Kiến trúc xây dựng - Phân mảnh và đánh số bản đồ

YÊU CẦU CẦN THẢO LUẬN1- Cách chia mảnh và đánh số bản đồ 1:1000.0002- Hiểu cách chia mảnh và đánh số với các bản đồ tỷ lệ tiếp theo3- Nhớ lại các đơn vị thường dùng trong trắc địa4- Hệ thống định vị toàn cầu GPS, ứng dụng của nó trong trắc địa5-Thế nào là sai số đo (sai đo của trị đo trực tiếp, gián tiếp)6- Nguyên nhân gây ra sai số, cách khắc phục và loại trừ7-Tiêu chuẩn đách giá kết quả đo trực tiếp, gián tiếp 8-Trị trung bình cộng và sai số trung phương trị trung bình cộng9- Công thức tính sai số theo xác xuất10- BàI tập với sai số của trị đo gián tiếp và trị trung bình cộng, sai số theo xác xuất1. Phân mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 1 000 000Chia quả đất theo kinh tuyến thành 60 mui, mỗi mui chắn 1 góc ở tâm là 6o Số thứ tự múi được tính từ kinh tuyến 180o vòng qua Tây sang Đông 1, 2, 3.60.Như vậy số thứ tự ở đây lệch với phép chiếu Gaoxơ là 30 Từ xích đạo theo vĩ tuyến về các cực chia thành từng đới có giá trị 4o, và đánh số bắt đầu từ xích đạo bằng các chữ cái A, B, Cvề 2 cực Bắc và Nam.Ví dụ: Hà Nội có độ vĩ 20 – 21 nên thuộc đới thứ 6 có ký hiệu là F§2.8. Ph©n m¶nh vµ ®¸nh sè b¶n ®å 313233Xích đạoKinh tuyến gốcBACBAPP1Hình phẳng nhìn từ trên xuống Kinh tuyến gốcKT: 1740 TâyKT: 1740 Đông313233ABF48 Các đới và mỳi giao nhau tạo thành 1 hình thang cong. Hình chiếu của hình thang cong lên mặt phẳng là mảnh bản đồ 1: 1 000 000. Số hiệu của tờ bản đồ này ghi như sau: Tờn của mảnh bản đồ được ghi theo tờn đới và mỳiVí dụ: Danh pháp bản đồ 1:1 000 000 của Hà Nội là :F-48F – 48 = 60∆ = 402. Phân mảnh bản đồ tỷ lệ1: 500 000F - 48A B CD 1: 500 000 Ký hiệu F - 48 - DF - 48 1: 200 000 Ký hiệu F - 48 - XXXVI II IIIVII VIII XXXVIXXXV1234131423 24 143 1441112134 133 1: 100 000 Ký hiệu F - 48 - 144F - 48ÁP DỤNG TRONG KHU VỰC ĐO CÓ DIỆN TÍCH NHỎ HƠN 20 KM2 ACDBIIIIVIII1 21615 3 41: 5 0001: 2 0001: 1 0001: 500 4 - D 4 – D - III 4 – D -164 4 2.9 Cỏc phương phỏp biểu diễn Địa hỡnh trờn bản đồ1. Phương pháp kẻ vân: Sử dụng những nét kẻ độc lập theo hướng dốc của mặt đất tự nhiên, độ đậm nhạt, chiều dài và khoảng cách của các nét kẻ để biểu diễn địa hình.2. Phương pháp tô màu: Sử dụng màu sắc và độ đậm nhạt để biểu diễn địa hình.*Nhận xét: Sử dụng 2 PP trên biểu diễn địa hình sẽ thấy được sự thay đổi của mặt đất nhưng chỉ có tính chất định tính P3P2P1hh40 m50 m60 m405060MTCĐường đồng mức3. Phương pháp đường đồng mức: b. Tính chất cơ bản của đường đồng mức Mọi điểm nằm trên cùng 1 đường đồng mức có độ cao như nhau. Đường đồng mức là đường cong trơn đều liên tục và khép kín hoặc khép kín đến khung bản đồ Các đường đồng mức càng gần nhau thì mặt đất có độ dốc lớn, ngược lại càng cách xa nhau thì độ càng nhỏ. Đường đồng mức trùng nhau thì tại đó là vách đứng hoặc bờ lở. Hướng vuông góc với các đường đồng mức có độ dốc lớn nhất. Hầu hết các đường đồng mức không cắt nhau trừ khu vực có địa hình hang động , hàm ếch.a. Định nghĩa đường đồng mứcc. Phân loại Đường đồng mức cái: Đường đồng mức con:Đồng mức conĐồng mức cái5102.10.Công nghệ định vị toàn cầu Global Posiotioning SystemCẤU TẠO HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦUSATELLITE POSITIONING SYSTEM CONFIGURATIONCÊu t¹o hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇuC«ng nghÖ GPS dùa trªn nguyªn lý ®Þnh vÞ b»ng c¸c tÝn hiÖu thu tõ vÖ tinh NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging). Toµn bé hÖ thèng bao gåm 3 ®o¹n:. §o¹n ®iÒu khiÓn (Ground control segment) . §o¹n kh«ng gian (Space segment) . §o¹n sö dông mÆt ®Êt (User segment) .CẤU TẠO HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦUSATELLITE POSITIONING SYSTEM CONFIGURATION.MẠNG LƯỚI TRẠM ĐIỀU KHIỂN MẶT ĐẤTGPS GROUND CONTROL NETWORK.1. ĐOẠN KHÔNG GIAN SPACE SEGMENT 28 vÖ tinh bay ë ®é cao xÊp xØ 20.200 km Ph©n bè trªn 6 mÆt ph¼ng quü ®¹o nghiªng víi xÝch ®¹o 1 gãc 550.ViÖc bè trÝ quü ®¹o nh­ vËy nh»m môc ®Ých ®Ó t¹i mçi thêi ®iÓm, mçi vÞ trÝ bÊt kú trªn mÆt tr¸i ®Êt cã thÓ ®ång thêi quan s¸t ®­îc 4 vÖ tinh . 1. ĐOẠN KHÔNG GIAN  SPACE SEGMENTCh­¬ng tr×nh ®­a vÖ tinh GPS lªn quÜ ®¹o ®­îc thùc hiÖn qua 3 giai ®o¹n (generation)Giai ®o¹n Lo¹i vÖ tinh Thêi gian phãng Môc ®Ých I Block I 1978 – 1985 Thö nghiÖm II Block II, IIA 1989 – 1994 VËn hµnh III Block IIR Sau n¨m 1994 C¶i tiÕn.SƠ ĐỒ PHÂN BỐ VỆ TINH GPS TRÊN QUỸ ĐẠOGPS NOMINAL CONSTELLATION IN ORBITS.1.1 HỆ THỐNG THỜI GIAN TIME SYSTEMB¶n chÊt cña ®Þnh vÞ GPS lµ giao héi kh«ng gian dùa vµo c¸c kho¶ng c¸ch ®o tõ vÖ tinh ®Õn m¸y thu theo nguyªn t¾c sãng ®iÖn tõ. d = v.tTrong ®ã: v lµ tèc ®é sãng ®iÖn tõ t lµ thêi gian lan truyÒn tÝn hiÖuViÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c thêi gian t gi­a tr¹m ®iÒu khiÓn mÆt ®Êt, vÖ tinh vµ c¸c m¸y thu cã ý nghÜa rÊt quan träng trong hÖ thèng ®Þnh vÞ vÖ tinh GPS.1.2 ĐỒNG HỒ SỬ DỤNG TRONG CNĐVTCTHE GPS CLOCK§Ó x¸c ®Þnh thêi gian chÝnh x¸c nhÊt, hÖ thèng GPS sö dông c¸c lo¹i ®ång hå nguyªn tö (Atomic clocks). Trªn mçi vÖ tinh Block I cã trang bÞ 4 ®ång hå nguyªn tö: 2 ®ång hå caesium 2 ®ång hå rubidiumTÇn sè ®ång hå vÖ tinh ®­îc hiÖu chØnh tõ c¸c tr¹m ®iÒu khiÓn mÆt ®Êt.1.2 ĐỒNG HỒ SỬ DỤNG TRONG CNĐVTCTHE GPS CLOCKTÊt c¶ ®ång hå cña hÖ thèng GPS ®Òu ho¹t ®éng ë tÇn sè (frequency) f=10,23 MHz. C¸c m· tÝn hiÖu lan truyÒn (code transmission) vµ tÇn sè sãng t¶i (carrier frequency) ®­îc thiÕt lËp b»ng béi sè nguyªn tÇn sè ®ång hå chuÈn nµy..1.3 TÍN HIỆU VỆ TINH THE GPS SIGNALSC¸c vÖ tinh cña hÖ thèng GPS ph¸t 2 lo¹i tÝn hiÖu sãng t¶i cùc ng¾n: L1= 1575.42 MHz (154.f) L2= 1227.60 MHz (120.f) L1 vµ L 2 ®­îc ®iÒu biÕn theo C/A code vµ P-code nh»m cung cÊp giê ®ång hå vÖ tinh vµ c¸c tham sè kh¸c cho m¸y thu .1.4 Mà ĐIỀU BIẾNMODULATION CODEC/A-code (Coarse acquisition)-code thô, sử dụng trong dân sự . C/A-code chỉ điều biến sóng tải L1. Có thể định vị tuyệt đối tới độ chính xác 3m. Điều mà khi thiết kế hệ thống GPS người Mỹ cũng không hy vọng đạt tới. Để giữ tính độc quyền công nghệ GPS, không cho dân sự có thể định vị chính xác các mục tiêu trên mặt đất, Mỹ đã sử dụng kỹ thuật nhiễu SA (Selective Availability)P-code (Precise code)-code chính xác, chỉ quân đội Mỹ mới được sử dụng. Điều biến cả 2 sóng tảI L1 và L2.. VỆ TINH GPS  GPS SATELLITE .2. ĐOẠN ĐIỀU KHIỂN MẶT ĐẤTGROUND CONTROL NETWORKDuy tr× toµn bé ho¹t ®éng cña hÖ thèng GPS 1 tr¹m ®iÒu khiÓn trung t©m MCS (Master Control Station) ®Æt ë Colorado SpringsNhiÖm vô: CËp nhËt th«ng tin ®¹o hµng §iÒu khiÓn th«ng tin ®¹o hµng.2. ĐOẠN ĐIỀU KHIỂN MẶT ĐẤTGROUND CONTROL NETWORK 4 tr¹m theo dâi (Monitor Tracking Station) ®Æt ë Hawaii, Ascencion Island, Diego Garcia, Kwajalein 3 tr¹m xö lý sè liÖu vµ truyÒn tÝn hiÖu lªn vÖ tinh (uplink/dowlink antenae) ®Æt ë Ascencion Island, Diego Garcia, KwajaleToµn bé hÖ thèng ®iÒu khiÓn ph©n bè vßng quanh Tr¸i ®Êt.2. ĐOẠN ĐIỀU KHIỂN MẶT ĐẤTGROUND CONTROL NETWORKNhiÖm vô c¸c tr¹m theo dâi vµ xö lý sè liÖu Theo dâi ho¹t ®éng c¸c vÖ tinh Xö lý sè liÖu ChuyÓn th«ng tin vÒ MCSChøc n¨ng cña ®o¹n ®iÒu khiÓn lµ theo dâi ho¹t ®éng cña c¸c vÖ tinh vµ cËp nhËt th«ng tin ®¹o hµng.MẠNG LƯỚI TRẠM ĐIỀU KHIỂN MẶT ĐẤTGPS GROUND CONTROL NETWORK. 3. ĐOẠN SỬ DỤNG  USER SEGMENTLµ c¸c m¸y thu tÝn hiÖu vÖ tinh (GPS receiver) tõ trªn mÆt ®Êt, trªn m¸y bay, trªn tµu biÓn.Chia lµm 2 lo¹i: Lo¹i 1 tÇn sè vµ lo¹i 2 tÇn sè M¸y thu 1 tÇn sè nhËn ®­îc c¸c m· ph¸t tÇn sè L1 cã thÓ ®o t­¬ng ®èi gi÷a c¸c ®iÓm ≤ 10 km. M¸y thu 2 tÇn sè cã thÓ ®o t­¬ng ®èi gi÷a c¸c ®iÓm ≥10 km. . 3. ĐOẠN SỬ DỤNG USER SEGMENT M¸y thu GPS cã thÓ kÕt nèi víi c¸c thiÕt bÞ thu ph¸t ®Ó thùc hiÖn c¸c kü thuËt: §o ®éng thêi gian thùc (Real Time Kinematic-RTK) §o vi ph©n (Differential GPS - DGPS) §o vi ph©n diÖn réng (Wide Area Differential GPS - WADGPS). ĐẠO HÀNG BẰNG CÔNG NGHỆ ĐVTC GPS NAVIGATION.CÁC MÁY THU GPSGPS RECEIVERSC¸c m¸y thu GPS phæ biÕn ë n­íc ta: TRIMBLE NAVIGATION (Mü) ASHTECH (Mü) SOKIA (NhËt) TOPCON (NhËt) LEICA (Thuþ SÜ ) GEOTRONICS (Thôy §iÓn) SERSEL (Ph¸p).CHƯƠNG IIIKHÁI NIỆM VỀ SAI SỐ§3-1 C¸c d¹ng ®o vµ sai sè ®o- Định nghĩa- Phân loạiĐo trực tiếp: Định nghĩaNếu gọi: X- GIÁ TRỊ THỰCL- Giá trị đo được ∆ = L - xThì:∆ - Sai sè cña kÕt qu¶ ®oĐo gián tiếp:Định nghĩaVí dụ:Cần đo chiều dài của một đường trònĐo đường kính dL = .DNhư vậy đại lượng đo gián tiếp là hàm đại lượng đo trực tiếp L + ∆L = .(D +∆D) ∆ L = . ∆d§3-2 Nguyªn nh©n g©y ra sai sè & c¸ch ph©n lo¹i1- Nguyên nhân gây ra sai số- Do dụng cụ máy móc- Do người đo- Do môi trường2- Phân loại sai số- Sai số thô- Sai số hệ thống- Sai số ngẫu nhiênTính chất sai số ngẫu nhiên- Đặc tính giới hạn-Đặc tính tập trung- Đặc tính đối xứng-Đặc tính bù trừLim = 0∆nn §3-3 Tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ ®é CX ®¹i l­îng ®o 1- Sai số trung bình: =2- Sai số trung phương:m2 = ∆ + ∆ + . . . + ∆∆1+ ∆2 + . . . + ∆nn =∆ i nTrong đó:  - Sai sè trung b×nh∆ - Sai sè thùc (Li – X)1 2 n2 2 2nm =   ∆  2 nTrong đó: m - Sai sè trung ph­¬ngn - Sè lÇn ®oI- Đại lượng đo trực tiếp 3- Sai số tương đối: Sai số trung bình & sai số trung phương là SS tuyệt đốiVí dụ: Tỷ số giữa SSTP với giá trị trung bình của đại lượng đo có tử số = 1 gọi là sai số tương đối: 4- Sai số giới hạn:Lý thuyết sai số đã chứng minh: Cứ 1000 lần đo320 sai số đo có giá trị tuyệt đối > m50 sai số đo có giá trị tuyệt đối > 2m3 sai số đo có giá trị tuyệt đối > 3mVậy ∆gh = 3m (∆gh – sai số cho phép của kết quả đo)Đo khoảng cách AB = 1000 m có sai số = 10 cmĐo khoảng cách CD = 250 m có sai số = 5 cm1 / 100001 / 5000±±II- Đại lượng đo gián tiếp z = f ( x1 , x2, . . . .xn )mz = ( — m1)2 + ( — m2)2 + . . . + ( — mn)2 Trong đó: cã sai sè TP t­¬ng øng lµ: m1, m2, . . .mn x1 , x2, . . . Xn - Các đại lượng đo độc lập z - Đại lương đo gián tiếpfx1ffxnx2Trong đó: - Đạo hàm riêng theo biến số xifxi2Vậy:Ví dụ 1Cho tam giác vuông ơ A đo được cạnh BC = a = 343,8 cm ± 0,2 cmGóc BCA = 60 ± 1’Tính: Chiều dài cạnh góc vuông AC =b Sai số trung phương Sai số tương đối của nó.b = a. cosα = 343,8. cos 60º = 171,9 cmTính sai số trung phương: ACBαabVí dụ2:VhDĐo chiều cao cây theo phương pháp gián tiếp D = 250 m, có mD = 5cm±±h = D.tgVV = 5030’ , cã mv = 30”Đomh = tg2v x m2D + x D2Cos4 Vmvr22 mh = ±§3-4 TrÞ trung b×nh céng & SSTP trÞ trung b×nh céng1- Số trung bình cộng:x = l1 + l2 + . . . + lnnGiả sử có dãy kết quả đo: l1, l2, . . . ln l nTrong đó: n - Số lần đo X- trị trung bình cộng tính từ kết quả đo của đại lượng cần tìm. Và là trị đáng tin cậy nhất, toán học gọi là trị xác suất nhất=2- Sai số trung phương trị trung bình cộng:Số trung bình cộng có thể viết ở dạng:x = l1 + l2 + . . . . . + ln 1 n 1 n 1 nVậy x là hàm của các liMx = ( — m1)2 + ( — m2)2 + . . . + ( — mn)2 1n11nn2Thì:Nếu các li có sai số TP tương ứng là miCác li được đo trong điều kiện giống nhau, sẽ nhận được sai số đại diện là mi như nhau: m1= m2 =. . . = mnMx = — m2n n2Vậy:Mx = — m§3-5 SSTP khi dïng trÞ TB céng thay trÞ thùcKhi sử dụng trị TB cộng thay thế trị thực ta luôn cóTrong đó: V = l - xl - Giá trị đox - Trị TB cộng (Tri XS nhất)v - SS xác suất nhấtv – Ngoài các TC giống SS thực còn có TC đặc biệt  V  = 0 Với bất kỳ số lần đo bằng bao nhiêu n -1m =   v2 Trong đó: n - Số lần đo Trong điều kiện đo cùng độ chính xác, góc ABC được đo 6 lần với kết quả ghi trong bảng sau. Tính:- Giá trị xác suất nhất của góc ABCSai số trung phương Sai số trung bình cộngVí dụTổng 400+4+2-2-435º40’10”35º40’06”35º40’08”35º40’04”35º40’02”Các bước tính toánV2(“)V (“)Kết quả đoSTT164416045321 m = mX = x0 = v = Li-x