Xem mẫu
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
Nghiên cứu một số bài toán tính
chuyển toạ độ ứng dụng trong trắc
địa công trình
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Môc lôc
Trang
Lêi nãi ®Çu .................................................................................................... 2
Ch¬ng 1
Kh¸i niÖm chung
1.1 Mét sè d¹ng c«ng t¸c tr¾c ®Þa c«ng tr×nh ................................................ 4
1.2 C¸c giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh ................ 7
1.3 §Æc ®iÓm líi khèng chÕ thi c«ng .......................................................... 9
1.4 §Æc ®iÓm riªng líi khèng chÕ thi c«ng mét sè c«ng tr×nh .................. 12
Ch¬ng 2
C¸c ph¬ng ph¸p tÝnh chuyÓn to¹ ®é
2.1Mét sè hÖ to¹ ®é thêng dïng trong tr¾c ®Þa ......................................... 15
2.2 Mét sè hÖ to¹ ®é thêng dïng ë ViÖt Nam ........................................... 19
2.3 TÝnh chuyÓn gi÷a c¸c hÖ to¹ ®é ............................................................. 21
2.4 PhÐp chiÕu tõ Ellipsoid lªn mÆt ph¼ng .................................................. 34
Ch¬ng 3
Nghiªn cøu mét sè bµI to¸n tÝnh chuyÓn to¹ ®é
trong tr¾c ®Þa c«ng tr×nh
3.1 Nguyªn t¾c chän mÆt chiÕu, mói chiÕu trong T§CT ........................... 38
3.2 Bµi to¸n tÝnh chuyÓn to¹ ®é gi÷a c¸c hÖ to¹ ®é ph¼ng .......................... 41
3.3 Bµi to¸n tÝnh chuyÓn c¸c ®iÓm ®o GPS vÒ hÖ to¹ ®é thi c«ng c«ng tr×nh ........ 45
3.4 Bµi to¸n tÝnh chuyÓn vÒ ®é cao khu vùc ................................................ 55
KÕt luËn ....................................................................................................... 63
Tµi liÖu tham kh¶o ..................................................................................... 64
Phô lôc
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
1
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Lêi nãi ®Çu
NÒn kinh tÕ níc ta ®ang ph¸t triÓn m¹nh mÏ hoµ chung víi nÒn kinh tÕ
thÕ giíi, c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ - hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc ®îc thóc ®Èy
thùc thi m¹nh mÏ nh: quy ho¹ch ph¸t triÓn ®« thÞ, x©y dùng c¸c khu c«ng
nghiÖp, nhµ m¸y, xÝ nghiÖp, cÇu ®êng… Víi chñ tr¬ng ®ã, c¸c c«ng tr×nh
míi ®îc x©y dùng ngµy cµng nhiÒu h¬n, c¸c c«ng tr×nh cò ®îc tu bæ hoµn
thiÖn h¬n.
Hoµ chung víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc, kÜ thuËt c¸c c«ng tr×nh x©y
dùng còng ®ßi hái ngµy cµng cã ®é chÝnh x¸c cao ®¶m b¶o cho c«ng tr×nh
®îc æn ®Þnh vµ sö dông l©u dµi.
§Ó ®¸p øng yªu cÇu ®ã, c«ng t¸c tr¾c ®Þa ®ãng vai trß rÊt lín tõ giai
®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ, thi c«ng ®Õn khi ®a c«ng tr×nh vµo vËn hµnh vµ ®i vµo
æn ®Þnh.
Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò cßn tån t¹i trong c«ng t¸c tr¾c ®Þa c«ng tr×nh
®ã lµ: c«ng viÖc thiÕt kÕ vµ thi c«ng c«ng tr×nh lµ 2 giai ®o¹n t¸ch biÖt nhau.
Cã thÓ ®¬n vÞ thiÕt kÕ kh¸c víi ®¬n vÞ thi c«ng, do ®ã dÉn ®Õn viÖc thiÕt kÕ
®îc thùc hiÖn trong hÖ to¹ ®é ®îc chän ®Ó kh¶o s¸t c«ng tr×nh hoÆc khi
kh¶o s¸t thiÕt kÕ dïng c¸c tµi liÖu tr¾c ®Þa thuéc hÖ to¹ ®é cò…§Õn khi tiÕn
hµnh thi c«ng c«ng tr×nh th× l¹i ®îc tiÕn hµnh trªn thùc ®Þa víi c¸c yÕu tè tr¾c
®Þa hoµn toµn kh¸c víi thiÕt kÕ dÉn ®Õn c¸c trÞ ®o dµi thùc tÕ trªn c«ng tr×nh
kh¸c víi trÞ ®o lý thuyÕt tÝnh to¸n lµm cho c«ng tr×nh bÞ biÕn d¹ng hoÆc kh«ng
thÓ tiÕn hµnh thi c«ng ®îc do sai sè g©y nªn vît qu¸ giíi h¹n cho phÐp.
§Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c thi c«ng c¸c c«ng tr×nh x©y dùng cÇn tÝnh
chuyÓn gi÷a c¸c hÖ to¹ ®é ®Ó ®¶m b¶o tÝnh thèng nhÊt gi÷a hÖ to¹ ®é thiÕt kÕ
vµ hÖ to¹ ®é thi c«ng c«ng tr×nh ®ång thêi sù biÕn d¹ng chiÒu dµi lµ nhá nhÊt.
§©y lµ mét vÊn ®Ò c¸c ®¬n vÞ s¶n xuÊt trong ngµnh tr¾c ®Þa nãi chung vµ trong
tr¾c ®Þa c«ng tr×nh nãi riªng ®ang ®ßi hái rÊt cÊp b¸ch, chÝnh v× thÕ t«i ®·
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
2
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
chän ®Ò tµi tèt nghiÖp cña m×nh lµ: “Nghiªn cøu mét sè bµi to¸n tÝnh
chuyÓn to¹ ®é øng dông trong tr¾c ®Þa c«ng tr×nh”.
Néi dung ®å ¸n cña t«i gåm 3 ch¬ng nh sau:
Lêi nãi ®Çu
Ch¬ng 1: Kh¸i niÖm chung.
Ch¬ng 2: C¸c ph¬ng ph¸p tÝnh chuyÓn to¹ ®é
Ch¬ng 3: Nghiªn cøu mét sè bµi to¸n tÝnh chuyÓn to¹ ®é øng dông trong tr¾c
®Þa c«ng tr×nh.
MÆc dï ®· cè g¾ng nhiÒu, nhng do tr×nh ®é vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cßn
h¹n chÕ nªn trong ®å ¸n kh«ng thÓ tr¸nh ®îc thiÕu sãt, v× vËy t«i kÝnh mong
thÇy c« cïng c¸c b¹n ®ång nghiÖp tËn t×nh chØ b¶o, t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n!
Hµ néi, th¸ng 6 n¨m 2008
Sinh viªn thùc hiÖn
Vò ThÞ Hµ
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
3
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Ch¬ng 1
Kh¸I niÖm chung
1.1 Mét sè d¹ng c«ng t¸c tr¾c ®Þa c«ng tr×nh
Tuú thuéc vµo ®èi tîng phôc vô, néi dung cña tr¾c ®Þa c«ng tr×nh bao
gåm: Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh thµnh phè, c«ng nghiÖp; tr¾c ®Þa c«ng tr×nh ®êng
s¾t, ®êng bé; tr¾c ®Þa c«ng tr×nh ngÇm; tr¾c ®Þa c«ng tr×nh thuû lîi – thuû
®iÖn…
1.1.1 Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh thµnh phè, c«ng nghiÖp
Khu vùc thµnh phè, c«ng nghiÖp bao gåm rÊt nhiÒu c¸c c«ng tr×nh cã
mèi liªn hÖ chÆt chÏ víi nhau. V× vËy c«ng t¸c tr¾c ®Þa ®ãng vai tr ß rÊt quan
träng trong qu¸ tr×nh thi c«ng, x©y dùng, quy ho¹ch c¸c c«ng tr×nh. Nhµ cao
tÇng vµ c¸c c«ng tr×nh d¹ng th¸p lµ hai d¹ng c«ng tr×nh mµ c«ng t¸c tr¾c ® Þa
®ãng vai trß quan träng nhÊt trong tr¾c ®Þa c«ng tr×nh thµnh phè, c«ng nghiÖp.
1.1.1.1 C«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng nhµ cao tÇng
NhiÖm vô chñ yÕu cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa lµ chuyÓn lªn c¸c tÇng trôc bè
trÝ vµ ®é cao thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh trong cïng mét hÖ to¹ ®é thèng nhÊt.
Néi dung c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng nhµ cao tÇng bao gåm:
- Thµnh lËp xung quanh c«ng tr×nh x©y dùng mét m¹ng líi ®êng
chuyÒn cã ®o nèi víi líi tr¾c ®Þa thµnh phè.
- ChuyÓn ra thùc ®Þa c¸c trôc chÝnh cña c«ng tr×nh tõ c¸c ®iÓm ®êng
chuyÒn.
- Bè trÝ chi tiÕt khi x©y dùng phÇn díi mÆt ®Êt cña ng«i nhµ.
- Thµnh lËp líi tr¾c ®Þa c¬ së trªn mÆt b»ng mãng.
- ChuyÒn to¹ ®é vµ ®é cao tõ líi c¬ së lªn c¸c tÇng. Thµnh lËp trªn c¸c
tÇng líi khèng chÕ khung.
- T¹i c¸c tÇng dùa vµo líi khung ph¸t triÓn líi bè trÝ phôc vô bè trÝ
chi tiÕt.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
4
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
1.1.1.2 C«ng t¸c tr¾c ®Þa khi x©y dùng c¸c c«ng tr×nh d¹ng th¸p
Trong x©y dùng c¸c c«ng tr×nh d¹ng th¸p cã ®é cao lín, c«ng t¸c tr¾c
®Þa rÊt phøc t¹p. NhiÖm vô c¬ b¶n cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa phô c vô cho viÖc x©y
dùng c¸c c«ng tr×nh d¹ng th¸p bao gåm:
- Gi÷ vÞ trÝ th¼ng ®øng cña trôc c«ng tr×nh, ®¶m b¶o t©m thiÕt kÕ.
- §¶m b¶o thi c«ng chÝnh x¸c h×nh d¹ng c«ng tr×nh theo mÉu ®· thiÕt
kÕ, theo tiÕt diÖn ngang cña tõng phÇn, tr¸nh sù lÖch t©m cña c¸c phÇn c«ng
tr×nh ®· x©y dùng.
- Quan s¸t biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh trong thêi gian x©y dùng vµ trong
qu¸ tr×nh sö dông c«ng tr×nh ®Ó cã thÓ ®¸nh gi¸ vÒ sù æn ®Þnh cña c«ng tr×nh.
1.1.2 Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh trong x©y dùng cÇu
Dùa trªn c¸c b¶n thiÕt kÕ líi vµ c¸c ®iÓm cña líi khèng chÕ, tiÕn hµnh
bè trÝ t©m trô vµ mè cÇu. Trong giai ®o¹n nµy cÇn ph¶i bè trÝ tuyÕn ®êng qua
cÇu vµ bè trÝ trùc tiÕp c¸c t©m trô cÇu.
Khi thi c«ng cÇn bè trÝ chi tiÕt trô vµ mè cÇu. CÇn kiÓm tra kÕt cÊu nhÞp
cÇu sau khi thi c«ng xong phÇn th©n trô. Do trôc cña c¸c gèi tùa ®îc bè trÝ tõ
c¸c trôc trô víi sai sè trung b×nh kho¶ng 2 – 3 mm. Khi ®ã c«ng t¸c tr¾c ®Þa
trong l¾p r¸p nhÞp cÇu vµ ®Æt nã lªn c¸c trô gåm cã:
- X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®êng tim cÇu vµ kiÓm tra ®Þnh kú xem viÖc l¾p r¸p c¸c
giµn chÝnh cã th¼ng hay kh«ng.
- §Æt giµn ®óng ®é cao vµ kiÓm tra trôc t¶i x©y dùng
1.1.3 §Þnh tuyÕn ®êng giao th«ng.
C«ng t¸c ®Þnh tuyÕn ®êng lµ tËp hîp tÊt c¶ c¸c c«ng t¸c kh¶o s¸t, x©y
dùng theo tuyÕn ®îc chän, ®¸p øng ®îc nh÷ng yªu cÇu cña c¸c ®iÒu kiÖn kü
thuËt vµ ®ßi hái mét chi phÝ nhá nhÊt cho viÖc x©y dùng tuyÕn. §iÒu quan
träng nhÊt cho viÖc ®Þnh tuyÕn lµ nh÷ng tuyÕn ®êng ph¶i tho¶ m·n ®ång thêi
c¸c th«ng sè trong mÆt ph¼ng vµ th«ng sè ®é cao.
Tríc khi tiÕn hµnh x©y dùng ta ph¶i x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cÇn thiÕt
cho viÖc ®Þnh tuyÕn, bao gåm:
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
5
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
- X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¸c ®iÓm cäc trªn tuyÕn, ®o kiÓm tra c¹nh, ®o gãc
ngoÆt trªn tuyÕn (gãc chuyÓn híng trªn tuyÕn) vµ bè trÝ chi tiÕt ®êng cong.
- §o kiÓm tra ®é cao c¸c ®iÓm cäc vµ chªm dµy líi khèng chÕ ®é cao
thi c«ng.
- §¸nh dÊu tuyÕn vµ trôc c¸c c«ng tr×nh, ®ång thêi chuyÓn ra khái vïng
®µo ®¾p c¸c dÊu mèc ®· bè trÝ.
Trong qu¸ tr×nh thi c«ng ta ph¶i x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm c¬ b¶n cña ®êng
cong: gãc ngoÆt, b¸n kÝnh cong, chiÒu dµi tiÕp cù, chiÒu dµi ®êng cong trßn,
chiÒu dµi ®o¹n ph©n cù, ®é rót ng¾n cña ®êng cong.
Do c¸c ®iÓm c¬ b¶n cha ®ñ ®Ó ®Æc trng cho vÞ trÝ tuyÕn ®êng ë ngoµi
thùc ®Þa, cÇn ph¶i bè trÝ thªm mét sè ®iÓm kh¸c c¸ch ®Òu nhau n»m trªn toµn
bé chiÒu dµi ®êng cong.
Ngoµi ra, cÇn ph¶i tiÕn hµnh bè trÝ chi tiÕt c¸c yÕu tè cña ®êng cong
chuyÓn tiÕp vµ bè trÝ chi tiÕt nÒn ®êng bao gåm: mÆt c¾t ngang cña ®êng,
mÆt c¾t ngang thi c«ng vµ mÆt c¾t ngang ë chç ®µo ®¾p.
1.1.4 Khi x©y dùng ®êng hÇm
NhiÖm vô chñ yÕu cña tr¾c ®Þa trong x©y dùng ®êng hÇm lµ b¶o ®¶m
®µo th«ng hÇm ®èi híng víi ®é chÝnh x¸c theo yªu cÇu. Ngoµi ra cßn cÇn
ph¶i b¶o ®¶m x©y dùng ®êng hÇm, c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc trong hÇm ®óng
víi h×nh d¹ng, kÝch thíc thiÕt kÕ vµ ph¶i quan tr¾c biÕn d¹ng c«ng tr×nh trong
lóc thi c«ng còng nh khi sö dông ®êng hÇm.
§Ó ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu ®ã, cÇn thµnh lËp c¬ së tr¾c ®Þa trong x©y dùng
®êng hÇm víi c¸c néi dung sau:
- X©y dùng hÖ thèng khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt
- §Þnh híng c¬ së tr¾c ®Þa trong hÇm
- Thµnh lËp líi khèng chÕ mÆt b»ng trong hÇm díi d¹ng ®êng
chuyÒn.
- Thµnh lËp hÖ thèng khèng chÕ ®é cao.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
6
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Tuú thuéc c¸c lo¹i c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn thùc tÕ vµ c¸c giai ®o¹n kh¸c
nhau trong x©y dùng c«ng tr×nh mµ yªu cÇu ®èi víi c«ng t¸c tr¾c ®Þa còng
kh¸c nhau.
1.2 C¸c giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ vµ thi c«ng x©y dùng
c«ng tr×nh
C«ng t¸c tr¾c ®Þa phôc vô x©y dùng c¸c lo¹i c«ng tr×nh kh¸c nhau ®Òu
cã ®Æc ®iÓm vµ yªu cÇu riªng. Nhng tõ ph¬ng ph¸p vµ nguyªn lý c¬ b¶n mµ
xÐt, l¹i cã nhiÒu ®iÓm chung. V× vËy c«ng t¸c tr¾c ®Þa cã thÓ kh«ng ph©n chia
theo chñng lo¹i c¸c c«ng tr×nh mµ ph©n chia theo tuÇn tù c¸c giai ®o¹n.
§èi víi mçi c«ng tr×nh th× quy tr×nh x©y dùng ®Òu ph¶i tr¶i qua c¸c giai
®o¹n sau:
- Giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ
- Giai ®o¹n thi c«ng x©y dùng
- Giai ®o¹n vËn hµnh ®a c«ng tr×nh vµo sö dông
1.2.1 Giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ c«ng tr×nh
Môc ®Ých cña giai ®o¹n nµy lµ xem xÐt tÝnh kh¶ thi cña dù ¸n khi chñ ®Çu
t cã ý ®Þnh x©y dùng c«ng tr×nh. Trong giai ®o¹n nµy cÇn xem xÐt kh¶ n¨ng cã
thÓ x©y dùng c«ng tr×nh trong khu vùc ®îc lùa chän, tÝnh to¸n kh¸i lîc vÒ tæng
vèn ®Çu t, chi phÝ x©y dùng c«ng tr×nh vµ ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ kinh tÕ mµ nã mang
l¹i cho nÒn kinh tÕ quèc d©n khi c«ng tr×nh ®i vµo ho¹t ®éng.
C«ng t¸c tr¾c ®Þa giai ®o¹n nµy lµ ph¶i cung cÊp cho ®¬n vÞ thiÕt kÕ
nh÷ng tµi liÖu cÇn thiÕt ®ã lµ c¸c lo¹i b¶n ®å gåm: b¶n ®å ®Þa h×nh, b¶n ®å ®Þa
chÊt vµ ¶nh hµng kh«ng cña khu vùc quy ®Þnh nh»m x¸c ®Þnh vÞ trÝ ®Æt c«ng
tr×nh trªn c¬ së ®¸nh gi¸ khèi lîng di d©n, gi¶i phãng mÆt b»ng, c¸c t¸c ®éng
®Õn m«i trêng.
Sau khi tÝnh kh¶ thi cña dù ¸n ®ù¬c chñ ®Çu t vµ c¸c c¬ quan chøc
n¨ng phª chuÈn th× c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n nµy cÇn ®i s©u vµo kh¶o
s¸t khu vùc mét c¸ch tû mØ vµ chÝnh x¸c h¬n:
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
7
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
- CÇn lµm râ thªm ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thuû v¨n cña
khu vùc, ®iÒu tra kh¶ n¨ng tiÕp cËn khu vùc cña c¸c tuyÕn ®êng s¾t vµ ®êng
« t«, v¹ch lèi tho¸t cña c¸c ®êng èng, m¬ng r¹ch tho¸t níc…
- TiÕn hµnh ®o vÏ trùc tiÕp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín 1:2000 1:1000
trªn toµn bé khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh, ®ång thêi tiÕn hµnh ®o mÆt c¾t ®Þa
h×nh bao gåm mÆt c¾t däc vµ mÆt c¾t ngang.
- Ngoµi ra tõ b¶n ®å ®Þa h×nh võa ®o vÏ kÕt hîp víi nh÷ng tµi liÖu vÒ ®Þa
chÊt vµ thñy v¨n thµnh lËp b¶n ®å ®Þa chÊt c«ng tr×nh.
Dùa trªn nh÷ng kÕt qu¶ cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n nµy ®¬n vÞ
thiÕt kÕ sÏ thiÕt kÕ s¬ bé c«ng tr×nh, dù to¸n kinh phÝ x©y dùng, kinh phÝ vËn
chuyÓn tõ ®ã ®a ra tæng vèn ®Çu t. Trªn c¬ së ®ã ®a ra c¸c ph¬ng ¸n x©y
dùng c«ng tr×nh ®Ó so s¸nh chän ra ph¬ng ¸n tèi u vµ tiÕn hµnh thiÕt kÕ kü
thuËt. Trong giai ®o¹n nµy ®¬n vÞ thiÕt kÕ sÏ tiÕn hµnh thiÕt kÕ chi tiÕt vµ cô
thÓ h¬n dùa trªn ph¬ng ph¸p tèi u nh»m ®a ra c¸c ph¬ng ph¸p vµ c«ng
nghÖ phï hîp víi viÖc x©y dùng c«ng tr×nh.
Sau ®ã, tiÕn hµnh thiÕt kÕ c«ng tr×nh lªn b¶n vÏ nh»m cô thÓ ho¸ kÝch
thíc, vÞ trÝ cña c«ng tr×nh theo mét tû lÖ nhÊt ®Þnh ®Ó cung cÊp cho c¸c ®¬n vÞ
thi c«ng ngoµi thùc ®Þa.
1.2.2 Giai ®o¹n thi c«ng
§©y lµ giai ®o¹n chuyÓn b¶n thiÕt kÕ c«ng tr×nh ra ngoµi thùc ®Þa. Dùa
trªn b¶n thiÕt kÕ c«ng tr×nh vµ b¶n ®å tû lÖ lín ®· ®îc thµnh lËp, tiÕn hµnh
chuyÓn b¶n thiÕt kÕ ra ngoµi thùc ®Þa b»ng c¸ch thµnh lËp c¸c líi khèng chÕ
thi c«ng trong khu vùc x©y dùng. Sau khi ®· thµnh lËp xong líi thi c«ng, ta ®i
bè trÝ c¸c yÕu tè c¬ b¶n cña c«ng tr×nh: trôc c«ng tr×nh, c¸c t©m trô cét, nÕu lµ
c¸c c«ng tr×nh d¹ng tuyÕn ph¶i bè trÝ c¸c ®iÓm ®Æc trng nh vÞ trÝ c¸c gãc
ngoÆt… C¸c yÕu tè ®Æc trng nµy sau khi bè trÝ ph¶i ®îc ch«n mèc ®¸nh dÊu
vµ ph¶i ®îc ®o kiÓm tra l¹i ®Ó ®¶m b¶o ®óng vÞ trÝ vµ kÝch thíc nh b¶n
thiÕt kÕ. C«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n nµy ®ßi hái ®é chÝnh x¸c rÊt cao v×
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
8
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
nã ¶nh hëng trùc tiÕp tíi ®é chÝnh x¸c cña c¸c yÕu tè chi tiÕt cña c«ng tr×nh
sau nµy.
KÕt thóc giai ®o¹n nµy lµ ®o vÏ hoµn c«ng c«ng tr×nh nh»m x¸c ®Þnh
chÝnh x¸c l¹i c¸c vÞ trÝ mÆt b»ng vµ ®é cao cña c¸c yÕu tè phôc vô cho quan
tr¾c chuyÓn dÞch c«ng tr×nh sau khi c«ng tr×nh ®i vµo sö dông.
1.2.3 Giai ®o¹n vËn hµnh ®a c«ng tr×nh vµo sö dông
C«ng t¸c tr¾c ®Þa chñ yÕu trong giai ®o¹n nµy lµ quan tr¾c sù chuyÓn
dÞch biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh: thµnh lËp líi khèng chÕ c¬ së, líi mèc chuÈn
vµ mèc kiÓm tra nh»m x¸c ®Þnh ®Çy ®ñ, chÝnh x¸c c¸c gi¸ trÞ chuyÓn dÞch,
phôc vô cho viÖc ®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh vµ b¶o tr× c«ng tr×nh.
Ba c«ng ®o¹n trªn liªn quan mËt thiÕt víi nhau vµ cÇn ph¶i ®îc thùc
hiÖn theo mét tr×nh tù quy ®Þnh.
1.3 §Æc ®iÓm líi khèng chÕ thi c«ng
Líi khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh ®îc thµnh lËp víi hai môc ®Ých
chñ yÕu: chuyÓn b¶n thiÕt kÕ ra thùc ®Þa (bè trÝ) vµ ®o vÏ hoµn c«ng c«ng
tr×nh. Nh÷ng môc ®Ých nµy lµ yÕu tè quan träng ¶nh hëng ®Õn ®é chÝnh x¸c,
mËt ®é ®iÓm, sè bËc, ®å h×nh vµ ph¬ng ph¸p x©y dùng líi. ChÊt lîng cña
líi khèng chÕ thi c«ng sÏ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña c«ng tr×nh trong suèt
thêi gian x©y dùng còng nh khi vËn hµnh ®a c«ng tr×nh vµo sö dông. Thµnh
lËp líi khèng chÕ thi c«ng lµ mét trong nh÷ng néi dung quan träng cña c«ng
t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh.
So víi c¸c d¹ng líi tr¾c ®Þa dïng cho c«ng t¸c ®o vÏ b¶n ®å th× líi
khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh cã mét sè ®Æc ®iÓm næi bËt sau:
1.3.1.Ph¹m vi khèng chÕ cña líi thi c«ng nhá
C¸c líi khèng chÕ thi c«ng thêng cã ph¹m vi khèng chÕ nhá. Trong
ph¹m vi nhá ®ã, c¸c c«ng tr×nh ®îc ph©n bè dµy ®Æc vµ phøc t¹p, nÕu kh«ng
cã mËt ®é ®iÓm khèng chÕ dµy th× khã cã thÓ ®¶m b¶o ®îc c«ng t¸c bè trÝ
trong thêi gian thi c«ng.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
9
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Ngoµi ra c¸c ®iÓm khèng chÕ cÇn cã ®é chÝnh x¸c cao, ®é lÖch vÞ trÝ
khái c¸c trôc c«ng tr×nh kh«ng ®îc vît qu¸ giíi h¹n nhÊt ®Þnh. V× vËy so
víi líi ®o vÏ b¶n ®å th× ®é chÝnh x¸c trong líi thi c«ng lµ cao h¬n.
1.3.2. Sè lÇn sö dông líi nhiÒu
Trong qu¸ tr×nh thi c«ng th× c¸c ®iÓm cña líi khèng chÕ ®îc sö dông
trùc tiÕp ®Ó bè trÝ c«ng tr×nh . §iÒu ®ã cho thÊy ®iÓm khèng chÕ ®îc sö dông
rÊt nhiÒu lÇn. Tõ khi b¾t ®Çu thi c«ng c«ng tr×nh ®Õn khi hoµn thµnh c«ng
tr×nh, c¸c ®iÓm khèng chÕ cã thÓ ®îc sö dông nhiÒu lÇn (®o ®¹c, bè trÝ c¸c
h¹ng môc c«ng tr×nh). Do ®ã ®iÓm khèng chÕ thi c«ng cÇn ph¶i ®¹t yªu cÇu
cao vÒ ®é æn ®Þnh, tÝnh bÒn v÷ng, sù tiÖn lîi khi sö dông vµ b¶o vÖ an toµn vÞ
trÝ cña mèc khèng chÕ. 1.3.3. §iÓm khèng chÕ chÞu ¶nh hëng cña qu¸
tr×nh thi c«ng
ë c¸c c«ng tr×nh lín th× mËt ®é kiÕn tróc dµy vµ thêng ®îc x©y dùng
kh«ng theo trËt tù lµm c¶n trë tÇm nh×n th«ng gi÷a c¸c ®iÓm khèng chÕ. Ngoµi
ra c¸c m¸y mãc x©y dùng ho¹t ®éng liªn tôc trªn c«ng trêng lµm ¶nh hëng
®Õn ®é æn ®Þnh cña c¸c ®iÓm khèng chÕ. V× vËy, viÖc thµnh lËp líi lµ mét yÕu
tè quan träng trong thiÕt kÕ thi c«ng c«ng tr×nh.
1.3.4. Lùa chän mÆt quy chiÕu
Trong bè trÝ c¸c c«ng tr×nh thêng dïng kho¶ng c¸ch thùc tÕ gi÷a c¸c
®iÓm khèng chÕ, do ®ã c¹nh gèc trong líi khèng chÕ kh«ng chiÕu lªn mÆt
níc biÓn trung b×nh nh líi khèng chÕ ®o vÏ b¶n ®å. §èi víi líi khèng chÕ
c«ng tr×nh, c¹nh gèc ®îc chiÕu lªn mÆt ph¼ng cã ®é cao lµ ®é cao trung b×nh
khu vùc x©y dùng.
1.3.5. Líi cÊp thÊp cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n líi cÊp cao
§èi víi c«ng tr×nh nhiÒu h¹ng môc, yªu cÇu ®é chÝnh x¸c gi÷a chóng lµ
kh¸c nhau. §é chÝnh x¸c bè trÝ c¸c h¹ng môc thÊp h¬n ®é chÝnh x¸c cña quan
hÖ h×nh häc cña c¸c phÇn chi tiÕt n»m trong h¹ng môc c«ng tr×nh. Do ®ã líi
khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh thêng ®îc chän theo ph¬ng ¸n nhiÒu cÊp
sao cho phï hîp víi yªu cÇu ®é chÝnh x¸c c«ng tr×nh (tr¸nh sai sè sè liÖu gèc).
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
10
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
§Çu tiªn lµ líi cÊp cao bao phñ toµn bé khu vùc c«ng tr×nh. Sau ®ã lµ chªm
dµy b»ng líi cÊp thÊp b»ng c¸c ph¬ng ph¸p chªm ®iÓm, nã ®îc thµnh lËp
theo yªu cÇu cô thÓ cña tõng h¹ng môc. Trong bè trÝ c«ng tr×nh, yªu cÇu ®é
chÝnh x¸c cña líi cÊp thÊp cao h¬n so víi líi cÊp cao.
1.3.6. §å h×nh
§å h×nh vµ ph¬ng ph¸p thµnh lËp líi phï hîp víi ®Æc ®iÓm kÜ thuËt
c«ng tr×nh vµ thuËn lîi cho c«ng t¸c bè trÝ, ®o vÏ hoµn c«ng ë c¸c giai ®o¹n
tiÕp theo.
1.3.7 HÖ to¹ ®é
HÖ to¹ ®é cña líi khèng chÕ thi c«ng ph¶i thèng nhÊt víi hÖ to¹ ®é ®·
dïng trong c¸c giai ®o¹n kh¶o s¸t vµ thiÕt kÕ c«ng tr×nh. Tèt nhÊt ®èi víi c¸c
c«ng tr×nh cã quy m« nhá h¬n 100 ha nªn sö dông hÖ to¹ ®é gi¶ ®Þnh, ®èi víi
c¸c c«ng tr×nh cã quy m« lín ph¶i sö dông hÖ to¹ ®é Nhµ níc vµ ph¶i chän
kinh tuyÕn trôc hîp lý ®Ó ®é biÕn d¹ng chiÒu dµi kh«ng vît qu¸ 1/50.000 (tøc
lµ < 2 mm/100 m), nÕu vît qu¸ th× ph¶i tÝnh chuyÓn.
Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng cña líi khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh cho thÊy
tÝnh chÊt ®a d¹ng cña lo¹i líi khèng chÕ nµy. Tuú thuéc vµo tÝnh chÊt quan träng
cña tõng c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®iÒu kiÖn thi c«ng mµ m¹ng líi khèng
chÕ thi c«ng c«ng tr×nh ph¶i ®îc x©y dùng mét c¸ch linh ho¹t, nh»m ®¸p øng
®îc nh÷ng yªu cÇu trong qu¸ tr×nh thi c«ng c¸c c«ng tr×nh.
§é chÝnh x¸c vµ mËt ®é ®iÓm cña líi khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh tuú
thuéc vµo yªu cÇu nhiÖm vô ph¶i gi¶i quyÕt trong giai ®o¹n thi c«ng c«ng tr×nh.
ViÖc lùa chän ph¬ng ph¸p thµnh lËp líi phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè:
d¹ng c«ng tr×nh, h×nh d¹ng vµ diÖn tÝch cña khu vùc x©y dùng. Trªn khu vùc
x©y dùng c«ng tr×nh cã thÓ ¸p dông c¸c ph¬ng ph¸p thµnh lËp líi sau: líi
tam gi¸c (®o gãc, ®o c¹nh, ®o gãc – c¹nh), líi ®a gi¸c, líi GPS, líi «
vu«ng x©y dùng.
Líi khèng chÕ thi c«ng ®îc thµnh lËp dùa vµo m¹ng líi khèng chÕ
®· cã ë giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
11
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
1.4 §Æc ®iÓm riªng cña líi khèng chÕ thi c«ng mét sè
c«ng tr×nh
§èi víi tõng lo¹i c«ng tr×nh th× yªu cÇu ®é chÝnh x¸c kh¸c nhau mµ néi
dung, nhiÖm vô vµ vai trß cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong khi thi c«ng còng kh¸c
nhau:
1.4.1 Líi khèng chÕ thi c«ng khu vùc thµnh phè
ë thµnh phè, kh«ng thµnh lËp líi chuyªn dïng mµ sö dông líi khèng
chÕ nhµ níc lµm c¬ së, nhng chiÒu dµi c¹nh rót ng¾n 1,5 – 2 lÇn ®Ó cã mËt
®é 1 ®iÓm/5 – 15 km2.
Lo¹i vµ h×nh d¹ng cña líi phô thuéc vµo diÖn tÝch vµ h×nh d¹ng cña
thµnh phè. Thµnh phè cã d¹ng kÐo dµi th× thµnh lËp chuçi tam gi¸c ®¬n hoÆc
kÐp. Thµnh phè cã d¹ng tr¶i réng th× thµnh lËp líi cã d¹ng ®a gi¸c trung t©m
vµ cã thÓ ®o thªm c¸c ®êng chÐo. Thµnh phè lín cã diÖn réng th× thµnh lËp
líi gåm nhiÒu ®a gi¸c trung t©m.
Trªn khu vùc thµnh phè, líi ®o gãc - c¹nh kÕt hîp ®îc xem lµ tèt
nhÊt. Lo¹i líi nµy cã ®é chÝnh x¸c cao, ®å h×nh cña líi cã thÓ vît ra ngoµi
nh÷ng quy ®Þnh th«ng thêng mµ vÉn ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c.
1.4.2 Khi x©y dùng khu c«ng nghiÖp
Do ®Æc ®iÓm cña khu vùc thµnh phè, c¸c khu c«ng nghiÖp thêng cã
c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh ®îc bè trÝ thµnh c¸c l«, c¸c m¶ng cã trôc song song
hoÆc vu«ng gãc víi nhau. V× vËy ë ®©y ta thµnh lËp m¹ng líi « vu«ng x©y
dùng lµ hîp lý nhÊt. C¸c ®iÓm khèng chÕ cña líi « vu«ng ph¶i ®îc thiÕt kÕ
mét c¸ch linh ho¹t ®Ó phôc vô cho viÖc bè trÝ c¸c trôc chÝnh cña c«ng tr×nh .
Vai trß cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa lµ ph¶i tiÕn hµnh bè trÝ c¸c ®iÓm trôc chÝnh
cña toµ nhµ (n»m mÐp ngoµi cña toµ nhµ), bè trÝ chi tiÕt c¸c c«ng t¸c ®µo hè
mãng vµ ®æ bª t«ng mãng, ®ång thêi bè trÝ chi tiÕt kÕt cÊu x©y dùng ë c¸c
tÇng, c¸c ®iÓm gãc nhµ, liªn tôc kiÓm tra ®é chÝnh x¸c x©y dùng trong qu¸
tr×nh thi c«ng.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
12
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
1.4.3 C«ng tr×nh cÇu vît
C¬ së ®Ó íc tÝnh ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt cña líi lµ yªu cÇu vÒ ®é chÝnh
x¸c ®o chiÒu dµi cÇu vµ ®é chÝnh x¸c vÞ trÝ trô cÇu, thêng tõ 1-3cm. §å h×nh
c¬ b¶n cña líi thêng lµ tø gi¸c tr¾c ®Þa ®¬n hoÆc kÐp. Mét hoÆc hai c¹nh
®¸y ®îc ®o víi ®é chÝnh x¸c 1:200.000 1:300.000; gãc ®o víi ®é chÝnh x¸c
m =1’’.0 2’’.0. Ngµy nay m¸y ®o dµi ®iÖn tö ®îc sö dông réng r·i, líi
tr¾c ®Þa trong x©y dùng cÇu thêng ®o gãc – c¹nh kÕt hîp. Trong trêng hîp
nµy ®å h×nh líi cã thÓ ®¬n gi¶n h¬n mµ ®é chÝnh x¸c vÉn ®¶m b¶o yªu cÇu.
1.4.4 Khu vùc ®Çu mèi thuû lîi – thuû ®iÖn
Trong giai ®o¹n thi c«ng thµnh lËp líi chuyªn dïng, nh»m ®¶m b¶o ®é
chÝnh x¸c bè trÝ c«ng tr×nh. §Æc ®iÓm cña líi tam gi¸c khu vùc ®Çu mèi thuû lîi
– thuû ®iÖn lµ c¹nh ng¾n (0.5- 1.5 km), ®o gãc vµ c¹nh ®¸y víi ®é chÝnh x¸c cao:
m = 1’’ 1”.5, mS/S = 1/200.000 1/250.000, sai sè vÞ trÝ ®iÓm cì 5mm.
H×nh d¹ng cña líi phô thuéc vµo chiÒu dµi, h×nh d¹ng cña ®Ëp, chiÒu
réng cña s«ng vµ ®Þa h×nh hai bªn bê s«ng.
Xu híng chÝnh thµnh lËp líi khèng chÕ khu vùc ®Çu mèi thuû lîi –
thuû ®iÖn lµ:
- C¸c ®iÓm ®îc bè trÝ gÇn víi c¸c trôc c¬ b¶n cña c«ng tr×nh, mét c¹nh
trïng víi trôc ®Ëp.
- §o gãc – c¹nh kÕt hîp ®Ó ®¬n gi¶n ho¸ kÕt cÊu cña líi mµ ®é chÝnh
x¸c vÉn b¶o ®¶m.
- Khi x©y ®Ëp bª t«ng cao, c¸c ®iÓm cña líi khèng chÕ cÇn ®îc ph©n
bè ë hai bê, cã ®é cao kh¸c nhau ®Ó tiÖn bè trÝ ®Ëp.
1.4.5 C«ng tr×nh ®êng hÇm
C¬ së ®Ó íc tÝnh ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt cña líi lµ sai sè híng ngang
cho phÐp cña trôc ®êng hÇm ®µo ®èi híng.
H×nh d¹ng líi khèng chÕ tr¾c ®Þa ®êng hÇm phô thuéc vµo h×nh d¹ng
cña tuyÕn hoÆc hÖ thèng ®êng hÇm.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
13
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
§èi víi mét tuyÕn ®êng hÇm, thêng thµnh lËp chuçi tam gi¸c, ®o
c¹nh ®¸y ë hai ®Çu chuçi, chuçi tam gi¸c ®o gãc – c¹nh kÕt hîp, hoÆc. §Ó
chuyÒn to¹ ®é vµ ph¬ng vÞ xuèng hÇm, cÇn ph¶i cã ®iÓm cña líi khèng chÕ
ë gÇn miÖng giÕng ®øng vµ cöa hÇm.
1.4.6 C«ng tr×nh ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao
§èi víi c«ng tr×nh ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao nh nhµ m¸y gia tèc h¹t,
c«ng tr×nh cao, th¸p v« tuyÕn…nhng ph¹m vi nhá th× thµnh lËp líi tam gi¸c
nhá ®o c¹nh (25 50m) ®é chÝnh x¸c rÊt cao (0.1 0.5mm).
Nh vËy vai trß cña líi khèng chÕ thi c«ng rÊt quan träng trong suèt
qu¸ tr×nh x©y dùng c«ng tr×nh. ChÊt lîng cña líi khèng chÕ thi c«ng sÏ ®¶m
b¶o tÝnh chÝnh x¸c cña c«ng tr×nh trong thêi gian x©y dùng còng nh khi ®a
c«ng tr×nh vµo sö dông.
Khi kh¶o s¸t thiÕt kÕ c«ng tr×nh, ®a sè c¸c trêng hîp ®Òu sö dông hÖ
to¹ ®é gi¶ ®Þnh (hoÆc hÖ to¹ ®é ®· cã ë khu vùc x©y dùng) ®Ó thµnh lËp hå s¬
kh¶o s¸t thiÕt kÕ c«ng tr×nh, do ®ã b¶n thiÕt kÕ c«ng tr×nh thêng ®îc thiÕt kÕ
trªn nh÷ng tµi liÖu nµy. Trong giai ®o¹n thi c«ng c«ng tr×nh, c¸c ®¬n vÞ thi
c«ng cÇn ph¶i thµnh lËp líi khèng chÕ thi c«ng t¹i khu vùc x©y dùng (theo
ph¬ng ph¸p truyÒn thèng hoÆc theo c«ng nghÖ GPS), dÉn ®Õn cã sù kh¸c biÖt
gi÷a hÖ to¹ ®é thiÕt kÕ vµ hÖ to¹ ®é thi c«ng. Sù kh¸c biÖt ®ã ®· g©y ra sù biÕn
d¹ng chiÒu dµi c¸c c¹nh cña líi khèng chÕ thi c«ng, ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn
®é chÝnh x¸c bè trÝ c«ng tr×nh. V× vËy ph¶i tÝnh chuyÓn to¹ ®é c¸c ®iÓm trong
líi khèng chÕ thi c«ng ®Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña c«ng tr×nh.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
14
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Ch¬ng 2
C¸c ph¬ng ph¸p tÝnh chuyÓn to¹ ®é
2.1 C¸c hÖ to¹ ®é thêng dïng trong tr¾c ®Þa
VÞ trÝ c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt, trong kh«ng gian ®Òu ®îc biÓu thÞ b»ng
gi¸ trÞ to¹ ®é trong mét hÖ to¹ ®é nµo ®ã. C¸c hÖ to¹ ®é kh¸c nhau cho c¸c
tham sè to¹ ®é kh¸c nhau. Sau ®©y ta nghiªn cøu mét sè hÖ to¹ ®é dïng trong
tr¾c ®Þa
2.1.1 HÖ to¹ ®é tr¾c ®Þa
Mét ®iÓm Q trªn mÆt ®Êt ®îc x¸c ®Þnh bëi 3 thµnh phÇn ( h×nh 2.1)
- Kinh ®é tr¾c ®Þa L: lµ gãc nhÞ diÖn gi÷a mÆt ph¼ng kinh tuyÕn gèc (mÆt
ph¼ng kinh tuyÕn ®i qua ®µi thiªn v¨n Greenwich) vµ mÆt ph¼ng kinh tuyÕn ®i
qua ®iÓm xÐt.
Kinh ®é tr¾c ®Þa ®îc tÝnh tõ 00 1800 theo 2 híng ®«ng vµ t©y. Do vËy,
trªn ®«ng b¸n cÇu kinh ®é tr¾c ®Þa tÝnh tõ kinh tuyÕn gèc theo híng ®«ng, mang
dÊu d¬ng, cßn gäi lµ kinh ®é ®«ng. Cßn trªn t©y b¸n cÇu, nã ®îc tÝnh tõ kinh
tuyÕn gèc theo híng t©y, mang dÊu ©m, cßn gäi lµ kinh ®é t©y.
- VÜ ®é tr¾c ®Þa B: lµ gãc hîp bëi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o vµ ph¸p tuyÕn víi
mÆt Ellipsoid t¹i ®iÓm xÐt.
VÜ ®é tr¾c ®Þa ®îc tÝnh tõ mÆt ph¼ng xÝch ®¹o theo hai híng b¾c vµ
nam cã gi¸ trÞ tõ 00 900, nh vËy trªn b¾c b¸n cÇu c¸c ®iÓm ®Òu cã vÜ ®é tr¾c
®Þa mang dÊu d¬ng, cßn trªn nam b¸n cÇu chóng ®Òu cã dÊu ©m.
- §é cao tr¾c ®Þa H: lµ ®é cao ®iÓm xÐt so víi mÆt Ellipsoid tÝnh theo
®êng ph¸p tuyÕn cña ®iÓm xÐt.
Nh vËy to¹ ®é cña mét ®iÓm xÐt Q trong hÖ to¹ ®é tr¾c ®Þa sÏ lµ Q (B, L, H)
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
15
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Q
P
L H
G
Q0
E 0 E1
B
F
P1
H×nh 2.1 HÖ to¹ ®é tr¾c ®Þa
2.1.2 HÖ to¹ ®é ®Þa t©m
Mét trong hai thµnh phÇn cña hÖ to¹ ®é nµy lµ kinh ®é tr¾c ®Þa L, x¸c
®Þnh vÞ trÝ ®i qua ®iÓm xÐt Q.( h×nh 2.2 )
VÞ trÝ ®iÓm Q trªn vßng kinh tuyÕn nµy ®îc x¸c ®Þnh bëi vÜ ®é ®Þa t©m
, ®ã lµ gãc kÑp gi÷a b¸n kÝnh P = OQ víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o.
Z
P
Q
L
G
E Y
0 E1
Q2 Q1
X P1 x
H×nh 2.2 HÖ to¹ ®é ®Þa t©m
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
16
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
2.1.3 To¹ ®é vu«ng gãc kh«ng gian ®Þa t©m
HÖ to¹ ®é nµy cã gèc to¹ ®é trïng víi t©m 0 cña Ellipsoid tr¸i ®Êt, trôc
Z trïng víi trôc quay cña Ellipsoid, trôc X trïng víi giao tuyÕn cña mÆt ph¼ng
xÝch ®¹o vµ mÆt ph¼ng kinh tuyÕn gèc, trôc Y vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng X0Z
(h×nh 2.3)
VÞ trÝ ®iÓm Q ®îc x¸c ®Þnh bëi 3 to¹ ®é ( X, Y, Z ): X = OQ2 , Y =
Q1Q2 , Z = QQ1
HÖ to¹ ®é kh«ng gian nµy kh«ng chØ dïng ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ c¸c ®iÓm
n»m trªn mÆt Ellipsoid, mµ cßn ®îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ tÊt c¶ c¸c ®iÓm
n»m trong kh«ng gian, ngoµi vµ trong mÆt Ellipsoid.
To¹ ®é cña mét ®iÓm xÐt Q trong hÖ to¹ ®é vu«ng gãc kh«ng gian ®i¹
t©m lµ Q( X, Y, Z )
Z
P
Q
G
Z
E Y
X0 E1
Q2 Q1
Y
X P1
H×nh 2.3 HÖ to¹ ®é vu«ng gãc kh«ng gian ®Þa t©m
2.1.4 HÖ to¹ ®é ®Þa diÖn xÝch ®¹o vµ hÖ to¹ ®é ®Þa diÖn ch©n trêi
Trong cïng mét Ellipsoid quy chiÕu, tríc tiªn ta tÞnh tiÕn gèc to¹ ®é
®Þa t©m (O-X, Y, Z) lªn trïng víi ®iÓm quan s¸t Q1(®iÓm xÐt). LÊy Q1 lµm
®iÓm gèc thµnh lËp hÖ to¹ ®é P1- X’Y’Z’ cã c¸c trôc to¹ ®é t¬ng øng song
song víi hÖ (O-X, Y, Z) gäi lµ hÖ to¹ ®é ®Þa diÖn xÝch ®¹o.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
17
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
Z
Z' z
x
P
y
Y'
G
X'
B
E Y
0 E1
L
X P1
H×nh 2.4 HÖ to¹ ®é ®Þa diÖn ch©n trêi
Nh vËy, P1- X’Y’Z’ cã quan hÖ chuyÓn dÞch tÞnh tiÕn so víi hÖ to¹ ®é O – XYZ.
( N H ) cos B cos L
X X '
Y = Y ' + ( N H ) cos B sin L
N (1 e 2 ) H sin B
Z Z '
Tõ hÖ P1- X’Y’Z’ thµnh lËp hÖ to¹ ®é ®Þa diÖn ch©n trêi theo quy t¾c
bµn tay tr¸i lÊy ®iÓm P1 t©m tr¹m ®o lµm ®iÓm gèc; lÊy ph¸p tuyÕn ®i qua
®iÓm P1 lµm trôc z (híng thiªn ®Ønh lµm híng d¬ng), lÊy híng kinh tuyÕn
lµm trôc x (híng b¾c lµ híng d¬ng), trôc y vu«ng gãc víi trôc x, z (híng
®«ng lµ híng d¬ng) khi ®ã ta cã hÖ P1- xyz lµ hÖ to¹ ®é ®Þa diÖn ch©n trêi.
2.1.5 HÖ to¹ ®é toµn cÇu WGS – 84
HÖ to¹ ®é toµn cÇu WGS – 84 ®îc sö dông lµm hÖ to¹ ®é quy chiÕu
cña hÖ thèng ®Þnh vÞ GPS. VÞ trÝ ®iÓm trong ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi còng nh trong
c¸c vect¬ c¹nh ®Òu ®îc x¸c ®Þnh trong hÖ to¹ ®é nµy.
Ellipsoid ®îc sö dông cho hÖ WGS – 84 lµ Ellipsoid GRS80 ®îc hiÖp héi
Tr¾c ®Þa vµ §Þa vËt lý thÕ giíi chÊp nhËn n¨m 1979 vµ ®îc ®¸nh gi¸ tiÖm cËn tèt
nhÊt víi mÆt Geoid toµn cÇu. Nh÷ng th«ng sè cña Ellipsoid nµy nh sau:
B¸n trôc lín a = 6378137 m
B¸n trôc nhá b = 6356752 m
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
18
- Khoa Tr¾c ®Þa §å ¸n tèt nghiÖp
§é dÑt 1/ = 298.257223563
§é lÖch t©m e = 0.081819190843
T©m cña hÖ WGS – 84 lµ träng t©m cña ®Þa cÇu, sö dông sè liÖu cña 16 n¨m
quan tr¾c ®Ó x¸c ®Þnh víi ®é chÝnh x¸c íc tÝnh kho¶ng 2 cm. Trôc Z cña hÖ WGS –
84 híng vÒ cùc quay quy íc cña ®Þa cÇu do së ®Þnh giê quèc tÕ BIH ë Paris x¸c
®Þnh vµ trïng víi b¸n trôc ng¾n. Trôc X lµ ®êng nèi liÒn träng t©m ®Þa cÇu víi giao
®iÓm cña mÆt ph¼ng xÝch ®¹o víi mÆt ph¼ng kinh tuyÕn Greenwich. Trôc Y giao víi
trôc X mét gãc 900 vÒ híng ®«ng. KÕt qu¶ ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi t¹i mét ®iÓm trªn mÆt
®Êt ®îc biÓu thÞ b»ng to¹ ®é ®Þa t©m X, Y, Z.
Tõ to¹ ®é ®Þa t©m tÝnh chuyÓn thµnh to¹ ®é tr¾c ®Þa B, L, H. Tuy nhiªn
to¹ ®é thuéc hÖ WGS – 84 nµy cã ®é chªnh víi to¹ ®é tr¾c ®Þa quèc gia, kh«ng
cïng hÖ gèc to¹ ®é. §ã chÝnh lµ lý do ph¶i tÝnh ®Õn viÖc chuyÓn ®æi gi÷a c¸c
hÖ thèng to¹ ®é khi sö dông ph¬ng ph¸p ®Þnh vÞ GPS.
Z
P
L
Q
G
z
O
E Y
B E1
x
y
X P1
H×nh 2.5 HÖ to¹ ®é toµn cÇu WGS - 84
2.2 C¸c hÖ to¹ ®é thêng dïng ë viÖt nam
2.2.1 HÖ to¹ ®é Hµ Néi – 1972 (HN- 72)
Tõ n¨m 1959 ®Õn 1966 Côc ®o ®¹c vµ b¶n ®å nhµ níc ®îc sù gióp ®ì
cña c¸c chuyªn gia Trung Quèc tiÕn hµnh x©y dùng hÖ quy chiÕu vµ hÖ to¹ ®é
quèc gia, sau nµy gäi lµ hÖ to¹ ®é Hµ Néi – 1972.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hµ Líp: Tr¾c ®Þa A – K48
19
nguon tai.lieu . vn