Tên luận án:
NGHIÊN CỨU BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI ÁP DỤNG CHO CÁC MẠNG LƯỚI TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
Ngành:
Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu bình sai kết hợp trị đo GPS và trị đo mặt đất trong hệ tọa độ vuông góc không gian địa diện chân trời áp dụng cho các mạng lưới trắc địa công trình" của Lê Văn Hùng giải quyết thách thức trong công tác trắc địa công trình (TĐCT) khi công nghệ GPS đơn thuần gặp hạn chế tín hiệu vệ tinh. Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển phương pháp bình sai kết hợp giữa trị đo GPS và trị đo mặt đất, đồng thời lựa chọn hệ tọa độ địa diện chân trời làm hệ tọa độ cơ sở hiệu quả.
Mục đích chính là hoàn thiện phương pháp thiết lập hệ tọa độ địa diện chân trời, quy trình tính chuyển/đổi giữa các hệ tọa độ, và xác định phạm vi ứng dụng cho mạng lưới TĐCT dân dụng và công nghiệp. Luận án cũng xây dựng cơ sở lý thuyết và quy trình bình sai chặt chẽ cho phép kết hợp trị đo GPS với trị đo mặt đất, cùng với việc phát triển phần mềm ADGT (ADjustment GPS Topography) ứng dụng tại Việt Nam.
Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, đặt nền tảng cho bình sai kết hợp trong hệ tọa độ địa diện chân trời và đề xuất sử dụng hệ này thay thế phép chiếu UTM trong TĐCT. Thuật toán và quy trình được chuyển thành phần mềm, sẵn sàng cho ứng dụng thực tiễn, đào tạo và nghiên cứu.
Các điểm mới của luận án bao gồm việc hoàn thiện công thức xác định phạm vi sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời, đề xuất công thức cải chính biến dạng góc ngang khi bình sai kết hợp, và xây dựng phần mềm ADGT đa modul. Luận án bảo vệ các luận điểm về tầm quan trọng của tính trọng số trị đo, sự cần thiết tính biến dạng góc để cải chính trước khi bình sai, và khả năng sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời làm hệ tọa độ cơ sở thay thế UTM.
Kết quả nghiên cứu khẳng định bình sai lưới GPS kết hợp mặt đất trong hệ tọa độ địa diện chân trời là quy trình 3D chặt chẽ, cho phép xác định độ cao trắc địa H. Luận án nhấn mạnh việc xác định đúng ma trận hiệp phương sai và tính biến dạng góc là yếu tố then chốt. Phần mềm ADGT đã được kiểm chứng qua thực nghiệm tại các công trình lớn, thể hiện độ tin cậy và hiệu quả trong ứng dụng.
Mục lục chi tiết:
-
MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của luận án
- 2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
- 3. Nội dung nghiên cứu của luận án
- 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- 5. Các luận điểm bảo vệ
- 6. Các điểm mới của luận án
- 7. Khối lượng và kết cấu luận án
-
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS TRONG XÂY DỰNG LƯỚI TĐCT VÀ VẤN ĐỀ BÌNH SAI LƯỚI GPS
- 1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP LƯỚI TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
- 1.1.1. Nhóm các phương pháp đo mặt đất
- 1.1.2. Phương pháp đo GPS
- 1.1.3. Kết hợp giữa phương pháp đo GPS và phương pháp đo mặt đất
- 1.2. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS TRONG XÂY DỰNG LƯỚI TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
- 1.2.1. Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc địa công trình ở nước ngoài
- 1.2.2. Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới trắc địa công trình ở Việt Nam
- 1.3. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ SỐ LIỆU GPS KẾT HỢP TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
- 1.3.1. Xử lý số liệu GPS kết hợp trị đo mặt đất trong trắc địa công trình ở nước ngoài
- 1.3.2. Xử lý số liệu GPS kết hợp trị đo mặt đất trong trắc địa công trình ở Việt Nam
- 1.4. CÁC PHẦN MỀM BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA Ở NƯỚC NGOÀI
- Nhận xét chung
-
CHƯƠNG 2: HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
- 2.1. YÊU CẦU VỀ HỆ QUY CHIẾU ĐỐI VỚI LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT PHẲNG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
- 2.1.1. Số hiệu chỉnh do chiếu về mặt phẳng
- 2.1.2. Số hiệu chỉnh do độ cao so với mặt Ellipsoid quy chiếu
- 2.2. HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
- 2.2.1. Thiết lập hệ tọa độ địa diện chân trời
- 2.2.2. Tính đổi và tính chuyển tọa độ
- 2.2.3. Phương án đo nối tọa độ và độ cao vào lưới trắc địa công trình
- 2.3. XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN SỬ DỤNG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
- 2.3.1. Cơ sở lý thuyết
- 2.3.2. Xác định bán kính khu vực sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời
- 1. Tính phạm vi khu đo theo giới hạn biến dạng chiều dài
- 2. Công thức tính biến dạng góc ngang
- 2.3.3. Khảo sát biến dạng góc ngang
- 2.3.4. Tính phạm vi khu đo theo giới hạn biến dạng góc ngang
- 2.3.5. Nhận xét
- 2.4. SỬ DỤNG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI THAY THẾ PHÉP CHIẾU UTM TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG-CÔNG NGHIỆP
- 2.4.1. So sánh lưới chiếu phẳng UTM với hệ tọa độ địa diện chân trời.
- 2.4.2. Ưu nhược điểm khi sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời
- 2.4.3. Những lưu ý khi sử dụng hệ tọa độ địa diện chân trời
-
CHƯƠNG 3: BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
- 3.1. TRỊ ĐO TRONG LƯỚI GPS
- 3.1.1. Véc tơ cạnh và tác dụng của ma trận hiệp phương sai trong bình sai lưới GPS
- 3.1.2. Kiểm tra sai số khép trong lưới GPS
- 3.2. BÌNH SAI LƯỚI GPS TRONG HỆ TỌA ĐỘ VUÔNG GÓC KHÔNG GIAN ĐỊA TÂM
- 3.3. BÌNH SAI LƯỚI GPS KẾT HỢP TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
- 3.3.1. Bình sai lưới GPS trong hệ tọa độ địa diện chân trời
- 3.3.2. Bình sai lưới GPS kết hợp với trị đo mặt đất trong hệ tọa độ địa diện chân trời
- 3.3.2.1. Các trị đo góc bằng
- 3.3.2.2. Các trị đo chiều dài cạnh
- 3.3.2.3. Lập và giải hệ phương trình chuẩn chung
- 3.3.2.4. Đánh giá độ chính xác
- 3.3.3. Khả năng ứng dụng phép lọc Kalman trong bình sai kết hợp (chia nhiều giai đoạn)
- 3.3.4. Bình sai kết hợp lưới không gian (3D) và lưới mặt đất (2D)
-
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHẦN MỀM BÌNH SAI KẾT HỢP GPS VÀ TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
- 4.1. CHƯƠNG TRÌNH BÌNH SAI KẾT HỢP
- 4.2. XÂY DỰNG PHẦN MỀM BÌNH SAI KẾT HỢP TRỊ ĐO GPS VÀ TRỊ ĐO MẶT ĐẤT TRONG HỆ TỌA ĐỘ ĐỊA DIỆN CHÂN TRỜI
- 4.3. TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM
- 4.3.1. Thực nghiệm bình sai mạng lưới GPS kết hợp trị đo mặt đất công trình nhà máy lọc dầu Dung Quất
- 4.3.2. Thực nghiệm bình sai mạng lưới GPS kết hợp trị đo mặt đất công trình nhà máy xi măng Thái Nguyên
- 4.3.3. Nhận xét chung
-
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ