Ch­¬ng 3: Ph­¬ng ph¸p ®o su

Chó thÝch:

1. 
   Trong b¶ng chç ®Ó trèng lµ thiÕu t­ liÖu.
   
2. 
   HÖ thèng ®o ®é s©u Laser ®­îc nghiªn cøu vµ chÕ t¹o trong 1 ph­¬ng diÖn nµo ®ã, còng cã 1 tr×nh ®é nhÊt ®Þnh. N¨m 1983 còng ®· kiÓm nghiÖm ®­a vµo sö dông -> vÉn cßn thiÕu sãt.
   

HÖ thèng nµy dïng ®Ó xö lý, ghi l¹i vÞ trÝ vµ sè liÖu ®o s©u cña mùc n­íc.

Nguån ®iÖn tõ m¸y bay. M¸y tù ®éng ghi c¸c sè liÖu

Kho ®o ®¹c sè liÖu biÓn

HÖ thèng nµy b¾t buéc ng­êi ®iÒu khiÓn ph¶i trùc tiÕp ®iÒu khiÓn vµ theo dâi ho¹t ®éng cña hÖ thèng.

Do sö dông ®o ®é s©u laser thu ®­îc mét l­îng sè liÖu rÊt lín, do vËy m¸y tÝnh trªn m¸y bay kh«ng thÓ mét lóc tiÕn hµnh tÝnh to¸n. Do ®ã b¾t buéc ph¶i cã hÖ thèng xö lý mÆt ®Êt ®Ó tiÕn hµnh ghi l¹i råi tiÕp tôc xö lý. Néi dung xö lý bao gåm:

- Ghi l¹i tÊt c¶ chïm tia sãng laser ®Ó tiÕn hµnh ph©n biÖt xö lý h×nh sãng vµ tiÕn hµnh xö lý nh÷ng néi dung trong dã.

- TiÕn hµnh tÝnh to¸n nh÷ng vïng biÓn cã ®é bïn cao vµ ®é Èm lín nhÊt

- TÝnh ®é s©u cña tõng ®iÓm, ®Ó tiÕn hµnh chØnh söa

- Dùa vµo vÞ trÝ vµ ®é s©u thu ®­îc cña tõng ®iÓm tiÕn hµnh c«ng viÖc ®¸nh gi¸ vµ ph©n tÝch. Cuèi cïng tiÕn hµnh ghi l¹i (X, Y, Z) trong ®ã Z lµ ®é s©u.

ViÖc duy tr× vµ b¶o d­ìng m¸y bay vµ c¸c thiÕt bÞ m¸y bªn trong còng lµ mét c«ng viÖc kh«ng thÓ thiÕu trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. M¸y bay còng cã thÓ sö dông lo¹i m¸y bay trùc th¨ng, hay mét sè lo¹i m¸y bay kh¸c,.

- Tèc ®é ®o cña m¸y laser rÊt nhanh, cã tÝnh linh ho¹t, bÒn...®ã lµ ­u ®iÓm cña lo¹i m¸y nµy. Do vËy lÜnh vùc nµo còng cã thÓ sö dông.

- M¸y ®o s©u laser, cã thÓ ®o ®¹c ë c¸c vïng biÓn ®· biÕt ®Õn vµ còng cã thÓ nghiªn cøu vµ ®o ®¹c ë c¸c vïng biÓn míi b¾t ®Çu khai th¸c. H¬n n÷a ­u ®iÓm cña lo¹i m¸y nµy lµ: thÓ tÝch nhá, tèc ®é ®o nhanh vµ ®É ®­îc rÊt nhiÒu quèc gia sö dông ®Ó ®o ®¹c, nghiªn cøu ®Þa h×nh ë thÒm lôc ®Þa víi nh÷ng quy m« rÊt réng r·i. VÝ dô nh­: Austrial, n­íc nµy ®· ®o ®­îc 210 v¹n km² thÒm lôc ®Þa, trong qu¸ tr×nh sö dông ®· kh¼ng ®Þnh ®é chÝnh x¸c vµ hiÖu qu¶ ®o ®¹c. Cana®a ®· dïng lo¹i ARSEN-500 ®Ó ®o ë vïng biÓn B¾c cùc, lo¹i m¸y nµy chÞu ®­îc thêi tiÕt kh¾c nhiÖt vµ ë ®iÒu kiÖn nµo còng ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ cao. §iÒu ®ã ®· ®­îc c¸c quèc gia sö dông chøng minh. MÆc dï nã kh«ng thÓ thay thÕ hoµn toµn thiÕt bÞ ®o håi ©m nh­ng còng kh«ng ph¶i lµ lo¹i m¸y tiÒm n¨ng thÊp. §ång thêi lo¹i m¸y nµy cßn cã thÓ ph¸t hiÖn ra nh÷ng môc tiªu d­íi n­íc (vÝ dô nh­ tµu ngÇm)...Lo¹i m¸y nµy cã thÓ dïng ®o ë nh÷ng vïng biÓn lÇy, tr¾c nghiÖm ®é Èm, ®é mÆn...

Ch­¬ng 5: Tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å
Nh÷ng ch­¬ng trªn ®©y tr×nh bµy c¸c vÊn ®Ò cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh tiÕp nhËn th«ng tin trong ®o ®¹c b¶n ®Þa h×nh d­íi n­íc. ViÖc xö lý nh÷ng th«ng tin ®ã ®Ó biªn vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh d­íi n­íc, còng lµ vÊn ®Ò kü thuËt quan träng.

Tr­íc m¾t, vÒ ph­¬ng diÖn biªn vÏ b¶n ®å, phÇn nhiÒu vÉn dïng c«ng t¸c thñ c«ng. Nh­ng, cïng víi sù ph¸t triÓn nhanh chãng mµ kü thuËt m¸y tÝnh vµ kü thuËt tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å ®· trë thµnh hiÖn thùc ë c¸c n­íc ph¸t triÓn. HiÖn nay, ®· cã hÖ thèng tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å t­¬ng ®èi tiªn tiÕn. Qua mét thêi gian, thùc tÕ chøng minh r»ng hiÖu qu¶ kinh tÕ cña nã cao h¬n ph­¬ng ph¸p thñ c«ng 20 – 30%.

ThiÕt bÞ tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å bao gåm cã:

• 
  M¸y tÝnh cã chøc n¨ng ®iÒu khiÓn, vµo, ra vµ xö lý sè liÖu.
  
• 
  ThiÕt bÞ sè ho¸, chuyÓn c¸c d¹ng b¶n vÏ thµnh sè vµ nhËp vµo hÖ thèng.
  
• 
  ThiÕt bÞ hiÓn thÞ kÕt qu¶, hiÓn thÞ c¸c kÕt qu¶ xö lý sè liÖu ®Ó tiÕn hµnh biªn tËp, xö lý cho chóng phï hîp víi yªu cÇu cña b¶n ®å.
  
• 
  M¸y tù ®éng vÏ b¶n ®å chuyÓn nh÷ng kÕt qu¶ cuèi cïng cña qu¸ tr×nh xö lý thµnh c¸c lo¹i b¶n ®å.
  

Nh­ s¶n phÈm VISION thuéc hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý ( GIS ) cña Mü GEOVISION, hÖ thèng th«ng tin tµi nguyªn CARIS cña c«ng ty “ HÖ thèng th«ng dông” cña Cana®a, hÖ thèng NAUTIKA cña c«ng ty SYS – SCAN cña Nauy, hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý FINGIS cña PhÇn Lan, ®Òu ®­îc nhiÒu n­íc sö dông ®Ó xö lý sè liÖu h¶i ®å vµ thµnh lËp ng©n hµng d÷ liÖu h¶i ®å. Ch¼ng h¹n nh­ ng©n hµng d÷ liÖu h¶i ®å cña PhÇn Lan, sö dông kÕt cÊu ng©n hµng d÷ liÖu cña tõng m¶nh b¶n ®å, toµn bé ng©n hµng do nhiÒu ng©n hµng con ( t­¬ng øng nhiÒu m¶nh b¶n ®å ) tæ hîp mµ thµnh. Mét ng©n hµng con chøa sè liÖu cña 1 m¶nh b¶n ®å ®Þa h×nh c¬ b¶n tû lÖ 1:20 000, cã ph¹m vi 10 km x 10 km.

Theo sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña kü thuËt ®o ®¹c h¶i d­¬ng hiÖn ®¹i, c¸c th«ng tin ®o ®¹c t¨ng rÊt nhanh. VÝ dô, c¸c ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ tiªn tiÕn, c¸c hÖ thèng ®o s©u håi ©m tù ®éng, kü thuËt ®o s©u b»ng Laser tõ m¸y bay vµ kü thuËt ®o s©u viÔn th¸m tõ vÖ tinh, nh÷ng t­ liÖu do c¸c hÖ thèng nµy thu vÒ ®­îc tù ®éng ho¸ toµn bé cã mËt ®é rÊt lín. May m¾n lµ kü thuËt tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å còng cã sù ph¸t triÓn t­¬ng øng ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc s¶n xuÊt b¶n ®å nhanh chãng trªn c¬ së sö dông trùc tiÕp vµ xö lý nh÷ng t­ liÖu ®o ®¹c ®· ®­îc sè ho¸. Nh­ng cho ®Õn nay, ë n­íc ta ch­a h×nh thµnh ®­îc 1 hÖ thèng thèng nhÊt kÕt nèi tù ®éng ho¸ ®o ®¹c víi tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å. V× vËy, viÖc thµnh lËp mét hÖ thèng thèng nhÊt th«ng tin ®o ®¹c vµ b¶n ®å h¶i d­¬ng lµ hÕt søc cÇn thiÕt. HÖ thèng th«ng tin cÇn ph¶i cã 1 sè ng©n hµng d÷ liÖu kh¸c nhau, kÕt nèi thµnh 1 hÖ thèng ng©n hµng d÷ liÖu logic, liªn tôc vµ thèng nhÊt.

Ch­¬ng nµy chñ yÕu giíi thiÖu viÖc thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh d­íi n­íc trªn c¬ së sö dông sæ tay ®iÖn tö vµ ®Üa tõ nhËp th«ng tin ®o ®¹c ngo¹i nghiÖp,osö dông phÇn mÒm xö lý th«ng tin ®ã, ®­a vµo m¸y vÏ. Lo¹i b¶n ®å nµy chØ lµ b¶n ®å s¬ cÊp, kh¸c víi h¶i ®å xuÊt b¶n chÝnh thøc, nh­ng cã thÓ tho¶ m·n nhu cÇu x©y dùng c¸c c«ng tr×nh trªn biÓn, trªn s«ng hå.

Ch­¬ng nµy sÏ giíi thiÖu nh÷ng vÊn ®Ò cã liªn quan trong qu¸ tr×nh thµnh lËp b¶n ®å. Ngoµi ra, cßn giíi thiÖu nguyªn lý cña m« h×nh sè ®Þa h×nh, viÖc sö dông m¸y tÝnh biªn vÏ b¶n ®å lËp thÓ cña ®Þa h×nh d­íi n­íc. Lo¹i b¶n ®å nµy ®ang ®­îc chó ý trong viÖc thi c«ng c¸c c«ng tr×nh d­íi n­íc quan träng, cung cÊp th«ng tin ®Þa h×nh ®¸y biÓn trùc quan cho tµu ngÇm ho¹t ®éng d­íi n­íc.
5.1. Kü thuËt ®Þnh vÞ tù ®éng

Cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt, ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ trong ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc tõ t×nh tr¹ng thñ c«ng l¹c hËu kÐo dµi ®ang tiÕn nhanh theo huíng tù ®éng ho¸. HÖ thèng ®o ®¹c tù ®éng nµy sö dông ph­¬ng ph¸p kh«ng d©y ®Ó ghi l¹i c¸c sè liÖu ®o ®¹c theo d·y thêi gian thùc, ghi trªn sæ tay ®iÖn tö ( nh­ sè liÖu ®Þnh vÞ, sè liÖu ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc, nh÷ng sè hiÖu ®o ®¹c vËt lý kh¸c ). Sau ®ã, th«ng qua hÖ thèng gåm m¸y tÝnh, m¸y in vµ m¸y vÏ ®Ó biªn vÏ b¶n ®å vµ in sè liÖu tÝnh to¸n. Còng cã thÓ ghi l¹i c¸c sè liÖu ®o ®¹c trªn ®Üa tõ hoÆc ®Üa quang ®Ó xö lý thµnh b¶n ®å chÝnh x¸c sau nµy.

HÖ thèng tù ®éng ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc nµy, trong vßng m­êi n¨m l¹i ®©y cã rÊt nhiÒu lo¹i h×nh. Nh­ hÖ thèng ®Þnh vÞ tù ®éng lo¹i HYDRO I cña c«ng ty Mü IMC, chØ cÇn cã 2 ng­êi cã thÓ lµm toµn bé c«ng viÖc trªn bê vµ trªn tµu ®o. Sè liÖu ®o ®¹c trong ngµy xö lý trong 1 ®Õn 2 tiÕng ®ång hå, ®ång thêi vÏ ra b¶n ®å ®é s©u, b¶n ®å mÆt c¾t theo tuyÕn ®o, b¶n ®å ®Þa h×nh d­íi n­íc. Ngoµi ra, m¸y ATLAS POLARTRACK cña §øc còng ®­îc c¸c ®¬n vÞ ®­êng biÓn sö dông. ë Trung Quèc nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®· nghiªn cøu chÕ t¹o mét sè hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®o ®¹c, nh­ Häc viÖn tµu thuû §¹i Liªn 1987, ViÖn nghiªn cøu ®o ®¹c h¶i d­¬ng Thiªn T©n 1988, ®· nghiªn cøu chÕ t¹o thµnh c«ng nhiÒu hÖ thèng tù ®éng ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc. D­íi ®©y sÏ tr×nh bµy nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng nµy víi lo¹i m¸y HYS – 103 cña Häc viÖn tµu thuû §¹i Liªn.

I. Thu thËp sè liÖu ®o ®¹c ngo¹i nghiÖp

S¬ ®å nguyªn lý tr×nh bµy trong h×nh 5 – 1. Tr¹m trªn bê trong h×nh 5 – 2 ( cã hai tr¹m gièng hÖt nhau ). Tr¹m trªn tµu trong h×nh 5 – 3

Tr­íc khi ®o, chuyÓn ch­¬ng tr×nh ®o ®¹c ngo¹i nghiÖp ®ang l­u tr÷ trªn ®Üa tõ vµo m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn chÝnh, trong qóa tr×nh ngo¹i nghiÖp m¸y tÝnh nµy sÏ vËn hµnh theo ®óng ch­¬ng tr×nh ®o ®¹c ®· ®Þnh s½n. M¸y tÝnh ®iÒu khiÓn chÝnh cã thÓ theo ®iÒu khiÓn cña ng­êi ®o hoÆc theo hÑn giê, ra lÖnh dïng ph­¬ng ph¸p toah ®é cùc hoÆc ph­¬ng ph¸p giao héi thuËn, lÖnh ph¸t ra tõ tr¹m trªn tµu.

Tr¹m trªn bê sau khi nhËn ®­îc lÖnh, x¸c nhËn kh«ng cã sai sãt, sÏ khëi ®éng m¸y kinh vÜ ®iÖn tö DT – 5 vµ m¸y ®o xa Laser JCM – 3, ®o c¸c yÕu tè sau: kho¶ng c¸ch nghiªng tõ tr¹m trªn bê ®Õn tr¹m trªn tµu S, gãc ngang H, gãc thiªn ®ØnhV, 3 sè liÖu ®Þnh vÞ nµy l¹i ph¸t trë l¹i tr¹m trªn tµu ( trong ph­¬ng ph¸p giao héi thuËn, tr¹m trªn bê A ph¸t trë l¹i gãc n»m ngang H₁, tr¹m trªn bê B ph¸t trë l¹i gãc H₂, theo thø tù H₁ tr­íc, H₂ sau). ë ®©y, khi ng­êi ®o trªn bê nghe thÊy mÖnh lÖnh ®Þnh vÞ ph¸t ra tõ tr¹m trªn bê, chØ cÇn quay m¸y kinh vÜ ®iÖn tö ng¾m vµo tµu ®o lµ ®­îc, kh«ng cÇn tù m×nh ®äc sè. M¸y thu trªn tµu nhËn ®­îc H, V, S ( hoÆc lµ H₁, H₂) lùa ra 3 nhãm sè liÖu ( hoÆc 2 nhãm) lÆp l¹i



H×nh 5 - 1: S¬ ®å nguyªn lý cña hÖ thèng

3 lÇn, sau khi kiÓm tra kh«ng cã sai sãt, sÏ ®­a vµo m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn chÝnh vµ l­u trªn sæ tay ®iÖn tö.

Sau khi m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn chÝnh nhËn ®­îc c¸c sè liÖu ®Þnh vÞ quan tr¾c nguyªn thuû theo thêi gian, tr­íc hÕt c¶i chÝnh kho¶ng c¸ch nghiªng, sau ®ã tÝnh t¹o ®é x, y cña tµu ®o theo ph­¬ng ph¸p giao héi thuËn hoÆc ph­¬ng ph¸p to¹ ®é cùc vµ tham sè cña ®uêng ®i thùc tÕ so víi ®­êng ®i dù ®Þnh. To¹ ®é x, y ®­a vµo m¸y vÏ ®­êng ®i, sÏ cho thÊy vÞ trÝ cña tµu ®o, c¸c tham sè cña ®­êng ®i còng ®­îc hiÓn thÞ trªn mµn h×nh, gióp cho thuyÒn tr­ëng ®iÒu chØnh kÞp thêi h­íng tµu.

HÖ thèng nµy l¾p m¸y ®o s©u håi ©m SDH – 13A. §é s©u ®o ®­îc ghi trªn giÊy, ngoµi ra kho¶ng c¸ch thêi gian gi÷a thu vµ ph¸t th«ng qua biÕn ®æi còng nhËn ®­îc ®é s©u b»ng sè. Theo c¸ch thao t¸c nhanh nhÊt, m¸y SDH – 13A mçi gi©y cã thÓ thu thËp sè liÖu ®o s©u cña 11 ®iÓm. Nãi chung, trªn thùc tÕ kh«ng cÇn ®Õn sè ®iÓm dµy ®Æc nh­ thÕ. V× vËy, ph¶i dïng m¸y chuyªn xö lý tøc thêi c¸c sè liÖu ®o s©u ngo¹i nghiÖp. ViÖc xxö lý tøc thêi sè liÖu ®o s©u ngo¹i nghiÖp gåm c¸c néi dung sau:

(1) ThiÕt kÕ ph­¬ng thøc lÊy mÉu ®é s©u: trong N ®é s©u thu thËp ®­îc, lùa chän ®é s©u nhá nhÊt hoÆc lín nhÊt hoÆc trung b×nh lµm gi¸ trÞ chuÈn cña ®é s©u. Th«ng th­êng ng­êi ta chän ®é s©u trung b×nh, nh­ vËy cã thÓ xö lý tho¶ ®¸ng ¶nh h­ëng cña lo¹i sãng cã tÝnh chu kú, còng gi¶m bít nh÷ng sai sè ngÉu nhiªn. §é s©u nhá nhÊt vµ lín nhÊt ®­îc lùa chän khi th¨m dß ®iÓm n«ng nhÊt.

(2) ThiÕt kÕ kho¶ng c¸ch lÊy mÉu ®é s©u: khi chän mét gi¸ trÞ chuÈn cña ®é s©u tõ N ®é s©u nhËn ®­îc th× kho¶ng c¸ch lÊy mÉu lµ N.

(3) ThiÕt kÕ giíi h¹n lÊy mÉu ®é s©u: ®Ó lo¹i trõ c¸c ¶nh h­ëng cña bät n­íc, cña sãng do tµu ch¹y, ngoµi viÖc dïng c¸c biÖn ph¸p xö lý trªn thiÕt bÞ chuyÓn ®æi cña phÇn cøng, trong phÇn mÒm còng cÇn thiÕt kÕ mét cæng theo dâi.

3 tham sè trªn ®©y ®­îc ®­a vµo m¸y tÝnh nh­ lµ gi¸ trÞ nguyªn thuû, t­¬ng thÝch víi tû lÖ ®o vÏ, tèc ®é cña tµu ®o vµ c¸c yÕu tè kh¸c. Nh­ vËy trong mçi kho¶ng c¸ch lÊy mÉu, cã thÓ c¨n cø vµo ph­¬ng thøc lÊy mÉu, giíi h¹n lÊy mÉu, lÊy ®­îc mét sè liÖu ®é s©u ®Ó ®­a vµo bé nhí, ®ång thêi còng ®­a vµo thiÕt bÞ hiÓn thÞ ®é s©u ®Ó hiÓn thÞ ®é s©u tøc th× ®Ó ®¶m b¶o tµu ®o l­u th«ng an toµn trong vïng n­íc n«ng. ë gi÷a 2 ®iÓm ®Þnh vÞ, m¸y ®o s©u chän mét sè gi¸ trÞ ®é s©u nhËp vµo bé nhí, khi ®Þnh vÞ, m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn chÝnh sÏ lÊy sè liÖu ®é s©u trong bé nhí chuyÓn vµo sæ tay ®iÖn tö. Cïng nhËp vµo sæ tay ®iÖn tö cßn cã: ngµy th¸ng ®o, thêi gian ®Þnh vÞ, ký hiÖu ®iÓm, ký hiÖu tuyÕn ®o, sè liÖu ®Þnh vÞ nguyªn thuû. Sau khi ®Þnh vÞ, ta chän ra mét nhãm sè liÖu ®é s©u, sau lÇn ®Þnh vÞ tiÕp theo, còng lµm l¹i nh­ vËy cho ®Õn khi kÕt thóc.

Khi kÕt thóc, m¸y tÝnh sÏ ®iÒu khiÓn dßng sè liÖu ®o ®¹c tõ trong sæ tay ®iÖn tö, th«ng qua ®Üa tõ, nhËp vµo ®Üa mÒm, ®Ó sö dông trong viÖc biªn tËp trªn m¸y. Trong c«ng t¸c ngo¹i nghiÖp, còng cã thÓ dïng m¸y in ®Ó in ra toµn bé sè liÖu ®o ®¹c, ®ång thêi dïng m¸y vÏ nhá ®Ó vÏ ra b¶n ®å tuyÕn ®o s©u vµ b¶n ®å ®é s©u.

II. Xö lý néi nghiÖp kÕt qu¶ ®o ®¹c

Xö lý néi nghiÖp kÕt qu¶ ®o ®¹c bao gåm nh÷ng viÖc sau ®©y:

NhËp sè liÖu ®o ®¹c vµo ng©n hµng d÷ liÖu, tÝnh c¸c sè liÖu hiÖu chØnh, kiÓm tra vµ lùa chän c¸c sè liÖu ®o ®¹c, biªn vÏ b¶n ®å thµnh qu¶, ®¸nh gi¸ chÊt l­îng thµnh qu¶, s¾p xÕp sè liÖu…

1. NhËp sè liÖu ®o ®¹c

§­a sè liÖu ®o ®¹c ngo¹i nghiÖp tõ c¸c ®Üa tõ nhËp vµo ng©n hµng d÷ liÖu ®Ó tiÖn qu¶n lý vµ sö dông trong qu¸ tr×nh biªn tËp trªn m¸y. §­¬ng nhiªn, tr­íc hÕt ph¶i ®­a vµo c¸c yÕu tè môc lôc, nh­: tªn m¶nh b¶n ®å, ký hiÖu m¶nh b¶n ®å, tû lÖ b¶n ®å, ngµy th¸ng, ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ, kinh tuyÕn Trung ­¬ng, tªn ®¬n vÞ ®o vÏ, lµ nh÷ng yÕu tè kh«ng thÓ thiÕu trong qu¸ tr×nh biªn tËp trªn m¸y.

Khi biªn tËp trªn m¸y, tr­íc hÕt ph¶i kiÓm tra toµn diÖn c¸c sè liÖu ®o ®¹c, ®Ó b¶o ®¶m ®é tin cËy cña sè liÖu. Tr­íc hÕt h·y xem xÐt viÖc kiÓm tra sè liÖu ®Þnh vÞ, nÕu tèc ®é cña tµu ®o lµ V, h­íng cña tµu ®o lµ H, víi kho¶ng c¸ch thêi gian lµ t, ta sÏ cã 2 ®iÓm kÒ nhau lµ P_i (x_i, y_i) vµ P_i+1( x_i+1, y_i+1) ( i=1, 2, ….., n), chóng tho¶ m·n ph­¬ng tr×nh

NÕu chó ý ®Õn sai sè cho phÐp cña ®Þnh vÞ vµ chó ý ®Õn sù biÕn ®æi cña tèc ®é gi÷a 2 ®iÓm ®Þnh vÞ, lÊy 2r lµm b¸n kÝnh sai sè, nÕu chóng tho¶ m·n ph­¬ng tr×nh:

(x_i+1 - x_i)² + (y_i+1 - y_i)² ≤ 4r² (5 - 2)

th× ®iÓm P_i+1 lµ ®iÓm ®Þnh vÞ ®óng, nÕu ng­îc l¹i th× nã lµ ®iÓm sai, cÇn ph¶i tù ®éng lo¹i bá.

L¹i xem xÐt viÖc kiÓm tra sè liÖu ®o s©u. Ta ®­a c¸c sè liÖu ®o s©u ngo¹i nghiÖp nhËp vµo m¸y tÝnh theo tuyÕn ®o, sau khi chó ý ®Õn c¸c tham sè cña m¸y ®o s©u, khi ®ã trªn mµn h×nh sÏ hiÓn thÞ ®­êng håi ©m ®¸y biÓn. NÕu kh«ng cã sai sãt th× ®­êng nµy nhÊt trÝ víi ®­êng håi ©m ®¸y biÓn ghi ®­îc trªn giÊy cña m¸y ®o s©u. NÕu cã sai lÖch, th× hiÖu chØnh c¸c ®é s©u ghi ®­îc trªn giÊy, cho ®Õn khi nã nhÊt trÝ víi kÕt qu¶ trªn mµn h×nh m¸y tÝnh.

(2) C¸c sè hiÖu chØnh vµo kÕt qu¶ ®o s©u

HiÖu chØnh mùc n­íc: môc ®Ých lµ ®­a ®é s©u so víi mÆt n­íc biÓn t¹i thêi ®iÓm ®o quy vÒ ®é s©u so víi mÆt n­íc biÓn chuÈn hoÆc mÆt n­íc biÓn trung b×nh. ë ®©y, cÇn ®Õn c¸c sè liÖu ®o mùc n­íc cña tr¹m nghiÖm triÒu gÇn nhÊt.

Ngoµi ra, cßn ph¶i ®­a vµo sè hiÖu chØnh cña m¸y ®o s©u, sè hiÖu chØnh mím n­íc ®éng th¸i cña tµu ®o, sè hiÖu chØnh do ®é nghiªng cña ®¸y biÓn.

(3) Lùa chän trªn m¸y sè liÖu ®o ®¹c

C¨n cø “ Quy ph¹m ®o ®¹c ®­êng biÓn” quy ®Þnh vÒ mËt ®é cña ®iÓm ®é s©u trªn b¶n vÏ thµnh qu¶ ®o ®¹c ®é s©u däc theo bê, nÕu nh­ mËt ®é cña c¸c ®iÓm ®é s©u qu¸ dµy, th× cÇn ph¶i nhanh chãng lùa chän mét c¸ch hîp lý vµ chuÈn x¸c sè ®iÓm ®é s©u cÇn dïng cho viÖc biªn vÏ ®Þa vËt d­íi n­íc. Tr­íc hÕt, lùa chän sè liÖu ®o ®¹c trªn tuyÕn ®o, sau ®ã lùa chän trªn c¶ khu ®o, nguyªn t¾c lùa chän gièng nhau. C¨n cø c¸c ®iÓm ®é s©u ®­îc lùa chän cña c¶ khu ®o, dïng ph­¬ng ph¸p l­íi tam gi¸c hoÆc l­íi « vu«ng néi suy vµ vÏ ®­êng ®¼ng s©u.

C¨n cø quy ph¹m hiÖn hµnh, viÖc kiÓm tra chÊt l­îng ®o vÏ cña mét m¶nh b¶n ®å ®­îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch lÊy ®é s©u cña giao ®iÓm gi÷a tuyÕn kiÓm tra vµ tuyÕn ®o so s¸nh víi ®é s©u trªn tuyÕn ®o, h¹n sai cho phÐp lµ 4% cña ®é s©u cña ®iÓm ®ã. NÕu tû lÖ ®iÓm ®¹t yªu cÇu b»ng 75% sè ®iÓm kiÓm tra th× thµnh qu¶ ®o ®¹c ®¹t yªu cÇu. Trong hÖ thèng nµy, viÖc biªn tËp trªn m¸y cã chøc n¨ng kiÓm tra ®¸nh gi¸ tù ®éng chÊt l­îng ®o ®¹c. Ngoµi viÖc tiÕn hµnh so s¸nh ®é s©u trªn tuyÕn kiÓm tra vµ tuyÕn ®o, cßn cã thÓ c¨n cø sè l­îng ®iÓm so s¸nh, sè l­îng ®iÓm phï hîp h¹n sai cho phÐp, sè l­îng ®iÓm v­ît h¹n sai vµ tû lÖ ®iÓm ®¹t yªu cÇu ®Ó tÝnh chØ tiªu ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña thµnh qu¶ ®o ®¹c.

KÕt qu¶ ®o ®¹c sau khi biªn tËp chØnh lý, cã thÓ ®­a lªn m¸y vÏ ®Ó vÏ ra c¸c lo¹i b¶n ®å cÇn thiÕt, bao gåm b¶n ®å tuyÕn ®o s©u ( tøc lµ b¶n ®å c¸c ®iÓm ®Þnh vÞ) b¶n ®å ®é s©u, b¶n ®å ®­êng ®¼ng s©u. NÕu cÇn thiÕt, còng cã thÓ c¨n cø quy ®Þnh ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc ®Ó vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh d­íi n­íc. Ngoµi ra, cßn cã thÓ vÏ c¸c lo¹i b¶n ®å chuyªn dïng.

Trong h×nh 5 - 4 lµ c¸c thiÕt bÞ vÏ b¶n ®å néi nghiÖp

H×nh 5 - 5 lµ b¶n ®å ®é s©u do m¸y vÏ b¶n ®å thùc hiÖn.

HÖ thèng nµy, tõ th¸ng 3 ®Õn th¸ng 6 n¨m 1992 hai lÇn ®­îc dïng ®Ó ®o vÏ ®é s©u tû lÖ 1: 500, ®­îc 18 m¶nh b¶n ®å. HÖ thèng nµy ®­îc nh©n viªn t¸c nghiÖp ®¸nh gi¸ rÊt cao, bëi v× nã cã c¸c chøc n¨ng nh­ tù ®éng nhËp sè liÖu ®Þnh vÞ, hiÓn thÞ hµnh tr×nh tøc thêi, tù ®éng ®Þnh vÞ, chuyÓn tuyÕn, hiÓn thÞ ®é s©u, l¹i cã hÖ thèng biªn tËp néi nghiÖp trªn m¸y khiÕn cho khèi l­îng c«ng t¸c ngo¹i nghiÖp vµ néi nghiÖp gi¶m ®¸ng kÓ, vÒ c¬ b¶n thùc hiÖn tù ®éng ho¸ viÖc ®o ®¹c ®é s©u ven bê. Sau nµy, t¹i tr¹m trªn bê, ®Ó ®Þnh vÞ ng­êi ta dïng thiÕt bÞ ®Þnh vÞ tù ®éng theo ®uæi môc tiªu. Geodimeter 140T ( xem h×nh 5-6) hoÆc lµ WildATMS, trong c¶ qu¸ tr×nh ®o ®¹c chØ cÇn 2 – 3 ng­êi.

Ngoµi ra, ViÖn nghiªn cøu ®o vÏ h¶i d­¬ng Thiªn T©n, n¨m 1987 vµ 1988 ®· nghiªn cøu chÕ t¹o thµnh c«ng hÖ thèng tù ®éng ®o ®¹c ®é s©u vïng biÓn gÇn bê vµ hÖ thèng tù ®éng ®o ®¹c ®é s©u ®a chøc n¨ng, víi nguyªn lý c¬ b¶n gièng nh­ hÖ thèng HYS – 103, chØ kh¸c, vÒ mÆt ®Þnh vÞ, ®é s©u vïng biÓn gÇn bê, hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®o ®¹c dïng ®Þnh vÞ v« tuyÕn, tÇm xa cña nã lín h¬n hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®o ®¹c ven bê. Cßn hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®o ®é s©u ®a chøc n¨ng, khi liªn kÕt c¸c m¸y ®Þnh vÞ hiÓn thÞ ch÷ sè BCD, nèi víi thiÕt bÞ chän sè liÖu, nh­ c¸c m¸y RS – 232G, Roland – C, GPS, MX 1105/1107. HÖ thèng nµy cã thÓ tæ hîp mét c¸ch linh ho¹t, thuËn tiÖn ®Ó sö dông cho nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau b»ng c¸ch bæ sung thªm c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi. Nã bao gåm toµn bé chøc n¨ng cña mét hÖ thèng tù ®éng ®o ®¹c th«ng dông, nh­ dÉn ®­êng, ®o ®¹c, thu thËp vµ ghi chÐp sè liÖu, in vµ vÏ b¶n ®å vµ xö lý tr×nh bµy.
5.2. Thµnh lËp ng©n hµng d÷ liÖu

Do viÖc sö dông réng r·i c¸c ph­¬ng ph¸p tù ®éng thu nhËn sè liÖu, c¸c sè liÖu ®o ®¹c h¶i d­¬ng ®ang t¨ng nhanh chãng vÒ sè l­îng còng nh­ vÒ tèc ®é, chØ cã c¸ch duy nhÊt lµ thµnh lËp hÖ thèng ng©n hµng d÷ liÖu ®o ®¹c h¶i d­¬ng míi cã thÓ l­u tr÷ mét khèi l­îng lín sè liÖu ®o ®¹c vµ sö dông chóng trong viÖc tù ®éng ho¸ thµnh lËp b¶n ®å.

HÖ thèng ng©n hµng d÷ liÖu ®o ®¹c h¶i d­¬ng võa to lín võa phøc t¹p, diÖn liªn hÖ l¹i rÊt réng. Do vËy, tr­íc khi thµnh lËp, ph¶i ®Ò ra yªu cÇu râ rµng, råi c¨n cø vµo yªu cÇu ®Ó thiÕt kÕ. D­íi ®©y sÏ nãi vÒ qu¸ tr×nh thµnh lËp ng©n hµng d÷ liÖu ®o ®¹c ®é s©u ven bê.

I. C¸c yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng ng©n hµng d÷ liÖu

1. C¸c d÷ liÖu sè ho¸ cña c«ng t¸c ngo¹i nghiÖp sÏ thay thÕ sæ ghi kÕt

qu¶ ®o s©u vµ sæ tay ®Þnh vÞ, cho nªn d÷ liÖu cña c«ng t¸c ngo¹i nghiÖp ph¶i b¶o l­u toµn bé.

2. Ph¶i kiÓm tra toµn diÖn c¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c nguyªn thuû, ®èi víi sai sãt cÇn xem xÐt cô thÓ, bá ®i hay hiÖu chØnh ®Ó ®¶m b¶o sè liÖu ®­a vµo biªn tËp néi nghiÖp trªn m¸y kh«ng cã sai sãt.

3. Cã thÓ ®­a c¸c sè hiÖu chØnh vµo c¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c.

4. NÕu cã sè liÖu ®­îc ghi chÐp thñ c«ng còng dÔ dµng nhËp vµo.

5. Cã thÓ biªn tËp trªn m¸y c¸c sè liÖu cña tõng khu ®o, phï hîp víi yªu cÇu cña “ Quy ph¹m ®o ®¹c ®­êng biÓn” cña quèc tÕ.

6. Cã ph­¬ng ph¸p biªn tËp trªn m¸y c¸c ®­êng ®¼ng s©u.

7. C¨n cø d÷ liÖu cña m¶nh b¶n ®å cho tr­íc, cã thÓ biªn vÏ ngay b¶n ®å thµnh qu¶.

8. Cã thÓ tiÕp biªn c¸c m¶nh b¶n ®å tiÕp gi¸p, cã thÓ bæ sung d÷ liÖu míi vµo c¸c m¶nh b¶n ®å.

9. Cã thÓ in c¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c vµ c¸c th«ng tin cã liªn quan.

10. Cã thÓ tra cøu t×nh h×nh ®o ®¹c trªn khu ®o.

Cã thÓ qu¶n lý sè liÖu trong ng©n hµng d÷ liÖu mét c¸ch an toµn.

C¨n cø c¸c yªu cÇu trªn ®©y, th«ng qua 3 giai ®o¹n thiÕt kÕ: thiÕt kÕ cÊu tróc kh¸i niÖm, thiÕt kÕ cÊu tróc logic, thiÕt kÕ cÊu tróc vËt lý, ®· ®i ®Õn mét thiÕt kÕ cÊu tróc cô thÓ cho c¸c ng©n hµng con cña ng©n hµng d÷ liÖu, cã thÓ tiÕp nhËn c¸c d÷ liÖu.

C¨n cø vµo nh÷ng yªu cÇu nãi trªn, cã thÓ vÏ ra 2 s¬ ®å ho¹t ®éng: cña ng­êi ®o ®¹c (h×nh 5- 7) vµ cña ng­êi sö dông.

C¨n cø s¬ ®å ho¹t ®éng nµy, cã thÓ vÏ s¬ ®å l­u tr×nh cña d÷ liÖu. Nay lÊy t×nh h×nh tra cøu d÷ liÖu khu vùc cña mét khu ®o lµm vÝ dô, ®Ó giíi thiÖu ng¾n gän vÒ vÊn ®Ò vÏ s¬ ®å l­u tr×nh d÷ liÖu. Khi hÖ thèng nhËn ®­îc lÖnh tra cøu d÷ liÖu ®o ®¹c cña mét khu vùc nµo ®ã, tr­íc hÕt tra cøu m¶nh b¶n ®å cã chøa khu vùc ®ã, sau ®ã tra cøu c¸c th«ng tin cña khu vùc ®ã, cuèi cïng lµ in ra hoÆc hiÓn thÞ trªn mµn h×nh. H×nh 5 – 9 giíi thiÖu qu¸ tr×nh nãi trªn.

Ký hiÖu m¶nh b¶n ®å

Ph©n tÝch tÊt c¶ d÷ liÖu trong s¬ ®å l­u tr×nh ( h×nh 5 - 9) cã thÓ thµnh lËp tõ ®iÓn d÷ liÖu cña h×nh 5 - 9, nh­ b¶ng 5 - 1. Trong b¶ng nµy lÊy ph­¬ng ph¸p to¹ ®é cùc lµm vÝ dô.

Sau khi cã s¬ ®å ho¹t ®éng, sÏ tiÕn hµnh thiÕt kÕ cÊu tróc s¬ bé.

Tõ ®iÓn d÷ liÖu cña h×nh 5 - 9 B¶ng 5-1