Khảo sát ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình - Nguyễn Khắc Dũng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP





Đề tài


Khảo sát ứng dụng
công nghệ GPS trong
trắc địa công trình
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
1
Đề tài: Khảo sát ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình
Chuyên đề: Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS
Chơng 1
Khái quát về công nghệ GPS
1.1.Cấu trúc của hệ thống định vị GPS
1.2.Nguyên lý định vị và các trị đo GPS
1.3.Các phơng pháp định vị GPS
1.4.Một số ứng dụng của công nghệ GPS
Chơng 2
Tổng quan về công tác trắc địa trong xây dựng công
trình công nghiệp và nhà cao tầng
2.1. Thành lập lới khống chế thi công
2.2. Công tác bố trí công trình công nghiệp và nhà cao tầng

2.3. Các phơng pháp chuyển trục công trình lên cao trong xây dựng công
nghiệp và nhà cao tầng
Chơng 3
Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS
3.1. Đặt vấn đề
3.2. Thực nghiệm
3.3. Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS
Kết Luận
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
2
Chơng 1
Khái quát về công nghệ GPS
1.1. cấu trúc của hệ thống định vị toàn cầu GPS
Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System) gồm 3 bộ
phận: Đoạn không gian, đoạn điều khiển và đoạn sử dụng.
Đoạn không gian
Đoạn điều khiển Đoạn sử dụng
Hình 1.1- Sơ đồ hoạt động của hệ thống định vị toàn cầu GPS
1.1.1. Đoạn không gian (Space Segment)
Đoạn này gồm 24 vệ tinh phân bố đều trên 6 quỹ đạo gần tròn, trên mỗi quỹ
đạo có 4 vệ tinh, mặt phẳng quỹ đạo nghiêng với mặt phẳng xích đạo một góc
55
0
. Bán kính quỹ đạo vệ tính xấp xỉ 26560 km, tức vệ tinh có độ cao so với
mặt đất cỡ 20200 km. Chu kỳ chuyển động của quỹ đạo là 718 phút (~12 giờ).
Số lợng vệ tinh có thể quan sát đợc tuỳ thuộc vào thời gian và vị trí quan
trắc trên trái đất, nhng có thể nói rằng ở bất kỳ thời gian và vị trí nào trên mặt
đất cũng có thể quan sát đợc tối thiểu 4 vệ tinh và tối đa là 11 vệ tinh.
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
3
Hình 1.3- Vệ tinh GPS
Hình 1.2- Phân bố vệ tinh trên 6 quỹ đạo
Năng lợng cung cấp cho hoạt động của các thiết bị trên vệ tinh là pin
mặt trời. Mỗi vệ tinh đều có đồng hồ nguyên tử với độ ổn định tần số 10
-12
, tạo
ra tín hiệu với tần số cơ sở f
0
= 10.23 MHz và từ đó tạo ra hai tần số tải:
L
1
= 154.f
0
= 1575.42 MHz ( có bớc sóng xấp xỉ 19
cm)
L
2
= 120.f
0
= 1227.60 MHz ( có bớc sóng xấp xỉ 24
cm)
Các tải L
1
, L
2
thuộc dải cực ngắn. Với tần số lớn
nh vậy
các tín hiệu sẽ ít bị ảnh hởng của tầng điện ly

(tầng Ion) và
tầng đối lu vì mức độ chậm tín hiệu do tầng điện ly tỷ
lệ nghịch với bình phơng của tỷ số.
Để phục vụ cho các mục đích và đối tợng khác nhau, các
tín hiệu phát đi đợc điều biến mang theo các code riêng biệt là C/A code, P-
code, và Y-code.
Các sóng tải đợc điều biến bởi hai loại code khác nhau:
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
4
+ C/A code (Coarse/Acquition code) đợc dùng cho mục đích dân sự
với độ chính xác không cao và chỉ điều biến sóng tải L
1
. Chu kỳ lặp lại của
C/A code là 1 miligiây và mỗi vệ tinh đợc gắn một C/A code riêng biệt.
+ P code (Presice code) đợc dùng cho mục đích quân sự (Mỹ) với độ
chínhxác cao, điều biến cả sóng tải L
1
và L
2
. Mỗi vệ tinh chỉ gán một đoạn
code loại này, do đó P code rất khó bị giải mã để sử dụng nếu không đợc
phép.
Ngoài ra, cả hai sóng tải L
1
và L
2
còn đợc điều biến bởi các thông tin
đạo hàng: Ephemerit vệ tinh, thời gian của hệ thống, số hiệu chỉnh đồng hồ vệ
tinh, quang cảnh phân bố vệ tinh trên bầu trời và tình trạng của hệ thống.

+ Y- code đợc phủ lên P code nhằm chống bắt chớc, gọi là kỹ thuật
AS (Anti Spoofing). Trong 3 nhóm vệ tinh (I, II, II-A) đã đợc đa lên quỹ
đạo thì chỉ có vệ tinh thuộc nhóm II (sau năm 1989) mới có khả năng này.
Ngoài các tần số trên, các vệ tinh GPS còn có thể trao đổi với các trạm
điều khiển mặt đất qua các tần số 1783.74MHz và 2227.5 MHz để truyền các
thông tin đạo hàng và các lệnh điều khiển tới vệ tinh.
Tất cả các code đợc khởi tạo lại sau mỗi tuần lễ GPS vào đúng nửa
đêm thứ bẩy, sáng chủ nhật.
Trên cơ sở C/A code, mỗi vệ tinh còn phát đi một code tựa ngẫu
nhiên riêng của vệ tinh đó gọi là PRN code (Pseudo Random Noise code)
code này dài 37 tuần lễ. Code ngẫu nhiên là cơ sở để định vị tuyệt đối khoảng
cách giả và dựa vào đó nhận biết đợc số liệu của vệ tinh.
Nếu không có can thiệp chủ động nào khác vào các tín hiệu của vệ tinh,
tức cỡ 1

3 m. Chính vì thế trớc đây Bộ Quốc Phòng Mỹ đã đa vào dữ liệu
thời gian của vệ tinh GPS một loại nhiễu SA (Selecke Availability) để giảm độ
chính xác định vị tuyệt đối xuống cỡ 50

100 m. Nhng ngày 2/5/2000, chính
phủ Mỹ đã tuyên bố bỏ SA. Điều đó có nghĩa là độ chính xác định vị tuyệt đối
thời gian sau khi bỏ SA đã đợc cải thiện.
1.1.2. Đoạn điều khiển (Control Segment)
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
5
Hình 1.5- Máy thu GPS
Hình 1.4- Trạm điều khiển của hệ thống GPS
Đoạn điều khiển gồm 4 trạm quan sát trên mặt đất tại Hawaii (Thái
Bình Dơng), Assension Island (Đại Tây Dơng), Diego Garcia (ấn Độ

Dơng), Kwajalein (tây Thái Bình Dơng) và một trạm điều khiển trung tâm
đặt tại căn cứ không quân Mỹ gần Colorado Spring.
Đoạn điều khiển có nhiệm vụ điều khiển toàn bộ hoạt động của các vệ
tinh trên cơ sở theo dõi quỹ đạo chuyển động của vệ tinh và hoạt động của
đồng hồ vệ tinh. Tất cả các trạm điều khiển có máy thu GPS theo dõi liên tục
các vệ tinh, đồng thời đo các số liệu khí tợng. Trạm trung tâm xử lý các số
liệu đợc truyền về từ các trạm cùng với số liệu đo đợc của chính nó. Kết quả
xử lý cho ra ephemerit chính xác hoá của các vệ tinh và số hiệu chỉnh cho các
đồng hồ vệ tinh. Các số liệu này đợc truyền từ trạm điều khiển trung tâm tới
các trạm quan sát, từ đó truyền tiếp lên các vệ tinh cùng với các lệnh điều
khiển khác. Việc chính xác hoá thông tin đợc tiến hành 3 lần trong một ngày.
Ngoài ra, trạm trung tâm còn điều khiển hiệu chỉnh quỹ đạo, khởi động vệ
tinh dự phòng khi cần thiết thay thế vệ tinh đã ngừng hoạt động.
1.1.3. Đoạn sử dụng (User Segment)
Đoạn này gồm tất cả các máy móc, thiết bị thu
nhận thông tin từ vệ tinh để khai thác sử dụng cho các
mục đích và yêu cầu khác nhau. Đó có thể là một máy
thu riêng biệt, hoạt động độc lập (trờng hợp định vị
tuyệt đối) hay mộtnhóm từ hai máy thu trở lên hoạt động
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
6
đồng thời theo một lịch trình nhất định (trờng hợp định vị tơng đối) hoặc
hoạt động theo chế độ một máy thu
đóng vai trò máy chủ phát tín hiệu vô tuyến hiệu chỉnh cho các máy thu khác
(định vị vi phân).
1.2. Nguyên lý định vị và các trị đo GPS
1.2.1. Nguyên lý định vị GPS
Nguyên lý định vị GPS là sử dụng các vệ tinh GPS nh các điểm chuẩn
di động có toạ độ đã biết để xác định vị trí của các điểm trên mặt đất, mặt biển

hoặc trên không trung bằng phơng pháp giao hội cạnh không gian.
Giả sử đo đợc chính xác khoảng cách từ điểm đặt máy thu đến 3 vệ
tinh thì vị trí điểm cần xác định (điểm đặt máy) là một trong 2 giao điểm của
mặt cần có bán kính là khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh thứ 3 và vòng tròn
giao tuyến của hai mặt cầu có bán kính là khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh
thứ nhất và thứ hai. Thông thờng, một trong hai giao điểm đó sẽ cho một đáp
số vô lý (hoặc quá xa hoặc phải dịch chuyển với tốc độ không tởng) và phải
loại bỏ.
Trong công nghệ GPS đã đặt ra yêu cầu phải thu tín hiệu từ 4 vệ tinh
điều này liên quan đến việc tính số hiệu chỉnh đồng hồ.
Để xác định chính xác khoảng thời gian truyền sóng và phải biết đợc
vị trí chính xác của vệ tinh. Hai vấn đề cơ bản này của định vị GPS đợc giải
quyết bởi đoạn điều khiển, cấu tạo của máy thu và cấu tạo của vệ tinh GPS.
1.2.2. Các trị đo GPS
Trị đo GPS là những số liệu máy thu GPS nhận đợc từ tín hiệu của vệ tinh
truyền tới. Mỗi vệ tinh GPS phát 4 thông số cơ bản cho việc đo đạc và chỉ chia
thành hai nhóm:
- Nhóm trị đo code: C/A code, P code.
- Nhóm trị đo pha: L
1
, L
2
và tổ hợp L
1
/L
2
Các trị đo này có thể sử dụng riêng biệt hoặc kết hợp để xác định
khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu.
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49

7
1.2.2.1. Trị đo code
Trong trờng hợp này, máy thu nhận đợc code phát đi từ vệ tinh, so sánh với
code tự do máy thu tạo ra nhằm xác định thời gian truyền tín hiệu từ vệ tinh
đến máy thu và từ đó khoảng cách từ máy thu tới vệ tinh đợc xác định theo
công thức:
D = c.t + c.t + (1.1)
Trong đó:
c : là vận tốc truyền sóng (ánh sáng) = 299792458 m/s
t : là thời gian truyền tín hiệu (sóng)
t : là số hiệu chỉnh do sự không đồng bộ đồng hồ máy thu và vệ tinh
: là số hiệu chỉnh do môi trờng.
Hiện nay, độ chính xác định vị với trị đo code có thể đát tới 30m. Với
độ chính xác đó trị đo code đợc sử dụng trong định vị đạo hàng và trong đo
đạc độ chính xác thấp.
1.2.2.2. Trị đo pha sóng tải
Sóng tải đợc phát đi từ vệ tinh có chiều dài bớc sóng không đổi. Nếu
gọi là chiều dài bớc sóng thì khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu GPS là:
D = N. +

(1.2)
Trong đó:
N : là số nguyên lần bớc sóng


: là phần lẻ bớc sóng
Trị đo pha chính là phần lẻ bớc sóng thể hiện qua độ di pha giữa sóng
tải thu đợc từ vệ tinh và sóng tải do máy thu tạo ra. Phần lẻ này có thể đo
đợc với độ chính xác cỡ 1% bớc sóng, tức khoảng vài mm.
Biểu thức xác định độ di pha:

= R + c(t - T) - .N +
atm
+ (1.3)
Trong đó:
R =
222
)()()(
rsrsrs
ZZYYXX
(1.4)
R : là khoảng cách đúng từ vệ tinh đến máy thu
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
8
X
s
, Y
s
, Z
s
: là toạ độ không gian ba chiều của vệ tinh
X
r
, Y
r
, Z
r
: là toạ độ không gian ba chiều của vị trí anten máy thu
c : là tốc độ truyền sóng (ánh sáng)
t : là độ lệch đồng hồ máy thu

T : là độ lệch đồng hồ vệ tinh
: là bớc sóng của sóng tải
N : là số nguyên lần bớc sóng từ vệ tinh đến anten máy thu

atm
: là sai số do khí quyển
: là tổng hợp các sai số khác.
Định vị với trị đo pha sóng tải có độ chính xác cao hơn địn vị với trị đo
code. Vấn đề chính trong trờng hợp này là xác định số nguyên lần bớc sóng
(số nguyên đa trị N) giữa anten máy thu và vệ tinh.
1.3. Các phơng pháp định vị GPS
1.3.1. Định vị tuyệt đối
Hình 1.6- Định vị tuyệt đối
Định vị tuyệt đối còn gọi là định vị điểm đơn, tức là dựa vào trị đo khoảng
cách từ vệ tinh đến máy thu GPS để xác định trực tiếp vị trí tuyệt đối của anten
máy thu trong hệ toạ độ WGS 84 (hệ toạ độ có điểm gốc là tâm khối lợng
trái đất). Định vị tuyệt đối còn đợc chia thành định vị tuyệt đối tĩnh và định
vị tuyệt đối động. Tĩnh hay động là nói trạng thái của (anten) máy thu
trong quá trình định vị.
v1
v2
v3
v4
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
9
Độ chính xác của định vị tuyệt đối tĩnh ớc tính đạt tới cỡ mét, còn độ
chính xác định vị tuyệt đối động khoảng 10 40 m.
Trong định vị tuyệt đối tĩnh có thể quan trắc liên tục các vệ tinh khác
nhau ở các thời điểm khác nhau để đo khoảng cách từ vệ tinh đến điểm trạm

đo và có nhiều trị đo thừa, qua xử lý số liệu sẽ đợc toạ độ tuyệt đối của điểm
trạm đo.
Trong trờng hợp định vị tuyệt đối theo phơng pháp đo khoảng cách
giả thì ở một thời điểm t
i
, từ một trạm đo, quan trắc đồng bộ 4 vệ tinh, j = 1, 2,
3, 4 ta có một hệ phơng trình đợc viết dới dạng ma trận
A
i
.X + L
i
= 0 (1.5)
Khi quan trắc đồng bộ với số lợng vệ tinh nhiều hơn 4 thì cần nghiệm
theo phơng pháp số bình phơng nhỏ nhất. Lúc đó (1.5) đợc viết dới dạng
hệ phơng trình sai số:
V
i
= A
i
.X + L
i
(1.6)
Nếu số lợng thời điểm quan trắc là n và bỏ qua sự thay đổi của đồng hồ máy
thu theo thời gian thì từ (1.6) ta có hệ phơng trình sai số tơng ứng là:
V = A.X +L (1.7)
Trong đó:
V = ( V
1
V
2

. . . V
n
)
T
A = (A
1
A
2
. . . A
n
)
T
L = (L
1
L
2
. . . L
n
)
T
X = (
X

Y

Z

T
)
T

Theo phơng pháp số bình phơng nhỏ nhất, ta có:
X = -(A
T
.A)
-1
.(A
T
.L) (1.8)
Sai số trung phơng của ẩn số đợc tính theo công thức:
ii
X
Q
M
i
0

(1.9)
Trong đó:
0

: là sai số của trị đo khoảng cách giả (SSTP trọng số đơn vị)
Q
ii
: là phần tử tơng ứng trên đờng chéo chính của ma trận hệ số Q
X
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
10
Q
X

= (A
T
A)
-1
Định vị tuyệt đối theo pha sóng tải có độ chính xác cao hơn so với
phơng pháp đo khoảng cách giả. Trong định vị tuyệt đối đo pha sóng tải cần
chú ý hiệu chỉnh sai số do tầng điện ly và tầng đối lu, khôi phục pha sóng tải,
xác định số nguyên lần bớc sóng. Kết quả định vị tuyệt đối theo phơng pháp
pha sóng tải có thể đợc dùng làm trạm tham khảo hoặc trạm gốc ( có toạ độ
tơng đối chính xác) cho định vị tơng đối.
1.3.2. Định vị tơng đối
Định vị tơng đối là trờng hợp dùng hai máy thu GPS đặt ở 2 điểm
khác nhau(2 điểm mút của một đờng đáy) quan trắc đồng bộ cùng các vệ
tinh để xác định vị trí tớng đối (X, Y, Z hoặc B, L, H) giữa hai
điểm mút của đờng đáy hoặc vector đờng đáy trong hệ toạ độ WGS 84.
Tơng tự, nhiều máy thu đợc đặt ở các điểm mút của một số đờng đáy, quan
trắc đồng bộ cùng các vệ tinh GPS thì có thể xác định đợc một số vector
đờngđáy đó. Nếu đã biết toạ độ của một điểm thì có thể dùng vecor đờng
đáy để tính toạ độ của điểm kia.
Định vị tơng đối cũng đợc phân chia thành định vị tơng đối tĩnh và
định vị tơng đối động. Trong định vị tơng đối trị đo thờng đợc sử dụng là
pha sóng tải.
Hình 1.7- Định vị tơng đối
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
11
Trong trờng hợp số lợng trạm đo nhiều hơn 2, quan trắc đồng bộ
cùng một số vệ tinh thì ảnh hởng sai số của quỹ đạo vệ tinh, sai số đồng hồ
máy thu, sai số do tầng điện ly, sai số do khúc xạ của tầng đối lu đối với trị
đo để tiến hành định vị tơng đối thì có thể loại trừ hoặc giảm thiểu ảnh hởng

của sai số tơng quan, nâng cao độ chính xác định vị tơng đối.
1.3.3. Định vị sai phân
Định vị GPS sai phân còn gọi là định vị GPS vi phân (Differential GPS
viết tắt là DGPS). Trong phơng pháp này, một số máy thu đặt tại một điểm đã
biết toạ độ, gọi là trạm gốc hoặc trạm tham khảo, đồng thời có máy hu khác
đặt ở điểm cần xác định toạ độ, gọi là trạm đo. Dựa vào toạ độ chính xác đã
biết của trạm gốc tính số hiệu chỉnh khoảng cách từ trạm gốc đến vệ tinh và số
hiệu chỉnh này đợc máy GPS ở trạm gốc phát đi. Máy thu ở trạm đo, trong
khi đo đồng thời cũng thu đợc số hiệu chỉnh từ trạm gốc và tiến hành hiệu
chỉnh kết quả định vị, từ đó nâng cao độ chính xác định vị.
Định vị GPS sai phân có thể chia thành sai phân trạm gốc đơn, sai phân
khu vực cục bộ (nhiều trạm gốc) và sai phân khu vực rộng lớn.
(1) GPS sai phân trạm gốc đơn (SRDGPS)
(2) GPS sai phân khu vực cục bộ (LADGPS)
(3) GPS sai phân khu vực rộng lớn (WADGPS)
1.4. Các nguồn sai số trong đo GPS
Định vị GPS về thực chất đợc xây dựng trên cơ sở giao hội không gian
các khoảng cách đo đợc từ máy thu đến các vệ tinh có toạ độ đã biết. Khoảng
cách đo đợc là hàm của thời gian và tốc độ lan truyền tín hiệu trong không
gian giữa vệ tinh và máy thu. Vì vậy kết quả đo chịu ảnh hởng trực tiếp của
các sai số của vệ tinh, của máy thu, của môi trờng lan truyền tín hiệu và các
nguồn sai số khác. Các nguồn sai số đó có tính chất hệ thống và tính chất
ngẫu nhiên ảnh hởng đến kết quả đo GPS.
1.4.1. Sai số đồng hồ đo
Sai số đồng hồ gồm sai số đồng hồ vệ tinh, đồng hồ máy thu và sự
không đồng bộ giữa chúng. Đồng hồ vệ tinh là đồng hồ nguyên tử, độ chính
xác cao nhng không phải hoàn toàn không có sai số. Trong đó, sai số hệ
thống lớn hơn sai số ngẫu nhiên rất nhiều, nhng có thể dùng mô hình để cải
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49

12
chính sai số hệ thống, do đó sai số ngẫu nhiên trở thành chỉ tiêu quan trọng để
đánh giá độ chính xác của đồng hồ. Khi hai trạm đo tiến hành quan trắc đồng
bộ đối với vệ tinh thì ảnh hởng của sai số đồng hồ vệ tinh đối với trị đo của
hai trạm là nh nhau.
Đồng hồ máy thu là đồng hồ thạch anh. Cùng một máy thu, khi quan
trắc đồng thời nhiều vệ tinh thì sai số đồng hồ máy thu có ảnh hởng nh
nhau đối với các trị đo tơng ứng và các sai số đồng hồ của các máy thu có thể
đợc coi là độc lập với nhau.
Nh đã biết, vận tốc truyền tín hiệu xấp xỉ 3.10
8
m/s, do đó nếu đồng hồ
thạch anh có sai số 10
-4
giây thì sai số tơng ứng của khoảng cách 30.000 m;
nếu đồng hồ nguyên tử có sai số 10
-7
giây thì sai số tơng ứng khoảng cách là
30 m.
Trong định vị GPS tơng đối, sử dụng các sai phân bậc 1, 2, 3, có thể
loại trừ hoặc giảm thiểu ảnh hởng sai số đồng hồ trong kết quả đo.
1.4.2. Sai số quỹ đạo vệ tinh
Do sự thay đổi của trọng trờng trái đất, sức hút mặt trăng, mặt trời và
các thiên thể khác, áp lực bức xạ mặt trời tác động lên vệ tinh, nên chuyển
động của vệ tinh trên quỹ đạo không hoàn toàn tuân theo định luật Kepler. Đó
là nguyên nhân gây nên sai số quỹ đạo vệ tinh hay còn gọi là sai số vị trí của
vệ tinh.
Trong định vị GPS cần phải sử dụng lịch quỹ đạo vệ tinh (Ephemerit).
Các trạm điều khiển quan trắc liên tục để xác định quỹ đạo chuyển động của
vệ tinh và đa ra lịch dự báo, gọi là lịch vệ tinh quảng bá, cung cấp đại trà cho

ngời sử dụng bằng cách thu trực tiếp nhờ máy thu GPS. Lịch vệ tinh quảng
bá cho phép xác định vị trí tức thời của vệ tinh với độ chính xác cỡ 20

100 m.
Ngoài lịch vệ tinh quảng bá còn có lịch vệ tinh chính xác (Precise
Ephemerit). Lịch vệ tinh này đợc thành lập từ kết quả hậu xử lý số liệu quan
trắc ở các thời điểm trong khoảng thời gian quan trắc, có độ chính xác toạ độ
vệ tinh cỡ 10

50 m.
Sai số vị trí điểm của vệ tinh chịu ảnh hởng gần nh trọn vẹn đến độ
chính xác toạ độ điểm định vị tuyệt đối (định vị điểm đơn), nhng lại đợc
loại trừ về cơ bản trong kết quả định vị tơng đối.
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
13
1.4.3. Sai số do tầng điện ly và tầng đối lu
Tầng đối lu đợc tính từ mặt đất tới độ cao 50km và tầng điện ly ở độ
cao từ 50km đến 1000km. Tín hiệu từ vệ tinh qua tầng điện ly, tầng đối lu
đến máy thu bị khúc xạ và thay đổi tốc độ lan truyền.
Đối với tầng điện ly, giá trị sai số tăng tỷ lệ thuận với mật độ điện tử tự
do và tỷ lệ nghịch với bình phơng của tần số tín hiệu. Đối với tín hiệu GPS,
số hiệu chỉnh khoảng cách theo hớng thiên đỉnh có thể đạt giá trị tối đa là
50m, theo hớng có góc cao 20
0
, có thể đạt đến 150m. Để giảm thiểu sai số do
tầng điện ly thờng dùng máy thu 2 tần số, dùng mô hình hiệu chỉnh hoặc
dùng hiệu các trị đo đồng bộ.
Đối với tầng đối lu, sự khúc xạ của đờng chuyền tín hiệu càng phức
tạp hơn, phụ thuộc vào sự biến đổi của khí hậu mặt đất, áp lực không khí,

nhiệt độ và độ ẩm. ảnh hởng của khúc xạ trong tầng đối lu phụ thuộc vào
góc cao của đờng chuyền tín hiệu. Giá trị ảnh hởng sai số theo hớng thiên
đỉnh có thể đạt đến 2

3 m, theo hớng có góc cao 10
0
có thể đạt đến 20 m.
Để giảm thiểu sai số do tầng đối lu có thể dùng mô hình tín hiệu chỉnh đa
thêm tham số phụ ớc tính ảnh hởng của tầng đối lu vào quá trình xử lý số
liệu để tính hoặc dùng hiệu các trị đo đồng bộ.
1.4.4. Sai số do nhiễu tín hiệu
Tín hiệu từ vệ tinh đến máy thu GPS có thể bị nhiễu do một số nguyên
nhân nh: tín hiệu phản xạ từ các vật khác (kim loại, bê tông, mặt nớc) ở
gần máy thu GPS; tín hiệu bị nhiễu do ảnh hởng của các sóng điện từ khác
(khi đặt máy thu ở gần các trạm phát sóng, gần đờng dây điện cao áp); tín
hiệu bị gián đoạn do bị che chắn bởi các vật cản (nhà cửa, cây cối). Các tín
hiệu bị nhiễu nói trên chập với tín hiệu truyền trực tiếp từ vệ tinh đến máy thu
gây ra sai số đối với trị đo.
Để khắc phục sai số do nhiễu tín hiệu, cần phải đặt máy thu cách xa các
vật dễ phản xạ tín hiệu hoặc các đối tợng gây nhiễu tín hiệu; không thu tín
hiệu khi trời đầy mây, ma, không đặt máy ở dới các rặng cây.
1.4.5. Sai số khác
Ngoài các nguồn sai số chủ yếu trên đây còn có các nguồn sai số khác
nh sai số do ảnh hởng xoay của trái đất, do triều tịch của trái đất, do hiệu
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
14
ứng của thuyết tơng đối, sai số vị trí của máy thu, sai số vị trí tâm pha của
anten. Trong định vị chính xác cao cần phải xem xét và tìm biện pháp giảm
ảnh hởng của các nguồn sai số.

1.5. Các ứng dụng của công nghệ GPS
1.5.1. Các ứng dụng của GPS trong trắc địa
1.5.1.1. Xây dựng lới khống chế mặt bằng
Có thể nói, những ứng dụng đầu tiên của công nghệ GPS trong trắc địa
là đo đạc các mạng lới mặt bằng. Chúng ta biết rằng đo tơng đối tĩnh cho độ
chính xác cao nhất, vì thế phơng pháp này đợc sử dụng để thành lập các
mạng lới trắc địa. Bằng kỹ thuật đo tơng đối tĩnh ngời ta có thể xây dựng
đợc các mạng lới có cạnh dài hàng ngàn km mà không cần đến điều kiện
thông hớng.
1.5.1.2. GPS phục vụ cho trắc địa công trình
a) Đo lập các mạng lới cơ sở trắc địa công trình và lới thi công công trình.
b) Đo các mạng lới quan trắc biến dạng và chuyển dịch công trình.
c) Đo vẽ thành lập các mặt cắt và đo tính khối lợng.
d) Đo cắm chi tiết công trình.
1.5.2. Các ứng dụng của công nghệ GPS trong cuộc sống
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
15
Chơng 2
Tổng quan về công tác trắc địa trong xây dựng
công trình công nghiệp và nhà cao tầng
2.1. Thành lập lới khống chế thi công
2.1.1. Mục đích, đặc điểm và độ chính xác của lới khống chế thi
công
2.1.1.1. Mục đích
Lới khống chế thi công công trình đợc thành lập với hai mục
đích chủ yếu: chuyển bản thiết kế ra thực địa và đo vẽ hoàn công công
trình. Những mục đích này là yếu tố quan trọng ảnh hởng đến độ chính
xác, mật độ điểm, số bậc, đồ hình và phơng pháp xây dựng lới. Thành
lập lới khống chế thi công là một trong những nội dung cơ bản, quan

trọng của công tác trặc địa trong xây dựng công trình.
2.1.1.2. Đặc điểm của lới khống chế thi công
Lới khống chế thi công là một hệ thống các điểm khống chế mặt
bằng và độ cao đợc lu giữ trên khu vực xây dựng bằng những dấu mốc
trắc địa trong suốt quá trình thi công công trình. Lới khống chế thi công
có những đặc điểm cơ bản sau:
- Lới đợc thành lập trong hệ toạ độ quy ớc, nhng đợc đo nối với
hệ tọa độ nhà nớc.
- Sơ đồ lới đợc xác định tuỳ thuộc vào hình dạng khu vực, vào sự
phân bố các hạng mục công trình xây dựng.
- Lới có số lợng hình hoặc vòng khép kín không lớn
- Chiều dài cạnh của lới thờng ngắn
- Các điểm của lới có yêu cầu độ ổn định vị trí điểm cao trong điều
kiện phức tạp khi xây dựng công trình.
- Điều kiện đo đạc lới thờng là khó khăn
Cần thấy rằng đặc điểm của lới khống chế thi công liên quan khá chặt
chẽ với mục đích và ý nghĩa của lới.
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
16
Việc chọn lựa phơng pháp thành lập lới phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
dạng công trình, hình dạng và diện tích của khu vực xây dựng, ý nghĩa của
mạng lới, điều kiện địa hình của khu đo, độ chính xác yêu cầu, tình trạng
trang thiết bị hiện có và năng lực của ngời thực hiện. Trên khu vực xây dựng
công trình công nghiệp và nhà cao tầng có thể áp dụng các phơng pháp thành
lập lới sau: lới tam giác (đo góc, đo cạnh, đo góc cạnh), lới đa giác, lới
GPS, lới ô vuông xây dựng.
Tuỳ thuộc vào diện tích khu vực và công nghệ xây dựng mà lới khống
chế thi công có thể gồm một số cấp lới. Lới khống chế thi công đợc thành
lập dựa vào mạng lới đã có ở giai đoạn khảo sát, thiết kế.

2.1.1.3. Độ chính xác của lới khống chế thi công
Theo mục đích và ý nghĩa của lới, lới khống chế thi công cần đảm
bảo những yêu cầu sau:
a)Yêu cầu độ chính xác bố trí công trình
Để đáp ứng yêu cầu công tác bố trí cần đảm bảo độ chính xác vị trí
tơng hỗ giữa hai điểm lân cận nhau, hoặc vị trí tơng hỗ giữa ba điểm của
lới trên một khoảng cách nào đó.
Lới khống chế thi công trong xây dựng các công trình công nghiệp
chủ yếu sử dụng để lắp đặt các kết cấu xây dựng, các thiết bị công nghệ cần sử
dụng mạng lới lắp ráp với yêu cầu rất cao về độ chính xác tơng hỗ.
Để bố trí trục chính của khu công nghiệp lớn có mối liên hệ chặt chẽ về
dây chuyền công nghệ, thông thờng cần đảm bảo yêu cầu sai số vị trí tơng
hỗ giữa các điểm lân cận trong mạng lới không vợt quá 1:10000 chiều dài
cạnh. Khi cạnh lới là 200m thì sai số này là 2cm.
Nếu mạng lới khống chế thi công đợc phát triển theo hai bậc thì ta có
công thức tính sai số tơng hỗ tổng hợp từ các bậc lới:
m
th
2
= m
1
2
+ m
2
2
(2.1)
Nếu lấy hệ số suy giảm độ chính xác k = 2, tức là m
2
= 2mm
Ta có: m

th
2
= m
1
2
+ 4.m
2
2
= 5m
1
2
Từ đó: m
1
=
5
th
m
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
17
Với m
th
= 20mm ta tính đợc m
1
= 9mm; m
2
= 18mm
Khi có giá trị sai số trung phơng tơng hỗ của từng bậc lới có thể tính
đợc sai số trung phơng các đại lợng đo theo công thức đã biết.
2

2
22
.
isth
S
m
mm
i
ii











(2.2)
Đối với lới đờng chuyền lấy
ii
mm


b) Yêu cầu độ chính xác đo vẽ hoàn công công trình
Tỷ lệ lớn nhất khi đo vẽ hoàn công công trình thờng chọn là 1:500.
Theo quy phạm, SSTP vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng so với điểm khống
chế cơ sở không vợt quá M

P
= 0.2 mm. M = 10cm. Nếu thành lập lới chêm
dầy gồm hai bậc ta có:
M
P
2
= M
1
2
+ M
2
2
(2.3)
Nếu lấy k = 2 ta tính đợc M
1
= 4.5cm; M
2
= 8.9cm
Nghĩa là SSTP vị trí điểm yếu nhất của các cấp lới không đợc vợt
quá những giá trị tơng ứng nêu trên.
Độ chính xác của lới khống chế thi công cần đảm bảo đồng thời cả hai
yêu cầu bố trí và đo vẽ hoàn công công trình.
2.1.2. Các phơng pháp thành lập lới khống chế thi công
Chúng ta đã biết rằng lới khống chế thi công có thể thành lập theo các
phơng pháp: tam giác đo góc, tam giác đo cạnh, tam giác đo góc cạnh, lới
GPS, lới đờng chuyền, lới ô vuông xây dựng.
2.1.2.1. Phơng pháp tam giác đo góc
Khi thành lập lới khống chế mặt bằng trên khu vực xây dựng công
trình công nghiệp thành phố, nhà cao tầng theo phơng pháp tam giác đo
góc, thờng sử dụng một số đồ hình lới sau:

Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
18
Đối với lới tam giác đo góc cần cố gắng thiết kể các tam giác gần với
tam giác đều. Trong những trờng hợp đặc biệt mới thiết kế các tam giác có
góc nhọn đến 20
0
, còn góc tù đến 140
0
. Để kiểm tra, mỗi lới tự do (lới có đủ
số liệu gốc) cần ít nhất 2 cạnh đáy đo trực tiếp.
Khi thiết kế lới, việc tính toán độ chính xác thờng đợc thực hiện trên
máy tính điện tử theo chơng trình lập sẵn.
Để tính toán sơ bộ độ chính xác có thể sử dụng các công thức gần đúng.
Dịch vị dọc của chuỗi gồm các tam giác gần đều, sau khi bình sai lới theo
các điều kiện hình đợc tính theo công thức:
L
b
L
n
nn
m
b
m
m
9
534
.
2
2

2



















(2.4)
Trong đó:
n : là Số lợng cạnh trung gian trên đờng nối điểm đầu và điểm cuối của
chuỗi
b
m
b
: là Sai số trung phơng tơng đối của cạnh đáy
m

: là Sai số trung phơng góc đo
(dấu + trớc 3n đợc lấy khi số lợng tam giác là chẵn: còn dấu - đợc
lấy khi số lợng tam giác là lẻ)
Dịch vị ngang của chuỗi tam giác trong điều kiện nh trên đợc tính
theo công thức:
c
d
a
b
Hình.2.1- Một số đồ hình lới tam giác đo góc
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
19
- Khi số lợng tam giác là chẵn
n
nn
mm
L
m
q
3

15
2
2
22

(2.5)
- Khi số lợng tam giác trong chuỗi là lẻ
n
nn
m
m
L
m
q
552
.
15
2
2
2





(2.6)
m

: là SSTP góc định hớng của cạnh gốc
Đối với chuỗi tam giác có dạng bất kỳ với các góc liên hệ A và B ta có:

k
i
iiii
b
k
S
gBgABgAg
m
b

m
S
m
1
22
2
2
cotcotcotcot
3
2


(2.7)
Nếu cạnh trung gian trong chuỗi đợc tính từ hai cạnh gốc thì trị trung
bình trọng số của các yếu tố (chiều dài, phơng vị) đợc tính theo công thức:
2
2
2
1
21
.
mm
mm
m
TB


(2.8)
2.1.2.2. Phơng pháp tam giác đo cạnh
Phơng pháp tam giác đo cạnh đợc áp dụng phổ biến trong trắc địa

công trình công nghiệp thành phố để thành lập các mạng lới hạng IV cũng
nh các lới chêm dầy cấp 1, 2, các chỉ tiêu cơ bản của những lới này đợc
nêu trong bảng sau:
Bảng 2.1
Các chỉ tiêu cơ
bản
Hạng IV
Cấp 1
Cấp 2
Chiều dài cạnh
(km)
1

5
0.5

6
0.25

3
SSTP tơng đối
xác định chiều
dài cạnh
1:50000
1:20000
1:10000
Góc nhỏ nhất
20
20
20

Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
20
trong tam giác
(
0
)
Góc nhỏ nhất
trong tứ giác (
0
)
25
25
25
Số tam giác giữa
các cạnh gốc
6
8
10
Đối với khu vực có dạng kéo dài, có thể xây dựng lới tam giác đo cạnh
dới dạng chuỗi tam giác. Một trong những nhợc điểm cơ bản của chuỗi tam
giác đo cạnh là dịch vị ngang m
u
lớn hơn đáng kể so với dịch vị dọc m
t
. Lới
tam giác đo cạnh chỉ gồm có các tam giác còn có một nhợc điểm nữa là
không có điều kiện kiểm tra ngoại nghiệp chất lợng các trị đo, vì tổng các
góc tính trong tam giác luôn bằng 180
0

với sai số đo cạnh bất kỳ, thậm chí cả
khi tồn tại sai số thô.
Để khắc phục nhợc điểm này trong thực tế thờng áp dụng lới gồm
các tứ giác trắc địa. Vì trong mỗi tứ giác trắc địa đo 6 cạnh, một trong 6 trị đo
đó là trị đo thừa, có thể tính từ các trị đo khác. Đây là điều kiện để kiểm tra
ngoại nghiệp chất lợng đo chiều dài cạnh.
2.1.2.3. Phơng pháp đo góc cạnh kết hợp
Hiện nay trong trắc địa công trình sử dụng rộng rãi các máy TĐĐT, do
vậy lới tam giác đo góc cạnh đợc áp dụng phổ biến. Trong lới đo góc
cạnh có thể đo tất cả các góc, cạnh hoặc chỉ đo một phần các góc và các cạnh
của lới. So với các lới đo góc và đo cạnh đơn thuần thì lới tam giác đo góc
cạnh ít phụ thuộc hơn vào kết cấu hình học của lới, giảm đáng kể sự phụ
thuộc giữa dịch vị dọc và dịch vị ngang, đảm bảo kiểm tra chặt chẽ các trị đo
góc và cạnh.
Lới tam giác đo góc cạnh cho phép tính toạ độ các điểm chính xác
hơn (khoảng 1.5 lần) so với lới tam giác đo góc hoặc tam giác đo cạnh. Một
trong những dạng lới đo góc cạnh đợc áp dụng trong TĐCT là lới tứ giác
không đờng chéo.
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
21
Trong lới này đo hai cạnh kề nhau (a và b) và tất cả các góc. Khi đó
các cạnh c và d đợc tính theo công thức:
D
DAaCb
d
D
DCbAa
c
sin

)sin(.sin.
sin
)sin(.sin.




Trong lới tứ giác cần đo hai cạnh trong tứ giác đầu tiên. Đối với các tứ
giác tiếp theo chỉ cần đo một cạnh, vì cạnh còn lại có thể nhận đợc từ kết quả
giải cạnh ở hình tứ giác trớc đó.
2.1.1 4. Phơng pháp sử dụng công nghệ GPS
Hiện nay công nghệ GPS đợc ứng dụng rộng rãi trong trắc địa, trong
đó có trắc địa công trình, bởi vì công nghệ này có nhiều u điểm nổi bật và
đạt hiệu quả công tác cao.
Những nội dung cơ bản khi thành lập lới khống chế thi công bằng
công nghệ GPS:
a) Thiết kế lới
Trong lới GPS không yêu cầu nhìn thông giữa các điểm, nhng xét đến
việc tăng dày lới và ứng dụng các điểm GPS cho mục đích thi công, nên thiết
kế để mỗi điểm của lới phải nhìn thông hớng đến ít nhất một điểm khác. Để
tính toạ độ các điểm GPS trong hệ toạ độ mặt đất đã sử dụng trong giai đoạn
khảo sát thiết kế, cần tiến hành đo nối lới với một số điểm khống chế đã có.
Đối với khu vực lớn số điểm đo nối không ít hơn 3, đối với khu vực nhỏ thì số
điểm đo nối từ 2

3.
Hình.2.2- Tứ giác không đờng chéo
A
B
C

D
b
a
(2.9)
d
(2.10)
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
22
Sau khi đã lựa chọn đợc vị trí điểm GPS đáp ứng yêu cầu, tiến hành
chọn mốc, đánh dấu điểm. Các mốc GPS có cấu tạo theo quy phạm trắc địa
hiện hành của nhà nớc.
b) Đo đạc mạng lới
Lựa chọn máy thu GPS theo các quy định hiện hành, trong đó các máy
thu có thể là máy 1 hoặc máy 2 tần số, nhng nên chọn máy thu 1 tần số do
lới khống chế thi công có chiều dài cạnh ngắn. Trớc khi đem máy đi đo cần
kiểm nghiệm theo quy định trong đó cần đặc biệt lu ý kiểm nghiệm lệch tâm
pha ănten và lệch tâm bộ phận định tâm quang học để đảm bảo độ chính xác
đo lới khống chế thi công công trình với các cạnh ngắn.
2.1.3. Lới ô vuông xây dựng
2.1.3.1. Đặc điểm thành lập lới ô vuông xây dựng
Để chuyển bản thiết kế công trình công nghiệp (XN công nghịêp, khu
liên hợp công nghiệp, một thành phố hay một ngôi nhà cao tầng) ra thực địa,
chúng ta cần xây dựng cơ sở khống chế toạ độ và độ cao ở dạng đặc biệt bao
gồm một hệ thống các điểm trắc địa phân bố một cạnh tơng đối đồng đều
trên toàn khu vực. Các điểm này tạo thành một mạng lới các hình vuông hay
hình chữ nhật có chiều dài cạnh từ 50, 100

400.
Sở dĩ lới xây dựng có dạng đặc biệt nh vậy là vì các khu công nghiệp

các thành phố đều có các hạng mục công trình đợc bố trí thành các lô, các
mảng có trục song song hoặc vuông góc với nhau. Mạng lới ô vuông xây
dựng có các cạnh song song với trục chính của chuỗi xây dựng này.
Chính vì vậy sau khi thiết kế các hạng mục công trình trên bình đồ,
ngời ta thiết kế một mạng lới ô vuông với sự phân bố các điểm một cách
hợp lý và từ đó chuyển chúng ra thực địa.
Lới ô vuông xây dựng có những đặc điểm sau:
- Hớng các trục toạ độ vuông góc giả định (hệ toạ độ sử dụng để thành
lập lới ô vuông xây dựng) phải song song với trục chính của các công trình
và trục các đờng giao thông chính trong khu vực.
Trên toàn bộ diện tích rộng lớn của khu xây dựng hớng các trục toạ độ
của các mạng lới ô vuông xây dựng ở các khu vực khác nhau có thể khác
nhau. Để liên kết các mạng lới nói trên với hệ thống toạ độ của nhà nớc thì
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
23
cần tính chuyển toạ độ các điểm của những mạng lới này về hệ thống toạ độ
nhà nớc.
- Gốc toạ độ giả định:
Thờng đợc chọn sao cho toàn bộ khu vực xây dựng sẽ nằm lọt vào
góc vào góc phần t thứ nhất của hệ toạ độ giả định. Khi đó tất cả các điểm
của công trình cần bố trí đều có toạ độ dơng nhằm tránh nhầm lẫn trong tính
toán, do vậy đối với mặt bằng xây dựng nhỏ thì gốc toạ độ nên chọn ở góc tây
nam của khu vực. Còn đối với khu vực lớn, để tránh lan truyền sai số số liệu
gốc thì gốc toạ độ đợc chọn ở giữa khu vực.
2.1.3.2. Các phơng pháp thành lập lới ô vuông xây dựng
Có hai phơng pháp chủ yếu để thành lập lới ô vuông xây dựng:
phơng pháp trục và phơng pháp hoàn nguyên.
a) Phơng pháp trục
Trong phơng pháp này chúng ta chuyển ngay ra thực địa với độ chính

xác xác định trứơc toàn bộ các điểm của mạng lới bằng cách đặt chính xác
các yếu tố thiết kế (góc, cạnh). Đầu tiên bố trí trên thực địa hai hớng khởi
đầu vuông góc với nhau nằm giữa khu vực xây dựng. Do có sai số bố trí nên
hai hớng này không thật vuông góc với nhau. Dùng máy kinh vĩ chính xác đo
lại góc từ 2

3 vòng đo. Tính trị số chênh lệch giữa

= 90
0
- và điều
chỉnh vị trí các điểm B, C bằng các số hiệu chỉnh S
B
, S
C
để cho AB và AC
thật vuông góc với nhau.
Hình.2.3- Sơ đồ bố trí lới ô vuông xây dựng bằng phơng pháp trục
M
N
O
P
R
E
A
B
1
C
1
S

B
S
C
B
C
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Khắc Dũng Lớp CĐ Trắc địa A K49
24
Các số hiệu chỉnh này đợc tính theo công thức:




2
.
2
.
1
1




ACS
ABs
C
B
(2.11)
Các khoảng cách AB
1

và AC
1
đợc lấy trên tổng bình đồ. Cố định các
điểm B, C trên thực địa và dọc theo các hớng AB, AC ta đặt các đoạn thẳng
bằng chiều dài cạnh của lới.
- Ưu điểm
Toàn bộ các điểm sau khi bố trí sơ bộ sẽ đợc thay ngay bằng các mốc
bê tông chắc chắn nên trong quá trình đo đạc, tính toán, bình sai, chúng đợc
bảo vệ một cách tin cậy.
- Nhợc điểm
Do sự tích luỹ sai số nên toạ độ thực tế của các điểm ở xa điểm gốc sẽ
khác nhiều so với toạ độ thiết kế. Do vậy phơng pháp này chỉ nên áp dụng ở
những khu vực nhỏ, đòi hỏi độ chính xác không cao, tức là khi sự sai khác về
toạ độ nằm trong phạm vi từ 3

5 cm có thể bỏ qua đợc. Trờng hợp yêu cầu
độ chính xác cao hơn thì phải sử dụng toạ độ thực tế các điểm của lới.
b) Phơng pháp hoàn nguyên.
Dựa vào hớng khởi đầu đã chuyển ra thực địa, chúng ta bố trí một
mạng lới có chiều dài cạnh các ô lới đúng nh thiết kế. Việc đo đạc đợc
tiến hành bằng máy kinh vĩ và thớc thép với độ chính xác lập lới vào
khoảng 1:1000

1:2000. Tất cả các điểm đỉnh ô vuông đợc đóng cọc tạm
thời và lới này đợc gọi là lới gần đúng.
Sau đó chúng ta lập các bậc lới khống chế trắc địa trên toàn bộ mạng
lới vừa thành lập để xác định toạ độ thực tế của các điểm tạm thời nói trên.
So sánh các toạ độ này với toạ độ thiết kế tơng ứng sẽ tìm ra các đại lợng
hoàn về góc và chiều dài. Từ đó xê dịch các điểm để có vị trí đúng của chúng
(công việc này gọi là hoàn nguyên điểm). Sau đó thay thế các điểm tạm thời

vừa đợc hoàn nguyên bằng các mốc bê tông chắc chắn.