Đồ án Đo cao GPS và ứng dụng trên vùng mỏ Cẩm Phả - Quảng Ninh

y sang tr¹m ®o kh¸c nªn h¹ mia xuèng ®Ó gi¶m bít hiÖn t­îng lón mia ®ång thêi ph¶i ®o ®i vµ ®o vÒ. Cßn do tr­êng hîp m¸y lón ta ¸p dông ch­¬ng tr×nh ®o theo thø tù S - T - T - S hoÆc T - S - S - T. Do chÞu ¶nh h­ëng cña rÊt nhiÒu nguån sai sè nªn trong quy ph¹m quy ®Þnh c¸c yªu cÇu rÊt kh¾t khe vÒ chiÒu dµi kho¶ng ng¾m, sè chªnh kho¶ng ng¾m, chiÒu cao tia ng¾m... nh»m ®¹t ®­îc ®é chÝnh x¸c cao. ChÝnh v× thÕ khi ®o thñy chuÈn h×nh häc ë vïng cã chªnh cao lín hoÆc trªn nh÷ng tuyÕn cã kho¶ng c¸ch dµi lµ rÊt vÊt v¶ vµ tèn kÐm. 2.3. §o cao l­îng gi¸c 2.3.1. Nguyªn lý chung §o cao l­îng gi¸c lµ ph­¬ng ph¸p sö dông m¸y kinh vÜ ®Æt t¹i ®iÓm ®o, ®o gãc thiªn ®Ønh cña môc tiªu vµ dïng kho¶ng c¸ch tõ m¸y ®Õn môc tiªu ®Ó tÝnh ra chªnh cao gi÷a chóng. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ¸p dông ®Ó chuyÒn ®é cao ë nh÷ng vïng cã chªnh cao lín nh­ vïng nói hoÆc vïng khã kh¨n ®i l¹i, qua s«ng qua hå v.v... T¹i A ®Æt m¸y cã chiÒu cao lµ i, t©m tr¹m m¸y lµ j, ng¾m vÒ môc tiªu t¹i B cã ®é cao BV = V2 (do chÞu ¶nh h­ëng tæng hîp cña ®é cong tr¸i ®Êt vµ khóc §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 27 x¹). Gãc ®øng ®o ®­îc lµ Z' nhá h¬n gãc thiªn ®Ønh thùc tÕ Z mét ®¹i l­îng 1 ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 0 0 1 2R S (2.3.1) Trong ®ã: S0 : chiÒu dµi cung tia ng¾m do khóc x¹ R0 : b¸n kÝnh cña ®­êng cong khóc x¹ Theo h×nh vÏ ta thÊy H1 + i vµ H2 + V lµ nh÷ng ®¹i l­îng rÊt nhá so víi b¸n kÝnh tr¸i ®Êt R. Do ®ã cã thÓ coi S0 = S (S lµ chiÒu dµi AB trªn mÆt Ellipsoid) c¨n cø vµo hÖ sè khóc x¹ cña khÝ quyÓn mÆt ®Êt: 0R RK  (2.3.2) nªn trÞ sè 1 cã thÓ viÕt lµ: R Sk 21  (2.3.3) Gäi HA vµ HB lµ ®é cao tr¾c ®Þa t¹i c¸c ®iÓm A, B. Tõ gi¸ trÞ gãc thiªn ®Ønh ®o ®­îc ë tr¹m m¸y A lµ Z1 vµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm A vµ B lµ S ta thµnh lËp ®­îc c«ng thøc tÝnh chªnh cao gi÷a 2 ®iÓm A vµ B lµ: - Trong tr­êng hîp ®o ®¬n Trong tr­êng hîp ®o gãc thiªn ®Ønh t¹i A lµ Z1, kho¶ng c¸ch S kh«ng qu¸ 10km, gi¸ trÞ gãc thiªn ®Ønh n»m trong kho¶ng 870 < Z < 930. Ta cã c«ng thøc tÝnh hiÖu sè ®é cao tr¾c ®Þa nh­ sau: ViSUSCgZSHH AB  . '' .cot 1221  (2.3.4) Trong ®ã U12 lµ gãc lÖch d©y däi trªn mÆt ph¼ng th¼ng ®øng ®i qua ®iÓm ng¾m. §Ó chuyÓn vÒ hiÖu sè ®é cao th­êng ta cã c«ng thøc.   ViSUSCgZSHH ABAB   .''.cot 1221 (2.3.5) Trong ®ã A, B lµ dÞ th­êng ®é cao t¹i A vµ B. R kC 2 1 víi k lµ hÖ sè chiÕt quang §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 28 H×nh II.3. Nguyªn t¾c ®o cao l­îng gi¸c - Tr­êng hîp ®o kÐp Trong tr­êng hîp nµy ng­êi ta ®Æt m¸y ®ång thêi t¹i A vµ B ®Ó x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ Z1 t¹i A vµ Z2 t¹i B. Tõ A ®o ®Õn B. 21 122 11 . '' cot ViSUSCgZSHH AB   (2.3.6) Tõ B ®o vÒ A 12 212 22 . '' cot ViSUSCgZSHH BA   (2.3.7) Khi kho¶ng c¸ch S nhá h¬n 20km gi¸ trÞ c¸c gãc thiªn ®Ønh n»m trong kho¶ng 870 < Z < 930, hiÖu sè ®é cao tr¾c ®Þa ®­îc tÝnh 2121 2112 2 2 2 112 '' . 222 VViiSUUSCSCZZStgHH AB      (2.3.8) Khi c¶ hai tr¹m m¸y tiÕn hµnh ®o ®ång thêi coi C1 = C2 th× ®¹i l­îng khóc x¹ cã thÓ bá qua. V× vËy ta cã:    2121211221 . ''22 VViiSUUZZStgHH AB      (2.3.9) C«ng thøc tÝnh ®é cao th­êng trong tr­êng hîp nµy lµ:      2121211221 . ''22 VViiSUUZZStgHH ABAB        (2.3.10) j a b So Z z'  11 a' b' §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 29 - §o c¸o l­îng gi¸c chÞu ¶nh h­ëng cña c¸c nguån sai sè sau: 1. Sai sè ngÉu nhiªn khi ®o kho¶ng thiªn ®Ønh. 2. Sai sè hÖ thèng cña m¸y. 3. Sai sè do ¶nh h­ëng khóc x¹ khÝ quyÓn mÆt ®Êt. 4. ¶nh h­ëng cña ®é lÖch d©y däi vµ do mÆt thñy chuÈn kh«ng song song víi nhau. Do c¸c nguån sai sè nªu trªn nªn ph­¬ng ph¸p ®o cao l­îng gi¸c cho ®é chÝnh x¸c kh«ng cao, ph­¬ng ph¸p nµy th­êng chØ ®¹t ®é chÝnh x¸c thñy chuÈn kü thuËt hoÆc h¹ng IV. 2.4. Nguyªn lý ®o cao GPS Nguyªn t¾c ®o GPS t­¬ng ®èi cho phÐp x¸c ®Þnh ®­îc c¸c sè gia to¹ ®o kh«ng gian X, Y, Z (trong hÖ WGS - 84) gi÷a hai ®iÓm thu tÝn hiÖu ®ång thêi. Tõ c¸c gia sè to¹ ®é kh«ng gian nµy, ta cã thÓ chuyÓn thµnh c¸c sè gia B, L, H, ë ®©y gi¸ trÞ H lµ hiÖu sè ®é cao tr¾c ®Þa, trong hÖ WGS - 84 víi Ellipxoid chän tÝnh. Qua tÝnh to¸n ta nhËn ®­îc ®é cao tr¾c ®Þa cña c¸c tr¹m thu tÝn hiÖu, tøc lµ ®é cao so víi Ellipxoid chän tÝnh g¾n víi hÖ to¹ ®é WGS - 84. Trªn thùc tÕ vÞ trÝ ®iÓm chØ ®­îc x¸c ®Þnh theo nguyªn t¾c ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi, kh«ng ph¶i lµ to¹ ®é chÝnh x¸c trong hÖ WGS - 84, chØ cã thÓ coi lµ trong hÖ WGS - 84 gÇn ®óng nµo ®ã (ký hiÖu lµ WGS - 84'). V× thÕ ®é cao tr¾c ®Þa x¸c ®Þnh trong ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi cã ®é chÝnh x¸c thÊp. Ký hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa t¹i ®iÓm A lµ HA, ®é cao thñy chuÈn (®é cao chÝnh, hoÆc ®é cao th­êng) lµ hA ta cã quan hÖ: hA = HA - A (2.4.1) Trong ®ã A lµ dÞ th­êng ®é cao t¹i ®iÓm A (gäi t¾t lµ ®é cao geoid hay lµ dÞ th­êng ®é cao, chÝnh lµ kho¶ng c¸ch tõ mÆt elipxoid chän tÝnh ®Õn mÆt Geoid hoÆc kvazigeoid (H×nh II.3). §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 30 H×nh II.4. §é cao tr¾c ®Þa vµ ®é cao thñy chuÈn NÕu xÐtgi÷a hai ®iÓm A, B trªn mÆt ®Êt ta cã hiÖu ®é cao: hAB = HAB - AB (2.4.2) Trong ®ã HAB lµ hiÖu sè ®é cao tr¾c ®Þa AB lµ hiÖu sè dÞ th­êng ®é cao gi÷a hai ®iÓm A, B. C«ng thøc (2.4.1) vµ (2.4.2) lµ c¸c c«ng thøc c¬ b¶n cña ®o cao GPS. VËy ®Ó x¸c ®Þnh ®é cao b»ng GPS vÊn ®Ò mÊu chèt lµ x¸c ®Þnh dÞ th­êng ®é cao (hay ®é cao geoid)  hoÆc hiÖu dÞ th­êng ®é cao  (hay hiÖu ®é cao geoid) t¹i c¸c ®iÓm ®Æt m¸y thu tÝn hiÖu. Cã thÓ nhËn thÊy r»ng ®é chÝnh x¸c chuyÒn ®é cao b»ng GPS phô thuéc vµo hai yÕu tè quyÕt ®Þnh ®ã lµ chÊt l­îng ®o c¹nh GPS (baseline) vµ ®é chÝnh x¸c x¸c ®Þnh hiÖu dÞ th­êng ®é cao gi÷a c¸c ®iÓm trong l­íi. Tr­íc khi b×nh sai chóng ta kiÓm tra sai sè khÐp täa ®é trong c¸c h×nh khÐp kÝn.          n i iZ n i iY n i iX Zf Yf Xf 1 ' 1 ' 1 ' (2.4.3) hA HA A hBHB B Geoid Elipxoid A B A  §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 31 Sai sè khÐp toµn phÇn ®­îc tÝnh nh­ sau: 222 ,, ZYXZYX ffff  (2.4.4) Vµ sau khi b×nh sai chóng ta cã thÓ ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c vÞ trÝ ®iÓm trong kh«ng gian bao gåm c¸c sai sè ®é cao (mH) vµ sai sè to¹ ®é mÆt b»ng (mB, mL). Khi b×nh sai l­íi GPS chóng ta sÏ nhËn ®­îc ®é cao tr¾c ®Þa H. Chóng ta cÇn ph¶i t×m c¸ch ®Ó chuyÒn ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thñy chuÈn h. §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 32 Ch­¬ng III. ChuyÓn ®æi ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thuû chuÈn cho vïng má CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng 3.1. Giíi thiÖu chung CÈm Ph¶-M«ng D­¬ng lµ vïng than quan träng thuéc bÓ than §«ng B¾c ViÖt Nam. C¸c má than trªn vïng nµy cã s¶n l­îng chiÕm trªn 50% tæng s¶n l­îng than khai th¸c hµng n¨m cña Tæng c«ng ty Than ViÖt Nam. §Ó phôc vô cho c«ng t¸c tr¾c ®Þa má trªn c¸c khai tr­êng, tõ nhiÒu n¨m tr­íc, ë vïng nµy ng­êi ta ®· x©y dùng c¸c m¹ng l­íi to¹ ®é h¹ng IV, GT-1, GT-2 vµ GT-3. M¹ng l­íi ®é cao còng ®· ®­îc x©y dùng tõ nh÷ng n¨m 1972-1986 cho ®Õn nay chØ cßn l¹i mét sè Ýt mèc cã thÓ sö dông ®­îc. HiÖn nay c¸c phßng tr¾c ®Þa cña c¸c c«ng ty than th­êng xuyªn ®o ®¹c cËp nhËt ®Ó tÝnh to¸n khèi l­îng than khai th¸c vµ khèi l­îng ®Êt ®¸ bãc ®i. Trong c«ng t¸c ®o ®¹c, kh«ng thÓ thiÕu vai trß cña c«ng t¸c ®o cao. §èi víi ®Þa h×nh phøc t¹p nh­ ë c¸c má Cäc s¸u, Cao s¬n.vv viÖc dÉn ®é cao b»ng ph­¬ng ph¸p thuû chuÈn h×nh häc gÆp kh«ng Ýt khã kh¨n . Tõ khi c«ng nghÖ GPS ®­îc øng dông trong c«ng t¸c tr¾c ®Þa ë n­íc ta, ®o cao GPS ( GPS leveling) lµ vÊn ®Ò ®­îc nhiÒu ng­êi lµm c«ng t¸c tr¾c ®Þa quan t©m. §o cao GPS cã nh÷ng ­u ®iÓm so víi c¸c ph­¬ng ph¸p ®o cao truyÒn thèng, ®Æc biÖt lµ ë nh÷ng vïng cã ®Þa h×nh phøc t¹p nh­ vïng má. HiÖn nay khi tÝnh to¸n xö lý c¸c m¹ng l­íi GPS, chóng ta th­êng sö dông c¸c m« h×nh Geoid toµn cÇu nh­ EGM-96 hoÆc OSU-91A , nh­ng c¸c m« h×nh nµy th­êng cho ®é chÝnh x¸c kh«ng cao , trong nhiÒu tr­êng hîp kh«ng b¶o ®¶m ®é chÝnh x¸c chuyÒn ®é cao tõ c¸c mèc khëi tÝnh ®Õn c¸c mèc cÇn x¸c ®Þnh. §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 33 Sù kh¸c nhau gi÷a ®é cao tr¾c ®Þa vµ hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa víi ®é cao thuû chuÈn vµ hiÖu ®é cao thuû chuÈn lµ do mÆt Geoid kh«ng song song víi mÆt Ellipxoid. NÕu chóng ta n¾m b¾t ®­îc quy luËt biÕn ®æi cña mÆt Geoid so víi mÆt Ellipxoid trªn mét khu vùc nhá, ta hoµn toµn x©y dùng ®­îc c¸c c«ng thøc chuyÓn ®æi hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa vÒ hiÖu ®é cao thuû chuÈn hoÆc chuyÓn ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thuû chuÈn. B»ng c¸ch nµy chóng ta nhanh chãng thùc hiÖn c«ng t¸c ®o cao GPS víi ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt. Chóng ta sÏ nghiªn cøu 2 ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n hiÖu chØnh ¸p dông cho 2 tr­êng hîp: Tr­êng hîp 1- HiÖu chØnh cho c¸c ®o¹n ®o cao GPS . Tr­êng hîp 2- HiÖu chØnh cho m¹ng l­íi GPS gåm nhiÒu ®iÓm . 3.2. S¬ ®å m¹ng l­íi thùc nghiÖm vµ kÕt qu¶ ®o m¹ng l­íi thñy chuÈn h¹ng III CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng - Qu¶ng Ninh Trong phÇn tÝnh to¸n thùc nghiÖm, chóng t«i sö dông sè liÖu cña l­íi GPS CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng - Qu¶ng Ninh. L­íi nµy bao gåm 26 ®iÓm ®o GPS, víi 9 ®iÓm song trïng. §iÓm song trïng lµ ®iÓm mµ t¹i ®ã cã ®o GPS vµ ®­îc dÉn ®é cao thñy chuÈn. Trong ®ã cã mét ®iÓm cã ®é cao khëi tÝnh lµ ®iÓm h¹ng II Nhµ n­íc (®iÓm II-19). L­íi ®­îc ®o b»ng m¸y thu mét tÇn sè Trimble 4600 LS vµo th¸ng 11/2003 vµ ®­îc dÉn ®é cao thñy chuÈn h¹ng III theo quy ph¹m b»ng m¸y Ni-030 vµo th¸ng 4/2004. H×nh III.1. L­íi ®é cao thñy chuÈn h¹ng III CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng t08 iv-09 r96 m10 r3 dc43 iv-02 R1 R2 R99 IV18R98 R1 IV-14 II.19 107406 n40 iv-16 iv-12 gt03 IV-01 IV-06 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 34 KÕt qu¶ b×nh sai l­íi ®é cao h¹ng III ®Ó trong phô lôc 2 ë ®©y chØ giíi thiÖu gi¸ trÞ ®é cao sau b×nh sai vµ sai sè trung ph­¬ng t­¬ng øng. B¶ng III.1. §o cao b×nh sai cña c¸c mèc l­íi ®o cao h¹ng III CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng Tªn Ghi chó 1 107406 2.451 0.004 2 R-1 5.078 0.006 3 IV-14 47.965 0.006 4 R-98 6.315 0.007 5 IV-18 3.234 0.008 6 R-99 4.334 0.008 7 N-40 78.196 0.009 8 R-2 4.310 0.009 9 R-4 4.713 0.010 10 IV-02 21.945 0.010 11 DC-43 15.066 0.010 12 R-3 5.178 0.010 13 IV-06 22.985 0.011 14 M-10 9.952 0.010 15 IV-01 29.906 0.012 16 R-96 68.155 0.010 17 GT-03 92.724 0.010 18 IV-12 141.549 0.010 19 IV-16 103.096 0.009 103.021 (-75mm) 20 IV-09 102.621 0.011 21 T-08 77.037 0.011 Nr Hbs (m) MH (m) §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 35 3.3. C«ng thøc chuyÓn ®æi ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thuû chuÈn cho l­íi GPS. 3.3.1. M¹ng l­íi thùc nghiÖm vµ m« h×nh to¸n x¸c ®Þnh ®é cao Geoid Th¸ng 11 n¨m 2003 ng­êi ta ®· hoµn thµnh viÖc x©y dùng mét m¹ng l­íi GPS h¹ng IV trªn vïng CÈm ph¶ - M«ng D­¬ng. M¹ng l­íi gåm 26 ®iÓm phñ trïm mét diÖn tÝch trªn 100km2, trong ®ã cã 9 ®iÓm ®­îc ®o nèi ®é cao b»ng thuû chuÈn h×nh häc h¹ng III ®Ó tÝnh to¸n ®é cao Geoid (h×nh III.2). M¹ng l­íi ®o b»ng 4 m¸y GPS Trimble 4600LS trong 14 ca ®o (Session). §é dµi c¸c ca ®o lµ 60 phót. Sè c¹nh ®o lµ 74 c¹nh. Ration nhá nhÊt lµ 1,7. Ph­¬ng sai lín nhÊt lµ 39,7. Sai sè khÐp h×nh tam gi¸c lín nhÊt 1:131000. C¹nh dµi nhÊt lµ 5,9km. C¹nh ng¾n nhÊt lµ 1,2km. H×nh III.2. S¬ ®å m¹ng l­íi GPS CP-MD §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 36 L­íi GPS ®­îc b×nh sai b»ng phÇn mÒm GPSurvey 2.35. §Ó x¸c ®Þnh ®é cao tr¾c ®Þa H cña c¸c ®iÓm trong l­íi, khi b×nh sai chØ lÊy to¹ ®é vµ ®é cao cña 1 ®iÓm trong l­íi lµm gi¸ trÞ khëi tÝnh, ®ã lµ ®iÓm 107406. Trong b¶ng bao gåm ®é cao tr¾c ®Þa (cét 3) , ®é cao thuû chuÈn ( cét 4), ë cét cuèi cïng (cét 5) lµ ®é cao Geoid cña 9 ®iÓm song trïng tÝnh theo c«ng thøc : iii hHN  (3.3.1) B¶ng III.2. TÝnh ®é cao l­íi tr¾c ®Þa vµ ®é cao thñy chuÈn TT §iÓm §é cao tr¾c ®ÞaH §é cao thuû chuÈn h §é cao Geoid N 1 107404 106.147 2 107405 413.416 3 107406 2.451 2.451 0 4 107446 43.454 5 107447 57.654 6 IV-01 29.919 29.906 0.013 7 IV-02 22.092 21.945 0.147 8 IV-03 43.664 9 IV-04 121.642 10 IV-05 82.837 11 IV-06 23.099 22.985 0.114 12 IV-07 312.854 13 IV-08 202.090 14 IV-09 102.752 102.621 0.131 15 IV-10 85.843 16 IV-11 436.225 17 IV-12 141.724 141.549 0.175 18 IV-13 41.415 19 IV-14 48.068 47.965 0.104 20 IV-15 287.685 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 37 21 IV-16 103.178 103.021 0.157 22 IV-17 14.289 23 IV-18 3.403 3.234 0.169 24 IV-19 70.013 25 IV-20 29.470 26 IV-21 47.101 3.3.2. X©y dùng c«ng thøc néi suy ®é cao Geoid d¹ng hµm song tuyÕn (3 tham sè) Hµm song tuyÕn cã d¹ng: YaXaaN .. 210  (3.3.2) trong ®ã 3 tham sè a0,a1,a2 ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p sè b×nh ph­¬ng nhá nhÊt dùa trªn sè liÖu cña 9 ®iÓm song trïng ë b¶ng trªn. B¶ng III.3. Sè liÖu ®Ó gi¶i bµi to¸n xÊp xØ hµm ®­îc cho trong b¶ng sau TT §iÓm X(m) Y(m) N(m) 1 107406 2323852.106 422935.371 0.000 2 IV-01 2331718.588 425559.321 0.013 3 IV-02 2328405.657 433477.365 0.147 4 IV-06 2331773.683 431255.431 0.114 5 IV-09 2327943.769 425913.061 0.132 6 IV-12 2327899.366 429121.754 0.175 7 IV-14 2324908.275 426480.732 0.104 8 IV-16 2325680.500 430020.376 0.157 9 IV-18 2323314.679 430260.369 0.169 Tõ biÓu thøc (3.3.2). ta cã c¸c ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh: iiii NYaXaaV  210 . (3.3.3) §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 38 KÕt qu¶ gi¶i ®­îc 3 tham sè a0,a1,a2 vµ lËp ®­îc c«ng thøc thùc nghiÖm néi suy ®é cao Geoid cho vïng CÈm ph¶ - M«ng d­¬ng nh­ sau (KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®Ó ë phô lôc 2): YXN .00001571.0.00000666.0891.8  (3.3.4) Víi c«ng thøc nµy, taÞ c¸c ®iÓm song trïng ta tÝnh ®­îc ®é lÖch (V) vµ sai sè trung ph­¬ng nh­ sau:   m n VV m 044.0 30  (3.3.5) NhËn xÐt: Víi c«ng thøc thùc nghiÖm (1.4) cho phÐp chóng ta néi suy nhanh chãng ®é cao Geoid ®Ó chuyÓn ®æi ®é cao tr¾c ®Þa trong l­íi GPS vÒ ®é cao thuû chuÈn víi sai sè kho¶ng 4 cm. Nh­ vËy ®èi víi c¸c m¹ng l­íi GPS ë vïng CÈm Ph¶-M«ng D­¬ng chóng ta chØ cÇn ®o nèi ®é cao b»ng ph­¬ng ph¸p thuû chuÈn h×nh häc ®Õn 1 hoÆc 2 ®iÓm trong l­íi. Tèt nhÊt lµ nªn ®o nèi tíi 2 ®iÓm ®Ó cã thªm ®iÒu kiÖn kiÓm tra. 3.4. HiÖu chØnh chªnh cao tr¾c ®Þa vÒ chªnh cao thñy chuÈn cho vïng CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng 3.4.1. X¸c ®Þnh gãc nghiªng vµ h­íng nghiªng tæng thÓ gi÷a mÆt Elipxoid vµ Geoid ë vïng má CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng Trong mét ph¹m vi kh«ng lín, chóng ta cã thÓ coi 2 mÆt nµy cã quy luËt biÕn ®æi tuyÕn tÝnh, tøc lµ gÇn nh­ 2 mÆt ph¼ng c¾t nhau theo mét giao tuyÕn, cã h­íng nghiªng lín nhÊt vu«ng gãc víi ph­¬ng cña giao tuyÕn vµ t­¬ng øng còng cã gãc nghiªng lín nhÊt theo h­íng ®ã. §Ó x¸c ®Þnh gãc nghiªng, chóng ta ®· cã thuËt to¸n giíi thiÖu trong [6]. Tãm t¾t nh­ sau: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÆt Geoid vµ Ellipxoid chÝnh lµ ®é cao Geoid sÏ phô thuéc vµo 2 tham sè lµ kho¶ng c¸ch vµ ph­¬ng vÞ cña c¹nh ®o (baseline). C«ng thøc tÝnh chuyÓn hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa vÒ hiÖu ®é cao thuû chuÈn ®­îc thÓ hiÖn qua c«ng thøc sau : §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 39 )cos(.. ,,,,   jijijiji DaHh (3.4.1) Trong ®ã hi,j lµ chªnh cao thuû chuÈn,Hi,j lµ chªnh cao tr¾c ®Þa x¸c ®Þnh b»ng GPS t­¬ng ®èi. Di,j lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm ®o GPS (chiÒu dµi c¹nh ®o tÝnh b»ng kil«mÐt), i,j lµ ph­¬ng vÞ c¹nh ®o, a vµ  lµ c¸c tham sè cÇn x¸c ®Þnh. §Ó x¸c ®Þnh hai tham sè a vµ  chóng ta sÏ ph¶i dùa vµo Ýt nhÊt 3 ®iÓm ®o song trïng kh«ng th¼ng hµng, trªn ®ã cã ®o GPS vµ ®o thuû chuÈn chÝnh x¸c. Nh­ vËy ta cã c«ng thøc tÝnh hiÖu sè ®é cao geoid gi÷a hai ®iÓm i vµ j nh­ sau: )cos(. ,,,   jijiji DaN (3.4.2) Sau khi x¸c lËp ®­îc c¸c tham sè a,  cã thÓ sö dông (3.4.2) ®Ó tÝnh sè hiÖu chØnh chuyÓn chªnh cao GPS vÒ chªnh cao thuû chuÈn . Dùa vµo m¹ng l­íi GPS h¹ng IV lËp trªn khu vùc c¸c má vïng CÈm Ph¶- M«ng D­¬ng trong ®ã cã 9 ®iÓm ®­îc ®o nèi ®é cao thuû chuÈn h¹ng III, gäi lµ c¸c ®iÓm song trïng. To¹ ®é trong hÖ HN-72 , kinh tuyÕn trung ­¬ng 1080 cña 9 ®iÓm vµ ®é cao cña chóng ®­îc thÓ hiÖn trong b¶ng sau: B¶ng III.4. To¹ ®é vµ ®é cao cña c¸c ®iÓm song trïng TT §iÓm X(m) Y(m) H(tr¾c ®Þa) h(thuûchuÈn) 1 107406 2323852.106 422935.371 2.451 2.451 2 IV-01 2331718.588 425559.321 29.919 29.906 3 IV-02 2328405.657 433477.365 22.092 21.945 4 IV-06 2331773.683 431255.431 23.099 22.985 5 IV-09 2327943.769 425913.061 102.752 102.621 6 IV-12 2327899.366 429121.754 141.724 141.549 7 IV-14 2324908.275 426480.732 48.068 47.965 8 IV-16 2325680.500 430020.376 103.178 103.021 9 IV-18 2323314.679 430260.369 3.403 3.234 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 40 Víi sè liÖu cña 9 ®iÓm sÏ tÝnh ®­îc 36 c¹nh (tæ hîp chËp 2 cña 9), gi¸ trÞ chiÒu dµi, ph­¬ng vÞ vµ c¸c chªnh cao tr¾c ®Þa, chªnh cao thuû chuÈn thÓ hiÖn trong b¶ng sau: B¶ng III.5. Gi¸ trÞ c¸c c¹nh TT §iÓm ®Çu §iÓm cuèi Di,j (km) i,j Hi,j hi,j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 107406 107406 107406 107406 107406 107406 107406 107406 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-02 IV-02 IV-02 IV-02 IV-02 IV-02 IV-06 IV-06 IV-01 IV-02 IV-06 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-02 IV-06 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-06 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-09 IV-12 8.292 11.483 11.488 5.060 7.393 3.699 7.317 7.345 8.583 5.696 3.791 5.223 6.872 7.507 9.629 4.035 7.578 4.385 7.822 4.402 6.022 6.573 4.423 180 26’48” 66 38 18 46 24 20 36 02 42 56 48 23 73 24 40 75 31 47 94 11 46 112 42 16 89 26 45 174 38 47 136 59 32 172 17 42 143 32 32 150 46 40 326 35 12 266 30 21 263 22 11 243 26 28 231 45 04 212 17 20 234 21 48 208 50 33 27.468 19.641 20.648 100.301 139.273 45.617 100.727 0.952 -7.827 -6.820 72.833 111.805 18.149 73.259 -26.516 1.007 80.660 119.632 25.976 81.086 -18.689 79.653 118.625 27.455 19.494 20.534 100.170 139.098 45.514 100.570 0.783 -7.961 -6.921 72.715 111.643 18.059 73.115 -26.672 1.040 80.676 119.604 26.020 81.076 -18.711 79.636 118.564 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 41 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 IV-06 IV-06 IV-06 IV-09 IV-09 IV-09 IV-09 IV-12 IV-12 IV-12 IV-14 IV-14 IV-16 IV-14 IV-16 IV-18 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-14 IV-16 IV-18 IV-16 IV-18 IV-18 8.362 6.217 8.517 3.209 3.088 4.690 6.350 3.990 2.394 4.724 3.623 4.102 2.378 214 49 03 191 27 30 186 42 33 90 47 34 169 24 27 118 51 22 136 47 53 221 26 36 157 57 09 166 03 10 77 41 34 112 51 42 174 12 27 24.969 80.079 -19.696 38.972 -54.684 0.426 -99.349 -93.656 -38.546 -138.321 55.110 -44.665 -99.775 24.980 80.036 -19.751 38.928 -54.656 0.400 -99.387 -93.584 -38.528 -138.315 55.056 -44.731 -99.787 Tõ sè liÖu cña 36 c¹nh cho trong b¶ng trªn chóng ta lËp ®­îc 36 ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh ®Ó x¸c ®Þnh 2 Èn sè a vµ  theo nguyªn t¾c sè b×nh ph­¬ng nhá nhÊt. Ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh cã d¹ng: )()cos(.. ,,,,, jijijijiji hHDaV   (3.4.3) Cã thÓ biÕn ®æi (3.4.4) vÒ d¹ng: jijijijijiji lQDPDV ,,,,,, .sin..cos.   (3.4.4) trong ®ã cos.aP  ; sin.aQ  ; jijiji hHl ,,,  (3.4.5) Tõ hÖ (2.4) ta x¸c ®Þnh ®­îc 2 Èn P vµ Q theo nguyªn t¾c [VV]=min, sau ®ã x¸c ®Þnh c¸c tham sè a vµ  theo c«ng thøc ®· biÕt: 22 QPa  ; P Q arctg (3.4.6) Víi sè liÖu ë b¶ng 2, theo thuËt to¸n nªu trªn tÝnh ®­îc c¸c Èn sè P, Q nh­ sau: §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 42 P = 0.00665  0.00216 Q = -0.01576  0.00202 vµ gi¸ trÞ hai tham sè sÏ lµ : 0171.0a ; '532920 (3.4.7) Nh­ vËy ta cã c«ng thøc tÝnh chªnh cao thuû chuÈn tõ chªnh cao GPS cho khu vùc CÈm Ph¶-M«ng D­¬ng nh­ sau: )'53292cos(.71.D01.0 0 ,ji,,,  jijiji Hh  (3.4.8) trong ®ã Di,j tÝnh ë ®¬n vÞ km. Ph­¬ng vÞ i,j lµ ph­¬ng vÞ trong hÖ to¹ ®é vu«ng gãc (gãc ®Þnh h­íng) víi mói chiÕu cã kinh tuyÕn trôc 1080 . Cã thÓ thÊy r»ng biÕn ®æi cña hiÖu ®é cao geoid (gradien dÞ th­êng ®é cao) ë khu vùc CÈm Ph¶- M«ng D­¬ng lín nhÊt theo ph­¬ng cã ph­¬ng vÞ =2920 53' (hay 1120 53') lµ 0.0171m/km. Theo sè liÖu dÞ th­êng ®é cao, chóng t«i còng vÏ ®­îc c¸c ®­êng ®¼ng dÞ th­êng trªn h×nh 3. H×nh III.3. C¸c ®­êng ®¼ng dÞ th­êng ®é cao ë CÈm Ph¶- M«ng D­¬ng 3.4.2. HiÖu qu¶ sö dông c«ng thøc Sau khi lËp ®­îc c«ng thøc hiÖu chØnh ®Ó chuyÓn chªnh cao ®o b»ng c«ng nghÖ GPS vÒ chªnh cao thuû chuÈn cho khu vùc CÈm Ph¶-M«ng D­¬ng, cÇn kiÓm tra kÕt qu¶ tÝnh hiÖu chØnh chªnh cao theo c«ng thøc ®· lËp. Ngµy 21-9-2004 chóng t«i ®· tiÕn hµnh ®o thö nghiÖm chuyÒn ®é cao trªn mét sè mèc ®· biÕt ®é cao ( ®­îc ®o ®é cao h¹ng III), ®ã lµ c¸c mèc IV-14, IV-18,R- 2,R-98 vµ N-40. Tõ chªnh cao tr¾c ®Þa, chóng t«i hiÖu chØnh theo c«ng thøc 292 53'o §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 43 (3.4.8) ®Ó nhËn ®­îc hiÖu ®é cao thuû chuÈn vµ so s¸nh víi hiÖu ®é cao thuû chuÈn ®· biÕt. Dùa vµo kÕt qu¶ so s¸nh ta sÏ ®¸nh gi¸ ®­îc kh¶ n¨ng sö dông c«ng thøc tÝnh hiÖu chØnh nµy trong thùc tÕ tr¾c ®Þa ë vïng CÈm Ph¶-M«ng D­¬ng. B¶ng III.6. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ sö dông c«ng thøc Sè TT C¹nh GPS D (km) ph.vÞ 0 ' H (m) -N (m) h (m) htc (m) 1 (m) gh(IV) (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R-2 IV-14 R-2 IV-18 R-2 N-40 IV-18 IV-14 IV-18 N-40 N-40 IV-14 IV-18 IV-14 IV-18 R-98 N-40 IV-14 R-98 N-40 6.746 3..229 3.268 4.102 2.389 3.745 4.102 0.576 3.745 2.083 2720 20’ 246 12 289 19 292 37 356 53 257 34 292 37 305 03 257 34 9 28 43.564 -1.094 73.858 44.654 74.950 -30.276 44.622 3.071 -30.294 71.844 0.108 0.038 0.056 0.070 0.018 0.052 0.070 0.010 0.052 0.008 43.672 -1.056 73..914 44.724 74.968 -30.224 44.692 3.081 -30.242 71.852 43.655 -1.076 73.886 44.731 74.962 -30.231 44.731 3.081 -30.231 71.881 0.017 0.020 0.028 -0.007 0.006 0.007 -0.039 0 -0.011 -0.029 0.052 0.036 0.036 0.041 0.031 0.039 0.041 0.015 0.039 0.029 Trong b¶ng trªn, H lµ chªnh cao tr¾c ®Þa (chªnh cao ®o b»ng GPS) -N lµ chªnh cao geoid tÝnh theo c«ng thøc (3.4.2) h lµ chªnh cao nhËn ®­îc theo c«ng thøc (3.4.8) htc lµ chªnh cao thuû chuÈn h×nh häc h¹ng 3 1 =H-htc lµ ®é lÖch sau hiÖu chØnh gh(IV)- lµ h¹n sai thuû chuÈn h¹ng IV, tÝnh theo c«ng thøc DmmIVhgh .20)(  (3.4.9) trong ®ã D lµ kho¶ng c¸ch chuyÒn ®é cao tÝnh b»ng km. Cã thÓ thÊy r»ng, hÇu hÕt c¸c chªnh cao tr¾c ®Þa sau khi hiÖu chØnh theo c«ng thøc ®· lËp ®Òu gÇn víi chªnh cao ®o thuû chuÈn vµ ®Òu n»m trong h¹n sai cña thuû chuÈn h¹ng IV. Chªnh cao tr¾c ®Þa x¸c ®Þnh b»ng GPS cßn phô thuéc vµo to¹ ®é tr¾c ®Þa B,L cña ®iÓm ®Çu c¹nh. To¹ ®é ®iÓm ®Çu c¹nh trong hÖ WGS-84 ®­îc x¸c §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 44 ®Þnh theo nguyªn t¾c kho¶ng c¸ch gi¶ (b»ng ephemeris th«ng dông) cã thÓ sai tõ vµi mÐt ®Õn cì chôc mÐt, dÉn ®Õn sai sè chªnh cao tr¾c ®Þa tÝnh theo c«ng thøc [6]: 3.5. So s¸nh ®é chÝnh x¸c khi sö dông m« h×nh Geoid osu 91A vµ EGM 96 ë phÇn nµy, chóng ta sö dông hai m« h×nh toµn cÇu lµ m« h×nh EGM-96 vµ OSU-91A tham gia vµo qu¸ tr×nh b×nh sai m¹ng l­íi GPS. Trong c¶ hai ph­¬ng ¸n ®Òu cè ®Þnh ®é cao thñy chuÈn cña ®iÓm 107406 víi h107406 = 2.451 (m). §é cao thñy chuÈn cña 25 ®iÓm cßn l¹i trong m¹ng l­íi ®­îc tÝnh theo gi¸ trÞ ®é cao cña c¸c ®iÓm cè ®Þnh. Trong 25 ®iÓm ®ã, ta cã 8 ®iÓm ®· dÉn ®é cao thñy chuÈn h×nh häc. Tõ ®ã, ta cã thÎ so s¸nh ®é chÝnh x¸c ®é cao c¸c ®iÓm nhËn ®­îc theo c¸c ph­¬ng ¸n kh¸c nhau. Khi b×nh sai l­íi GPS, chóng ta cã thÓ khai th¸c m« h×nh Geoid ®­îc cã s½n trong phÇn mÒm theo tr×nh tù sau: 1. Khëi ®éng ch­¬ng tr×nh b×nh sai l­íi. 2. B×nh sai l­íi b­íc mét kh«ng sö dông m« h×nh Geoid. 3. Gäi m« h×nh Geoid trong Terrestrial Network Mudule/ Geoid Module/ Load Geoid Module. 4. T¹o tÖp sè liÖu Geoid ë d¹ng *DCO: Estimate Geoid Height/ Creat *DCO File. 5. B×nh sai l­íi GPS b­íc 2, trong ®ã sö dông sè liÖu gèc trong tÖp *DCO (sau b×nh sai ta so s¸nh sè liÖu cña c¸c ®iÓm gèc kh¸c nÕu kh«ng cã sù sai kh¸c lín chøng tá kh«ng cã sù nhÇm lÉn vÒ sè liÖu gèc, ta cã thÓ tiÕn hµnh b×nh sai tiÕp tôc). 6. B×nh sai b­íc 3 víi toµn bé sè liÖu gèc trong *DCO file. 7. In kÕt qu¶ Toµn bé kÕt qu¶ b×nh sai b»ng ch­¬ng tr×nh GPS urvey cã sö dông m« h×nh EGM-96 vµ m« h×nh OSU-91A ®­îc tr×nh bµy trong phÇn phô lôc 3. Sau ®©y, chØ xin nªu kÕt qu¶ ®é cao nhËn ®­îc sau khi b×nh sai. §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 45 B¶ng III.7. So s¸nh ®é cao nhËn ®­îc theo c¸c ph­¬ng ¸n kh¸c nhau STT Tªn ®iÓm h GPS EGM-96 (m) h GPS OSU-91A (m) h TC (m) h GPS (m)  1 (m)  2 (m)  3 (m) 1 107406 2.451 2.451 2.451 2.451 0.000 0.000 0.000 2 IV-01 29.947 29.889 29.906 29.918 -0.041 0.017 -0.012 3 IV-02 21.777 21.867 21.945 22.091 0.168 0.078 -0.146 4 IV-06 22.911 22.935 22.985 23.097 0.074 0.050 -0.112 5 IV-09 102.705 102.700 102.621 102.757 -0.084 -0.079 -0.136 6 IV-12 141.556 141.597 141.549 141.723 -0.007 -0.048 -0.174 7 IV-14 47.953 47.993 47.965 48.070 0.012 -0.028 -0.105 8 IV-16 102.946 103.024 103.021 103.178 0.075 -0.003 -0.157 9 IV-18 3.129 3.237 3.234 3.402 0.105 -0.003 -0.168 ë trong b¶ng trªn, ta ký hiÖu: hTC lµ ®é cao thñy chuÈn cña c¸c ®iÓm thu ®­îc tõ m¹ng l­íi ®é cao h×nh häc. HGPS lµ ®é cao tr¾c ®Þa khi b×nh sai l­íi GPS kh«ng sö dông m« h×nh Geoid. hGPS EGM-96 lµ ®é cao thñy chuÈn nhËn ®­îc khi b×nh sai l­íi cã sö dông m« h×nh EGM-96. hGPS OSU-91A lµ ®é cao thñy chuÈn nhËn ®­îc khi b×nh sai l­íi GPS cã sö dông m« h×nh OSU-91A. 1 = hTC - hGPS EGM-96 (3.5.1) 2 = hTC - hGPS OSU-91A (3.5.2) 3 = hTC - HGPS (3.5.3) Tõ b¶ng trªn ta cã thÓ tÝnh ®­îc nh­ sau:   081.0 9 2 1  m (M« h×nh EGM-96) (3.5.4) §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 46   050.0 9 2 2  m (M« h×nh OSU-91A) (3.5.5)   128.0 9 2 3  m (Kh«ng sö dông m« h×nh Geoid) (3.5.6) Tõ c¸c tÝnh to¸n trªn ta cã nhËn xÐt nh­ sau: 1. NÕu xÐt vÒ ®é chªnh lÖch cña c¸c ®iÓm sau qu¸ tr×nh b×nh sai th× ph­¬ng ¸n b×nh sai kh«ng sö dông m« h×nh Geoid cho ®é lÖch lín nhÊt (max=0.174m), ph­¬ng ¸n sö dông m« h×nh OSU-91A cã ®é lÖch nhá nhÊt (max=0.079m) 2. Sö dông c«ng thøc tÝnh sai sè trung ph­¬ng th× ph­¬ng ¸n sö dông m« h×nh OSU-91A cã ®é lÖch trung b×nh nhá nhÊt (0.050m), tiÕp theo lµ ph­¬ng ¸n sö dông m« h×nh EGM-96 cã ®é lÖch trung b×nh lµ (0.081m) vµ ph­¬ng ¸n thø 3 lµ kh«ng sö dông m« h×nh Geoid cã ®é lÖch trung b×nh lµ (0.128m). Nh­ vËy ta thÊy r»ng khi b×nh sai l­íi GPS cã sö dông m« h×nh Geoid th× ®é chÝnh x¸c x¸c ®Þnh gi¸ trÞ ®é cao thñy cuÈn ®¹t gi¸ trÞ tèt h¬n so víi ph­¬ng ¸n kh«ng dïng m« h×nh Geoid. Nh­ vËy khi ta xÐt hai m« h×nh EGM-96 vµ m« h×nh OSU-91A sau khi tÝnh to¸n t«i thÊy sö dông m« h×nh OSU-91A th× cho ®é chÝnh x¸c cao h¬n so víi c«ng viÖc b×nh sai l­íi sö dông m« h×nh EGM-96 cho vïng than "CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng - Qu¶ng Ninh". NÕu chóng ta sö dông c«ng thøc (3.3.4) ®Ó néi suy ®é cao Geoid vµ tÝnh hiÖu chØnh vµo ®é cao tr¾c ®Þa th× sai sè trung ph­¬ng chØ lµ 0,044m cho ®é chÝnh x¸c cao h¬n cã m« h×nh EGM - 96 vµ OSU-91A. Trong tr­êng hîp chØ dÉn ®é cao b»ng GPS theo c¸c c¹nh ®o, th× nªn sö dông c«ng thøc (3.4.8) ®Ó tÝnh chuyÓn chªnh cao GPS vÒ chªnh cao thñy chuÈn víi ®é chÝnh x¸c cì thñy chuÈn h¹ng IV. §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 47 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ Sau khi nghiªn cøu lý thuyÕt vÒ nguyªn lý ®o cao GPS vµ tÝnh to¸n thùc nghiÖm trªn m¹ng l­íi CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng - Qu¶ng Ninh. Chóng ta ®i ®Õn mét sè kÕt luËn sau: 1. Ph­¬ng ph¸p truyÒn ®é cao b»ng c«ng nghÖ GPS cã thÓ thùc hiÖn trong mäi ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh. §©y chÝnh lµ ­u ®iÓm v­ît tréi cña c«ng nghÖ GPS so víi c¸c c«ng nghÖ truyÒn thèng. Tuy nhiªn, khi truyÒn ®é cao b»ng c«ng nghÖ GPS cÇn ph¶i nghiªn cøu ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®Ó chuyÓn ®æi ®é cao tr¾c ®Þa hoÆc hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thñy chuÈn hoÆc hiÖu ®é cao thñy chuÈn. 2. §Ó x¸c ®Þnh ®é cao thñy chuÈn b»ng c«ng nghÖ GPS, khi thµnh lËp m¹ng l­íi GPS, cÇn ®o nèi ®é cao h×nh häc ®Õn mét sè ®iÓm cña l­íi sao cho c¸c ®iÓm nµy ph©n bè ®Òu trªn toµn bé m¹ng l­íi. C¸c ®iÓm ®o song trïng sÏ lµ c¬ së ®Ó néi suy gi¸ trÞ ®é cao Geoid cho c¸c ®iÓm cßn l¹i trong m¹ng l­íi. 3. Khi ®iÒu kiÖn chØ cho phÐp dÉn ®é cao thñy chuÈn ®Õn mét ®iÓm song trïng th× ®èi víi vïng CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng ta nªn chän ph­¬ng ph¸p b×nh sai l­íi GPS cã sö dông m« h×nh OSU - 91A. 4. Khi cÇn chuyÓn ®é cao tõ mèc gèc ®Õn khu vùc khai th¸c cã thÓ sö dông hai m¸y thu GPS (lo¹i 4600LS) ®Ó x¸c ®Þnh hiÖu sè ®é cao tr¾c ®Þa. NÕu c¹nh ng¾n h¬n 5km chØ cÇn thu tÝn hiÖu trong thêi gian kho¶ng 60 phót. Sö dông c«ng thøc (3.4.8) ®Ó chuyÓn hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa vµ hiÖu ®é cao thñy chuÈn. §é chÝnh x¸c cã thÓ ®¹t h¹ng IV. 5. §èi víi l­íi GPS ë vïng CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng nªn sö dông c«ng thøc (3.3.4) ®Ó néi suy ®é cao Geoid phôc vô tÝnh chuyÓn ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thñy chuÈn víi sai sè trung ph­¬ng kho¶ng 0,044m. §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 48 Tµi liÖu tham kh¶o [1] Ph¹m Hoµng L©n, NguyÔn V¨n Ch©u, Gi¸o tr×nh tr¾c ®Þa cao cÊp - phÇn hai tr¾c ®Þa mÆt cÇu. Hµ Néi 1996. [2] §ç Ngäc §­êng, §Æng Nam Chinh. H­íng dÉn thùc tËp tr¾c ®Þa cao cÊp, Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt 2001. [3] DÆng Nam Chinh. Gi¸o tr×nh B×nh sai l­íi. [4] §Æng Nam Chinh. H­íng dÉn sö dông phÇn mÒm GPSurvey. [5] §Æng Nam Chinh. Néi suy dÞ th­êng ®é cao vµ ®é chÝnh x¸c x¸c ®Þnh ®é cao b»ng c«ng nghÖ GPS. §Æc san khoa häc vµ c«ng nghÖ ®Þa chÝnh th¸ng 12-1997. [6] §Æng Nam ChÝnh. B¸o c¸o héi nghÞ khoa häc. TuyÓn tËp c¸c c«ng tr×nh khoa häc sè 33 n¨m 2004. [7] Phan V¨n HiÕn vµ NGK. Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh. Nhµ xuÊt b¶n giao th«ng vËn t¶i 2001. [8] Lª V¨n H­ng. Sæ tay ®Þnh vÞ GPS. Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ kü thuËt 1997. [9] Ph¹m Hoµng L©n. Bµi gi¶ng c«ng nghÖ GPS (dµnh cho c¸c líp cao häc) 1996. [10] Ph¹m Hoµng L©n. MÆt Kvazigeoid trªn ph¹m vi l·nh thæ vµ mét phÇn l·nh h¶i ven bê ViÖt Nam. §Æc san khoa häc vµ c«ng nghÖ ®Þa chÝnh th¸ng 12/1997. [11] Ph¹m Hoµng L©n. Träng lùc tr¾c ®Þa (tËp 1-2). Gi¸o tr×nh tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt. Hµ Néi 1973. [12] D­¬ng V©n Phong. Bµi gi¶ng X©y dùng l­íi. Hµ Néi 1998. §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 49 PhÇn phô lôc §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 50 Phô lôc 1 Néi suy d¹ng hµm song tuyÕn d¹ng 3 tham sè [VV] = 0,12   m n VV m 044,0 39 012,0 30  §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 51 Phô lôc 2 B×nh sai l­íi thñy chuÈn h¹ng III vïng má CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng  Sè l­îng mèc ®· biÕt ®o cao : 1 Sè l­îng mèc cÇn x¸c ®Þnh : 21 Sè l­îng tuyÕn ®o trong l­íi : 44 Tæng chiÒu dµi c¸c tuyÕn ®o : 113.70 km Sai sè ®¬n vÞ trong sè : 003 m/km C¸c mèc ®· cã ®é cao Nr Tªn H (m) Ghi chó 1 II - 19 5.8230 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 52 Phô lôc 3 KÕt qu¶ b×nh sai l­íi GPS CÈm Ph¶ - Qu¶ng Ninh b»ng phÇn mÒm GPS urvey sö dông m« h×nh EGM-96 B¶ng kÕt qu¶ b×nh tæng hîp sai víi m« h×nh EGM-96 STT Ký hiÖu X (m) Y (m) mP h (m) 1 107404 2331407.840 428140.906 0.0072 106.070 2 107405 2326404.632 426590.849 0.0063 413.319 3 107406 2323852.106 422935.371 0.0000 2.451 4 107446 2329998.206 432473.638 0.0069 43.197 5 107447 2326511.635 434475.240 0.0067 57.280 6 IV-01 2331718.588 425559.321 0.0070 29.947 7 IV-02 2328405.657 433477.365 0.0077 21.777 8 IV-03 2330196.678 424958.004 0.0700 43.690 9 IV-04 2330341.806 427556.749 0.0067 121.570 10 IV-05 2329641.311 430854.461 0.0065 82.632 11 IV-06 2331773.683 431255.431 0.0071 22.911 12 IV-07 2327224.228 424484.050 0.0067 312.849 13 IV-08 2328554.035 423164.693 0.0062 202.158 14 IV-09 2327943.769 425913.061 0.0061 102.705 15 IV-10 2328658.982 427972.825 0.0066 85.729 16 IV-11 2327061.317 427758.816 0.0064 436.095 17 IV-12 2327899.366 429121.754 0.0066 141.556 18 IV-13 2327498.504 432227.324 0.0063 41.131 19 IV-14 2324908.275 426480.732 0.0059 47.953 20 IV-15 2325176.534 428447.340 0.0058 287.501 21 IV-16 2325680.500 430020.376 0.0065 102.946 22 IV-17 2322502.092 426879.922 0.0058 14.122 23 IV-18 2323314.679 430260.369 0.0058 3.129 24 IV-19 2324646.361 431879.960 0.0065 69.701 25 IV-20 2323033.041 428786.813 0.0053 29.243 26 IV-21 2322299.625 431473.133 0.0072 46.770 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 53 Phô lôc 4 KÕt qu¶ b×nh sai l­íi sö dông m« h×nh Geoid OSU-91A B¶ng kÕt qu¶ b×nh tæng hîp khi sö dông m« h×nh OSU-91A STT Ký hiÖu X (m) Y (m) mP h (m) 1 107404 2331407.840 428140.906 0.0072 106.055 2 107405 2326404.632 426590.849 0.0063 413.343 3 107406 2323852.106 422935.371 0.0000 2.451 4 107446 2329998.206 432473.638 0.0069 43.257 5 107447 2326511.635 434475.240 0.0067 57.402 6 IV-01 2331718.588 425559.321 0.0070 29.889 7 IV-02 2328405.657 433477.365 0.0077 21.867 8 IV-03 2330196.678 424958.004 0.0700 43.642 9 IV-04 2330341.806 427556.749 0.0067 121.560 10 IV-05 2329641.311 430854.461 0.0065 82.676 11 IV-06 2331773.683 431255.431 0.0071 22.935 12 IV-07 2327224.228 424484.050 0.0067 312.831 13 IV-08 2328554.035 423164.693 0.0062 202.103 14 IV-09 2327943.769 425913.061 0.0061 102.700 15 IV-10 2328658.982 427972.825 0.0066 85.745 16 IV-11 2327061.317 427758.816 0.0064 436.127 17 IV-12 2327899.366 429121.754 0.0066 141.597 18 IV-13 2327498.504 432227.324 0.0063 41.216 19 IV-14 2324908.275 426480.732 0.0059 47.993 20 IV-15 2325176.534 428447.340 0.0058 287.565 21 IV-16 2325680.500 430020.376 0.0065 103.024 22 IV-17 2322502.092 426879.922 0.0058 14.196 23 IV-18 2323314.679 430260.369 0.0058 3.237 24 IV-19 2324646.361 431879.960 0.0065 69.814 25 IV-20 2323033.041 428786.813 0.0053 29.336 26 IV-21 2322299.625 431473.133 0.0072 43.905 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 54 Phô lôc 5 KÕt qu¶ thùc hiÖn chuyÒn ®é cao b»ng GPS §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 55 Môc lôc Më ®Çu............................................................................................................... 1 Ch­¬ng I. Kh¸i qu¸t chung vÒ c«ng nghÖ GPS............................................ 5 1.1. CÊu tróc hÖ thèng GPS .......................................................................... 5 1. PhÇn kh«ng gian (Space Segment) ..................................................... 6 2. PhÇn ®iÒu khiÓn (Control Segment) ................................................... 8 3. §o¹n sö dông (User Segment) ........................................................... 9 1.2. C¸c nguyªn lý ®Þnh vÞ GPS.................................................................. 10 1. §Þnh vÞ tuyÖt ®èi .............................................................................. 10 2. §Þnh vÞ t­¬ng ®èi ............................................................................. 16 1.3. C¸c nguån sai sè trong ®Þnh vÞ GPS .................................................... 17 1.4. C¸c øng dông cña GPS ........................................................................ 18 1.4.1. øng dông trong tr¾c ®Þa.............................................................. 18 1.4.2. C¸c øng dông GPS trong ®êi sèng ............................................. 19 Ch­¬ng II. C¸c ph­¬ng ph¸p ®o cao........................................................... 20 2.1. C¸c hÖ thèng ®é cao ............................................................................ 20 2.2. HÖ thèng ®é cao chÝnh ........................................................................ 20 2.3. HÖ thèng ®é cao th­êng ...................................................................... 21 2.4. HÖ thèng ®é cao tr¾c ®Þa ..................................................................... 22 2.5. HÖ thèng ®é cao ®éng häc................................................................... 22 2.2. §o cao h×nh häc .................................................................................. 23 2.2.1. Nguyªn lý ®o cao h×nh häc ........................................................ 23 2.22. Mét sè lo¹i m¸y dïng trong ®o cao h×nh häc ............................. 24 2.2.3. Mét sè nguån sai sè trong ®o cao h×nh häc vµ c¸c biÖn ph¸p lµm gi¶m bít sai sè .............................................................................. 24 2.3. §o cao l­îng gi¸c ............................................................................... 26 2.3.1. Nguyªn lý chung ........................................................................ 26 2.4. Nguyªn lý ®o cao GPS......................................................................... 29 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 56 Ch­¬ng III. ChuyÓn ®æi ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thuû chuÈn cho vïng má CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng ............................................................... 32 3.1. Giíi thiÖu chung.................................................................................. 32 3.2. S¬ ®å m¹ng l­íi thùc nghiÖm vµ kÕt qu¶ ®o m¹ng l­íi thñy chuÈn h¹ng III CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng - Qu¶ng Ninh........................................ 33 3.3. C«ng thøc chuyÓn ®æi ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thuû chuÈn cho l­íi GPS...................................................................................................... 35 3.3.1. M¹ng l­íi thùc nghiÖm vµ m« h×nh to¸n x¸c ®Þnh ®é cao Geoid .................................................................................................... 35 3.3.2. X©y dùng c«ng thøc néi suy ®é cao Geoid d¹ng hµm song tuyÕn (3 tham sè) ................................................................................. 37 3.4. HiÖu chØnh chªnh cao tr¾c ®Þa vÒ chªnh cao thñy chuÈn cho vïng CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng............................................................................. 38 3.4.1. X¸c ®Þnh gãc nghiªng vµ h­íng nghiªng tæng thÓ gi÷a mÆt Elipxoid vµ Geoid ë vïng má CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng ...................... 38 3.4.2. HiÖu qu¶ sö dông c«ng thøc....................................................... 42 3.5. So s¸nh ®é chÝnh x¸c khi sö dông m« h×nh Geoid osu 91A vµ EGM 96 ...................................................................................................... 44 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ ..................................................................................... 47 Tµi liÖu tham kh¶o ......................................................................................... 48 PhÇn phô lôc Phô lôc 1 Phô lôc 2 Phô lôc 3 Phô lôc 4 Phô lôc 5 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 57 §o cao b×nh sai cña c¸c mèc l­íi ®o cao h¹ng III CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng Nr Tªn Hbs (m) MH (m) Ghi chó 1 107406 2.451 0.004 2 R-1 5.078 0.006 3 IV-14 47.965 0.006 4 R-98 6.315 0.007 5 IV-18 3.234 0.008 6 R-99 4.334 0.008 7 N-40 78.196 0.009 8 R-2 4.310 0.009 9 R-4 4.713 0.010 10 IV-02 21.945 0.010 11 DC-43 15.066 0.010 12 R-3 5.178 0.010 13 IV-06 22.985 0.011 14 M-10 9.952 0.010 15 IV-01 29.906 0.012 16 R-96 68.155 0.010 17 GT-03 92.724 0.010 18 IV-12 141.549 0.010 19 IV-16 103.096 0.009 103.021 (-75mm) 20 IV-09 102.621 0.011 21 T-08 77.037 0.011 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 58 B¶ng 1: C¸c hÖ thèng ®é cao vµ c¸c ph­¬ng ph¸p ®o cao I. C¸c hÖ thèng ®é cao 1. HÖ thèng ®é cao chÝnh C«ng thøc:   n M W W N M N m g N gdhgg dWH 1 (1.1) 2. HÖ thèng ®é cao th­êng C«ng thøc :  N M N m N gdhH   1 (1.2) 3. HÖ thèng ®é cao tr¾c ®Þa H = H +  = Hg + N (1.3) Trong ®ã: DÞ th­êng ®é cao N - ®é cao geoid(undulation) 4. HÖ thèng ®é cao ®éng häc C«ng thøc:  id gdhH  1 (1.4) II. C¸c ph­¬ng ph¸p ®o cao 1. Ph­¬ng ph¸p ®o cao h×nh häc Ta cã c«ng thøc sau: hAB = a - b (1.5) a,b - lµ sè ®äc trªn mia §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 59 2. Ph­¬ng ph¸p ®o cao l­îng gi¸c Trong tr­êng hîp ®o ®¬n: ViSUSCgZsHH AB  . " .cot 1221  (1.6) Trong ®ã R kC 2 1 (1.7) - Trong tr­êng hîp ®o kÐp ta cã c«ng thøc:    2121211221 . "22 VViiSUUZZStgHH AB      (1.8) 3. Ph­¬ng ph¸p ®o cao GPS §èi víi ®é cao: hA = HA - A (1.9) §èi víi hiÖu ®é cao hAB = HAB - AB (1.10) §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 60 B¶ng 2: M¹ng l­íi GPS h¹ng IV CÈm Ph¶ - M«ng D­¬ng M¹ng l­íi trªn ®­îc ®o b»ng 4 m¸y thu GPS Trimble 4600LS trong 14 ca ®o (Session) víi ®é dµi c¸c ca ®o lµ 60 phót. Sè c¹nh ®o lµ 74 c¹nh. L­íi ®­îc ®o vµo th¸ng 11 n¨m 2003. C¹nh dµi nhÊt lµ 5,9km C¹nh ng¾n nhÊt lµ 1,2km HÖ to¹ ®é Ration nhá nhÊt lµ 1,7 Ph­¬ng sai lín nhÊt lµ 39,7 Sai sè khÐp h×nh tam gi¸c lín nhÊt lµ 1 : 131000 L­íi ®­îc b×nh sai trong hÖ HN72, L0 = 1080 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 61 B¶ng 3: L­íi ®o cao h¹ng III CÈm Ph¶ - M«ng d­¬ng §é cao b×nh sai cña c¸c mèc l­íi Tªn Ghi chó 1 107406 2.451 0.004 2 R-1 5.078 0.006 3 IV-14 47.965 0.006 4 R-98 6.315 0.007 5 IV-18 3.234 0.008 6 R-99 4.334 0.008 7 N-40 78.196 0.009 8 R-2 4.310 0.009 9 R-4 4.713 0.010 10 IV-02 21.945 0.010 11 DC-43 15.066 0.010 12 R-3 5.178 0.010 13 IV-06 22.985 0.011 14 M-10 9.952 0.010 15 IV-01 29.906 0.012 16 R-96 68.155 0.010 17 GT-03 92.724 0.010 18 IV-12 141.549 0.010 19 IV-16 103.096 0.009 103.021 (-75mm) 20 IV-09 102.621 0.011 21 T-08 77.037 0.011 Nr Hbs (m) MH (m) t08 iv-09 r96 m10 r3 dc43 iv-02 R1 R2 R99 IV18R98 R1 IV-14 II.19 107406 n40 iv-16 iv-12 gt03 IV-01 IV-06 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 62 B¶ng 4: §é cao cña c¸c ®iÓm song trïng TT §iÓm §é cao tr¾c ®ÞaH §é cao thuû chuÈn h §é cao Geoid N 1 107404 106.147 2 107405 413.416 3 107406 2.451 2.451 0 4 107446 43.454 5 107447 57.654 6 IV-01 29.919 29.906 0.013 7 IV-02 22.092 21.945 0.147 8 IV-03 43.664 9 IV-04 121.642 10 IV-05 82.837 11 IV-06 23.099 22.985 0.114 12 IV-07 312.854 13 IV-08 202.090 14 IV-09 102.752 102.621 0.131 15 IV-10 85.843 16 IV-11 436.225 17 IV-12 141.724 141.549 0.175 18 IV-13 41.415 19 IV-14 48.068 47.965 0.104 20 IV-15 287.685 21 IV-16 103.178 103.021 0.157 22 IV-17 14.289 23 IV-18 3.403 3.234 0.169 24 IV-19 70.013 25 IV-20 29.470 26 IV-21 47.101 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 63 B¶ng 5. TÝnh chuyÓn ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao thñy chuÈn Sö dông hµm song tuyÕn : N = a0+ a1X + a2Y (5-1) Sè liÖu ®Ó gi¶i bµi to¸n xÊp xØ hµm ®­îc cho trong b¶ng sau TT §iÓm X(m) Y(m) N(m) 1 107406 2323852.106 422935.371 0.000 2 IV-01 2331718.588 425559.321 0.013 3 IV-02 2328405.657 433477.365 0.147 4 IV-06 2331773.683 431255.431 0.114 5 IV-09 2327943.769 425913.061 0.132 6 IV-12 2327899.366 429121.754 0.175 7 IV-14 2324908.275 426480.732 0.104 8 IV-16 2325680.500 430020.376 0.157 9 IV-18 2323314.679 430260.369 0.169 Tõ c«ng thøc (5.1) ta cã ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh sau: Ta cã hÖ ph­¬ng tr×nh chuÈn nh­ sau: Vi = a0 + a1 . Xi + a2 . Yi - Ni (5 - 2) AT . A . X + AT . L = 0 (5 - 3) X = - (ATA)-1 . AT .L (5 - 4) Tõ (5.2), (5.3) vµ (5.4) ta gi¶i ®­îc 3 tham sè a0, a1, a2 vµ lËp ®­îc c«ng thøc thùc nghiÖm néi suy ®é cao Geoid nh­ sau: N = 8.891 - 0.00000666 . X + 0.0000157 . Y (5 - 5) Tõ c«ng thøc trªn t¹i c¸c ®iÓm song trïng ta tÝnh ®­îc ®é lÖch (V) vµ ®¸nh gi¸ sai sè theo c«ng thøc:   30  n VV m (5 - 6) §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 64 B¶ng 6: TÝnh chuyÓn chªnh cao tr¾c ®Þa vÒ chªnh cao thuû chuÈn C«ng thøc chªnh cao cã d¹ng nh­ sau: C h i,j = C Hi,j + a.Di,j - Cos ( i,j - ) (6-1) B¶ng 6a: To¹ ®é vµ ®é cao cña c¸c ®iÓm song trïng TT §iÓm X(m) Y(m) H(tr¾c ®Þa) h(thuûchuÈn) 1 107406 2323852.106 422935.371 2.451 2.451 2 IV-01 2331718.588 425559.321 29.919 29.906 3 IV-02 2328405.657 433477.365 22.092 21.945 4 IV-06 2331773.683 431255.431 23.099 22.985 5 IV-09 2327943.769 425913.061 102.752 102.621 6 IV-12 2327899.366 429121.754 141.724 141.549 7 IV-14 2324908.275 426480.732 48.068 47.965 8 IV-16 2325680.500 430020.376 103.178 103.021 9 IV-18 2323314.679 430260.369 3.403 3.234 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 65 B¶ng 6b. Gi¸ trÞ c¸c c¹nh TT §iÓm ®Çu §iÓm cuèi Di,j(km) i,j Hi,j hi,j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 107406 107406 107406 107406 107406 107406 107406 107406 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-01 IV-02 IV-02 IV-02 IV-02 IV-02 IV-02 IV-06 IV-06 IV-06 IV-06 IV-06 IV-09 IV-09 IV-09 IV-09 IV-12 IV-12 IV-01 IV-02 IV-06 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-02 IV-06 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-06 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-09 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-12 IV-14 IV-16 IV-18 IV-14 IV-16 8.292 11.483 11.488 5.060 7.393 3.699 7.317 7.345 8.583 5.696 3.791 5.223 6.872 7.507 9.629 4.035 7.578 4.385 7.822 4.402 6.022 6.573 4.423 8.362 6.217 8.517 3.209 3.088 4.690 6.350 3.990 2.394 180 26’48” 66 38 18 46 24 20 36 02 42 56 48 23 73 24 40 75 31 47 94 11 46 112 42 16 89 26 45 174 38 47 136 59 32 172 17 42 143 32 32 150 46 40 326 35 12 266 30 21 263 22 11 243 26 28 231 45 04 212 17 20 234 21 48 208 50 33 214 49 03 191 27 30 186 42 33 90 47 34 169 24 27 118 51 22 136 47 53 221 26 36 157 57 09 27.468 19.641 20.648 100.301 139.273 45.617 100.727 0.952 -7.827 -6.820 72.833 111.805 18.149 73.259 -26.516 1.007 80.660 119.632 25.976 81.086 -18.689 79.653 118.625 24.969 80.079 -19.696 38.972 -54.684 0.426 -99.349 -93.656 -38.546 27.455 19.494 20.534 100.170 139.098 45.514 100.570 0.783 -7.961 -6.921 72.715 111.643 18.059 73.115 -26.672 1.040 80.676 119.604 26.020 81.076 -18.711 79.636 118.564 24.980 80.036 -19.751 38.928 -54.656 0.400 -99.387 -93.584 -38.528 §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 66 33 34 35 36 IV-12 IV-14 IV-14 IV-16 IV-18 IV-16 IV-18 IV-18 4.724 3.623 4.102 2.378 166 03 10 77 41 34 112 51 42 174 12 27 -138.321 55.110 -44.665 -99.775 -138.315 55.056 -44.731 -99.787 Tõ 6-1 ta cã ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh sau: Vi,j = a.Di,j. Cos (i,j - ) + (C Hi,j - C hi,j ) (6 - 2) Ta biÕn ®æi vÒ d¹ng sau: Vi,j = Di,j . Cos i,j . P + Di,j - Sin i,j . Q + li,j (6 - 3) Trong ®ã: P = a. cos  ; Q = a.sin  ; li,j = C Hi,j - C hi,j (6 - 4) a = ; (6 - 5) Theo sè liÖu cña b¶ng 6b ta tÝnh ®­îc P vµ Q P = 0,00665  0,00216 Q = - 0,01576  0,00202 VËy gi¸ trÞ 2 tham sè lµ a = 0,0171 ;  = 292053' (6 - 6) Tõ ®ã ta cã c«ng thøc tÝnh chªnh cao thuû chuÈn tõ chªnh cao GPS nh­ sau: C hi,j = C Hi,j + 0,0171 . C i,j . cos ( i,j - 292053') (6 - 7) Trong ®ã: Di,j - TÝnh ®¬n vÞ lµ km  i,j lµ ph­¬ng vÞ trong hÖ to¹ ®é vu«ng gãc B¶ng 6c. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ sö dông c«ng thøc Sè TT C¹nh GPS D (km) ph.vÞ 0 ' H (m) -N (m) h (m) htc (m) 1 (m) gh(IV) (m) 1 2 3 4 5 6 7 R-2 IV-14 R-2 IV-18 R-2 N-40 IV-18 IV-14 IV-18 N-40 N-40 IV-14 IV-18 IV-14 6.746 3..229 3.268 4.102 2.389 3.745 4.102 2720 20’ 246 12 289 19 292 37 356 53 257 34 292 37 43.564 -1.094 73.858 44.654 74.950 -30.276 44.622 0.108 0.038 0.056 0.070 0.018 0.052 0.070 43.672 -1.056 73..914 44.724 74.968 -30.224 44.692 43.655 -1.076 73.886 44.731 74.962 -30.231 44.731 0.017 0.020 0.028 -0.007 0.006 0.007 -0.039 0.052 0.036 0.036 0.041 0.031 0.039 0.041 22 QP  P Q arctg §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 67 8 9 10 IV-18 R-98 N-40 IV-14 R-98 N-40 0.576 3.745 2.083 305 03 257 34 9 28 3.071 -30.294 71.844 0.010 0.052 0.008 3.081 -30.242 71.852 3.081 -30.231 71.881 0 -0.011 -0.029 0.015 0.039 0.029 B¶ng 7: KÕt qu¶ tÝnh sö dông m« h×nh Geoid So s¸nh ®é cao nhËn ®­îc theo c¸c ph­¬ng ¸n kh¸c nhau STT Tªn ®iÓm h GPS EGM-96 (m) h GPS OSU-91A (m) h TC (m) h GPS (m)  1 (m)  2 (m)  3 (m) 1 107406 2.451 2.451 2.451 2.451 0.000 0.000 0.000 2 IV-01 29.947 29.889 29.906 29.918 -0.041 0.017 -0.012 3 IV-02 21.777 21.867 21.945 22.091 0.168 0.078 -0.146 4 IV-06 22.911 22.935 22.985 23.097 0.074 0.050 -0.112 5 IV-09 102.705 102.700 102.621 102.757 -0.084 -0.079 -0.136 6 IV-12 141.556 141.597 141.549 141.723 -0.007 -0.048 -0.174 7 IV-14 47.953 47.993 47.965 48.070 0.012 -0.028 -0.105 8 IV-16 102.946 103.024 103.021 103.178 0.075 -0.003 -0.157 9 IV-18 3.129 3.237 3.234 3.402 0.105 -0.003 -0.168 Tõ b¶ng trªn ta cã: 1 = hTC - hGPS EGM - 96 (7 - 1) 2 = hTC - hGPS OSU - 91A (7 - 2)  = hTC - HGPS (7 - 3) Tõ ®ã ta cã c«ng thøc sau:   9 2m (7 - 4) Víi: m1 =  0,081 m« h×nh EGM - 96 (7 - 5) m2 =  0,050 m« h×nh 0Su - 91 A (7 - 6) §å ¸n tèt nghÖp - Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Phïng ThÕ Tïng – Líp Tr¾c ®Þa K44 S«ng §µ 68 m3 =  0,128 kh«ng sö dông m« h×nh nµo (7 - 7)