Thành lập lưới khống chế thi công công trình thủy điện bằng công nghệ GPS

Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Mục Lục
3. Nhập dữ liệu đo GPS...................................................................................................................51

Nguyễn Trọng Nam

1

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nước, nhu cầu sử
dụng điện năng ngày càng cao, vì vậy vấn đề xây dựng các nhà máy thủy điện đang
là vấn đề cấp thiết. Một trong những ngành không thể thiếu trong suốt quá trình thi
công công trình đó là ngành trắc địa.
Ngày nay, trình độ khoa học đang phát triển với tốc độ rất nhanh, vì vậy việc
ứng dụng công nghệ tiên tiến vào ngành trắc địa nhằm đáp ứng yêu cầu độ chính
xác cao. Một trong những thành tựu khoa học kỹ thuật hiện nay đó là ứng dụng
công nghệ GPS vào ngành trắc địa mang lại hiệu quả kinh tế, độ chính xác cao hơn
so với phương pháp truyền thống.
Hệ thống định vị GPS được ứng dụng rộng rãi trong trắc địa công trình như:
trắc địa công trình giao thông - thủy lợi - thủy điện, trắc địa công trình thành phố và
công nghiệp. Trong đó, hệ thống định vị GPS được áp dụng để xây dựng các công

trình: thủy điện, cầu, hầm, đường giao thông và nhà cao tầng…
Công tác trắc địa trong xây dựng công trình thủy điện đóng một vai trò cực
kỳ quan trọng trong suốt quá trình khảo sát, thiết kế, thi công và sử dụng công
trình. Quá trình học tập, nghiên cứu với sự hướng dẫn của thầy TS Lê Đức Tình,
em tiến hành làm đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“ Thành lập lưới khống chế thi công công trình thủy điện bằng công nghệ
GPS ”.
Nội dung của đề tài gồm 3 chương như sau:
Chương 1: Hệ thống định vị toàn cầu GPS
Chương 2: Công tác trăc địa trong xây dựng công trình thủy điện
Chương 3: Đo đạc thực nghệp công trình thủy điện A Lưới.
Sau một thời gian học hỏi nghiên cứu và đặc biệt được sự giúp đỡ nhiệt tình
của thầy giáo TS Lê Đức Tình, cùng với các thầy giáo trong khoa trắc địa và bộ
môn trắc địa công trình đến nay em đã hoàn thành nội dung của bản đồ án. Mặc dù
bản thân có nhiều cố gắng nhưnng do kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn nên
Nguyễn Trọng Nam

2

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

không tránh khỏi sai sót, rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn
đồng nghiệp để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trọng Nam

Nguyễn Trọng Nam

3

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1
HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS)
1.1.1. Cấu trúc chung của hệ thống định vị toàn cầu (GPS)
Hệ thống định vị toàn cầu GPS gồm 3 phần cấu thành 3 đoạn (Segment):
- Đoạn không gian (Space Segment).
- Đoạn điều khiển (Control Segment).
- Đoạn sử dụng (User Segment).

Hình 1.1. Cấu trúc của hệ thống định vị toàn cầu
1. Đoạn không gian (Space Segment)
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 55 0
. Vệ tinh GPS chuyển động trên quỹ đạo gần như là tròn với chu kỳ 718 phút. Hệ
thống gồm 24 vệ tinh (Hình 1.1), mỗi quỹ đạo có 4 vệ tinh.

Nguyễn Trọng Nam

4

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Với sự phân bố quỹ đạo trên vệ tinh như vậy, ở bất kỳ thời gian nào cũng có
thể quan sát 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 f 0 =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 số sóng tải L1 và L2.
Bảng 1.1 Tần số của các song tải L1 và L2
Sóng tải
Tần số (MHz)
Bước sóng
L1
154f0 = 1575.42
19.023
L2
120f0 = 1227.60
24.42
- Các sóng tải L1, L2 thuộc dải sóng cực ngắn
- Để phục vụ các mục đích và các đối tượng khác nhau. Các tín hiệu phát đi
được điều biến mang theo các code riêng biệt, đó là C/A-code và P-code.
Mỗi vệ tinh đều truyền hai tần số dùng cho công việc định vị là tần số

1575.42 MHz và tần số 1227.60 MHz. Hai sóng mang này gọi là L1 và L2, rất
mạch lạc và được điều chế bởi những tín hiệu khác nhau.
Sóng mang L1 được điều chế bằng cả 2 mã (Mã-C/A và Mã –P hoặc Mã Y),
trong khi sóng mang L2 chỉ bao gồm một Mã-P hoặc Mã Y.
Các mã được điều chế trên sóng mang bằng cách giản đơn có ý thức. Nếu mã
có trị số -1 thì phase sóng mang đổi 180 0, còn nếu mã số có trị số +1 thì phase sóng
mang giữ nguyên không đổi.
Cả hai sóng mang đều mang thông tin vệ tinh (Satellite message) cần phát
dưới dạng một dòng dữ liệu được thiết kế ở tần số thấp (50Hz) để thông báo tới
người sử dụng tình trạng và vị trí của vệ tinh. Các dữ liệu này sẽ được các máy thu
giải mã và dùng vào việc xác định vị trí của máy theo thời gian thực.

Nguyễn Trọng Nam

5

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.2. Quỹ đạo của vệ tinh
Hình 1.3. Các loại tín hiệu của vệ tinh GPS
2. Đoạn điều khiển (Control Segment)

Nguyễn Trọng Nam

6

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

HHình 1.4. Các trạm điều khiển của hệ
Đoạn điều khiển được thiết lập để duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống
định vị toàn cầu này.Trạm điều khiển trung tâm được đặt tại căn cứ không quân
của Mỹ gần Colorado springs. Trạm điều khiển trung tâm này có nhiệm vụ vụ chủ
yếu trong giai đoạn điều khiển, cập nhật thông tin đạo hang truyền đi từ vệ tinh.
Cùng phối hợp hoạt động điều khiển với trạm trung tâm là hệ thống hoạt động
kiểm tra (Openratonal Control System viết tắt là OCS) bao gồm 4 trạm theo dõi
(monitoring stations) phân bố quanh Trái đất. Đó là các trạm Hawaii (Thái Bình
Dương), Ascension Islands (Đại Tây Dương), Diego Garcia (Ấn Độ Dương), và
Kwajalein (Tây Thái Bình Dương).
Lưới trắc địa đặt trên 4 trạm được xác định bằng phương pháp giao thoa
đường đáy dài (VLBI) .Trạm trung tâm làm nhiệm vụ tính toán lại tọa độ của các
vệ tinh theo số liệu của 4 trạm theo dõi thu được từ vệ tinh. Sau tính toán các số
liệu được gửi từ trạm trung tâm tới 3 trạm hiệu chỉnh số liệu và từ đó gửi tiếp tới
các vệ tinh. Như vậy, trong vòng 1 giờ các vệ tinh đều có một số liệu đã được hiệu
chỉnh để phát cho các máy thu.
3. Đoạn sử dụng (User Segment)
Phần sử dụng bao gồm các máy thu tín hiệu từ vệ tinh trên đất liền, máy bay
và tàu thủy. Các máy thu này phân làm hai loại: máy thu 1 tần số và máy thu 2 tần
số. Máy thu 1 tần số chỉ nhận được các mã phát đi với sóng mang L1. Các máy thu
2 tần số được cả 2 sóng mang L1 và L2. Các máy thu 1 tần số phát huy tác dụng
trong đo tọa độ tuyệt đối với độ chính xác 10m và tọa độ tương đối với độ chính

xác từ 1÷5cm trong khoảng cách nhỏ hơn 50km. Với khoảng cách lớn hơn 50km
độ chính xác sẽ giảm đi đáng kể (độ chính xác cỡ dm).
Để đo được trên những khoảng cách dài đến vài nghìn km chúng ta phải sử
dụng máy 2 tần số để khử đi ảnh hưởng của tầng ion trong khí quyển trái đất. Toàn
bộ phần cứng GPS hoạt động trong hệ thống tọa độ WGS-84 với kích thước

Nguyễn Trọng Nam

7

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

ellipsoid a=6378137.0 và =1:29825722.
1.1.2. Nguyên lý định vị GPS
Công tác định vị GPS được thực hiện theo 2 nguyên tắc cơ bản là định vị
tuyệt đối và định vị tương đối.
Định vị tuyệt đói 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.

2

)2 + (

+(

2

(1.1)

Ở đây:
s = [xs ys zs ] – Tọa độ vệ tinh.
P = [xp yp zp] – Tọa độ điểm đặt trái đất;
C – Tọa độ sóng.
t – Thời gian sóng đi từ vệ tinh tới máy thu.
– 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 của sóng mang L1, L2:
S=N +

(1.2)

Trong đó,
λ – Bước sóng (λ = c/f);
F – Tần số sóng;
N – Số nguyên lần bước sóng;
pha của sóng;
S – khoảng cách vệ tinh – máy thu
Nguyễn Trọng Nam

8

Lớp Trắc Địa A – K57

Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

=( f/c).S – N

(1.3)
(1.4)

(1.5)

(1.6)
Các kỹ thuật định vị tương đối được áp dụng nhiều trong công tác trắc địa.
Trong quá trình khai thác sử dụng hệ thống GPS, người ta đưa ra phương
pháp định vị vi phân (DGPS). Phương pháp DGPS vừa mang tính chất của định vị
tuyệt đối, song nó lại mang them ưu điểm của định vị tương đối đó là độ chính xác
khá cao, khắc phục được nhiễu cố ý SA và một số sai số hệ thống khác nữa.

Hình 1.5. Hình ảnh một số các loại máy thu GPS hiện đại
1.1.3.Các đại lượng đo GPS
1.Trị đo khoảng cách giả theo C/A-code và P-code
Code tựa ngẫu nhiên được phát đi từ vệ tinh cùng với sóng tải, máy thu GPS
cũng tạo ra Code tựa ngẫu nhiên đúng như vậy. Bằng cách so sánh Code thu được
từ vệ tinh và Code của máy thu, có thể xác định được thời gian lan truyền củ tín
hiệu Code.

Nguyễn Trọng Nam

9

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Từ đây, dễ dàng tính được khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu (đúng hơn là
anten máy thu). Do có sự không đồng bộ giữa đồng hồ của vệ tinh và đồng hồ của
máy thu cùng với sự ảnh hưởng của môi trường lan truyền của tín hiệu nên khoảng
cách tính được thời gian đo không phải là khoảng cách thực giữa vệ tinh và máy
thu, người ta gọi là khoảng cách giả.
2.Trị đo pha sóng tải
Tất cả các vệ tinh đều có thiết bị dao động với tần số chuẩn cơ sở là f 0 =
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 số sóng tải L1 và L2. Các
sóng tải L1 và L2 được sử dụng cho việc định vị với độ chính xác cao (ở bảng 2.1).
Với mục đích này, người ta tiến hành đo hiệu số giữa pha của sóng tải do
máy thu nhận được từ vệ tinh và pha của tín hiệu do máy thu tạo ra. Hiệu số pha do
máy thu đo được ta kí hiệu là

. Khi đó ta có thể viết:

=

(1.7)

Trong đó:

R - khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu.
λ-bước sóng của sóng tải.
N- số nguyên lần bước sóng λ chứa trong R.
t- sai số không đồng bộ giữa đồng hồ vệ tinh và của máy thu.
N- gọi là số nguyên đa trị, và thường không được biết trước mà cần phải xác
định trong quá trình đo.
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO GPS
1.2.1. Phương pháp đo GPS tuyệt đối
1. Nguyên lý đo GPS tuyệt đối
Đo GPS tuyệt đối là trường hợp sử dụng máy thu GPS để xác định ngay ra
Nguyễn Trọng Nam

10

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

tọa độ của 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 vệ tinh cũng như của điểm quan sát đều được lấy theo hệ thống tọa độ này.
Theo kỹ thuật này chúng ta có thể xác định tọa độ với độ chính xác 10m.
Nếu kết quả trên được gửi tới trạm điều khiển trung tâm, chúng ta có được tọa độ
tuyệt đối mặt đất với độ chính xác 1m. Sở dĩ độ chính xác được tăng lên đáng kể vì
máy thu được lịch vệ tinh dự báo, còn ở trạm điều khiển trung tâm có lịch vệ tinh
chính xác. Qua đây, chúng ta thấy tọa độ tuyệt đối các điểm mặt đất được xác định

có độ chính xác kém phương pháp DOPPLER. Sở dĩ như vậy vì vệ tinh của hệ
thống GPS có độ cao gấp đôi hệ thống DOPPLER.Tọa độ tuyệt đối với độ chính
xác 10m của hệ thống GPS chỉ dùng để đáp ứng 2 mục đích:
+ Đạo hàng (định vị cho các đối tượng chuyển động như tàu biển, máy bay,
…)
+ Cung cấp tọa độ gần đúng cho phương pháp đo tọa độ tương đối GPS.
2. Phương pháp đo vi phân (DGPS)
Thường người sử dụng máy thu GPS có nhu cầu định vị với độ chính xác cỡ
(đêximet đến chục met). Nhưng với chế độ can thiệp SA thì hệ thống GPS chỉ cho
độ chính xác định vị hạn chế cỡ 100m và trong chu kỳ khoảng 10 phút. Do vậy tốc
độ cập nhật số hiệu chỉnh cần thực hiện trong khoảng 10 giây hoặc ngắn hơn để
giảm sai số do nhiễu SA xuống cỡ 2m. Để tháo gỡ sự khống chế này, các nhân viên
kỹ thuật và các nhà sản xuất máy thu GPS đã đưa ra 1 phương pháp đo gọi là GPS
vi phân.
Trong đo GPS vi phân không chỉ khắc phục được nhiễu cố ý SA mà còn
giảm thiểu được nhiều nguồn sai số liên quan đến vệ tinh, về vấn đề này có thể
tham khảo số liệu trong bảng 1.3:
Bảng 1.3. So sánh ảnh hưởng của các nguồn sai số trong định vị tuyệt đối và
DGPS
Nguyễn Trọng Nam

11

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Nguồn sai số

Đồ Án Tốt Nghiệp

Sai số định vị tuyệt đối

Sai số trong đo DGPS

(m)

(m)

Sai số đồng hồ vệ tinh
Sai số quỹ đạo
Sai số do tầng Ion
Sai số do tầng đối lưu
Nhiễu máy thu
Đa đường dẫn
Hiện nay người ta thường

1.5
0
2.5
0
5.0
0.2
0.5
0.1
0.3
0.3
0.6
0.2

sử dụng kỹ thuật định vị vi phân diện hẹp và kỹ

thuật vi phân định vị vi phân diện rộng.
Theo phương pháp này cần có một máy thu GPS có khả năng phát tín hiệu
vô tuyến được đặt tại điểm có tọa độ đã biết (nó thường được gọi là máy cố định),
đồng thời có máy khác (được gọi là máy di động) đặt ở vị trí cần xác định tọa độ.
Cả máy cố định và máy di động cần đồng thời tiến hành thu tín hiệu từ các vệ tịnh
như nhau.
1.2.2. Phương pháp đo GPS tương đối
1. Phương pháp đo tĩnh
Phương pháp đo tĩnh được dùng để xác định hiệu tọa độ ( hay vị trí tương
hỗ) giữa 2 điểm xét với độ chính xác cao, thường là để nhằm đáp ứng yêu cầu của
công tác trắc địa - địa hình.
Đây là phương pháp đạt được độ chính xác cao nhất tong việc định vị tương
đối bằng GPS, có thể cỡ xentimet, thậm chí milimet ở khoảng cách giữa 2 điểm xét
tới hàng chục và hàng trăm kiloomet. Nhược điểm của phương pháp này là thời
gian đo phải kéo dài tới hàng giờ, do vậy năng xuất đo thường không cao.
Hiện nay đo tương đối tĩnh được sử dụng vào các mục đích sau: đo đạc trên
phạm vi các quốc gia, đo phạm vi trong nước, đo các lưới khống chế khu vực, đo
khống chế ảnh, đo địa chính và đo biến dạng…
2. Phương pháp đo động
Trong định vị tương đối động, 1 máy thu được đặt ở 1 điểm đã biết tọa độ A
của 1 cạnh đáy cố định. Máy thu thứ 2 được di chuyển và vị trí của nó sẽ được xác
Nguyễn Trọng Nam

12

Lớp Trắc Địa A – K57

Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

định trong mọi thời điểm bất kỳ. Trong phương pháp định vị tương đối tĩnh đòi hỏi
các vệ tinh chuyển động trên bầu trời, còn trong phương pháp định vị tương đối
động không cần đến yêu cầu này.
Phương pháp đo động cho phép đạt độ chính xác định vi tương đối không
thua kém so với phương pháp đo tĩnh. Song nó lại đòi hỏi khá ngặt nghèo về thiết
bị và tổ chức đo để đảm bảo yêu cầu về đồ hình phân bố, cũng như tín hiệu của vệ
tinh.
3. Phương pháp đo giả động
Phương pháp đo giả động cũng cho phép xác định vị trí tương đối của hàng loạt
điểm so với điểm đã biết trong khoảng thời gian khá nhanh, nhưng độ chính xác
định vị không cao bằng phương pháp đo động.
Yêu cầu nhất thiết của phương pháp này là phải có được ít nhất 3 vệ tinh
chung cho cả 2 lần đo tại mỗi điểm quan sát.
Phương pháp này có thể đạt độ chính xác dưới cm, song phải đòi hỏi hỏi thay
đổi đồ hình vệ tinh. Phương pháp này sử dụng để đo khống chế ảnh, đo lưới không
chế cấp thấp và đo đạc mỏ.
1.3. CÁC LOẠI SAI SỐ TRONG KẾT QUẢ ĐO GPS
Hệ thống định vị toàn cầu thực chất dựa trên cở sở giao hội không gian các
khoảng cách đo được từ máy thu đến vệ tinh có tọa độ đã biết. khoảng cách đo
được 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 GPS chịu ảnh hưởng trực tiếp của các sai số cuả
vệ tinh, của máy thu, của môi trường lan truyền tín hiệu và các nguồn sai số khác.
Các nguồn sai số đó có tính chất hệ thống và tính ngẫu nhiên ảnh hưởng đến kết
quả đo GPS.
Dưới đây là một số sai số ảnh hưởng tới kết quả đo GPS:
1.3.1. Sai số đồng hồ

Đây là sai số của đồng hồ trên vệ tinh, đồng hồ trên máy thu và sự không
đồng bộ của chúng.
Nguyễn Trọng Nam

13

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Đồng hồ trên vệ tinh là đồng hồ nguyên tử, độ chính xác cao nhưng không
phải hoàn toàn không có sai số. trong đó, sai số hệ thống lớn hơn sao 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 khi 2 trạm
đo tiến hành quan sát động bộ đối với vệ tinh thì ảnh hưởng của sai số đồng hồ vệ
tinh đối với trị đo của hai trạm là như nhau. Với v = 3.10 8 m/s, nếu đồng hồ nguyên
tử có sai số 10-7s thì sai số tương ứng của khoảng cách là 30m.
Đồng hồ trên máy thu là đồng hồ thạch anh. Cùng một máy thu, khi quan
trắc đồng thời nhiều vệ tinh thì sai số máy thu có ảnh hưởng như nhau đối với các
trị đo tương ứng và các sai số đồng hồ của các máy thu có thể coi là độc lập với
nhau. Nếu đồng hồ thahj anh có sai số 10-4 s thì sai số của khoảng cách là 30.000m
Trong định vị GPS tương đối, sử dụng các sai phân bậc 1, 2 , 3 có thể loại trừ
hoặc giảm thiểu của sai số đồng hồ trong kết quả đó.
1.3.2. 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 của sức hút mặt trăng, mặt trời và của các thiên thể khác,

sức cản của khí quyển, áp lực của bức xạ mặt trời, …
Vị trí tức thời của vệ tinh chỉ có thể xác định theo mô hình chuyển động
được xây dựng trên cơ sở các số liệu quan sát từ 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.
Sai số vị trí của vệ tinh ảnh hưởng gần như trọn vẹn tới sai số xác định tọa độ
của điểm quan trắc đơn riêng biệt, nhưng lại được loại trừ đáng kể trong kết quả
định vị tương đối giữa hai điểm.
1.3.3. Sai số do tầng điện li và tầng đối lưu.
Được phát đi từ vệ tinh ở độ cao 20200 km xuống tới máy thu trên mặt đất,
các tín hiệu vô tuyến phải 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 tỉ lệ nghịch
Nguyễn Trọng Nam

14

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

với bình phương tần số của tín hiệu.
Tầng đối lưu được tính từ mặt đất tới độ cao 50km và tầng điện ly ở độ cao
từ 50÷10000km. 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.
Ảnh hưởng của tầng điện ly sẽ được loại trừ bằng cách đáng kể bằng cách
sử dụng hai tần số tải khác nhau. Chính vì thế, để đảm bảo định vị với độ chính xác
cao người ta sử dụng máy thu GPS 2 tần số. Xong khi 2 điểm quan sát ở gần nhau
thì ảnh hưởng nhiễu xạ do hai tần số kết hợp sẽ lớn hơn so với 2 tần số kết hợp sẽ

lớn hơn so với một tần số và do vậy nên sử dụng máy thu 1 tần số cho trường hợp
định vị ơ khảng cách ngắn. Ảnh hưởng của tầng điện ly vào ban đêm sẽ nhỏ hơn tới
5 ÷ 6 lần so với ban ngày. Để giảm thiểu sai số do tầng điện ly thường dùng máy
thu hai tần số, dùng mô hình hiệu chỉnh hoặc dùng hiệu các trị đo đồng bộ.
Để làm giảm ảnh hưởng của tầng điện ly và tầng đối lưu người ta quy định
chỉ quan sát độ cao vệ tinh ở độ cao từ 15˚ trở lên so với mặt phẳng trân trời.
1.3.4. Sai số do nhiễu tín hiệu
Ăngten của máy thu không chỉ thu tín hiệu di thẳng vệ tinh tới mà còn nhận
các tín hiệu phản xạ tư mặt đất và môi trường xung quanh. Sai số do hiện tượng này
được gây ra gọi là sai số do nhiễu xạ tín hiệu vệ tinh. Để làm giảm sai số này, các
nhà chế tạo máy thu không ngừng hoàn thiện cấu tạo của cả máy thu và ăngten.
Khắc phục sai số do nhiễu tín hiệu; không thu tín hiệu khi trời đầy mây, đang
mưa, không đặt máy thu ở dưới các rặng cây.
1.3.5. Các sai số khác
+ Sai số do ảnh hưởng tự xoay của trái đất.
+ Sai số do triều tịch của trái đất.
+ Sai số do hiệu ứng của thuyết tương đối.
+ Sai số vị trí của máy thu.
+ Sai số vị trí tâm pha của awngten.

Nguyễn Trọng Nam

15

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Cần xem xét và tìm biện pháp giảm ảnh hưởng của các nguồn sai số này
trong định vị chính xác cao.
1.4. MỘT SỐ ỨNG DỤNG GPS TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
1.4.1 Nội dung chủ yếu của trắc địa công trình
Dựa vào đối tượng phục vụ, nội dung của trắc địa công trình bao gồm: trắc
địa công trình đường bộ, trắc địa công trình cầu vượt, trắc địa công trình ngầm, trắc
địa công trình thủy lợi-thủy điện, trắc địa công trình đường dây tải điện, đường ống
dẫn dầu, trắc địa công trình sân bay, bến cảng…
Công tác trắc địa phục vụ các loại công trình khác nhau đều có đặc điểm và
yêu cầu riêng, nhưng về cơ bản lại có nhiều điểm chung. Vì vậy công tác trắc địa
có thể không phân chia theo chủng loại công trình mà theo tuần tự các giai đoạn
thiết kế quy hoạch, giai đoạn thi công xây dựng và giai đoạn quản lý và vận hành
công trình.
a- Công tác trắc địa trong giai đoạn thiết kế quy hoạch công trình: chủ yếu là đo
đạc, thành lập bản đồ địa hình các loại tỷ lệ khác nhau để cung cấp cho thiết kế quy
hoạch.
b- Công tác trắc đại trong giai đoạn thi công xây dựng công trình: chủ yếu là
chuyển bản thiết kế công trình ra thực địa để đựa vào đó mà tiến hành thi công.
Công việc đó gọi là bố trí công trình và bao gồm thành lập lưới khống chế thi công
và định tuyến , định dạng công trình. Ngoài ra, có khi còn đo đạc để lắp đặt thiết bị,
đo hoàn công và đo biến dạng.
c- Công tác trắc địa trong giai đoạn quản lý vận hành công trình: chủ yếu là quan
trắc chuyển dịch, biến dạng công trình. Trong đó gồm quan trắc lún, quan trắc dịch
chuyển ngang, quan trắc độ nghiêng, độ vặn xoắn, độ dao động của công trình.
1.4.2. Ứng dụng GPS trong đo đạc, thành lập bản đồ địa hình
Trong trắc địa công trình, tùy thuộc giai đoạn thiết kế, mức độ phức tạp của
địa vật địa hình, mật độ các đường ống, dây dẫn mà thường sử dụng bản đồ tỷ lệ
1:10000, 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 với khoảng cao đều khác nhau.
Nguyễn Trọng Nam

16

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

- Yêu cầu độ chính xác vị trí mặt bằng thường được quy định:
+ Sai số giới hạn vị trí diểm của lưới khống chế đo vẽ so với điểm của lưới cấp cao
hơn không vượt quá 1,2 mm trên bản đồ.
+ Sai số giới hạn vị trí điểm địa vật quan trọng so với điểm khống chế đo vẽ gần
nhất không vượt quá 1,4 mm trên bản đồ.
- Yêu cầu độ chính xác độ cao thường được quy định:
+ Sai số độ cao điểm chi tiết không vượt quấ ¼ khoảng cao đều ở vùng bằng và
không dược vượt quá 1/3 khoảng cao đều ở vùng địa hình dốc.
Đối với bản đồ đại hình công trình thường chọn khoảng cao đều:
h = 0,5 m cho tỷ lệ bản đò là 1:500,1:1000 ở đông bằng và vùng có độ dốc
địa hình γ < 60
1:2000,1:5000 ở đồng bằng
h =1,0 cho tỉ lệ bản đồ 1:500,1:1000 ở vùng núi
1:2000,1:5000 ở vùng đồi
h = 2,0 cho tỷ lệ bản đồ 1:2000,1:5000 ở vùng núi
Như vậy yêu cầu cao nhất về độ chính xác độ cao của điểm chi tiết ở vùng
bằng phẳng (khoảng cao đều h= 0,5m) là 0,12m.
Có nhiều phương pháp đo đạc, thành lập bản đồ tỷ lệ lướn nhưng quy trình
cơ bản vẫn bao gồm: lập lưới khống chế và đo vẽ chi tiêt.
Do đó nghiên cứu ứng dụng công nghê GPS để thành lập lưới khống chế còn

có nhiều ưu điểm nổi bật: chọn điểm linh hoat hơn, không cần dựng tiêu vì không
cần nhình thông giữa các điểm, đo nhanh hơn và có thể đo cả ngày lẫn đêm, độ
chính xác cao nên từ đó cho kết quả cao hơn.
Ở nước ta hiên nay, ứng dụng GPS để thành lập lưới khống chế phục vụ cho
đo vẽ bản đồ đã trở thành phổ biến.
Với các chỉ tiêu kỹ thuật hiện hành về độ chính xác như đã nêu trên thì GPS
động có thế thay thế các phương pháp truyền thống để đo vẽ chi tiêt,thành lập bản

Nguyễn Trọng Nam

17

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

đồ địa hình tỷ lệ lớn. Trong ứng dụng này, ưu điểm của công nghê GPS thể hiện ở
chỗ:
- Giảm thiểu nhân lực đo ngoài thực địa:
Với một trạm tĩnh có thể đo với số trạm di dộng không hạn chế,không cần
người ghi sổ,người vẽ sơ đồ.
- Tăng năng suất lao động, giảm thời gian làm việc ở thực địa:
Với khả năng đo chi tiết ở khoảng cách lớn, ít phải chuyển trạm máy tĩnh
nên tốc độ đo nhanh. Với 1 máy đo, người đo có thể đạt đến 1000 điểm đo trong 1
ngày ở 1 vùng quang đãng.
- Tăng độ tin cậy của số liệu đo:
Tự động đo và ghi số liệu nên không nhầm lẫn do người đóc số và ghi sổ.

Việc xác định tính chất điểm đo được tiến hành bằng cách mã hóa trực tiếp tại điểm
đo nên rất cụ thể, ít sai sót.
- Hiệu quả kinh tế cao:
Với khoảng cách trung bình 3-5km có một điểm thuộc lưới khống chế hạng
III thì không cần tăng dày và thành lập lưới khống chế đo vẽ mà có thể trực tiếp
ứng dụng kỹ thuật đo GPS động để đo và thành lập bản đồ địa hình tỷ lê lớn. Một
số đánh giá ở nước ngoài cho thấy giảm 50%-80% chi phi nhân công 25%-50% giá
trị sản phẩm bản đồ.
1.4.3. Ứng dụng GPS trong thi công xây dựng công trình
Nội dung chủ yếu của công tác trắc địa trong giai đọan thi công xây dựng
công trình chủ yếu là bố trí công trình, trong đó bao gồm thành lập lưới khống chế
thi công, bố trí trục chính, trục phụ trợ và bố trí chi tiết từng phần của công trình.
Xuất phát từ hạn sai xây dựng tức dung sai hoàn công công trình so với thiết
kế để xác định yêu cầu chính xác của bố trí công trình.
Sai số thục tế khi hoàn công bao gồm sai số thi công (sai số chế tạo cấu
kiện,sai sô thi công lắp đặt…) và sai số bố trí (sai số của lưới khống chế,sai số bố
trí trục chính, trục phụ trợ ,từng phần…)
Nguyễn Trọng Nam

18

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Sau khi xác định được yêu cầu độ chính xác bố trí công trình, có thể dựa vào
điều kiện thành lập lưới khống chế thi công và điều kiện bố trí chi tiết công trình

mà xác lập quan hệ tỷ lệ giữa sai số của lưới khống chế thi công và sai số bố trí: từ
đo ước tính độ chính xác cần thiết của lưới khống chế thi công.
Sau đây sẽ nêu ra độ chính xác cần thiết của lưới khống chế thi công một số
loại công trình tiêu biểu.
1.4.3.1. Đối với lưới khống chế thi công cầu vượt
Nhiệm vụ chủ yếu của lưới khống chế thi công cầu vượt là xác định chiều dài
cầu và bố trí trụ cầu. Trong đó yêu cầu độ chính xác bố trí trụ cầu thường cao hơn
yêu cầu độ chính xác xác định chiều dài cầu vượt.
Thường yêu cầu sai số trung phương tâm trụ cầu trên hướng trục cầu không
vượt quá 2cm. Để sai số của lưới khống chế thi công ảnh hưởng không đáng kể đối
với độ chính xác bố trí tâm trụ cầu thì sai số trung phương vị trí điểm lưới khống
chế thi công cầu không được vượt quá ±8mm.
1.4.3.2. Đối với lưới khống chế thi công công trình đầu mối thủy lợi-thủy điện
Nhiều tài liệu về lĩnh vực này quy định sai số trung phương vị trí điểm được
bố trí trên công trình này không được lớn hơn ±(10-20)mm. Tương tự, để sai số
điểm lưới khống chế thi công ảnh hưởng không đáng kể đến độ chính xác của điểm
được bố trí thì sai số trung phương vị trí điểm lưới khống chế thi công công trình
đầu mối thủy lợi- thủy điện không vượt quá ±8mm.
1.4.3.3. Đối với lưới khống chế thi công công trình công nhiệp
Lưới khống chế thi công công trình công nghiệp thường chia làm 2 cấp. Cấp
đầu tiên khi ứng dụng công nghệ truyền thống, thường đươc thành lập dưới dạng
lưới ô vuông (chữ nhật) có chiều dài cạnh trung bình khoảng 200m phủ trùm toàn
bộ khu vực xây dựng công trình. Dựa vào lưới đó để bố trí trục chính các nhà
xưởng ảnh hưởng đến khoảng cách giữa chúng, nhưng khoảng cách này tương đối
lớn yêu cầu độ chính xác không cao lắm.

Nguyễn Trọng Nam

19

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Đối với khu vực công nghiệp, yêu cầu cao nhất là hạn sai lắp đặt đường ống
áp lực. Đường ống áp lức có kết cấu đặc biệt ở đầu nối đoạn ống nên có yêu cầu
cao với độ chính xác bố trí. Xuất phát từ yêu cầu độ lệch hướng ngang cho phép ở
chỗ đoạn nối ống là δ = 2,0mm có thể phân tích và đi đến kết luận: sai số trung
phương tương đố của cạnh lưới khống chế thi công công trình công nghiệp không
vượt quá 1:20.000.
1.4.3.4. Đối với lưới khống chế thi công công trình ngầm
Đối với đường hầm có độ dài không quá 4km được đào đối hướng từ 2 cửa
hầm thì sai sô trung phương hướng ngang đào thông hầm không được vượt quá
±50mm. Trong trường hợp này, sẽ có 3 nguồn sai số của công tác trắc địa ảnh
hưởng đến độ chính xác hướng đào thông hầm.
- Sai số hướng ngang của khống chế trắc địa trên mặt đất ,ký hiệu m1;
- Sai số hướng ngang của 2 tuyến đường chuyền nhánh trong hầm, ký hiệu
m4 và m5 Theo nguyên tắc ảnh hưởng bằng nhau, ta có:
m1 = m4 = m5 =

50
= ±29mm
3

Đó là độ chính xác cân thiết của lưới khống chế mặt bằng trên mặt đất mà ý
nghĩa cụ thể là sai số hướng ngang vị trí tương hỗ giữahai điểm khống chế ở hai
cửa hầm.

Ứng dụng công nghệ truyền thống để thành lập lưới khống chế mặt bằng trên
mặt đất thì hai điểm cửa hầm không bao giờ được liên hệ trực tiếp với nhau bởi một
cạnh đo mà phải thông qua các điểm trung gian.
Ứng dụng công nghệ GPS thì 2 điểm cửa hầm luôn được liên hệ trực tiếp với
nhau bởi 1 cạnh và phương vị đo của cạnh ấy. Đó chính là ưu điểm nổi bật khi ứng
dụng GPS trong trắc địa công trình ngầm.
Dùng các máy thu GPS một tần số hiện đại, định vị tương đối tĩnh với một ca
đo thì sai số trung phương của cạnh được tính theo công thức:
mD = 52 + (1.D) 2
Nguyễn Trọng Nam

20

(1.8)
Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Khi D = 5km, ta có mD = 7,1mm
Sai số trung phương vị trí điểm bằng sai số trung phương đo cạnh.
Trong trường hợp sử dụng số máy thu nhiều hơn 2 và các điểm lưới GPS
được liên kết chặt chẽ hơn thì độ chính xác vị trí điểm còn cao hơn.
Đối chiếu với yêu cầu độ chính xác của lưới khống chế thi công bốn loại
công trình tiêu biểu đã nêu trên, ta thấy hoàn toàn có thể ứng dụng công nghệ GPS
để thành lập lưới khống chế thi công xây dựng công trình.
Tuy nhiên, để bố trí chi tiết công trình thì công nghệ truyền thống và toàn
đạc điện tử hiện đại vẫn tiện lợi và có hiệu quả cao.

Ứng dụng GPS để chuyển trục công trình lên cao sẽ không phải chừa các lỗ
thủng trên các sàn như khi dung máy chiếu đứng quang học và có thể chuyển trục
lên các độ cao không hạn chế với độ chính xác gần như đồng đều cho các sàn với
những độ cao khác nhau.
1.4.4. Ứng dụng GPS trong quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của quan trắc chuyển dịch, biến
dạng công trình. Trong đó, các yếu tố cơ bản nhất là sự phân bố các điểm quan trắc,
độ chính xác và chu kỳ quan trắc, thời gian quan trắc trong mỗi chu kỳ. Yêu cầu độ
chính xác quan trắc chuyển dịch, biến dạng tùy thuộc vào giá trị biến dạng cho
phép của công trình và mục đích quan trắc biến dạng.
Trong quan trắc biến dạng các công trình công nghiệp và dân dụng thì nội
dung chủ yếu là quan trắc độ lún của nền móng và độ nghiêng của bản than công
trình. Nếu quy định độ nghiêng cho phép của công trình là α = 4% của chiều cao
công trình thì đối với một công trình cao 30m, giá trị lệch cho phép chiếu của điểm
đỉnh công trình phải nhỏ hơn 1/20 giá trị lệch cho phép thì m = ±6 mm và cũng
theo quan điểm cần phải nâng cao chỉ tiêu độ chính xác nên cuối cùng sai số trung
phương đo phải là ± 2 mm.

Nguyễn Trọng Nam

21

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

Trong quan trắc chuyển dịch ngang các đập thủy điện cũng tùy thuộc điều

kiện địa chất khu vực và kết cấu đập mà yêu cầu sai số trung phương quan trắc
không được vượt quá 1- 5mm.
Trừ các công trình có yêu cầu độ chính xác cực cao trong thi công xây dựng
như nhà máy gia tốc hạt nhân, trong trắc địa công trình, quan trắc chuyển dịch biến
dạng công trình có yêu cầu chính xác cao nhất. Tùy thuộc mục đích quan trắc
chuyển dịch biến dạng, loại hình và kết cấu công trình, điều kiện địa chất nền móng
công trình mà yêu cầu độ chính xác quan trắc có thể đến mm.
Ở nước ngoài, theo các tài liệu đã công bố, ứng dụng công nghệ GPS người
ta đã đạt được độ chính xác cỡ ±1mm về vị trí mặt bằng và ±2mm về độ cao trong
thực nghiệm cũng như thực tế quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình.
Tuy nhiên, trong thực nghiệm cũng như trong thực tế các quan trắc ấy người
ta đã sử dụng đến lịch vệ tinh chính xác và cả phần mềm GAMIT vốn được coi là
phần mềm mạnh trong xử lý số liệu GPS.
Ở nước ta, việc khai thác lịch vệ tinh chính xác và phần mềm mạnh như
GAMIT, BERNESE chưa phải là phổ biến, nhất là ở các cơ sở sản xuất và cũng
chưa tổ chức, đơn vị nào ứng dụng công nghệ GPS vào thực tế quan trắc chuyển
dịch biến dạng công trình.
Đo động là đo trong trường hợp máy thu ở trạng thái động. Trong trường hợp
này máy thu được đặt trên vật thể đang chuyển động như tàu thuyền, ô tô, máy bay
hoặc máy thu được ngươi đo mang và di chuyển. Vì vậy trạng thái động còn được
chia thành chuyển động liên tục và “ stop & go”( dừng và đi). Đạo hàng là định vị
động nghĩa rộng.
1.5. THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐO GPS
Thiết kế kỹ thuật đo GPS là việc cơ bản nhất của định vị GPS. Dựa vào mục
đích sử dụng, yêu cầu chất lượng của lưới GPS mà tiến hành thiết kế hình dạng
lưới, độ chính xác và gốc của lưới.
Nguyễn Trọng Nam

22

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

1.5.1. Thiết kế gốc của lưới GPS
Kết quả nhận được khi đo GPS là vector đường đáy- số gia tọa độ không
gian 3 chiều trong hệ tọa độ WGS-84. Còn thực tế cần thiết là tọa độ trong hệ tọa
độ Nhà nước hoặc trong hệ tọa độ độc lập, địa phương. Do đó khi thiết kế lưới GPS
cần phải xác định rõ kết quả đo GPS đã dùng hệ tọa độ và số liệu gốc nào, tức là
phải thiết kế gốc của lưới GPS.
Gốc của lưới GPS bao gồm vị trí gốc, phương vị gốc và kích thước gốc.
phương vị gốc thường lấy là phương vi khởi tính đã cho hoặc cũng có thể là
phương vị của vector đường đáy GPS. Kích thước gốc thường được lấy là cạnh đo
bằng máy đo dài ở mặt đất hoặc khoảng cách giữa các điểm khởi tính hoặc có thể
lấy luôn chiều dài vector đường đáy GPS. Vị trí gốc của lưới GPS thường được xác
định từ tọa độ của điểm khởi tính đã cho. Do đó thiết kế gốc của lưới GPS chủ yếu
là xác định vị trí gốc của lưới GPS.
Khi thiết kế gốc của lưới GPS cần phải xem xét các vấn đề sau đây:
- Để xác định tọa độ điểm GPS trong hệ tọa độ mặt đất thì cần chọn số liệu
khởi tính trong hệ tọa độ mặt đất và đo nối với một số diểm khống chế mặt đất đã
có để chuyển đổi tọa độ. Khi chọn điểm đo nối cần sử dụng tư liệu cũ nhưng không
để lưới GPS mới thành lập có độ chính xác cao phải chịu ảnh hưởng của tư liệu cũ
có độ chính xác thấp. Do đó lưới GPS ở thành phố lớn cần được đo nối với ít nhất 3
điểm của lưới Nhà Nước; lưới GPS ở thành phố nhỏ hoặc khu vực xây dựng công
trình có thể đo nối với 2-3 điểm.
- Sau tính toán bình sai lưới GPS, nhân được độ cao trắc địa của các điểm
GPS. Để có độ cao thường của các điểm GPS, có thể đo nối điểm độ cao. Các điểm

độ cao đo nối cần được phân bố phù hợp độ cao mặt cong địa hình. Để đo nối phải
ứng dụng phương pháp thủy chuẩn có độ chính xác không thấp hơn hạng IV.

Nguyễn Trọng Nam

23

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp

- Hệ tọa độ của lưới GPS mới thành lập cần cố gắng thống nhất với hệ tọa độ
đã được sử dụng trước đó của khu đo. Nếu đã sử dụng hệ tọa độ độc lập địa phương
hoặc công trình thì cần tìm hiểu thêm các tham số sau đây:
a - Elipsoid tham khảo sử dụng;
b - Độ kinh của kinh tuyến trục của hệ tọa độ;
c - Hằng số cộng vào tọa độ;
d - Độ cao mặt chiếu của hệ tọa độ và trị trung bình của dị thường độ cao khu đo
e - Tọa độ của điểm khởi tính.
1.5.2. Một số khái niệm về kết cấu và điều kiện đặc trưng của lưới GPS
1.5.2.1.Khái niệm về kết cấu đồ hình lưới GPS
a- Thời gian đo (session) :khoảng thời gian liên tục từ khi bắt đầu thu tín hiệu
vệ tinh đến khi kết thúc đo trên một máy.
b- Đo đồng bộ: dùng 2 hoặc nhiều hơn 2 máy thu, đo đồng thời cùng một
nhóm vệ tinh.
c- Vòng đo đồng bộ: vòng khép kín được tạo thành từ các vector đường đáy
nhận được từ phép đo đồng bộ dùng 3 hoặc nhiều hơn 3 máy thu.

d- Vòng đo độc lập: vòng khép kín được tạo thành bởi các vector đường đáy
được đo độc lập.
e - Vòng đo không đồng bộ: vòng khép kín hình đâ giác được tạo thành bởi
các vector đường đáy,trong số đó có vector đường đáy được đo không đồng bộ.
f- Đường đáy độc lập: vòng đo đồng bộ được tạo thành bởi N mấy thu GPS
sẽ có J đường đo đông bộ, trong đó số đường đáy đọc lập là N-1.
g- Đường đáy không độc lập: đường đáy khác,ngoài các đường đáy độc lập.
1.5.2.2.Điều kiện đặc trưng lưới GPS
Số thời đoạn đo tính theo công thức do R.Asany đề xuất:
Nguyễn Trọng Nam

24

Lớp Trắc Địa A – K57


Trường Đại Học - Mỏ Địa Chất

Đồ Án Tốt Nghiệp
C = n.m / N

(1.9)

Trong đó:
C là số thời đoạn đo
n là số diểm trong lưới
m là số lần đặt máy trung bình ở mỗi điểm
N là số máy thu.
Trong lưới GPS có:
Tổng số đường đáy:

J t = C.N ( N − 1) / 2

(1.10)

Số đường đáy cần thiết:
J ct = n − 1

(1.11)

Số đường đáy độc lập:
J dl = C ( N − 1)

(1.12)

Số đường đáy đủ
J d = C ( N − 1) − (n − 1)

(1.13)

Theo các công thức trên đây có thể xác định đặc trưng chủ yếu của kết cấu
đồ hình lưới GPS.
1.5.2.3. Lựa chọn cấu hình đồng bộ và đường đáy độc lập lưới GPS
Theo (1.10) thì số cạnh GPS trong một đoạn đo của đồ hình đồng bộ khi
dùng N máy thu là
Nguyễn Trọng Nam

25

Lớp Trắc Địa A – K57