Đang tải... (xem toàn văn)
Trong bài viết đã xem xét các giải pháp nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết theo các điểm khống chế GNSS có độ cao chuẩn; xác định khoảng cách cho phép từ trạm base đến điểm bố trí công trình dân dụng - công nghiệp khi ứng dụng công nghệ GNSS - RTK, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của những công tác này.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 13 (5V): 102–111 XÁC ĐỊNH DỊ THƯỜNG ĐỘ CAO TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG - CƠNG NGHIỆP BẰNG CƠNG NGHỆ GNSS-RTK Nguyễn Quang Thắnga,∗ a Khoa Trắc địa - Bản đồ Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, số phố Viên, quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 17/07/2019, Sửa xong 30/09/2019, Chấp nhận đăng 02/10/2019 Tóm tắt Khi đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng công nghiệp công nghệ GNSS - RTK, độ cao chuẩn điểm chi tiết xác định theo độ cao trắc địa trạm base, chênh cao trắc địa đo dị thường độ cao nội suy; độ cao chuẩn điểm bố trí thường xác định theo độ cao chuẩn trạm base chênh cao trắc địa điểm bố trí trạm base Trong báo xem xét giải pháp nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết theo điểm khống chế GNSS có độ cao chuẩn; xác định khoảng cách cho phép từ trạm base đến điểm bố trí cơng trình dân dụng - cơng nghiệp ứng dụng công nghệ GNSS - RTK, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật công tác Tác giả nghiên cứu phương pháp nội suy độ cao Geoid điểm lưới có kích thước × mơ hình trọng trường trái đất EGM-2008 Theo quan hệ tương đồng độ chênh dị thường độ cao độ chênh cao Geoid xác định chênh cao chuẩn, từ tính độ cao chuẩn điểm chi tiết phục vụ đo vẽ đồ địa hình cơng trình dân dụng - cơng nghiệp Từ khố: độ cao chuẩn; dị thường độ cao; cơng nghệ GNSS - RTK; cơng trình dân dụng - cơng nghiệp DETERMINING THE HEIGHT ANOMALIES WHEN TOPOGRAPHIC SURVEY AND STAKE OUT STRUCTURES OF CIVIL AND INDUSTRIAL WORKS BY GNSS-RTK TECHNOLOGY Abstract When topographic survey and staking out structures of civil and industrial works using GNSS - RTK technology, the normal height of the detail points are usually determined according to the geodetic height of the base station and the geodetic height difference measured and height anomalies are interpolated; the normal height of the points staked out are usually determined according to the normal height of the base station and the geodetic height difference between the base station and the point staked out In the paper, we studied the solutions of height anomaly interpolation of detail points, according to the GNSS control points with normal height; determine the allowable distance from the base station to the stake out point of civil and industrial works when applying GNSS - RTK technology, meeting the technical requirements of these tasks The author has also studied the method of Geoid height interpolation at the points in the × grid of the earth gravity model EGM-2008 According to the similarity relationship between the difference of height anomaly and Geoid height difference, the difference of normal height is determined, from which calculating the normal height of the detail point is used for topographic survey in civil and industrial construction Keywords: normal height; height anomaly; GNSS - RTK technology; civil and industrial construction https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(5V)-12 c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) ∗ Tác giả Địa e-mail: mdathang@gmail.com (Thắng, N Q.) 102 Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Đặt vấn đề Trong xây dựng cơng trình, giải pháp xác định độ cao chuẩn với độ xác đáp ứng yêu cầu công việc vấn đề quan tâm giải Hiện chênh cao trắc địa đo cơng nghệ định vị vệ tinh tồn cầu (GNSS) có độ xác ngày cao Do sử dụng liệu đo công nghệ để giải vấn đề xác định độ cao xây dựng cơng trình có ý nghĩa quan trọng đem lại hiệu cao Trên khu vực xây dựng công trình, với việc sử dụng cơng nghệ GNSS đo vẽ đồ bố trí cơng trình, cần xác định độ cao chuẩn điểm cách kết hợp trị đo GNSS với trị đo cao hình học Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu việc sử dụng phương pháp đo vệ tinh để xác định dị thường độ cao, phân tích mối quan hệ độ cao trắc địa, độ cao chuẩn độ cao [1–3] Trong [1] tác giả xem xét phương pháp xác định độ cao Geoid dựa trị đo trọng lực; xác lập thuật toán xác định độ cao Geoid, sử dụng trị đo GNSS để kiểm tra Đã đề xuất thuật toán thay để xác định độ cao Geoid mà không cần sử dụng giá trị sơ vĩ độ trắc địa Áp dụng thuật toán, tác giả sử dụng tọa độ địa tâm (X, Y, Z) đo cung cấp độ cao trắc địa để tính tốn độ cao chuẩn đến giá trị nhỏ 1000 m Trong báo [2] tác giả bình luận khái niệm “Đo cao vệ tinh” thành kỹ thuật định vị vệ tinh Các giới hạn sử dụng kỹ thuật đề xuất báo Trong [4] tác giả phân tích: xây dựng sử dụng độ cao chuẩn thủy chuẩn hình học Trong trình xây dựng thường xuất nhu cầu chuyền độ cao qua mặt địa hình khác nhau, chẳng hạn qua sơng rộng hay lên đỉnh núi cao Trong tình vậy, việc truyền độ cao công nghệ GNSS có hiệu cao nhiều so với thủy chuẩn hình học Trong báo đề xuất thuật tốn xác định độ cao chuẩn từ liệu đo vệ tinh với lưu ý số hiệu chỉnh độ lệch dây dọi Công nghệ GNSS sử dụng để xác định tọa độ trắc địa tọa độ không gian địa tâm với Ellipsoid quy chiếu WGS-84 Một số giải pháp xác định dị thường độ cao độ cao chuẩn khu vực xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp xem xét [5, 6] Khi đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng cơng nghiệp cơng nghệ GNSS - RTK, trạm cố định (trạm base) biết độ cao trắc địa độ cao chuẩn Độ cao chuẩn điểm chi tiết xác định theo độ cao trắc địa trạm base, chênh cao trắc địa đo dị thường độ cao nội suy; độ cao chuẩn điểm bố trí thường xác định theo độ cao chuẩn trạm base chênh cao trắc địa điểm bố trí trạm base Do cần nghiên cứu giải pháp nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết theo điểm khống chế GNSS có độ cao chuẩn; xác định khoảng cách cho phép từ trạm base đến điểm bố trí cơng trình dân dụng - cơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ GNSS - RTK, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cơng tác Mặt khác, từ [7] xác định độ cao Geoid theo mơ hình trọng trường trái đất EGM-2008 đỉnh ô lưới có kích thước × Nhờ nội suy độ cao Geoid điểm ô lưới theo phương pháp nội suy khác Theo quan hệ độ chênh dị thường độ cao độ chênh cao Geoid xác định chênh cao chuẩn, từ tính độ cao chuẩn điểm chi tiết phục vụ đo vẽ đồ địa hình cơng trình dân dụng - cơng nghiệp vấn đề cần quan tâm giải Yêu cầu kỹ thuật ứng dụng công nghệ GNSS-RTK đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng - công nghiệp 2.1 Mối quan hệ loại độ cao sử dụng trắc địa cơng trình Ta biết mối quan hệ độ cao trắc địa, độ cao chuẩn dị thường độ cao thể qua công thức: 103 Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng H = hγ + ζ (1) Quan hệ độ cao trắc địa, độ cao độ cao geoid biểu diễn: H = hg + N (2) Trong công thức (1) (2), H độ cao trắc địa, hγ độ cao chuẩn, ζ dị thường độ cao, hg độ cao chính, N độ cao geoid điểm xét Độ cao chuẩn điểm tính theo công thức: γ hi = Hi − ζi (3) 2.2 Yêu cầu kỹ thuật ứng dụng công nghệ GNSS - RTK đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng - cơng nghiệp a Yêu cầu kỹ thuật áp dụng công nghệ GNSS - RTK đo vẽ đồ địa hình cơng trình tỷ lệ lớn Ở xem xét yêu cầu kỹ thuật đo vẽ đồ địa hình cơng trình tỷ lệ 1:500 với khoảng cao h = 0,5 m Theo [8] sai số trung phương tổng hợp vị trí điểm địa vật (mP ) địa hình (mh ) khu vực xây dựng: h mP ≤ ±0,3M mm; mh ≤ (4) M mẫu số tỷ lệ đồ; h khoảng cao đường đồng mức Khi đo vẽ đồ địa hình cơng nghệ GNSS - RTK, độ cao chuẩn điểm chi tiết xác định từ độ cao trắc địa dị thường độ cao nội suy Độ cao trắc địa điểm chi tiết độ cao trắc địa trạm base cộng với chênh cao trắc địa đo trạm rover trạm base Từ công thức (4), để ảnh hưởng sai số nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết (mζ ) nhỏ không đáng kể so với nguồn sai số khác cần đảm bảo điều kiện: mζ ≤ mh K Nếu nhận giá trị hệ số K = 2,5; h = 0,5 m tính được: mζ ≤ h = ±5 cm 10 b Yêu cầu kỹ thuật áp dụng công nghệ GNSS - RTK bố trí cơng trình Cơng nghệ GNSS - RTK áp dụng để bố trí cơng trình trường hợp u cầu độ xác khơng cao (chủ yếu giai đoạn đào đắp đất) Khi yêu cầu độ xác bố trí mhγ = ±(2÷3) cm Trong bố trí cơng trình thường lấy dị thường độ cao điểm bố trí dị thường độ cao trạm base, nghĩa độ cao chuẩn điểm bố trí độ cao chuẩn trạm base cộng với chênh cao trắc địa điểm bố trí (rover) trạm base Sai số trung phương độ cao chuẩn điểm bố trí công nghệ GNSS - RTK: m2hγ = m2hdo + m2ζ (5) mhdo sai số đo chênh cao trắc địa; mζ sai số dị thường độ cao điểm bố trí Từ tính được: mζ = m2hγ − m2hdo 104 (6) Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Giới hạn áp dụng, nghĩa khoảng cách cho phép từ trạm base đến điểm bố trí tính theo độ lệch dây dọi (θ) trạm base mζ (6) dựa vào công thức: S max = mζ ρ θ (7) Độ lệch dây dọi xác định theo phương pháp trình bày nội dung Các giải pháp nội suy dị thường độ cao ứng dụng đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng - cơng nghiệp 3.1 Giải pháp nội suy dị thường độ cao với số lượng điểm GNSS biết độ cao chuẩn khác a Khi biết độ cao chuẩn ba điểm khống chế GNSS Khu vực xây dựng cơng trình dân dụng - cơng nghiệp thường có kích thước khơng lớn, lại nằm vùng đồng trung du cận đồng Trong trường hợp biết độ cao chuẩn ba điểm khống chế GNSS khu vực, áp dụng giải pháp sau để xác định độ cao chuẩn điểm đo (điểm chi tiết, điểm bố trí) cơng nghệ GNSS - RTK Từ ba điểm GNSS có độ cao chuẩn dựng mặt Kvazigeoid, sử dụng phép nội suy song tuyến tính để nội suy dị thường độ cao điểm khác phạm vi ba điểm theo công thức [5, 9]: ζi = a0 + a1 Bi + a2 Li (8) Bi , Li tọa độ trắc địa điểm i; a0 , a1 , a2 tham số cần xác định Công thức (8) viết dạng ma trận: ζ = Aa (9) B1 L1 A = B2 L2 ; B3 L3 a0 a = a1 ; a2 ζ1 ζ = ζ2 ζ3 Từ tính được: a = A−1 ζ (10) Dị thường độ cao điểm tính dựa vào cơng thức (8), độ cao chuẩn điểm tính theo công thức (3) Các độ lệch dây dọi thành phần tính theo cơng thức [9]: ξ=− a1 ρ; R η=− a2 ρ R cos B (11) Độ lệch dây dọi tồn phần tính: θ= ξ2 + η2 105 (12) Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng b Khi biết độ cao chuẩn từ ba điểm khống chế GNSS trở lên Trong trường hợp giải theo hai cách sau: - Lập lưới gồm tam giác kề nhau, sau xác định phương trình mặt phẳng, từ tính dị thường độ cao độ lệch dây dọi phần bề mặt trình bày mục a - Áp nguyên lý số bình phương nhỏ (thuật tốn bình sai gián tiếp) để xác định tham số a0 , a1 , a2 mặt Kvazigeoid đại diện cho khu vực Khi phương trình số hiệu chỉnh tương ứng với điểm GNSS biết độ cao chuẩn có dạng: vi = a0 + a1 Bi + a2 Li − ζi (13) Áp dụng cơng thức bình sai gián tiếp để xác định đánh giá độ xác tham số Việc tính dị thường độ cao độ lệch dây dọi thực theo công thức (8), (11) (12) c Giải pháp nội suy dị thường độ cao theo trọng số dị thường điểm khống chế Khi biết độ cao chuẩn từ ba điểm khống chế GNSS trở lên, nội suy dị thường độ cao theo ý tưởng phương pháp “vòng tròn động” [10] dựa vào cơng thức: n ζ= ζi P i n (14) Pi ζ dị thường độ cao điểm cần nội suy; ζi dị thường độ cao điểm khống chế GNSS thứ i biết độ cao chuẩn; Pi trọng số dị thường độ cao điểm khống chế i Pi = dn (15) di khoảng cách từ điểm nội suy đến điểm khống chế thứ i; n số mũ khoảng cách tính trọng số dị thường độ cao điểm khống chế i Số mũ n chọn để tối ưu mơ hình cách cho n thay đổi nhận giá trị n = 2, 3, 4, 3.2 Giải pháp nội suy dị thường độ cao theo biến đổi độ cao Geoid dựa vào mô hình trọng trường EGM - 2008 a Nội suy độ cao Geoid điểm theo mơ hình trọng trường EGM - 2008 Dựa vào mơ hình Geoid EGM-2008 tồn cầu với độ phân giải × [7], nội suy độ cao Geoid điểm P lưới 1234 (kích thước × ) (Hình 1) Trên khu vực xây dựng cơng trình dân dụng - cơng nghiệp coi dị thường độ cao khơng có thay đổi đột xuất ảnh hưởng khối địa hình, nên áp dụng phương pháp song tuyến tính để nội suy độ cao điểm nằm ô lưới Các công thức phép nội suy song tuyến tính cho độ cao điểm P với lưu ý kích thước lưới × có dạng sau: NA = N2 − (B2 − B p )(N2 − N1 ) (16) NB = N3 − (B3 − B p )(N3 − N4 ) (17) NP = NB − (L3 − LP )(NB − NA ) (18) N1 , N2 , N3 , N4 , NP độ cao Geoid điểm 1, 2, 3, P Các giá trị độ cao Geoid N1 , N2 , N3 , N4 tra từ mơ hình EGM-2008 tồn cầu theo vĩ độ B kinh độ L điểm mắt lưới 1, 2, 3, 106 suy độ cao Geoid điểm P ô lưới 1234 (kích thước 1' x 1') (Hình 1) Trên khu vực xây dựng cơng trình dân dụng - cơng nghiệp coi dị thường độ cao khơng có thay đổi đột xuất ảnh hưởng khối địa hình, nên áp dụng phương pháp song tuyến suyhọc độCơng caonghệ điểm nằm lưới Thắng, tính N Q /để Tạpnội chí Khoa Xây dựng Hình Nội suy độ cao Geoid từ ô lưới mô hình EGM-2008 tồn cầu Hình Nội suy độ cao Geoid từ lưới trongmơ hình EGM-2008 tồn cầu Các cơng thức phép nội suy song tuyến tính cho độ cao điểm P với lưu ý kích b pháplànội thường cao sau: theo biến đổi độ cao Geoid thước Giải lưới 1' suy x 1'dịcó dạngđộnhư Giải pháp có trình tự thựcN hiện=như (16) N sau: - ( B2 - B p )( N - N1 ) A - Xuất phát từ trạm base, nội suy độ cao Geoid trạm base điểm chi tiết dựa vào = NGeoid N 4này ) trạm base, coi chênh(17) cơng thức (16)–(18); tính hiệu số N độB cao điểm chi - ( Bgiữa 3-B p )( N -tiết cao chuẩn để tính độ cao chuẩn điểm chi tiết đầu tiên; (18) N = N B - ( L3 - LP )( N B - N A ) - Nội suy độ cao Geoid điểmP chi tiết thứ hai, tính hiệu số độ cao Geoid điểm chi tiết thứ N1, Nchi2, tiết N3,đầu N4tiên, , NPcoi - độ Geoid điểm 3, 4của điểm P chi tiết thứ hai; haiđó điểm cao chênh cao chuẩn để tính độ 1, cao2, chuẩn Các giátrình trị nội độ suy caovàGeoid N3, N tra cách từ mơ hình EGM-2008 - Q tính tốnNtiếp thực theo tương tự Để kiểm tra, tiếntoàn hành cầu 1, Ntục 2, được điểm biếtlưới độ cao theotính vĩ khép độ Bđộvàcaokinh độ Lkhống chế cácGNSS điểmđãmắt 1,chuẩn 2, 3, b Giải pháp nội suy dị thường độ cao theo biến đổi độ cao Geoid Tính tốn thực nghiệm phân tích kết Giải pháp có trình tự thực sau: - Xuất phát từ trạm base, nội suy độ cao Geoid trạm base điểm chi tiết đầu tốn thực thức nghiệm thựctính hiệnhiệu mạng lưới khống chế khuđiểm vực xây tiêndựaViệc vàotính cơng (16-18); số độ cao Geoid chidựng tiếtcông trình cơng nghiệp (vùng đồng ven biển tỉnh Hà Tĩnh Hình 2) Trong mạng lưới tiến hành trạm base, coi chênh cao chuẩn để tính độ cao chuẩn điểm chi tiết đầu tiên; đo GPS theo phương pháp đo tĩnh với độ xác tương đương lưới hạng IV quốc gia; đo thủy chuẩn - Nội suy độ cao Geoid điểm chi tiết thứ hai, tính hiệu số độ cao Geoid hình học tuyến đo lưới với tiêu hạng III Nhà nước Các điểm lưới thực nghiệm có điểm tiết hai địa; có điểm chi khống tiết đầu chuẩn để tính độ cao tọachi độ độ thứ cao trắc 19 điểm chếtiên, vừa cócoi độ cao trắcchênh địa vừacao có độ cao chuẩn chuẩn Theo điểm chi tiết thứ hai; Báo cáo kỹ thuật kết thúc cơng trình, sai số trung phương độ cao trắc địa điểm yếu Quá toán tiếp độ tụccao thực hiệnyếu theo cách tương kiểm γ = Để có- giá trị:trình mH =nội ±23suy mm,và sai tính số trung phương chuẩn điểm có giá trị: mhtự ±3,88 vậy, từ cơng thểđiểm tính sai số phương thường độ cao lớn tra, mm tiếnNhư hành tính khépthức độ (1) caocóvề khống chếtrung GNSS dị biết độ cao chuẩn 4.1 Dữ liệu thực nghiệm điểm lưới thực nghiệm: mζKC = m2H + m2hγ = ±23,32 mm Khi đo vẽ đồ tỷ lệ 1:500; h = 0,5 m; mζ ≤ ±5 cm, ta thấy: mζKC < mζ Điều có nghĩa sai số trung phương dị thường độ cao điểm lưới ảnh hưởng không đáng kể đến độ xác nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết 107 ơng lưới hạng IV quốc gia; đo thủy chuẩn hình học tuyến đo ạng III Nhà nước Các điểm lưới thực nghiệm có tọa độ độ điểm khống chế vừa có độ cao trắc địa vừa có độ cao chuẩn Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình Sơ đồ mạng lưới khống chế sử dụng cho tính tốn thực nghiệm Hình Sơ đồ mạng lưới khống chế sử dụng cho tính tốn thực nghiệm Báo cáo kỹ thuật kết thúc cơng trình, sai số trung phương độ cao trắ 4.2 Nội suy dị thường độ cao với số lượng điểm biết độ cao chuẩn khác cóa giá trị: mH độ = cao ± theo 23 bamm, sai chế sốtrên trung Nội suy dị thường điểm khống khu vựcphương độ cao chuẩn thực theo phương án: iá trị: mhViệc =nội ±suy 3,88 mm Như vậy, từ công thức (1) tính đư - gPhương án (PA1): chọn ba điểm biên: 269424, GPS10, GPS1 làm điểm khởi tính hệ số tính theo cơng thức (8)–(10) lập phương trình: ơng dị Các thường độ cao lớn điểm lưới thực nghiệm: ζi = 177,130032 − 96,038602Bi − 80,241016Li 2 m = m + m = ±cho238 ,điểm 32 nộimm Từ phương trình xác định đượcHdị thườngh gđộ cao suy mạng lưới nêu z KC Bảng - Phương án (PA2): chọn tam giác bao quanh điểm nội suy nêu Bảng 1: 269426-GPS23z GPS20, GPS22-GPS20-GPS16, GPS22-GPS17-GPS16, GPS21-269425-GPS15, GPS13-GPS14GPS16, GPS17-GPS19-GPS20, GPS18-GPS20-269425, GPS18-GPS21-269425 Lập phương trình mặt phẳng tam giác theo cơng thứcz(8)–(10), từ tính dị thường độ cao điểm nội KC suy theo công thức (8) o vẽ đồ tỷ lệ 1:500; h = 0,5 m; m ≤ ± cm, ta thấy: m m b Nội suy dị thường độ cao từ nhiều ba điểmzkhống chế theo phương pháp số bình phương nhỏ < (phương án - PA3) có nghĩa sai số trung phương dị thường độ cao điểm Chọn 10 điểm khởi tính phân bố khu vực: 269424, 269425, 269426, GPS10, GPS12, ông đáng kểGPS21, đếnGPS20, độ suytự dị thường độ điểm GPS14, GPS18 vàxác GPS1.nội Theo trình cơng thức nêucao 3.1, tính hệchi số tiết 108 uy dị thường độ cao với số lượng điểm biết độ cao chuẩn khác y dị thường độ cao theo ba điểm khống chế khu vực Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng lập phương trình: ζi = 212,432286 − 112,797682Bi −96,406866Li Từ tính dị thường độ cao cho điểm nội suy nêu Bảng Tính độ lệch dây dọi theo công thức (11), (12) cho điểm lưới (B = 18◦ ): ξ = 3,65 ; η = 3,28 ; θ = 4,91 Độ lệch dây dọi sử dụng để tính khoảng cách cho phép từ trạm base đến điểm bố trí theo cơng thức (7), sử dụng bố trí cơng trình c Giải pháp nội suy dị thường độ cao theo trọng số tính theo khoảng cách đến điểm khống chế Trong thực nghiệm này, chọn số lượng điểm khống chế tham gia nội suy dị thường độ cao ba điểm cho điểm nội suy Các điểm khống chế điểm nội suy (8 điểm) lấy giống Phương án Dị thường độ cao điểm nội suy tính theo cơng thức (14) Việc nội suy thực theo phương án nhỏ: - Phương án 4a (PA4a): tính trọng số theo cơng thức (15), chọn số mũ n = 2; - Phương án 4b (PA4b): tính trọng số theo cơng thức (15), chọn số mũ n = Từ dị thường độ cao nội suy, tính độ chênh dị thường cho điểm: δζ = ζKC − ζns Sai số trung phương dị thường độ cao nội suy tính theo cơng thức: (δζ)2 n mns ζ = (19) n số lượng điểm nội suy Khoảng cách trung bình cạnh từ điểm nội suy đến điểm khống chế tam giác bao quanh điểm nội suy: Dtb = 1,303 km Kết tính tốn δζ mns ζ theo phương án nêu nêu Bảng Bảng Kết tính tốn độ xác dị thường độ cao điểm nội suy δζ (m) TT Điểm nội suy ζKC (m) PA1 PA2 PA3 PA4a PA4b GPS22 GPS21 GPS21 GPS16 GPS15 GPS18 GPS17 GPS17 −2,1039 −2,1629 −2,1629 −2,2004 −2,2094 −2,1355 −2,1763 −2,1763 0,0168 −0,0134 −0,0134 −0,0179 −0,0173 0,0104 −0,0168 −0,0168 0,0019 −0,0134 −0,0143 −0,0031 −0,0008 0,0109 −0,0158 −0,0156 0,0124 −0,0122 −0,0122 −0,0105 −0,0083 0,0115 −0,0132 −0,0132 0,0060 −0,0260 −0,0053 −0,0069 −0,0047 0,0187 −0,0266 −0,0157 0,0050 −0,0286 −0,0066 −0,0052 −0,0047 0,0204 −0,0257 −0,0170 ±0,0155 ±0,0112 ±0,0118 ±0,0163 ±0,0170 109 Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng d Bình luận Từ kết tính tốn Bảng rút số nhận xét sau: - Phương án (lấy tam giác diện tích nhỏ bao quanh điểm nội suy) Phương án (nội suy dựa vào mặt phẳng xác định theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất) có sai số trung phương dị thường độ cao nội suy nhỏ so với phương pháp tính lại Phương pháp nội suy dị thường độ cao theo trọng số tính theo khoảng cách đến điểm khống chế có sai số trung phương lớn nhất, nhiên chênh lệch so với giá trị tương ứng phương pháp khác không lớn - Tất phương án tính có sai số trung phương dị thường độ cao nội suy nhỏ nhiều so với giá trị sai số trung phương nội suy cho phép (mζ = ±5 cm) 4.3 Nội suy tính tốn độ chênh cao Geoid theo mơ hình trọng trường EGM-2008 so sánh với chênh cao chuẩn Trên sơ đồ lưới thực nghiệm, tính độ chênh cao từ độ cao chuẩn độ chênh cao Geoidtrên 28 cạnh nêu Bảng 2, độ cao Geoid điểm đầu cuối cạnh nội suy từ mô hình trọng trường EGM-2008 theo cơng thức (16), (17) (18) Tiếp tính độ chênh lệch chênh cao theo cạnh nêu trên: δ∆h = ∆hγ − ∆N2008 (20) ∆hγ chênh cao chuẩn cạnh; ∆N2008 chênh cao Geoid cạnh tính theo kết nội suy độ cao điểm từ mơ hình EGM-2008 Bảng Kết so sánh độ chênh cao chuẩn độ chênh cao Geoid Cạnh GPS1−GPS2 GPS1−GPS19 GPS2−GPS19 GPS10−GPS11 GPS10−GPS12 GPS11−GPS12 GPS12−GPS13 GPS13−GPS14 GPS13−GPS15 GPS14−GPS15 GPS15−GPS16 GPS15−GPS21 GPS16−269425 GPS16−GPS17 ∆N2008 (m) ∆h (m) δ∆h (m) 1,297 −2,079 −3,375 −0,142 −0,644 −0,502 −0,340 0,710 0,016 −0,695 0,401 −0,145 0,283 0,603 1,269 −2,113 −3,382 −0,159 −0,642 −0,483 −0,353 0,722 0,053 −0,669 0,420 −0,133 0,297 0,634 Cạnh −0,028 GPS16−GPS21 −0,034 GPS17−GPS18 −0,007 GPS17−GPS20 −0,017 GPS17−GPS21 0,002 GPS18−GPS20 0,019 GPS18−GPS21 −0,013 GPS18−GPS19 0,012 GPS20−GPS21 0,037 GPS20−GPS22 0,026 GPS21−GPS22 0,019 GPS21−269425 0,012 GPS22−GPS23 0,014 GPS22−269426 0,031 GPS23−269426 Tính trọng số chênh lệch độ chênh cao: Pδ∆h = D chiều dài cạnh (km) 110 D ∆N2008 (m) ∆h (m) δ∆h (m) −0,547 0,683 −0,989 −1,149 −1,672 −1,832 1,896 −0,160 0,554 0,714 0,830 0,729 0,924 0,194 −0,553 0,671 −1,032 −1,187 −1,703 −1,858 1,922 −0,155 0,544 0,699 0,850 0,727 0,941 0,214 −0,006 −0,012 −0,043 −0,038 −0,031 −0,026 0,026 0,005 −0,010 −0,015 0,020 −0,002 0,017 0,020 Thắng, N Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Chiều dài trung bình 28 cạnh nêu trên: Dtb = 1,388 km Từ tính sai số trung phương độ chênh cao: P(δ∆h)2 m∆h = (21) n với n số cạnh tham gia tính độ chênh cao (n = 28) Kết tính tốn sai số trung phương độ chênh cao theo công thức (21): m∆h = 18,8 mm/km Từ kết tính Bảng sai số trung phương độ chênh cao lưới thực nghiệm, rút nhận xét: - Các độ chênh cao chuẩn độ chênh cao Geoid tính theo kết nội suy từ mơ hình EGM-2008 tất cạnh có dấu; giá trị độ chênh nhỏ nhất: δ∆hmin = 0,002 m; độ chênh lớn nhất: δ∆hmax = 0,043 m Điều chứng tỏ tính phù hợp bề mặt Kvazigeoid với bề mặt Geoid khu vực xét - Sai số trung phương độ chênh cao nhận tương đương với thủy chuẩn kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu đo vẽ đồ tỷ lệ lớn với hầu hết khoảng cao Kết luận Từ kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm, rút số kết luận sau: - Trong phương pháp nội suy dị thường độ cao, nên áp dụng phương pháp nội suy song tuyến tính theo tam giác nối điểm khống chế gần nhất, phương pháp dựa vào mặt phẳng thiết lập theo nguyên lý số bình phương nhỏ để nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết đo vẽ đồ địa hình cơng trình dân dụng - cơng nghiệp - Giải pháp nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết đo vẽ đồ địa hình, xác định phạm vi ứng dụng công nghệ GNSS - RTK bố trí cơng trình dân dụng - cơng nghiệp trình bày báo có sở khoa học, dễ dàng thực thực tế sản xuất trắc địa Tài liệu tham khảo [1] Balandin, V N., Menchikov, I V., Firsov, Y G., Efanov, A I (2016) The determination of height anomaly by satellitic methodes Geodesy and Cartography, 908(2):11–16 [2] Brovar, B V., Gorobets, V P., Popadyev, V V (2015) On the satellite leveling Geodesy and Cartography, 895(1):2–4 [3] Kureniov, Y P., Malik, T N (2017) Definition of geodetic height namely by measured geocentric coordinates Geodesy and Cartography, 921(3):20–23 [4] Mustafin, M G., Son, T T (2018) Method for determining the normal heights from satellite data, taking into account the deviations of the plumb lines Geodesy and Cartography, 937(7):2–10 [5] Thắng, N Q., Huy, D C (2017) Một số giải pháp nâng cao hiệu ứng dụng công nghệ GPS xây dựng nhà cao tầng cơng trình cơng nghiệp Tạp chí Khoa học cơng nghệ Xây dựng, (176):63–69 [6] Thắng, N Q., Hà, V T., Trang, D C (2017) Solution for reduction of effects of some factors on accuracy of staking out axis to working platforms in contrucstion of skyscraper The International Conference on Geo-Spatial Technologies and Earth Resources, Hanoi, Vietnam, 67–73 [7] Nikolaos, K P., Simon, A H., Stive, C K., John, K F (2008) An earth gravitational model to degree 2160: EGM2008 EGU General Assembly, Vienna, Austria [8] TCVN 9398:2012 Công tác trắc địa xây dựng công trình - Yêu cầu chung Hà Nội [9] Bernhard, H.-W., Helmut, M (2005) Physical Geodesy Springger Wien-NewYork [10] Hiến, P V., nnk (2001) Trắc địa cơng trình Nhà xuất Giao thông vận tải 111 ... suy dị thường độ cao điểm chi tiết đo vẽ đồ địa hình cơng trình dân dụng - công nghiệp - Giải pháp nội suy dị thường độ cao điểm chi tiết đo vẽ đồ địa hình, xác định phạm vi ứng dụng cơng nghệ. .. GNSS - RTK đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng - công nghiệp a Yêu cầu kỹ thuật áp dụng công nghệ GNSS - RTK đo vẽ đồ địa hình cơng trình tỷ lệ lớn Ở xem xét yêu cầu kỹ thuật đo vẽ đồ địa. .. ứng dụng công nghệ GNSS-RTK đo vẽ đồ địa hình bố trí cơng trình dân dụng - cơng nghiệp 2.1 Mối quan hệ loại độ cao sử dụng trắc địa cơng trình Ta biết mối quan hệ độ cao trắc địa, độ cao chuẩn dị