên đỉnhcàng nhỏ thì ảnh h ởng của sai số trục ngắm đến kết quả đo cànglớn Tơng tự với bàn độ phải

Do ivà i quá nhỏ nên  i i tgh i  cot 2g (2.4.18)

Nh vậy khi góc thiên đỉnh càng nhỏ thì ảnh h ởng của sai số

đo trục ngang đến kết quả đo càng lớn

1.Sai số do trục đứng bị nghiêng.

Giải sử trục đứng bị nghiêng một góc trong mặt phẳng'

Do trục đứng bị nghiêng làm cho trục ngang cũng bị nghiêng

do đó ảnh hởng của trục đứng bị nghiêng đến kết quả h ớng đocũng nh ảnh hởng của trục ngang đến kết quả h ớng đo hay:

cot cos cot

i gZ gZ

Tuy nhiên nó chỉ có khác với trục nghiêng thuần tuý ở chỗ là

ảnh hởng của nó biến đổi theo h ớng và không thay đổi về dấu khi

đo ở hai vị trí bàn độ Vì thế mà khi lấy trung bình trị đo h ớng thìkết quả vẫn không loại trừ đ ợc ảnh hởng này

1 Sai số do vạch khác bàn độ

Do việc khắc vạch bàn độ không chính xác, các vạch khácbàn độ không bằng nhau nên gây ra một nguồn sai số gọi là sai sốvạch khắc bàn độ đối với một số máy chính xác, việc khắc bàn độ

đòi hỏi kỹ thuật cao và rất chính xác để loại bỏ nó ng ời ta phải đogóc với nhiều vòng đo, sau mỗi vòng đo thay đổi vị trí bàn độ ghimột giá trị theo công thức:

0

180

n

  (2.4.21)Trong đó n: là số vòng đo

2.4.3 Quy trình kiểm định máy toàn đạc điện tử

1 Kiểm định bộ phận đo dài.

Để đánh giá chất l ợng của máy, thực chất là chúng ta đi tìmcác hằng số của máy (a và b) Các giá trị này thông th ờng đã đợcbiết trớc nhờ lý lịch của máy tuy nhiên, khi chuyển máy đến tayngời sử dụng, thì các hằng số này không còn giữa nguyên giá trịcủa chúng Trong lý lịch của máy đo dài hiện nay có các giá trị a

và b, khi đó ta có thể coi (a + b.D) chỉ do ảnh h ởng của sai sốngẫu nhiên Tuy nhiên khi khảo sát thực tế thấy:

Ngoài thành phần ngẫu nhiên, máy còn chứa sai số hệ thống

và ảnh hởng của nó là rất đáng kể Cho nên ta cần xác định cácthành phần sai số hệ thống của máy và hiệu chỉnh vào kết quả đo

Đến đây chúng ta có thể dùng công thức (a + b.D) để đánh giá độchính xác đo cạnh:

( )

D

m  a b D (2.4.22)Các nội dung kiểm định máy đo dài điện tử:

a Kiểm định sai số của máy đo hệ thống đài điện tử

Trên cơ sở chuẩn đã có, ta có thể coi đó là những giá trịchính xác Tiến hành đo lại các chiều dài này, từ đó tìm ra các đạilợng cần xác định (a,b) Nếu máy có sai số hệ thống thì sẽ xuấthiện các trị đo có độ chênh đan dấu (khi mang dấu (+), khi mangdấu (-)) Giả thiết máy có sai số hệ thống, khi đó chúng ta có thểgán cho ảnh hởng tổng hợp của sai số h thống bằng một hàm số códạng đa thức bậc n tuy nhiên, chúng ta có thể chọn hàm đó là một

đa thức bậc 1 có dạng:

A + b.D (2.4.23)Trong đó: a, b là các hệ số bậc 0 và bậc 1

D: là khoảng cách đo.

Khi đó chúng ta có thể biểu diễn ảnh h ởng tổng hợp của sai số hệthống đến kết quả đo khoảng cách nh sau:

K= D + a + b.D (2.4.24)Hoặc:

V = D + a + b.D (2.4.25)

Nh vậy với công thức trên ta có thể xác định đ ợc máy có sai

số hay không Để tìm các thành phần của sai số hệ thống, chúng ta

có thể tạo ra n cạnh đo đ ợc xác định chính xác rồi đo lại các cạnhnày bằng máy đo dài cần kiểm định T ơng ứng với mỗi cạnh chúng

ta sẽ viết đợc một phơng trình sai số theo công thức (2.4.10) Sau

đó giải bằng ph ơng pháp bình ph ơng nhỏ nhất, ta sẽ tìm đ ợc ản số

a và b

b Kiểm định hằng số a và b của máy

Để tìm các hệ số a, b của máy đo dài, chúng ta sẽ thay cácgiá trị của sai số hê thống là a và b vào các giá trị đo, ta sẽ tìm đ -

ợc các trị đo không có sai số hệ thống Khi đó ta sẽ thiết lập cácphơng trình sai số chịu ảnh h ởng của sai số ngẫu nhiên có dạng:

K=D + a + b.D (2.4.26)Hay:

V = -a - b.D + (k - D) (2.4.27)Trong đó: D: Là khoảng cách đã đ ợc hiệu chỉnh sai số hệ thống

K: khoảng cách chuẩn đã đ ợc đo bằng thớc dây Invar

Nh vậy, ta sẽ xác định đ ợc n phơng trình hiệu chỉnh:

.

1 2

1

;

2

1 1

1 n nx

D D A

1

;

n nx

D D L

 

 

 

Để kiểm định hằng số g ơng, tiến hành đo chiều dài trên đoạn

có chiều dài chuẩn k, nh hình vẽ (2.4.4)

Hình 2.4.4

Máy đặt tại A, gơng đặt tại B Độ dài chuẩn AB = k, tiếnhành đo khoảng cách D đã đ ợc hiệu chỉnh: Quang tuyến, hằng số

- Kiểm nghiệm điều kiện chỉ đứng của màn hình chỉ chữ thậpvuông góc với trục quay ống kính.

 Các nội dung kiểm nghiệm

+ Kiểm nghiệm và điều chỉnh ống thuỷ đài:

Để đa trục quay vv của máy về vị trí thẳng đứng, bàn độ

Điều kiện hình học của ống thuỷ dài là trục LL của nó phảivuông góc với trục đứng vv của máy Để kiểm nghiệm điều kiệnnày ta làm nh sau:

Trớc hết đặt ống thuỷ dài song song với hai ốc chân (1) và(2) của đế máy, dùng hai ốc cân để đ a bọt thuỷ vào giữa ống thuỷ,

xoay đi 1800 Nếu bọt thuỷ vẫn nằm giữa ống thuỷ là thoả mãn

điều kiện trục LL vuông góc với trục vv Nếu độ lệch của bọt n ớcvợt quá một nửa khoảng chia l trên ống thuỷ thì ta phải điều chỉnhlại bọt thuỷ.

+ Kiểm nghiệm sai số 2C

Chọn một điểm ngắm A có độ cao bằng độ cao của máy Cânbằng máy chuẩn xác ở vị trí thuận kính dùng ốc vi động ngang vàdọc đa ảnh điểm A vào tâm màng chữ thập đ ợc số đọc bàn độ trái

lại A đợc số đọc bàn độ trái (R) Lúc này C đ ợc tính

0

( 180 ) 2

điều chỉnh cho tâm của màng chữ thập trùng với điểm A

+ Kiểm nghiệm sai số 2i

Từ bản chất của sai số 2i ta suy ra cách kiểm nghiệm nó nh sau:

Đặt máy từ A đo điểm B với góc đứng v nh hình vẽ (2.4.5)

Tiến hành đo ở hai vị trí bàn độ trái và phải, nếu góc i màlớn hơn hai sai số đọc số (i> 0,3t) thì phải tiến hành điều chỉnh 2i.+ Kiểm nghiệm và điều chỉnh màng chữ thập

Màng chỉ chữ thập phải thoả mãn điều kiện: chỉ đứng phảinằm trong mặt phẳng chứa trục H H' ' của ống kính Khi khắc vạchchỉ chữ thập đã kiểm tra điều kiện chỉ đứng và chỉ ngang vuônggóc với nhau cho nên ta chỉ cần kiểm nghiệm một trong hai chỉ.

Sau khi cân bằng máy bằng ống thuỷ dài chính xác, đ a ốngkính ngắm một sợi dây mảnh có treo quả dọi nh hình vẽ

Hình 2.4.5

ở nơi yên lặng gió quan sát nếu thấy chỉ đứng trùng với ảnhdây dọi thì điều kiện thoả mãn nếu không đạt thì điều chỉnh bằngcách nới lỏng 4 ốc (8) để dịch chuyển màng chữ thập sao cho chỉ

đứng trùng với ảnh dây dọi sau đó vặn chặt bốn ốc này

+ Kiểm nghiệm sai số chỉ tiêu bàn độ đứng MO

Tơng tự nh kiểm nghiệm sai số 2i Khi ngắm tới một vị trí

điểm P ở hai vị trí thuận và đảo kính thì góc hợp bởi trục ngắm và