Xem mẫu
i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN QUANG
NGHIÊN CỨU KẾT HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀ THỦY ÂM
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TỶ LỆ LỚN
PHỤC VỤ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH VEN BIỂN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2017
ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN QUANG
NGHIÊN CỨU KẾT HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀ THỦY ÂM
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TỶ LỆ LỚN
PHỤC VỤ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH VEN BIỂN
NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
MÃ SỐ : 62.52.05.03
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. TRẦN VIẾT TUẤN
2. PGS.TS. NGUYỄN QUANG THẮNG
HÀ NỘI – 2017
iii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết
quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là chính xác, trung thực, khách
quan và chưa từng được công bố trong công trình nào khác.
Hà Nội, ngày 10 tháng 02 năm 2017
Tác giả luận án
Phạm Văn Quang
iv
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .................................................. iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU........................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................ v
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
Chương 1-TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC ĐO VẼ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN PHỤC VỤ KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH
8
VEN BIỂN..............................................................................................................
1.1. Các dạng công trình xây dựng ven biển .......................................................... 8
1.2. Khái quát về công tác trắc địa trong giai đoạn khảo sát thiết kế công trình
11
ven biển...................................................................................................................
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng công nghệ GPS và
máy đo sâu hồi âm trong khảo sát thiết kế các công trình ven biển ....................... 14
Chương 2- YÊU CẦU KỸ THUẬT THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY
BIỂN VEN BỜ TỶ LỆ LỚN.................................................................................. 18
2.1. Nội dung công tác thành lập BĐĐHĐB ven bờ tỷ lệ lớn................................ 18
2.2. Một số quy định về yêu cầu độ chính xác thành lập BĐĐHĐB...................... 22
2.3. Xây dựng luận cứ khoa học xác định yêu cầu độ chính xác của BĐĐHĐB
ven bờ tỷ lệ lớn ở Việt Nam ................................................................................... 30
Chương 3 - NGHIÊN CỨU KẾT HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀ THỦY ÂM
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TỶ LỆ LỚN ....................... 41
3.1. Hệ thống định vị GPS trên biển....................................................................... 41
3.2. Ứng dụng máy đo sâu hồi âm trong đo vẽ thành lập BĐĐHĐB..................... 53
3.3. Phần mềm thường dùng trong đo sâu ở Việt Nam .......................................... 72
3.4. Nghiên cứu giải pháp kết nối hệ thống GPS và máy đo sâu hồi âm ............... 76
3.5. Nghiên cứu phương pháp kiểm định hệ thống GPS và máy đo sâu hồi âm .... 86
Chương 4 - NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐO CAO GPS
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN VEN BỜ TỶ LỆ LỚN......... 94
4.1. Khái niệm về thủy triều ven bờ ....................................................................... 94
v
4.2. Công tác quan trắc thủy triều phục vụ thành lập BĐĐHĐB ven bờ ............... 97
4.3 . Công tác thành lập BĐĐHĐB ven bờ khi sử dụng kết quả đo thủy triều ...... 101
4.4. Ứng dụng công nghệ đo cao GPS - RTK trong đo sâu để thay thế số hiệu
chỉnh thủy triều ....................................................................................................... 105
4.5. Giải pháp thu tín hiệu GPS - RTK trên tầu đo................................................. 108
4.6. Quy trình thành lập BĐĐHĐB ven bờ tỷ lệ lớn .............................................. 110
Chương 5 . PHẦN THỰC NGHIỆM ..................................................................... 119
5.1. Thực nghiệm khảo sát độ chính xác định vị mặt bằng của thiết bị thu GPS... 119
5.2.Thực nghiệm kết nối hệ thống GPS và máy đo sâu hồi âm.............................. 121
5.3. Thực nghiệm ứng dụng công nghệ đo cao GPS-RTK trong đo sâu để thay
thế số hiệu chỉnh thủy triều..................................................................................... 129
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 135
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ................... 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 137
PHẦN PHỤ LỤC ................................................................................................... 141
PHỤ LỤC 1: Kết quả tính độ cao đáy biển theo kết quả quan trắc thủy triều ....... 142
PHỤ LỤC 2: Bảng so sánh kết quả tính độ cao đáy biển theo hai phương pháp:
quan trắc thủy triều và đo bằng phương pháp RTK ............................................... 145
PHỤ LỤC 3: Bảng số liệu mực nước đỉnh và chân triều tại Trạm Hải văn
Vũng Tàu ................................................................................................................ 150
nguon tai.lieu . vn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN QUANG
NGHIÊN CỨU KẾT HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀ THỦY ÂM
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TỶ LỆ LỚN
PHỤC VỤ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH VEN BIỂN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2017
ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN QUANG
NGHIÊN CỨU KẾT HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀ THỦY ÂM
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TỶ LỆ LỚN
PHỤC VỤ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH VEN BIỂN
NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
MÃ SỐ : 62.52.05.03
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. TRẦN VIẾT TUẤN
2. PGS.TS. NGUYỄN QUANG THẮNG
HÀ NỘI – 2017
iii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết
quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là chính xác, trung thực, khách
quan và chưa từng được công bố trong công trình nào khác.
Hà Nội, ngày 10 tháng 02 năm 2017
Tác giả luận án
Phạm Văn Quang
iv
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .................................................. iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU........................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................ v
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
Chương 1-TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC ĐO VẼ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN PHỤC VỤ KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH
8
VEN BIỂN..............................................................................................................
1.1. Các dạng công trình xây dựng ven biển .......................................................... 8
1.2. Khái quát về công tác trắc địa trong giai đoạn khảo sát thiết kế công trình
11
ven biển...................................................................................................................
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng công nghệ GPS và
máy đo sâu hồi âm trong khảo sát thiết kế các công trình ven biển ....................... 14
Chương 2- YÊU CẦU KỸ THUẬT THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY
BIỂN VEN BỜ TỶ LỆ LỚN.................................................................................. 18
2.1. Nội dung công tác thành lập BĐĐHĐB ven bờ tỷ lệ lớn................................ 18
2.2. Một số quy định về yêu cầu độ chính xác thành lập BĐĐHĐB...................... 22
2.3. Xây dựng luận cứ khoa học xác định yêu cầu độ chính xác của BĐĐHĐB
ven bờ tỷ lệ lớn ở Việt Nam ................................................................................... 30
Chương 3 - NGHIÊN CỨU KẾT HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀ THỦY ÂM
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TỶ LỆ LỚN ....................... 41
3.1. Hệ thống định vị GPS trên biển....................................................................... 41
3.2. Ứng dụng máy đo sâu hồi âm trong đo vẽ thành lập BĐĐHĐB..................... 53
3.3. Phần mềm thường dùng trong đo sâu ở Việt Nam .......................................... 72
3.4. Nghiên cứu giải pháp kết nối hệ thống GPS và máy đo sâu hồi âm ............... 76
3.5. Nghiên cứu phương pháp kiểm định hệ thống GPS và máy đo sâu hồi âm .... 86
Chương 4 - NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐO CAO GPS
TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN VEN BỜ TỶ LỆ LỚN......... 94
4.1. Khái niệm về thủy triều ven bờ ....................................................................... 94
v
4.2. Công tác quan trắc thủy triều phục vụ thành lập BĐĐHĐB ven bờ ............... 97
4.3 . Công tác thành lập BĐĐHĐB ven bờ khi sử dụng kết quả đo thủy triều ...... 101
4.4. Ứng dụng công nghệ đo cao GPS - RTK trong đo sâu để thay thế số hiệu
chỉnh thủy triều ....................................................................................................... 105
4.5. Giải pháp thu tín hiệu GPS - RTK trên tầu đo................................................. 108
4.6. Quy trình thành lập BĐĐHĐB ven bờ tỷ lệ lớn .............................................. 110
Chương 5 . PHẦN THỰC NGHIỆM ..................................................................... 119
5.1. Thực nghiệm khảo sát độ chính xác định vị mặt bằng của thiết bị thu GPS... 119
5.2.Thực nghiệm kết nối hệ thống GPS và máy đo sâu hồi âm.............................. 121
5.3. Thực nghiệm ứng dụng công nghệ đo cao GPS-RTK trong đo sâu để thay
thế số hiệu chỉnh thủy triều..................................................................................... 129
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 135
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ................... 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 137
PHẦN PHỤ LỤC ................................................................................................... 141
PHỤ LỤC 1: Kết quả tính độ cao đáy biển theo kết quả quan trắc thủy triều ....... 142
PHỤ LỤC 2: Bảng so sánh kết quả tính độ cao đáy biển theo hai phương pháp:
quan trắc thủy triều và đo bằng phương pháp RTK ............................................... 145
PHỤ LỤC 3: Bảng số liệu mực nước đỉnh và chân triều tại Trạm Hải văn
Vũng Tàu ................................................................................................................ 150