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

[hoahongcogai686]

Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu một số bài toán tính chuyển toạ độ ứng dụng trong trắc địa công trình

Mục lục
Trang
Lời nói đầu. 2
Chương 1
Khái niệm chung
1.1 Một số dạng công tác trắc địa công trình . 4
1.2 Các giai đoạn khảo sát thiết kế thi công xây dựng công trình . 7
1.3 Đặc điểm lưới khống chế thi công . 9
1.4 Đặc điểm riêng lưới khống chế thi công một số công trình . 12
Chương 2
Các phương pháp tính chuyển toạ độ
2.1Một số hệ toạ độ thường dùng trong trắc địa . 15
2.2 Một số hệ toạ độ thường dùng ở Việt Nam . 19
2.3 Tính chuyển giữa các hệ toạ độ . 21
2.4 Phép chiếu từ Ellipsoid lên mặt phẳng . 34
Chương 3
Nghiên cứu một số bàI toán tính chuyển toạ độ
trong trắc địa công trình
3.1 Nguyên tắc chọn mặt chiếu, múi chiếu trong TĐCT . 38
3.2 Bài toán tính chuyển toạ độ giữa các hệ toạ độ phẳng . 41
3.3 Bài toán tính chuyển các điểm đo GPS về hệ toạ độ thi công công trình . 45
3.4 Bài toán tính chuyển về độ cao khu vực . 55
Kết luận. 63
Tài liệu tham khảo . 64
Phụ lục


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-26-do_an_nghien_cuu_mot_so_bai_toan_tinh_chuyen_toa_d.21j6nAWdhq.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51539/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

tgBt  ;
0
2 sin1 Be
aNo

 ;
0
22
0
2
0
sin1
).1(
Be
Ne
M 
 ; 




 2 0
22
0
0
0 1
sin1
e
Be
M
N
 (2.49)
Sau khi tính được hiệu kinh độ l ta tính được độ kinh theo công thức:
lLL  0 (2.50)
2.3.2.3 Phương pháp tính chuyển từ hệ toạ độ địa tâm về hệ toạ độ địa
diện
Công thức dùng để tính chuyển giữa hệ toạ độ địa tâm về hệ toạ độ địa
diện tại điểm quan sát khi xác định như sau:
Toạ độ địa diện x, y, z của một điểm quan sát cần tính chuyển, được
tính theo công thức








z
y
x
=










BLBLB
LL
BLBLB
sinsincoscoscos
0cossin
cossinsincossin
.











BoHoeNoZ
LoBHoNoY
LoBoHoNoX
sin].)1([
sincos)(
coscos)(
2
(2.51)
Trong đó:
X, Y, Z là toạ độ vuông góc không gian địa tâm của điểm cần tính
chuyển P
B0, L0, H0 là toạ độ trắc địa của điểm trọng tâm lưới ( hay gốc toạ độ
của hệ toạ độ đia diện)
N0 là bán kính cong vòng thẳng đứng thứ nhất đi qua hệ toạ độ địa tâm
0N =
BobBoa
a
2222
2
sincos 
(2.52)
a, b là bán trục lớn và bán trục nhỏ của Ellipsoid WGS 84
e: tâm sai thứ nhất của Ellipsoid
e =
a
ba 22 
B, L, H là toạ độ trắc địa của điểm cần tính chuyển được tính như sau:
tgB = 


 HN
N
e
P
Z 21 (2.53)
tgL =
X
Y (2.54)
Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp
Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4833
H = N
B
P 
cos
(2.55)
Trong đó:
P = 22 YX  (2.56)
2.3.2.4 Tính chuyển toạ độ giữa các múi chiếu
Để hạn chế độ biến dạng chiều dài, trong các phép chiếu Gaux- Kruger
người ta đã chia mặt Ellipxoid thành 60 múi chiếu 60, mỗi múi chiếu có một
hệ toạ độ vuông góc phẳng riêng.
Điều đó cũng gây ra một khó khăn, do lãnh thổ một nước thường nằm
trên nhiều múi chiếu, sẽ có nhiều hệ toạ độ vuông góc phẳng để xác định vị trí
các điểm trên các vùng khác nhau.
Như vậy xuất hiện vấn đề tính chuyển toạ độ vuông góc phẳng giữa các
múi chiếu trong các trường hợp sau [3].
1) Mạng lưới tam giác hay mạng lưới cơ sở đo vẽ bản đồ nằm vắt qua
nhiều múi chiếu, toạ độ các điểm gốc nằm trên các múi chiếu khác nhau. Khi
tính toán bình sai các mạng lưới đó cần tính chuyển các toạ độ nói trên từ
múi chiếu này sang múi chiếu khác.
2) Khi giải các bài toán trắc địa trên mặt phẳng giữa các điểm nằm trên
các múi chiếu khác nhau cũng xuất hiện vấn đề tính chuyển toạ độ vuông góc
phẳng giữa các múi chiếu.
3) Đối với mạng lưới trắc địa công trình, các mạng lưới đặc biệt để đo
vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, người ta dùng múi chiếu 30, hay 1030’, các điểm gốc cần
phải được tính chuyển từ múi chiếu 60 của mạng lưới toạ độ quốc gia về các
loại múi chiếu nói trên.
Ngược lại sau khi hoàn thành xây dựng và tính toán các mạng lưới đó,
cần tính chuyển toạ độ vuông góc phẳng của các điểm của chúng về múi
chiếu 60 của mạng lưới toạ độ quốc gia để dùng vào các mục đích chung khác.
Có nhiều phương pháp tính chuyển toạ độ giữa các múi chiếu, ta chỉ
nghiên cứu một phương pháp điển hình: “ Phương pháp tính qua toạ độ trắc địa”.
Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp
Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4834
Giả sử điểm Q có toạ độ vuông góc phẳng ở múi 1 là x1, y1. Muốn xác
định toạ độ của nó ở múi 2 ta làm như sau:
1. Từ toạ độ x1,y1 ở múi 1 ta tính được toạ độ trắc địa B, L của điểm Q
theo công thức (2.40) và (2.41).
2. Từ toạ độ trắc địa B, L ta tính được toạ độ vuông góc phẳng x2, y2
của điểm Q trên múi 2 theo công thức (2.38) và (2.39).
Như vậy toạ độ trắc địa của điểm Q được dùng làm vai trò trung gian
trong quá trình tính toán.
Phương pháp này cho độ chính xác hoàn toàn đủ đáp ứng các yêu cầu
đặt ra. Trong điều kiện công nghệ thông tin hiện đại, các phương trình tính đối
với việc tính chuyển giữa toạ độ trắc địa và toạ độ vuông góc phẳng đã được
chuẩn hoá, thì việc tính chuyển toạ độ theo phương pháp này rất thuận lợi.
Đây là phương pháp thuận lợi nhất với mọi trường hợp cần tính chuyển
toạ độ vuông góc phẳng giữa các múi chiếu.
2.4 Phép chiếu từ Ellipsoid lên mặt phẳng
Để tính toán xử lý các mạng lưới trắc địa, cần chuyển các kết quả đo về
bề mặt Ellipsoid trái đất. Do bề mặt này là bề mặt toán học nên có thể xử lý
các kết quả đo một cách chặt chẽ. Tuy nhiên các công thức để giải các bài
toán trắc địa trên Ellipsoid khá phức tạp.
Để phục vụ rộng rãi cho công tác Trắc địa bản đồ, người ta dùng hệ toạ độ
vuông góc phẳng. Do đó việc chiếu mặt Ellipsoid lên mặt phẳng là cần thiết.
Trong thực tế, có nhiều phép chiếu khác nhau. Nhưng chúng ta chỉ xem
xét hai phép chiếu đồng góc đối xứng, đó là phép chiếu Gauss – Kruger và
phép chiếu UTM, vì chúng đang được sử dụng ở nước ta và nhiều nước khác
trên thế giới
2.4.1 Phép chiếu Gauss – Kruger
Phép chiếu này do Gauss đề xuất vào những năm 1825 – 1830 . Nhưng
mãi đến năm 1912 mới được ứng dụng do kết quả nghiên cứu của Kruger, đã
tìm ra các công thức ứng dụng, thuận tiện trong tính toán. Vì vậy phép chiếu
mang tên Gauss – Kruger [4].
Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp
Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4835
Quy luật toán học của phép chiếu là đem một phần bề mặt Ellipsoid trái
đất giới hạn bởi hai kinh tuyến tiếp xúc với mặt trụ ngang sao cho kinh tuyến
trung bình của múi chiếu hoàn toàn tiếp xúc với mặt trụ. Tiến hành chiếu các
điểm trên mặt Ellipsoid lên mặt trụ, sau đó cắt, trải mặt trụ chính là hình chiếu
của các điểm trên mặt Ellipsoid lên mặt phẳng chiếu.
Để hạn chế độ biến dạng chiều dài người ta chia mặt Ellipsoid trái đất
thành 60 múi, đều bằng nhau dọc theo kinh tuyến.
Kinh tuyến giữa chia mỗi múi thành hai phần đối xứng với nhau gọi là
kinh tuyến trục, còn hai kinh tuyến ở hai biên gọi là kinh tuyến biên. Hiệu
kinh độ của hai kinh tuyến biên mỗi múi là 60. Đối với Trắc địa công trình
người ta còn dùng loại múi chiếu 30 hay 1030’. Trong những trường hợp cụ
thể để đảm bảo độ chính xác yêu cầu có thể người ta chọn kinh tuyến trục đi
qua trung tâm của mạng lưới trắc địa.
Đây là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc, giá trị góc được bảo toàn
sau khi chiếu.
Kinh tuyến trục và đường xích đạo được biểu diễn trên mặt phẳng thành
những đường thẳng. Độ biến dạng của kinh tuyến trục bằng không. Càng xa
kinh tuyến trục độ biến dạng về chiều dài và diện tích càng lớn.
Các kinh tuyến biên được biểu diễn trên mặt phẳng thành những đường
cong đối xứng nhau qua kinh tuyến trục. Các vĩ tuyến là những đường cong
đối xứng qua xích đạo.
0
X
Y
Hình 2.9 Hệ toạ độ vuông góc phẳng Gauss- Kruger
Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp
Sinh viên: Vũ Thị Hà Lớp: Trắc địa A – K4836
Kinh tuyến trung ương Lo của múi chiếu trở thành trục x, đường xích
đạo thành trục y của hệ toạ độ vuông góc phẳng. Mỗi múi chiếu có một hệ toạ
độ êng. Việc tính chuyển giữa các múi chiếu tương đố...