Nghiên cứu và thành lập bộ chương trình hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ gamma hàng không
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (975.27 KB, 70 trang )
bộ tài nguyên và môi trờng
cục địa chất và khoáng sản việt nam
liên đoàn vật lý địa chất
Báo cáo tổng kết
đề tài khoa học công nghệ
Nghiên cứu và thành lập bộ chơng trình hiệu chỉnh
và liên kết tài liệu từ phổ gamma hàng không
Thuyết minh
Chủ nhiệm : Ks Kiều Trung Thuỷ
6322
22/3/2007
Hà Nội 2006
Mở đầu
Công tác bay đo từ - phổ gamma ở nớc ta duy nhất đợc tiến hành ở
Liên đoàn Vật lý địa chất - Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Từ những
năm 1980, nhiều đề án bay đo từ phổ gamma ở tỷ lệ 1:25.000 và 1:50.000 đã
đợc Liên đoàn Vật lý địa chất thực hiện nhằm tìm kiếm khoáng sản và phục
vụ các nhiệm vụ điều tra địa chất. Hiệu quả và chất lợng tài liệu của công
tác bay đã đợc khẳng định.
Sản phẩm chính của công tác địa vật lý máy bay là các bản đồ trờng
từ toàn phần T, dị thờng Ta, bản đồ cờng độ phóng xạ và các bản đồ hàm
lợng K, U, Th. Các bản đồ này đợc dùng để xử lý, phân tích và giải đoán
địa chất, dự báo các diện tích có triển vọng khoáng sản.
Để phát huy hơn nữa hiệu quả của công tác địa vật lý máy bay trong
điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản, cùng với sự tiến bộ của công nghệ
thông tin, cần thiết phải có sự cải tiến và đổi mới công nghệ hiệu chỉnh, liên
kết tài liệu để có thể nhanh chóng thành lập các loại bản đồ trờng phục vụ
giải đoán địa chất và tìm kiếm khoáng sản.
Căn cứ hợp đồng khoa học công nghệ giữa Bộ Tài nguyên và Môi
trờng với Liên đoàn Vật lý địa chất, số 02-ĐC/ BTNMT-HĐKHCN, ký
ngày 28 tháng 7 năm 2005. Liên đoàn vật lý đợc thực hiện đề tài khoa học
công nghệ : Nghiên cứu và thành lập bộ chơng trình hiệu chỉnh và liên kết
tài liệu từ phổ gamma hàng không trong thời gian 18 tháng. Các mục tiêu
chủ yếu của đề tài :
- Xây dựng bộ chơng trình hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ
gamma hàng không đồng bộ, tiện ích, phù hợp với yêu cầu công nghệ số,
tơng thích với trình độ khu vực và Việt Nam.
- Đồng bộ thời gian giữa hệ thống máy địa vật lý và hệ thống định vị
GPS.
- Xây dựng chơng trình vẽ bản đồ đồ thị theo hớng tuyến bất kỳ.
Tham gia thực hiện đề tài gồm có : Ks Kiều Trung Thuỷ, Ks, Nguyễn
Tuấn Năm, Ks Võ Thị Bích Ngọc, Ks Vũ Tuấn Hùng, Ths Nguyễn Trờng
Lu, Ks Vũ Văn Danh, Ks Nguyễn Trọng Hiệp ... . Cùng với sự cộng tác tích
cực của các cán bộ chuyên môn Đoàn Địa vật lý máy bay và Liên đoàn Vật
lý địa chất. Trong thời gian thực hiện đề tài, chúng tôi còn đợc sự giúp đỡ
của các chuyên gia Vụ Khoa học công nghệ Bộ Tài nguyên và Môi trờng,
Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Lãnh đạo Liên đoàn Vật lý Địa chất.
Chúng tôi xin trân trọng cám ơn sự giúp đỡ quý báu đó .
9
Chơng I
tổng quan công tác hiệu chỉnh
và liên kết tài liệu từ phổ gamma hàng không.
Chức năng của bộ chơng trình và cấu trúc dữ liệu
I.1 Quy trình đo đạc từ phổ gamma hàng không.
I.1.1, Hệ thống thiết bị.
+ Máy phổ gamma hàng không GAD-6 với đầu thu GSA - 44.
+ Máy từ proton MAP 4.
+ Hệ thống thu thập số liệu PDAS 1000.
+ Hệ thống định vị dẫn đờng GPS.
+ Hệ thống máy độ cao và ghi hình đờng bay.
I.1.2, Phơng pháp kỹ thuật bay đo.
Bay trợt theo địa hình, theo mạng lới tuyến song song cách đều mặt
địa hình dới 100 mét.
Chu trình kỹ thuật của một chuyến bay : bay xác định phông d lợt đi
-> bay trên tuyến kiểm tra lợt đi -> bay trên tuyến sản xuất -> bay trên
tuyến kiểm tra lợt về -> bay xác định phông d lợt về.
Chu trình kỹ thuật trong mỗi mùa bay.
- Chuẩn hệ thống máy.
- Bay xác định các hệ số chuẩn xạ phổ gamma.
- Bay bù từ trờng và deviaxia.
I.1.3 Các bản đồ trờng thành lập từ công tác bay từ phổ gamma hàng
không.
- Bản đồ đẳng trị cờng độ phóng xạ
- Bản đồ đẳng trị hàm lợng Uran.
- Bản đồ đẳng trị hàm lợng Thôri.
- Bản đồ đẳng trị hàm lợng Kali.
- Bản đồ đẳng trị trờng từ toàn phần T.
- Bản đồ đẳng trị dị thờng từ Ta.
I.2 Những yêu cầu của công tác xử lý tài liệu từ phổ gamma hàng
không.
I.2.1 Tình hình xử lý tài liệu từ phổ gamma hàng không.
Một đề án bay đo từ - phổ gamma hàng không ở tỷ lệ 1:50.000 thờng
có diện tích khảo sát khoảng 10.000km2 hay 5.000 km2 ở tỷ lệ 1:25.000, tức
10
là độ dài các tuyến bay khảo sát tơng ứng 20.000 km dài. Hệ thống thiết bị
địa vật lý hàng không CANAĐA và hệ thống định vị dẫn đờng GPS
PathFinder PRO-XL cho phép mỗi giây ( tơng ứng 50 m ) ghi số liệu đồng
thời 5 giá trị : trờng từ toàn phần T, giá trị kênh xạ tổng TC, 3 kênh xạ phổ
Kali, Uran và Thori. Do đó khối lợng tài liệu của một đề án bay là rất lớn.
Để có thể thành lập đợc các bản đồ trờng địa vật lý, cần phải thực
hiện nhiều phép hiệu chỉnh, liên kết tài liệu. Hiệu chỉnh biến thiên từ, hiệu
chỉnh Deviaxia đối với tài liệu từ. Hiệu chỉnh phông d, hiệu chỉnh độ cao
bay, hiệu chỉnh hiệu ứng tán xạ Compton, tính chuyển giá trị trờng và hàm
lợng các kênh Kali, Uran, Thori...Đồng thời cần phải liên kết các giá trị địa
vật lý đo đợc ở nhiều thời điểm khác nhau, với các ảnh hởng khác nhau
của nhiều yếu tố lên kết quả đo. Do đó, khối lợng tính toán hiệu chỉnh và
liên kết tài liệu từ phổ gamma hàng không là rất lớn.
Trớc đây, công tác hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ gamma hàng
không đợc thực hiện từng phần trên máy tính và trên bản vẽ. Thực trạng và
mức độ áp dụng công nghệ thông tin trong công tác xử lý tài liệu từ phổ
gamma hàng không đợc thể hiện trong bảng I.1. Có thể thấy rõ một số vấn
đề sau :
- Cha có một bộ chơng trình hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ
gamma hàng không đồng bộ, cha tơng đơng với trình độ khu vực.
- Một số công tác hiệu chỉnh thực hiện bằng tay, hay bằng bản vẽ trên
giấy, tốn nhiều thời gian. Kết quả các công tác liên kết tài liệu cha cao.
- Một số công tác đợc tiến hành trên vi tính nhng sử dụng không
thuận tiện, không đồng nhất, dữ liệu không cập nhật.
- Thời gian hiệu chỉnh và liên kết tài liệu của một đề án kéo dài nhiều
tháng ( từ 5 đến 6 tháng ).
I.2.1 Yêu cầu đặt ra đối với đề tài.
Xuất phát từ thực trạng công tác xử lý tài liệu từ phổ gamma nêu trên,
đề tài cần xây dựng bộ chơng trình hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ
gamma hàng không thực hiện hoàn toàn trên máy tính, đáp ứng các mục
tiêu :
- Xây dựng bộ chơng trình hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ
gamma hàng không đồng bộ, tiện ích, phù hợp với yêu cầu công nghệ số,
tơng thích với trình độ khu vực và Việt Nam.
- Đồng bộ thời gian giữa hệ thống máy địa vật lý và hệ thống định vị
GPS.
- Xây dựng chơng trình vẽ bản đồ đồ thị tuyến bay theo hớng tuyến
bất kỳ.
11
Thực trạng công tác hiệu chỉnh và liên kết tài liệu xạ phổ gamma hàng không
Bảng I.1
STT
Công tác xử lý
1
2
Hiện trạng xử lý tài liệu
Hiện trạng áp
Tên chơng
Ngôn ngữ
dụng CNTT
trình xử dụng
lập trình
3
4
5
1
Gắn toạ độ
Máy tính
Xulytuxa
Pascal
2
Cắt bay vòng
Máy tính
Xulytuxa
Pascal
5
Hiệu chỉnh deviaxia,
biến thiên từ
Tính sai phân từ, cân
bằng mạng lới tựa.
Liên kết tyến thờng.
6
3
Ưu điểm
Nhợc điểm
6
7
Sử dụng trong MDOS. Sử dụng tệp
dữ liệu các hệ số, có thể gây sự
không đồng nhất, không cập nhật
Sử dụng trong MDOS. Không thuận
tiện.
Không
Thực hiện bằng bản vẽ trên giấy.
Không
Thực hiện bằng bản vẽ trên giấy.
Không
Thực hiện bằng bản vẽ trên giấy.
Tính sai số tài liệu từ
Không
Thực hiện bằng bản vẽ trên giấy.
7
Tính dị thờng từ
Không
Thực hiện bằng bản vẽ trên giấy.
8
Liên kết tài liệu phổ
gamma theo tuyến kiểm
tra
Máy tính
9
Hiệu chỉnh độ cao
Máy tính
10
Hiệu chỉnh compton
11
Tính chuyển đại lợng
4
Pascal
Sử dụng trong MDOS, xủ lý từng
tuyến với các hệ số nhập bằng tay.
Dễ gây sai sót.
PDDG
Pascal
Sử dụng trong MDOS
Máy tính
PDDG
Pascal
Sử dụng trong MDOS
Máy tính
PDDG
Pascal
Sử dụng trong MDOS
Xulytuxa
12
1
2
3
12
Tách lọc Thành phần
địa phơng tài liệu
phổ gamma.
Không
13
Tính sai phân xạ phổ
Không
14
15
Liên kết tài liệu phổ
gamma theo tuyến tựa.
Sai số tài liệu xạ phổ
gamma
4
5
6
7
Máy tính
QSS
Fotran
Sử dụng trong MDOS cho từng
tuyến, khó sử dụng.
Máy tính
Q10
Fotran
Sử dụng trong MDOS. Khó sử dụng.
Không gắn toạ độ điểm dị thờng.
Không
16
Mã hoá và phân loại dị
thờng
17
Hớng dẫn sử dụng
Không
18
Biểu diễn bản đồ đồ thị
Không
19
Đồng bộ thời gian
Không
Can in bằng tay. Thời gian thực hiện
lâu, không số hoá tài liệu.
13
I.3 Chức năng của bộ chơng trình .
Chức năng của bộ chơng trình hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ phổ
gamma hàng không đợc thể hiện rõ trên sơ đồ khối:
PDAS 1000
(File nhị phân)
GPS
(File Text)
Các hệ số khác
(số rời rạc)
Chơng trình TuxaKT
+ Đồng bộ thời gian ĐVL và GPS.
+ Gắn toạ độ, cắt bay vòng.
+ Các hiệu chỉnh và liên kết số liệu xạ phổ.
- Hiệu chỉnh phông d.
- Hiệu chỉnh độ cao.
- Hiệu chỉnh compton.
- Tính chuyển hàm lợng, cờng độ.
- Liên kết tuyến kiểm tra.
- Phân loại bản chất dị thờng.
- Liên kết số liệu xạ.
- Tính sai số đo đạc.
+ Các hiệu chỉnh và liên kết tài liệu từ.
- Hiệu chỉnh deviaxia.
- Hiệu chỉnh BTT.
- Liên kết tài liệu từ(VIRG).
- Tính sai số đo đạc.
- Tính dị thờng từ .
+ Biểu diễn bẩn đồ đồ thị tuyến bay.
File số liệu địa vật lý (tg,B,L,X,Y,Fid,Tu,
TC,K,U,Th,Alt,ngay,tuyen) dạng TEXT
HìnhI. 1: Sơ đồ khối chức năng của chơng trình hiệu chỉnh
và liên kết tài liệu từ phổ gamma hàng không
I.4 Cấu trúc các dữ liệu đầu vào của chơng trình.
Dữ liệu đầu vào của chơng trình chủ yếu gồm 3 loại chính sau :
14
+ Các file số liệu địa vật lý, kết quả của hệ thống PDAS-1000.
+ Các file số liệu toạ độ, kết quả của hệ thống định vị GPS.
+ Các thông số rời rạc tham gia khác : hệ số hàm lợng, hệ số suy
giảm, hệ số comptơn.
I.4.1 Cấu trúc dữ liệu các file địa vật lý từ hệ thống PDAS-1000.
Các file số liệu địa vật lý từ hệ thống PDAS -1000 là sản phẩm của
chơng trình thu thập số liệu SURVEY.EXE. Số liệu địa vật lý đợc ghi
thành các files bằng mã HEXA ( mã16). Dữ liệu đợc ghi thành từng khối.
Mỗi khối có 208 byte, ghi giá trị của 10 điểm đo nh sau:
Phần đầu khối gồm 18 byte ghi thông tin của chuyến bay, tuyến bay:
tên tuyến bay, phơng vị, số chuyến bay, thời gian ( ngày, giờ...).
- Byte 1 : Số ký tự của tên tuyến bay.
- Byte 2 đến 5 : Ghi tên tuyến bay.
- Byte 7,8 : Ghi hớng tuyến bay.
- Byte 11,12 : Ghi số chuyến bay.
- Byte 13,14 : Ghi năm.
- Byte 15,16 : Ghi ngày chuyến bay ( kiểu ngày Julian day).
- Byte 17 : Ghi giờ bay (từ 0 đến 23).
- Byte 18 : Ghi phút ( từ 0 đến 59).
Hình I.2: File số liệu địa vật lý từ PDAS-1000
Phần thân khối ghi kết quả của 10 điểm đo, mỗi điểm đo chiếm 19
byte. Mỗi khối ghi số liệu ghi các giá trị sau :
- Byte 1, 2 : Ghi số Fid ( số điểm đo ).
- Byte 3 : Ghi giây.
15
- Byte 4, 5 : không sử dụng.
- Byte 6,7 : Ghi giá trị độ cao.
- Byte 8, 9, 10, 11 : Ghi số liệu từ (MAP-4).
- Byte 12, 13 Ghi giá trị số đếm kênh tổng (TC).
- Byte 14, 15 Ghi giá trị số đếm kênh Kali (K).
- Byte 16, 17 Ghi giá trị số đếm kênh Uran (U).
- Byte 18, 19 Ghi giá trị số đếm kênh thôri (Th).
I.4.2 Cấu trúc dữ liệu các file toạ độ
Các file số liệu toạ độ là kết quả xuất khi chạy chơng trình
Pathfinder.exe, có dạng sau :
+ Cột 1 : Ngày bay
+ Cột 2 : Thời gian từng điểm đo theo giờ quốc tế.
+ Cột 3 : Giá trị vĩ độ và phần lẻ
+ Cột 4 : Giá trị kinh độ và phần lẻ
+ Cột 5 : Độ cao
Hình I.3 : Định dạng file toạ độ WGS 84 xuất ra từ hệ thống GPS
I.3.3 Các hệ số chuẩn máy rời rạc khác :
+ Hệ số độ nhạy kênh tổng TC của GAD- 6 cho từng mùa bay.
+ Hệ số chuẩn hàm lợng các kênh K, U, Th khi bay bãi chuẩn.
+ Hệ số suy giảm các kênh TC, K, U, Th khi bay ở các độ cao khác
nhau.
+ Hệ số tán xạ compton hàng ngày.
16
Chơng II
Các kết quả nghiên cứu
II.1 Chuyên đề 1 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình gắn toạ độ tài liệu địa vật lý.
II.1.1 Phơng pháp tính và giải thuật
Sơ đồ khối của quá trình gắn tọa độ nh sau :
Nhập hệ số thời gian
Đổi format WGS84 -> C-Tranfer
Chạy chơng trình C-Tranfer
Đổi format C-Tranfer -> B-Tranfer
Chạy chơng trình B-Tranfer
Chạy chơng trình gắn toạ độ
Hình II.1: Sơ đồ khối quá trình gắn toạ độ tài liệu địa vật lý
Cần xây dựng các chơng trình con sau để gắn toạ độ cho tài liệu địa
vật lý :
- Bảng nhập các tham số thời gian.
- Chơng trình chuyển đổi Format số liệu từ WGS84 phù hợp với
chơng trình C-Tranfer.
- Chơng trình chuyển đổi format số liệu.
- Chơng trình gắn toạ độ.
II.1.2 Thuật toán chơng trình WGS84 -> C-Tranfer.
Sử dụng chơng trình C-Tranfer 1.2 để chuyển toạ độ từ hệ WGS 84
sang hệ VN-2000. Yêu cầu format dữ liệu đầu vào của chơng trình CTranfer nh sau :
Cột 1 : Tên điểm
Cột 2 : Số hiệu điểm
Cột3 : Toạ độ B : 093214.134 hiểu là 9 độ 32 phút 14.134 giây.
Cột4 : Toạ độ L : 1032403.4378 hiểu là 103 độ 24 phút 03.4378 giây.
17
Cột 5 : Độ cao H
Mỗi cột cách nhau dấu Tab hoặc ít nhất 2 ký tự trắng.
Format file số liệu WGS84 xuất ra từ chơng trình Pathfinder.exe có
dạng nh hình 2, do đó nhất thiết phải tiến hành sửa lại để phù hợp với yêu
cầu định dạng file số liệu đầu vào của chơng trình C-Tranfer 1.2
+ Đổi phần lẻ của độ ra phút và giây.
Ví dụ : 11.75297994 sẽ đợc tính đổi theo công thức sau :
- Độ = 11
- Phút
0.75297994 x 60 = 45.1787964
Giá trị phút là : 45
- Giây
0.1787964 x 60 = 10.727784
Kết quả tính chuyển là : 114510.7277 ( 11 độ 45 phút 10.7277 giây)
+ Chơng trình còn tự động chia đôi file toạ độ nếu có số lợng điểm
tính lớn hơn 20000 điểm.
II.1.3 Thuật toán chơng trình C-Tranfer -> BL-Tranfer
Sử dụng chơng trình BL-Tranfer 1.2 để chuyển đổi toạ độ từ B,L sang
XY. Sau khi chạy chơng trình C-Tranfer, file kết quả *.rpt có dạng sau :
Hình II.2: Định dang file *.rpt
Yêu cầu format dữ liệu đầu vào của chơng trình BL-Tranfer nh sau :
Cột 1 : Tên điểm
Cột 2 : Số hiệu điểm
Cột 3 : Toạ độ B ( ví dụ : 201234.123)
Cột 4 : Toạ độ L ( ví dụ 1081234.567)
Do sự không thống nhất về định dạng số liệu vào ra của 2 chơng trình
này, cần thiết phải sửa lại định dạng số liệu ra của C-Tranfer để cho phù hợp
với BL-Tranfer.
18
II.1.4 Thuật toán chơng trình gắn toạ độ tài liệu địa vật lý.
Nguyên tắc của việc gắn toạ độ là so sánh thời gian của file toạ độ và
file số liệu địa vật lý.
Việc gắn toạ độ còn đảm bảo các yêu cầu sau :
- Không gắn các tuyến tên khác nhau vào cùng một tuyến
- Chỉ gắn thời gian của file toạ độ cùng ngày bay.
- Kiểm tra tính hợp lệ về thời gian trong file tọa độ.
II.1.5 Kết quả của chuyên đề.
Xây dựng đợc 3 chơng trình phục vụ cho công tác gắn tọa độ
VN200 cho tài liệu địa vật lý, đợc gộp vào khối các chơng trình tiện ích.
- Chơng trình nhập hệ số thời gian.
- Chơng trình : Chuyển format WGS84 -> CTranfer.
- Chơng trình : Chuyển format CTranfer -> BTranfer.
- Chơng trình : Gắn toạ độ.
II.1.7 Ưu điểm nổi bật của chơng trình.
- Sử dụng cách tính chuyển toạ độ từ hệ WGS84 sang VN2000 bằng
chơng trình GEOTOOL 1.2 theo đúng quy định.
- Kiểm tra tính hợp lệ về thời gian khi gắn toạ độ, tính hợp lệ của từng
tên tuyến bay.
- Sử dụng dễ dàng thuận tiện, xử lý đồng thời cho nhiều tệp số liệu.
II.2 Chuyên đề 2 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình cắt bay vòng.
II.2.1 Phơng pháp tính và giải thuật
Giải thuật cắt bay vòng tiến hành theo 2 bớc:
+ Bớc 1: Cắt bỏ đoạn bay vòng ngợc với hớng bay ban đầu của
tuyến bay. Giải thuật này dựa trên nguyên tắc khi bay trên tuyến giá trị toạ
độ X ( hoặc Y) sẽ thay đổi theo cùng chiều ( cùng giảm hay cùng tăng ). Nếu
có sự quay vòng lại, thì số gia tạo độ này sẽ đổi dấu. Tức là tỷ số (X(i) - X(i1)) / (X(c) - X(đ) ) sẽ có giá trị âm khi bay theo hớng ngợc lại với hớng
nguyên thuỷ ban đầu ( sơ đồ khối hình II.3).
+ Bớc 2 : Cắt bỏ đoạn bay có độ cao bay lớn trùng với đoạn đã bay
thấp hơn. Sau bớc 1, đoạn bay ngợc hớng đã bị cắt bỏ, thời gian bay của
2 điểm cắt của bớc 1 sẽ bị gián đoạn. Đây là dấu hiệu để đánh dấu vị trí cần
tiếp tục lấy tiếp số liệu. Mỗi điểm đo sau bớc 1, nếu thời gian không bị gián
đoạn sẽ đợc đánh dấu để không bị cắt ( trạng thái cắt là FALSE ). Khi có
hiện tợng thời gian gian đoạn, toạ độ điểm này đợc chọn làm mốc để so
sánh, đồng thời các điểm đo sau đó đợc đánh dấu để có thể bị cắt ( trạng
19
Bắt đầu
Đọc file ĐVL
Xc,Xđ,Yc,Yđ,Sodd
(Xc-Xđ)/sodd <
(Yc-Yđ)/sodd ?
Mauso=Xc-Xđ
Mauso=Yc-Yđ
i=i+1
(xi-x(i-1))/mauso
Căt bỏ
Chọn
i=sodd ?
Kết thúc bớc 1
HìnhII.3 : Sơ đồ khối giải thuật bớc 1 cắt bay vòng
20
H×nh II.4 : S¬ ®å khèi gi¶i thuËt b−íc 2 c¾t bay vßng
B¾t ®Çu
X(1),X(cuoi)
I=i+1
Modecat(i)=false
Tg(i)-Tg(i-1)=1
Tam=X(i-1)
Modecat(i)=false
(X(1)-X(cuoi))/(X(i-1)X(i))>0
Modecat(i)=True
I=Cuoi
I=0
I=i+1
Modecat(i)=false
Ghi file
I=Cuoi
KÕt thóc
21
thái cắt là TRUE). Số liệu sẽ bị cắt khi điểm đo có trạng thái cắt là
TRUE và toạ độ đã trùng với toạ độ điểm đánh dấu ( sơ đồ khối hình II.4) .
II.2.2 Kết quả của chuyên đề.
Xây dựng đợc chơng trình cắt bay vòng, đợc gộp vào khối các
chơng trình tiện ích.
II.2.3 Ưu điểm nổi bật của chơng trình.
- Sử dụng dễ dàng, xử lý cho đồng thời nhiều tuyến bay. Không cần
nhập số liệu toạ độ tuyến lý thuyết cho từng tuyến bay nh trớc kia.
- Cắt bỏ đợc đoạn tuyến có độ cao lớn mà đã có số liệu với độ cao
thấp hơn.
II.3 Chuyên đề 3 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình hiệu chỉnh biến thiên từ và deviaxia.
II.3.1 Phơng pháp tính và giải thuật
Theo Quy phạm kỹ thuật công tác địa vật lý máy bay ( 1987 ):
+ Hiệu chỉnh deviaxia : Giá trị hiệu chỉnh deviaxia là giá trị so sánh
trờng của hớng tuyến bay so với giá trị hớng 0o.
+ Hiệu chỉnh biến thiên từ tính theo công thức :
T = Tđo- Tbt - Tbttk
Trong đó :
+ T : Giá trị trờng từ toàn phần đợc hiệu chỉnh biên thiên quy về
năm thành lập bản đồ.
+ Tđo : Giá trị trờng từ toàn phần đo đợc tức thời tại điểm đo trong
vùng bay.
+ Tbt : Giá trị biến thiên của trờng từ tại điểm đo trong vùng bay ở
thời điểm khảo sát
Tbt = Tđbt - Ttbn
- Tđbt : Giá trị trờng từ đo tại điểm đo biến thiên.
- Ttbngđ : Giá trị trung bình ngày đêm
- Ttbn : Giá trị trờng trung bình năm
+ Tbttk : Đại lợng biến thiên thế kỷ, trong phạm vi vùng bay không
lớn, giá trị này coi nh một hằng số. Tbttk tính đợc từ các bản đồ trờng
bình thờng.
II.3.2 Kết quả của chuyên đề.
Xây dựng đợc chơng trình hiệu chỉnh biến thiên từ và deviaxia trong
modul các chơng trình hiệu chỉnh và liên kết từ.
22
HìnhII.5: Sơ đồ khối của thuật toán tính hiệu chỉnh biến thiên từ và
deviaxia
Bắt đầu
Count=số file
i=i+1
Right(file(i),3)=DA
T,CVG,LKX ?
Mở file (i), tính phơng vị:PV,
Tính T(PV), HCDV=T(0)-T(PV)
BTTK=Conts ?
BTTK=AX+B
BTTK(na)
Mở file BT, tính BTT theo giây
Thông báo
ABS(BTT(j)BTT(j-1)) < 50
T = Tđo- Tbt - Tbttk + HC_DV
Ghi filekq
i=count?
Kết thúc
23
II.3.3 Ưu điểm nổi bật của chơng trình.
- Xử lý đồng thời nhiều tệp số liệu.
- Tự động tính giá trị hiệu chỉnh deviaxia với góc 5o, không phải nhập
giá trị hiệu chỉnh deviaxia cho từng tuyến.
- Khắc phục hiện tợng nhảy bậc giữa 2 ngày 31/12 và 1/1 khi hiệu
chỉnh biến thiên thế kỷ.
II.4 Chuyên đề 4 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình tính sai phân từ, cân bằng mạng lới tựa theo phơng pháp VIRG.
II.4.1 Phơng pháp tính và thuật toán.
a. Phơng pháp tính sai phân từ. Để tính sai phân từ cần xác định giao
điểm giữa tuyến tựa với tuyến thờng. Việc xác định giao điểm giữa tuyến
thờng và tựa đợc giải bằng cách tìm nghiệm của hệ 2 phơng trình bậc
nhất, sao cho nghiệm nằm trong giới hạn của 2 đoạn thẳng tựa, thờng.
Các file số liệu sau khi hiệu chỉnh biến thiên, hiệu chỉnh deviaxia đợc
dùng để tìm giao điểm. Giá trị trờng từ của tuyến thờng và tuyến tựa tại
giao điểm là giá trị trung bình nội suy giữa 2 điểm đo gần toạ độ điểm cắt.
Giả sử tuyến tựa và tuyến thờng cắt nhau tại giao điểm của các điểm
đo (Tua) và (Ta-1) với (Thg) và (Thg-1), khi đó giá trị sai phân từ tại các
nút giao điểm là :
SP = (T(tua) + T(tua-1) )/2 (T (thg) + T(thg-1))/2
Giá trị sai phân này đợc coi là tin cậy khi trong trờng bình ổn và có
trị tuyệt đối không lớn. Những điểm này đợc sử dụng khi cân bằng mạng
lới tựa ( sơ đồ khối hình II.6).
b. Phơng pháp cân bằng mạng lới tựa. Các bớc cân bằng mạng lới
tựa đợc tiến hành nh sau :
+ Chọn tuyến tựa chuẩn. Tuyến tựa chuẩn thờng chọn tuyến nằm
giữa vùng bay, cắt qua khu vực trờng bình thờng, ít biến đổi, có nhiều
điểm có giá trị sai phân tin cậy.
+ Trung bình các giá trị sai phân của 2 hớng thuận và ngợc.
+ Các tuyến tựa gần nhất ( liền kề ) đợc liên kết với tuyến tựa chuẩn
theo một trong hai phơng pháp :
- Trung bình cộng các giá trị sai phân ( phơng pháp trung bình cộng).
- Tuyến tính hoá các giá trị sai phân thành hàm bậc nhất bằng phơng
pháp bình phơng tối thiểu( phơng pháp tuyến tính ).
Việc lựa chọn phơng pháp trung bình cộng hay tuyến tính bằng hàm
bậc nhất tuỳ thuộc vào các giá trị sai phân. Các giá trị sai phân này đợc biểu
diễn dới dạng đồ thị, giúp ngời xử lý số liệu lựa chọn phơng pháp thích
hợp.
24
Bắt đầu
Kiểm tra file
có đuôi btt
Nhap MaxT
Tua=số file tựa
Thg=số file thờng
i=i+1
j=j+1
Tua(i) cat thg (j)?
Tua_TB=(T(tua)+T(tua-1))/2
Thg_TB=(T(thg)+T(thg-1))/2
Tua-Thg <=
MaxT ?
Ghi SP=Tua_TB- Thg_TB
J=thg ?
J=thg ?
Kết thúc
Hình II.6 : Sơ đồ khối thuật toán tính giá trị sai phân từ
25
B¾t ®Çu
T×m sè tuyen tùa(Max_tua)
T×m sè tuyÕn th−êng(Max_thg)
LËp m¶ng Array_SP(max_tua, max_thg)
Array_tentuyen(max_tua, max_thg)
NhËp tuyÕn tùa chuÈn
j=chuan;j= j+ 1
i=1; i=i+1
No
Array_tentuyen((j1),i)
=Array_tentuyen(j,i) ?
Yes
No
Array_tentuyen((j1),i)<>”N” and
Array_tentuyen(j,i) <>”N”
Yes
Array_HCSP(j,i)= - (Array_SP(j,i) – ( Array_SP((j-1),i) +
(HS_A(j-1)* t + HS_B(j-1)) ))
Tong_HCSP=Tong_HCSP+Array_HCSP(j,i)
HS_N=HS_N+1; Tong_HS_X, Tong_HS_Y;Tong_XY;
Tong_XX, Tinh c¸c hÖ sè A, B
i=
Max_thg ?
No
Yes
26
Hiện biểu đồ
No
Mode
Average
Yes
Tính hệ số A,B
A=0;B=Tong_HCSP/HS_N
i=
Max_tua ?
No
Yes
Cân tựa nửa thứ 2
Xuất file Tu.cbg để liên kết
Hiệu chỉnh các tuyến tựa
Kết thúc
Hình II.7: Sơ đồ thuật toán cân bằng mạng lới tựa
+ Sau khi đã đợc liên kết với tuyến tựa chuẩn, các tuyến tựa này lại
đợc coi là tuyến tựa chuẩn để liên kết với các tuyến tựa liền kề.
Chu trình này tiếp tục cho đến các tuyến tựa cuối cùng của mạng lới
tuyến tựa.
Sau khi các tuyến tựa đợc cân bằng, các giá trị sai phân từ đợc hiệu
chỉnh một lợng tơng ứng với giá trị đã hiệu chỉnh các tuyến tựa. Giá trị sai
phân này đợc dùng để liên kết các tuyến thờng ( sơ đồ khối hình II.7).
II.4.2 Kết quả của chuyên đề.
Xây dựng đợc các chơng trình :
- Chơng trình tính giá trị sai phân từ.
- Chơng trình cân bằng mạng lới tựa theo phơng pháp VIRG.
II.4.3 Ưu điểm nổi bật của chơng trình.
27
- Thay thế hoàn toàn việc liên kết bằng bản vẽ trớc đây, do đó rút
ngắn thời gian liên kết tài liệu.
- Thời gian tính các giá trị sai phân nhanh. Kết quả tờng minh.
- Phơng pháp cân bằng mạng lới tựa đa ra các lựa chọn theo
phơng pháp trung bình hay tuyến tính , tuỳ thuộc vào đặc điểm của các giá
trị sai phân.
II.5 Chuyên đề 5 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình liên kết các tuyến thờng.
II.5.1 Phơng pháp tính và giải thuật
Các tuyến thờng đợc liên kết với tuyến tựa dựa vào giá trị sai phân
theo 3 phơng pháp :
+ Phơng pháp trung bình cộng.
Toàn bộ các giá trị T của tuyến thờng đợc hiệu chỉnh cùng một
lợng bằng trung bình các giá trị sai phân trên tuyến.
Giả sử, các giá trị liên kết một tuyến thờng nào đó, sau khi đã cân
bằng tuyến tựa có dạng nh hình vẽ.
T(i)_lk=T(i)_btt + TB_SP
Trong đó :
T(i)_lkt : Giá trị trờng từ liên kết tại điểm thứ i.
T(i)_btt : Giá trị trờng từ tại điểm thứ i đã hiệu chỉnh biến thiên từ và
hiệu chỉnh Deviaxia.
TB_SP : Trung bình các giá trị sai phân trên tuyến (đờng nằm ngang).
+ Phơng pháp phân đoạn tuyến tính
28
Từ kết quả sai phân đợc cân bằng bởi một trong hai phơng pháp cân
bằng nêu trên, các giá trị T trên tuyến thờng đựoc hiệu chỉnh một lợng
tuyến tính theo các giá trị nút. Phần đầu cuối tuyến thờng đợc hiệu chỉnh
bằng giá trị sai phân tại các nút đầu cuối.
Giả sử, các giá trị liên kết một tuyến thờng nào đó, sau khi đã cân
bằng tuyến tựa có dạng nh hình vẽ. Khi đó, giá trị liên kết trên đoạn BC sẽ
đợc tính theo công thức sau:
T(i)_lk=T(i)_btt + (AX +B)
Trong đó : AX+B là đoạn tuyến tính trong khoảng BC, tính đợc từ
các giá trị sai phân tại B và C.
Các giá trị trờng từ trong đoạn AB và CD cung đợc tính tơng tự.
Các giá trị trờng từ tại đầu tuyến đến điểm A đợc hiệu chỉnh bằng
một lợng sai phân tại điểm A.
Các giá trị trờng từ tại điểm D đến hết tuyến đợc hiệu chỉnh bằng
một lợng sai phân tại điểm D.
+ Phơng pháp dùng đờng hồi quy tuyến tính. Từ các giá trị sai phân
trên các nút, bằng phơng pháp bình phơng tối thiểu, tính các hệ số tuyến
tính bậc nhất để hiệu chỉnh cho tuyến thờng.
29
Toàn bộ giá trị trờng từ trên tuyến đợc hiệu chỉnh theo đờng hồi
quy tuyến tính bậc nhất.
Bắt đầu
Đếm số file=soF
Thoát
soF=0?
Thoát
Có Tu.cbg
Nhập kiểu liên kết
TB,TTPĐ,HQ
I=i+1
Mở file(i)
Kiểu liên kết
T=T(btt)+TB SP
T=T(btt)+(AX+B)
T=T(btt)+(AX+B)
Ghi file(i).LKT
I=soF?
Kết thúc
HìnhII.8 : Sơ đồ khối thuật toán liên kết tuyến thờng
II.5.2 Kết quả của chuyên đề.
30
Xây dựng đợc chơng trình liên kết tuyến thờng trong modul hiệu
chỉnh, liên kết từ. Chơng trình có 3 lựa chọn phơng pháp liên kết.
II.5.3 Ưu điểm nổi bật của chơng trình.
- Tự động liên kết cho nhiều tuyến số liệu, thay thế hoàn toàn việc liên
kết bằng bản vẽ nh trớc kia.
- Thời gian liên kết rất nhanh chóng, rút ngắn thời gian liên kết tài liệu
từ.
- Đa ra các lựa chọn phơng pháp liên kết thích hợp (3 phơng pháp).
II.6 Chuyên đề 6 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình tính sai số tài liệu từ.
II.6.1 Phơng pháp tính và giải thuật
Theo Quy phạm kỹ thuật công tác địa vật lý máy bay ( 1987), sai số
tài liệu từ hàng không đợc tính trên các tuyến bay chéo theo công thức sai
số bình phơng trung bình :
N
=
(T1 T2 )
i=1
i
2
i
2N
Trong đó:
- T1i,T2i : Các giá trị trờng từ của tuyến chéo và tuyến thờng tại
điểm cắt thứ i.
- N : Số điểm cắt.
Khi các tuyến chéo cắt tuyến thờng, vị trí điểm cắt sẽ năm trong giới
hạn của 2 điểm đo trên tuyến thờng và 2 điểm đo trên tuyến cắt.
Giả sử điểm cắt trên tuyến thờng tại điểm giữa j và j -1. Giá trị trờng
từ tại điểm cắt sẽ đợc tính là :
T1i = ( T1i( j ) + T1i( j -1 ) )/2
Giả sử điểm cắt trên tuyến thờng tại điểm giữa k và k -1. Giá trị
trờng từ tại điểm cắt sẽ đợc tính là :
T2i = ( T2i( k ) + T2i( k -1 ) )/2
II.6.2 Kết quả của chuyên đề
Xây dựng đợc chơng trình tính sai số tài liệu từ trong modul hiệu
chỉnh và liên kết tài liệu từ.
II.6.3 Ưu điểm nổi bật của chơng trình.
Tự động tính sai số tài liệu từ, thời gian tính nhanh. Thay thế hoàn
toàn việc tính bằng tay trớc kia.
31
Bắt đầu
file có đuôi lkt
Cheo=số file cheo
Thg=số file thờng
I=0;j=0,n=0
i=i+1
j=j+1
cheo(i) cat thg (j)?
T1i = ( T1i( j ) + T1i( j -1 ) )/2
T2i = ( T2i( k ) + T2i( k -1 ) )/2
N=n+1 ;BP=(T1i-T2i)2
TBP=TBP+BP
J=thg ?
J=thg ?
Saiso=sqrt(TBP/(2*n))
Kết thúc
Hình II.9: Sơ đồ thuật toán tính sai số tài liệu từ
II.7 Chuyên đề 7 : Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chơng
trình tính dị thờng từ.
II.7.1 Phơng pháp tính và giải thuật.
Theo Quy phạm kỹ thuật công tác địa vật lý máy bay (1987), giá trị dị
thờng từ Ta đợc tính theo công thức :
Ta = T - T_tbt
32
