đồ án xây dựng lưới, thiết kế lưới địa tin học

3.2 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ LƯỚI TỌA ĐỘ: độ x,y và độ cao H với một độ chính xác cần thiết, các điểm này được đánh dấu trên mặt đất bằng tiêu và mốc... 3.4 PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN LƯỚI KHỐNG C

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

Page 1

CHƯƠNG 1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA

THIẾT KẾ LƯỚI

Page 2

1.1 MỤC ĐÍCH :

Việc thiết kế kỹ thuật lưới tọa độ nhằm đạt được các yêu cầu về kỹ thuật, đảm bảo tính thống nhất cho toàn bộ mạng lưới, đồng thời là cơ sở để phục vụ cho công tác:

 Điều kiện tự nhiên

 Điều kiện kinh tế – xã hội

 Bản đồ nền Địa Hình tỷ lệ 1/25.000

 Tọa độ các điểm hạng II Nhà nước

 Thiết kế và ước tính độ chính xác :

 Lưới Địa Chính Cơ Sở (ĐCCS) : 2 phương án đo bằng công nghệ GPS

 Lưới Địa Chính (ĐC) : 2 phương án

 Phương án 1 : Lưới ĐC đo bằng công nghệ GPS

 Phương án 2 : Lưới ĐC đo góc - cạnh bằng máy toàn đạc điện tử

 Lập dự toán kinh phí xây dựng lưới

 Nhận xét và kết luận

1.3 TƯ LIỆU TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ THIẾT KẾ LƯỚI :

 Tài liệu về mảnh bản đồ : Mảnh bản đồ tỷ lệ 1/25.000 trong hệ tọa độ VN2000, lưới chiếu UTM, múi chiếu 60, kinh tuyến trung ương 1050, được cho theo bảng sau :

Bảng 1.1 Mảnh bản đồ

 Tài liệu về các điểm tọa độ Hạng II :

Có 3 điểm hạng II Nhà Nước thuộc hệ tọa độ Nhà Nước VN2000, kinh tuyến trung ương 1050 Các mốc này vẫn đang được bảo quản và sử dụng được Tọa độ các điểm được cho theo bảng sau :

Bảng 1.2 Số liệu điểm Hạng II (múi 6 0 )

Số

TT

Số hiệu điểm

Tọa độ Độ cao Ghi chú X(m) Y(m) H(m)

1 II-85 1034507,163 48 578077,160

2 II-84 1026529,383 48 579297,007 19,8

3 II-446 1028461,996 48 574046,369 2,0 Chuyển từ BĐ 1:50000 sang

[1]Quyết định 05/2006/QĐ - BTNMT, định mức kinh tế kỹ thuật đo đạc bản đồ,

Bộ trưởng Bộ Tài Nguyên Môi Trường, ngày 26 tháng 05 năm 2006

[2]Quyết định số 83/2000/QĐ -TTg, sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam, Thủ tướng Chính Phủ, ngày 12 tháng 7 năm 2000

về thành lập bản đồ địa chính,ngày 30 tháng 12 năm 2013

về thành lập bản đồ địa chính,ngày 19tháng 05năm 2014

Page 3

[8] Nghị định số 66/2013/NĐ-CP, quy định mức lương cơ sở đối với cán bộ, công chức, viên chức và lực lượng vũ trang, ngày 27 tháng 6 năm 2013

[9] Thông tư số 23/2009/TT-BTNMT, quy định về Định mức kinh tế - kỹ thuật kiểm tra nghiệm thu sản phẩm đo đạc bản đồ, ngày 16 tháng 11 năm 2009

[10] Thông tư số 973 của Tổng cục Địa Chính ban hành về việc hướng dẫn sử dụng

hệ VN2000 quy định kinh tuyến trung ương cho từng tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương, ngày 20 tháng 6 năm 2001

[11] Thông tư số 06/2009/TT-BTNMT,quy định về Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về xây dựng lưới tọa độ, ngày 18 tháng 6 năm 2009

`

Page 5

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH

ĐẶC ĐIỂM KHU ĐO

PHẠM CẦN_81100348 Page 6

Chương này sẽ giới thiệu tổng quan về tình hình kinh tế xã hội, đặc điểm địa chất, địa hình của khu thiết kế lưới Qua đó lựa chọn cấp độ khó khăn phục vụ cho công đoạn thiết kế lưới và dự toán giá thành

2.1.1 Điều kiện tự nhiên :

2.1.1.1 Vị trí địa lý :

Thành phố Bạc Liêu thuộc tỉnh Bạc Liêu nằm ở vị trí địa lý từ 9o50' vĩ độ Bắc

và 105o40'30" kinh độ Đông

Địa giới hành chính của thành phố Bạc Liêu:

 phía Đông giáp huyện Vĩnh Châu - tỉnh Sóc Trăng

 phía Tây giáp huyện Hòa Bình

 phía Nam giáp Biển Đông

 phía Bắc giáp huyện Vĩnh Lợi

Về hành chính, Thành phố Bạc Liêu gồm 7 phường và 3 xã trực thuộc:

2.1.1.3 Khí hậu :

Bạc Liêu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa rõ rệt:

 mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11

 mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Lượng mưa trung bình hàng năm 2.000 - 2.300 mm Nhiệt độ trung bình 260C, cao nhất 31,50C, thấp nhất 22,50C Số giờ nắng trong năm 2.500 - 2.600 giờ Độ ẩm trung bình mùa khô 80%, mùa mưa 85%

Page 7

Vùng này ít chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới; không chịu ảnh hưởng trực tiếp của lũ lụt của hệ thống sông Cửu Long, nhưng lại chịu tác động mạnh của thuỷ triều biển Đông và một phần chế độ nhật triều biển Tây

2.1.1.4 Địa chất :

Đất đai được chia thành nhiều nhóm: nhóm đất mặn chiếm 32,6% quỹ đất, nhóm đất phèn chiếm 59,9%, nhóm đất cát chiếm 0,18%, bãi bồi và đất khác chiếm 4,4%, sông rạch chiếm 2,9% quỹ đất

Đất có khả năng trồng lúa, cây hàng năm, cây lâu năm chiếm 83,58% tổng diện tích đất; đất có khả năng trồng rừng, nuôi tôm, làm muối chiếm 13,49% Phần lớn đất đai của Bạc Liêu là đất phù sa bồi đắp lâu năm và ổn định, thích hợp với việc phát triển nền nông nghiệp toàn diện

1 Quốc Lộ 1 đi qua huyện Vĩnh Lợi, thành phố Bạc Liêu, huyện Hòa Bình và

huyện Giá Rai

2 Tỉnh lộ 1, nối huyện Hồng Dân với Thành phố Bạc Liêu, đi qua các huyện

Hồng Dân, Phước Long, Vĩnh Lợi, Hòa Bình

Page 8

3 Tỉnh lộ 2, nối thị trấn Phước Long với quốc lộ 1 tại xã Vĩnh Mỹ B huyện Hòa

Bình, để đến thành phố Bạc Liêu, tỉnh lộ 2 đi qua huyện Phước Long và Hòa

Bình

4 Quốc lộ 91C - đường Nam Sông Hậu, chạy dọc theo sông Hậu và biển Đông,

nối thành phố Cần Thơ với thành phố Bạc Liêu

5 Tuyến đường đê biển, chạy dọc theo bờ biển Bạc Liêu, nối thị trấn Gành Hào

 Nguồn lao động phổ thông nhiều nên thuận lợi cho việc thuê mướn nhân công

 Thực phủ chiếm đa số là trồng lúa nước nên thuận lợi để đo ngắm

Căn cứ vào văn bản pháp lý Quyết định số 05/2006/QĐ-BTNMT, quyết định về

việc ban hành định mức kinh tế - kĩ thuật đo đạc bản đồ Chọn cấp độ khó khăn 2 cho công tác xây dựng lưới Địa Chính Cơ Sở

Căn cứ vào thông tư 50/2013/TT-BTNMT, ban hành Định mức kinh tế - kỹ thuật đo đạc địa chính, đăng ký đất đai, tài sản gắn liền với đất, lập hồ sơ địa chính, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền

với đất, ngày 27 tháng 2 năm 2013 Chọn cấp độ khó khăn 2 cho công tác xây dựng lưới Địa Chính

Page 9

CHƯƠNG 3

CƠ SỞ TOÁN HỌC

Page 10

Chương này trình bày lý thuyết tổng quan về trắc địa, cách xác định hệ quy chiếu

để chuyển các điểm trên mặt cầu lên mặt phẳng Xác định kinh tuyến khu đo và hệ số giảm bậc trong hệ thống lưới Dựa vào tình hình kinh tế xã hội khu đo chọn tỷ lệ đo vẽ thích hợp cho từng khu đo vẽ

3.1 HỆ QUY CHIẾU :

3.1.1 Tiêu chí xác định hệ quy chiếu:

Xác định hệ quy chiếu tức là xác định gốc tọa độ và hệ trục cơ sở tọa độ để dựa vào đó có thể biểu diễn được tất cả các điểm trong không gian Một hệ quy chiếu được gọi là phù hợp với phạm vi lãnh thổ đang xét nếu đạt được 3 tiêu chuẩn sau :

 Một là : Có độ lệch nhỏ nhất theo một nghĩa toán học nào đó giữa mô hình toán học và không gian vật lý của thế giới thực

 Hai là : Thuận tiện sử dụng trong thực tiễn có lưu ý tới các tập quán hình thành

thuộc Tổng cục Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội

Phòng

 Hệ số biến dạng độ dài:

+ Tại hai kinh tuyến cát tuyến m = 1 + Trên kinh tuyến trục :

m = 0.9996 (đối với múi 60)

m = 0.9999 (đối với múi 30) + Ở vùng biên múi chiếu m > 1

 Phép chiếu UTM có độ biến dạng độ dài phân bố đều hơn và có trị số nhỏ hơn so với phép chiếu Gauss

 Để không có trị số hoành độ âm thuận lợi cho tính toán, người ta quy ước chuyển trục X về phía Tây 500Km và trục OY xuống phía Nam 10.000Km Tung độ có trị số dương kể từ gốc tọa độ 0 về phía bắc và

có trị số âm từ gốc tọa độ về phía Nam

3.2 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ LƯỚI TỌA ĐỘ:

độ (x,y) và độ cao (H) với một độ chính xác cần thiết, các điểm này được đánh dấu trên mặt đất bằng tiêu và mốc

[2] Lưới khống chế trắc địa thường được xây dựng theo nguyên tắc :

3.3 CHỌN KINH TUYẾN TRUNG ƯƠNG KHU ĐO :

Căn cứ thông tư 973/2001/TT-TCDC về việc chọn kinh tuyến trung ương

Tỉnh Bạc Liêu có kinh tuyến trung ương 105000’00” Khu vực Bản Đồ thuộc tỉnh Bạc Liêu nên có kinh tuyến trung ương 105000’00”

Page 12

Bản đồ địa chính được thành lập theo hệ tọa độ nhà nước VN-2000, ellipsoid WGS-84, sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM, múi chiếu 30, hệ số điều chỉnh biến dạng chiều dài k =0.9999

3.4 PHƯƠNG ÁN PHÁT TRIỂN LƯỚI KHỐNG CHẾ TỌA ĐỘ :

 Ước tính độ chính xác các bậc khống chế mặt bằng trong lưới tăng dày:

 Trong trường hợp trên khu đo đã có điểm khống chế bậc cao, cần tăng dày mạng lưới cho đủ mật độ cần thiết để đo vẽ bản đồ với tỷ lệ đặt ra

 Ký hiệu mẫu số của sai số trung phương tương đối bậc khởi đầu là T0, các bậc tiếp theo là Ti (i=1,2,…,n), bậc cuối cùng là Tn

 Theo hệ số giảm bậc k, ta lập được mối quan hệ giữa hai bậc khống chế liên tiếp nhau như sau:

0 1

0 1

k k

T T T

T k

S

i

f

 Lưới khống chế tọa độ từ lưới Địa Chính Cơ Sở đến lưới khống chế đo

vẽ cấp 2 Như vậy được phát triển xuống 3 cấp với :

Page 13

 Từ phương trình (3.1) và dữ kiện (3.2), ta giải được k ≈ 2.154

n=1 => T1 = 100000/2.154 ≈ 46000

=> ≈25.0001 (Lưới Địa chính) n=2 => T2 = 100000/2.1542 ≈ 21000

=> =10.0001 (Lưới Khống chế đo vẽ cấp 1) n=3 => T3 = 100000/2.1543 = 10000

Căn cứ vào thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/05/2014 của Bộ Tài

Nguyên Môi Trường về việc quyết định ban hành Thông tư Quy định về thành lập bản

đồ địa chính

Tỷ lệ cơ bản đo vẽ bản đồ địa chính được xác định trên cơ sở loại đất và mật độ thửa đất trung bình trên 1 hecta (ha) Mật độ thửa đất trung bình trên 1 ha gọi tắt là Mt, được xác định bằng số lượng thửa đất chia cho tổng diện tích (ha) của các thửa đất

Được áp dụng đối với các trường hợp sau :

a) Khu vực có Mt ≥ 10 thuộc đất khu dân cư

Page 14

b) Khu vực có Mt ≥ 20 thuộc đất nông nghiệp có dạng thửa hẹp, kéo dài; đất nông nghiệp trong phường, thị trấn, xã thuộc các huyện tiếp giáp quận và các xã thuộc thị xã, thành phố trực thuộc tỉnh

c) Khu vực đất nông nghiệp tập trung có Mt ≥ 40

Được áp dụng đối với các trường hợp sau :

a) Khu vực có Mt ≥ 5 thuộc khu vực đất nông nghiệp

b) Khu vực có Mt < 10 thuộc khu dân cư

Được áp dụng đối với các trường hợp sau :

a) Khu vực có Mt ≤ 1 thuộc khu vực đất sản xuất nông nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối, đất nông nghiệp khác

b) Khu vực có Mt ≥ 0,2 thuộc khu vực đất lâm nghiệp

3.5.2 Chọn tỷ lệ đo vẽ cho khu vực thiết kế lưới

Khu vực thiết kế nằm trong một tờ Bản Đồ Có tổng diện tích khu vực thiết kế

Khu vực đất có giá trị kinh tế cao là 1 phần khu vực thuộc thành phố Bạc Liêu

có diện tích khoảng 30,2 Km2 chọn tỷ lệ đo vẽ 1:500

Page 15

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ

CHÍNH XÁC LƯỚI ĐỊA CHÍNH CƠ SỞ

PHẠM CẦN_81100348 Page 16

Chương này sẽ trình bày về Hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh toàn cầu GNSS, tiêu biểu là Hệ thống định vị vệ tinh GPS của Mỹ Các chỉ tiêu về kĩ thuật trong thiết

kế lưới Địa chính cơ sở Thiết kế và đánh giá độ chính xác hai phương án lưới Địa

Chính Cơ Sở bằng chương trình ước tính độ chính xác lưới GPS rất tin cậy là gpsest

4.1 GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐẠC BẰNG CÔNG NGHỆ GPS: 4.1.1 Phương pháp thành lập lưới Địa Chính Cơ Sở (ĐCCS) :

Khu vực trong Bản Đồ được thiết kế đo vẽ ở tỷ lệ 1:500 đến 1:2000 nên độ dài các cạnh trong lưới ĐCCS :

 Từ 1.5 – 3 Km (đối với khu đân cư đông đúc)

 Từ 3 – 5 Km (đối với khu nông thôn)

Với phương pháp đo đạc truyền thống sẽ khó thi công do khó đảm bảo tính thông hướng Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ thì việc thành lập lưới khống chế tọa độ dùng Hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh toàn cầu GNSS (Global Navigation Satelite System) đang được sử dụng rộng rãi, thay thế phương pháp truyền thống

Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS bao gồm 4 hệ thống vệ tinh dẫn đường như sau: GPS do Mĩ chế tạo, GLONASS do Nga chế tạo, và hệ thống GALILEO do Liên hiệp Âu Châu (EU) chế tạo, và COMPASS do Trung Quốc chế tạo

4.1.2 Kỹ thuật của phương pháp định vị vệ tinh GPS :

Định vị tương đối dùng trị đo giả cự ly ( có độ chính xác 0.5 – 5m ) và dùng trị

đo pha ( có độ chính xác từ vài mm - cm )

4.1.3 Ưu nhược điểm của phương pháp định vị tương đối :

Ưu điểm :

- Các vệ tinh có thể được quan sát trên một vùng lãnh thổ rộng lớn như quốc gia hay lục địa, trong khi phương pháp truyền thống chỉ khống chế ở khu vực nhỏ hẹp

- Không đòi hỏi tính thông hướng giữa các trạm đo như ở phương pháp truyền thống

- Có thể ứng dụng để định vị ở thời gian thực và vị trí bất kỳ: trên đất, trên biển

và trong không gian cho đối tượng đứng yên hay di chuyển

- Có thể đo 24h/ngày trong mọi điều kiện thời tiết

- Độ chính xác định vị cao và ngày càng đang được cải thiện

- Người sử dụng không cần quan tâm đến việc điều hành hệ thống

Khi xây dựng lưới ĐCCS cần tuân thủmột sốnguyên tắc :

- Đảm bảo mật độ điểm Địa Chính Cơ Sởcần thiết để làm cơ sở phát triển lưới Địa Chính

- Lưới Địa Chính Cơ Sở cần phải được đo nối với ít nhất 3 điểm tọa độ Nhà nước hạng I hoặc II

do đó không cần thông hướng giữa các trạm đo, tuy nhiên cũng nên bố trí vài cặp cạnh thông hướng để thuận tiện cho việc đo nối với các điểm Địa Chính

- Nên đặt mốc ở nơi có nền đất ổn định để bảo quản lâu dài, gần đường giao thông để dễ thi công và đo đạc

- Khi xử lý số liệu cần tính chuyển kết quả về hệ tọa độ địa phương hiện hành

- Chiều dài cạnh từ 3-5km, nếu trong khu vực đô thị chiều dài cạnh từ 1.5 - 3km Có thể rút ngắn nữa nhưng không được ngắn hơn 1km

 Sử dụng máy thu 2 tần số do Bộ Tài nguyên và môi trường quy định

 Đảm bảo góc cao vệ tinh phải lớn hơn 15

Page 17

 Số vệ tinh khỏe liên tục ít nhất 4 vệ tinh

 Thời gian đo tại mỗi trạm không ít hơn 1,5 giờ

 Chỉ số PDOP < 4

 Dùng máy thu có độ chính xác khoảng 5mm + 1ppm

 Đo nhiệt độ, áp suất

 Đo chiều cao anten ít nhất 2 lần

- Tổng diện tích trên Bản Đồ khoảng 189 Km2 Mặt khác bản đồ được chọn đo

vẽ ở tỷ lệ 1:500 đến 1:2000 nên mật độ điểm ĐCCS là 10 -15km2 có 1điểm Mật độ điểm cần đủ cho khu đo :

o Số điểm ĐCCS tối đa :

Page 19

4.2.4 Nguyên tắc đánh số hiệu điểm ĐCCS :

 Số hiệu điểm ĐCCS gồm 6 chữ số: ABCDEF

 A: ký hiệu danh pháp số hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1.000.000

 D: Quy định cho điểm ĐCCS là số 4

 EF: Số thứ tự điểm thiết kế

 Khu đo nằm trong mảnh bản đồ có số hiệu là C-48-68-A-d, do đó các điểm

ĐCCS thiết kế được đánh số như sau: 668401, 668402,

4.2.5 Thiết bị đo và độ chính xác thiết bị :

Thiết bị đo phù hợp với công tác trắc địa này là loại máy thu 2 tần số, có độ chính xác chiều dài đường đáy ms=a + b*S (mm)

Trong đó : ms : là sai số trung phương chiều dài cạnh đáy

a (mm) , b (ppm) : là hằng số của máy

S (Km) : chiều dài cạnh đáy

Chọn máy thu Topcon Hiper+ với a=3 mm, b=0.5 ppm

Để đảm bảo an toàn về mặt độ chính xác khi thi công, ta có thể tăng sai số của

thiết bị đo lên một ít, ở đây chọn a=3 mm, b=1ppm

Hình 4.1: Máy thu Topcon Hiper+

Page 20

4.2.6 Quy trình, thuật toán đánh giá độ chính xác :

4.2.6.1 Quy trình đánh giá độ chính xác :

Tọa độ bản đồ, độ cao thủy chuẩn (x, y, h)

Tọa độ, độ cao trắc địa (B, L, H) Tọa độ không gian (X,Y,Z)

Tính sai số trung phương vị trí không gian điểm mXi , mYi ,mZi và Mi

Tính sai số trung phương mặt bằng mP

Tính sai số trung phương tương đối cạnh

Tính sai số trung phương tương hỗ

Tính sai số trung phương phương vị

So sánh với tiêu chuẩn của lưới ĐCCS

Page 21

4.2.6.2 Thuật toán đánh giá độ chính xác :

 Chọn ẩn số là tọa độ không gian của các điểm thiết kế : , ,

mi : Tính theo gia số tọa độ ∆ , ∆ , ∆

Theo Chris Rizos, ta có thể xấp xỉ độ chính xác cho các thành phần của đường

2

2 2

2

2 2

333

X Y Z

 Trọng số của baseline vector được lập như sau:

P m

Page 22

 Ma trận trọng số P :

2 2 12

2 2 12

2 2 12

2 2 ( 1)

2 2 ( 1)

2 2 ( 1)

4.2.6.3 Các bước thực hiện đánh giá độ chính xác lưới GPS :

Bước 1 : Từ các file dữ liệu bản đồ lấy tọa độ (x,y) của 4 góc khung và tọa độ các

điểm hạng II Các điểm này có tọa độ trong hệ VN2000 múi 60

Bước 2 : Dùng chương trình Geotool của tổng cục Địa Chính chuyển tọa độ các

điểm (lấy được từ Bước 1) sang múi 30

Bước 3 : Đăng kí tọa độ lên chương trình ArcGis Desktop 9.3 của hãng ESRI Với

các tham số điều chỉnh chuyển về hệ VN-2000 múi 30 như sau :

+ Elipsoid WGS84 định vị lại theo quyết định số 83/2000/QD-TTg ngày 12/07/2000 của Thủ tướng Chính phủ về việc áp dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000

Hình 4.2 : Hệ tọa độ VN2000, múi chiếu 6 0 , kinh tuyến trung ương 105 0

trong phần mềm ARGIS

Thay đổi hệ số tỷ lệ chiếu 0.9999 Kết quả sẽ cho ta hệ VN2000, múi chiếu 30

Hình 4.3 : Hệ tọa độ VN2000, múi chiếu 3 0 trong phần mềm ARGIS

Bước 4 : Thiết kế các điểm ĐCCS, ta thu được tọa độ bản đồ (x,y) của các điểm đang ở múi 30, kinh tuyến trung ương 105000’00”

Bước 5 : Chuyển tọa độ bản đồ (x,y) của các điểm ĐCCS mới thiết kế và điểm hạng II sang tọa độ trắc địa (B,L)

Bước 6: Chuyển (B,L,H) sang tọa độ không gian (X,Y,Z), với H = 0

Bước 7: Đánh giá độ chính xác các điểm thiết kế

Bước 8: So sánh với chỉ tiêu kĩ thuật

Page 25

Page 26

4.3 THIẾT KẾ LƯỚI ĐỊA CHÍNH CƠ SỞ :

Tư liệu gốc gồm 3 điểm hạng II đó là: II-84, II-85, II-446 trong đó điểm II-446 được chuyển từ Bản Đồ 1:50.000 sang

Bảng 4.1 : Tọa độ điểm hạng II (múi chiếu 3 0 )

4.3.1 Phương án 1 ( Lưới ĐCCS phục vụ thành lập lưới ĐC đo GPS ) :

 Trên khu đo đã có 3 điểm hạng II

 Tổng số điểm thiết kế : 15 điểm

 Số điểm ĐCCS thiết kế mới : 12 điểm

 Tọa độ các điểm thiết kế :

Bảng 4.2 : Tọa độ điểm Địa Chính Cơ Sở mới thiết kế theo phương án 1

Page 27

4.3.2 Phương án 2 ( Lưới ĐCCS phục vụ thành lập lưới ĐC đo toàn đạc ) :

 Trên khu đo đã có 2 điểm hạng II

 Tổng số điểm thiết kế : 17 điểm

 Số điểm thiết kế mới : 14 điểm

 Tọa độ các điểm thiết kế :

Bảng 4.3 : Tọa độ điểm Địa Chính Cơ Sở mới thiết kế theo phương án 2

4.4 ƯỚC TÍNH LƯỚI ĐỊA CHÍNH CƠ SỞ :

4.4.1 Ước tính độ chính xác lưới ĐCCS bằng gpsest :

Sử dụng chương trình “ ước tính độ chính xác lưới GPS ”

của thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc Lâu – Bộ môn Địa Tin Học – Trường Đại Học Bách Khoa Hồ Chí Minh

Chương trình viết bởi ngôn ngữ lập trình C gồm 3 file :

- File chứa số liệu cần nhập :GPSdata.txt

- File thực thi chương trình :gpsest.exe

- File xuất kết quả :GPSout.txt

Page 28

A- PHƯƠNG ÁN 1 :

Bảng 4.4 : Sai số vị trí mặt bằng lưới ĐCCS phương án 1

Bảng 4.5 : Sai số trung phương chiều dài, phương vị và tương hỗ của lưới ĐCCS phương án 1

Page 29

B- PHƯƠNG ÁN 2 :

Bảng 4.6 : Sai số vị trí mặt bằng lưới ĐCCS phương án 2

Bảng 4.7 : Sai số trung phương chiều dài, phương vị và tương hỗ của lưới ĐCCS phương án 2

Page 30

4.4.2 Thống kê kết quả ước tính lưới ĐCCS :

Thống kê kết quả ước tính Phương án 1 :

Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất (668406) : mP=0.0030(m)

Sai số trung phương tương hỗ lớn nhất (668406-668409) :

Mth=0.0036(m) < 0.07(m)

Sai số phương vị lớn nhất : ma=0.1" < 1.8"

Sai số trung phương tương đối cạnh yếu nhất : ms/S=1/1328155 <1/100.000

So sánh với chỉ tiêu thiết kế lưới Địa Chính Cơ Sở, các sai số trên đều trong giới hạn cho phép Vậy lưới Địa Chính Cơ Sở thiết kế theo phương án 1 đạt độ chính xác theo yêu cầu

Thống kê kết quả ước tính Phương án 2 :

Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất (668403) : mP=0.0037(m)

Sai số trung phương tương hỗ lớn nhất (668401-668414) :

Mth=0.0035(m) < 0.07(m)

Sai số phương vị lớn nhất (668412-668413) : ma=0.2" < 1.8"

Sai số trung phương tương đối cạnh Yếu nhất (668401-668414):

ms/S=1/1177981<1/100.000

So sánh với chỉ tiêu thiết kế lưới Địa Chính Cơ Sở, các sai số trên đều trong giới hạn cho phép Vậy lưới Địa Chính Cơ Sở thiết kế theo phương án 2 đạt độ chính xác theo yêu cầu

Page 31

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC LƯỚI ĐỊA CHÍNH

Page 32

Chương này trình bày về thiết kế lưới Địa Chính theo hai phương án là đo GPS

và đo lưới đường chuyền

Việc đánh giá độ chính xác lưới Địa Chính đo bằng GPS sẽ dùng chương trình

Khi thiết kế lưới phải đảm bảo các điểm được phân bố đều trên khu đo, trong

đó ưu tiên tăng dày cho khu vực bị che khuất nhiều, địa hình phức tạp

Lưới Địa Chính phải được đo nối tọa độ với ít nhất 3 điểm khống chế tọa độ có

độ chính xác tương đương điểm tọa độ Quốc gia hạng III trở lên Trường hợp thành lập lưới Địa Chính bằng công nghệ GNSS phải đo nối độ cao với ít nhất 2 điểm khống chế độ cao có độ chính xác tương đương điểm độ cao Quốc gia hạng IV trở lên

Điểm tọa độ Địa Chính phải được chọn ở các vị trí có nền đất vững chắc, ổn định, quang đãng tồn tại lâu dài trên thực địa; thuận lợi cho việc đo ngắm và phát triển lưới cấp thấp

Chỉ tiêu kĩ thuật cơ bản chung của lưới Địa Chính được quy định như sau :

Bảng 5.1 : Tiêu chí đánh giá chất lượng lưới Địa Chính

thuật

bình sai

≤ 1,2 cm

4 Trị tuyệt đối sai số trung phương phương vị cạnh sau bình sai:

- Đối với cạnh lớn hơn hoặc bằng 400m

- Đối với cạnh nhỏ hơn 400m

 Bản đồ tỷ lệ 1:200 : Trung bình 0,3 Km2

có một điểm khống chế tọa độ phẳng

có độ chính xác tương đương điểm Địa Chính trở lên

 Trường hợp khu vực đo vẽ có dạng hình tuyến thì bình quân 1,5 Km chiều dài được bố trí 1 điểm tọa độ phẳng có độ chính xác tương đương điểm Địa Chính trở lên

 Khu đo bản đồ có diện tích khoảng 189 Km2 Mặt khác bản đồ được đo vẽ ở tỷ

lệ 1:500 đến 1:2000 nên mật độ điểm Địa Chính là 1 -1,5km2 có 1 điểm Mật độ điểm cần đủ cho khu đo :

o Số điểm Địa Chính tối đa :

o Số điểm Địa Chính tối thiểu :

. ≅ 126 điểm

5.1.3 Đánh số hiệu cho các điểm khống chế :

Số hiệu điểm Địa Chính được đánh liên tục theo tên khu đo từ 01 đến hết của khu vực cần xây dựng lưới theo nguyên tắc từ trên xuống dưới, từ trái qua phải Trong phạm vi một khu đo, các điểm Địa Chính không được trùng tên nhau Trong phạm vi một tỉnh, các khu đo không được trùng tên nhau

5.2.1 Những yêu cầu kĩ thuật thiết kế lưới Địa Chính đo theo phương pháp GPS :

Khi thành lập lưới Địa Chính bằng công nghệ GNSS thì phải đảm bảo có các cặp điểm thông hướng Vị trí chọn điểm phải quang đãng, các điểm phải có góc mở lên bầu trời lớn hơn 1200 ; ở xa các trạm thu phát sóng tối thiểu 500m; xa các trạm biến thế, đường dây điện cao thế, trạm điện cao áp tối thiểu 50m

Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của lưới Địa Chính khi thành lập bằng công nghệ GNSS được quy định như sau :

(D: tính bằng km)

7

- Trị tuyệt đối sai số khép hình giới hạn tương đối

khi xử lý sơ bộ cạnh (fs/[S]) + Khi [S] < 5 Km

- Trị tuyệt đối sai số khép độ cao dH

5.2.2 Thiết bị đo và độ chính xác thiết bị :

Thiết bị đo phù hợp với công tác trắc địa này là loại máy thu 1 tần số hoặc 2 tần

số, có độ chính xác chiều dài đường đáy ms=a + b*S (mm)

Trong đó : ms : là sai số trung phương chiều dài cạnh đáy

a (mm) , b (ppm) : là hằng số của máy

S (Km) : chiều dài cạnh đáy

Chọn máy thu 1 tần số Trimble R3 của hãng Trimble với a=5 mm, b=1 ppm

Hình 5.1: Máy thu GPS Trimble R3

Để đảm bảo an toàn về mặt độ chính xác khi thi công, khi ước tính độ chính xác

ta có thể tăng sai số của thiết bị đo lên một ít, ở đây chọn a=5 mm, b=2ppm

Page 35

5.2.3 Thiết kế lưới Địa Chính đo GPS :

Từ lưới Địa ChínhCơ Sở phương án 1, phát triển xuống lưới Địa Chính đo GPS với các thông số kỹ thuật sau :

- Số điểm hạng II nằm trong khu đo : 3 điểm

- Số điểm Địa Chính Cơ Sở : 12 điểm

- Số điểm Địa Chính thiết kế mới : 115 điểm

- Tổng số cạnh : 218 cạnh

- Tổng số cạnh thông hướng : 65 cạnh

Bảng 5.3 : Tọa độ 115 điểm Địa Chính đo lưới GPS

BL-001 1031535.000 569412.032 BL-059 1025027.833 574141.748 BL-002 1031062.531 575883.898 BL-060 1028480.141 569093.587 BL-003 1032248.343 581032.441 BL-061 1029189.727 568943.069 BL-004 1029978.119 582125.503 BL-062 1029656.215 571180.836 BL-005 1023146.395 579776.482 BL-063 1029849.739 571745.280 BL-006 1026903.696 570361.750 BL-064 1036055.040 572145.468 BL-007 1031257.009 572021.557 BL-065 1036425.961 571718.103 BL-008 1029283.185 578949.324 BL-066 1035532.929 570655.739 BL-009 1035154.605 569457.312 BL-067 1035617.596 571060.929 BL-010 1035255.859 573411.196 BL-068 1036563.040 570016.707 BL-011 1034230.538 578208.336 BL-069 1036563.040 569428.073 BL-012 1027078.261 579706.090 BL-070 1032962.245 568808.080 BL-013 1028346.094 574527.221 BL-071 1033188.023 569324.143 BL-014 1025792.618 576848.577 BL-072 1032674.479 570785.986 BL-015 1024183.440 571247.390 BL-073 1033010.122 570482.094 BL-016 1024015.825 581796.840 BL-074 1034284.657 571538.914 BL-017 1023470.530 582015.411 BL-075 1033841.165 571659.867 BL-018 1032300.618 578558.104 BL-076 1034015.874 573001.093 BL-019 1031774.518 578623.867 BL-077 1034015.874 573452.649 BL-020 1029430.211 577152.828 BL-078 1029333.417 575399.925

Page 36

BL-021 1029056.774 577339.547 BL-079 1029760.782 575029.004 BL-022 1028119.383 577285.473 BL-080 1030138.461 573018.359 BL-023 1028056.960 577679.332 BL-081 1029781.652 573332.835 BL-024 1028528.716 581290.777 BL-082 1031706.810 574796.358 BL-025 1028204.601 580891.505 BL-083 1031722.937 574352.866 BL-026 1034865.596 579837.950 BL-084 1032589.572 572531.414 BL-027 1035460.590 579875.528 BL-085 1032992.747 572233.065 BL-028 1036340.555 578019.303 BL-086 1034477.940 576043.197 BL-029 1034104.717 581086.959 BL-087 1034477.940 576437.804 BL-030 1034292.610 581660.032 BL-088 1032981.995 574428.483 BL-031 1035896.422 577984.974 BL-089 1033422.799 574396.229 BL-032 1036456.969 579262.645 BL-090 1036186.560 573748.463 BL-033 1036613.547 579807.535 BL-091 1036253.083 574075.034 BL-034 1035580.136 581843.041 BL-092 1036053.288 576055.516 BL-035 1036131.288 581843.041 BL-093 1035569.479 576077.019 BL-036 1027814.879 582194.371 BL-094 1033455.233 576988.193 BL-037 1027650.472 581771.612 BL-095 1033253.645 576633.399 BL-038 1025918.100 581113.987 BL-096 1028131.726 579689.909 BL-039 1026024.573 581652.613 BL-097 1027982.047 579386.016 BL-040 1023890.527 576750.666 BL-098 1031196.176 581816.201 BL-041 1024180.021 577396.461 BL-099 1031314.105 582160.916 BL-042 1025541.201 579127.859 BL-100 1030976.134 579621.996 BL-043 1024964.996 579286.524 BL-101 1031021.491 579957.639 BL-044 1027359.794 576059.425 BL-102 1028767.914 572421.134 BL-045 1027279.159 575414.346 BL-103 1028937.247 572937.197 BL-046 1023453.303 574226.325 BL-104 1029905.538 580738.098 BL-047 1023485.557 574957.415 BL-105 1029627.347 580961.860 BL-048 1027369.470 572042.554 BL-106 1027056.525 577389.250 BL-049 1027538.803 572703.760 BL-107 1026802.525 577380.179 BL-050 1023315.686 569929.920 BL-108 1024606.985 575220.931 BL-051 1023791.432 569712.206 BL-109 1024260.255 575382.201

Page 37

BL-052 1025307.367 569010.683 BL-110 1033614.772 579761.968 BL-053 1024759.050 569268.714 BL-111 1033735.724 580161.111 BL-054 1023025.400 571494.237 BL-112 1023417.671 568691.995 BL-055 1023175.919 572160.818 BL-113 1022990.306 568893.582 BL-056 1025659.473 571838.279 BL-114 1032956.328 582318.576 BL-057 1025896.002 572494.109 BL-115 1033337.328 582304.969 BL-058 1025551.960 574044.987

5.2.4 Ước tính độ chính xác lưới Địa Chính đo GPS :

Sử dụng chương trình “ ước tính độ chính xác lưới GPS gpsest.exe ”

của thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc Lâu – Bộ môn Địa Tin Học – Trường Đại Học Bách Khoa Hồ Chí Minh

Sinh viên chia lưới thiết kế Địa Chính thành 4 nhóm nhỏ để ước tính rồi sau đó tổng hợp kết quả ước tính lại

Tổng hợp kết quả đánh giá độ chính xác lưới Địa Chính :

Bảng 5.4 : Sai số vị trí mặt bằng của lưới GPS

SAI SỐ VỊ TRÍ MẶT BẰNG CỦA LƯỚI GPS