TRƯỜNG ĐẠI HỌĐ KHẢO SÁT QUY TR CÔNG TÁC XÂY D KHỐNG CHẾ TR ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG H KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ NGÔ MINH DƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP O SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ DỮ LIỆU TRON
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌ
Đ
KHẢO SÁT QUY TR
CÔNG TÁC XÂY D
KHỐNG CHẾ TR
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG H
KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
NGÔ MINH DƯƠNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
O SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ DỮ LIỆU TRONG CÔNG TÁC XÂY DỰNG CÁC MẠNG L
Ế TRẮC ĐỊA BẰNG CÔNG NGH
HÀ NỘI, 2016
ỜNG HÀ NỘI
ỆU TRONG
NG LƯỚI
NG CÔNG NGHỆ GNSS
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
NGÔ MINH DƯƠNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ DỮ LIỆU TRONG CÔNG TÁC XÂY DỰNG CÁC MẠNG LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA BẰNG CÔNG NGHỆ GNSS
Ngành: Kỹ Thuật Trắc địa – Bản Đồ
Mã ngành: D520503
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Xuân Thủy
HÀ NỘI, 2016
Trang 3MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG LƯỚI BẰNG CÔNG NGHỆ GNSS 3
1.1 Giới thiệu chung về công nghệ GNSS (Global Navigation Satellite Systems) 4
1.1.1 Lịch sử phát triển của công nghệ GNSS 4
1.1.2 Cấu trúc của hệ thống GNSS 7
1.2 Hệ thống định vị toàn cầu GPS 8
1.2.1 Cấu trúc của hệ thống 8
1.2.2 Nguyên lý hoạt động 14
1.2.3 Các phương pháp định vị GPS 15
1.3 Công tác đo đạc lưới khống chế trắc địa bằng công nghệ GNSS 16
1.3.1 Thiết kế kỹ thuật lưới GPS 16
1.3.2 Chọn điểm và chôn mốc 19
1.3.3 Thiết kế ca đo 23
1.3.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với máy móc thiết bị 23
1.3.5 Công tác đo ngắm 24
1.3.6 Ghi sổ đo ngoại nghiệp 27
1.4 Xây dựng lưới theo phương pháp truyền thống 28
1.5 Xây dựng lưới bằng công nghệ GNSS 30
1.6 Phương thức liên kết lưới 35
1.6.1 Liên kết điểm 35
1.6.2 Liên kết cạnh 35
1.6.3 Liên kết hỗn hợp cạnh – điểm 36
1.6.4 Liên kết lưới đường chuyền 36
1.6.5 Liên kết hình sao 37
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO GNSS 38
2.1 Các nguồn sai số trong kết quả đo GPS 38
2.1.1 Sai số liên quan tới vệ tinh 38
2.1.2 Sai số phụ thuộc vào môi trường lan truyền tín hiệu 39
Trang 42.1.3 Sai số liên quan tới máy thu 41
2.1.4 Sai số do người đo 43
2.2 Quy trình xử lý số liệu đo GPS 43
2.2.1 Trút số liệu từ máy thu vào máy tính 43
2.2.2 Xử lý véc tơ cạnh (baselines) 45
2.2.3 Đo bổ sung và đo lại 48
2.2.4 Kiểm tra mạng lưới 49
2.2.5 Xử lý kết quả đo kém 50
2.2.6 Các phương pháp làm giảm thiểu sai số 50
2.2.7 Bình sai mạng lưới GPS 51
2.3 Cơ sở toán học bình sai lưới GPS 52
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 55
3.1 Giới thiệu khu đo 55
3.2 Giới thiệu phần mềm xử lý số liệu Trimble Total Control 56
3.2.1 Đặt vấn đề 56
3.2.2 Phần mềm Trimble Total Control 56
3.3 Các bước tính toán và kết quả 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
Trang 5DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Vệ tinh Sputnik 1 4
Hình 1.2 So sánh khả năng của các công nghệ đo đạc 7
Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống định vị toàn cầu 7
Hình 1.4 Phân bố vệ tinh trên 6 mặt phẳng quỹ đạo 9
Hình 1.5 Vệ tinh GPS, Hình 1.6 Tiến trình phát triển đoạn 10
Hình 1.7 Vị trí các trạm trong đoạn điều khiển của hệ thống GPS 11
Hình 1.8 Máy thu GPS cầm tay, Hình 1.9 Dẫn đường ô tô bằng GPS 13
Hình 1.10 Xác định hiệu số giữa các thời điểm 14
Hình 1.11 Định vị GPS tuyệt đối 15
Hình 1.12 Định vị GPS tương đối 16
Hình 1.13 Điều kiện thông thoáng tại điểm đo 18
Hình 1.14 Mốc tọa độ cấp 0 gồm 3 tầng 21
Hình 1.15 Mốc tọa độ hạng II, hạng III 21
Hình 1.16 Mốc bê tông gắn trên núi đá, Hình 1.17 Mốc bê tông gắn trên công trình
kiến trúc 22
Hình 1.18 Dấu bằng sứ, Hình 1.19 Dấu bằng kim loại 22
Hình 1.20 Kết cấu lưới tọa độ hạng I, II nhà nước Liên Xô 29
Hình 1.21 Điều kiện thông thoáng tại điểm đo 32
Hình 1.22 Núi đá che chắn, Hình 1.23 Nhà và cây che chắn 33
Hình 1.24 Liên kết điểm 35
Hình 1.25 Liên kết cạnh 36
Hình 1.26 Lưới đường chuyền 36
Hình 1.27 Liên kết hình sao 37
Hình 2.1 Chokering 40
Hình 2.2 Kết nối máy thu GPS với máy tính 44
Hình 2.3 Nguyên tắc tính thời gian chung 45
Hình 2.4 Số vệ tinh chung tham gia tính cạnh 46
Hình 3.1 Sơ đồ lưới khu đo 55
Hình 3.2 Tạo New Project 57
Trang 6Hình 3.3 Bắt đầu nhập điểm 58
Hình 3.4 Các điểm đo GPS 58
Hình 3.5 Cạnh đạt có màu xanh 59
Hình 3.6 Bảy tham số tính chuyển tọa độ 60
Hình 3.7 Nhập tên hệ tọa độ 61
Hình 3.8 Nhập kinh tuyến trục và múi chiếu 62
Hình 3.9 Bình sai lưới 63
Hình 3.10 Giao diện phần mềm DPSurvey 67
Hình 3.11 Hộp thoại Biên tập kết quả bình sai GPS 67
Hình 3.12 Đường dẫn đến tệp kết quả 68
Trang 7DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 - Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của lưới GPS 17
Bảng 1.2 - Quy định về số lượng cạnh trong vòng đo độc lập hoặc tuyến phù hợp đối với các cấp lưới GPS 18
Bảng 1.3 - Lựa chọn máy thu GPS 23
Bảng 1.4 - Yêu cầu kỹ thuật cơ bản khi do GPS các cấp 25
Bảng 1.5 - Thời gian tối thiểu ca đo 25
Bảng 1.6 – Quy định về số lượng cạnh trong vòng đo độc lập hoặc tuyến phù hợp đối với các cấp lưới GPS 37
Bảng 2.1 - Thống kê véc tơ cạnh (baselines) 47
Bảng 2.2 - Lời giải số đa trị xác định thực (Float) 48
Bảng 2.3 - Tiêu chuẩn đối với cạnh 48
Bảng 2.4 - Quy định về sai số khép tương đối 50
Bảng 2.5 - Độ chính xác các mạng lưới tọa độ quốc gia sau bình sai 54
Trang 8MỘT SỐ THUẬT NGỮ TIẾNG ANH VIẾT TẮT