Đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới khống chế thi công công trình thuỷ điện

Header Page
1 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
MỤC LỤC

Chương 1

Yêu cầu, đặc điểm đối với lưới khống chế thi công

2

1.1

Một số khái niệm về bố trí công trình

2

1.2

Một số yêu cầu chung đối với mạng lưới thi công thủy điện

3

1.3

Phân tích các phương pháp thành lập lưới

8

1.4

Lựa chọn hệ quy chiếu đối với các mạng lưới thi công

9

Tổng quan về công nghệ định vị GPS

11

2.1

Cấu trúc chung của hệ thống định vị toàn cầu GPS

11

2.2

Phướng pháp định vị GPS

13

2.3

Phương pháp liên kết lươi GPS

15

2.4

Ứng dụng GPS trong lưới trắc địa công trình Thủy điện

17

Thiết kế phương án Xử lý số liệu

28

3.1

Xử lý số liệu GPS bằng phần mềm GPSURVEY 2.35

28

3.2

Tính chuyển tọa độ đo GPS về hệ tọa độ công trình

42

3.3

Thực nghiệm

Chương 2

Chương 3

Kết luận
Tài liệu tham khảo

Nghiªn cøu khoa häc sinh1 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
1 of 113.


Header Page
2 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay vấn đề ứng dụng công nghệ GPS vào lĩnh vực trắc địa nói chung
và trắc địa công trình nói riêng đã trở nên phổ biến. Với các trị đo cạnh ngắn và liên
kết trong một mạng lưới chặt chẽ, công nghệ GPS có tiềm năng đạt được độ chính
xác cao về vị trí tương hỗ giữa các điểm trong lưới đáp ứng được nhiều tiêu chuẩn
chặt chẽ của các mạng lưới chuyên dùng trong TĐCT. Đối với các công trình thuỷ
điện có địa hình phức tạp, độ dốc lớn, quy mô công trình lớn, kéo dài theo dọc sông
thì việc ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng thành lập các loại lưới khống chế
là hoàn toàn hợp lý và đạt hiệu quả cao hơn so với các phương pháp truyền thống
trước đây. Với mục đích nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ GPS vào thực tiễn
xây dựng các công trình thuỷ điện tôi đã chọn đề tài:
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới khống chế
thi công công trình thuỷ điện.
Bố cục của đề tài gồm 3 phần:
Chương 1: Yêu cầu, đặc điểm đối với lưới khống chế thi công công trình thủy
điện.
Chương 2: Ứng dụng công nghệ GPS vào thành lập lưới khống chế thi công

công trình thủy điện
Chương 3: Thực nghiệm xử lý số liệu của lưới.
Trong thời gian thực hiện đề tài này được sự nhiệt tình giúp đỡ của PGS.TS
Trần Khánh cùng các thầy cô trong khoa, sự đóng góp ý kiến của các bạn đặc
biệt là sự nỗ lực hết mình của các thành viên trong nhóm. Chúng em đã hoàn
thành đề tài nghiên cứu khoa học này.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do kiến thức còn hạn hẹp, kinh nghiệm thực
tế chưa nhiều, thời gian nghiên cứu ít nên không tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em mong được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy cô và các bạn để nghiên
cứu khoa học này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Nghiªn cøu khoa häc sinh2 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
2 of 113.


Header Page
3 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
Hà Nội tháng 3 năm 2011

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG
CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH

1.1.1. Khái niệm chung
Bố trí công trình là công tác trắc địa được tiến hành ở ngoài thực địa để
xác định vị trí mặt bằng và độ cao của các điểm, độ cao thẳng đứng của các kết
cấu, các mặt phẳng đặc trưng của công trình để xây dựng theo đúng thiết kế.
Lưới khống chế thi công thường được thành lập dưới dạng lưới tự do vì :
- Độ chính xác yêu cầu trong giai đoạn bố trí thi công công trình cao hơn
độ chính xác của lưới cơ sở được thành lập trong giai đoạn khảo sát thiết kế.
- Hệ tọa độ trong giai đoạn khảo sát là hệ tọa độ nhà nước còn trong giai
đoạn bố trí công trình thường sử dụng hệ tọa độ quy ước riêng.
- Lưới khống chế thi công thường được quy chiếu lên mặt phẳng có độ cao
trung bình của khu vực thi công
- Công trình thủy điện thường trải dài trên 1 khu vực rộng lớn, mật độ bố
trí tại mỗi vị trí là khác nhau.Thường tại khu vực nhà máy có khối lượng công
tác bố trí nhiều hơn khu vực xây dựng đập
Cơ sở hình học để chuyển bản thiết kế ra ngoài thực địa là các trục bố trí,
vị trí của chúng chỉ rõ trên bản thiết kế, người ta phân biệt một số trục bố trí như
trục chính, trục cơ bản, trục chi tiết…
- Trục chính là các trục đối xứng của công trình, đối với công trình dạng
tuyến đó là trục dọc của công trình.
- Trục cơ bản là trục tạo nên hình dạng và kích thước theo chu vi công
trình.

Nghiªn cøu khoa häc sinh3 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
3 of 113.


Header Page
4 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt

Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
- Trục chi tiết, trục trung gian là những trục để bố trí các phần chi tiết của
công trình.
Để tiến hành bố trí công trình, cần xây dựng trên thực địa một hệ thống
các điểm mặt bằng và độ cao gọi là lưới khống chế thi công, tọa độ và độ cao của
chúng được xác định với độ chính xác cần thiết. Sau đó tiến hành tính toán và
lập các bản vẽ bố trí dựa trên tọa độ và độ cao các điểm trong lưới và các số liệu
thiết kế.
1.1.2. Trình tự thực hiện công tác bố trí công trình
Công tác bố trí công trình được tiến hành theo ba giai đoạn:
- Bố trí cơ bản: từ điểm khống chế trắc địa bố trí trục chính của công trình.
Từ trục chính bố trí trục cơ bản.
- Bố trí chi tiết: từ trục chính và trục cơ bản bố trí các trục dọc trục ngang
của các bộ phận công trình, đồng thời bố trí các điểm và mặt phẳng theo độ cao
thiết kế.
- Bố trí công nghệ: công tác trong giai đoạn này nhằm đảm bảo lắp đặt và
điều chỉnh các kết cấu xây dựng và thiết bị kỹ thuật.
1.2. MỘT SỐ YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI MẠNG LƯỚI THI CÔNG
TRONG XÂY DỰNG THỦY ĐIỆN.
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc chung của công trình thủy điện.
Các công trình thuỷ lợi được xây dựng để sử dụng các tài nguyên thuỷ
năng và nguồn dự trữ nước vào việc giải quyết một số vấn đề của nền kinh tế
quốc dân. Một số vấn đề quan trọng đó là:
- Sử dụng năng lượng dòng chảy ở các trạm thuỷ điện.
- Giải quyết vấn đề giao thông bằng cách xây dựng hệ thống các kênh dẫn
và âu thuyền.
- Tưới và tiêu nước cho các vùng đất canh tác.
- Cấp nước cho các thành phố và các Sở giao thông, Công Nông nghiệp.

Nghiªn cøu khoa häc sinh4 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
4 of 113.


Header Page
5 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
Tập hợp các công trình thuỷ lợi để giải quyết đồng thời các vấn đề trên
được gọi là đầu mối thuỷ lợi. Một đầu mối thuỷ lợi lớn có thể bao gồm những
công trình sau:
- Đập chắn bằng bê tông cốt sắt có sân tràn hoặc đập đất không sân tràn.
- Các công trình để thông thương dòng chảy (như các âu thuyền hoặc kênh
nổi và ngầm).
- Các công trình để cá qua lại giữa thượng và hạ lưu.
- Hồ chứa nước cùng với công trình thoát nước và các kênh dẫn để cấp
thoát nước cho đồng ruộng.
Các công trình thủy điện được phân loại như sau:
- Nhà máy sau đập: các nhà máy kiểu này thì có đập được xây dựng ở gần
nhà máy, như nhà máy thủy điện Hòa Bình,Sơn La, thủy điện Thác Bà…
- Nhà máy đường dẫn: thủy điện được xây dựng theo phương pháp này thì
đập được bố trí xây dựng cách xa nhà máy, nước được dẫn qua ống dẫn vào nhà
máy, như thủy điện A Lưới.
Các tuyến đập thì được phân loại theo hình dạng: có đập cong ( hình
1.1a), đập thẳng ( hình 1.1b).

(Hình 1.1a)

( Hình 1.1b)

Hình 1.1: Đập nhà máy thủy điện Hòa Bình và Sơn La
Các đường hầm thì có: dạng kênh, đường hầm ( hình 1.2a), đường ống
dẫn nước ( hình 1.2b).

Nghiªn cøu khoa häc sinh5 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
5 of 113.


Header Page
6 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa

1.2a: Nhà máy thuỷ điện

1.2b:Đường ống áp lực

Hình 1.2: Nhà máy thuỷ điện và đường ống áp lực

1.2.2. Lưới tam giác thủy công
Do các mạng lưới trắc địa được xây dựng trước đây trong thời kì khảo sát
không đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác cũng như mật độ điểm. Bởi vậy,
trên khu vực xây dựng công trình đầu mối người ta thành lập các mạng lưới trắc

địa chuyên dùng mà độ chính xác của chúng phụ thuộc chủ yếu vào hạng mục
của các công trình đầu mối, lưới này có tên gọi là lưới tam giác thủy công.
Lưới tam giác thủy công và thủy chuẩn thủy công được thiết kế và xây
dựng làm cơ sở cho công tác:
- Đưa tim mốc thiết kế công trình ra thực địa
- Là hệ tọa độ, độ cao cơ sở để đo vẽ các loại bản đồ, mặt cắt trong quá
trình thành lập bản vẽ thi công, thi công công trình
- Kiểm tra độ chính xác quá trình thi công, xây lắp và hoàn công các hạng
mục công trình
- Là cơ sở để xây dựng mạng lưới biến dạng trắc địa công trình bằng
phương pháp trắc địa.
Lưới tam giác thủy công được chia làm 3 cấp hạng: I, II, III. Các thông số
kĩ thuật và độ chính xác của các cấp lưới tam giác thủy công được nêu trong
bảng 1.1.

Nghiªn cøu khoa häc sinh6 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
6 of 113.


Header Page
7 of 113. đại học Mỏ địa chất
Tr-ờng

Khoa : Trắc địa
Bng 1.1: chớnh xỏc ca cỏc cp li tam giỏc thy cụng
Cp thit
k ca
cụng

trỡnh

Cụng
sut nh
mỏy
in
(kW)

Cp
hng
li tam
Chiu di
S.S.T.P
giỏc
cnh (km) o gúc ()
thy
cụng

I

300

I

0.5 1.5

II

50- 300

II

III-IV- V

< 50

III

Sai s
khộp tam
giỏc

Sai s
chiu di
cnh yu
nht

1.0

3.5

1: 200000

0.3 1.0

1.5

5.0

1: 150000

0.2 0.8

2.0

7.5

1: 70000

Ngoi ra phi xột n tớnh phc tp ca cụng trỡnh, cỏc hng mc ca cụng
trỡnh phõn tỏn hay tp chung, mc khú khn ca iu kin a hỡnh m tng
hoc chia cp hng li tam giỏc thy cụng m bo chớnh xỏc cn thit
cho cụng trỡnh.
Cn c vo mt bng cụng trỡnh v iu kin a hỡnh m cú th xõy dng
1 hoc 2 bc li tam giỏc thy cụng. Nu xõy dng 2 bc li tam giỏc thy
cụng thỡ li bc 1 l li tam giỏc c s cho ton b cụng trỡnh. Li bc 2 l
li tam giỏc cho hng mc cụng trỡnh cc b.
H quy chiu ca li tam giỏc thy cụng phi c la chn phự hp
m bo li cú bin dng nh nht so vi thc a v cỏc sai s do phộp
chiu gõy lờn khụng nh hng n chớnh xỏc ca cỏc cp li ó chn.
Li c xõy dng phi phự hp vi kớch thc, hỡnh dng mt bng
cụng trỡnh m bo li cú bin dng ớt nht. H ta ca li phi phự hp
(gn ỳng nht) vi h ta ó dựng trong giai on kho sỏt, thit k cụng
trỡnh.
S lng, mt im li tam giỏc thy cụng cho tng cụng trỡnh cn
c tớnh toỏn, b trớ sao cho mi im tim tuyn cú th c xỏc nh c lp

Nghiên cứu khoa học sinh7 viên
: Trắc địa B - 52
Footer PageLớp

7 of 113.


Header Page
8 of 113. đại học Mỏ địa chất
Tr-ờng

Khoa : Trắc địa
t ớt nht 2 im tam giỏc. Mc li tam giỏc thy cụng c thit k xõy dng
l loi mc hỡnh tr bn vng, mt mc dng nh tõm bt buc. Xung quanh
mc cú tng võy bo v.
Mỏy trc a s dng o li tam giỏc thy cụng phi cú chớnh xỏc
cao v n nh. Cú th s dng cỏc mỏy ton c in t v mỏy thu v tinh
GPS. Trc v sau khi o phi thc hin cụng tỏc kim nghim, hiu chnh mỏy
theo ỳng quy nh ca quy phm nh nc.
Cụng tỏc o ngoi nghip phi chn thi gian thớch hp gim ti thiu
nh hng do thi tit n sai s o c v tuõn th nghiờm ngt quy trỡnh o
c li trc a vi yờu cu chớnh xỏc cao.
Tớnh toỏn x lý s liu ca li phi c thc hin theo nguyờn tc sau:
- Luụn bo ton cu trỳc ni ti li loi tr nh hng ca sai s s liu
gc i vi kt qu bỡnh sai.
- Tt c cỏc bc li phi c tớnh toỏn trong h ta phự hp vi h ó
c s dng trong giai on kho sỏt cụng trỡnh.
1.2.3. Yờu cu chớnh xỏc b trớ tim tuyn cụng trỡnh thy in
Cụng tỏc a tim cỏc trc chớnh (tim tuyn) cụng trỡnh t bn v thit k
ra thc a l nhim v ca t chc thit k.
Cỏc im tim tuyn cụng trỡnh ch c o c nh v thc a khi cú c
s gc l cỏc im li tam giỏc thy cụng.
S lng cỏc im tim tuyn do ch nhim ỏn yờu cu, cú tham kho ý
kin ca k s chớnh v ch nhim a hỡnh cụng trỡnh. Yờu cu chớnh xỏc

xem bng 1.2.
Bng 1.2: chớnh xỏc cụng tỏc a tim tuyn

Hng mc cụng trỡnh

Sai s tuyn (cm)
Chiu dc

Chiu ngang

I. Cụng trỡnh cp I, II

Nghiên cứu khoa học sinh8 viên
: Trắc địa B - 52
Footer PageLớp
8 of 113.

Ghi chỳ
chớnh xỏc tng
ng chuyn hng 4


Header Page
9 of 113. ®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
nhà nước
1. Đập dâng, tràn

1 -2

1 -2

“

2. Tuyến năng lượng

2 -5

2 -5

“

3. Trục các tổ máy

1 -5

1 -5

“
Độ chính xác tương
đương đường chuyền cấp
1 Nhà nước

II. Công trình cấp III, IV, V
1. Đập, tràn

5

5

“

2. Kênh, tuyến năng lượng

7

7

“

3. Nhà máy

1 -5

1 -5

“

Các tim tuyến công trình sau khi đưa ra thực địa cần xây dựng mốc tương
đương các mốc khống chế: đường chuyền hạng IV và đường chuyền cấp 1 theo
độ chính xác tương ứng với từng tim tuyến.

1.3. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI
Lưới tam giác thủy công được thành lập theo một trong những phương
pháp sau: Phương pháp lưới tam giác đo góc cạnh kết hợp; Phương pháp lưới
GPS; Phương pháp kết hợp lưới GPS và tam giác đo góc cạnh.
1.3.1. Phương pháp lưới tam giác đo góc cạnh kết hợp
Trong lưới đo góc cạnh kết hợp có thể đo tất cả hoặc một phần các góc và

cạnh của lưới. So với các lưới tam giác đo góc và đo cạnh, lưới tam giác đo góc
cạnh ít phụ thuộc hơn vào kết cấu hình học của lưới, giảm đáng kể giữa dịch vị
dọc và dịch vị ngang, đảm bảo kiểm tra chặt chẽ trị đo góc và cạnh. Lưới đo góc
cạnh cho phép tính tọa độ các điểm chính xác hơn ( khoảng 1.5 lần) so với lưới
tam giác đo góc hoặc đo cạnh. Khi bình sai lưới đo góc cạnh nảy sinh vấn đề lựa
chọn quan hệ giữa sai số đo góc và đo cạnh. Quan hệ này được coi là hợp lý khi
đảm bảo điều kiện:

Nghiªn cøu khoa häc sinh9 viªn
: Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
9 of 113.


Header Page
10 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
m

  mS

S

Trong thực tế nên đảm bảo quan hệ này trong phạm vi:
m
1  S

.

3
3  m
S

1.1

1.2 

Lưới tam giác đo góc cạnh ít phụ thuộc hơn vào kết cấu hình học của lưới,
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. Lưới đo góc cạnh cho phép tính tọa độ các điểm
chính xác hơn khoảng 1,5 lần so với lưới tam giác đo góc hoặc đo cạnh.
1.3.2. Phương pháp lưới GPS
Hiện nay công nghệ GPS được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực trắc địa,
trong đó có ngành trắc địa công trình, bởi vì công nghệ này có nhiều ưu điểm nổi
bật và đạt hiệu quả công tác cao. Theo các tiêu chuẩn máy thu hiện có, có thể
ứng dụng GPS để thành lập các mạng lưới khống chế thi công công trình.
Khi thiết kế lưới, ngoài việc đảm bảo các điều kiện cần thiết đối với lưới
GPS, cần lưu ý để các điểm được chọn phải đảm bảo sử dụng có hiệu quả trong
thi công công trình. Muốn vậy lưới cần được thiết kế trên tổng bình đồ công
trình.Vì lưới khống chế thi công được thành lập trên khu vực xây dựng với các
đối tượng cản trở tầm ngắm trên bầu trời, tạo sự phát xạ nhiệt và sang điện từ, do
vậy cần lưu ý chọn vị trí các điểm GPS chịu ảnh hưởng ít nhất của tác động trên.
Các vật cản xung quanh điểm đo có góc cao không quá 15 0 (hoặc có thể là 200)
để tránh cản trở tín hiệu GPS.
1.4. LỰA CHỌN HỆ QUY CHIẾU ĐỐI VỚI CÁC MẠNG LƯỚI THI CÔNG
Lưới khống chế thi công có một vai trò rất quan trọng trong quá trình xây
dựng công trình. Chất lượng của lưới khống chế thi công sẽ đảm bảo tính chính
xác của công trình trong thời gian xây dựng. Vì vậy để đảm bảo độ chính xác bố
trí công trình, lưới khống chế thi công được thành lập phải đảm bảo yêu cầu: sự

đồng nhất giữa tọa độ thiết kế và hệ tọa độ thi công công trình. Do đó nhất thiết
chúng ta phải lựa chọn hệ quy chiếu sao cho hợp lý.
10
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
10 of :
113.


Header Page
11 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
1.4.1. Chọn mặt chiếu
Số hiệu chỉnh do chiếu cạnh AB xuống mặt chiếu AB (hình 1.4):
S = A0B0 - AB được tính theo công thức:

S  



S Hm  H
A
Rm



(1.3)

Trong đó : S là chiều dài cạnh đo được;
Hm là độ cao trung bình của cạnh
và HA là độ cao của mặt chiếu;

B
S
B'

A
S1

Rm là bán kính trung bình của
Ellipxoid (R= 6370 km)

A1
A2

S2
Hm

B2
mÆ
t chiÕu c«ng
B1 tr×nh

Elipxoid

Từ công thức trên, ta có:

S h
H  HA
 m
S
Rm

O

Hình 1.4: Số hiệu chỉnh chiều dài
Số hiệu chỉnh này ảnh hưởng không đáng kể đến tỷ lệ lưới, nếu H m  H A
càng nhỏ. Để H m  H A nhỏ thì ta phải chọn sao cho độ cao mặt chiếu đi qua độ
cao trung bình của khu vực xây dựng.
1.4.2. Chọn múi chiếu
Số hiệu chỉnh chiều dài cạnh sẽ có dấu dương và tăng từ trục đến mép của
múi chiếu. Khoảng cách Smp giữa hai điểm trên mặt phẳng được tính theo công
thức:

ym2 
Smp   k  1 
S
2 
2
R
m 

Trong đó: S- chiều dài cạnh trên Ellipxoid;Rm- bán kính trung bình của
Ellipxoid;
11
Nghiªn cøu khoa häc sinh

viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
11 of :
113.


Header Page
12 of 113.đại học Mỏ địa chất
Tr-ờng

Khoa : Trắc địa

yc y
d
ym
2
l tr trung bỡnh honh im u v cui ca S. chn h ta cho li
trc a cụng trỡnh ta t iu kin: Smp = 0
T cụng thc (1.4) s tớnh c :

ym Rm

1 k0 .2

H s k c chn tựy theo phộp chiu. Vi k = 1 ng vi phộp chiu
Gauss (h ta HN-72); k = 0.9996 ng vi phộp chiu UTM, mỳi chiu 60; k
= 0.9999 ng vi phộp chiu UTM, mỳi chiu 30. Nh vy, khi dựng phộp chiu
Gauus ( k=1) thỡ kinh tuyn trc s cỏch khu o khụng quỏ 20km. Nu s dng
phộp chiu UTM 60 ( k= 0.9996) thỡ kinh tuyn trc cỏch khu o trong gii hn

160 km n 200 km, cũn phộp chiu UTM 30 ( k= 09999) thỡ kinh tuyn trc
cỏch khu o trong gii hn 70km n 110km.

Chng 2

TNG QUAN V CễNG NGH NH V GPS
2.1. CU TRC CHUNG CA H THNG NH V TON CU (GPS)
Vi mc ớch o hng v dn ng trờn bin phc v cho mc ớch
quõn s, vo khong nhng nm 60 cỏc nh khoa hc M v Liờn Xụ ó chy
ua nghiờn cu v v tinh nhõn to v ó t c nhng thnh tu to ln trong
vic s dng v tinh ca mỡnh xỏc nh v trớ im trờn b mt trỏi t hoc
12
Nghiên cứu khoa học sinh
viên
Trắc địa B - 52
Footer PageLớp
12 of :
113.


Header Page
13 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
trên đại dương phục vụ cho việc dẫn đường cho tàu, thuyền và nhiều lĩnh vực
khác.
Trong những năm đó, các nhà khoa học của Liên Xô đã phóng thành công
hệ thống định vị toàn cầu mang tên Glonass (Global - Navigation - Satellite System). Cùng với thời gian này, bộ quốc phòng Mỹ cũng đã xây dựng được một
hệ thống đạo hàng vô tuyến vệ tinh mang tên: NAVSTAR GPS (Navigation

Satellite Providing Timing and Ranging Global Positioning System). Hai hệ
thống định vị và toàn cầu của Mỹ và Liên Xô đều có cấu trúc và nguyên lý hoạt
động giống nhau bao gồm ba bộ phận cấu thành là: Đoạn không gian, đoạn điều
khiển, đoạn sử dụng.
2.1.1. Đoạn không gian
Đoạn không gian bao gồm các vệ tinh chuyển động trên 6 mặt phẳng quỹ
đạo ở độ cao khoảng 20.200km. Mặt phẳng quỹ đạo nghiêng với mặt phẳng xích
đạo trái đất một góc 550. Vệ tinh GPS chuyển động trên mặt phẳng quỹ đạo gần
như là tròn với chu kì 718 phút. Hệ thống gồm 24 vệ tinh ( Hình 2.1 ), mỗi quỹ
đạo có 4 vệ tinh.

Hình 2.1.Vệ tinh và phân bố vệ tinh trên quỹ đạo
Với sự phân bố vệ tinh trên quỹ đạo vệ tinh như vậy, ở bất kì vị trí quan
trắc nào trên trái đất và trong bất kì thời gian nào cũng có thể quan trắc được ít
nhất 4 vệ tinh GPS. Tất cả các vệ tinh đều có thiết bị dao động với tần số chuẩn
cơ sở là f0 =10.23 MHz. Tần số này còn gọi là tần số chuẩn của đồng hồ nguyên
tử, với độ chính xác cỡ 10-12. Từ tần số cơ sở f0 thiết bị sẽ tạo ra 2 tần sóng tải L1
và L2.
13
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
13 of :
113.


Header Page
14 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
Bảng 2.1: Các thành phần tín hiệu vệ tinh
Sóng tải

Tần số (MHz)

Bước sóng (cm)

L1

154f0 = 1575.42

19.023

L2

120f0 = 1227.60

24.42

L3

120f0 = 1227.60

24.42

- Các sóng tải L1, L2 thuộc dải sóng cực ngắn và được điều biến bởi hai
loại code khác nhau là: C\A – code và P – code.
2.1.2. Đoạn điều khiển ( Control Segment )

Hình 2.2: Các trạm điều khiển của hệ thống GPS
Đoạn điều khiển được thiết lập để duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống
định vị toàn cầu này. Một trạm điều khiển trung tâm có nhiệm vụ chủ yếu trong
giai đoạn điều khiển, cập nhật thông tin đạo hàng truyền từ vệ tinh, cùng phối
hợp với trạm điều khiển trung tâm là hệ thống hoạt động kiểm tra bao gồm 4
trạm theo dõi phân bố quanh trái đất.

2.1.3. Đoạn sử dụng ( User Segment)
Phần sử dụng bao gồm các máy thu tín hiệu từ vệ tinh trên đất liền, máy
bay hoặc tàu thủy. Các máy thu này phân ra làm 2 loại: máy thu 1 tần số và máy
thu 2 tần số.
14
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
14 of :
113.


Header Page
15 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa

Hình 2.3: Máy Trimble 4600 LS
2.2. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ GPS
2.2.1. Nguyên lí định vị GPS

Công tác định vị GPS được chia theo 2 nguyên tắc cơ bản là định vị tuyệt
đối và định vị tương đối.
Định vị tuyệt đối là sử dụng một máy thu để xác định tọa độ điểm đặt máy
trong hệ tọa độ WGS-84. Kỹ thuật “tựa khoảng cách”- định vị tuyệt đối:
C.t + C.t = ( x 3  x P ) 2  ( y 3  y P ) 2  ( z 3  z P ) 2

(2.1)

Trong đó: s = [xs ys zs]- tọa độ vệ tinh; p=[xp yp zp]- tọa độ diểm mặt đất; C- vận
tốc sóng; t- thời gian sóng đi từ vệ tinh tới máy thu; t- số hiệu chỉnh thời gian.
Định vị tương đối là sử dụng ít nhất 2 máy thu để xác định vị trí tương đối
giữa các điểm đồng thời đặt máy thu. Định vị tương đối: xác định pha sóng mang
L1, L2:
S = N + 

(2.2)

Trong đó:  - bước sóng (=c/f); f - tần số sóng; N - số nguyên lần bước sóng;
 - Pha của sóng; S – Khoảng cách vệ tinh máy thu.
2.2.2. Các phương pháp đo GPS
1. Phương pháp đo GPS tuyệt đối
Đo GPS tuyệt đối là sử dụng máy thu GPS để xác định ngay ra tọa độ
điểm quan sát trong hệ thống tọa độ WGS-84. Đó có thể là các thành phần tọa độ
vuông góc trong không gian (X, Y, Z) hoặc các thành phần tọa độ mặt cầu (B, L,
H). Hệ thống tọa độ WGS-84 là hệ thống tọa độ cơ sở của hệ thống GPS; tọa độ
của vệ tinh cũng như các điểm quan sát cũng lấy theo hệ thống tọa độ này. Hệ
15
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52

Footer PageLíp
15 of :
113.


Header Page
16 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
tọa độ WGS-84 được lập gần giống với Ellipxid, WGS-84 có kích thước: a =
6378137.0m; và 1/ỏ = 298.2572
Để xác định tọa độ tuyệt đối của một điểm mặt đất chúng ta sử dụng kĩ
thuật “tựa khoảng cách”. Kỹ thuật này được mô tả bằng công thức (2.3):
C.t + C.t = ( x 3  x P ) 2  ( y 3  y P ) 2  ( z 3  z P ) 2

(2.3)

2. Phương pháp đo GPS tương đối
Đo GPS tương đối là trường hợp sử dụng 2 máy thu GPS đặt tại 2 điểm
quan sát khác nhau xác định hệ tọa độ không gian(X, Y, Z) hay hiệu tọa độ
trắc địa (B, L, H) giữa các điểm đó trong hệ tọa độ WGS-84.
Nguyên tắc đo GPS tương đối được thực hiện trên cơ sở sử dụng đại lượng
đo là pha sóng tải. Để đạt độ chính xác cao và rất cao, cho kết quả xác định hiệu
tọa độ (hay vị trí tương hỗ) giữa 2 điểm đang xét, người ta tạo ra và sử dụng các
sai phân khác nhau cho pha sóng tải nhằm làm giảm ảnh hưởng của các nguồn
sai số khác nhau như: sai số đồng hồ trên vệ tinh cũng như trong máy thu…
2.2.3. Các loại sai số trong kết quả đo GPS
1. Sai số đồng hồ
Đây là sai số đồng hồ trên vệ tinh, đồng hồ trên máy thu và sự không đồng

bộ của chúng. Đồng hồ trên vệ tinh là đồng hồ nguyên tử, độ chính xác cao
nhưng không phải là không có sai số. Trong đó sai số hệ thống lớn hơn sai số
ngẫu nhiên rất nhiều, nhưng có thể dùng mô hình để cải 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.
2. Sai số quỹ đạo vệ tinh
Chuyển động của vệ tinh trên quỹ đạo không tuân thủ nghiêm ngặt theo
định luật Kepler do có nhiều tác động nhiễu như: tính không đồng nhất của trọng
trường trái đất, ảnh hưởng sức hút mặt trăng, sức cản khí quyển…
Vị trí tức thời của vệ tinh chỉ có thể xác định theo mô hình chuyển động
xây dựng trên cơ sở các số liêu quan sát trên các trạm có độ chính xác cao trên
mặt đất thuộc phần điều khiển của hệ thống GPS và đương nhiên có chứa sai số.
3. Sai số do tầng điện ly và tầng đối lưu
16
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
16 of :
113.


Header Page
17 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
Được phát đi từ vệ tinh có độ cao 20.200km xuống tới máy thu trên mặt
đất, các tín hiệu vô tuyến xuyên qua tầng điện ly và tầng đối lưu. Tốc độ lan
truyền tín hiệu tăng tỉ lệ thuận với mật độ điện tử tự do trong tầng điện ly và tỷ lệ

nghịch với tần số của tín hiệu.Tầng đối lưu được tính từ mặt đất đến độ cao
50km và tầng điện ly ở độ cao từ 50 – 1000km. Tín hiệu truyền từ vệ tinh qua
tầng điện ly, tầng đối lưu đến máy thu bị khúc xạ và thay đổi tốc độ lan truyền.
4. Sai số do nhiễu tín hiệu
Ăngten máy thu không chỉ thu tín hiệu đi thẳng từ vệ tinh tới mà còn nhận
cả các tín hiệu phản xạ từ mặt đất và môi trường xung quanh. Sai số do hiện
tượng này sinh ra được gọi là sai số do nhiễu tín hiệu vệ tinh. Để giảm sai số
này, các nhà chế tạo máy thu không ngừng hoàn thiện cấu tạo của máy thu và
ăngten.
5. Các nguồn sai số khác
Gồm có: Sai số do ảnh hưởng tự xoay của trái đất, sai số do triều tịch của
trái đât, sai số do hiệu ứng của thuyết tương đối, sai số vị trí của máy thu, sai số
vị trí tâm ăngten của máy thu.
2.3. PHƯƠNG PHÁP LIÊN KẾT LƯỚI GPS
Khi thiết kế đồ hình lưới, căn cứ vào mục đích sử dụng, thông thường có 4
phương thức cơ bản thành lập lưới.: liên kết điểm, liên kết cạnh, liên kết lưới,
liên kết hỗ trợ cạnh điểm. Ngoài ra còn có liên kết hình sao, liên kết đường
chuyền phù hợp, liên kết chuỗi tam giác. Lựa chọn phương thức nào là tùy thuộc
độ chính xác yêu cầu của công trình, điều kiện bên ngoài thực địa và số lượng
máy thu GPS.
Dưới đây là một số đồ hình liên kết ( hình 2.4) :

2.4a. Đồ hình liên kết dạng điểm

2.4b. Đồ hình liên kết dạng cạnh

17
Nghiªn cøu
khoa
häc

sinh
viªn
Máy thu GPS
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
17 of :
113.


Header Page
18 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa

2.4c. Đồ hình dạng liên kết chuỗi tam giác

2.4d: Đồ hình liên kết cạnh - điểm

2.4e: Đồ hình liên kết lưới đường chuyền

2.4f: Đồ hình dạng hình sao

Hình 2.4:Một số đồ hình liên kết
2.4. ỨNG DỤNG GPS TRONG THÀNH LẬP LƯỚI TRẮC ĐỊA CÔNG
TRÌNH THỦY ĐIỆN
Ở Việt Nam, viêc khai thác sử dụng công nghệ GPS mới chỉ bắt đầu từ
năm 1990. Song trong công tác trắc địa công trình, công nghệ GPS đã được ứng
18
Nghiªn cøu khoa häc sinh

viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
18 of :
113.


Header Page
19 of 113.đại học Mỏ địa chất
Tr-ờng

Khoa : Trắc địa
dng rng rói trong vic thnh lp li khng ch mt bng c s, li thi cụng
cụng trỡnh, chuyn trc lờn cao, quan trc chuyn dch ngang cụng trỡnh cu, nh
v cỏc p thy in, nhng cụng trỡnh cú kt cu vng chc ang phi hot
ng vi ỏp lc ln
c bit cú khỏ nhiu li khụng ch thi cụng cỏc cụng trỡnh thy in
c thnh lp bng cụng ngh GPS nh: thy in Hũa Bỡnh. Yaly, Sụng Hinh,
Ba H, Bc H, Sụng Tranh Vi nhng c im phự hp v thun li trong
vic thnh lp cỏc mng li khng ch mt bng phc v thi cụng cụng trỡnh
thy in nờn cụng ngh GPS ó v ang l cụng c quan trng ch yu
thnh lp cỏc mng li khng ch ca loi cụng trỡnh ny.
Di õy, s gii thiu mt s mng li GPS ti nhng cụng trỡnh thy
in in hỡnh ó c thc thi nc ta trong thi gian qua bng cụng ngh
GPS:
2.4.1. Li khng ch mt bng cụng trỡnh thy in Ha Na
Cụng trỡnh thy in Ha Na c thit k trờn sụng Chu, khu vc thuc
a bn xó ng Vn, huyn Qu Vừ, tnh Ngh An.
Li tam giỏc hng IV c xõy dng ti khu vc tuyn p v nh mỏy
lm c s cho vic phỏt trin cỏc mng li cp thp, phc v cho o c bn

t l 1: 2000 v cỏc cụng tỏc trc a khỏc. Li tam giỏc hng IV gm 11
im, xõy dng thnh mt mng li chui tam giỏc bao trựm ton b khu vc
d kin xõy dng cụng trỡnh. Cỏc im li tam giỏc hng IV cú kớ hiu im t
TG01 TG11, c o ni vi cỏc im tam giỏc hng IV ( HN02, HN05 v
HN06) ó c lp trong giai on trc.
2.4.2. Li tam giỏc thy cụng cụng trỡnh thy in Bn Chỏt
Cụng trỡnh thy in Bn Chỏt nm trờn sụng Nm Mu, thuc a phn xó
Mng Kim, huyn Than Uyờn, tnh Lai Chõu. Li tam giỏc thy cụng gm 7
im hng II, c o ni vi 3 im tam giỏc hng IV c. Li c o bng
mỏy ton c in t kt hp vi o cụng ngh GPS. Vic tớnh toỏn bỡnh sai
c tin hnh bng phn mm GPSurvey 2.35. Kt qu ỏnh giỏ chớnh xỏc
mt s yu t ca li thi cụng nh sau:
19
Nghiên cứu khoa học sinh
viên
Trắc địa B - 52
Footer PageLớp
19 of :
113.


Header Page
20 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
Sai số trung phương trọng số đơn vị: M = 3.56, sai số vị trí điểm lớn nhất:
(điểm DC01) mP = 0.003 m, sai số tương đối cạnh lớn nhất: mS/ S = 1/ 172064
(cạnh DC01- BC06, S = 313.4 m), sai số phương vị lớn nhất: (DC01- BC06)
mφ = 1.46”.

2.4.3 Tính năng kĩ thuật của một số loại máy thu GPS
Máy thu GPS là phần cứng thuộc đoạn sử dụng. Máy thu GPS cho phép
thu nhận các tín hiệu từ các vệ tinh GPS để thực hiện nhiệm vụ định vị. Hiện nay
có nhiều nước chế tạo các máy thu GPS, đầu tiên là Mỹ sau đó là các nước khác
như Pháp, Đức, Canada, … Ở nước ta có nhiều loại máy của hãng Trimble
Navigation (Mỹ) được nhập vào như: 4000 SE, 4000 ST, 4600 LS , 4000 SSE,
4000 SST, 4800 LS. Ngoài ra còn có của các hãng khác như Ashtech (Mỹ),
Leica (Thụy Sĩ), Sercel (Pháp)…
Trong đó máy thu 1 tần số sẽ thu các tín hiệu ở tần số L1, còn máy thu 2
tần sẽ thu tín hiệu ở tần số L1 và L2. Các tín hiệu nhân được mang các thông tin
đạo hàng như Ephemerit, tín hiệu khoảng cách giả PRN- code, thời gian và tình
trạng hệ thống, thông tin về tầng ion ( đối với máy thu 2 tần số )…
Tính năng kỹ thuật của một số máy thu GPS được đưa ra trong bảng (2.2)
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của một số loại máy thu GPS

Ký hiệu
máy

Tên
hãng
nước SX

GPS
4600LS

Trimble

GPS
4800LS

Trimble

GPS
5700LS

Trimble

Mĩ
Mĩ
Mĩ

Đo khoảng cách

Tầm hoạt
động

Sai sô
phương vị

±( 5mm + 1ppm)

≤ 10

±( 1” + 5/D)

±( 5mm +
0.5ppm)

≥ 10

±( 1” + 5/D)

±( 5mm +
0.5ppm)

≥ 10

±( 1” + 5/D)

SSTP

20
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
20 of :
113.

Loại
máy
Tần số
thu
1 tần
L1
2 tần
L1, L2
2 tần
L1, L2

Header Page
21 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
GPS R7

Trimble
Mĩ

±( 5mm +
0.5ppm)

3 tần
≥ 10

±( 1” + 5/D)

L1, L2,
L2C

2.4.4. Ước tính độ chính xác của lưới tam giác thủy công
Trước khi thi công xây dựng lưới khống chế trắc địa, cần phải thiết kế lưới
và xem lưới thiết kế có đáp ứng được yêu cầu về chất lượng hay không. Đối
với lưới GPS cũng vậy, so với dạng truyền thống của lưới khống chế trắc địa thì
lưới GPS có những đặc điểm riêng cần phải có phương pháp ước tính thích hợp
để ước tính độ chính xác của lưới.
Trong định vị tương đối, sử dụng hai máy thu đặt ở hai điểm i và j khác
nhau, quan trắc đồng bộ cùng một nhóm các vệ tinh để xác định vị trí tương đối

X, Y, Z hoặc B, L, H giữa hai điểm của vector đường đáy Dij trong hệ
tọa độ WGS - 84. Như vậy, có thể xem X, Y, Z là các trị đo trong định vị
tương đối, khi ước tính độ chính xác của lưới thiết kế có thể xem là cách gần
đúng là chúng độc lập với nhau.
Về phương diện mặt bằng, thay vì X và Y giữa hai điểm i và j, có thể
sử dụng chiều dài cạnh Dij và góc phương vị được tính từ X, Y như trị đo.
-Phương trình số hiệu chỉnh chiều dài cạnh Dij
v Dij   cos ij0 j  sin  ijo j  cos ij0 i  sin  ijo i  l Dij
(2.4)
-Phương trình số hiệu chỉnh góc phương vị ỏij
vij  aij ibiji  aij j  bij j  lij
(2.5)
Trong đó:
aij   

sin  ij
Dij

bij   

cos ij
Dij

Sai số trung phương chiều dài cạnh và sai số trung phương phương vị cạnh
trong lưới GPS thường được tính theo hai cặp công thức tổng quát như sau:
mD = a 2  (b.D) 2 (mm)
21
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52

Footer PageLíp
21 of :
113.


Header Page
22 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
m0 =

b 
a   
D
2


=(3.10)

2

(”)

(2.6)

Trong đó: a là hằng số cố định , b là hệ số tỷ lệ , D là chiều dài cạnh ( tính
theo đơn vị km )
a và b được xác định trong máy thu GPS theo bảng (2.2).
Từ đó tính sai số của các trị đo và trọng số tương ứng của các trị đo được

tính theo công thức tổng quát:
C
P 2
(2.7)
mi
Sai số trung phương của các trị đo tính theo công thức (2.6) được hiểu là
sai số trung phương chiều dài cạnh và phương vị cạnh được đo trong một
session.
Hệ phương trình số hiệu chỉnh
V = A.∆x + L
(2.8)
Tính ma trận hệ số của hệ phương trình chuẩn
N = ATPA
(2.9)
Tính ma trận nghịch đảo
Q = N-1 = (ATPA)-1
(2.10)
Ước tính độ chính xác
- Sai số trung phương của tọa độ xi, yi của các điểm lưới

m xi   Q xi

m yi   Q yi

- Sai số trung phương vị trí điểm
mPi  m x2i  m y2i   Qxi  Q yi

- Sai số trung phương của một yếu tố bất kì được tính theo công thức:

22

Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
22 of :
113.


Header Page
23 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
mF  

1
PF

(2.11)

Trong đó:
1
 f T Qf
PF

với f là vector hệ số hàm trọng số cần đánh giá.

2.4.5. Tổ chức thi công lưới bằng công nghệ GPS
Trước khi tiến hành đo cần sử dụng phần mềm PLAN hoặc QUICK PLAN
để lập lịch đo và cần lập bảng dự báo các vệ tinh có thể quan sát được. Trong

bảng có: số hiệu vệ tinh, độ cao vệ tinh và góc phương vị, thời gian quan sát tốt
nhất để quan sát nhóm vệ tinh tốt nhất, hệ số suy giảm độ chính xác vị trí không
gian 3 chiều. Khi xung quanh điểm đo có nhiều địa vật che chắn phải lập lịch đo
theo điều kiện che chắn thực tế tại điểm đo.
Tọa độ dùng để lập bảng dự báo cho các vệ tinh là kinh độ, vĩ độ trung
bình của khu đo. Thời gian dự báo nên dùng thời gian trung bình khi đo ngắm.
Lịch vệ tinh quảng bá không nên quá 20 ngày tuổi.
Độ dài ca đo không ít hơn 30 phút, với điều kiện vệ tinh không ít hơn 6 và
PDOP không lớn hơn 5. Thời gian đo có thể kéo dài thêm đối với các cạnh lưới
dài có điều kiện thu tín hiệu tại điểm đo không tốt. Thời gian đo tối thiểu của ca
đo tham khảo tại bảng (2.4).
Bảng (2.3): Yêu cầu kỹ thuật cơ bản khi đo GPS các cấp

Hạng mục
Góc cao của vệ tinh (0)
Số lượng vệ tinh quan
sát được
Số lần đo lặp TB trạm
Thời gian quan trắc

Cấp hạng
PP đo

Hạng I

đo tĩnh
tĩnh nhanh
đo tĩnh
tĩnh nhanh
đo tĩnh

tĩnh nhanh

≥ 15

đo tĩnh

≥ 90

≥4
≥2

23
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
23 of :
113.

Hạng
II

Hạng
III

Cấp
1

Cấp
2

≥ 15

≥ 15

≥ 15

≥ 15

≥4
≥5
≥2
≥2

≥4
≥5
≥ 1.6
≥ 1.6

≥4
≥4
≥5
≥5
≥ 1.6 ≥ 1.6
≥ 1.6 ≥ 1.6

≥ 60

≥ 45

≥ 45

≥ 45


Header Page
24 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa
(phút)

tĩnh nhanh

Tần suất thu tín hiệu
(s)

đo tĩnh
tĩnh nhanh

10
 60

≥ 20

≥ 15

≥ 15

≥ 15

10
 60

10
 60

10
 60

10
 60

Bảng (2.4): Thời gian ca đo tối thiểu
Độ dài cạnh đo [km]

Độ dài thời gian ca đo (‘)

0–1

20 – 30

1–5

30 – 60

5 – 10

60 – 90

10 – 20

90 - 120

Chương 3

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ SỐ LIỆU
3.1. XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO GPS BẰNG PHẦN MỀM GPSURVEY 2.35
Phần mềm GPSurvey 2.35 do hãng Trimble, một trong những hãng sản
xuất thiết bị và phần mềm GPS hàng đầu thế giới xây dựng năm 1991. GPSurvey
2.35 cho phép xử lý các loại số liệu đo GPS rất tiện lợi và chính xác. Hiện nay,
GPSurvey 2.35 được dùng phổ biến trong công tác xử lý số liệu đo lưới khống
chế trắc địa bằng GPS và đã có nhiều nghiên cứu nhằm khai thác và sử dụng
hiệu quả phần mềm để giải quyết các nhiệm vụ chuyên ngành. Phần mềm gồm 3
modul chính: modul quản lí điều hành (manager), modul tính cạnh (WAVE) và
modul bình sai lưới (Trimnet). .
Kết quả đo đạc ngoài thực địa và trút số liệu bằng phần mềm DATA
Transfer, số liệu đo được xử lý bằng phần mềm GPsurvey2.35 theo trình tự sau:
3.1.1. Tính cạnh
Project đã tạo chứa đầy đủ số liệu cho việc xử lý cạnh. Từ cửa sổ chính
vào menu Proces chọn Baseline, modul WAVE được khởi động (Hình 3.1)
24
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
24 of :
113.

Header Page
25 of 113.®¹i häc Má ®Þa chÊt
Tr-êng

Khoa : Tr¾c ®Þa

Hình 3.1 Modul wave giải cạnh
Chọn các file dùng để tính baseline ở cửa sổ bên trên và Add xuống cửa sổ
bên dưới sau đó chọn OK. Tiếp đó vào menu Process chọn Setup cửa sổ setup
xuất hiện, chọn All baselins để tính tất cả các Baseline.
Có thể xem kết quả tính cạnh, sai số khép vòng trên cửa sổ Network map.
Kết quả xử lý cạnh đã đạt (nghĩa là tất cả các điểm đã fixed) ta tiến hành bình sai
lưới GPS.
3.1.2. Bình sai lưới
1.Khởi động GPS network module
Từ cửa sổ chính của GPServey 2.35 nhấn vào Adjust sau đó ta nhấn tiếp
vào Network khi đó sẽ xuất hiện hộp thoại điều khiển (hình 3.2):

25
Nghiªn cøu khoa häc sinh
viªn
Tr¾c ®Þa B - 52
Footer PageLíp
25 of :
113.