So sánh độ chính xác dị thường độ cao mô hình trọng trường trái đất SGG - UGM - 2 và EGM 2008 khu vực miền Bắc Việt Nam

Bài viết So sánh độ chính xác dị thường độ cao mô hình trọng trường trái đất SGG - UGM - 2 và EGM 2008 khu vực miền Bắc Việt Nam nghiên cứu độ chính xác dị thường độ cao mô hình được đánh giá dựa trên số liệu GPS/thủy chuẩn nhà nước tại khu vực miền Bắc Việt Nam. Như vây, đối với các vùng còn lại trên lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam, dị thường độ cao mô hình SGG - UGM - 2 cũng cần được xác định độ chính xác.

SO SÁNH ĐỘ CHÍNH XÁC DỊ THƯỜNG ĐỘ CAO MƠ HÌNH TRỌNG TRƯỜNG TRÁI ĐẤT SGG - UGM - VÀ EGM 2008 KHU VỰC MIỀN BẮC VIỆT NAM Bùi Thị Hồng Thắm1, Trịnh Thị Hồi Thu1 Ngơ Thị Mến Thương1, Dương Hoàng Hải2 Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Công ty TNHH Đo đạc đồ Tư vấn dịch vụ đất đai SLT Tóm tắt Theo thời gian, mơ hình trọng trường Trái đất cơng bố có độ phân giải độ xác ngày hồn thiện Để sử dụng mơ hình thực tiễn cần phải biết độ xác mơ hình SGG - UGM - mơ hình trọng trường Trái đất công bố vào năm 2020 Trong nghiên cứu này, độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - so sánh với mơ hình EGM2008 - mơ hình sử dụng rộng rãi Việt Nam - dựa số liệu điểm GPS/thủy chuẩn nhà nước khu vực miền Bắc Việt Nam Theo phương pháp tuyệt đối tương đối, dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - có độ xác cao so với mơ hình EGM 2008 với thứ tự từ thấp đến cao vùng nghiên cứu Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, đồng Sông Hồng Giá trị sai số trung phương hiệu độ cao km vùng đồng Sông Hồng giảm từ 3,2 cm (EGM 2008) 2,5 cm (SGG - UGM - 2) Nghiên cứu mang tính chất định lượng nguồn liệu quan trọng cho việc sử dụng mơ hình SGG - UGM - khu vực miền Bắc Việt Nam việc xây dựng mơ hình geoid độ xác cao hay hoàn thiện hệ độ cao quốc gia Việt Nam Từ khóa: Mơ hình trọng trường Trái đất; Geoid; Đánh giá độ xác; GPS/thủy chuẩn Abstract Compare the accuracy of height anomaly of the Earth gravitational model SGG - UGM - and EGM 2008 in the North of Vietnam Over time, the published earth gravitational model has improved resolution and accuracy To be able to use a model in practice, it is necessary to know the accuracy of that model SGG UGM - is the latest model of earth’s gravity to be published in 2020 In this study, the accuracy of the height anomaly of the SGG - UGM - model is compared with that of the EGM 2008 model - the model is widely used in Vietnam - based on the data of GPS/levelling points in the North of Vietnam According to the absolute and relative methods, the accuracy of the elevation anomaly of the SGG - UGM - model is higher than that of the EGM 2008 model The order from low accuracy to high accuracy in the study areas is the Northwest, the Northeast, and the Red River Delta, respectively The mean square error of altitude over km in the Red River Delta decreased from 3.2 cm (EGM 2008) to 2.5 cm (SGG - UGM - 2) This quantitative study is an important source of data for using the SGG - UGM - model in the North of Vietnam in the problems of building geoid models with high accuracy or modernizing the national elevation system in Vietnam Keywords: Earth Gravitational Model (EGM); Geoid; Evaluation, GPS/leveling Đặt vấn đề Mơ hình trọng trường Trái đất (Earth Gravitational Model - EGM) mơ hình địa Trái đất sử dụng geoid tham chiếu hệ thống trắc địa giới Về bản, liệu mơ hình trọng trường Trái đất cung cấp hai định dạng: (1) Dạng chuỗi hệ số số điều 296 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài ngun mơi trường hịa cầu xác định mơ hình; (2) Dạng độ cao geoid điểm có tọa độ với độ phân giải định [11] Kể từ công bố nay, mơ hình trọng trường Trái đất có độ xác, độ phân giải mơ hình ngày nâng cao Mơ hình EGM 84 có số bậc n hạng m hệ số điều hòa cầu 180, EGM 96 với n = m = 360, EGM 2008 với n = m = 2.160 mở rộng đến n = 2.190, GAO 2012 với n = m = 360, GECO với n = m = 2.190, XGM 2019e_2190 với n = m = 2.190… Mơ hình trọng trường Trái Đất SGG - UGM - mơ hình giới cơng bố vào năm 2020 Mơ hình xây dựng dựa số liệu mơ hình trọng trường Trái đất EGM 2008 (Earth Gravitational Model 2008) với liệu đo cao vệ tinh liệu trọng lực vệ tinh GOCE (Gravity Field and Steady State Ocean Circulation Explorer), GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) Như theo trực quan thấy, mơ hình SGG - UGM - có độ xác tốt mơ hình EGM 2008 Tuy nhiên, để khẳng định điều với phạm vi thuộc lãnh thổ Việt Nam cần có nghiên cứu mà kết thể số mang tính chất định lượng Thực tế cho thấy, Việt Nam chưa có cơng trình khoa học cơng bố đánh giá độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - Bên cạnh đó, mơ hình trọng trường Trái đất thường sử dụng tính tốn xử lý số liệu trắc địa nước ta EGM 2008 Chính vậy, nghiên cứu này, độ xác mơ hình SGG - UGM - so sánh với giá trị tương ứng mơ hình EGM 2008 khía cạnh giá trị dị thường độ cao khu vực miền Bắc Việt Nam Số liệu lựa chọn làm số liệu gốc giá trị dị thường độ cao điểm GPS/thủy chuẩn Nhà nước hạng I, II III Trên sở lý thuyết, phương pháp nghiên cứu chặt chẽ với số liệu gốc, số liệu mơ hình trọng trường Trái đất đáng tin cậy, việc so sánh độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - mơ hình EGM 2008 hồn tồn khả thi Cơ sở lý thuyết 2.1 Cơ sở khoa học mô hình trọng trường Trái đất Trái đất vật khối hấp dẫn nên tạo lực hấp dẫn Bên cạnh đó, Trái đất tự quay quanh nên tạo lực gọi lực li tâm Tổng hợp lực hấp dẫn lực li tâm trọng lực Từ tảng kiến thức trường véc tơ trường chứng minh lực hấp dẫn, lực li tâm trọng lực véc tơ đơn trị Tương ứng với lực hấp dẫn hấp dẫn V, tương ứng với lực li tâm li tâm Q hợp hai gọi trọng trường thực W Thế trọng trường thực xác định theo công thức sau: W = V ô + Q = f ∫∫∫ ô ä (a, b, c ) r dô + ω2  2  x + y    (1) đó: (x, y, z) tọa độ điểm xét M; (a, b, c) tọa độ chất điểm; ä (a, b , c ) mật độ vật chất khối; r khoảng cách hai chất điểm Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 297 Theo lý thuyết hàm số cầu, W xác định tích phân ba lớp Theo lý thuyết triển khai hàm số vào chuỗi hàm số cầu tích phân ba lớp triển khai thành chuỗi gồm nhiều số hạng Bài toán nghiên cứu thường giải theo phương pháp chọn thử Theo đó, số hạng chuỗi triển khai W gọi thành phần gần W hay gọi chuẩn U Như vậy, khác biệt trọng trường thực W trọng trường chuẩn U thành phần bậc cao W Sự khác biệt gọi nhiễu T: T=W-U (2) W U chứa phần hấp dẫn phần ly tâm Phần li tâm chứa W U giống hệt Về chất vật lý, T hiệu số lực hút Trái đất lực hút ellipsoid chuẩn, biểu thị dạng dạng khai triển theo điều hịa vào chuỗi hàm số cầu bên ngồi khối lượng Trái đất [6]: ∞ n T = ∑ ∑ (dC nm cos ml + Ynm sin ml) Pnm (cos j) n = 0m = (3) đó: (r, j, l) tọa độ cực không gian ba chiều; dC nm Snm hệ số điều hoà cầu; Pnm (cos j) đa thức Legendre liên hợp chuẩn hóa đầy đủ Trong cơng thức (2), số hạng bậc xác định chênh lệch khối lượng Trái đất ellipsoid tham chiếu, số hạng bậc thể tách biệt tâm ellipsoid tham chiếu tâm Trái đất Nếu điểm gốc hệ tọa độ, tức tâm ellipsoid tham chiếu, trùng với tâm Trái đất khối lượng ellipsoid tham chiếu coi khối lượng Trái đất, số hạng bậc bậc hàm điều hòa cầu T phương trình (2) viết dạng sau: (4) Như vậy, nhiễu T xác định hàm thể biểu thức (3), G số hấp dẫn Trái đất, M khối lượng Trái đất Do khó quan trắc liệu trọng lực liên tục toàn bề mặt Trái đất mơ hình trọng trường Trái đất thường biểu thị dạng tập hợp hệ số điều hịa cầu hữu hạn có bậc n hạng m 2.2 Cơ sở lý thuyết xác định dị thường độ cao theo mơ hình trọng trường Trái Đất Về mặt hình học, tương ứng với chuẩn U có mặt ellipsoid chuẩn Trên sở vận dụng phương pháp Laplace phương pháp Stokes chọn ellipsoid với kích thước, hình dạng xác định Thế trọng trường thực đặc trưng cho mặt đất thực, trọng trường chuẩn đặc trưng cho bề mặt gần với bề mặt Trái đất thực mặt ellipsoid Tương ứng với trọng trường chuẩn ta xác định bề mặt ellipsoid với tham số đặc trưng sau: - Tham số đặc trưng cho hình dạng, kích thước Trái đất: + Bán trục lớn ellipxoid: a + Hệ số điều hoà đới bậc ký hiệu J2 xác đinh công thức: 298 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường J2 = q α2 α− − + αq + q 3 21 (5) đó: - q = (ϖ a ) / fM ; - f số hấp dẫn; - ω tốc độ góc Trái đất Gọi khoảng cách mặt geoid mặt ellipsoid chọn làm mặt chuẩn độ cao geoid N; Khoảng cách mặt quasigeoid mặt ellipsoid chọn làm mặt chuẩn dị thường độ cao z Giá trị N z coi tương đương Giá trị xác định thông qua khác biệt trọng trường tương ứng chúng thực chuẩn Để xác định mối liên hệ độ cao geoid nhiễu ta áp dụng định lý nhà tốn học Đức Bruns với cơng thức sau: Hình 1: Khoảng cách mặt geoid mặt ellipsoid z= T γ (6) Trong công thức (6), γ trọng lực chuẩn tương ứng với chuẩn U Định lý Bruns cho thấy, nhiễu làm cho mặt đẳng tương ứng bị chuyển dịch khoảng định Nếu T > tức ban đầu làm mạnh lên N > tức mặt geoid bị đẩy dịch so với trước (với trường hợp Trái đất geoid cao ellipsoid chuẩn) Nếu T < xảy điều ngược lại Để xác định dị thường độ cao z cần phải xác định nhiễu T trọng trường Công thức (4) cho phép xác định nhiễu trọng trường qua hệ số điều hòa triển khai trọng trường vào chuỗi hàm số cầu Các hệ số điều hoà xác định phương pháp giải tích thơng qua giá trị dị thường trọng lực trung bình hóa theo chuẩn có kích thước xác định thông qua kết khảo sát nhiễu vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái đất Do khó có liệu trọng lực liên tục toàn bề mặt Trái đất, mơ hình trọng trường Trái Đất thường biểu thị dạng tập hợp hệ số điều hịa cầu cầu hữu hạn có bậc n hạng m [7] 2.3 Cơ sở lý thuyết đánh giá độ xác dị thường độ cao mơ hình trọng trường Trái đất dựa số liệu GPS/thủy chuẩn Việc đánh giá độ chính xác của mô hình trọng trường Trái đất được thực hiện theo phương pháp tuyệt đối và phương pháp tương đối [8] - Phương pháp tuyệt đối là phương pháp đánh giá hiệu số chênh dị thường độ cao của điểm GPS/thủy chuẩn và dị thường độ cao tương ứng của nó được xác định từ mô hình trọng trường Trái đất [9] - Phương pháp tương đối là phương pháp đánh giá mối tương quan hiệu số chênh dị thường độ cao của điểm xét với giá trị tương ứng của các điểm xung quanh điểm xét khoảng cách nhất định [10] Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 299 Cơ sở lý thuyết của phương pháp được trình bày cụ thể sau: a Phương pháp tuyệt đối Gọi dị thường độ cao của điểm GPS/thủy chuẩn là z Giá trị này được xác định theo công thức sau: zi = Hi − hi (7) đó, i là điểm GPS/thủy chuẩn thứ i Gọi độ lệch dị thường độ cao của điểm GPS/thủy chuẩn là Dz Giá trị này là hiệu của dị thường độ cao theo mô hình và dị thường độ cao của điểm GPS - thủy chuẩn theo công thức: Dz i = z mh − z (8) Giá trị trung bình độ lêch dị thường độ cao ký hiệu là Dz tb tính theo công thức: n Dz tb = ∑ Dz i / n i =1 (9) đó n là số lượng điểm GPS - thủy chuẩn Trị trung bình của trị tuyệt đối độ lêch dị thường độ cao ký hiệu là Dz tb được tính theo công thức: n Dz tb = ∑ Dz i / n i =1 (10) Độ xác mơ hình được thể hiện qua các thông số: - Độ lệch trung phương dị thường độ cao (ký hiệu là M) theo công thức [1]: M = ± [DzDz ]/ q (11) đó q là số điểm GPS - thủy chuẩn tham gia đánh giá độ chính xác mô hình - Sai số trung phương theo công thức: m = ± [Dz ' Dz ']/( q − 1) (12) Dz i' = z i − z tb (13) đó: b Phương pháp tương đối Phương pháp đánh giá tương đối sử dụng hiệu độ cao dị thường độ cao Dz Hiệu độ cao trắc địa DH và hiệu độ cao thủy chuẩn Dh có mối quan hêệ với theo công thức sau [4, 5]: Dh = DH − Dz i (14) Gọi DH ij hiệu độ cao trắc địa, Dh ij hiệu độ cao thủy chuẩn Dz ij hiệu dị thường độ cao xác định từ mô hình trọng trường tồn cầu hai điểm điểm song trùng i và j Độ lệch dị thường độ cao giữa điểm i và j được xác định theo công thức: Dd ij = DH ij − Dh ij − Dz ij (15) Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của Ddij đó là sai số đo GPS, sai sớ đo thủy chuẩn hình học sai số mơ hình Quasigeoid Gọi q là số lượng cặp điểm GPS/thủy chuẩn song trùng dùng để đánh giá độ chính xác, Sij là khoảng cách giữa các cặp điểm khảo sát Sai số trung phương (tổng hợp) hiệu độ cao km tính theo công thức: 300 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường m km = ± [Pd ]/ q (16) Pij = / Sij (17) đó: Khi thực việc tính tốn, sớ lượng cặp điểm song trùng dùng để khảo sát q không nên nhỏ 20 [3] Dữ liệu thực nghiệm phương pháp nghiên cứu 3.1 Dữ liệu thực nghiệm Khu vực nghiên cứu miền Bắc Việt Nam thể qua sơ đồ Hình Nhận thấy, địa hình khu vực thực nghiệm khơng đồng nghiên cứu chúng tơi khu vực thực nghiệm thành vùng Tây Bắc Bộ (màu cam), Đông Bắc Bộ (màu xanh lơ) đồng Sông Hồng (màu xanh lam) Hình 2: Khu vực miền Bắc Việt Nam - Dữ liệu GPS/thủy chuẩn liệu đặc biệt nghiên cứu này, đóng vai trị liệu gốc để đánh giá độ xác mơ hình Chính vậy, liệu GPS/thủy chuẩn Nhà nước tập hợp gồm 284 điểm phục vụ cho việc nghiên cứu, cụ thể sau: Bảng Số lượng điểm GPS/thủy chuẩn Nhà nước sử dụng nghiên cứu TT Khu vực Tây Bắc Bộ Đông Bắc Bộ Đồng Sông Hồng Số lượng diểm GPS/thủy chuẩn Hạng I Hạng II Hạng III 35 16 48 48 18 85 20 11 Các điểm GPS/thủy chuẩn Nhà nước thể Hình điểm hạng I có màu đỏ, điểm hạng II có màu vàng, điểm hạng III có màu xanh Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 301 Bảng Dữ liệu điểm GPS/thủy chuẩn Nhà nước TT Tên điểm B0 L0 H (m) h (m) TT Tên điểm B0 L0 H (m) h (m) … … … … … … I (BH - HN)13 21,8 104,8 5,527 34,930 I (BH - HN)17 21,7 104,9 2,746 31,958 276 III (TH - HT) 14 21,8 104,3 1.402,179 1.430,970 I (BH - HN) 4-1 22,1 104,5 32,883 62,851 277 III (TH - HT) 18 21,6 104,2 913,874 942,500 I (BH - HN) 22,0 104,6 30,422 60,175 278 III (TH - HT) 21,9 104,4 102,051 131,612 I (BH - HN) 9-1 21,9 104,7 12,844 42,448 279 III (TH - HT) 20 21,5 104,0 219,180 249,002 I (BH - LS) 6-1 22,3 104,5 82,787 112,992 280 III (TU - TL) 21,8 103,7 500,001 530,557 I (BH - LS) 22,4 104,5 138,781 169,114 281 III (TU - TL) 21,7 103,6 308,613 339,842 I (BH - TH) 104 - 20,9 104,5 263,925 291,704 282 III (XT - NQ) 20,6 105,7 - 14,234 11,681 I (BH - TH) 106 20,9 104,6 515,296 542,773 283 III (YL - HB) 11 20,8 105,3 49,498 76,360 10 I (BH - TH) 11 22,4 103,9 341,341 372,236 284 III (YL - HB) 105,2 249,502 276,474 20,9 Dữ liệu dị thường độ cao điểm GPS/thủy chuẩn khai thác từ mô hình trọng trường Trái đất SGG - UGM - EGM 2008 trang web của tổ chức Trung tâm quốc tế mơ hình Trái đất tồn cầu (International Centre for Global Earth Models - ICGEM) [6] ICGEM năm dịch vụ điều phối Dịch vụ trường trọng lực quốc tế (International Gravity Field Service - IGFS) Hiệp hội Trắc địa quốc tế (International Association of Geodesy - IAG) Bảng Dữ liệu dị thường độ cao điểm GPS/thủy chuẩn Nhà nước khai thác từ mơ hình z mh (m) z mh (m) TT Tên điểm SGG UGM - - 29,8302 … … … - 29,8097 - 29,7139 276 III (TH - HT) 14 - 28,6547 - 28,4382 I (BH - HN) - - 30,6316 - 30,2520 277 III (TH - HT) 18 - 28,2623 - 28,1540 I (BH - HN) - 30,3556 - 30,0167 278 III (TH - HT) - 30,0180 - 29,7001 I (BH - HN) - - 30,2323 - 29,9352 279 III (TH - HT) 20 - 29,7887 - 29,7497 I (BH - LS) - - 30,8578 - 30,4795 280 III (TU - TL) - 31,1334 - 30,8944 I (BH - LS) - 30,6816 - 30,3371 281 III (TU-TL)9 -31,6436 -31,4775 I (BH - TH) 104 - - 28,4178 - 28,8002 282 III (XT - NQ) - 26,5484 - 26,8472 I (BH - TH) 106 - 27,9867 - 28,3640 283 III (YL - HB) 11 - 27,1524 - 27,5739 10 I (BH - TH) 11 - 31,6689 - 31,4034 284 III (YL - HB) - 27,1330 - 27,5481 TT Tên điểm SGG UGM - EGM 2008 I (BH - HN) 13 - 30,0297 I (BH - HN) 17 302 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường EGM 2008 3.2 Phương pháp nghiên cứu Quá trình so sánh độ xác mơ hình trọng trường Trái đất SGG - UGM - EGM 2008 khu vực miền Bắc Việt Nam dựa số liệu GPS/thủy chuẩn thực sau: - Xác định dị thường độ cao điểm GPS/thủy chuẩn từ liệu GPS/thủy chuẩn - Xác định dị thường độ cao điểm GPS/thủy chuẩn từ liệu mơ hình trọng trường Trái đất SGG - UGM - 2, EGM 2008 - So sánh dị thường độ cao điểm GPS/thủy chuẩn xác định từ mơ hình trọng trường Trái đất với giá trị tương ứng xác định từ liệu GPS/thủy chuẩn - Xác định độ xác mơ hình thơng qua sai số - So sánh độ xác mơ hình SGG - UGM - với mơ hình EGM 2008 Kết nghiên cứu 4.1 Kết nghiên cứu theo phương pháp tuyệt đối Từ sở lý thuyết trình bày Mục ta tính giá trị chênh dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - EGM 2008 so với dị thường độ cao đo đạc điểm GPS/thủy chuẩn Nhà nước khu vực Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ đồng Sông Hồng Các giá trị biểu thị sơ đồ Hình 3, Trong sơ đồ này, điểm màu đỏ thể số chênh dị thường độ cao mô hình SGG - UGM - so với dị thường độ cao đo đạc điểm GPS/ thủy chuẩn nhà nước, giá trị chênh ký hiệu Dz SGG − UGM − ; điểm màu xanh dương thể số chênh dị thường độ cao mô hình EGM 2008 so với dị thường độ cao đo đạc điểm GPS/ thủy chuẩn Nhà nước, giá trị chênh ký hiệu Dz EGM 2008 Hình 3: Sơ đồ biểu thị chênh dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - EGM 2008 so với dị thường độ cao đo đạc điểm GPS/thủy chuẩn nhà nước khu vực Tây Bắc Bộ Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 303 Hình 4: Sơ đồ biểu thị chênh dị thường độ cao geoid mơ hình SGG - UGM - EGM 2008 so với dị thường độ cao đo đạc điểm GPS/thủy chuẩn nhà nước khu vực Đông Bắc Bộ Hình 5: Sơ đồ biểu thị chênh dị thường độ cao geoid mơ hình SGG - UGM - EGM 2008 so với dị thường độ cao đo đạc điểm GPS/thủy chuẩn nhà nước khu vực đồng Sông Hồng Bảng Tổng hợp số yếu tố đặc trưng cho độ xác mơ hình SGG - UGM - EGM 2008 đánh giá theo phương pháp tuyệt đối TT 304 Nội dung Độ lệch trung bình dị thường độ cao Dztb (m) Độ lệch trung phương dị thường độ cao M (m) Sai số trung phương m (m) Tây Bắc Bộ SGG EGM UGM - 2008 Đông Bắc Bộ SGG EGM UGM - 2008 Đồng Sông Hồng SGG UGM - EGM 2008 0,382 0,354 0,441 0,432 0,637 0,986 0,490 0,512 0,483 0,531 0,646 0,997 0,308 0,372 0,198 0,309 0,107 0,155 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài ngun mơi trường Từ sơ đồ Hình cho thấy, biên độ dao động Dz EGM 2008 lớn so với biên độ dao động Dz SGG − UGM − Mặc dù khác biệt khơng q, điều lớn nhiên cho thấy mơ hình SGG - UGM - có độ chụm tốt mơ hình EGM 2008 khu vực Tây Bắc Bộ Đông Bắc Bộ Việt Nam Bên cạnh đó, điều cịn thể rõ nét qua yếu tố đặc trưng cho độ xác SGG - UGM - EGM 2008 biểu thị Bảng 4, giá trị độ lệch trung phương dị thường độ cao sai số trung phương mơ hình SGG - UGM - nhỏ giá trị tương ứng mơ hình EGM 2008 Từ sơ đồ Hình yếu tố đặc trương cho độ xác mơ hình trọng trường Trái đất thể Bảng cho thấy giá trị Dz SGG − UGM − gần giá trị so với Dz EGM 2008 , giá trị M m mô hình SGG - UGM - nhỏ so với giá trị tương ứng mơ hình EGM2008 Đây minh chứng rõ nét cho thấy độ xác mơ hình SGG - UGM - khu vực đồng Sơng Hồng tốt so với mơ hình EGM 2008 Như vậy, đánh giá độ xác mơ hình trọng trường Trái đất theo phương pháp tuyệt đối, mơ hình SGG - UGM - có độ xác tốt mơ hình EGM 2008 khu vực miền Bắc Việt Nam 4.2 Kết nghiên cứu theo phương pháp tương đối Khi đánh giá độ xác mơ hình SGG - UGM - EGM 2008 theo phương pháp tương đối, kết tính toán tổng hợp Bảng Bảng Đánh giá độ chính xác mô hình SGG - UGM - EGM 2008 theo phương pháp tương đối khu vực Tây Bắc Bộ TT S ∆ζdo (m) (km) Điểm đầu Điểm cuối I (BH - HN) 13 I (BH - HN) - 17,8 I (BH - HN) 17 I (BH - HN) 19 - I (BH - HN) 17 I (BH - HN) 17 ∆δ(m) ∆ζmh (m) SGG UGM - EGM 2008 SGG UGM - EGM 2008 0,201 0,203 0,105 - 0,002 0,096 10,6 - 0,275 - 0,219 - 0,130 - 0,056 - 0,144 I (BH - HN) 13 13,3 0,191 0,220 0,116 - 0,029 0,074 II (YB - CN) 17,8 - 0,286 - 0,571 - 0,492 0,285 0,206 … … … … … … … … … 185 III (XT - NQ) II (XM - HN) 10 - 12,3 0,024 0,067 0,140 - 0,043 - 0,116 186 III (XT - NQ) II (XM - HN) 15,7 0,305 0,162 0,250 0,143 0,055 187 III (YL - HB) 11 I (BH - TH) 122 A 30,7 0,021 - 0,092 - 0,219 0,113 0,241 188 III (YL - HB) III (YL - HB) 11 17,7 - 0,111 0,019 0,026 - 0,130 - 0,136 189 III (YL - HB) I (BH - TH) 119 28,2 - 0,109 - 0,092 - 0,181 - 0,016 0,072 Sai số trung phương hiệu độ cao km khu vực Tây Bắc Bộ: - Đối với mơ hình SGG - UGM - 2: - Đối với mơ hình EMG 2008: Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 305 Bảng Đánh giá độ chính xác mô hình SGG - UGM - EGM 2008 theo phương pháp tương đối khu vực Đông Bắc Bộ TT Điểm đầu I (BH - HN) 17 I (BH - HN) 20 - I (BH - HN) 26 I (BH - LS) 16 A … … 366 III (YM - YD) 11 367 III (YM - YD) 11 368 III (YM - YD) 11 369 III (YM - YD) 11 370 III (YM - YD) 11 Điểm cuối S (km) ∆ζdo (m) I (BH - HN) 19 - I (BH - HN) 19 - I (BH - HN) 20 - I (BH - LS) 11 - … III (YM - NK) 18 I (BH - LS) 41 III (YM - NK) 22 III (YM - ND) 10 III (YM - ND) 10,6 6,6 27,3 20,2 … 24,3 24,8 31,1 31,6 34,1 - 0,275 0,077 0,590 0,236 … - 0,393 - 0,325 - 0,653 0,202 0,000 ∆ζhm (m) ∆δ (m) SGG EGM SGG EGM UGM - 2008 UGM - 2008 - 0,219 - 0,130 - 0,056 - 0,144 0,127 0,074 - 0,050 0,003 0,686 0,472 - 0,095 0,119 0,076 0,088 0,159 0,147 … … … … 0,071 0,111 - 0,464 - 0,504 - 0,191 - 0,248 - 0,134 - 0,077 - 0,068 - 0,067 - 0,585 - 0,586 1,019 1,159 - 0,817 - 0,958 0,794 0,975 - 0,794 - 0,975 Sai số trung phương hiệu độ cao km khu vực Đơng Bắc Bộ: - Đối với mơ hình SGG - UGM - 2: - Đối với mơ hình EMG 2008: Bảng Đánh giá độ chính xác mô hình SGG - UGM - EGM 2008 theo phương pháp tương đối khu vực đồng Sông Hồng ∆ζhm (m) SGG EGM UGM - 2008 - 0,380 - 0,308 0,292 0,254 0,345 0,317 0,574 0,706 … … ∆δ (m) SGG EGM UGM - 2008 0,066 - 0,005 - 0,066 - 0,029 0,114 0,142 0,024 - 0,107 … TT Điểm đầu Điểm cuối S (km) ∆ζdo (m) … I (BH - HN) 33 I (BH - HN) 42 I (BH - HN) 48 I (HN - HP) 16 … I (BH - HN) 39 I (BH - HN) 39 I (BH - HN) 42 I (HN - HP) 11 A … 23,6 12,5 16,7 21,0 … - 0,313 0,226 0,459 0,599 … 88 III (PR - DL) I (HN - VL) 19 19,3 - 0,114 0,112 0,187 - 0,226 89 90 91 92 III (PR - DL) III (TD - GL) III (TD - GL) III (XT - NQ) III (MK - LN) 17 I (HP - NB) 14 A I (HP - NB) - II (XM - HN) 10 - 15,8 23,2 19,4 12,2 0,451 0,190 0,354 0,024 0,498 0,571 0,573 0,067 0,630 0,650 0,705 0,140 - 0,047 - 0,380 - 0,219 - 0,043 0,301 -0,178 - 0,460 - 0,351 - 0,116 Sai số trung phương hiệu độ cao km khu vực Đông Bắc Bộ: - Đối với mơ hình SGG - UGM - 2: - Đối với mơ hình EMG 2008: Qua kết tính tốn thể cho thấy, vùng nghiên cứu, giá trị sai số trung phương hiệu độ cao km mô hình SGG - UGM - nhỏ mơ hình EGM 2008 Điều chứng tỏ mơ hình SGG - UGM - có độ xác tốt mơ hình EGM 2008 306 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường Kết luận kiến nghị 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu nêu trên, số kết luận rút sau: - Để so sánh hai mơ hình trọng trường Trái đất SGG - UGM - EGM 2008, Độ xác mơ hình xác định theo hai phương pháp phương pháp tuyệt đối phương pháp tương đối Số liệu lấy làm số liệu gốc giá trị dị thường độ cao 284 điểm GPS/thủy chuẩn nhà nước hạng I, II, III Phương pháp đánh giá bước thực tính tốn độ xác mơ hình trình bày rõ ràng chặt chẽ - Theo phương pháp tuyệt đối tương đối, yếu tố đặc trưng cho độ xác mơ hình thể qua giá trị sai số mơ hình SGG - UGM - nhỏ giá trị tương ứng mơ hình EGM 2008, điều đồng nghĩa với độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG UGM - tốt mơ hình EGM 2008 - Độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - so với EGM 2008 vùng thực nghiệm có xu hướng tốt Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, đồng Sông Hồng Như thấy, sở mơ hình EGM 2008 kết hợp với nguồn số liệu khác, mô hình trọng trường Trái đất SGG - UGM - xây dựng cho độ xác cao dị thường độ cao tốt vùng nghiên cứu, đặc biệt khu vực đồng liệu độ xác dị thường độ cao cải thiện đáng kể Những kết định lượng nghiên cứu tài liệu có ý nghĩa việc xây dựng mơ hình geoid độ xác cao khu vực thực nghiệm xây dựng mơ hình geoid độ xác cao, hồn thiện Hệ độ cao quốc gia Việt Nam 5.2 Kiến nghị Mơ hình trọng trường Trái đất SGG - UGM - mơ hình cơng bố Trong nghiên cứu này, độ xác dị thường độ cao mơ hình đánh giá dựa số liệu GPS/thủy chuẩn nhà nước khu vực miền Bắc Việt Nam Như vây, vùng lại lãnh thổ lãnh hải Việt Nam, dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - cần xác định độ xác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Nam Chinh (2001) So sánh mơ hình Geoid EGM96 USU91A Tuyển tập cơng trình khoa học, tập 33, Trường Đại học Mỏ - Địa chất [2] Đặng Nam Chinh, Bùi Thị Hờng Thắm (2012) Giáo trình xử lý số liệu trắc địa Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội [3] Nguyễn Duy Đô (2012) Nghiên cứu xác hóa dị thường độ cao EGM 2008 dựa số liệu GPS - Thủy chuẩn phạm vi cục Việt Nam Luận án tiến sỹ kỹ thuật Trường Đại học Mỏ - Địa chất [4] Nguyễn Duy Đô, Sisomphone Insisienmay (2011) Đánh giá độ xác mơ hình Geoid Tạp chí Khoa học Đo đạc Bản đồ, số T9/2011 [5] http://icgem.gfz-potsdam.de [6] Kirby JF & Featherstone WE (1997) A study of zero and first degree terms in geopotential models over Australia Geomatics research Australasia, pp 93 - 108 [7] Bùi Thị Hồng Thắm và nnk (2012 - 2015) Sử dụng số liệu địa hình để nâng cao độ xác liệu trọng trường phạm vi lãnh thổ Việt Nam Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ Tài nguyên và Môi trường [8] Bùi Thị Hồng Thắm (2019) Đánh giá độ xác mơ hình trọng trường tồn cầu GAO 2012 lãnh thổ Việt Nam Hội nghị Khoa học địa lý toàn quốc năm 2019, Tập 2, trang 926 - 939 ISBN: 978-6049822-64-3 NXB Thanh niên [9] Bùi Thị Hồng Thắm (2019) Độ xác dị thường độ cao mơ hình trọng trường tồn cầu GECO khu vực Tây Nguyên Kỷ yếu hội thảo ứng dụng GIS tồn quốc 2019 NXB Nơng nghiệp, ISBN: 978-60460-2482-8, Trang 13 - 22 [10] WGS 84 Earth Gravitational Model Earth-info.nga.mil Chấp nhận đăng: 10/12/2021; Người phản biện: TS Nguyễn Xuân Bắc Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 307 ... trị tương ứng mô hình EGM 20 08, điều đồng nghĩa với độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG UGM - tốt mơ hình EGM 20 08 - Độ xác dị thường độ cao mơ hình SGG - UGM - so với EGM 20 08 vùng thực nghiệm... (BH - TH) 104 - - 28 ,4178 - 28 ,80 02 2 82 III (XT - NQ) - 26 ,5484 - 26 ,84 72 I (BH - TH) 106 - 27 ,9867 - 28 ,3640 28 3 III (YL - HB) 11 - 27 ,1 524 - 27 ,5739 10 I (BH - TH) 11 - 31,6689 - 31,4034 28 4... tốt so với mô hình EGM 20 08 Như vậy, đánh giá độ xác mơ hình trọng trường Trái đất theo phương pháp tuyệt đối, mơ hình SGG - UGM - có độ xác tốt mơ hình EGM 20 08 khu vực miền Bắc Việt Nam 4 .2 Kết