BÁO cáo bài tập TIN học TRONG TRẮC địa bách khoa

PHẦN II: XỬ LÝ NỘI NGHIỆP BÀI TẬP SỐ 1: BÌNH SAI CHẶC CHẼ LƯỚI KHỐNG CHẾ A.YÊU CẦU BÀI TẬP - Đo góc và cạnh của lưới khống chế - Đo chênh cao lưới khống chế - Bình sai chặc chẽ lưới kh

KHOA KĨ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

ﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫ

ﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫ

TIN HỌC TRONG TRẮC ĐỊA

Họ & Tên:

MSSV : Nhóm :

Số thứ tự :

Tp HCM 5-2016

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 5 năm 2016

MỤC LỤC

PHẦN I: THU THẬP DỮ LIỆU 3

1 SƠ ĐỒ LƯỚI KHỐNG CHẾ 3

2 SỔ ĐO GÓC LƯỚI KHỐNG CHẾ 4

5 SỔ ĐO CHI TIẾT VÀ SƠ HỌA TRẠM ĐO 7

6 SỐ LIỆU GỐC 19

PHẦN II: XỬ LÝ NỘI NGHIỆP 20

BÀI TẬP SỐ 1: BÌNH SAI CHẶC CHẼ LƯỚI KHỐNG CHẾ 20

A.YÊU CẦU BÀI TẬP 20

B.PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 20

C.KẾT QUẢ XỬ LÝ 27

D.PHÂN TÍCH KẾT LUẬN 28

BÀI TẬP SỐ 2 30

A.YÊU CẦU BÀI TẬP 30

B.PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 30

C.KẾT QUẢ XỬ LÝ 33

D.PHUN ĐIỂM LÊN AUTOCAD 34

E SO SÁNH VỚI CHƯƠNG TRÌNH BÌNH SAI DP SURVEY 34

F.SO SÁNH VỚI PHƯƠNG PHÁP TÍNH THỦ CÔNG 36

G.PHÂN TÍCH KẾT LUẬN 37

BÀI TẬP SỐ 3 39

A YÊU CẦU BÀI TẬP: 39

B PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 39

C KẾT QUẢ XỬ LÝ 42

D.PHÂN TÍCH KẾT LUẬN 45

Điểm ngắm

Số đọc trên bàn

độ ngang

Trị số góc nửa lần đo Trị số góc 1 lần đo Trị số góc tb

82009'39.875''

2 82009'37'' Phải 2 262009'32'' 82009'36''

3

Trái 4 90000'00'' 82009'43''

82009'40.5''

2 172009'43'' Phải 2 352009'32'' 82009'38''

2

Trái 1 45000'00'' 117024''37''

117024'38.5''

3 162024'37'' Phải 3 342024'27'' 117024'40''

1 Trái 2 0000'00'' 66039'22'' 66039'22.5''

4 66039'22''

2

Trái 3 45000'00'' 93046'04''

93046'12''

1 138046'04'' Phải 1 318046'11'' 93046'20''

3 SỔ ĐO CHIỀU DÀI LƯỚI KHỐNG CHẾ

Chênh cao Số

hiệu chỉnh Vhi (m)

Chênh cao h’

(m)

Độ cao

H (m)

T (mm) (mm) G (mm) D (mm) T (mm) G (mm) D Một lần đo (m) TB htb

(m)

1 I đỏ 6374 6178 5979 39,6 0,223 0,222

0,002 0,224 40,000 đen 1588 1390 1191

II đỏ 6173 5955 5737 43,6 0,221

40,224 đen 1386 1169 950

2 II đen đỏ 6378 1592 6250 6120 1461 1331 26 -0,06 -0,06 0,001 -0,059

III đỏ 6459 6310 6159 30,5 -0,059

40,165

đen 1672 1520 1371

3

III đỏ 6302 6051 5800 50,2 -0,079

-0,079

0,002 -0,077 đen 1513 1262 1011

IV đỏ 6375 6130 5888 48,7 -0,079

40,088 đen 1585 1341 1099

4

IV đỏ 6255 6111 5967 28,9 -0,089

-0,089 0,001 -0,088 đen 1469 1324 1179

I đỏ 6340 6200 6060 28,1 -0,089 40,000

đen 1554 1413 1272

5 SỔ ĐO CHI TIẾT VÀ SƠ HỌA TRẠM ĐO

- Nhóm: 2

- Trạm đứng máy: I

- Trạm ngắm chuẩn: IV

- Chiều cao máy: 1,520 (m)

- Chiều cao gương: 1,500 (m)

Tên Góc Beta SD (m) Góc Z Ghi chú

Sơ họa trạm 1

- Nhóm 2

- Trạm đứng máy: II

- Trạm ngắm chuẩn: I

- Chiều cao máy: 1.494 m

- Chiều cao gương: 1.500 m

Tên Góc beta SD(m) Góc Z Ghi chú

Sơ họa trạm 2

- Nhóm: 2

- Trạm đứng máy: III

- Trạm ngắm chuẩn: II

- Chiều cao máy: 1,470 (m)

- Chiều cao gương: 1,500 (m)

Tên Góc Beta SD (m) Góc Z Ghi chú

- Nhóm: 2

- Trạm đứng máy: IV

- Trạm ngắm chuẩn: I

- Chiều cao máy: 1,495 (m)

- Chiều cao gương: 1,500 (m)

Tên Góc Beta SD (m) Góc Z Ghi chú

PHẦN II: XỬ LÝ NỘI NGHIỆP

BÀI TẬP SỐ 1: BÌNH SAI CHẶC CHẼ LƯỚI KHỐNG CHẾ

A.YÊU CẦU BÀI TẬP

- Đo góc và cạnh của lưới khống chế

- Đo chênh cao lưới khống chế

- Bình sai chặc chẽ lưới khống chế  tọa độ các điểm khống chế

- Bình sai độ cao lưới khống chế  độ cao các điểm khống chế

B.PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

-Thành lập thuật toán và viết chương trình MATLAB bình sai chặc chẽ đường chuyền khép kín

-Sơ đồ khối thực hiện chương trình như sau:

Trị đo gốc không đạt yêu cầu

END

END

Tính tọa độ trọng tâm (ξ,η)

Thành lập ma trận hệ

số B

Thành lập ma trận trọng số đảo Ql

Thành lập vecto

so sánh kép wV=-Ql.BT(B.Ql.BT)-1u

Tính góc định hướng

các cạnh

Xuất kết quả vào file

Hiển thị sơ đồ lưới

ra màn hìnhEND

Hiệu chỉnh vào trị đo

Tính tọa độ đi các điểm

SaiĐúng

SaiĐúng

-Từ sơ đồ khối, ta thấy chương trình bình sai lưới khống chế gồm 1 chương trình

chính Bschacche.m và 11 chương trình con:

- Chương trình con đọc dữ liệu từ file dulieu.txt : docfile.m

- Chương trình con tính góc định hướng cạnh : tinh_dhuong.m

- Chương trình con tính tọa độ các điểm : tinh_tdo.m

- Chương trình con tính tọa độ trọng tâm : tinh_ttam.m

- Chương trình con thành lập ma trận hệ số B : lap_B.m

- Chương trình con thành lập ma trận trọng số đảo Ql : lap_Ql.m

- Chương trình con hiệu chỉnh trị đo : hieuchinh.m

- Chương trình con xuất kết quả vào file : xuat_kq.m

- Chương trình con vẽ sơ đồ lưới đường chuyền : veluoi.m

- Chương trình con đổi đơn vị độ, phút, giây sang rad : dms2rad.m

- Chương trình con đổi đơn vị rad sang độ, phút, giây : rad2dms.m 1.Chương trình con đọc dữ liệu từ file:

-Nhiệm vụ: lấy ra các giá trị từ file data.txt

-Tham số nhập: không có

-Tham số xuất: xd, yd, αd, xc, yc, αc, n, mβ, a1, a2, vector góc đo (gocdo),

vector cạnh đo (canhdo)

-Tên chương trình: docfile

-Định dạng file dữ liệu:

Trong đó:

 Xd, yd, xc, yc là tọa độ điểm gốc đầu và cuối đường chuyền

 Vì là đường chuyền khép kín nên xd = xc, yd = yc

 αd, αc là phương vị góc của cạnh đầu và cuối đường chuyền

 n là số góc trong đường chuyền

 mβ sai số đo góc

 a1 a2 các hệ số của sai số đo cạnh

 β1, β2…., βn các trị đo góc

 S1, S2…., Sn các trị đo cạnh File dữ liệu data.txt

1540.00 1960.00 65.0000 1540.00 1960.00 65.0000

4 10 3 3 117.243563 66.391987 93.460500 82.093987 80.700 55.900 98.874 57.158

2.Chương trình con tính góc định hướng cạnh:

-Nhiệm vụ: + tính góc định hướng các cạnh trong lưới đường chuyền

+ tính sai số khép góc trong chương trình chính

-Tham số xuất: vector góc định hướng α

-Tên chương trình: tinh_dhuong

3.Chương trình con tính tọa độ các điểm

-Nhiệm vụ: + tính tọa độ tất cả các điểm trong đường chuyền

+ tìm sai số khép cạnh trong chương trình chính

-Tham số nhập: xd, yd, canhdo, alp, n

-Tham số xuất: x, y (x,y là các vector)

-Tên chương trình: tinh_tdo

4.Chương trình con tính tọa độ trọng tâm

-Nhiệm vụ: tính tọa độ trong tâm phục vụ tính ma trận hệ số B

-Tham số nhập: x, y, n

-Tham số xuất: xi, eta

-Tên chương trình: tinh_ttam

-Tên chương trình: lap_B

6.Chương trình con thành lập ma trận trọng số đảo Ql

-Nhiệm vụ: lập ma trận trọng số đảo tìm ra vector số hiệu chỉnh trong chương trình chính

-Tham số nhập: mb, a, canhdo, n

-Tham số xuất: ma trận Ql

-Tên chương trình: lap_Ql

7.Chương trình con hiệu chỉnh trị đo

-Nhiệm vụ: + đưa các số hiệu chỉnh vào trị đo góc và cạnh

+ Tìm các góc và cạnh sau bình sai

-Tham số nhập: V, gocdo, canhdo, n

-Tham số xuất: véc tơ góc sau bình sai(goc), véc tơ cạnh sau bình sai (canh)

-Tên chương trình: hieuchinh

8.Chương trình con đưa kết quả vào file:

-Nhiệm vụ: ghi các sai số khép góc, khép canh và các góc, cạnh sau bình

sai, tọa độ các điểm sau bình sai vào file ketqua.txt

-Tham số nhập: wb, wx, wy, ws, gocdo,canhdo, V,goc, canh, x, y, n

-Tham số xuất: không có

-Tên chương trình: xuatkq

-Định dạng file kết quả:

9.Chương trình con vẽ sơ đồ lưới đường chuyền

-Nhiệm vụ: vẽ ra sơ đồ lưới khống chế của khu đo

-Tham số nhập: x, y, n

-Tham số xuất: không có

-Tên chương trình: veluoi

10.Chương trình con đổi độ phút giây sang rad

-Nhiệm vụ: chuyển đổi đơn vị góc từ độ phút giây sang rad

ketqua.txt sai số khép góc là:

𝑊𝑏′′ 𝜇√𝑛 sai số khép tọa độ là:

wx wy ws/[s] 1/T các trị đo góc là:

-Tham số nhập: góc đơn vị độ phút giây(dms)

-Tham số xuất: góc đơn vị rad(rad)

-Tên chương trình: dms2rad

11.Chương trình con đổi rad sang độ phút giây

-Nhiệm vụ: chuyển đổi đơn vị từ rad sang độ phút giây

-Tham số nhập: góc đơn vị rad (rad)

-Tham số xuất: góc đơn vị độ phút giây (dms)

-Tên chương trình: rad2dms

12.Chương trình chính Bschacche.m

C.KẾT QUẢ XỬ LÝ

Kết quả sau khi bình sai như sau:

sai so khep goc la:

-19.6 20.0 sai so khep toa do la:

0.016 0.012 0.000070 0.000200 cac tri do goc la:

1 117.243563 -8.217047 117.242741

2 66.391987 3.996209 66.392387

3 93.460500 20.446759 93.462545

4 82.093987 3.404097 82.094327 cac tri do canh la:

1 80.700000 -0.006955 80.693045

2 55.900000 -0.006955 55.893045

3 98.874000 -0.006955 98.867045

4 57.158000 -0.006955 57.151045 Toa do cac diem la:

1 1540.000000 1960.000000

2 1574.102354 2033.132735

3 1629.947312 2035.480767

4 1594.615081 1943.127778

Bảng tọa độ và độ cao các điểm khống chế

Tên điểm X(m) Y(m) H(m)

-Chương trình matlab có ưu điểm và nhược điểm sao với phần mềm bình sai khác :

 Ưu điểm: khả năng tính toán và biểu diễn đồ hoạ kỹ thuật nhanh chóng, đa

dạng và chính xác cao

 Nhược điểm: giao diện không trực quan, lập trình phức tạp hơn các chương trình khác, đồ thị không được đẹp

- Chương trình matlab hoàn chỉnh trong bình sai tuy nhiên tùy theo nhu cầu và khả năng ứng dụng phần mềm mà ta dùng chương matlab hay chương trình bình sai khác trong các trường hợp cụ thể

- Chương trình bình sai viết bằng bình sai điều kiện khối lượng tính toán ít tuy nhiên chỉ chạy được cho một dạng lưới

- Đồ thị là 1 ưu điểm của chương trình matlab tuy nhiên khả năng thu phóng pixel

bị hạn chế

- Nhìn chung, chương trình matlab có nhiều tiện lợi, chỉ có vấn đề là chương trình nặng hơn so với các chương trình khác

BÀI TẬP SỐ 2

A.YÊU CẦU BÀI TẬP

Thành lập và tính toán sổ đo điện tử dựa trên các số liệu đo được

B.PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

B1 Tiến hành đo chi tiết – thành lập sổ đo chi tiết trên giấy và vẽ sơ họa trạm đo

B2 Định nghĩa bảng mã theo đặc điểm khu đo

STT Đặc điểm Ký hiệu Màu sắc Mã đặc điểm

9 Mép đường trong - Xanh dương 009

10 Mép đường ngoài - Xanh lá 010

11 Góc đường trong + Xanh dương 011

12 Góc đường ngoài + Xanh lá 012

B3 Đưa vào số liệu khống chế đã có từ bài tập số 1 – thành lập sổ đo điện tử

Giới thiệu về sổ đo điện tử

- Khái niệm: sổ đo điện tử là file chứa dữ liệu đo chi tiết ngoài thực địa

- Phân loại:

+ Rawfile: có định dạng quy định quy định bởi toàn đạc điện tử

+ Fieldfile: có định dạng quy định bởi phần mềm, thường ở dạng văn bản

TĐĐT Rawfile Phần mềm Vẽ bản đồ

vẽ bản đồ Fieldfile

Tính toán tọa độ

Sổ đo điện tử có dạng như sau:

Sơ đồ khối chương trình tính toán fieldfile:

 Chương trình con đổi độ-phút-giây sang rad: dms2rad.m

 Chương trình con đổi rad sang độ-phút-giây: rad2dms.m

 Record 061: record061.m

061 p1 x y H code

 Record 062: record062.m

062 p1 x y code

D.PHUN ĐIỂM LÊN AUTOCAD

E SO SÁNH VỚI CHƯƠNG TRÌNH BÌNH SAI DP SURVEY

Tên công trình : Baitaplonso2

Bảng tọa độ sau bình sai và sai số vị trí điểm

STT Tên điểm X(m) Y(m) Mx(m) My(m) Mp(m)

1 2 1574.103 2033.134 0.003 0.007 0.007

2 3 1629.946 2035.485 0.007 0.007 0.010

3 4 1594.619 1943.132 0.007 0.003 0.007

Bảng kết quả trị đo góc sau bình sai

Số Tên đỉnh góc Góc đo SHC Góc sau BS

TT Đỉnh trái Đỉnh giữa Đỉnh phải ( ° ' " ) " ( ° ' " )

Thực hiện tính tay cho các điểm: 1, 8, 18 ta đươc kết quả như sau:

Tên

điểm

Nguồn gốc dữ liệu

-Nhìn vào bảng so sánh ta thấy matlab có số chữ số sau dấu phẩy nhiều hơn độ

chính xác cao hơn phần mềm DP survey

-Sai lệch ở tọa độ khống chế và các trị đo góc tương đối nhỏ

-Phần mềm DP SURVEY là chuyên dụng dùng trong bình sai, nên các thông số

nhập xuất của phần mềm sẽ trực quan, đơn giản hơn chương trình matlab

b Bảng so sánh kết quả bình sai giữa chương trình matlab và phương pháp thủ công

-Dựa vào bảng so sánh kết quả, dễ nhận thấy rằng kết quả bình sai tọa độ từ chương

trình matlab và thực hiện bằng phương pháp thủ công là như nhau

- Kết quả bình sai độ cao từ chương trình matlab và thực hiện bằng phương pháp

thủ công gần như bằng nhau, sai số rất nhỏ, lên đến 10-7

-Vậy kết quả bình sai từ chương trình matlab là đúng và đáng tin cậy

BÀI TẬP SỐ 3

A YÊU CẦU BÀI TẬP:

Vẽ địa vật và địa hình

B PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

B1 Hoàn thành bài tập số 2: chitiet.txt

+ Thêm tên của đường đồng mức

+ Phân biệt đường đồng mức con và đường đồng mức cái

B5 Dùng một số phần mềm khác để vẽ đường đồng mức và so sánh rồi đưa ra kết luận

Sơ đồ khối

START

Mở file chi tiết txt

Đã đọc hết dữ liệu file chi tiết txt?

Hiển thị theo yêu cầu

Hiển thị theo yêu cầu END

Đ

S

Thuật toán vẽ đường đồng mức

B1: Xác định một tập hợp các điểm độ cao trên khu vực

+ phương pháp toàn đạt: phân bố không đều , ngẩu nhiên

+ Phương pháp lượng ảnh: phân bố đều lưới ô vương

B2: Liên kết các điểm độ cao tạo lưới tam giác

+ Phương pháp toàn đạt: xây dựng lưới tam giác không đều

+Phương pháp lượng ảnh: lưới ô vuông

B3: Giả thiết về dạng địa hình giới hạn trong mỗi đa giác

+ Lưới tam giác: mặt phẳng

+ Lưới ô vuông: mặt bậc 2

+ Vẽ đường mức trong từng đa giác

B4: Làm trơn đường đồng mức và lưu trữ

Chương trình matlab

 Chương trình con

 Chương trình con timdiem.m -Tham số nhập: x1, y1, H1, x2, y2, H2, H -Tham số xuất: xM, yM

-Tên chương trình con: timdiem.m

 Chương trình con ve_ddm.m

- Tham số nhập: x, y, H, HH

- Tham số xuất: không có

- Tên chương trình con: ve_ddm.m

 Chương trình con hienthi.m

- Tham số nhập: không có

- Tham số xuất: không có

- Tên chương trình con: hienthi.m

 Chương trình chính

Tên chương trình con: noisuy_ddm.m

C KẾT QUẢ XỬ LÝ

 Kết quả hiển thị đường đồng mức trên matlab

 Làm trơn đường đồng mức bằng phần mềm surfer 8

 Kết quả hiển thị địa vật

 Kết quả hiển thị điểm địa vật lên autocad