Đang tải... (xem toàn văn)
Nhóm 1 : Câu 1 – Câu 4 Câu 1:giải thích và chứng minh các mối quan hệ toán học giữa trọng lực và thế trọng trường Nếu điểm xét M gắn liền với trái đất thì nó sẽ chịu tác dụng của lực hấp dẫn F do toàn bộ vật chất của trái đất gồm khối thạch quyển ,lớp thủy quyển ,bầu khí quyển bao quanh nó gây ra.Điểm xét đó đồng thời chịu lực li tâm P sinh ra do tham gia chuyển động quay ngày đêm quanh trục của trái đất .Tổng hợp của 2 lực như thế sẽ tạo ra một lực mới là trọng lực Hàm thế tương ứng với trọng lực là thế trọng trường và có kí hiệu là W(x,y,z).Thế trọng trường là kết quả tổng hợp của thế hấp dẫn và thế li tâm do trái đất gây ra.Ta co: Xét mối quan hệ giữa thế trọng trường và trọng lực .Ta lấy vi phân toàn phần của thế trọng trường Đem chia cả 2 vế của biểu thức trên cho vi phân khoảng cách theo hướng l bất kì ta co: Lưu ý rằng: ta có thể viết lại ở dạng Dựa trên cơ sở khái niệm về thế ta có Nhưng gx,gy,gz bản chất là các thành phần hình chiếu của véc tơ trọng lực g trên các trục tọa đọ ,tức là `Sau khi thay 2.26, 2.25 vao 2.24 ta nhận được: Biểu thức 2.27 cho thấy đạo hàm của thế trọng trường theo hướng l bất kì chính bằng hình chiếu của trọng lực trên hướng ấy .Điều này cũng chỉ ra tính chất đặc trưng với mức độ khái quát cao hơn của thế trọng trường và trọng lực. Câu 2: Trình bày nội dung ,đặc điểm sự giống và khác nhau giữa dị thường trọng lực chân không và dị thường trọng lực bouguer? Giống nhau: Đều là dị thường trọng lực hỗn hợp Là đặc trưng bằng số cho đọ chênh cao giữa thế trọng trường thực và thế trọng trường chuẩn Khác nhau: Dị thường trọng lực chân không + Được tính theo biểu thức: +Trong đó yO,N là giá trị trọng lực chuẩn trên mặt elipsoid chuẩn tại điểm nằm trên cùng một pháp tuyến hạ từ M được tính theo công thức với vĩ độ M +Dị thường trọng lực chân không tính theo biểu thức + dị thường trọng lực chân không thường để sử dụng vào mục đích trác địa Dị thường trọng lực bouguer + Lớp vật chất nằm giữa điểm xét cắt ngang điểm xét M và mặt biển trung bình được gọi là lớp trung gian.Lực hút của nó được tính theo công thức + Bằng cách loại bỏ ảnh hưởng này khỏi giá trị dị thường trọng lực chân không ta nhận được dị thường trọng lực bouguer + dị thường trọng lực bouguer rất hữu hiệu với các bài toán vật lí
TRẮC ĐỊA CAO CẤP Nhóm : Câu – Câu Câu 1:giải thích chứng minh mối quan hệ toán học trọng lực trọng trường -Nếu điểm xét M gắn liền với trái đất chịu tác dụng lực hấp dẫn F toàn vật chất trái đất gồm khối thạch ,lớp thủy ,bầu khí bao quanh gây ra.Điểm xét đồng thời chịu lực li tâm P sinh tham gia chuyển động quay ngày đêm quanh trục trái đất Tổng hợp lực tạo lực trọng lực -Hàm tương ứng với trọng lực trọng trường có kí hiệu W(x,y,z).Thế trọng trường kết tổng hợp hấp dẫn li tâm trái đất gây ra.Ta co: -Xét mối quan hệ trọng trường trọng lực Ta lấy vi phân toàn phần trọng trường Đem chia vế biểu thức cho vi phân khoảng cách theo hướng l ta co: Lưu ý rằng: ta viết lại dạng Dựa sở khái niệm ta có 1 Nhưng gx,gy,gz chất thành phần hình chiếu véc tơ trọng lực g trục tọa đọ ,tức `Sau thay 2.26, 2.25 vao 2.24 ta nhận được: Biểu thức 2.27 cho thấy đạo hàm trọng trường theo hướng l hình chiếu trọng lực hướng Điều tính chất đặc trưng với mức độ khái quát cao trọng trường trọng lực Câu 2: Trình bày nội dung ,đặc điểm giống khác dị thường trọng lực chân không dị thường trọng lực bouguer? *Giống nhau: - Đều dị thường trọng lực hỗn hợp - Là đặc trưng số cho đọ chênh cao trọng trường thực trọng trường chuẩn * Khác nhau: 2 - Dị thường trọng lực chân không + Được tính theo biểu thức: +Trong yO,N giá trị trọng lực chuẩn mặt elipsoid chuẩn điểm nằm pháp tuyến hạ từ M tính theo công thức với vĩ độ M +Dị thường trọng lực chân không tính theo biểu thức + dị thường trọng lực chân không thường để sử dụng vào mục đích trác địa -Dị thường trọng lực bouguer + Lớp vật chất nằm điểm xét cắt ngang điểm xét M mặt biển trung bình gọi lớp trung gian.Lực hút tính theo công thức + Bằng cách loại bỏ ảnh hưởng khỏi giá trị dị thường trọng lực chân không ta nhận dị thường trọng lực bouguer + dị thường trọng lực bouguer hữu hiệu với toán vật lí Câu 3: trình bày phương pháp xác lập trọng trường chuẩn ,thế nhiễu dị thường độ cao -xác định trọng trường chuẩn theo phương pháp laplace Thế trọng trường thực trái đất biểu diễn dạng chuỗi vô hạn sau: 3 Trong p,θ,λlà yếu tố tọa độ mặt cầu điểm xét (hình 2.30) Mỗi hệ số điều hòa (2.30)có ý nghĩa vật lý cụ thể ,chẳng hạn biểu diễn tích quán tính xác định hướng trục quán tính chủ yếu trái đất , phụ thuộc vào khác biệt moomen quán tính trái đất so với trục tọa độ x,y mặt phẳng xích đạo đặc trưng cho độ dẹt xích đạo trái đất : Trong :A,B,C momen quán tính trái đất so với trục tọa độ x,y,z Bằng cách đặt gốc tọa độ trùng với tâm quán tính cho trục tọa độ trùng với trục quán tính chủ yếu trái đất , ta có: 4 Nếu tính đến dạng cầu độ dẹt cực trái đất bỏ qua độ dẹt xích đạo số hạng bậc cao chuỗi (2.29)thì trọng trường trái đất có dạng đơn giản sau: Trong M khối lượng trái đất Biểu thức lấy làm thành phần trọng trường trái đất ,người ta gọi trọng trường chuẩn kí hiệu Tương ứng ta có biểu thức mặt đẳng trọng trường chuẩn dangjsferoid mang tên clairaut: Trong đó:a bán kính xích đạo q tỷ số lực ly tâm trọng lực xích đạo giá trị trọng trường chuẩn mặt đẳng chuẩn biểu diễn sau: Giá trị trọng lực ứng với trọng trường chuẩn gọi trọng lực chuẩn ký hiệu ta có quan hệ 5 Trong đó:n’ pháp tuyến với mặt đẳng chuẩn ,hướng lên phía ngược chiều với trọng lực chuẩn bề mặt sferoid clairaut trọng lực chuẩn xác định theo công thức clairaut: giá trị trọng lực chuẩn cực xích đạo đại lượng gọi độ dẹt trọng lực ,nó liên hệ với độ dẹt cực f theo biểu thức : -xác lập trọng trường chuẩn dựa định lý stokes Ta chọn mặt đẳng S có dạng ellipsoid tròn xoay với bán trục lớn a,bán trục nhỏ b thỏa mãn phương trình: Kết xác định trọng trường chuẩn sở định lý stokes mặt đẳng chuẩn dạng ellipsoid tron xoay (2.39)sẽ cho ta biểu thức sau: Thế trọng trường chuẩn mặt ellipsoid chuẩn: Trọng lực mặt ellipsoid chuẩn : 6 Trọng lực xích đạo mặt ellipsoid chuẩn : Độ dẹt trọng lực : Độ dẹt cực: Hệ số Trong biểu thức đại lượng xác định sau: I2 gọi hệ số điều hòa đới bậc hai trọng trường ,nó liên hệ với hệ số điều hòa bậc cấp C2.0 trọng trường thực biểu thức (2.29) theo quan hệ I2=C2.0 Ta có hệ thống trắc địa toàn cầu trái đất hệ WGS-84 ta có : + Thế nhiễu 7 Ứn với trái đất trọng trường thực W.Bằng cách khác xét mục ta tạo trọng trường chuẩn U.Đại lượng chênh khác W U gọi nhiễu ký hiệu T ta có: Tùy thuộc vào kết chọn chuẩn U,thế nhiễu T đạt độ lớn nhỏ khác nhiều Song ,nói chung T đại lượng nhỏ so với W,mà cụ thể Chính T đại lượng nhỏ,nên lý thuyết xác định trái đất người ta thường xét đến thành phần tuyến tính bỏ qua thành phần nhỏ như: Bài toán nghiên cứu xác định trọng trường thực vốn cồng kềnh ,phức tạp quy mục tiêu đối tượng gọn nhệ sở biểu thức rút từ (2.47) + Dị thường độ cao Ta coi ellipsoid chuẩn chọn làm mặt đẳng chuẩn trái đất đồng thời ellipsoid thực dụng lấy làm mặt khởi tính trắc địa Khi độ cao điểm xét M bề mặt thực trái đất tính từ mặt ellipsoid chuẩn theo pháp tuyến hạ từ điểm xét gọi độ cao trắc địa ký hiệu 8 Ta hình dung có điểm N phía ,cùng nằm pháp tuyến với ellipsoid chuẩn hạ từ điểm M mặt đất mà giá trị trọng lực chuẩn giá trị trọng lực thực Khi độ cao trắc địa N, tức đoạn pháp tuyến Nmo gọi độ cao chuẩn điểm M ký hiệu Đoạn MN gọi dị thường độ cao ký hiệu từ hình 2.9 ta có quan hệ: Điều có nghĩa là:dị thường độ cao khoảng chênh độ cao trắc địa độ cao chuẩn đại lượng cần thêm vào độ cao chuẩn để có độ cao trắc địa điểm xét Dị thường độ cao đặc trưng nhiễu ,nó xác định trực tiếp từ nhiễu theo định lý Bruns: R bán kính trái đất có giá trị trung bình cỡ 6000km phạm vi trái đất dị thường độ cao z đạt giá trị tối đa 150m.như 9 tức cỡ với Câu trình bày nội dung xác định hình dáng kích thước trái đất theo số liệu thiên văn trắc địa dạng khái quát hình dạng toán học trái đất xem khối cầu với bán kính R Giữa cung S góc tâm y có mối liên hệ = Lý thuyết phương pháp đo cung độ trường hợp xây dựng sở chiều dài cung kinh tuyến hay cung vĩ tuyến cung mặt ellipsoid hàm số yếu tố kích thước hình dạng biểu diễn thông qua tọa độ thiên văn tọa độ trắc địa điểm hai đầu cung ,ta có biểu thức: 10 • Đối với cung kinh tuyến • Đối với cung vĩ tuyến 10 Vai trò phương trình vi phân đường trắc địa: Dùng thành lập công thức để giải toán trắc địa ellipsoid 18 18 Câu8: :trình bày nội dung toán trắc địa thuậnvà toán trắc địa nghịch mặt ellipsoid nêu nguyên tắc giải toán này? Nội dung toán trắc địa thuận: Cho biết độ vĩ B1, độ kinh L1 điểm A chiều dài s12 phương vị thuận A12 đường trắc địa nối điểm A điểm B, cần xác định độ vĩ B2, độ kinh L2 điểm B phương vị cạnh BA, tức phương vị ngược A12 Nội dung toán trắc địa ngược: Cho biết độ vĩ, độ kinh điểm A B ,B1,L1,B2,L2, cần xác định chiều dài S12, phương vị thuận A12 phương vị ngược A21 đường trắc địa với A B Nguyên tắc giải toán là: thực sở sử dụng phương trình vi phân đường trắc địa Để giải toán trắc địa ellipsoid, có cách là: cách trực tiếp cách gián tiếp Theo cách trực tiếp toán thuận quy việc giải tam giác cực APB mặt ellipsoid với yếu tố biết cạnhAP=900-B1, AB=s góc A12 Các yếu tố cần xác định là: cạnh BP=900-B2, góc PBA=3600-A12 góc APB=l Trong trường hợp toán ngược yếu tố biết cạnh PA=90 0-B1, PB=900-B2 góc APB=l=L2-L1 Kết tam giác nói cho ta góc PAB=A 12, PBA=3600-A21 cạnh AB=s Theo cách gián tiếp ta đặt vấn đề xác định hiệu độ vĩ(B – B1), hiệu độ kinh ( L2 – L1) hiệu phương vị ((A21-A12) 1800) điểm xét để từ tính tọa độ điểm thứ phương vị trắc địa ngược theo biểu thức: B2=B1+(B2-B1) L2=L1+(L2-L1) A21=A12 1800 + (A21-A12) Câu 9: Định vị Ellipsoid thực dụng gì? Trình bày yếu tố định vị đó? Định vị Ellipsoid thực dụng vì: Để đóng vai trò bề mặt tham khảo, ellipsoid thực dụng không cần có thông số kích thước, mà phải có vị trí xác định, tức phải định vị lòng đất Cùng với kích thước thích ứng, yếu tố định vị cần có ellipsoid thực dụng bảo đảm cho đạt phù hợp tốt với mặt geoid phạm vi vùng xét cho trước bề mặt Trái đất Có yếu tố định vị ellipsoid thực dụng: 19 19 a) Các yếu tó định vị Giả sử M điểm xét bề mặt thực S Trái đất, ta có ellipsoid thực dụng với tâm O, trục quay PP’, vòng xích đạo EmgE’ G vị trí đài thiên văn Greenwich Pháp tuyến với mặt ellipsoid hạ từ M cắt mặt ellipsoid M o cắt mặt phảng xích đạo M’ Mặt phẳng kinh tuyến trắc địa ứng với điểm xét M cắt mặt ellipsoid tạo thành vòng kính tuyến trắc địa PM omP’, mặt phẳng kinh tuyến trắc địa với Greenwich cắt mặt ellipsoid tạo thành vòng kinh tuyến trắc địa MGgP’ Khi đó, góc nhị diện hợp mặt phẳng kinh tuyến trắc địa M G (góc gOm) gọi độ kinh trắc địa điểm xét kí hiệu L M; Góc hợp pháp tuyến với mặt ellipsoid hạ từ M mặt phẳng xích đạo (góc MM’m) gọi vĩ độ trắc địa điểm xét đước ký B M; Đoạn pháp tuyến MMo độ cao trắc địa điểm xét ký hiệu H M, BM, L M, H M gọi ba thành phần tọa độ trắc địa điểm xét Chúng hoàn toàn xác định vị trí điểm M dựa bề mặt tham khảo ellipsoid Nếu thay cho điểm M ta có điểm A với vai trò điểm xuất phát mạng lưới tọa độ, tọa độ trắc địa điểm A B xem yếu tố định vị ellipsoid b) Các yếu tố định vị 20 20 Bây ta giả sử C tâm quán tính Trái đất (hình 4.1) Ta chọn hệ tọa độ vuông góc với gốc đặt O, trục Z hướng phía theo trục quay ellipsoid, trục X hướng giao điểm vòng kinh tuyến Greenwich vòng xích đạo, trục Y hướng vuông góc với hai trục Khi đó, vị trí tương hỗ tâm O ellipsoid tâm quán tính C Trái đát biểu diễn tính Trái đất Chúng gọi yếu tố định vị ellipsoid thực dụng Câu 10:Trình bày phương pháp sử dụng điểm thiên văn phương pháp sử dụng nhiều điểm thiên văn để định vị ellipsoid thực dụng? Phương pháp ưu việt hơn? Tại sao? 1- Phương pháp sử dụng điểm thiên văn Giả sử có điểm A điểm xuất phát (điểm gốc) mạng lưới trắc địa quốc gia trải rộng vùng xét có giá trị độ vĩ thiên văn ϕ A độ kinh thiên văn λ A xác định từ kết đo thiên văn, độ cao hA so với mặt biển xác định từ kết đo thủy chuẩn Khi đó, độ vĩ, độ kinh trắc địa điểm A tính theo ellipsoid thực dụng với thông số (a, α ) hay (a,b) gán vĩ độ, độ kinh thiên văn , độ cao trắc địa gán độ cao thủy chuẩn tương ứng, tức cho : 21 21 Thực chất, đường dây dọi qua điểm A chấp nhận làm pháp tuyến với ellipsoid thực dụng điểm cho mặt geoid mặt ellipsoid thực dụng tiếp xúc với Ao Nhưng điểm A chọn vào vùng có trường trọng lực bị nhiễu mạnh mặt ellipsoid thực dụng định vị lệch so với mặt geoid diểm khác vùng xét 2- Phương pháp sử dụng nhiều điểm thiên văn Ta biểu diễn tọa độ trắc địa điểm i qua tọa độ thiên tương ứng nó, độ cao trắc địa qua độ cao chuẩn dị thường độ cao, tức: Cho phạm vi vùng xét có n điểm thiên văn biết giá trị ϕ i λi hi , , Khi ta lập hệ gồm 3n phương trình dạng trên.Giải hệ theo nguyên lí bình phương nhỏ với điều kiện: Ta tìm giá trị ξi , ζ i ,ηi từ nhận tọa độ trắc địa điểm xét tính theo ellipsoid thực dụng định vị, có điểm gốc A mạng lưới trắc địa: 22 22 Đây yếu tố định vị (ngoài) cần xác định ellipsoid thực dụngphù hợp với vùng xét trước Phương pháp sử dụng nhiều điểm thiên văn ưu việt phương pháp sử dụng điểm thiên văn điểm A chọn vào vùng có trường trọng lực bị nhiễu mạnh mặt ellipsoid thực dụng định vị lệch đáng kể so với mặt geoid điểm khác vùng xét, phương pháp sử dụng nhiều điểm thiên văn ta khắc phục tình trạng Câu 11: Các đặc điểm phương pháp xây dựng mạng lưới tọa độ quốc gia? * Phương pháp tam giác đo góc - Đặc điểm phương pháp đo tất góc có mạng lưới, cạnh đo tính số lượng cạnh gốc tối thiểu Như mạng lưới có nhiều trị đo thừa, kết cấu đồ hình chặt chẽ, nên độ xác yếu tố mạng lưới cao đồng - Hạn chế phương pháp độ xác yếu tố lưới phụ thuộc lớn vào đồ hình lưới Do phải ngắm tới nhiều điểm, nên việc chọn điểm khó khăn xây dựng tiêu mốc tốn * Phương pháp đo cạnh - Trong phương pháp người ta đo tất cạnh, góc đo góc nối đến điểm có tọa độ gốc phương vị gốc, đủ để định vị kiểm tra lưới - Mạng lưới tam giác đo cạnh phụ thuộc vào đồ hình lưới Ngoài trị đo thừa nên phương pháp áp dụng thau cho magnj lưới tam giác từ hạng II trở xuống * Phương pháp đa giác - Đồ hình đa giác có số lượng hướng đo nên việc chọn điểm linh hoạt Tuy nhiên số lượng hướng đo nên kết cấu đồ hình không tốt phương pháp tam giác Để khắc phục người ta nâng cao độ xác đo góc cạnh thay đổi đồ hình từ đa đường đa giác đơn sang đồ hình có nhiều điểm nút nhiều vòng khép 23 23 * Phương Pháp vệ tinh - Các phương pháp mặt đất thường có nhược điểm chung thông hướng điểm liền kề gây nhiều khó khăn cho trình xây dựng lưới từ người ta nghĩ đến việc chụp ảnh vệ tinh đồng thời từ hai trạm mặt đất cách xa vài ngàn km Tuy nhiên công nghệ chịu ảnh hương nhiều khí tượng, máy móc cồng kềnh - Từ việc phóng thành công vệ tinh lên quỹ đạo chuyển động quanh trái đất đánh dấu đời công nghệ GPS giải nhiệm vụ xây dựng mạng lưới tọa độ toán định vị đo nối tọa độ quy mô toàn cầu Ngoài kiểm soát tốt hoạt động tự nhiên, biến đổi bề mặt Trái Đất *** So sánh phương pháp: - Phương pháp đại có ưu điểm vượt trội so với phương pháp truyền thống xây dựng lưới khống ché nhà nước, việc đo phương pháp đại dễ thông hướng điểm, đo nhanh, xác, định vị toàn cầu, tốn nhân lực - Nhưng nhược điểm chịu ảnh hưởng nhiều thời tiết, khí tượng máy móc cồng kềnh Câu 12: Tại thiết lập lưới không chế Nhà nước lại sử dụng phương pháp định vị GPS tương đối? Lưới không chế Nhà nước xây dựng nhằm đáp ứng nhiệm vụ khoa học kỹ thuật như: xác định kích thước định vị ellipsoid thực dụng, nghiên cức dịch chuyển vỏ Trái Đất hay phục vụ công tác đạo hàng, cung cấp tọa độ độ cao gốc làm sở đo vẽ đồ địa hình, thi công công trình an ninh quốc phòng Để đáp ứng nhiệm này, việc thiết lập lưới khống chế Nhà nước phải tuân theo nguyên tắc chung từ toàn diện đến cục bộ, từ độ xác cao đến độ xác thấp Nghĩa với cấp độ hạng lưới khác yêu cầu độ xác khác Bên cạnh lưới không chế Nhà nước dùng cho vùng không gian rộng lớn hàng nghìn đến chục nghìn kilomet nên buộc phải dùng phương pháp đinh vị GPS để đảm bảo độ xác theo yêu cầu Phương pháp định vị tuyệt đối xác định tọa độ tuyệt đối điểm quan sát, cần sử dụng máy thu tín hiệu, thường thực trị đo khoảng cách giả Độ xác phương pháp thấp, thường từ 2m – 10m, trường hợp có nhiễu sóng SA, sai lệch lên tới 30m – 100m 24 24 Phương pháp định vị GPS tương đối quan sát từ hai điểm quan trắc nên giảm nhiều nguồn sai số, sai số đồng hồ máy thu, sai số đồng hồ vệ tinh, sai số vị trí vệ tinh quỹ đạo Nghĩa định vị tương đối đạt độ xác cao Trong định vị tương đối người ta sử dụng trị đo pha sóng tải, phương trình trị đo pha sóng tải từ tinh j đến máy thu k thời điểm t thể qua biểu thức j Φ AB (t ) = j j ρ AB (t ) − f j [ δ k (t ) + δ (t )] + N AB λ j Trong δ k (t ) sai số đồng hồ máy thu, δ (t ) sai số đồng hồ vệ tinh, N AB số nguyên đa trị thời điểm thực trị đo pha Mặc dù biểu thức chưa xét đến sai số môi trường truyền sóng hay da đa đường dẫn… từ trị đo pha sóng tải người ta thành lập phương trình sai phân pha sóng tải để giải thành phần vectơ cạnh số nguyên đa trị, nhờ loại bỏ giảm nhiều nguồn sai số, làm cho kết định vị tương đối cao Trong nguyên lý định vị tương đối, có phương pháp đo đo tĩnh đo động Trong đó, phương pháp đo tinh cho độ xác cao thường áp dụng để dựng dựng mạng lưới trắc địa, phương pháp đo động có độ xác thấp hơn, suất đo đạc cao thường áp dụng đo vẽ thành lập đồ tỷ lệ lớn, đô địa chính… Phương pháp đo động, máy thu cố định đặt điểm khởi tính (biết tọa độ độ cao) gọi trạm cố định, máy thứ hai máy di động – gọi trạm di động Máy đặt trạm cố định liên tục thu tín hiệu từ vệ tinh, trạm di động di chuyển liên tục hay di chuyển theo kiểu bán động Trong phương pháp đo động dừng đi, thời gian đo điểm cần kéo dài vài giây đến vào phút tùy thuộc vào tần suất ghi tín hiệu người đo lựa chọn Tuy thời gian đo nhanh độ xác không đảm bảo Phương pháp đo tĩnh liên tục theo dõi vệ tinh trở lên trạm đo, trạm đo từ vài tiếng trở lên, độ xác cao, cho độ xác đạt đến mm, đảm bảo độ xác cho lưới khống chế Nhà nước Thành lập lưới trắc địa công nghệ GPS có số ưu điểm hẳn so với phương pháp truyền thống là: không đòi hỏi thông hướng điểm đo, công tác thực nhanh, dễ dàng, tiết kiệm thời gian lao động, có khả xây dựng lưới trắc địa với chiều dài cạnh đến hàng trăm chí hàng nghìn kilômét đạt độ xác theo yêu cầu lưới Vì công nghệ GPS tương đối , cũ thể phương pháp đo tĩnh coi công nghệ chủ yếu để thành lập mạng lưới khống chế Nhà nước 25 25 Câu 13: Tại phải sử dụng phép chiếu? Trình bày đặc trưng khác phép chiếu đồng góc hình trụ ngang phép chiếu đồng góc hình trụ đứng? Giải thích: Phép chiếu hình đồ cách biểu diễn mặt cong Trái đất lên mặt phẳng, để điểm mặt cong tương ứng với điểm mặt phẳng Trong thực tế lúc người ta đo đạc phải sử dụng phép chiếu.Do bề mặt Trái đất cong nên thể mặt phẳng, khu vực khác đồ hoàn toàn xác Vì vậy, tuỳ yêu cầu sử dụng đồ, vùng cần thể đồ, người ta dùng phép chiếu hình đồ khác Phép chiếu đồng góc hình trụ ngang phép chiếu đồng góc hình trụ đứng: Phép chiếu Đặc điểm Về mặt hình học 26 Đồng góc hình trụ ngang Đồng góc hình trụ đứng - Một hình thể nhỏ vô mặt ellipsoid biểu diễn hình thể vô nhỏ đồng dạng với mặt phẳng - Góc hợp hướng ellipsoid góc hình chiếu hướng mặt phẳng - Tỷ lệ biến dạng (biểu diễn) điểm cho trước không phụ thuộc vào vị trí (tức tọa độ) điểm - Đường cong cắt kinh tuyến khác theo góc ellipsoid biểu diễn thành đường thẳng mặt phẳng 26 Ứng dụng - Được dùng trắc địa - Sử dụng chủ yếu toán - Sử dụng nước châu Âu như: Đức, đạo hàng biển Nga… - Gần đề cập nhiều lĩnh vực trắc địa Minh họa Câu 14: Trình bày phép đo nhằm xác định hình dạng, kích thước, vị trí, hướng lưới khống chế Nhà nước? Lưới khống chế nhà nước Việt Nam mặt độ cao xây dựng theo bốn hạng, từ hạng hạng I đến hạng IV Lưới hạng I phủ trùm toàn quốc, lưới hạng II chêm dày từ lưới hạng I sau chêm dày thêm để có lưới hạng III IV Lưới khống chế mặt khu vực phát triển vùng riêng biệt không đủ số lượng điểm khống chế nhà nước; gồm lưới giải tích cấp 1, cấp đường đường chuyền cấp cấp 2.Lưới khống chế khu vực chêm dày từ lưới khống chế nhà nước có mật độ dày độ xác thấp Lưới khống chế mặt đo vẽ lưới chêm dầy từ lưới khống chế nhà nước khu vực Lưới cấp lưới cấp lưới khống chế cuối tọa độ độ cao phục vụ trực tiếp cho việc đo vẽ đồ địa hình Lưới khống chế đo vẽ gồm đường chuyền kinh vĩ, lưới tam giác nhỏ, đường chuyền toàn đạc điểm chêm dày phương pháp giao hội Lưới khống chế độ cao đo vẽ 27 27 thành lập theo phương pháp hình học đo cao lượng giác có kết hợp đo đồng thời với lưới khống chế mặt Nguyên tắc xây dựng phát triển lưới khống chế Nhà nước Xây dựng lưới theo nguyên tắc từ tổng thể đến cục bộ, từ độ xác cao đến độ xác thấp Phương pháp xây dựng lưới gồm Phương pháp tam giác đo góc Phương pháp tam giác đo cạnh Phương pháp tam giác đo góc cạnh Phương pháp đa giác Phương pháp vệ tinh (GPS) Hạn chế chung phương pháp đầu:phải thông hướng điểm liền kề, gây nhiều khóa khăn cho trình xây dựng lưới Phương pháp Tam giác đo góc Tam giác đo cạnh Đa giác 28 Đặc điểm Đồ hình phương pháp hình tam giác, tứ giác trắc đại đa giác trung tâm Đo tất góc mạng lưới , cạnh đo tính số lượng cạnh gốc tối thiểu Đo tất cạnh Với dóc đo góc nối đến điểm có tọa độ gốc phương vị gốc Thay cho phương pháp Ứng dụng Đối với Việt Nam, người ta xây dựng mạng lưới tam giác hạng I thường dạng lưới tam giác dày đặc có lưới đường đáy điểm thiên văn Sau tiến hành xây dựng bậc lưới từ hạng II đến IV Áp dụng thay cho mạng lưới tam giác hạng II trở xuống nơi phương pháp tam giác đo góc khó thực Hiện sử dụng 28 Ưu điểm Mạng lưới có nhiều trị đo thừa, kết cấu đồ hình chặt chẽ nên độ xác yêu tố mạng lưới cao, đồng Hạn chế Độ xác yếu tố lưới phụ thuộc nhiều vào đồ hình lưới Do ngắm nhiều điểm nên việc chọn điểm khó khăn, xây dựng cột mốc tốn Độ xác thấp Đồ hình lưới đa giác tam giác chủ yếu để xây Đồ hình lưới đa dựng mạng lưới giác có số lượng tọa độ nhà nước hướng đo Vệ tinh (GPS) 29 Giải nhiệm vụ xây dựng mạng lưới tọa độ, toán định vị đo nối tọa độ quy mô khu vực toàn cầu 29 có số lượng hướng đo nên kết cấu đồ hình không tốt phương pháp tam giác Khắc phục nhược điểm phương pháp Câu 15: Trình bày đặc điểm, giống khác độ lệch dây dọi trọng lực độ lệch dây dọi thiên văn trắc địa vai trò chúng trắc địa cao cấp? Độ lệch dây dọi trọng lực Khác Khái niệm: Đặc trưng: Độ lệch dây dọi thiên văn_trắc địa - Là góc lệch TVTĐ phương - Là độ lệch phương vectơ trọng lực thực phương vectơ trọng lực chuẩn điểm xét - Là đặc trưng nhiễu - Phương vectơ trọng lực chuẩn không trùng với phương pháp tuyến mặt ellipsoid xét điểm đường dây dọi phương pháp tuyến với ellipsoid chuẩn hạtừđiểm xét - Độ lệch dây dọi thiên văn_trắc địa điểm xét cho trước không độ lệch dây dọi trọng lực Minh họa: Giống - Đều đặc trưng thiết yếu trọng trường trắc địa sử dụng rộng dãi toán trắc địa đòi hỏi độ xác cao - Thực chất góc nghiêng mặt đẳng trọng trường thực mặt đẳng chuẩn Công thức: =- TL 30 30 Và: =- TL Vai trò chúng trắc địa: Dùng để xác định góc nghiêng mặt đẳng trọng trường thực mặt đẳng chuẩn Sử dụng toán trắc địa Ta thấy rõ mối quan hệ mật thiết ảnh hưởng qua lại quan trọng trọng trường hính dạng trái đất Câu 16: Trình bày nguyên tắc xây dựng lưới khống chế độ cao? Nguyên tắc xây dựng lưới khống chế độ cao: Sau lựa chọn hệ thống độ cao, người ta xác định điểm gốc độ cao quốc gia.Điểm gắn liền với việc xây dựng trạm nghiệm triều, để tính mực nước biển trung bình từ xác định độ cao điểm gốc độ cao quốc gia Một nước có nhiều trạm nghiệm triều, người ta chọn trạm có điều kiện tốt để xác định mực nước biển trung bình.Xung quanh điểm gốc độ cao người ta xây dựng lưới độ cao gốc để định kỳ đo kiểm tra độ ổn định điểm gốc Việc xác định chuẩn “0” độ cao cho mạng lưới độ cao quốc gia gọi xác định chuẩn “0” lục địa để phân biệt với việc xác định chuẩn “0” độ sâu thành lập hải đồ đo vẽ địa hình đáy biển Mạng lưới độ cao quốc gia bố trí theo nguyên tắc từ toàn diện đến cục bộ, từ độ xác cao đến độ xác thấp Đa số quốc gia xây dựng lưới độ cao quốc giatheo cấp hạng: 31 31 Mạng lưới độ cao hạng I mạng lưới bố trí độ cao xương sống nước, bố trí tạo thành vòng khép kín,đôi đường đơn treo bố trí khắp lãnh thổ nước Các đường thủy chuẩn hạng I đo hàng mia theo chiều chiều Mạng lưới độ cao hạng II phát triển sở hạng I Các tuyến hạng II tự kết hợp với điểm hạng I tạo thành vòng khép kín dựa điểm hạng I Tuyến thủy chuẩn hạng II đo hàng mia theo chiều Mạng lưới độ cao hạng III bố trí thành đường đơn vòng khép kín dựa vào điểm độ cao hạng I, II Tuyến độ cao hạng III đo hàng miatheo chiều chiều Mạng lưới độ cao hạng IV tăng dày sở mạng lưới cấp cao để phục vụ trực tiếp cho đo vẽ đồ địa hình đo đạc công trình Mật độ điểm độ cao hạng IV phụ thuộc vào phương pháp đo v, tỷ lệ đo vẽ khoảng ca đồ cần đo vẽ Các mạng lưới độ cao phục vụ công trình đặc biệt xây dựng theo phương án riêng, phải đo nối với mạng lưới độ cao nhà nước Các điểm độ cao nhà nước đánh dấu mốc độ cao Mốc độ cao có thân mốc đúc bê tông vật liệu thay tương đương đánh dấu mốc Dấu mốc làm sứ kim loại có dạng chỏm cầu để dựng mia lên đỉnh chỏm cầu điểm tính độ cao mốc Mốc thủy chuẩn chia loại: - - Mốc bản: loại mốc quan trọng, chôn cách 50 60 km tuyến thủy chuẩn hạng I, II, điểm nút gần trạm nghiệm triều trạm thủy văn Mốc thường: chôn tất tuyến thủy chuẩn, cách – km đồng – km miền núi Các mốc độ cao đánh số riêng theo cấp hạng theo tuyến đo 32 32