PHÂN TÍCH CHIỀU DÀY CỦA BÈ TRONG MÓNG BÈ – CỌC TRÊN CƠ SỞ MỞ RỘNG NGHIÊN CỨU CỦA POULOS

Nội dung chính của bài báo là thiết lập sự tương quan giữa chiều dày bè và tải trọng tác dụng tại chân cột theo các tiêu chí mô men uốn lớn nhất, lực cắt lớn nhất, chuyển vị cục bộ lớn nhất và áp lực tiếp xúc lớn nhất. Từ đó, giúp cho người thiết kế có thể chỉ dựa vào lực tác dụng tại chân cột (tương ứng với số lượng tầng) và các chỉ tiêu chịu lực của đất nền, hệ cọc, hàm lượng cốt thép v.v… có thể chọn được sơ bộ chiều dày bè phục vụ cho công tác thiết kế chi tiết.

1

Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 14 TP Hồ Chí Minh, 30/10/2015

PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI MẠNG LƯỚI ĐỘ CAO HẠNG I, II QUỐC GIA

DỰA TRÊN MẶT GEOID CỤC BỘ HÒN DẤU

Hà Minh Hòa Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ

minhhoavigac@gmail.com

TÓM TẮT

Nội dung báo cáo khoa học này tập trung vào việc trình bày các kết quả nghiên cứu xây dựng phương pháp và lập phần mềm VNAOLG - VIGAC (Vertical Network Adjustment On Local Geoid - Vietnam Institute of Geodesy And Cartography) để bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia dựa trên mặt geoid cục bộ Hòn Dấu Các kết quả nghiên cứu chính bao gồm nghiên cứu phương pháp chuyển các chênh cao đo từ hệ triều trung bình về hệ triều 0; xây dựng phương pháp chuyển đổi các chênh cao đo thành các hiệu địa thế; phương pháp xác định trọng số của các hiệu địa thế của các đường độ cao hạng I, II quốc gia; phương pháp tìm kiếm các đường độ cao thô và các phương pháp hiệu chỉnh các kết quả bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia khi có sự biến động của các trị đo (bổ sung một

số độ cao mới vào mạng lưới; phục hồi một số mốc độ cao bị mất) theo nguyên tắc: dựa trên các kết quả bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II đã có mà không cần phải bình sai lại toàn bộ mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia

Các kết quả thử nghiệm phần mềm VNAOLG - VIGAC để bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II khu vực miền Bắc Việt Nam bao gồm 143 mốc độ cao hạng I, II, 17 đường độ cao hạng I và 5 đường độ cao hạng II cho thấy rằng sai số trung phương đơn vị trọng số sau bình sai bằng ± 1.185 kGal.mm/1km, sai số trung phương lớn nhất của giá trị bình sai của thế trọng trường đạt ± 0,021 kGal.m Việc bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II khu vực miền Bắc Việt Nam trong hệ triều 0 dẫn đến độ lệch trong các độ cao chuẩn ở mức cực đại ± 7 cm so với các kết quả bình sai mạng lưới trong hệ triều trung bình

1 GIỚI THIỆU

Như đã trình bày trong tài liệu [10], dựa trên điều kiện Molodensky M.S., độ cao chuẩn của điểm M nằm trên mặt vật lý Trái đất được xác định theo công thức:

0

1

M

N M

M M

M M

U U W W C dh g H

M











Ở đây W0 - thế trọng trường của mặt geoid cục bộ sát nhất với mặt biển trung bình nhiều năm tại trạm nghiệm triều

0 (mặt nghiệm triều mà tại đó mặt geoid cục bộ được nhận làm mặt khởi tính cho hệ độ cao chuẩn quốc gia Ở Việt Nam trạm nghiệm triều 0 là trạm nghiệm triều Hòn Dấu); WM - thế trọng trường của điểm M;

0

U - thế trọng trường chuẩn của mặt ellipsoid quy chiếu quốc gia; UN - thế trọng trường chuẩn của điểm N tương ứng với điểm M

và nằm trên mặt telluroid; dh và g - chênh cao đo và giá trị trung bình của gia tốc trọng lực của mỗi đoạn đô cao trên đường độ cao từ mặt geoid cục bộ đến điểm M; giá trị trung bình của gia tốc trọng lực chuẩn M tương ứng với điểm M được tính theo công thức:

,

2

.

0







M

H n







 (2)

0 – giá trị gia tốc trọng lực chuẩn trên mặt ellipsoid được xác định theo công thức:

0  e.( 1   Sin2B  1 Sin22 B ), (3)

n   0 . 3086 /



 

- gradient gia tốc trọng lực chuẩn; e - gia tốc trọng lực chuẩn trên xích đạo của ellipsoid; các hệ số  , 1 được xác định theo các tham số của ellipsoid; B - vĩ độ trắc địa của điểm M

2

Trong tài liệu [11] đã chứng minh được rằng mặt geoid và mặt quasigeoid trùng nhau trên biển và các đại dương,

và đương nhiên tại cả trạm nghiệm triều 0, thêm vào đó trên lãnh thổ Việt Nam mặt geoid trùng với mặt quasigeoid đến khu vực mà tại đó độ cao chuẩn không lớn hơn 90 m Mặt quasigeoid cục bộ trùng với mặt geoid cục bộ Hòn Dấu tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu là mặt khởi tính cho hệ độ cao Hải Phòng 1972 ở Việt Nam Hệ độ cao quốc gia

ở Việt Nam là hệ độ cao chuẩn Thuật ngữ “Bình sai mạng lưới độ cao quốc gia dựa trên mặt geoid cục bộ Hòn Dấu” cần được hiểu là nhờ xác định được thế trọng trường W0 của mặt geoid cục bộ Hòn Dấu, thông qua quan hệ (1) chúng

ta có thể chuyển các chênh cao đo thành các hiệu địa thế và thông qua quá trình bình sai theo các hiệu địa thế xác định được các trị bình sai của các thế trọng trường của các mốc độ cao quốc gia Độ cao chuẩn của các điểm độ cao quốc gia được xác định từ các thế trọng trường được bình sai của chúng

Như đã trình bày trong tài liệu [11], do từ thế kỷ XIX cho đến giữa thập kỷ 70 của thế kỷ XX các nhà trắc địa không xác định được mặt geoid một cách chính xác, nên xuất phát từ quan điểm của F Gauss năm 1828 và J.B Listing năm 1873 đã coi mặt geoid trùng với mặt biển trung bình nhiều năm trên các biển và các đại dương không bị nhiễu, mỗi quốc gia trên thế giới đã sử dụng mặt biển trung bình nhiều năm được xác định từ các kết quả đo mực nước tại một trạm nghiệm triều 0 làm mặt khởi tính cho hệ độ cao của quốc gia mình Mặt biển trung bình nhiều năm

tại trạm nghiệm triều 0 được gọi là mặt Geoid Gauss - Listing Đối với mặt geoid Gauss - Listing, chúng ta chỉ sử

dụng được một phần của công thức (1), cụ thể là:

0 .

0

1

M N M

M M

U U C dh g H

M









  Tuy nhiên, hàng loạt các công trình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam (xem chi tiết tài liệu [11]) đã xác định được rằng mặt biển trung bình nhiều năm trên các biển và các đại dương thế giới không phải là mặt đẳng thế Việc xác định được thế trọng trường thực W0 62636856.0 m2 s2của geoid toàn cầu nhờ phương pháp đo cao từ

vệ tinh (altimetry) từ các dự án vệ tinh TOPEX/POSEIDON, JASON1, JASON2, ENVISAT, GFO, GEOSAT,… của

Mỹ, ERS1, ERS2, của Châu Âu [2, 3, 4, 5, 15] đã tạo tiền đề cho việc không chỉ xác định các mô hình trọng trường Trái đất EGM96, EGM2008 mà còn xác định các giá trị thế trọng trường của các geoid cục bộ sát nhất với các trạm nghiệm triều 0 của các nước Các nước Châu Âu đã sử dụng các mô hình Địa hình động lực trung bình (MDT), mô hình Mặt biển trung bình (MSS) và kết quả đo GPS trên trạm nghiệm triều 0, ví dụ các nước Liên hiệp Châu Âu (EU)

đã xác định được thế trọng trường W0 = 62636851,83 ± 0,71 m2.s-2 của mặt geoid cục bộ tại Normaal Amsterdams Peil (NAP) làm khởi tính cho khung quy chiếu độ cao Châu Âu EVRF2007 [13, 14] Ở Việt Nam, từ đề xuất phương trình tương quan giữa độ cao chuẩn toàn cầu và độ cao chuẩn cục bộ và phương trình tương quan giữa dị thường độ cao toàn cầu và dị thường độ cao cục bộ trong tài liệu [6], dựa trên các giá trị độ cao chuẩn, độ cao trắc địa (được xác định bằng công nghệ GNSS độ chính xác cao) và dị thường độ cao toàn cầu (được xác định từ mô hình EGM2008)

đã xác định được thế trọng trường W0 = 62636847,2911 ± 0,18 m2.s-2 của mặt geoid cục bộ sát nhất với mặt biển trung bình nhiều năm tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu (xem các tài liệu [7, 9, 10, 11])

Việc xác định được thế trọng trường của mặt geoid cục bộ tại trạm nghiệm triều 0 mở ra nhiều phương hướng hiện đại trong lĩnh vực Trắc địa vật lý Như đã trình bày trong tài liệu [11], hàng loạt bài toán hiện đại được giải quyết như liên kết các hệ độ cao của các nước khác nhau, chuyển đổi mô hình Địa hình động lực trung bình MDT quốc tế về hệ độ cao quốc gia để xây dựng nền thông tin địa lý trên biển, xây dựng mô hình quasigeoid quốc gia độ chính xác cao và bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II dựa trên mặt geoid Do mặt quasigeoid quốc gia trùng với mặt geoid cục bộ trên biển nên việc bình sai mạng lưới hạng I, II quốc gia dựa trên mặt quasigeoid quốc gia sẽ cho phép xác định được thế trọng trường của các mốc độ cao hạng I, II quốc gia Điều này cho phép đơn giản giải quyết bài toán chuyển độ cao giữa các hệ độ cao Ngoài ra, mốc độ cao hạng I, II quốc gia, các giá trị độ cao trắc địa độ chính xác cao được xác định bằng công nghệ GPS kết hợp với các giá trị thế trọng trường các mốc này cho phép xác định được các giá trị thế nhiễu tạo nên nguồn dữ liệu quan trọng cùng với các dữ liệu trọng lực chi tiết được sử dụng để hiệu chỉnh các hệ số khai triển điều hòa của mô hình EGM cho phù hợp với trọng trường trên lãnh thổ quốc gia Theo tài liệu [16], vào năm 2007, các nước EU đã hoàn thành việc bình sai mạng lưới độ cao Châu Âu dựa trên mặt geoid cục bộ tại Normaal Amsterdams Peil (NAP) trong khung quy chiếu độ cao chuẩn EVRS2007 với 24 nước tham gia là Áo, Bỉ, Thụy Sĩ, Đức, Đan Mạch, Tây Ban Nha, Pháp, Italia, Hà Lan, Bồ Đào Nha, Anh, Na Uy, Phần Lan, Thụy Điển, Slovalia, Ba Lan, Czech, Hungary, Croatia, Estonia, Latvia, Romania, Lithuania, Bulgaria Các trị

đo được tham gia là các hiệu địa thế giữa các mốc độ cao

Do ở Việt Nam đã xác định được thế trọng trường của mặt geoid cục bộ Hòn Dấu, nên trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Bộ Tài nguyên và Môi trường giai đoạn 2013 - 2015 “Nghiên cứu hoàn thiện phương pháp xử lý toán học mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia trong hệ độ cao hiện đại” do tác giả báo cáo khoa học này làm chủ nhiệm đã đặt ra các nhiệm vụ nghiên cứu phương pháp bình sai độ cao hạng I, II quốc gia dựa trên mặt quasigeoid quốc gia được xác định từ mặt geoid cục bộ Hòn Dấu Các nội dung nghiên cứu bao gồm:

- Nghiên cứu phương pháp chuyển các chênh cao đo từ hệ triều trung bình về hệ triều 0

- Nghiên cứu phương pháp chuyển chênh cao đo thành hiệu địa thế trong trọng trường chuẩn của ellipsoid quy chiếu quốc gia

3

- Nghiên cứu phương pháp xác định trọng số của các hiệu địa thế của các đường độ cao hạng I, II quốc gia

- Phương pháp tìm kiếm các đường độ cao thô (nếu có)

- Hiệu chỉnh các kết quả bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia khi có biến động (bổ sung một số được

độ cao mới vào mạng lưới; phục hồi một số mốc độ cao bị mất) theo nguyên tắc: dựa trên các kết quả bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II đã có mà không cần phải bình sai lại toàn bộ mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia

- Lựa chọn thuật toán bình sai và lập phần mềm để thử nghiệm mạng lưới độ cao hạng I, II khu vực miền Bắc Việt Nam

Các kết quả thực hiện các nhiệm vụ nêu trên sẽ được trình bày trong báo cáo khoa học này

2 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI MẠNG LƯỚI ĐỘ CAO HẠNG I, II QUỐC GIA DỰA TRÊN MẶT GEOID CỤC BỘ HÒN DẤU

Dưới sức hút của Mặt trăng và Mặt trời, mặt vật lý Trái đất bị biến dạng triều bởi các sóng triều theo chu kỳ và sóng vùng Dưới tác động của sóng vùng, bề mặt Trái đất từ xích đạo đến vĩ độ 35018’ bị phồng lên, trái lại bề mặt Trái đất từ vĩ độ 35018’ đến cực Trái đất bị dẹt xuống Khi chúng ta lấy trung bình các kết quả đo đạc thủy chuẩn đo

đi - đo về, ảnh hưởng của các sóng triều theo chu kỳ bị làm giảm thiểu Lúc này các chênh cao hạng I, II thuộc hệ triều trung bình và vẫn bị ảnh hưởng của sóng vùng Do tác động của sóng vùng xảy ra sự phân bố lại vật chất trong lòng Trái đất nên bề mặt Trái đất còn bị biến dạng bổ sung Khi loại bỏ ảnh hưởng của sóng vùng, do bề mặt Trái đất

bị biến dạng bổ sung nên các chênh cao đo và độ cao chuẩn sẽ thuộc hệ triều 0 Nếu chúng ta hiệu chỉnh các chênh cao đo và độ cao chuẩn do biến dạng bổ sung của bề mặt Trái đất thì các đại lượng nêu trên sẽ thuộc hệ không phụ thuộc triều

Tuy nhiên, bề mặt Trái đất bị biến dạng bổ sung là bề mặt mà tại đó diễn ra các hoạt động kinh tế - xã hội của con người và là đối tượng đo đạc và thành lập bản đồ Do đó, theo Nghị quyết 16 của Hội Trắc địa quốc tế IAG tại

Hamburg (CHLB Đức) vào năm 1983 ( International Association of Geodesy (IAG)), các trị đo đạc và các đại lượng

trắc địa phải được tính toán trong hệ triều 0 tương ứng với bề mặt Trái đất bị biến dạng bổ sung Như vậy, chúng ta phải loại bỏ ảnh hưởng của sóng vùng đến các chênh cao đo và độ cao chuẩn, tức chuyển các giá trị này từ hệ triều trung bình về hệ triều 0 Theo đánh giá trong tài liệu [11], sóng vùng gây ra các sai số hệ thống trong các chênh cao

đo và độ cao chuẩn phụ thuộc vào vĩ độ của các mốc độ cao hạng I, II Trên lãnh thổ Việt Nam, độ chênh lệch giữa giá trị độ cao chuẩn trong hệ triều trung bình và hệ triều 0 đạt 9,3 cm ở vĩ độ 80 và giảm dần lên phía Bắc, đạt giá trị

5 cm ở vĩ độ 240 Trong trường hợp bình sai mạng lưới thủy chuẩn quốc gia trong hệ triều 0 với các trị đo là các chênh cao đo, chênh cao đo hij giữa hai mốc độ cao i và j được chuyển từ hệ triều trung bình về hệ triều 0 theo công thức [14]:

    iJ,

m

h ij  ij  <m>,

Ở đây

, sin

sin 1950 sin

sin













h

ij

i i

2

j

i

ij





   - giá trị trung bình của gia tốc trọng lực chuẩn giữa hai mốc i và j, thêm vào đó giá trị trung bình của trọng lực chuẩn tại mỗi mốc độ cao được xác định theo công thức (2)

Hiệu địa thế dCiJ của đoạn độ cao ij quan hệ với các thế trọng trường Wi, Wjcủa các mốc độ cao i, j theo công thức:

dCiJ  Wi Wj

Bài toán chuyển chênh cao đo thành hiệu địa thế trong trọng trường chuẩn của ellipsoid quy chiếu quốc gia đã được chứng minh trong tài liệu [11], theo đó

* Đối với trường hợp chênh cao đo 

ij

h của đoạn độ cao ij đã được chuyển về trọng trường chuẩn của ellipsoid

quy chiếu quốc gia, hiệu địa thế dCiJ của đoạn độ cao này được tính toán theo công thức:













i j ij ij ij

4

Ở đây

2

i j

ij





   - giá trị trung bình của các giá trị i và  j giữa hai mốc độ cao i và j;

2





ij

H H H



cao chuẩn trung bình giữa hai mốc độ cao i và j, còn i và  j là các giá trị trung bình của gia tốc trọng lực chuẩn của các mốc độ cao i và j được tính theo công thức (2)

* Đối với trường hợp chênh cao đo hij của đoạn độ cao ij chưa được chuyển về trọng trường chuẩn của

ellipsoid quy chiếu quốc gia, hiệu địa thế dCiJ của đoạn độ cao này được tính toán theo công thức:

ij  g  ij hij

ij H ij

dC      0 1543 106.       

Ở đây ( g   )ij - giá trị trung bình của dị thường trọng lực không khí tự do trên đoạn độ cao ij

Trong bài toán bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia dựa trên mặt geoid cục bộ chúng ta nhận các đơn vị của các chênh cao đo, độ cao chuẩn là mét (m), các đơn vị của thế trọng trường W của các mốc độ cao, các hiệu địa thế dC là kGal.m Với lý do này, các gia tốc trọng lực chuẩn được xác định theo các công thức (2) và (3) phải được chuyển về đơn vị kGal Đối với ellipsoid quy chiếu quốc gia WGS84, các công thức (2) và (3) có dạng:





0 0.1543.106.H 0.036.1012 H 2 kGal



(5)















0.97803253359.1 0.0053023132.sin2 B 0.00000581794875.sin22B kGal

0

Lưu ý rằng trên lãnh thổ Việt Nam, giá trị trung bình của gia tốc trọng lực chuẩn trên lãnh thổ Việt Nam bằng



VN

 0.9784358 kGal  1 kGal, từ công thức (4) chúng ta suy ra công thức xác định số cải chính vào hiệu địa thế giữa hai mốc độ cao I,J khi chuyển hiệu địa thế từ trọng trường thực về trọng trường chuẩn của ellipsoid quy chiếu quốc gia ở dạng sau:

dC ij 0.28841.sin2B jsin2B i0.00195.sin4B jsin4B i <kGal.m>

Sai số trung phương của chênh cao trên đoạn độ cao ij được xác định theo công thức:

mh2  ( 2  2 Lm) Sij

Ở đây Lm - chiều dài trung bình (đơn vị km) của các đường độ cao cùng hạng, Sij- chiều dài (đơn vị km) của đoạn

độ cao ij,  - sai số trung phương ngẫu nhiên trên 1 km thủy chuẩn,  - sai số trung phương hệ thống trên 1 km thủy chuẩn

Theo tài liệu [1], ở Việt Nam đối với các đường độ cao hạng I:

; 038 , 871 ) ( , 05 , 0 ,

389

,

m I I

002 , 121 ) ( , 15 , 0 ,

767

,

m II II

, ) (

2 2

0 I I LI m

   trọng số của chênh cao trên đoạn độ cao hạng I được xác định theo công thức

,

/

P  còn trọng số của chênh cao trên đoạn độ cao hạng II được xác định theo công thức

).

) (

2 0

II m II II II

II

S L

P











Do sai số trung phương của hiệu địa thế (kGal.m) quan hệ với sai số trung phương của chênh cao (m) theo công thức mdC   mh,lưu ý  1 kGal, chúng ta nhận thấy rằng sai số trung phương của hiệu địa thế có giá trị bằng sai số trung phương của chênh cao Các sai số trung phương nêu trên chỉ khác nhau về đơn vị Do đó, trọng số của hiệu địa thế trên đoạn độ cao (hạng I hoặc hạng II) bằng trọng số của chênh cao trên đoạn độ cao đó

Ở Việt Nam, đối với điểm M có độ cao chuẩn HM (đơn vị m), thế trọng trường của điểm này được xác định theo công thức:

W M 6263684.72911M.H M kGal.m

5

ở đây giá trị trung bình của gia tốc lực trọng trường chuẩnM(đơn vị kGal) được xác định theo các công thức (5), (6) Điểm độ cao L6 là điểm khởi tính của hệ độ cao hạng I, II quốc gia có vĩ độ 20047’54” và độ cao chuẩn bằng 0,5964 m Khi đó thế trọng trường của điểm khởi tính của hệ độ cao hạng I, II quốc gia Việt Nam bằng 6263684,1454 kGal.m

Nhằm đáp ứng các yêu cầu của phương pháp bình sai hiện đại bao gồm khả năng sử dụng kỹ thuật ma trận thưa, khả năng phát hiện và tìm kiếm các trị đo thô, khả năng hiệu chỉnh các kết quả bình sai mạng lưới đã có từ trước khi mạng lưới độ cao có biến động mà không phải bình sai lại toàn bộ mạng lưới này đã sử dụng các thuật toán bình sai truy hồi với phép biến đổi xoay trung bình T - thuận và T - nghịch (xem tài liệu [8]) Thuật toán T –thuậnđược sử dụng để bình sai mạng lưới độ cao quốc gia hoặc để đưa vào bình sai bổ sung một số đường độ cao mới dựa trên các kết quả bình sai đã có từ trước Trong trường hợp phục hồi lại các mốc độ cao bị mất bằng việc chôn lại các mốc và

đo lại các chênh cao mới, chúng ta sử dụng thuật toán T - nghịch để loại bỏ các chênh cao cũ có liên quan đến các mốc độ cao bị mất cùng với việc hiệu chỉnh tương ứng các kết quả bình sai đã có từ trước Tiếp theo, sử dụng thuật toán T - thuận để đưa vào tính toán các chênh cao mới liên quan với các mốc độ cao được phục hồi

Trong quá trình bình sai, khi phát hiện được sự có mặt của các trị đo thô, việc tìm kiếm các trị đo thô được thực hiện nhờ bình sai lặp mạng lưới dựa trên nguyên tắc mô đun cực tiểu Phương pháp tìm kiếm các trị đo thô nêu trên được đề xuất trong tài liệu [8] Đối với mạng lưới độ cao, chúng ta chỉ có thể tìm kiếm được các đường độ cao thô dựa trên các đường độ cao nối các điểm nút trong mạng lưới

Dựa trên các trị bình sai của các thế trọng trường của các mốc độ cao hạng I, II quốc gia, chúng ta xác định các giá trị bình sai của các độ cao chuẩn của các mốc đó theo công thức (1) Sai số trung phương của độ cao chuẩn được xác định theo công thức ,



H

m

m  ở đây mW - sai số trung phương thế trọng trường của mốc độ cao được xác định từ kết quả bình sai mạng lưới,  - giá trị trung bình của gia tốc trọng lực chuẩn của mốc độ cao đó được xác định theo các công thức (5), (6)

Các kết quả nghiên cứu ở trên được triển khai trong phần mềm bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia VNAOLG - VIGAC (Vertical Network Adjustment On Local Geoid - Vietnam Institute of Geodesy And Cartography) Các kết quả thực nghiệm bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II khu vực miền Bắc Việt Nam bao gồm

143 mốc độ cao hạng I, II (106 mốc độ cao hạng I, 37 mốc độ cao hạng II), 22 đường độ cao hạng I, II (17 đường độ cao hạng I, 5 đường độ cao hạng II) đã cho sai số trung phương đơn vị trọng số sau bình sai bằng ± 1.185 kGal.mm/1km, số cải chính nghiệm cực đại bằng 0.077 kGal.m Sai số trung phương lớn nhất của giá trị bình sai của thế trọng trường đạt ± 0,021 kGal.m tại các điểm yếu nhất TH)39, TH)45-1, TH)53A và I(BH-TH)58 Mạng lưới được bình sai trong hệ triều 0

Việc so sánh các độ cao chuẩn được bình sai trong khuôn khổ đề tài này với các độ cao chuẩn của các mốc độ cao hạng I, II do Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam cung cấp, độ chênh cực đại của các độ cao chuẩn được so sánh nằm ở mức ± 7 cm Điều này dễ hiểu bởi vì mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia ở Việt Nam được bình sai vào năm

2008 trong hệ triều trung bình Như đã trình bày ở trên, tại khu vực miền Bắc Việt Nam độ chênh giữa các giá trị độ cao chuẩn trong hệ triều 0 và trong hệ triều trung bình đạt mức ± 5 cm

3 KẾT LUẬN

Phương pháp bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II quốc gia là xu hướng hiện đại trong lý thuyết hiệu chỉnh toán học các mạng lưới trắc địa nhằm hoàn thiện phương pháp bình sai truyền thống khi tính đến các thành tựu hiện đại của việc xác định thế trọng trường của mặt geoid cục bộ sát nhất với mặt biển trung bình tại trạm nghiệm triều 0 và các ứng dụng của các giá trị thế trọng trường của các mốc độ cao hạng I, II quốc gia trong việc giải quyết hàng loạt bài toán hiện đại của Trắc địa vật lý như liên kết các hệ độ cao của các nước khác nhau, xây dựng mô hình quasigeoid quốc gia độ chính xác cao và kết hợp với công nghệ GNSS để xác định các giá trị của các thế nhiễu trên các mốc độ cao hạng I, II quốc gia phục vụ việc giải quyết bài toán hiệu chỉnh các hệ số khai triển điều hòa của mô hình EGM

cho phù hợp với trọng trường trên lãnh thổ quốc gia

Phương pháp bình sai mạng lưới độ cao hạng I, II được trình bày trong báo cáo khoa học này đáp ứng đầy đủ các yêu cầu quốc tế hiện đại trong việc bình sai các mạng lưới trắc địa quốc gia gắn kết với việc ứng dụng hệ thống thông tin trắc địa quốc gia

Tiếp theo các nước EU, các kết quả bình sai thử nghiệm mạng lưới độ cao hạng I, II khu vực miền Bắc Việt Nam dựa trên mặt geoid cục bộ Hòn Dấu là các kết quả đầu tiên được công bố ở Châu Á theo phương pháp bình sai mạng lưới quốc gia dựa trên mặt geoid cục bộ

6

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Báo cáo Tổng kết kỹ thuật Thiết kế kỹ thuật - dự toán bình sai tổng thể lưới độ cao nhà nước hạng 1,2 Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam Hà Nội - 2008

2 Bursa M Report of special Commission SC3, Fundamental Constants, Travoux de L’Association Internationale

de Geodesie, Reports Generaux et Rapports Rechnique, IAG, 140 rue de Grenelle, 1995, 75700 Paris

3 Bursa M., Kenyon S., Kouba J., Muller A., Radej K., Vatrt V., Vojtiskova M., Vitek V Long - Term Stability of Geoidal Geopotential from TOPEX/POSEIDON Satellite Altimetry 1993 - 1999 Earth, Moon and Planets, 1999,

84, 3, pp 163-176

4 Bursa M., Kenyon S., Kouba J., Sima Z., Vatrt V., Vitek V and Vojtiskova M (2007) The geopotential value

W0 for specifying the relativistic atomic time scale and a global vertical reference system J of Geodesy, 81, 2,

pp 103-110

5 Dennis D McCarthy, Gerard Petit IERS Conventions (2003) IERS Technical Note No 32 Frankfurt am Main,

2004

6 Hà Minh Hòa Giải quyết một số vấn đề liên quan đến việc chuyển hệ độ cao được xác định từ mặt nước biển trung bình ở trạm thủy triều về mặt Quasigeoid toàn cầu Tạp chí Địa chính số 2, tháng 4/2007, trg 3 - 11

7 Hà Minh Hòa, Nghiên cứu xác định thế năng trọng trường thực W0 của mặt Geoid cục bộ trùng với mặt biển trung bình tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu Báo cáo khoa học Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học và Công nghệ “Trắc địa và Bản đồ vì sự nghiệp tài nguyên và Môi trường” Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ - Hội Trắc địa, Bản đồ và Viễn thám Việt Nam Hà Nội - Tháng 10/2012 Trg 6-19

8 Hà Minh Hòa Phương pháp bình sai truy hồi với phép biến đổi xoay Sách chuyên khảo NXB Khoa học và Kỹ thuật, 287 trg Hà Nội - 2013

9 Ha Minh Hoa, Estimating the geopotential value W0 of the local geoid based on data from local and global normal heights of GPS/Leveling points in Vietnam Geodesy and Cartography Taylor & Francis UDK 528.21, doi:10.3846/20296991.2013.823705, 2013 V.39 (3): 99-105

10 Hà Minh Hòa Phương pháp xử lý toán học các mạng lưới trắc địa quốc gia NXB Khoa học và Kỹ thuật, 244 trg

Hà Nội - 2014

11 Hà Minh Hòa Lý thuyết và thực tiễn của Trọng lực trắc địa NXB Khoa học và Kỹ thuật, 592 trg Hà Nội - 2014

12 International Association of Geodesy (IAG) IAG Resolutions adopted at the XVIII General Assembly of the IUGG in Hamburg, August 1983 Bulletin Geodetique, 58(3), “The Geodesist’s handbook”, 1984, p 321

13 Ihde J Status of the European Vertical Reference System (EVRS) EVRS Workshop, Frankfurt Main 5-7 April

2004

14 Ma kinen J The treatment of permanent tide in EUREF products Paper presented at the Symposium of the IAG Sub-commission for Europe (EUREF) in Brussels, June 17 - 21, 2008 Submitted to the proceedings

15 Petit G., Luzum B IERS Conventions (2010), IERS Technical Note No 36, Verlag dés Bundesamts fur Kartographie und Geodasie Frankfurt am Main 2010, 179 pp

16 Sacher M., Ihde J., Liebsch G., Ma kinen J EVRF2007 as Realization of the European Vertical Reference System EUREF Symposium, June 17 - 21 2008, Brussels

DEVELOPMENT OF METHOD FOR ADJUSTING THE NATIONAL FIRST, SECOND ORDERS

VERTICAL NETWORK BASED ON LOCAL GEOID HON DAU

Hoa Minh Ha Vietnam Institute Geodesy and Cartography

ABSTRACT

The paper concentrates on researching results in building of method and software VNAOLG-VIGAC (Vertical Network Adjustment On Local Geoid - Vietnam Institute of Geodesy And Cartography) for adjustment of national first, second orders vertical network bassed on local geoid Hon Dau Main results consist of researching method for conversion of a measured geometric height differences from mean tide system to zero tide sysstem; construction of method of transformation of the measured geometric height differences into a geopotential differences; method of calculation of weights of the geopotential differences on first, second orders levelling lines; method of detection of outlier levelling lines and methods of correction of results of the national first, second orders vertical network adjustment on case of change of observables (adding of some new levelling lines, restoring of some lost benchmarks)

by principle: Based on present results of the national first, second orders vertical network adjustment without readjustment of the whole network

7

The experiment results of software VNAOLG-VIGAC for the national first, second orders vertical network adjustment on the Vietnam Northern region with 143 first, second orders benchmarks, 17 first order levelling lines, 5 second order levelling lines showed that RMS unit weight is equal to ± 1.185 kGal.mm/1km, maximal RMS of adjusted geopotential reaches ± 0,021 kGal.m Adjustment of the national first, second orders vertical network adjustment on the Vietnam Northern region in zero tide system leads to maximal offset of normal heights at level of

± 7 cm in comparison with those of in mean tide system