Báo cáo nghiên cứu khoa học: MÔ HÌNH HÓA BỀ MẶT CÔNG TRÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC DIỆN TỬ TRIMBLE S6 VỚI CHẾ ĐỘ ĐO KHÔNG GƯƠNG

Đặt vấn đề Để đánh giá chất lượng công trình, ngoài tiêu chí an toàn bền vững cần quan tâm đến một số yêu cầu kỹ thuật khác như kích thước và hình dáng của công trình so với thiết kế. Cũng có thể coi các yêu cầu này là tiêu chuẩn hình học và thẩm mỹ của công trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "MÔ HÌNH HÓA BỀ MẶT CÔNG TRÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC DIỆN TỬ TRIMBLE S6 VỚI CHẾ ĐỘ ĐO KHÔNG GƯƠNG" MÔ HÌNH HÓA BỀ MẶT CÔNG TRÌNH TỪ DỮ LIỆU ĐO CỦA MÁYTOÀN ĐẠC DIỆN TỬ TRIMBLE S6 VỚI CHẾ ĐỘ ĐO KHÔNG GƯƠNGTS. ĐINH CÔNG HÒATrường Đại học Mỏ - Địa chất1. Đặt vấn đề Để đánh giá chất lư ợng công tr ình, ngoài tiêu chí an toàn b ền vững cần quan tâm đến m ột số yêucầu kỹ thuật khác như kích thư ớc v à hình dáng c ủa công tr ình so v ới thiết kế. Cũng có thể coi các y êucầu này là tiêu chuẩn hình h ọc và thẩm mỹ của công tr ình. Vi ệc áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ vào s ản xuất là m ột yêu cầu cấp thiết, nhằ m nângcao năng suất lao động v à góp phần tự động hoá quá tr ình sản xuất. Công nghệ điện tử - tin học đã vàđang đư ợc ứng dụng rộng r ãi trong m ọi lĩnh vực của đời sống x ã hội. Trong Trắc địa, công nghệ điệntử - tin h ọc cũng đã đư ợc ứng dụng rộng r ãi. Các máy toàn đ ạc điện tử độ chính xác cao, máy thuGPS, các ph ần mềm tiện ích... đã và đang d ần dần thay thế các loại máy quang học, các ph ương phápđo đ ạc cổ truyền với độ chính xác không cao, năng suất lao động thấp. Nội dung bài báo nghiên cứu quy tr ình đ o v à trút s ố liệu bằng máy toàn đ ạc điện tử (TĐĐT)Trimble S6 với chế độ đo không gương, xây dựng ch ương trình xác định độ thẳng đứng, độ phẳngtư ờng nhà cao tầng và mô hình hoá b ề mặt này theo số liệu đo đạc.2. Nội dunga. Giới thiệu máy to àn đạc Trimble S 6 với chế độ đo không gương Hình1. Máy TĐĐT Trimble S6 Trimble S6 là máy toàn đạc điện tử đo theo chế độ Robotic (tự động bắt mục ti êu) nên sẽ giúpnâng cao năng suất công việc. Trimble S6 với rất nhiều đặc tính mới v à công nghệ tiên tiến sẽ ma ngđến nhiều giá trị tiện ích. Ngo ài ra, Trimble S6 c ũng giải quyết hầu hết các yêu cầu của công tác trắcđịa, có khả năng làm vi ệc c ùng với chế độ đo GPS hay quét 3D theo mô hình dư ới đây (hình 2). Hình 2. Kết hợp giữa máy S6 với máy GPS và Máy tínhb. P huơng pháp mô hình hóa bề mặt công trình Để mô hình hoá b ề mặt công tr ình theo các s ố liệu đo đạc, cần sử dụng h àm toán học biểu diễnm ặt rồi xấp xỉ tập hợp các điểm quan trắc theo hàm đã ch ọn. C húng ta đã biết, bề mặt công tr ình thực tế rất phức tạp, bi ến thi ên không theo một quy luật toánhọc nào. Do đó, có thể thấy rằng không có một h àm toán học nào (bề mặt toán học) có thể tr ùng khítvới mọi điểm tr ên bề mặt thực tế. Vì vậy, khi d ùng m ột bề mặt toán học n ào đó để mô phỏng bề mặtcông trình, cần chia đ ối t ư ợng ra từng khu vực nhỏ sao cho bề mặt của từng khu vực nhỏ đ ư ợc môph ỏng ph ù h ợp nhất bởi h àm toán h ọc đã ch ọn. Vi ệc mô phỏng bề mặt công tr ình cần phải thoả mãn điều kiện “tổng bình phương độ lệch của cácđi ểm tr ên bề mặt toán học so với các điểm t ư ơng ứ ng trên b ề mặt công tr ình là nhỏ nhất”. Mặt công trình Mặt toán học Vi Hình 3. Bài toán xây dựng mô hình Số lư ợng điểm đo phụ thuộc vào số lư ợng tham số cần xác định của hàm toán h ọc dùng để xấp xỉbề mặt. Nếu số l ư ợng điểm đúng bằng số lư ợng các tham số thì ở các điểm đo bề mặt toán h ọc trùngkhít v ới bề mặt công tr ình. Khi s ố điểm đo trực tiếp nhiều h ơn s ố lư ợng các tham số thì bài toán sẽđư ợc giải theo phương pháp s ố bình phương nhỏ nhất theo tr ình tự nh ư sau: Z X Y Hình 4. Xác định độ nghiêng phẳng của tường nhà cao tầng Bư ớc 1: Từ tọa độ (X, Y, Z) của các điểm lậ p phương tr ình m ặt phẳng xấp xỉ: a.X + b.Y + c.Z + d = 0 (1) Trong đó: a, b, c, d là các tham số mặt phẳng cần phải xác định. Bư ớc 2: L ập hệ phương trình số hiệu chỉnh theo công thức: V = AQ + L (2) Trong đó: A - m a trận hệ s ố; Q - véc tơ các tham s ố của mặt phẳng; L - véc tơ s ố hạng tự do. Bư ớc 3: Lập hệ phương trình chuẩn: AT AQ + ATL = 0 ( 3) Bư ớc 4: Giải hệ ph ương tr ình chu ẩn nhận đư ợc các tham số mặt phẳng. Bư ớc 5: Tính cosin các góc c hỉ phương c ủa véc tơ vuông góc m ặt phẳng. Bư ớc 6: Tính toán các kết quả: - Tính đ ộ nghiêng c ủa tư ờng (góc hợp bởi trục thẳng đứng Z và m ặt phẳng). - Tính kho ảng cách từ các điểm đo đến mặt phẳng theo công thức:  I = Xi . cos ỏ + Yi . cos õ + Zi. cos ó - p (4) Trong đó: Xi, Yi, Zi - tọa độ của điểm đo; p - khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt phẳng. - Giá tr ị lồi l õm c ực đại: Äi =  I,Max -  I, Min (5) - L ập tỷ s ố thể hiện độ ...