Đồ án môn học trắc địa cơ sở đại học thủy lợi

Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Mục lục

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

1

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

u
Trắc địa là ngành điều tra cơ bản, cung cấp tài liệu cho hầu hết các ngành
kinh tế quốc dân và quốc phòng. Các số liệu trắc địa đóng vai trò rất quan trọng
trong cơng tác nghiên cứu cả các ngành khoa học về trái đất.Bản đồ địa hình,
bản đồ địa chính và các loại bản đồ chun đề là tài liệu khơng thể thiếu trong
các ngành kinh tế, kỹ thuật và quản lý nhà nước. Đối với lĩnh vực an ninh, quốc
phòng, bản đồ địa hình là tài liệu cực kỳ quan trọng trong việc lập kế hoạch và
chỉ huy tác chiến.
Chúng ta có thể thấy rõ vai trò đặc biệt của trắc địa qua các giai đoạn thực
hiện một cơng trình xây dựng cơ bản.
Trong phạm vi đồ án mơn học Trắc địa cơ sở sinh viên tìm hiểu, trình bày
khái qt về lý do phải thiết kế mạng lưới, ý nghĩa mục đích của việc thiết kế
mạng lưới giải tích cấp I và đường chuyền cấp 2 trên khu vự thuộc tờ bản đồ
được giao:

Điểm tam giác nhà nước khơng đủ mật độ cần thiết làm cơ sở cho khu
3vực cần đo vẽ bản đồ với tỷ lệ lớn, vì thế cần phải chêm đày thêm bằng các
điểm tam giác cấp thấp. Ở khu vực đã có lưới tam giác nhà nước thì lưới tam
giác cấp 1 sẽ là dạng lưới chêm dày. Trên khu đo diện tích nhỏ, khơng có đủ
điểm tam giác nhà nước thì có thể xây dựng theo dạng lưới độc lập. Tùy theo
diện tích, hình dạng và địa hình khu đo, mặt khác dựa vào số lượng và sự phân
bố của các điểm khống chế hạng cao đã có, ta lựa chon hình dạng lưới tam giác
giải tích cho thích hợp.
Phương pháp đo đường chuyền có thể xác định tọa độ các điểm với độ
chính xác tương đương với dạng lưới tam giác. Trong thực tế cơng tác trắc địa
của Việt Nam đã xây dựng các lưới đường chuyền hạng II, III và IV có độ chính
xác tương đương với lưới tam giác nhà nước cùng hạng. Khi xây dựng lưới
khống chế khu vực có thể dùng lưới đường chuyền cấp 1 và cấp 2 có độ chính
xác tương đương với lưới tam giác cấp 1, cấp 2.

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

2

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Chương 1
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI
KHU VỰC ĐO VẼ
1.1. Điều kiện tự nhiên

1.1.1. Vị trí địa lý của khu đo
Khu đo thuộc huyện Quế Võ – Bắc Ninh. Phía Đơng giáp tỉnh Hải Dương;
phía Tây giáp tp.Bắc Ninh, huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh; phía Nam giáp huyện
Gia Bình, huyện Thuận Thành tỉnh Bắc Ninh; phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang.
Khu đo nằm từ kinh độ Đơng 106˚07’30” đến kinh độ Đơng 106˚15’, từ
độ vĩ Bắc 21˚05’ đến độ vĩ Bắc 21˚10’
1.1.2. Mơ tả khái qt địa hình, giao thơng thủy lợi
a. Mơ tả
-

Địa hình: Địa hình của tỉnh Bắc Ninh tương đối bằng phẳng, có hướng dốc chủ
yếu từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đơng, được thể hiện qua các dòng chảy
mặt đổ về sơng Đuống và sơng Thái Bình. Mức độ chênh lệch địa hình khơng
lớn, vùng đồng bằng thường có độ cao phổ biến từ 3 - 7 m, địa hình trung du đồi
núi có độ cao phổ biến 300 - 400 m. Diện tích đồi núi chiếm tỷ lệ rất nhỏ
(0,53%) so với tổng diện tích tự nhiên tồn tỉnh, phân bố chủ yếu ở 2 huyện Quế
Võ và Tiên Du. Ngồi ra còn một số khu vực thấp trũng ven đê thuộc các huyện
Gia Bình, Lương Tài, Quế Võ, n Phong. Đặc điểm địa chất mang những nét
đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc vùng trũng sơng Hồng, bề dày trầm tích đệ
tứ chịu ảnh hưởng rõ rệt của cấu trúc mỏng.
Với đặc điểm này địa chất của tỉnh Bắc Ninh có tính ổn định hơn so với
Hà Nội và các đơ thị vùng đồng bằng Bắc Bộ khác trong việc xây dựng cơng
trình. Bên cạnh đó có một số vùng trũng nếu biết khai thác có thể tạo ra cảnh
quan sinh thái đầm nước vào mùa mưa để phục vụ cho các hoạt động văn hố và
du lịch.

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

3

Svth:


Đại Học Thủy Lợi
-

-

•
•
•

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Thực vật, thực phủ: Thực vật của Bắc Ninh chủ yếu là cây trồng hàng năm, cây
trồng lâu năm và rừng trồng. Trong đó diện tích cây trồng hàng năm chiếm tới
54% diện tích đất tự nhiên, diện tích đất trồng cây lâu năm và đất rừng trồng
chiến diện tích xấp xỉ 1%.
Khí hậu, thời tiết: Bắc Ninh thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa dơng
lạnh.Nhiệt độ trung bình năm là 23,3 độ C. Lượng mưa trung bình năm dao
động trong khoảng 1.400 – 1.600mm nhưng phân bố khơng đều trong năm. Mưa
tập trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm.
Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 20%. Tổng số giờ nắng
trong năm khoảng 1.530 – 1.776 giờ.Có 2 mùa gió chính là gió mùa Đơng Bắc
( từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau) gây lạnh và gió mùa Đơng Nam
(từ tháng 4 đến tháng 9) mang theo hơi ẩm gây mưa rào.
Tình hình giao thơng: Giao thơng thuận lợi, hệ thống đường xá tốt
Đường bộ: có các quốc lộ 1A, 1B (Hà Nội - Lạng Sơn), 18 nối sân bay quốc tế
Nội Bài với cảng Cái Lân, Quảng Ninh và đường 38.
Đường sắt: có tuyến đường sắt quốc tế Hà Nội-Hữu Nghị Quan.

Đường thủy: qua sơng Cầu, sơng Thái Bình và sơng Đuống nối ra sơng Hồng
các sơng nhỏ như sơng Ngũ huyện Khê, sơng Dân, sơng Đơng Cơi, sơng Bùi,
ngòi Tào Khê (nay khơng còn), sơng Đồng Khởi, sơng Đại Quảng Bình.

-

Thủy lợi: Bắc Ninh có mạng lưới sơng ngòi khá dày đặc, mật độ lưới sơng khá
cao, trung bình 1,0 - 1,2 km/km 2, có 3 hệ thống sơng lớn chảy qua gồm sơng
Đuống, sơng Cầu và sơng Thái Bình.

•

Sơng Đuống: Có chiều dài 42 km nằm trên đất Bắc Ninh, tổng lượng nước bình
qn 31,6 tỷ m3. Mực nước cao nhất tại bến Hồ tháng 8/1945 là 9,64m, cao hơn
so với mặt ruộng là 3 - 4 m. Sơng Đuống có hàm lượng phù sa cao, vào mùa
mưa trung bình cứ 1 m3 nước có 2,8 kg phù sa.

•

Sơng Cầu: Tổng chiều dài sơng Cầu là 290 km với đoạn chảy qua tỉnh Bắc Ninh
dài 70 km, lưu lượng nước hàng năm khoảng 5 tỷ m3. Sơng Cầu có mực nước
trong mùa lũ cao từ 3 - 6 m, cao nhất là 8 m, trên mặt ruộng 1 - 2 m, trong mùa
cạn mức nước sơng lại xuống q thấp ( 0,5 - 0,8 m ).

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

4

Svth:

Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

•

Sơng Thái Bình: thuộc vào loại sơng lớn của miền Bắc có chiều dài 385 km,
đoạn chảy qua tỉnh Bắc Ninh dài 17 km. Do phần lớn lưu vực sơng bắt nguồn từ
các vùng đồi trọc miền Đơng Bắc, đất đai bị sói mòn nhiều nên nước sơng rất
đục, hàm lượng phù sa lớn. Do đặc điểm lòng sơng rộng, ít dốc, đáy nơng nên
sơng Thái Bình là một trong những sơng bị bồi lấp nhiều nhất. Theo tài liệu thực
đo thì mức nước lũ lụt lịch sử sơng Thái Bình đo được tại Phả Lại năm 1971 đạt
tới 7,21 m với lưu lượng lớn nhất tại Cát Khê là 5000 m3/s.

•

Ngồi ra trên địa bàn tỉnh còn có các hệ thống sơng ngòi nội địa như sơng Ngũ
huyện Khê, sơng Dâu, sơng Đơng Cơi, sơng Bùi, ngòi Tào Khê, sơng Đồng
Khởi, sơng Đại Quảng Bình.

•

Với hệ thống sơng này nếu biết khai thác trị thuỷ và điều tiết nước sẽ đóng vai
trò quan trọng trong hệ thống tiêu thốt nước của tỉnh. Trong khi đó tổng lưu
lượng nước mặt của Bắc Ninh ước khoảng 177,5 tỷ m 3 được đánh giá là khá dồi
dào. Cùng với kết quả thăm dò địa chất cho thấy trữ lượng nước ngầm cũng khá
lớn, trung bình 400.000 m3/ngày, tầng chứa nước cách mặt đất trung bình 3-5 m
và có bề dày khoảng 40 m, chất lượng nước tốt.
b. Kết luận.

Mốc địa giới nằm trên cao nên dễ dàng thơng tia ngắm.
Khu đo chủ yếu là ruộng lúa và khu dân cư nên chọn điểm khống chế trên
đường ơ tơ, đường đê… nơi có nền ổn định.
1.2. Tư liệu trắc địa và bản đồ có trên khu đo
Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 do đơn vị CỤC ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ vẽ
vào năm 1969.

-

Điểm tam giác nhà nước:
Số lượng: 3
Bảng 1.1: Tọa độ điểm tam giác nhà nước trên bản đồ
Điểm
A

X(m)
2339489.36
2

Y(m)
18 627744.681

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

5

H(m)
102.9

Svth:

Ghi chú
Đỉnh núi


Đại Học Thủy Lợi
B
C

2338127.66
0
2336404.25
5

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2
18 623808.511

18.0

18 628521.277

6.5

Gần Trại Tròn, trên
đường 18
Gần Trại Tân, trên đường
đê ven sơng Đuống

Chương 2
THIẾT KẾ KỸ THUẬT LƯỚI GIẢI TÍCH CẤP I VÀ ĐƯỜNG

CHUYỀN CẤP 2
2.1. Ngun tắc xây dựng lưới
Xây dựng từ tồn diện tới cục bộ, tuần tự nhiều cấp, từ lưới cấp cao tới
lưới cấp thấp.
2.1.1 Lưới giải tích
a. Lưới tam giác nhà nước
Lưới tam giác nhà nước của Việt Nam được phân chia thành 4 hạng theo
quy mơ và độ chính xác tương ứng, đó là các lưới hạng I, II, III và IV.
Bảng 2.1: Quy phạm xây dựng lưới tam giác nhà nước
Hạng I
25km
±0”,7
1:400000

Hạng II
12-16km
±0”,0
1:300000

Hạng III
5-8km
±1”,5

Hạng IV
2-5km
±2”,0

Chiều dài cạnh trung bình
SSTP đo góc
SSTP tương đối cạnh khởi

đầu
SSTP tương đối cạnh yếu
≤1:30000 ≤1:20000 ≤1:12000 ≤1:7000
nhất sau bình sai
0
0
0
0
Lưới tam giác hạng I có góc nhỏ nhất khơng dưới 40˚.Là cơ sở để phát
triển các lưới tam giác hạng thấp hơn.Việt Nam ta là nước có diện tích nhỏ nên
lưới tam giác nhà nước hạng I được bố trí dưới dạng dày đặc dải đều trên lãnh thổ.
Lưới tam giác hạng II sử dụng cạnh tam giác hạng I làm cạnh gốc. Ở miền
Bắc Việt Nam lưới tam giác hạng II được xây dựng theo dạng lưới chêm dày
vào các tam giác hạng I.
Lưới tam giác hạng III và IV được xây dựng theo hình thức chêm dày vào
giữa các điểm tam giác hạng I và hạng II.
b. Lưới tam giác cấp 1 và cấp 2

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

6

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Lưới tam giác nhà nước khơng đủ mật độ cần thiết làm cơ sở cho đo vẽ

bản đồ tỷ lệ lớn, vì thế phải chêm dày them bằng các điểm tam giác cấp thấp.
Người ta dùng thuật ngữ “lưới khống chế khu vực” hoặc “lưới khống chế địa
hình” để chỉ các lưới khống chế loại này.Khi sử dụng dạng lưới tam giác để xây
dựng lưới khống chế khu vực, người ta phân chia chúng thành hai cấp, đó là lưới
tam giác cấp 1 và cấp 2.Ở khu vự đã có lưới tam giác nhà nước thì lưới tam giác
cấp 1 sẽ là dạng lưới chêm dày. Trên khu đo diện tích nhỏ, khơng có đủ điểm
tam giác nhà nước thì có thể xây dựng theo dạng lưới độc lập.
Lưới tam giác cấp 2 được phát triển chủ yếu theo dạng lưới chêm dày dựa
trên cơ sở các điểm tam giác nhà nước và tam giác cấp I
Tùy theo diện tích, hình dạng và địa hình khu đo, mặt khác dựa vào số
lượng và sự phân bố của các điểm khống chế hạng cao đã có, ta lựa chọn hình
dạng lưới tam giác giải tích cho thích hợp.
Bảng 2.2: Quy phạm xây dựng lưới tam giác giải tích
TT
1
2

3
4
5
6
7

Các yếu tố đặc trưng

Lưới tam giác giải tích

Chiều dài cạnh tam giác
Giá trị góc nhỏ nhất
Trong chuỗi tam giác

Chêm điểm và lưới dày đặc
Số tam giác tối đa trong chuỗi tam giác giữa
hai cạnh khởi đầu
Sai số khép tam giác
Sai số trung phương đo góc
Sai số trung phương của cạnh khởi đầu
Sai số trung phương tương đối của cạnh yếu
nhất

Cấp 1
1-5km

Cấp 2
1-3km

30˚
20˚

30˚
20˚

10
20”
5”
1:50000
1:20000

10
40”
10”

1:20000
1:10000

2.1.2. Lưới đường chuyền.
Đường chuyền là một dạng cơ bản của lưới khống chế tọa độ mặt bằng. Trên
khu đo bố trí các điểm nối với nhau tạo thành đường gãy khúc. Đo tất cả các cạnh

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

7

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

và các góc ngoặt của đường chuyền ta sẽ xác định được vị trí tương hỗ giữa các
điểm. Nếu biết tọa độ của một điểm và góc phương vị của một cạnh ta dễ dàng tính
ra góc phương vị của các cạnh và tọa độ các điểm khác trên đường chuyền.
Khi xây dựng lưới khống chế tọa độ theo phương pháp đường chuyền ta
có thế sử dụng ba dạng cơ bản là “đường chuyền phù hợp”, “đường chuyền khép
kín” và “lưới đường chuyền”.
Đối với khu vực đo kéo dài, hai đầu có các điểm khống chế cấp cao thì
dùng dạng đường chuyền phù hợp.
Trường hợp cần khống chế khu vực đo khơng lớn, ta có thể chọn dạng
đường chuyền khép kín.
Để khống chế khu đo rộng lớn, người ta bố trí kết hợp nhiều đường
chuyền phù hợp và nhiều đường chuyền khép kín tạo ra một lưới đường chuyền.

2.2. Các phương pháp xây dựng lưới cơ bản
2.2.1. Phương pháp truyền thống
a. Lưới đo góc
Để xác định vị trí mặt bằng của một số điểm đã chọn trên mặt đất, ta nối
các điểm thành các tam giác và các tam giác này liên kết nhau thành lưới tam
giác. Đặt máy ở các đỉnh tam giác đo tất cả ba góc trong từng tam giác, đo chính
xác chiều dài của một cạnh, cạnh này gọi là cạnh khởi đầu, sau khi xử lý số liệu
ta tính ra chiều dài của tất cả các cạnh còn lại. Nếu cho trước phương vị của một
cạnh khởi đầu ta có thể tính chuyền phương vị tới các cạnh khác.Cuối cùng tính
chuyền được tọa độ từ một điểm khởi đầu đến tất cả các điểm tam giác. Lưới
tam giác được xây dựng theo phương pháp này được gọi là lưới tam giác đo góc.
b. Lưới tam giác đo cạnh
Ngày nay các loại máy đo dài quang điện được ứng dụng rất rộng rãi, việc
đo chiều dài các cạnh tương đối thuận lợi và có độ chính xác rất cao. Sauk hi bố
trí lưới tam giác dùng máy đo dài đo tất cả các cạnh của lưới tam giác. Sử dụng
các số liệu gốc gồm tọa độ và phương vị đã biết cùng các kết quả đo cạnh, ta có
thể tính được tọa độ của các điểm còn lại của lưới tam giác. Đó là loại lưới tam
giác đo cạnh.

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

8

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

c. Lưới đo góc – cạnh
Lưới tam giác đo tồn góc hoặc tồn cạnh đều có những ưu điểm và
nhược điểm riêng. Để phát huy hết các ưu điểm của hai loại lưới trên, đặc biệt
để nâng cao độ chính xác của kết quả cuối cùng, người ta xây dựng lưới tam
giác đo góc – cạnh kết hợp. Trị đo trong lưới có thể là tất cả các góc, tất cả các
cạnh hoặc chỉ đo một số cạnh có chọn lọc.
Số lượng gốc tối thiểu trong lưới tam giác bao gồm có:
-

Một cạnh gốc để xác định tỷ lệ;
Một phương vị gốc để định hướng mạng lưới;
Tọa độ một điểm gốc để định vị lưới.
2.2.2. Phương pháp hiện đại
Hệ thống định vị GPS:
Các máy thu GPS nhận các thơng tin từ vệ tinh và phần mềm xử lí tính
tốn số liệu. Máy thu tín hiệu GPS có thể đặt cố định trên mặt đất hay gắn trên
các phương tiện chuyển động.
Tín hiệu vệ tinh được thu qua anten máy thu. Tâm pha anten là điểm thu
tín hiệu và xác định tọa độ.
Thành lập lưới trắc địa bằng cơng nghệ GPS có một số ưu điểm hơn hẳn
so với cơng nghệ đo góc – cạnh truyền thống là khơng đòi hỏi thơng hướng giữa
các điểm đo, chính vì vậy bằng cơng nghệ GPS có thể xây dựng lưới trắc địa với
chiều dài cạnh đến hàng trăm thậm chí hàng ngàn kilomet.
Hiện nay cơng nghệ GPS đã được coi là cơng nghệ chủ yếu để thành lập
các mạng lưới khống chế tọa độ nhà nước. Cơng nghệ GPS cũng được sử dụng
để xây dựng các mạng lưới cơng trình, các mạng lưới chun dụng phục vụ
quan trắc địa động…
2.3. Các văn bản về kỹ thuật cho việc thiết kế thành lập lưới
Thơng tư về xây dựng lưới tọa độ, độ cao quốc gia tháng 06 năm 2009.
Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000 do

cục Đo đạc bản đồ nhà nước ban hành năm 1990 (96TCN 43-90).
2.4. Thiết kế kỹ thuật lưới giải tích cấp I

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

9

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

2.4.1. Phương án thiết kế
Thiết kế lưới giải tích cấp I theo phương pháp lưới tam giác đo góc – cạnh.
Thiết kế lưới đường chuyền cấp II theo phương pháp lưới đường chuyền.
Máy tồn đạc với thơng số kỹ thuật như sau:
Bảng 2.3: Thơng số kỹ thuật của máy tồn đạc
Loại máy
mβ
Nikon DTM 332
5
2.4.2. Tính số lượng điểm khống chế

a(mm)
5

b(mm)
5

N=
Trong đó:
+ N là số lượng điểm khống chế;
+ s là tổng diện tích của khu đo lấy s = 25 km2;
+ P là diện tích khống chế của một điểm
P được tính theo cơng thức P = .
Với S là cạnh trung bình của lưới. S = 15km


N = = 4 điểm
2.4.3. Độ chính xác cần thiết của các cấp lưới
Sai số trung phương vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng (cấp lưới đường
chuyền cấp 2) là:
Mcuoi= 0.2xM (mm)
Với M là mẫu số bản đồ
Trong đồ án này, mục đích lập lưới để đo vẽ bản đồ dịa hình tỷ lệ 1:1000
do vậy ta có thể tính tốn được u cầu độ chính xác của sai số trung phương vị
trí điểm lưới đường chuyền cấp 2 là:
Mcuoi = 200 mm
Đồng thời dựa vào quan hệ hợp lý giữa độ chính xác của các cấp khống
chế mặt bằng ta tính được u cầu độ chính xác của sai số trung phương vị trí
điểm lưới tam giác giải tích cấp 1 là:
Mcấp 1 = (mm)

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

10

Svth:

Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Với K là hệ số suy giảm độ chính xác giữa các bậc lưới. Chọn K = 2.2 ta
tính được:
Mcap 1 = 91 mm
2.4.4. Chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác giải tích cấp I theo quy phạm
Theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1000 do cục Đo đạc bản đồ
nhà nước ban hành năm 1990 thì lưới tam giác giải tích cấp I có các chỉ tiêu kỹ
thuật như sau:
Bảng 2.4: Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1000
ST
T
1
2

Các yếu tố đặc trưng

Lưới tam giác giải tích Cấp I

Chiều dài cạnh tam giác

15 km

Giá trị góc nhỏ nhất
- Trong chuỗi tam giác
- Chêm điểm và lưới dày đặc

30˚
20˚

3

Số tam giác tối đa trong chuỗi tam giác
giữa hai cạnh khởi đầu

10

4

Sai số khép tam giác

20”

5

Sai số trung phương đo góc

5”

6

Sai số trung phương của cạnh khởi đầu
(cạnh gốc)

(gốc

7

Sai số trung phương tương đối của cạnh
yếu nhất

()yếu nhất

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

11

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

2.4.5. Thiết kế lưới


Đồ hình của lưới thiết kế:

Hình 2.1: Đồ hình thiết kế lưới giải tích cấp I
Bảng 2.5: Tọa độ các điểm mới của lưới thiết kế
Điểm

X(m)

Y(m)

I

2337372.340

18 626063.830

II

2340723.404

18 625382.979

III

2341031.915

18 629563.830

IV

2338457.447

18 629808.511

Bảng 2.6: Góc đo của lưới thiết kế
Góc

Trị đo

Góc

Trị đo

Góc

Trị đo

1

73˚3’11”

6

55˚7’58”

11

48˚18’21”

2

54˚22’10”

7

36˚4’34”

12

66˚51’41”

3

46˚12’52”

8

31˚48’30”

13

112˚6’56”

4

84˚28’47”

9

50˚55’38”

14

79˚8’22”

5

58˚0’21”

10

49˚56’0”

15

52˚34’40”

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

12

Svth:


Đại Học Thủy Lợi

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Bảng 2.7: Cạnh đo của lưới thiết kế
Cạnh

Chiều dài (m)

Cạnh

Chiều dài (m)

AC

3181.349

CI

2641.256

AI

2703.154

I II

3419.530

AII

2664.676

II III

4192.218

AIII

2385.115

III IV

2586.069

AIV

2064.077

IV C

2423.338

2.4.6. Ước tính, đánh giá độ chính xác lưới thiết kế
1. Chọn ẩn số
Số trị đo: n = 24
Số ẩn số: t = 8
Số trị đo thừa: r = 16
2. Viết phương trình số hiệu chỉnh cho các trị đo
+ Phương trình số hiệu chỉnh:
V= AX + L
+ Cơng thức chung:
•

Trị đo góc:

νβ = aGTδxT + bGTδyT + (aGP – aGT) δxT + (bGP - bGT)δyT - aGPδxP - bGPδyP
Với: a = ρ” ;

b = - ρ”

G: điểm giữa;
•

T: điểm trái;

P: điểm phải

Trị đo cạnh:

Với: c = ; d = = sinα
i: điểm trước;

k: điểm sau

+ Phương trình:

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

13

Svth:


Đại Học Thủy Lợi
•

Đồ ÁnTrắc Đòa Cơ Sở 2

Trị đo góc:

=25.211 + 88.383 δYI + lAIC
ν2 = -72.659 δXI – 28.623 δYI + lICA
ν3 = -45.212 δXIV + 72.115 δYIV + lACIV
ν4 = -34.742 δXIV – 112.092 δYIV + lCIVA

ν5 = 72.408 δXIV - 39.425 δYIV + 7.546 δXIII +79.402 δYIII + lAIV III
ν6 = 7.546 δXIV + 79.402 δYIV – 73.506 δXIII – 23.472 δYIII + lIV IIIA
ν7 = 16.891 δXIII – 52.309 δYIII + 49.068 δXII – 3.621 δYII + lAIII II
ν8 = 49.068 δXIII – 3.621 δYIII – 19.537 δXII - 39.469 δYII + lIII IIA
ν9 = -56.596 δXII + 23.264 δYII – 12.01 δXI – 59.112 δYI + lAII I
ν10 = -12.01 δXII – 59.112 δXII + 59.458 δXI – 0.648 δYI + lII IA
ν11 = 79.954 δXIV + 39.977 δXIV + lIVAC
ν12 = 65.959 δXIII – 55.93 δYIII – 79.954 δXIV – 39.977 δYIV + lIIIAIV
ν13 = -68.606 δXII – 35.858 δYII – 65.959 δXIII + 55.93 δYIII + lIIAIII
ν14 = -47.447 δXI + 59.76 δYI +68.606 δXII + 35.848 δYII + lIAII
ν15 = 47.447 δXI – 59.76 δYI + lCAI
•

Trị đo cạnh:

-0.783 δXI – 0.622 δYI +
0.463 δXII – 0.886 δYII +
0.647 δXIII + 0.763 δYIII +
-0.447 δXIV + 0.894 δYIV +
0.367 δXI – 0.93 δYI+
-0.98 δXI + 0.199 δYI + 0.98 δXII – 0.199 δYII+
-0.074 δXII – 0.997 δYII + 0.074 δXIII + 0.997 δYIII+
0.996 δXIII – 0.095 δYIII – 0.996 δXIV + 0.095 δYIV+
0.847 δXIV + 0.531 δYIV+

Gvhd: Hoàng Xuân Thành

14

Svth:

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

15

Svth:


3. Tính trọng số của các trị đo
+ Sai số góc:

mβ = 5”

Bảng 2.8: Sai số cạnh:
Cạnh
AI
AII
AIII
AIV

ms(mm)
14.411
14.231
12.931
12.574

Cạnh
CI
I II

II III
III IV
IVC

ms(mm)
14.121
17.814
21.549
13.863
13.108

Ta có công thức:
Ta chọn C=
Nên: Trọng số của các góc trong toàn bộ lưới là: = 1
Bảng 2.9: Trọng số các cạnh:
Cạnh
AI
AII
AIII
AIV

P
120379.831
123449.201
149504.247
158121.723

Cạnh
CI
I II

II III
III IV
IVC

P
125372.457
78782.421
53836.686
130076.992
145506.044

4. Lập hàm trọng số đánh giá cạnh yếu nhất
Từ đồ hình ta thấy cạnh II III là cạnh có sai số trung phương yếu nhất của
lưới.
-0.074XII – 0.997YII + 0.074XIII + 0.997YIII
T

5. Lập hệ phương trình chuẩn
RX + B = 0
ATPA.X + ATPL = 0

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

16

Svth:


R=
6. Nghịch đảo ma trận hệ số của phương trình chuẩn

R-1= Q=
7. Đánh giá độ chính xác các yếu tố đặc trưng trong lưới
Sai số trung phương vị trí điểm thiết kế của lưới:

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

17

Svth:


Bảng 2.10: Sai số trung phương vị trí điểm thiết kế của lưới
(m)
I
0.01480
II
0.02161
III
0.01561
IV
0.01237
Điểm yếu nhất là điểm II:

(m)
0.01216
0.01646
0.01691
0.01126

(m)

0.01916
0.02716
0.02302
0.016727

= 27,16 mm < Mcap 1 = 91 mm


Lưới thiết kế đạt tiêu chuẩn
Sai số trung phương cạnh yếu nhất của lưới
= ±μ = 1.076 x 10-5m
So sánh sai số trung phương cạnh yếu nhất với quy phạm:
=> Lưới đạt yêu cầu
2.4.7. Ước tính các hạn sai trong đo đạc
1. Tính toán số vòng đo góc trong lưới tam giác giải tích cấp 1 với máy móc
kỹ thuật của đơn vị hiện có
Ta có công thức tính số vòng đo góc
Với: mV = là sai số bắt mục tiêu
là độ phóng đại của ống kính, VX = 40
M0: Sai số đọc số. Vì trong đồ án này, sử dụng máy toàn đạc điện tử
để đo góc và cạnh, do vậy sai số này sẽ bị lược bỏ đi trong công thức
: Sai số góc đo yêu cầu, mβ = 5”
=>

mV = 1.5
Số vòng đo góc là:
n= = 1

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

18

Svth:


2. Tính toán các hạn sai trong đo góc
Sai số trung phương trị số hướng một lần đo:
=1.5”
Vì sử dụng toàn đạc điện tử nên m0bị lược bỏ đi trong công thức
Sai số chênh lệch hướng giữa các lần đo là:
Sai số trung phương biến động 2C là:
= 2.121”
Vậy sai số giới hạn của biến động 2C là:
= 4.243”
2.5. Thiết kế kỹ thuật lưới đường chuyền cấp 2
2.5.1. Phương án thiết kế
Phương pháp lưới đường chuyền
2.5.2. Tính số lượng điểm khống chế
N là tổng số lượng điểm khống chế
S là tổng diện tích khu đo; lấy S = 25km2
D là chiều dài cạnh trung bình; lấy D = 1.03


N = điểm

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

19

Svth:

2.5.3. Chỉ tiêu kỹ thuật của lưới đường chuyền cấp 2 theo quy phạm
Bảng 2.11: Chỉ tiêu kỹ thuật của lưới đường chuyền cấp 2 theo quy phạm
Đặc trưng kỹ thuật
Chiều dài tối đa của đường chuyền(km)
Nối hai điểm cấp cao
Nối điểm cấp cao đến điểm mút
Nối hai điểm mút
Vòng khép kín
Chiều dài cạnh: - lớn nhất
- nhỏ nhất
Số cạnh tối đa trong một đường chuyền
Sai số trung phương đo góc
Sai số khép đo góc giới hạn (n là số góc trong đường
chuyền hoặc vòng khép kín)
Sai số khép tương đối giới hạn
2.5.4. Thiết kế lưới


Đồ hình thiết kế lưới cấp 2

Hình 2.2: Đồ hình thiết kế lưới đường chuyền cấp 2
Bảng 2.12: Tọa độ điểm thiết kế lưới đường chuyền cấp 2
Đường

Điểm

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

Tọa độ

20

Svth:

Cấp II
3
2
1.5
9
0.35
0.08
15
±10”
20”
1:5000


chuyền

X

Y

AI

1
2338712.766
2

2338489.362
3
2337893.617
AII
4
2339957.447
5
2339957.447
6
2340414.894
AIII
7
2340170.213
8
2340000.000
9
2340595.745
AIV
10
2339244.681
11
2338563.830
12
2338978.723
CI
13
2336574.468
14
2337223.404
15

2337000.000
I II
16
2338106.383
17
2339212.766
18
2339819.149
II III
19
2340638.298
20
2340680.851
21
2341361.702
III IV
22
2340212.766
23
2339670.213
24
2339148.936
IVC
25
2338106.383
26
2337297.872
27
2337170.213
2.5.5. Ước tính, đánh giá độ chính xác lưới thiết kế

1. Ước tính sai số khép giới hạn
Đánh giá tiêu chuẩn đường chuyền duỗi thẳng:
Sai số vị trí điểm cuối đường chuyền:
Sai số khép giới hạn tương đối đường chuyền là:

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

21

Svth:

18 627382.979
18 626797.872
18 626297.870
18 627159.574
18 626404.255
18 626234.043
18 628276.596
18 628957.447
18 628914.894
18 628510.638
18 628748.936
18 629212.770
18 627436.170
18 627340.426
18 626691.490
18 625712.766
18 625978.723
18 625276.600
18 626382.979

18 627744.681
18 628042.553
18 629351.064
18 629542.553
18 629404.255
18 629372.340
18 629404.260
18 628765.960


Bảng 2.13: Ước tính sai số khép giới hạn
Đường
chuyền

[S]

n

Stb

L

M

AI

3463.584

4

866.146

2703.154

1.282

AII

2897.965

4

724.491

2664.676

1.088

AIII

2944.962

4

736.240

2385.115

1.235

AIV

2939.359

4

734.840

2307.432

1.274

CI

3170.441

4

792.610

2641.256

1.200

I II

3789.795

4

947.449

3419.530

1.108

II III

4665.754

4

1166.438

4192.218

1.113

III IV

2761.981

4

690.495

2586.069

1.068

IVC

2824.070

4

706.018

2423.338

1.165

0.22
9
0.19
2
0.19
5
0.19
5
0.21
0
0.25
1
0.30
9
0.18
3
0.18
7

0.000132
0.000133
0.000132
0.000132
0.000132
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133

Ta thấy: , nên đường chuyền cấp 2 đạt yêu cầu
2. Ước tính sai số vị trí điểm yếu nhất, sai số trung phương đo góc
Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất của đường chuyền sau bình sai:
Sai số vị trí điểm cuối đường chuyền sau bình sai:
Sai số trung phương đo góc:
Bảng 2.14: Ước tính sai số vị trí điểm yếu nhất, sai số trung phương đo góc
Đường chuyền

Myếu

M

m”β

AI

0.092

0.229

9.135”

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

22

Svth:


AII

0.077

0.192

7.776”

AIII

0.078

0.195

8.809”

AIV

0.078

0.195

9.084”

CI

0.084

0.210

8.566”

I II

0.100

0.251

7.917”

II III

0.124

0.309

7.947”

III IV

0.073

0.183

7.640”

IVC

0.075

0.187

8.322”

Ta thấy , nên đường chuyền cấp 2 đã thiết kế đạt yêu cầu.

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

23

Svth:


50

Chương 3

85
15

TỔ CHỨC THỰC HIỆN
20

3.1. 20
Thiết kế các loại tiêu, mốc
15

Tiêu dùng trong đo đạc:
50

50

Khu vực xây dựng có diện tích tương đối lớn, có địa hình phức tạp, các
điểm trong mạng lưới khống chế cơ sở phải đảm bảo thông hướng thuận lợi cho
công tác đo đạc. Do đó có thể phải sử dụng tiêu cao. Và trong bản thiết kế này
chúng tôi dùng bảng ngắm được gắn trên chân máy để đo góc, đo cạnh lưới chỉ
dùng xào gương của máy đo dài điện quang.
Sau đây là các loại mốc được sử dụng:
3.1.1. Lưới mặt bằng
a. Mốc tam giác
Do lưới khống chế cơ sở thiết kế có độ chính xác tương đương hạng IV
nhà nước nên các mốc được chôn là các mốc tam giác hạng IV. Mốc làm bằng
bê tông hai tầng có dấu mốc trên và dưới bằng sứ hoặc kim loại (hình 3.1).

Hình 3.1: Mốc tam giác hạng IV thiết kế

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

24

Svth:


50

50

b. Mốc đa giác
85

Mốc các điểm lưới đa giác khung được chôn bằng mốc bê tông một tầng,
có dấu mốc bằng sứ hoặc kim loại (hình 3.2).

15
20

35

85

20
50

50 35
50
50

Hình 3.2: Mốc mặt bằng lưới đa giác
3.1.2. Lưới độ cao
Lưới độ cao là mạng lưới độc lập dùng để xác định độ cao các điểm mốc

khống chế phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình… Mốc độ cao hạng III,
IV, làm bằng bê tông có gắn dấu mốc bằng sứ (hình 3.3).

Hình 3.3: Mốc độ cao hạng III,IV thiết kế

Gvhd: Hoaøng Xuaân Thaønh

25

Svth: