Tải bản đầy đủ - 89 (trang)
1 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI CƠ SỞ

1 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI CƠ SỞ

Tải bản đầy đủ - 89trang

Đồ án tốt nghiệp



Đại học Mỏ - Địa chất



toán phân tích độ ổn định của lưới khống chế là: đánh giá độ ổn định c ủa

các điểm mốc và định vị lưới.

3.1.2. Tiêu chuẩn đánh giá độ ổn định mốc cơ sở

- Độ ổn định của các điểm mốc được đánh giá thông qua tiêu chuẩn

sau:



Q ≤ t.mQ



(3.1)



Trong đó: - Qi và mQ là giá trị chênh lệch và sai số tương ứng

- t là hệ số xác định tiêu chuẩn sai s ố gi ới h ạn, thông

thường t lấy giá trị trong khoảng từ 2 đến 3.

- Xác định điều kiện định vị lưới (CT. δX = 0). Ứng với mỗi lựa chọn

ma trận C chúng ta sẽ xác định được một phương án định vị và t ương ứng

là một vecter tọa độ bình sai nào đó. Sau đây là một tiêu chuẩn đ ịnh v ị l ưới

rất đáng chú ý và phù hợp với nhiều trường hợp th ực tế:

Lưới khống chế được định vị theo toạ độ trung bình của các điểm

mốc ổn định theo nguyên tắc: Tọa độ trung bình của các điểm mốc ổn định

không thay đổi giữa các chu kỳ quan trắc.

3.1.3. Thuật toán và quy trình xử lý số liệu lưới cơ sở

Thuật toán bình sai lưới t ự do và x ử lý s ố li ệu l ưới c ơ s ở:

* Bước 1: chọn ẩn số là toạ độ tất cả các mốc

dX = (δx1 δy1 δx2 δy2….. δxk δyk)T

* Bước 2: lập hệ phương trình số hiệu chỉnh

V = A. δx + L



(3.2)



* Bước 3: lập hệ phương trình chuẩn

R.δx + b = 0



(3.3)



Trong đó: R = ATPA

b = ATPL

* Bước 4: chọn điều kiện đinh vị lưới

CT.δx = 0

Hồ Văn Việt



(3.4)

38



Trắc địa B – K57



Đồ án tốt nghiệp



Đại học Mỏ - Địa chất



1 0 y i 

0 1 − x 

i





Với: Ci =



Đối với điểm ổn định



0 0 0

0 0 0







Ci =



Đối với điểm không ổn định



*Bước 5: Giải hệ phương trình chuẩn

δx = -R

Với:



~



.b



~



T



(3.5)

−1



R = (R+C.C ) -T.T



T



T



với T=B.(C .B)



−1



*Bước 6: Đánh giá độ chính xác

Sai số trung phương trọng số đ ơn vị:

µ=



[ pvv]

N −t +d



(3.6)



Sai số trung ph ương hàm tr ọng s ố:

µ



Với:



F=



µ.



1

PF



(3.7)



1

=

T

~

PF

f . R .f



(3.8)



3.1.4. Quy trình tính toán

Với các công thức (3.3) và (3.4), chúng ta đã có đủ điều kiện để bình

sai và định vị lưới khống chế, tuy nhiên khi triển khai ứng dụng sẽ gặp tr ở

ngại là việc định vị lưới theo công thức (3. 3) chỉ có thể thực hiện sau khi đã

xác định các mốc ổn định thông qua kiểm tra theo tiêu chu ẩn (3.1). Ng ược

lại, chỉ sau khi định vị xong lưới chúng ta mới có thể đánh giá đ ược m ức độ

ổn định của từng mốc trong hệ thống. Do không th ể triển khai tính toán

đồng thời theo cả hai công thức (3.3) và (3.4) nên giải pháp h ợp lý trong

trường hợp này là thực hiện tính toán theo phương pháp lặp nhích dần. Để

giải quyết vấn đề này, trong tài liêu đã đề xuất một quy trình lặp nh ư sau:



Hồ Văn Việt



39



Trắc địa B – K57



Đồ án tốt nghiệp



Đại học Mỏ - Địa chất



Quy trình trên được thể hiện bằng quy trình tính toán như sau:

Chọn ma trận định vị C0



Xác định

lại ma

trận C



Tính toán bình sai

lưới tự do



Kiểm tra độ ổn định

Kết thúc

Có điểm không ổn định



Các đi ểm đ ều ổn đ ịnh



Hình 3.1: S ơ đ ồ tính toán

* Bước 1. Trong chu kỳ đầu (chu kỳ 1) th ực hiện x ử lý m ạng kh ống

chế theo phương pháp bình sai lưới tự do (với hệ toạ đ ộ gần đúng tuỳ

chọn).

* Bước 2. Trong chu kỳ đang xét (chu kỳ 2), giả định tất cả các đi ểm

khống chế trong lưới là ổn định, chọn điều kiện định vị.

* Bước 3. Thực hiện tính toán bình sai và định v ị lưới theo đi ều ki ện

định vị đã chọn (với vecter tọa độ gần đúng được chọn bằng tọa độ bình

sai của chu kỳ 1). Tính giá trị chênh lệch tọa độ c ủa tất c ả các đi ểm trong

lưới và áp dụng tiêu chuẩn (3.1) để xác định các điểm mốc ổn đ ịnh.

* Bước 4. Có thể xảy ra một trong hai khả năng sau.

- Nếu phát hiện một số mốc khống chế không ổn đ ịnh (theo tiêu

chuẩn (3.1)) thì sẽ loại một điểm có độ độ lệch lớn nhất ra kh ỏi t ập h ợp

điểm khống chế bằng cách gán cho điểm này giá trị C=0 và quay l ại th ực

tính toán từ

bước 3.

Hồ Văn Việt



40



Trắc địa B – K57



Đồ án tốt nghiệp



Đại học Mỏ - Địa chất



- Nếu các điểm mốc khống chế còn lại đều ổn định thì việc kiểm tra

được dừng lại và thực hiện định vị lưới theo các mốc ổn định.

3.1.5. Thực nghiệm tính toán mạng lưới cơ sở

Mạng lưới cơ sở mặt bằng là mạng lưới đo góc cạnh, có đồ hình tứ giác

trắc địa. Số liệu toạ độ bình sai của các điểm trong lưới ở chu kỳ đ ầu (chu

kỳ 1) đưa ra trong bảng 3.1. Trong lưới đo 8 góc, 6 c ạnh, s ố liệu đo các y ếu

tố của lưới ở chu kỳ đang khảo sát (chu kỳ 2) đ ưa ra trong b ảng 3.2. Gi ả

định, yêu cầu sai số vị trí điểm trong lưới theo thiết kế không vượt quá giá

trị m P =1.6mm. Trên cơ sở đo xác định được tiêu chuẩn đánh giá độ ổn đ ịnh

các điểm là Q ≤ 3x1.6mm = 4.8 mm.

Bảng 3.1: Toạ độ các điểm trong chu kỳ 1

Số



Tên



Tọa độ



TT



điểm



X (m)



Y (m)



1



QT1



1820841.40



438369.4901



60

2



QT2



1820725.32



438074.2114



40

3



QT3



1820342.33



438533.1104



74

4



QT4



1820609.16



438556.8652



83

Bảng 3.2: Trị đo góc và cạnh trong chu kỳ 2

Số

TT

1

2

3

4



Ký hiệu góc

Trái

QT4

QT4

QT3

QT3



Hồ Văn Việt



Giữa

QT1

QT1

QT2

QT2



TT

QT3

QT2

QT1

QT4



Góc đo



Số



( ' ")

20 44 44.15

107 26 10.50

298 41 28.75

333 41 03.20



TT

1

2

3

4



o



41



Cạnh

Đầu

QT1

QT1

QT1

QT2



Cạnh



đo

Cuối

(m)

QT2 317.277

QT3 525.205

QT4 298.399

QT3 597.721



Trắc địa B – K57



Đồ án tốt nghiệp

5

6

7

8



QT2

QT2

QT1

QT1



Đại học Mỏ - Địa chất



QT3

QT3

QT4

QT4



QT1

QT4

QT3

QT2



32 00 01.13

55 14 22.78

223 59 02.97

322 25 43.20



5

6

6



QT2

QT3

QT3



QT4

QT4

QT4



496.433

267.886

267.886



1.Tính lặp lần thứ nhất

Trong lần lặp đầu tiên, coi các điểm l ưới đều ổn đ ịnh và ch ọn giá tr ị

C=B đối với tất cả các điểm đó. Kết quả tính toán toạ độ và độ lệch của các

điểm ở lần lặp này được đưa ra trong bảng 3.3 và 3.4.

Bảng 3.3: Toạ độ bình sai ở lần lặp 1

Số



Tên



TT



điểm



1



QT1



1820841.4049 438369.4908



0.0004



2



QT2



1820725.3239 438074.2124



0.0003



3



QT3



4



QT4



Tọa độ

X (m)



1



Sai số vị trí điểm (m)

Y (m)



Mx



438533.1105



0.0004



1820609.1685 438556.8634



0.0004



820342.3384



My

0.000

4

0.000

4

0.000

3

0.000

3



Mp

0.0005

0.0005

0.0005

0.0005



Bảng 3.4: Độ lệch các điểm so với chu kì 1

S





Độ lệch tọa

Tên



T điểm

T



Hồ Văn Việt



độ (mm)

Qx



Qy



Đánh

Q



1



QT1



1.1 -0.7 1.3



2



QT2



0.1 -1.0 1.1

42



giá

ổn

định

ổn

định

Trắc địa B – K57



Đồ án tốt nghiệp



Đại học Mỏ - Địa chất



3



QT3



-1.0 -0.1 1.1



4



QT4



-0.2 1.8



1.8



ổn

định

ổn

định



Kết quả tính toán cho thấy các điểm đều ổn định (dựa trên tiêu

chuẩn đánh giá độ ổn định các điểm Q ≤ 4.8mm). Như vậy có th ể kết luận

các điểm cơ sở đều ổn định.

3.2 TÍNH TOÁN BÌNH SAI LƯỚI QUAN TRẮC

Lựa chọn phương án bình sai là một bước rất quan trọng trong vi ệc

xử lý số liệu lưới quan trắc. Khi yêu cầu đo chuy ển d ịch v ới đ ộ chính xác

cao thì phương pháp phù hợp để xử lý lưới quan tr ắc là bình sai k ết h ợp

hai bậc lưới (lưới khống chế và lưới quan trắc) nh ư m ột m ạng l ưới t ự do

duy nhất. Trường hợp còn lại tiến hành bình sai l ưới quan tr ắc nh ư l ưới

phụ thuộc với số liệu gốc là toạ độ các điểm khống chế cơ sở ổn định.

Trên cơ sở các số liệu đo đạc, loại bỏ các sai số thô sai s ố h ệ th ống, ti ến

hành tính toán xử lý lưới quan trắc theo phương pháp bình sai đã l ựa ch ọn.

Để đảm bảo độ tin cậy của kết quả, lưới quan trắc ph ải đ ược bình

sai theo phương pháp chặt chẽ (phương pháp bình sai gián tiếp). Quy trình

tính toán bình sai của bài toán bình sai gián tiếp đ ược th ực hi ện theo các

bước sau:

1. Chọn ẩn số

Ẩn số được chọn là tọa độ các điểm, như vậy số lượng ẩn số trong bài

toán bình sai sẽ bằng hai lần số điểm cần xác định tọa độ. Khi đó ma tr ận

ẩn số với k điểm được viết:

dX = (δx1 δy1 δx2 δy2….. δxk δyk)T



(3.9)



2. Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh

Hệ phương trình số hiệu chỉnh được viết dưới dạng ma trận

V = A. δx + L

Hồ Văn Việt



(3.10)

43



Trắc địa B – K57



Đồ án tốt nghiệp



Đại học Mỏ - Địa chất



Trong lưới quan trắc chuyển dịch ngang có 3 loại trị đo là tr ị đo góc,

trị đo cạnh và tri đo phương vị:

Phương trình số hiệu chỉnh phương vị αik

k

αik

Sik



i



Hình 3.2: Trị đo phương vị



Vα = − aik .δ X i − bik δ Yi + aik δ X k + bik δ Yk + lα

Trong đó: aik, bik là hệ số góc được tính



aik =



−ρ

Sinα ik

S ik

,



bik =



ρ

Cosα ik

S ik



Phương trình số hiệu chỉnh góc β

j



β



k



i

Hình 3.3: góc đo trên trạm máy



Vβ = aij .δ X j + bijδ Y j + (aij − aik )δ X i + (bij − bik )δ Yi − aikδ X k − bikδ Yk + l β

Trong đó: aik, bik, aij, bij là hệ số góc được tính



aij =



−ρ

Sin α ij

S ij



bij =

,



ρ

Cosα ij

S ij



Phương trình số hiệu chỉnh cạnh



k

Sik



i

Hồ Văn Việt



44

Hình 3.4 Trị đo cạnh



Trắc địa B – K57



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI CƠ SỞ

Tải bản đầy đủ ngay(89 tr)

×