Nghiên cứu một số bài toán tính chuyển toạ độ ứng dụng trong trắc địa công trình

uyển lựa chọn cần phải đảm bảo cả hai yêu cầu đã nêu trên. Mặt khác, để tính chuyển toạ độ và độ cao các điểm khống chế giữa hai hệ quy chiếu, cần phải có một số điểm song trùng, tức là các điểm đã biết toạ độ và độ cao trong cả hai hệ toạ độ. Kết quả đo GPS sẽ cho toạ độ các điểm khống chế trong hệ toạ độ vuông góc không gian địa tâm WGS – 84 (X, Y, Z). Từ giá trị (X, Y, Z) trong hệ WGS – 84 sẽ tính chuyển về hệ toạ độ trắc địa trong cùng hệ quy chiếu (B, L, H), sẽ có toạ độ trắc địa (B, L) và độ cao (H) của điểm đó. Tọa độ các điểm khống chế thi công trong trắc địa công trình thường được tính trong hệ toạ độ giả định (x, y), độ cao tính trong hệ độ cao thường H . Như vậy đối với các điểm khống chế thi công, toạ độ mặt bằng và độ cao của các điểm khống chế thường không cùng nằm trong một hệ quy chiếu. Để tính chuyển từ độ cao thường về độ cao trắc địa, thường sử dụng công thức tính: H =  H (3.17) Trong đó: H là độ cao trắc địa của điểm xét H là độ cao thường lấy từ kết quả đo thuỷ chuẩn  là dị thường độ cao tại điểm quan sát. Từ công thức (3.17) cho thấy, xác định giá trị dị thường độ cao là một vấn đề hết sức khó khăn. Như vậy trong các giá trị toạ độ và độ cao của các điểm song trùng có một yếu tố toạ độ và độ cao H không thể xác định chính xác ở trong một hệ quy chiếu (hệ toạ độ và độ cao thi công), do đó sẽ làm giảm độ chính xác tính chuyển các yếu tố toạ độ mặt bằng (x, y), không đáp Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4848 ứng được các yêu cầu cần thiết về độ chính xác cần thiết của lưới khống chế thi công công trình. Hệ toạ độ thường dùng trong trắc địa công trình là hệ toạ độ vuông góc phẳng Gauss – Kruger được thành lập trên mặt phẳng dựa vào phép chiếu hình trụ ngang đồng góc Gauss hoặc UTM với múi chiếu 60 (hoặc 30). Như vậy nếu sử dụng phương pháp tính chuyển từ toạ độ trắc địa (B, L) sang hệ toạ độ vuông góc phẳng phải thực hiện phép chiếu Gauss gây ra sự biến dạng chiều dài các cạnh lưới khống chế thi công. Để tính chuyển các trị đo GPS về hệ toạ độ thi công thì cần phải lựa chọn phương pháp tính chuyển sao cho tách biệt được giá trị toạ độ (X, Y) và giá trị độ cao H, khi đó độ chính xác của phép tính chuyển toạ độ sẽ đáp ứng được yêu cầu cần thiết của lưới khống chế thi công công trình được thành lập bằng công nghệ GPS. Bài toán tính chuyển toạ độ từ hệ toạ độ vuông góc không gian địa tâm về hệ toạ độ địa diện chân trời tại điểm quan sát kết hợp với phép tính chuyển giữa hai hệ toạ độ vuông góc phẳng (phép tính chuyển Helmert) sẽ đáp ứng được yêu cầu độ chính xác cần thiết của lưới khống chế thi công công trình [6]. 3.2.3 Thuật toán tính chuyển Bước 1: Tính chuyển toạ độ các điểm đo GPS từ hệ toạ độ vuông góc không gian địa tâm WGS – 84 (X, Y, Z) sang hệ toạ độ trắc địa cùng hệ quy chiếu (B, L, H) theo các công thức từ (2.32) đến (2.35) Bước 2: Chọn điểm gốc của hệ toạ độ địa diện là điểm trọng tâm của lưới khống chế thi công công trình (điểm có toạ độ và độ cao là giá trị trung bình của các điểm khống chế thi công). Điểm gốc của hệ toạ độ địa diện cũng có thể chọn là một trong các điểm song trùng của hai hệ toạ độ và độ cao là độ cao của mặt chiếu đã sử dụng để thiết kế công trình. n B B n i o   1 (3.18) n H H n i o   1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4849 Bước 3: Sử dụng các công thức từ (2.51) đến (2.56) để tính chuyển các điểm khống chế trong lưới khống chế về hệ toạ độ địa diện đã chọn. Như vậy với mỗi một điểm tính chuyển sẽ có thành phần toạ độ z trong hệ toạ độ địa diện. Trong trắc địa công trình, phạm vi thi công của các công trình thường nhỏ và địa hình tương đối bằng phẳng, nên có thể bỏ qua số hiệu chỉnh do độ lệch dây dọi. Khi đó giá trị z của các điểm tính chuyển sẽ là độ cao của các điểm đó trong hệ toạ độ địa diện, tức là độ cao các điểm so với độ cao trung bình của khu vực( hoặc so với mặt phẳng chiếu đã lựa chọn khi thiết kế công trình). Trong hệ toạ độ địa diện chênh cao của các điểm khống chế so với mặt chiếu đã được giảm đi rất nhiều. Mặt khác, khi độ cao các điểm khống chế so với mặt chiếu không vượt quá 32m, trong trường hợp này sai số do phép chiếu của các cạnh đo về mặt chiếu sẽ không vượt quá 1/200000 và có thể bỏ qua. Khi đó chúng ta có thể các điểm của lưới khống chế thi công cùng nằm trên mặt phẳng chiếu. Bước 4: Dựa vào các điểm song trùng trong hệ toạ độ thi công, tính các tham số tính chuyển theo phép tính chuyển giữa hai hệ toạ độ vuông góc phẳng ( phép tính chuyển Helmert) theo công thức từ (2.15) đến (2.22). Bước 5: Tính toạ độ cho các điểm đo GPS còn lại trong hệ toạ độ thi công theo các tham số tính chuyển ở mục (4). Thuật toán và trình tự tính chuyển theo quy trình trên đã được lập trình thành chương trình tính toán. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ FORTRAN 77 ( phụ lục) 3.2.4 Tính toán thực nghiệm Để đánh giá mức độ tin cậy của phương pháp tính chuyển các điểm đo GPS về hệ toạ độ thi công tôi tiến hành tính chuyển đối với lưới khống chế thi công khu công nghiệp Yên Phong (Bắc Ninh). Sơ đồ lưới như hình vẽ (hình 3.2). Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4850 Bản đồ địa hình dùng để thiết kế khu công nghiệp Yên Phong được thành lập dựa vào lưới khống chế thành lập trong giai đoạn khảo sát ( hệ toạ độ VN2000, múi chiếu 30, kinh tuyến trục 105030’) với 2 điểm định vị là IV- 15 và IV- 16. Trong giai đoạn thi công, người ta đã sử dụng công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế thi công bao gồm 18 điểm trong hệ toạ độ VN2000, múi 30, kinh tuyến trục 105008’. Để phù hợp với hệ toạ độ thiết kế công trình, đơn vị thi công đã tiến hành tính chuyển toạ độ các điểm đo GPS từ khu vực có kinh tuyến trục 105008’ hệ toạ độ VN2000 Ellipxoid WGS 84, lưới chiếu UTM về khu vực có kinh tuyến trục 105030’, múi chiếu 30 bằng phần mềm Hình 3.3 Lưới GPS khu công nghiệp Yên Phong – Bắc Ninh YP2 YP1 104511 IV-14 YP7 IV-YP4 YP3 YP4 YP5 YP6 IV-16 IV-15 IV-YP3 YP8 YP9 YP10 YP11 YP12 IV-YP2 IV-YP1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4851 Geotool của Bộ Tài Nguyên Môi trường và đo lại tất cả các cạnh của lưới bằng máy Toàn đạc điện tử TCR - 303. Bảng 3: Toạ độ các điểm đo GPS trên kinh tuyến 105030’ (trước khi tính chuyển) Số TT Tên điểm X(m) Y(m) 1 104511 2345742.250 550095.739 2 105486 2343045.007 552883.025 3 IV14 2345912.888 550834.734 4 IV15 2344375.319 551780.890 5 IV16 2344662.770 551279.180 6 IVYP1 2343442.276 552726.462 7 IVIP2 2343792.718 552356.510 8 IVYP3 2345352.691 551102.448 9 YP-01 2345558.569 549920.372 10 YP-02 2345308.288 549634.047 11 YP-03 2344947.767 549737.296 12 YP-04 2344905.533 550106.462 13 YP-05 2344886.251 550272.613 14 YP-06 2344813.265 550797.272 15 YP-07 2345459.307 550399.422 16 YP-08 2345267.399 551381.897 17 YP-09 2345171.892 551701.792 18 YP-10 2344821.579 551992.610 19 YP-11 2344705.435 552338.966 20 YP-12 2344279.283 552342.122 Tuy nhiên không thể sử dụng toạ độ các điểm đo GPS để phát triển lưới cấp thấp và bố trí công trình được do sự biến dạng về chiều dài cạnh của lưới Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4852 GPS so với chiều dài cạnh đo trực tiếp trên mặt đất bằng máy Toàn đạc điện tử. So sánh kết quả giữa 2 cách (bảng 4). Bảng 4: So sánh chiều dài cạnh theo phương án chưa tính chuyển Cạnh đo S đo bằng máy TC- 303 (m) S tính trong kinh tuyến 105030’(m) Sai khác (mm)Điểm đầu Điểm cuối YP5 YP6 529.745 529.711 34.0 YP5 YP7 586.956 586.918 38.0 YP7 IV-YP4 711.104 711.064 40.0 YP7 IV-14 628.722 628.675 47.0 YP7 105511 415.088 415.066 22.0 YP1 YP2 380.337 380.292 45.0 YP2 YP3 375.042 375.014 28.0 YP3 105511 871.653 871.598 55.0 YP6 YP8 740.345 740.286 59.0 YP8 IV-14 846.265 846.193 72.0 YP9 YP10 455.311 455.295 16.0 YP11 YP12 426.188 426.163 25.0 YP6 IV-16 504.881 504.860 21.0 YP9 IV-16 661.701 661.669 32.0 Từ kết quả so sánh ở bảng 1 cho thấy sự sai khác về chiều dài giữa các cạnh được tính từ toạ độ đo GPS và chiều dài đo trực tiếp trên mặt đất là khá lớn. Trong lưới đặc biệt có cạnh YP8 - IV14 sai khác giữa cạnh đo bằng máy TCR- 303 và cạnh tính trong múi 105030’ sai khác tới 72 mm. Sự sai khác này sẽ làm cho lưới khống chế thi công không đáp ứng được độ chính xác cần thiết khi bố trí công trình. Vì vậy tôi đã sử dụng quy trình tính chuyển đã nêu trên và theo chương trình máy tính được thành lập tôi đã tiến hành tính chuyển các điểm đo GPS Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4853 của lưới khống chế thi công về hệ toạ độ thi công công trình. Sau khi tính chuyển toạ độ các điểm đo GPS về hệ toạ độ thi công được định vị bằng 2 điểm IV- 15 và IV-16 ta có toạ độ các điểm lưới khống chế thi công trong hệ toạ độ thi công công trình và chiều dài các cạnh của lưới so với chiều dài đo trực tiếp trên mặt đất bằng máy toàn đạc điện tử TCR-303. Bảng 5: Toạ độ GPS sau khi tính chuyển Số TT Tên điểm X(m) Y(m) 1 104511 2345742.169 550095.529 2 105486 2343044.856 552882.995 3 IV14 2345912.936 550834.589 4 IV15 2344375.319 551780.890 5 IV16 2344662.784 551279.156 6 IVYP1 2343442.17 552726.457 7 IVIP2 2343792.672 552356.516 8 IVYP3 2345352.721 551102.368 9 YP-01 2345558.452 549920.172 10 YP-02 2345308.089 549633.868 11 YP-03 2344947.570 549737.162 12 YP-04 2344905.421 550106.365 13 YP-05 2344886.16 550272.519 14 YP-06 2344813.241 550797.214 15 YP-07 2345459.266 550399.274 16 YP-08 2345267.448 551381.852 17 YP-09 2345171.933 551701.769 18 YP-10 2344821.602 551992.614 19 YP-11 2344705.427 552338.983 20 YP-12 2344279.260 552342.137 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4854 Bảng 6: So sánh chiều dài cạnh sau khi tính chuyển Cạnh đo S đo bằng máy TC- 303 (m) S tính trong kinh tuyến 105030’(m) Sai khác (mm)Điểm đầu Điểm cuối YP5 YP6 529.745 529.737 8.0 YP5 YP7 586.956 586.955 1.0 YP7 IV-YP4 711.104 711.122 -18.0 YP7 IV-14 628.722 628.741 -19.0 YP7 105511 415.088 415.084 4.0 YP1 YP2 380.337 380.331 6.0 YP2 YP3 375.042 375.024 18.0 YP3 105511 871.653 871.673 -20.0 YP6 YP8 740.345 740.341 4.0 YP8 IV-14 846.265 846.258 7.0 YP9 YP10 455.311 455.326 -15.0 YP11 YP12 426.188 426.178 10.0 YP6 IV-16 504.881 504.890 -9.0 YP9 IV-16 661.701 661.690 11.0 Kết quả sai số chiều dài cạnh của lưới GPS sau khi tính chuyển cho thấy: sự biến dạng về chiều dài đã giảm đi đáng kể (sai khác lớn nhất là 20mm và nhỏ nhất là 1mm). Sự sai khác này sẽ đảm bảo được tính chất quan trọng là biến dạng chiều dài các cạnh lưới khống chế thi công so với chiều dài thực trên mặt đất nằm trong hạn sai cho phép. Như vậy bằng giải pháp tính chuyển toạ độ đã đáp ứng được 2 yêu cầu cần thiết của lưới khống chế thi công: đó là sự đồng nhất giữa hệ toạ độ thiết kế và hệ toạ độ thi công công trình mà vẫn đảm bảo được sự biến dạng của chiều dài cạnh nằm trong giới hạn cho phép nhằm đảm bảo độ chính xác bố trí công trình. Đây cũng chính là hiệu quả của giải pháp tính chuyển toạ độ các điểm đo GPS về hệ toạ độ thi công công trình. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4855 3.4 Bài toán tính chuyển về độ cao khu vực 3.4.1.Lựa chọn phương án tính chuyển Bản chất của phương pháp là tính chuyển toạ độ các điểm của lưới khống chế thi công bằng cách tính chuyển chiều dài các cạnh của lưới theo độ cao mặt chiếu. Mặt chiếu được chọn trong xây dựng công trình là mặt có độ cao trung bình của khu vực xây dựng công trình. Khi hiệu số độ cao mặt đất và mặt chiếu < 32m thì có thể bỏ qua số hiệu chỉnh SH , nếu lớn hơn thì phải tính số hiệu chỉnh do độ cao. Trên thực tế, khi xây dựng các công trình có phạm vi không lớn và ở khu vực địa hình tương đối bằng phẳng (cầu vượt sông, tuyến đường giao thông ở đồng bằng…), hiệu số độ cao mặt đất và mặt chiếu < 32m thì có thể bỏ qua số hiệu chỉnh SH. Đối với những công trình xây dựng ở vùng núi như: thuỷ điện, các tuyến đường giao thông, đường hầm…độ cao của khu vực xây dựng so với mặt nước biển trung bình rất lớn, sự biến dạng của các trị đo trên mặt đất lớn làm giảm độ chính xác của các công trình, vì vậy để đảm bảo độ chính xác bố trí các công trình thì ta phải tính toạ độ các điểm của lưới khống chế thi công về độ cao trung bình của khu vực xây dựng. 3.4.2 Thuật toán tính chuyển - Bình sai lưới khống chế thi công ở mặt chiếu H0= 0.0 m - Tính toạ độ trọng tâm của lưới khống chế thi công ở mặt chiếu H0 = 0.0 m theo công thức   n x x i0   n y y i0 (3.19) n: tổng số điểm cần tính chuyển. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4856 - Tính gia số toạ độ và chiều dài giữa tất cả các cạnh cần tính chuyển so với điểm trọng tâm của lưới khống chế thi công. 2 0 2 0 )()( yyxxS iii  (3.20) - Tính chuyển chiều dài cạnh của lưới khống chế thi công về độ cao trung bình HTB của khu vực xây dựng theo công thức: KSS ii ' (3.21) Với R HR K TB  : hệ số biến dạng chiều dài R: Bán kính trái đất (= 6370 km) - Tính toạ độ của các điểm lưới khống chế thi công trong hệ toạ độ mới. iii SxX cos ' 0  iii SyY sin ' 0  (3.22) 0 0 xx yy arctg i i i   (3.23) Thuật toán và trình tự tính chuyển theo quy trình trên đã được lập trình thành quy trình tính toán. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ FORTRAN 77 (phụ lục). 3.4.3 Tính toán thực nghiệm Công trình thuỷ lợi - thuỷ điện Quảng Trị được xây dựng trên sông Rào Quán thuộc địa phận xã Tân Hợp huyện Hướng Hoá tỉnh Quảng Trị. Do đặc điểm công trình các hạng mục bố trí trên phạm vi rộng trải dài trên 6 km chênh cao địa hình lớn, tuyến đập và nhà máy cách xa nhau, đường hầm dài và nhỏ thi công từ 3 cửa hầm phụ, điều kiện thi công khó khăn tiến độ gấp rút do vậy lưới tam giác thuỷ công và thuỷ chuẩn thuỷ công là hệ thống lưới khống chế mặt bằng và độ cao chính xác nối liền tất cả các hạng mục của công trình phục vụ thi công. Để đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật của công trình, lưới tam giác thuỷ công được xây dựng gồm 19 điểm có kí hiệu từ TC01…TC19 tạo thành đồ hình chuỗi tam giác. Lưới được đo nối với các điểm (RQ-2, RQ-3, RQ-6, RQ- Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4857 7, RQ-12, NM-2, NM-3, IV23) đã được thành lập trong giai đoạn trước thuộc hệ toạ độ thi công công trình. Sơ đồ lưới như hình vẽ (3.4). NM03 Hình 3.4 Lưới khống chế thuỷ công thuỷ điện Quảng Trị TC14 TC18 TC19 TC16 TC17 TC15 TC13 TC11 TC09 TC07 TC05 RQ02 TC02 RQ03 TC01 TC03 TC04 TC06 TC08 TC10 TC12 RQ07 IV23 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4858 Lưới được đo bằng máy Toàn đạc điện tử TC – 1700 (độ chính xác đo góc Mβ = 2’’, độ chính xác đo cạnh MS = 3mm  1 ppm) kết hợp với máy định vị GPS 4600LS một tần số (độ chính xác đo cạnh MS =  5mm +1.10-6D). Để kết nối mạng lưới thuỷ công về hệ toạ độ thiết kế công trình người ta tiến hành đo GPS tất cả các điểm của lưới thuỷ công bao gồm cả các điểm định vị công trình theo hệ quy chiếu được chọn là Ellipsoid Krasowki, phép chiếu Gauss, kinh tuyến trung ương 106015’, hệ toạ độ HN - 72. Kết quả đo GPS như bảng 7. Bảng 7: Bảng thành quả toạ độ phẳng và độ cao bình sai lưới GPS Số TT Kí hiệu điểm Toạ độ, độ cao X(m) Y(m) h(m) 1 IV23 1841048.047 552276.066 439.619 2 NM03 1841951.005 552828.500 133.609 3 RQ02 1847011.622 548278.756 498.579 4 RQ03 1846356.134 547862.587 470.848 5 RQ07 1843489.247 548652.200 525.217 6 TC01 1846589.592 548334.242 516.959 7 TC02 1846339.288 547838.343 472.629 8 TC03 1844547.526 547706.836 481.909 9 TC04 1845490.866 548315.949 564.498 10 TC05 1846056.375 549029.681 490.704 11 TC06 1844977.195 548547.866 520.154 12 TC07 1845122.788 549320.350 506.534 13 TC08 1844063.599 549058.368 489.770 14 TC09 1844532.300 549949.881 487.674 15 TC10 1843631.528 549908.075 504.494 16 TC11 1844231.644 550726.325 449.672 17 TC12 1842747.715 550387.493 505.700 18 TC13 1843253.460 551117.908 495.661 19 TC14 1842123.255 550981.437 486.234 20 TC15 1842564.458 551982.967 441.984 21 TC16 1841871.529 552210.565 425.618 22 TC17 1842343.014 552662.639 200.351 23 TC18 1841685.178 553078.315 160.613 24 TC19 1841533.436 552349.219 422.170 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4859 Sau khi có số liệu đo đạc và tính toán của lưới tam giác thuỷ công theo hai phương pháp: Toàn đạc điện tử và công nghệ GPS, tiến hành bình sai tổng hợp cho mạng lưới trên bề mặt H0 = 0.0 m. Kết quả bình sai như bảng 8. Bảng 8: Bảng thành quả toạ độ bình sai lưới kết hợp GPS – tam giác ( trên mặt phẳng H0 = 0.0 m) Số TT Kí hiệu điểm Toa độ X (m) Y(m) 1 TC01 1846589.595 548334.243 2 TC02 1846339.291 547838.341 3 TC03 1845487.523 547706.836 4 TC04 1845490.864 548315.948 5 TC05 1846056.376 549029.683 6 TC06 1844977.194 548547.865 7 TC07 1845122.788 549320.350 8 TC08 1844063.599 549058.368 9 TC09 1844532.300 549949.882 10 TC10 1843631.528 549908.075 11 TC11 1844231.643 550726.325 12 TC12 1842747.715 550387.494 13 TC13 1843253.461 551117.908 14 TC14 1842123.255 550981.438 15 TC15 1842564.461 551982.969 16 TC16 1841871.529 552210.565 17 TC17 1842343.012 552662.635 18 TC18 1841685.178 553078.314 19 TC19 1841533.434 552349.221 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4860 Tuy nhiên không thể sử dụng toạ độ các điểm sau bình sai để bố trí công trình được do sự biến dạng về chiều dài các cạnh của lưới so với chiều dài cạnh đo trực tiếp trên mặt đất bằng máy Toàn đạc điện tử. So sánh chiều dài cạnh trước khi tính chuyển với chiều dài cạnh được đo trên mặt đất bằng máy TC – 700. Bảng 9: So sánh chiều dài cạnh theo phương án chưa tính chuyển (trên mặt phẳng H0 = 0.0 m) Cạnh đo S đo bằng máy TC-700 S trước tính chuyển Sai khác (mm) TC01-TC02 555.525 555.488 37.0 TC01-TC04 1098.943 1098.878 65.0 TC01-TC05 876.381 876.331 50.0 TC02-TC03 861.905 861.854 51.0 TC02-TC04 973.665 973.615 50.0 TC04-TC05 910.673 910.612 61.0 TC07-TC04 1069.776 1069.721 55.0 TC05-TC06 1181.915 1181.852 63.0 TC07-TC09 863.173 863.125 48.0 TC06-TC07 786.132 786.085 47.0 TC09-TC11 832.663 832.621 42.0 TC11-TC13 1053.689 1053.649 40.0 TC13-TC15 1105.962 1105.916 46.0 TC15-TC18 1404.650 1404.606 44.0 TC15-TC19 1094.192 1094.147 45.0 TC16-TC17 653.221 653.195 26.0 TC16-TC19 365.435 365.423 12.0 TC18-TC19 744.746 744.716 30.0 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4861 Từ kết quả so sánh ở bảng 9 cho thấy sự sai khác về chiều dài giữa các cạnh được tính từ toạ độ sau bình sai hỗn hợp GPS – tam giác và chiều dài đo trực tiếp trên mặt đất là khá lớn (lớn nhất là 65.0 mm và nhỏ nhất là 12.0 mm). Sự sai khác này làm cho lưới khống chế thuỷ công không đáp ứng được độ chính xác khi bố trí công trình. Độ chênh cao giữa các hạng mục của nhà máy thuỷ điện Quảng Trị là rất lớn nhằm mục đích lợi dụng các cột nước cao để tạo năng lượng. Độ cao trung bình của thuỷ điện Quảng Trị là 300m, vì vậy toạ độ các điểm sau khi bình sai hỗn hợp được tính chuyển lên bề mặt có độ cao trung bình của khu vực xây dựng theo thuật toán đã nêu trên. Sau khi tiến hành tính chuyển toạ độ các điểm của lưới khống chế thuỷ công về hệ toạ độ công trình ở độ cao H0 = 300 m ta thu được kết quả như bảng 10. Bảng 10: Bảng thành quả tính chuyển toạ độ (trên mặt phẳng H0=300 m) STT Tên điểm Toạ độ trước tính chuyển Toạ độ công trình X(m) Y(m) X(m) Y(m) 1 TC01 1846589.595 548334.243 1846589.720 548334.156 2 TC02 1846339.291 547838.341 1846339.405 547838.231 3 TC03 1845487.523 547706.836 1845487.596 547706.719 4 TC04 1845490.864 548315.948 1845490.938 548315.860 5 TC05 1846056.376 549029.683 1846056.476 549029.628 6 TC06 1844977.194 548547.865 1844977.243 548547.788 7 TC07 1845122.788 549320.350 1845122.844 549320.309 8 TC08 1844063.599 549058.368 1844063.605 549058.315 9 TC09 1844532.300 549949.882 1844532.328 549949.871 10 TC10 1843631.528 549908.075 1843631.514 550461.039 11 TC11 1844231.643 550726.325 1844231.657 550726.351 12 TC12 1842747.715 550387.494 1842747.659 550387.504 13 TC13 1843253.461 551117.908 1843253.429 551117.952 14 TC14 1842123.255 550981.438 1842123.17 550981.475 15 TC15 1842564.461 551982.969 1842564.397 551983.054 16 TC16 1841871.529 552210.565 1841871.432 552210.660 17 TC17 1842343.012 552662.635 1842342.937 552662.752 18 TC18 1841685.178 553078.314 1841685.072 553078.450 19 TC19 1841533.434 552349.221 1841533.321 552349.323 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4862 Từ toạ độ các điểm sau tính chuyển, so sánh chiều dài một số cạnh đo trên mặt đất bằng máy Toàn đạc điện tử TC- 700 với chiều dài các cạnh sau khi tính chuyển (bảng 11). Bảng 11: Bảng so sánh chiều dài cạnh sau tính chuyển (trên mặt phẳng H0 = 300m) Cạnh đo S đo bằng máy TC-700 (m) S sau tính chuyển (m) Sai khác (mm) TC01-TC02 555.525 555.517 7.9 TC01-TC04 1098.943 1098.935 8.3 TC01-TC05 876.381 876.374 7.2 TC02-TC03 861.905 861.900 4.8 TC02-TC04 973.665 973.666 1.1 TC04-TC05 910.673 910.659 13.8 TC07-TC04 1069.776 1069.772 4.5 TC05-TC06 1181.915 1181.911 4.1 TC07-TC09 863.173 863.165 7.4 TC06-TC07 786.132 786.122 9.3 TC09-TC11 832.663 832.660 2.4 TC11-TC13 1053.689 1053.699 - 10.0 TC13-TC15 1105.962 1105.968 - 6.7 TC15-TC18 1404.650 1404.672 - 22.6 TC15-TC19 1094.192 1094.198 - 6.3 TC16-TC17 653.221 653.225 - 4.6 TC16-TC19 365.435 365.439 - 4.8 TC18-TC19 744.746 744.751 - 5.7 Kết quả sai số chiều dài cạnh của lưới tam giác thuỷ công sau khi tính chuyển cho thấy: sự biến dạng về chiều dài đã giảm đi đáng kể (lớn nhất là 22.6 mm và nhỏ nhất là 1.1 mm) . Sự sai khác này sẽ đảm bảo được tính chất quan trọng là biến dạng chiều dài các cạnh lưới tam giác thuỷ công so với chiều dài thực trên mặt đất nằm trong hạn sai cho phép. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4863 Kết luận Sau một thời gian nghiên cứu, học hỏi và đặc biệt được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Viết Tuấn cùng các thầy cô trong bộ môn, đến nay bản đồ án tốt nghiệp với đề tài:“ Nghiên cứu một số bài toán tính chuyển toạ độ ứng dụng trong trắc địa công trình” đã hoàn thành. Từ bản đồ án này, tôi rút ra được một số kết luận sau: 1./ Từ kết quả nghiên cứu và tính toán thực nghiệm cho thấy cần phải tính chuyển toạ độ các điểm của lưới khống chế thi công (theo công nghệ truyền thống hoặc công nghệ GPS) về hệ toạ độ thi công công trình. Các bài toán tính chuyển toạ độ đóng vai trò quan trọng trong trắc địa công trình. 2./ Khi sử dụng công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế thi công trong trắc địa công trình, thì cần phải tính chuyển toạ độ các điểm đo GPS về hệ toạ độ thi công công trình. Kết quả tính chuyển sẽ đảm bảo tính đồng nhất giữa hệ toạ độ thiết kế và hệ toạ độ thi công công trình cũng như đảm bảo độ chính xác cần thiết khi bố trí công trình. 3./ Tuỳ thuộc vào từng hạng mục công trình mà lựa chọn các bài toán tính chuyển toạ độ phù hợp. Bài toán tính chuyển toạ độ phù hợp phải đảm bảo 2 điều kiện: - Sự đồng nhất giữa hệ toạ độ thiết kế và hệ toạ độ thi công công trình. - Sự biến dạng chiều dài cạnh là nhỏ nhất. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Viết Tuấn cùng toàn bộ thầy cô trong bộ môn và các bạn đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án. Hà Nội, tháng 6 năm 2008 Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Hà Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4864 Tài liệu tham khảo [1]. Phan Văn Hiến (chủ biên)(2004), Trắc địa công trình. Nhà xuất bản giao thông vận tải.Hà Nội [2]. Đỗ Ngọc Đường - Đặng Nam Chinh (2007), Bài giảng công nghệ GPS. [3]. Phạm Hoàng Lân (chủ biên) (1999), Giáo trình trắc địa cao cấp (học phần 3: trắc địa mặt cầu). [4]. Hoàng Ngọc Hà (2006), Bình sai tính toán lưới Trắc địa và GPS. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. Hà Nội [5]. Nguyễn Quang Thắng – Trần Viết Tuấn (2007), Trắc địa công trình công nghiệp – thành phố. [6]. Trần Viết Tuấn (2007), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong Trắc địa công trình ở Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. [7]. Đặng Nam Chinh (2005), Báo cáo kỹ thuật đo đạc tính toán mạng lưới GPS kiểm tra tuyến năng lượng thuỷ điện A-Vương – Quảng Nam, Trường đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. [8]. Công ty tư vấn xây dựng điện 1 (2003), Báo cáo xây dựng lưới tam giác thuỷ công và lưới thuỷ chuẩn thuỷ công công trình thuỷ lợi – thuỷ điện Quảng Trị. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4865 1./ Chương trình tính chuyển giữa các hệ toạ độ phẳng (Lưới GPS tuyến năng lượng thuỷ điện A - Vương). $Debug $Large C Program: BAI TOAN TINH CHUYEN GIUA CAC HE TOA DO PHANG C Ho va ten: Vu Thi Ha _ Trac dia A_K48 Implicit Real *8(a-h,o-z) Character ff*50 Character tenCT *50,Tr*8 Character Khd(1000) *7,Ten(1000) *7 Common /V5/HV(1000),PTC(5000) Dimension Xc(1000),Yc(1000),Xm(1000),Ym(1000),Yp1(1000) Dimension Xp(1000),Yp(1000),X(1000),Y(1000),Xp1(1000) Write (*,'(a\)') ' Nhap ten FILE du lieu : ' Read (*, '(a)') ff Open (1, file= ff, status= 'old') Write (*,'(a\)') ' Nhap ten FILE ket qua : ' Read (*, '(a)') ff Open (4, file= ff, status= 'new') b1= 1.d0 Pi= 4.d0*dAtan(b1) Pi2= 2.d0*Pi Ro= 3600.d0*180.d0/Pi Read(1,*) Nst,Ntc Read(1,50) (Khd(I),I=1,Ntc) 50 Format(10A7) Do 1 I=1,Nst Read(1,*) I,Xc(I),Yc(I),Xm(I),Ym(I) 1 Continue Read(1,51) (Ten(I),I=1,Nst) 51 Format(10A7) Write(4,40) 40 Format(///22x,'KET QUA TINH CHUYEN TOA DO PHANG' *' THEO PHUONG PHAP HELMERT'// *30x,' BANG 1 - TOA DO CAC DIEM SONG TRUNG'/ *30x,' -----------------------------------'/ *10x,82('=')/ *10x,'| | | TOA DO TRONG HE CU |' *' TOA DO TRONG HE MOI |'/ *10x,'| STT | TEN DIEM |-------------------------------|' *'-------------------------------|'/ *10x,'| | | X(m) | Y(m) |' *' X(m) | Y(m) |'/ *10x,'|-----|----------|---------------|---------------|' *'---------------|---------------|') Do 41 I=1,Nst Write(4,42) I,Ten(I),Xc(I),Yc(I),Xm(I),Ym(I) 42 Format(10x,'|',I3,' | ',A7,' | ',F12.4,' | ',F12.4,' | ', *F12.4,' | ',F12.4,' |') 41 Continue Write(4,43) 43 Format(10x,82('=')/// *28x,' BANG 2 - KET QUA CAC THAM SO TINH CHUYEN'/ *28x,' ----------------------------------------'/ *28x,43('=')/ *28x,'| STT | THAM SO | GIA TRI |'/ *28x,'|-------|-----------|---------------------|') X1=0.d0 Y1=0.d0 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4866 Do 3 I=1,Nst X1=X1+Xc(I) Y1=Y1+Yc(I) 3 Continue Do 2 I=1,Ntc Read(1,*) I,X(I),Y(I) X1=X1+X(I) Y1=Y1+Y(I) 2 Continue Xo=X1/(Nst+Ntc) Yo=Y1/(Nst+Ntc) Do 4 I=1,Nst Xp(I)=Xc(I)-Xo Yp(I)=Yc(I)-Yo 4 Continue Do 29 I=1,Ntc Xp1(I)=X(I)-Xo Yp1(I)=Y(I)-Yo 29 Continue Ian=4 Do 33 I=1,(Ian+1) Do 34 J=I,(Ian+1) K=J*(J-1)/2+I PTC(K)=0.d0 34 Continue 33 Continue Do 5 I=1,Nst Do 6 L=1,(Ian+1) HV(L)=0.d0 6 Continue HV(1)=1.d0 HV(2)=0.D0 HV(3)= Xp(I) HV(4)=-Yp(I) HV(5)=-Xm(I) P=1.d0 Do 11 I1= 1,(Ian+1) Do 12 J1= I1,(Ian+1) K= J1*(J1-1)/2 + I1 PTC(K)= PTC(K)+HV(I1)*HV(J1)*P 12 Continue 11 Continue 5 Continue Do 8 I=1,Nst Do 7 L1=1,(Ian+1) HV(L1)=0.d0 7 Continue HV(1)=0.d0 HV(2)=1.D0 HV(3)= Yp(I) HV(4)= Xp(I) HV(5)=-Ym(I) P=1.d0 Do 23 I1= 1,(Ian+1) Do 24 J1= I1,(Ian+1) K= J1*(J1-1)/2 + I1 PTC(K)= PTC(K)+HV(I1)*HV(J1)*P 24 Continue 23 Continue 8 Continue Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4867 Call dGPTC(Ian) call dNDAO(Ian) KK =Ian*(Ian-1)/2+Ian X0=PTC(KK+1) Y0=PTC(KK+2) P1=PTC(KK+3) Q1=PTC(KK+4) afa=dMod(dAtan2(Q1,P1)+Pi2,Pi2) If(afa.Lt.0.d0) afa=afa+Pi2 af1=afa Call Drado(af1,Id,Iph,g,Ro) DM=dsqrt(P1*P1+Q1*Q1) Write(4,20) X0,Y0,Id,Iph,g,DM 20 Format(28x,'| 1 | Xo | ',F15.7,' |'/ * 28x,'| 2 | Yo | ',F15.7,' |'/ * 28x,'| 3 | GOC PHI | ',I3,I5,F7.2,' |'/ * 28x,'| 4 | M | ',F15.7,' |'/ * 28x,43('=')) Vx=0.d0 Vy=0.d0 Do 60 I=1,Nst Xt=X0+DM*Xp(I)*dcos(afa)-DM*Yp(I)*dsin(afa) Vx1=Xm(I)-Xt Vx=Vx+Vx1*Vx1 Yt=Y0+DM*Yp(I)*dcos(afa)+DM*Xp(I)*dsin(afa) Vy1=Ym(I)-Yt Vy=Vy+Vy1*Vy1 60 Continue VV=Vx+Vy Nk=2*Nst If(Nk.Eq.Ian) Goto 62 Dmo=dsqrt(VV/(2*Nst-4)) Goto 63 62 Write(4,61) 61 Format(28x,'SAI SO TRUNG PHUONG TRONG SO DON VI: 0.0000') Goto 64 63 Write(4,65) Dmo 65 Format(28x,'SAI SO TRUNG PHUONG TRONG SO DON VI:',f6.4) 64 Write(4,70) 70 Format(//30x,' BANG 3 - THANH QUA TOA DO TINH CHUYEN'/ * 30x,' -------------------------------------'/ *10x,82('=')/ *10x,'| | | TOA DO TRONG HE CU |' *' TOA DO TRONG HE MOI |'/ *10x,'| STT | TEN DIEM |-------------------------------|' *'-------------------------------|'/ *10x,'| | | X(m) | Y(m) |' *' X(m) | Y(m) |'/ *10x,'|-----|----------|---------------|---------------|' *'---------------|---------------|') Do 71 I=1,Ntc Xtc=X0+DM*Xp1(I)*dcos(afa)-DM*Yp1(I)*dsin(afa) Ytc=Y0+DM*Yp1(I)*dcos(afa)+DM*Xp1(I)*dsin(afa) Write(4,42) I,Khd(I),X(I),Y(I),Xtc,Ytc 71 Continue Write(4,75) 75 Format(10x,82('=')) Stop End Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4868 Subroutine Drado (Beta,Id,Iph,g,Ro) Implicit Real *8(a-h,o-z) Beta= Beta*Ro Id =Beta/3600.d0 Iph=(Beta-Id*3600d0)/60.d0 g =(Beta-Id*3600.d0-Iph*60.d0) Return End c CHUONG TRINH CON LAP PHUONG TRINH CHUAN Subroutine dPTC(Ian, P) Implicit Real *8(a-h, o-z) Common /V5/HV(1000),PTC(5000) Do 1 I= 1,(Ian+1) Do 2 J= I,(Ian+1) K= J*(J-1)/2 + I PTC(K)= PTC(K)+HV(I)*HV(J)*P 2 Continue 1 Continue Return End c Giai he phuong trinh chuan Subroutine dGPTC(iv) Implicit Real *8(a-h, o-z) Common /V5/HV(1000),PTC(5000) in= iv+1 Do 1 j= 2, in m = (j-1)*j/2 jn=j-1 Do 2 i=1, jn L=((i-1)*i)/2 kn= m+i Ln=L+i r=ptc(kn)/ptc(ln) Do 3 k= j, in n1=((k-1)*k)/2 nn=n1+i mn=n1+j ptc(mn)=ptc(mn)-ptc(nn)*r 3 Continue 2 Continue 1 Continue Do 4 i= iv, 1, -1 j=((i-1)*i)/2 k=iv L=((k+1)*k)/2 im=i+L D=-ptc(im) ii=iv*in/2+iv 5 If(k-i) 7, 7, 6 6 L=(k-1)*k/2 L1=(k+1)*k/2-k jn=L+i If(jn.le.L1) Goto 9 D=D-ptc(jn)*ptc(ii) 9 k=k-1 ii=ii-1 Goto 5 7 kn= i+j Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4869 ptc(im)=D/ptc(kn) 4 Continue 8 Return End c Chuong trinh con tinh nghich dao ma tran SUBROUTINE DNDAO(IV) IMPLICIT REAL *8(A-H,O-Z) Common /V5/HV(1000),PTC(5000) DIMENSION SS1(100) IN=IV+1 I=IN 504 I=I-1 J=(I-1)*I/2 K=IV IN=(K-1)*K/2+I D=1.D0 505 IF(K-I) 507,507,506 506 D=0.d0 JN=(K-1)*K/2+I 508 IM=IN+K-I SS1(K)=PTC(JN) 519 D=D-SS1(K)*PTC(IM) L=(K-2)*(K-1)/2 JN=I+L KN=I+J K=K-1 IF(KN-JN)508,505,505 507 KN=I+J PTC(IN)=D/PTC(KN) IF(KN-IN)511,512,511 511 K=IV 513 IN=IN-K+1 IF(KN-IN)530,531,530 531 D=1.D0 GOTO 533 530 D=0.d0 533 KK=(K-1)*K/2 II=K-1 K1=IV 558 L=(K1-1)*K1/2 IM=II+L IF(KK-IM)560,563,560 560 D=D-SS1(K1)*PTC(IM) K1=K1-1 GOTO 558 561 D=D-SS1(K1)*PTC(IM) K1=K1-1 IM=IM-1 563 IF(IM-IN)561,562,561 562 PTC(IN)=D/PTC(KN) K=K-1 IF(K-I)512,512,513 512 IF(I-1)504,509,504 509 RETURN END Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4870 KET QUA TINH CHUYEN TOA DO PHANG THEO PHUONG PHAP HELMERT BANG 1 - TOA DO CAC DIEM SONG TRUNG ----------------------------------- =========================================================================== | | TOA DO TRONG HE CU | TOA DO TRONG HE MOI | | TEN DIEM |-------------------------------|-------------------------------| | | X(m) | Y(m) | X(m) | Y(m) | |----------|---------------|---------------|---------------|---------------| | CNN-II | 1748638.5660 | 498539.6610 | 1750429.4300 | 784327.9410 | | CNN-IV | 1748249.8760 | 498340.2030 | 1750038.2110 | 784133.4530 | | CS-1 | 1745367.0010 | 501871.8930 | 1747200.5600 | 787701.7820 | | CS-III | 1745299.2740 | 501405.8830 | 1747126.9090 | 787236.6500 | | NM-II | 1744043.0570 | 501995.6750 | 1745878.2630 | 787842.4330 | ============================================================================ BANG 2 - KET QUA CAC THAM SO TINH CHUYEN ---------------------------------------- =========================================== | STT | THAM SO | GIA TRI | |-------|-----------|---------------------| | 1 | Xo | 1747963.4817323 | | 2 | Yo | 786381.3557567 | | 3 | GOC PHI | 359 16 7.01 | | 4 | M | 1.0000315 | =========================================== SAI SO TRUNG PHUONG TRONG SO DON VI: .010 BANG 3 - THANH QUA TOA DO TINH CHUYEN ------------------------------------- ============================================================================ | | TOA DO TRONG HE CU | TOA DO TRONG HE MOI | | TEN DIEM |-------------------------------|-------------------------------| | | X(m) | Y(m) | X(m) | Y(m) | |----------|---------------|---------------|---------------|---------------| | CNN-II | 1748638.5660 | 498539.6610 | 1750429.4311 | 784327.9417 | | CNN-IV | 1748249.8760 | 498340.2030 | 1750038.2144 | 784133.4553 | | CS-1 | 1745367.0010 | 501871.8930 | 1747200.5659 | 787701.7693 | | CS-III | 1745299.2740 | 501405.8830 | 1747126.8936 | 787236.6472 | | NM-II | 1744043.0570 | 501995.6750 | 1745878.2681 | 787842.4455 | | N1C-0 | 1748375.2820 | 498672.9350 | 1750167.8615 | 784464.5699 | | NM-P1 | 1744164.1700 | 502338.5190 | 1746003.7515 | 788183.7264 | | NM-P2 | 1744171.9030 | 501979.6840 | 1746006.9035 | 787824.8106 | =========================================================================== Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4871 2./ Chương trình tính chuyển toạ độ các điểm đo GPS về hệ toạ độ công trình (lưới khống chế thi công khu công nghiệp Yên Phong – Bắc Ninh). $debug $large c CHUONG TRINH TINH CHUYEN CAC DIEM DO GPS VE HE TOA DO THI CONG c Ho va ten : Vu Thi Ha c Lop : Trac dia A - K48 Implicit Real *8(a-h,o-z) Character ff*30 Character Tenct*100, td(1000)*10 Common /V5/HV(1000),PTC(5000) Dimension X(1000),Y(1000),Z(1000) Dimension X1(1000),Y1(1000),Z1(1000) Dimension GB(1000),GL(1000),H1(1000),Xtc(1000),Ytc(1000) Dimension Xm(1000),Ym(1000),Xp(1000),Yp(1000) Write (*,'(a\)') ' Nhap ten FILE so lieu : ' Read (*, '(a)') ff Open (1, file= ff, status= 'old') Write (*,'(a\)') ' Nhap ten FILE ket qua : ' Read (*, '(a)') ff Open (4, file= ff, status= 'new') b1= 1.d0 Pi= 4.d0*dAtan(b1) Pi2= 2.d0*Pi Ro= 3600.d0*180.d0/Pi Read (1,'(a)') Tenct Read(1,*) Nd,Nst Write(4,15) Tenct,Nd 15 Format(///40x,'KET QUA TINH TOAN'/ * 22x,A80/ * 40x,'=======o0o======='/// * 30x,'Tong so diem can tinh chuyen: ',I3/) Read(1,50)(Td(i),i=1,Nd) 50 Format(10A7) Do 1 I=1,Nd Read(1,*) X(I),Y(I),Z(I) 1 Continue Write(4,300) 300 Format(//30x,'I. HE TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN'/ * 30x,'================================='/ *15x,64('=')/ *15x,'| | | TOA DO VUONG' *' GOC KHONG GIAN |'/ *15x,'| STT | TEN |---------------------' *'--------------------------|'/ *15x,'| | DIEM | X (m) | Y (m) |' *' Z (m) |'/ *15x,'|-----|--------|---------------|---------------|' *'---------------|') Do 301 I=1,Nd Write(4,302) I,Td(I),X(I),Y(I),Z(I) 302 Format(15x,'|',I3,' | ',A7,'|',F14.4,' |',F14.4,' |', *F14.4,' |') 301 Continue Write(4,303) 303 Format(15x,64('=')/) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4872 Write(4,360) 360 Format(//36x,'II. HE TOA DO TRAC DIA'/ * 36x,'======================'/ *16x,61('=')/ *16x,'| | | TOA DO TRAC ' *' DIA |'/ *16x,'| STT | TEN |---------------------' *'-----------------------|'/ *16x,'| | DIEM | B | L |' *' H |'/ *16x,'| | | (o , ") | (o , ") |' *' (m) |'/ *16x,'|-----|--------|----------------|---------------|' *'-----------|') e2=0.006693421623 a=6378137 gh=0.00000000000001 Do 2 I=1,Nd P=Dsqrt(X(I)*X(I)+Y(I)*Y(I)) Bo=DAtan(Z(I)/P/(1-e2)) 6 T1=Dcos(Bo) T2=Dsin(Bo) Can=Dsqrt(1-e2*T2*T2) DNo=a/Can H=P/Dcos(Bo)-DNo T3=1-e2*DNo/(DNo+H) PT=P*T3 B=dMod(dAtan2(Z(I),PT)+Pi2,Pi2) If(B.Lt.0.d0) B=B+Pi2 e=ABS(B-Bo) If(e.LE.(gh/Ro)) Goto 5 Bo=B Goto 6 5 DL=DAtan(Y(I)/X(I)) DL=DL+Pi GL(I)=DL GB(I)=B HH=P/Dcos(B)-a/Dsqrt(1-e2*(dsin(B)**2)) H1(I)=HH Call Drado(B,Id1,Iph1,g1,Ro) Call Drado(DL,Id2,Iph2,g2,Ro) Write(4,80) I,Td(I),Id1,Iph1,g1,Id2,Iph2,g2,HH 80 Format(16x,'|',I3,' | ',A7,'| ',I4,I3,F6.2,' | ', *I4,I3,F6.2,' |',F10.3' |') 2 Continue Write(4,56) 56 Format(16x,61('=')///) TB=0.d0 TL=0.d0 TH=0.d0 Do 30 I=1,Nd TB=TB+GB(I) TL=TL+GL(I) TH=TH+H1(I) 30 Continue T1=TB/Nd T2=TL/Nd T3=TH/Nd FN=a/Dsqrt(1-e2*(dsin(T1)**2)) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4873 a1=(FN+T3)*Dcos(T1)*Dcos(T2) a2=(FN+T3)*Dcos(T1)*Dsin(T2) a3=(FN*(1-e2)+T3)*Dsin(T1) Do 31 I=1,Nd q11=dcos(GB(I)) q12=dsin(GB(I)) q21=dcos(GL(I)) q22=dsin(GL(I)) x1(I)=-((X(I)-a1)*q12*q21+(Y(I)-a2)*q12*q22-(Z(I)-a3)*q11) y1(I)=-((X(I)-a1)*q22-(Y(I)-a2)*q21) z1(I)= (X(I)-a1)*q11*q21+(Y(I)-a2)*q11*q22+(Z(I)-a3)*q12 31 Continue M1=Nd-Nst Do 60 I=M1+1,Nd Read(1,*) I,Xm(I),Ym(I) 60 Continue X11=0.d0 Y11=0.d0 Do 104 I=1,Nd X11=X11+x1(I) Y11=Y11+y1(I) 104 Continue Xo=X11/Nd Yo=Y11/Nd Do 106 I=1,Nd Xp(I)=x1(I)-Xo Yp(I)=y1(I)-Yo 106 Continue Ian=4 Do 108 I=1,(Ian+1) Do 109 J=I,(Ian+1) K=J*(J-1)/2+I PTC(K)=0.d0 109 Continue 108 Continue Do 110 I=M1+1,Nd Do 111 L=1,(Ian+1) HV(L)=0.d0 111 Continue HV(1)=1.d0 HV(2)=0.D0 HV(3)= Xp(I) HV(4)=-Yp(I) HV(5)=-Xm(I) P=1.d0 Do 112 I1= 1,(Ian+1) Do 113 J1= I1,(Ian+1) K= J1*(J1-1)/2 + I1 PTC(K)= PTC(K)+HV(I1)*HV(J1)*P 113 Continue 112 Continue 110 Continue Do 114 I=M1+1,Nd Do 115 L1=1,(Ian+1) HV(L1)=0.d0 115 Continue HV(1)=0.d0 HV(2)=1.D0 HV(3)= Yp(I) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4874 HV(4)= Xp(I) HV(5)=-Ym(I) P=1.d0 Do 116 I1= 1,(Ian+1) Do 117 J1= I1,(Ian+1) K= J1*(J1-1)/2 + I1 PTC(K)= PTC(K)+HV(I1)*HV(J1)*P 117 Continue 116 Continue 114 Continue Call dGPTC(Ian) call dNDAO(Ian) KK =Ian*(Ian-1)/2+Ian X0=PTC(KK+1) Y0=PTC(KK+2) P1=PTC(KK+3) Q1=PTC(KK+4) afa=dMod(dAtan2(Q1,P1)+Pi2,Pi2) If(afa.Lt.0.d0) afa=afa+Pi2 af1=afa Call Drado(af1,Id,Iph,g,Ro) DM=dsqrt(P1*P1+Q1*Q1) Vx=0.d0 Vy=0.d0 Do 69 I=M1+1,Nd Xt=X0+DM*Xp(I)*dcos(afa)-DM*Yp(I)*dsin(afa) Vx1=Xm(I)-Xt Vx=Vx+Vx1*Vx1 Yt=Y0+DM*Yp(I)*dcos(afa)+DM*Xp(I)*dsin(afa) Vy1=Ym(I)-Yt Vy=Vy+Vy1*Vy1 69 Continue Do 150 I=1,Nd Xtc(I)=X0+DM*Xp(I)*dcos(afa)-DM*Yp(I)*dsin(afa) Ytc(I)=Y0+DM*Yp(I)*dcos(afa)+DM*Xp(I)*dsin(afa) 150 Continue Write(4,330) 330 Format(36x,'III. HE TOA DO DIA DIEN'/ * 36x,'======================='/ *16x,64('=')/ *16x,'| | | TOA DO DIA DIEN ' *' |'/ *16x,'| STT | TEN |--------------------------------------' *'---------|'/ *16x,'| | DIEM | x (m) | y (m) |' *' z (m) |'/ *16x,'|-----|--------|---------------|---------------|' *'---------------|') Do 331 I=1,Nd Write(4,332) I,Td(I),X1(I),Y1(I),Z1(I) 332 Format(16x,'|',I3,' | ',A7,'| ',F10.4,' | ',F10.4, *' | ',F9.4,' |') 331 Continue Write(4,335) 335 Format(16x,64('=')///) Write(4,430) 430 Format(35x,'IV. HE TOA DO THI CONG'/ * 35x,'======================'/ *22x,48('=')/ Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4875 *22x,'| | | TOA DO THI CONG |'/ *22x,'| STT | TEN |-------------------------------|'/ *22x,'| | DIEM | X (m) | Y (m) |'/ *22x,'|-----|--------|---------------|---------------|') Do 531 I=1,Nd Write(4,532) I,Td(I),Xtc(I),Ytc(I) 532 Format(22x,'|',I3,' | ',A7,'| ',F12.4,' | ', *F12.4,' | ') 531 Continue Write(4,535) 535 Format(22x,48('=')/) Stop End Subroutine Drado (Beta,Id,Iph,g,Ro) Implicit Real *8(a-h,o-z) Beta= Beta*Ro Id =Beta/3600.d0 Iph=(Beta-Id*3600d0)/60.d0 g =(Beta-Id*3600.d0-Iph*60.d0) Return End c CHUONG TRINH CON LAP PHUONG TRINH CHUAN Subroutine dPTC(Ian, P) Implicit Real *8(a-h, o-z) Common /V5/HV(1000),PTC(5000) Do 1 I= 1,(Ian+1) Do 2 J= I,(Ian+1) K= J*(J-1)/2 + I PTC(K)= PTC(K)+HV(I)*HV(J)*P 2 Continue 1 Continue Return End c Giai he phuong trinh chuan Subroutine dGPTC(iv) Implicit Real *8(a-h, o-z) Common /V5/HV(1000),PTC(5000) in= iv+1 Do 1 j= 2, in m = (j-1)*j/2 jn=j-1 Do 2 i=1, jn L=((i-1)*i)/2 kn= m+i Ln=L+i r=ptc(kn)/ptc(ln) Do 3 k= j, in n1=((k-1)*k)/2 nn=n1+i mn=n1+j ptc(mn)=ptc(mn)-ptc(nn)*r 3 Continue 2 Continue 1 Continue Do 4 i= iv, 1, -1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4876 j=((i-1)*i)/2 k=iv L=((k+1)*k)/2 im=i+L D=-ptc(im) ii=iv*in/2+iv 5 If(k-i) 7, 7, 6 6 L=(k-1)*k/2 L1=(k+1)*k/2-k jn=L+i If(jn.le.L1) Goto 9 D=D-ptc(jn)*ptc(ii) 9 k=k-1 ii=ii-1 Goto 5 7 kn= i+j ptc(im)=D/ptc(kn) 4 Continue 8 Return End c Chuong trinh con tinh nghich dao ma tran SUBROUTINE DNDAO(IV) IMPLICIT REAL *8(A-H,O-Z) Common /V5/HV(1000),PTC(5000) DIMENSION SS1(100) IN=IV+1 I=IN 504 I=I-1 J=(I-1)*I/2 K=IV IN=(K-1)*K/2+I D=1.D0 505 IF(K-I) 507,507,506 506 D=0.d0 JN=(K-1)*K/2+I 508 IM=IN+K-I SS1(K)=PTC(JN) 519 D=D-SS1(K)*PTC(IM) L=(K-2)*(K-1)/2 JN=I+L KN=I+J K=K-1 IF(KN-JN)508,505,505 507 KN=I+J PTC(IN)=D/PTC(KN) IF(KN-IN)511,512,511 511 K=IV 513 IN=IN-K+1 IF(KN-IN)530,531,530 531 D=1.D0 GOTO 533 530 D=0.d0 533 KK=(K-1)*K/2 II=K-1 K1=IV 558 L=(K1-1)*K1/2 IM=II+L Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4877 IF(KK-IM)560,563,560 560 D=D-SS1(K1)*PTC(IM) K1=K1-1 GOTO 558 561 D=D-SS1(K1)*PTC(IM) K1=K1-1 IM=IM-1 563 IF(IM-IN)561,562,561 562 PTC(IN)=D/PTC(KN) K=K-1 IF(K-I)512,512,513 512 IF(I-1)504,509,504 509 RETURN END Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4878 KET QUA TINH TOAN TINH CHUYEN CAC DIEM DO GPS VE HE TOA DO THI CONG =======o0o======= Tong so diem can tinh chuyen: 20 I. HE TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN ================================= ================================================================ | | | TOA DO VUONG GOC KHONG GIAN | | STT | TEN |-----------------------------------------------| | | DIEM | X (m) | Y (m) | Z (m) | |-----|--------|---------------|---------------|---------------| | 1 | 104511 | -1637975.5132 | 5718877.5746 | 2292679.3997 | | 2 | 105486 | -1640916.3957 | 5719051.7850 | 2290156.1370 | | 3 | IV14 | -1638669.8897 | 5718616.0022 | 2292836.6566 | | 4 | IVYP1 | -1640728.4742 | 5718959.9023 | 2290528.4510 | | 5 | IVYP2 | -1640339.6048 | 5718942.0091 | 2290857.3628 | | 6 | IVYP4 | -1638981.2098 | 5718736.8111 | 2292313.1677 | | 7 | YP1 | -1637824.5796 | 5718989.5548 | 2292508.5914 | | 8 | YP2 | -1637573.4493 | 5719155.4256 | 2292276.0888 | | 9 | YP3 | -1637708.5128 | 5719256.0365 | 2291940.9737 | | 10 | YP4 | -1638067.8775 | 5719170.3412 | 2291900.8996 | | 11 | YP5 | -1638229.5098 | 5719131.4450 | 2291882.4235 | | 12 | YP6 | -1638740.6065 | 5719011.1266 | 2291812.1393 | | 13 | YP7 | -1638294.8952 | 5718892.8216 | 2292414.7043 | | 14 | YP8 | -1639258.4543 | 5718690.7380 | 2292233.2048 | | 15 | YP9 | -1639575.0585 | 5718635.3487 | 2292142.8653 | | 16 | YP10 | -1639888.6480 | 5718677.8311 | 2291815.4892 | | 17 | YP11 | -1640232.9191 | 5718623.1514 | 2291706.1491 | | 18 | YP12 | -1640277.1302 | 5718770.7519 | 2291308.7924 | | 19 | IV15 | -1639729.3281 | 5718895.4959 | 2291401.6398 | | 20 | IV16 | -1639219.1804 | 5718933.3868 | 2291671.2684 | ================================================================ Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4879 III. HE TOA DO DIA DIEN ======================= ================================================================ | | | TOA DO DIA DIEN | | STT | TEN |-----------------------------------------------| | | DIEM | x (m) | y (m) | z (m) | |-----|--------|---------------|---------------|---------------| | 1 | 104511 | 923.1233 | -1085.6856 | -1.5191 | | 2 | 105486 | -1783.0525 | 1693.2512 | -1.6876 | | 3 | IV14 | 1091.5478 | -346.0780 | -.8344 | | 4 | IVYP1 | -1385.2392 | 1537.9716 | 2.0367 | | 5 | IVYP2 | -1033.5606 | 1169.1388 | 4.7483 | | 6 | IVYP4 | 530.4787 | -80.0723 | -2.0369 | | 7 | YP1 | 739.9602 | -1261.6260 | -1.6737 | | 8 | YP2 | 490.5034 | -1548.7266 | -1.5136 | | 9 | YP3 | 129.6540 | -1446.5753 | 2.0969 | | 10 | YP4 | 86.3335 | -1077.5031 | 2.9672 | | 11 | YP5 | 66.5451 | -911.4082 | 2.8931 | | 12 | YP6 | -8.0381 | -386.9397 | .8254 | | 13 | YP7 | 639.2539 | -782.8354 | -1.6813 | | 14 | YP8 | 444.3184 | 199.1436 | -1.0338 | | 15 | YP9 | 347.7889 | 518.7604 | -1.9899 | | 16 | YP10 | -3.4676 | 808.4967 | -1.6951 | | 17 | YP11 | -120.7425 | 1154.5001 | -1.6938 | | 18 | YP12 | -546.9230 | 1156.3032 | -1.6838 | | 19 | IV15 | -449.0833 | 595.3557 | 2.8034 | | 20 | IV16 | -160.0247 | 94.5289 | 3.1305 | ================================================================ IV. HE TOA DO THI CONG Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4880 ====================== ================================================ | | | TOA DO THI CONG | | STT | TEN |-------------------------------| | | DIEM | X (m) | Y (m) | |-----|--------|---------------|---------------| | 1 | 104511 | 2345742.1692 | 550095.5290 | | 2 | 105486 | 2343044.8562 | 552882.9950 | | 3 | IV14 | 2345912.9359 | 550834.5886 | | 4 | IVYP1 | 2343442.1697 | 552726.4568 | | 5 | IVYP2 | 2343792.6721 | 552356.5157 | | 6 | IVYP4 | 2345352.7208 | 551102.3685 | | 7 | YP1 | 2345558.4517 | 549920.1727 | | 8 | YP2 | 2345308.0891 | 549633.8685 | | 9 | YP3 | 2344947.5704 | 549737.1621 | | 10 | YP4 | 2344905.4211 | 550106.3648 | | 11 | YP5 | 2344886.1598 | 550272.5194 | | 12 | YP6 | 2344813.2410 | 550797.2145 | | 13 | YP7 | 2345459.2656 | 550399.2737 | | 14 | YP8 | 2345267.4475 | 551381.8524 | | 15 | YP9 | 2345171.9333 | 551701.7692 | | 16 | YP10 | 2344821.6022 | 551992.6140 | | 17 | YP11 | 2344705.4267 | 552338.9827 | | 18 | YP12 | 2344279.2599 | 552342.1372 | | 19 | IV15 | 2344375.3190 | 551780.8900 | | 20 | IV16 | 2344662.7840 | 551279.1560 | ================================================ Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4881 3./ Chương trình tính chuyển toạ độ về độ cao khu vực (Lưới tam giác thuỷ công thuỷ điện Quảng Trị). $debug $large c CHUONG TRINH TINH CHUYEN TOA DO VE DO CAO KHU VUC c Ho va ten : Vu Thi Ha c Lop : Trac dia A - K48 Implicit Real *8(a-h, o-z) Character Tenct*100, td(1000)*10,ff*100 Dimension X(1000),Y(1000),X1(1000),Y1(1000) Write (*,'(a\)') ' Nhap ten FILE du lieu : ' Read (*, '(a)') ff Open (1, file= ff, status= 'old') Write (*,'(a\)') ' Nhap ten FILE ket qua : ' Read (*, '(a)') ff Open (4, file= ff, status= 'new') b1= 1.d0 Pi= 4.d0*dAtan(b1) Pi2= 2.d0*Pi Ro= 3600.d0*180.d0/Pi Read(1,*) Nd,Ho,H Read(1,50) (td(I),I=1,Nd) 50 Format(10A7) IHo=INT(Ho) IH=INT(H) Write(4,20) IHo,IH 20 Format(///32x,' KET QUA TINH CHUYEN TOA DO'/ * 32x,' GIUA CAC MAT CHIEU '/ * 32x,'============oOo============'/ * 32x,' ========O======== '/// * 34x,' THANH QUA TINH CHUYEN '/ * 34x,' =========***========= '/ *5x,84('=')/ *5x,'| | | DO CAO BAN DAU Ho = ',I4,' |' *' DO CAO TB KHU VUC H = ',I4,' |'/ *5x,'| STT | TEN DIEM |-------------------------------|' *'---------------------------------|'/ *5x,'| | | X (m) | Y (m) |' *' X (m) | Y (m) |'/ *5x,'|-----|----------|---------------|---------------|' *'----------------|----------------|') DH=H-Ho xo=0.d0 yo=0.d0 Do 1 i=1,Nd Read(1,*) I,X(I),Y(I) xo=xo+X(I) yo=yo+Y(I) 1 Continue xo=xo/Nd yo=yo/Nd Rm=6370000 dK=(Rm+DH)/Rm Do 2 I=1,Nd a2=(X(I)-xo)*dK b2=(Y(I)-yo)*dK x1(I)=xo+a2 y1(I)=yo+b2 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4882 Write(4,30) I,td(I),X(I),Y(I),x1(I),y1(I) 30 Format(5x,'|',I3,' | ',A7,' |',F14.4,' |',f14.4,' |', *F14.4,' |',f14.4,' |') 2 Continue Write(4,31) 31 Format(5x,84('=')) Stop End c DOI GOC TU RADIAN RA DO Subroutine Drado(Beta,Id,Iph,g,Ro) Implicit Real *8(a-h,o-z) Beta= Beta*Ro Id =Beta/3600d0 Iph =(Beta-Id*3600d0)/60d0 g =(Beta-Id*3600d0-Iph*60d0) Return End Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4883 KET QUA TINH CHUYEN TOA DO GIUA CAC MAT CHIEU ============oOo============ ========O======== THANH QUA TINH CHUYEN =========***========= ============================================================================= | | DO CAO BAN DAU Ho = 0 | DO CAO TB KHU VUC H = 300 | | TEN DIEM |-------------------------------|---------------------------------| | | X (m) | Y (m) | X (m) | Y (m) | |----------|---------------|---------------|----------------|----------------| | TC-01 | 1846589.5950 | 548334.2430 | 1846589.7203 | 548334.1559 | | TC-02 | 1846339.2910 | 547838.3410 | 1846339.4045 | 547838.2305 | | TC-03 | 1845487.5230 | 547706.8360 | 1845487.5964 | 547706.7193 | | TC-04 | 1845490.8640 | 548315.9480 | 1845490.9376 | 548315.8600 | | TC-05 | 1846056.3760 | 549029.6830 | 1846056.4762 | 549029.6286 | | TC-06 | 1844977.1940 | 548547.8650 | 1844977.2434 | 548547.7879 | | TC-07 | 1845122.7880 | 549320.3500 | 1845122.8442 | 549320.3093 | | TC-08 | 1844063.5990 | 549058.3680 | 1844063.6054 | 549058.3150 | | TC-09 | 1844532.3000 | 549949.8820 | 1844532.3284 | 549949.8709 | | TC-10 | 1843631.5280 | 549908.0750 | 1843631.5140 | 549908.0620 | | TC-11 | 1844231.6430 | 550726.3250 | 1844231.6573 | 550726.3505 | | TC-12 | 1842747.7150 | 550387.4940 | 1842747.6594 | 550387.5036 | | TC-13 | 1843253.4610 | 551117.9080 | 1843253.4292 | 551117.9520 | | TC-14 | 1842123.2550 | 550981.4380 | 1842123.1700 | 550981.4755 | | TC-15 | 1842564.4610 | 551982.6960 | 1842564.3968 | 551982.7807 | | TC-16 | 1841871.5290 | 552210.5650 | 1841871.4321 | 552210.6604 | | TC-17 | 1842343.0120 | 552662.6350 | 1842342.9373 | 552662.7517 | | TC-18 | 1841685.1780 | 553078.3140 | 1841685.0723 | 553078.4503 | | TC-19 | 1841533.4340 | 552349.2210 | 1841533.3212 | 552349.3229 | ============================================================================== Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4884 PHụ LụC