MỤC LỤC Mở đầu 7 CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ GNSS VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VI PHÂN DGPS ỨNG DỤNG TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN. 8 1.1. Cấu trúc của hệ thống GPS 8 1.2. Các đại lượng đo GPS 13 1.3. Các nguồn sai số trong đo GPS 16 1.4. Các phương pháp đo GPS 18 1.5. Nguyên lí định vị vi phân DGPS 23 1.5.1. Khái niệm 23 1.5.2. Nguyên lí hoạt động 24 1.5.3. Phân loại DGPS 25 1.5.4. Các phương pháp cải chính phân sai 26 1.5.5. Ứng dụng của DGPS trong việc thành lập bản đồ địa hình đáy biển 27 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN KHI ĐƯỢC SỬ DỤNG VỚI MÁY ĐO SÂU HỒI ÂM ĐA TIA 28 2.1. Các phương pháp đo sâu 28 2.1.1. Vai trò của DGPS trong đo sâu 28 2.1.2. Các phương pháp đo sâu đơn giản 28 2.1.3. Các phương pháp đo sâu hồi âm 29 2.2. Công nghệ quét Sonar 35 2.3. Bản đồ địa hình đáy biển 37 2.4. Phân loại bản đồ địa hình đáy biển 40 2.5. Quy trình thành lập bản đồ địa hình đáy biển bằng công nghệ DGPS và máy đo sâu hồi âm đa tia 41 2.6. Những khả năng sử dụng trạm DGPS ở Việt Nam 48 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 49 3.1 Công tác chuẩn bị 49 3.2 Công tác ngoại nghiệp 50 3.3 Tiến hành xử lý nội nghiệp 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC................................................................................................................66
Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Mở đầu SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống GPS Hình 1.2 Quỹ đạo vệ tinh của hệ thống GPS Hình1.3 Phân bố vệ tinh mặt phẳng quỹ đạo 10 Hình1.4 Vệ tinh GPS .10 Hình 1.5 Tiến trình phát triển đoạn không gian 10 Hình 1.6 Vị trí trạm đoạn điều khiển của hệ thống GPS 11 Hình 1.7 Máy thu GPS 13 Hình 1.8 GPS gắn xe ô tô .13 Hình 1.9 Code tín hiệu vệ tinh máy thu GPS 15 Hình 1.10 Sơ đồ định vị tuyệt đối đo khoảng cách giả 18 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý đo GPS .19 Hình 1.12 Máy thu GPS C-Nav 21 Hình 1.13 Định vị GPS vi phân .24 Hình 1.1 Đo sâu đơn giản 29 Hình 2.2 Máy đo sâu hồi âm đa tia .32 Hình 2.3 Side scan sonar .35 Hình 2.4 Lưu liệu khảo sát: Tính toán vị trí địa vật 36 Hình 3.1 Giải mã tín hiệu của trạm beacon 50 Hình 3.2 Cột thủy chí (mia) 50 Hình 3.3 Lắp đặt trạm nghiệm triều 50 Hình 3.4 Thả máy trạm nghiệm triều 51 Hình 3.5 Hai máy nghiệm triều công tác lấy số liệu .51 Hình 3.6 Đo đạc thiết kế cần phát biến 52 Hình 3.7 Lắp đặt đầu cần phát biến máy đa tia R2 sonic 52 Hình 3.8 Các cần đo sâu sau hoàn thành công tác lắp đặt 53 Hình 3.9 Hệ thống máy đo sâu hồi âm đa tia R2 Sonic .54 Hình 3.10 Máy in nhiệt EPC-1080 55 SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.11 Bộ xử lý sơ octopus 360+ 55 Hình 3.12 Hệ thống quét ảnh đáy biển CM2 – CMAX .55 Hình 3.13 Hình ảnh Side Scan Sonar cho thấy đáy biển có thành phần chủ yếu cát, sạn biểu sóng cát .56 Hình 3.14 Hình ảnh Side Scan Sonar cho thấy đáy biển có thành phần chủ yếu bùn, bùn cát 56 Hình 3.15 Đoạn mặt cắt SBP thể đá gốc nhô cao đáy biển 57 Hình 3.16 Tọa độ tàu hệ thống tích hợp phần mềm Hydro Pro 57 Hình 3.17 Màn hình chạy đo sâu 58 Hình 3.18Màn hình định vị tàu ĐC1 (khi tàu khảo sát bổ sung liệu khu vực sát bờ) 59 Hình 3.19 Màn hình định vị tàu ĐC2 60 Hình 3.20 Hình ảnh xử lý số liệu 61 Hình 3.21 Hình ảnh sau xử lý .62 Hình 3.22 Bản đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1:1000 63 SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT, KÝ HIỆU TIẾNG ANH CIGNET (Cooperative International GPS Network): Hệ thống định vị toàn cầu hợp tác quốc tế DGPS (Diferential GPS): Định vị GPS vi phân DMA (Defense Mapping Agency): Cơ quan lập đồ quốc phòng DOP (Dilution Of Precision): Sự phân tán độ xác GALILEO (European Global Positioning Satellite System): Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu Châu Âu GC-GPS (Goball Corrected - GPS): Hệ thống định vị hiệu chỉnh toàn cầu GCS (Ground Control Stations): Trạm điều khiển mặt đất GDGPS (Global Differential GPS): Định vị vi phân cung cấp toàn cầu GNSS (Global Navigation Satellite Systems): Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System): Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu GPS (Global Positioning System): Hệ thống định vị toàn cầu IMU (Inertial Measurement Unit): Đơn vị đo lường theo quán tính LADGPS (Local Area Diffirential GPS): Định vị vi phân diện hẹp, cục MBES (Multibeam Echo Sounder): Máy đo sâu hồi âm đa tia MCS (Master Control Station): Trạm kiểm soát tổng thể MS (Monitoring Stations): Trạm giám sát NDGPS (Nationwide DGPS): Định vị vi phân diện rộng quốc gia NGS (National Geodetic Survey): Khảo sát trắc địa quốc gia NPHs (Network Processing Hubs): Trung tâm xử lý mạng OCS (Operational Control System): Vận hành hệ thống điều khiển PDGPS (P-code Pseudorange DGPS): Định vị vi phân xác RTCMSC-104 (Radio Technical Commission For Maritime Services Special - Committee 104): Đài phát Đối với Ủy ban kỹ thuật hàng hải Dịch vụ đặc biệt - Uỷ ban - 104 RTK (Real Time Kinematic): Đo động thời gian thực SLR (Satellite Laser Ranging): Kỹ thuật đo laser tới vệ tinh SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp SONAR(Sound Navigation And Ranging): Dẫn đường xác giới hạn UPDGPS (Ultra Precise DGPS): Định vị vi phân siêu xác VLBI (Very Long Baseline Interferometry): Kỹ thuật giao thoa cạnh đáy dài VPDGPS (Very Precise DGPS): Định vị vi phân xác WADGPS (Wide Area DGPS): Định vị vi phân diện rộng WGS-84 (World Geodetic System - 1984): Hệ thống trắc địa giới - 1984 MỞ ĐẦU SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Như biết, biển có vai trò, vị trí quan trọng, gắn bó mật thiết ảnh hưởng to lớn đến phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh, bảo vệ môi trường nước ta Sau 20 năm thực công đổi lãnh đạo Đảng, tiềm lực kinh tế biển nước ta không ngừng lớn mạnh, phát triển với tốc độ nhanh có đóng góp quan trọng vào nhịp độ tăng trưởng kinh tế - xã hội theo hướng công nghiệp hoá, đại hoá Để tiếp tục phát huy tiềm biển kỷ XXI, Đảng ta đưa “Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020” với mục tiêu tổng quát đến năm 2020, phấn đấu đưa nước ta trở thành quốc gia mạnh biển, làm giàu từ biển, bảo đảm vững chủ quyền quốc gia biển, đảo, góp phần quan trọng nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa, làm cho đất nước giàu mạnh.Vì vậy, việc thành lập đồ vùng biển nói chung đồ địa hình đáy biển nói riêng vấn đề cấp thiết thiết thực nhằm phục vụ công tác quản lí nhà nước biển Trong thời đại công nghệ phát triển, việc ứng dụng công nghệ GPS kết hợp với máy đo sâu hồi âm để thành lập đồ địa hình đáy biển trở nên phổ biến GPS có khả định vị nơi, mọAi thời điểm biển mà khắc phục hầu hết nhược điểm công nghệ truyền thống, nâng cao độ xác đạt suất cao Đặc biệt với công nghệ DGPS lại nâng cao độ xác GPS nhờ loại bỏ số nguồn sai số hệ thống[7] Cũng vậy, em lựa chọn nghiên cứu thực đồ án “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GNSS với máy đo sâu hồi âm đa tia để thành lập đồ địa hình đáy biển” với nội dung gồm chương: Chương 1: Công nghệ GNSS phương pháp định vị vi phân DGPS ứng dụng thành lập đồ địa hình đáy biển Chương 2: Quy trình đo vẽ đồ địa hình đáy biển sử dụng với máy đo sâu hồi âm đa tia Chương 3: Thực nghiệm Hà Nội, tháng năm 2015 SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG CÔNG NGHỆ GNSS VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VI PHÂN DGPS ỨNG DỤNG TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN 1.1 Cấu trúc của hệ thống GPS GPS hệ thống định vị không gian sở phủ trùm sóng toàn cầu, xác định vận tốc, thời gian vị trí theo chiều 24 đồng hồ GPS sử dụng vệ tinh đạo hàng không gian để xác định vị trí Trái đất Theo phân bố không gian người ta chia hệ thống GPS thành thành phần sau: - Đoạn không gian (Space Segment); - Đoạn điều khiển (Control Segment); - Đoạn sử dụng (Use Segment) (hình 1.1) Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống GPS 1.1.1 Đoạn không gian Đoạn không gian bao gồm vệ tinh chuyển động mặt phẳng quỹ đạo gần tròn với chu kỳ 718 phút, độ cao cách mặt đất khoảng 20200km Các mặt phẳng quỹ đạo nghiêng với mặt phẳng xích đạo Trái đất góc 55º Quỹ đạo vệ tinh GPS gần với hình tròn, giá trị biểu kiến tâm sai (nominal eccentricity) quỹ đạo vệ tinh GPS có giá trị gần SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2 Quỹ đạo vệ tinh hệ thống GPS Theo thiết kế, hệ thống gồm có 24 vệ tinh, quỹ đạo có vệ tinh Với phân bố vệ tinh quỹ đạo vậy, thời gian vị trí quan trắc Trái Đất quan trắc vệ tinh GPS Các quỹ đạo ký hiệu A, B, C, D, E, F Vị trí vệ tinh quỹ đạo ký hiệu A-1,D-3vv (hình1.3) Chương trình đưa vệ tinh GPS lên quỹ đạo chia thành khối (Block) như: khối I,II,II-A,II-R,II-RMvàII-F Tính đến ngày 24 tháng năm 2010 có 31 vệ tinh hệ thống GPS hoạt động gồm: 10 vệ tinh II-A,12vệtinhII-R,7vệtinhIIRMvà2vệtinhII-F Các vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1600kg phóng khoảng 800kg quỹ đạo Các vệ tinh khối sau có trọng lượng lớn có tuổi thọ dài vệ tinh trước Từ năm 2005, vệ tinh khối II-RM phát thêm tín hiệu L2C phục vụ dân Theo chương trình đại hóa hệ thống GPS, từ tháng năm 2008, Mỹ đưa lên quỹ đạo vệ tinh khối II-F, có tuổi thọ từ 12 năm đến 15 năm phát triển thêm tín hiệu L5 SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3 Phân bố vệ tinh mặt phẳng quỹ đạo Năng lượng cung cấp cho hoạt động thiết bị vệ tinh lượng pin mặt trời Hình dạng vệ tinh GPS thể hình 1.4 Trên hình 1.5 thể tiến trình phát triển đoạn không gian hệ thống GPS Hình 1.4 Vệ tinh GPS Hình 1.5 Tiến trình phát triển đoạn không gian Mỗi vệ tinh thuộc khối I trang bị đồng hồ nguyên tử, gồm đồng hồ thuộc loại censium đồng hồ thuộc loại rubidium Người ta sử dụng đồng hồ không với mục đích dự phòng mà để tạo sở giám sát thời gian cung cấp xác Hệ thống giám sát thời gian thực vệ tinh GPS thuộc khối II khối IIR Đồng hồ nguyên tử rubidium có độ ổn định chút so với đồng hồ nguyên tử censium thời gian dài Trên vệ tinh GPS thuộc khối II, SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp người ta nâng cấp thiết bị đồng hồ censium Tất vệ tinh GPS có thiết bị tạo dao động với tần số chuẩn sở fo = 10,23MHz Tần số tần số chuẩn đồng hồ nguyên tử, với độ xác cỡ 10 - 12 Từ tần số sở fo thiết bị tạo tần số sóng tải L1, L2 L5 Việc giám sát hiệu chỉnh tần số đồng hồ vệ tinh chức đoạn điều khiển 1.1.2 Đoạn điều khiển Đoạn điều khiển thiết lập để trì hoạt động toàn hệ thống định vị Đoạn điều khiển hệ thống điều khiển hoạt động (OCS) bao gồm trạm điều khiển trung tâm (MCS) đặt không quân Mỹ gần Colorado springs, số trạm theo dõi (MS) số trạm điều khiển mặt đất Trạm điều khiển trung tâm MCS có nhiệm vụ chủ yếu đoạn điều khiển Trạm điều khiển trung tâm thu nhận tất số liệu giám sát vệ tinh từ trạm theo dõi MS để tính toán quỹ đạo vệ tinh tham số đồng hồ vệ tinh dựa thuật toán lọc Kalman Kết xử lý trạm trung tâm chuyển tới trạm điều khiển mặt đất GCS để chuyển lên vệ tinh Các trạm theo dõi MS phân bố quanh Trái đất, trạm Colorado Springs, Hawaii, Assension Islands, Diego Garcia Kwajalein (Hình 1.6) Hình 1.6 Vị trí trạm đoạn điều khiển hệ thống GPS 10 SV Nguyễn Trung Việt Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.8 Các cần đo sâu sau hoàn thành công tác lắp đặt SV Nguyễn Trung Việt 55 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.9 Hệ thống máy đo sâu hồi âm đa tia R2 Sonic - Sử dụng hệ thống (SBP - Sub Bottom Profiler) địa chấn nông phân giải cao để phân biệt lớp trầm tích có thành phần khác nhau; - Hệ thống SBP gồm: CSP-1500, nguồn phát Boomer, dải đầu thu 20 chấn tử, thu thập số liệu xử lý sơ octopus 360+, máy tính, máy in nhiệt EPC-1080 Hình 3.10 Máy in nhiệt EPC-1080 SV Nguyễn Trung Việt 56 Hình 3.11 Bộ xử lý sơ octopus 360+ Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình - Đồ án tốt nghiệp Lắp đặt hệ thống Side Scan Sonar theo thiết kế - kĩ thuật tàu đo Hình 3.12 Hệ thống quét ảnh đáy biển CM2 - CMAX Vận hành đo - Sử dụng hệ thống Side Scan Sonar, SBPkết hợp với máy đo sâu hồi âm đa tia giúp xác định - bề mặt đáy biển với độ xác cao; Số liệu Side Scan Sonar thu thập phần mềm Max View hãng CMAX Các băng ảnh tuyến ghép với phần mềm SonarWiz SV Nguyễn Trung Việt 57 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.13 Hình ảnh Side Scan Sonar cho thấy đáy biển có thành phần chủ yếu cát, sạn biểu sóng cát Hình 3.14 Hình ảnh Side Scan Sonar cho thấy đáy biển có thành phần chủ yếu bùn, bùn cát - Hệ thống SBP phát sóng âm từ nguồn phát Boomer truyền qua đáy biển, phản xạ từ lớp trầm tích sát đáy đến dải đầu thu Hydrophone, qua thu thập xử lý sơ octopus 360+, lưu giữ máy tính dạng số đồng thời in băng máy in nhiệt nhạy EPC-1080 - Tọa độ thiết bị nổ hệ thống SBP xác định phương pháp tính chiều dài cáp kéo từ vị trí điểm offset sau nhập vào phần mềm định vị HydroPro 2.3 để ghi lại tọa độ xuất trực tiếp tín hiệu định vị vào phần mềm điều khiển SBP SV Nguyễn Trung Việt 58 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.15 Đoạn mặt cắtSBP thể đá gốc nhô cao đáy biển Hình 3.16 Tọa độ tàu hệ thống tích hợp phần mềm Hydro Pro - Khi đo cài đặt cho theo dõi tuyến đo tàu chạy theo thiết kế ban đầu, kiểm soát trình đo dễ điều chỉnh lại có sai sót SV Nguyễn Trung Việt 59 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.17 Màn hình chạy đo sâu - Tiến hành đo sâu thu tín hiệu GPS tọa độ độ sâu điểm SV Nguyễn Trung Việt 60 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình SV Nguyễn Trung Việt 61 Đồ án tốt nghiệp Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.18 Màn hình định vị tàu ĐC1 (khi tàu khảo sát bổ sung liệu khu vực sát bờ) Hình 3.19 Màn hình định vị tàu ĐC2 3.3 Tiến hành xử lý nội nghiệp - Kiểm tra băng đo sâu, kết đo đạc xử lý số liệu thực địa; - Xây dựng sở liệu đo đạc địa hình đáy biển; SV Nguyễn Trung Việt 62 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp - Tiến hành đối chiếu mực nước đo với lịch triều để tham khảo sau hiệu - chỉnh vào kết đo sâu; Hiệu chỉnh số cải vào kết đo GPS; Tiến hành xử lý số liệu SV Nguyễn Trung Việt 63 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.20 Hình ảnh xử lý số liệu Đoạn Đoạn Đoạn Hình 3.21 Hình ảnh sau xử lý Thành - lập đồ địa hình đáy biển: Từ số liệu có với quy phạm theo tỉ lệ đồ cần thành lập ta tiến hành thành lập đồ phần mềm Auto Cad SV Nguyễn Trung Việt 64 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Hình 3.22 Bản đồ địa hình đáy biển 1:1000 - Lưu trữ, bảo quản số liệu gốc, đồ số phần mềm quản trị liệu; - Ghi đĩa CD-R liệu đồ gốc lý lịch đồ - In phun đồ gốc [1] KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SV Nguyễn Trung Việt 65 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Kết luận Trong thời gian giao, em cố gắng để hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, em thực công việc sau: - Nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu công nghệ GNSS, phương pháp định vị vi phân DGPS - với công nghệ đo sâu; Ứng dụng DGPS thành lập đồ địa hình đáy biển; Tầm quan trọng DGPS đo sâu, thành lập đồ đáy biển; Nắm quy trình đo vẽ đồ địa hình đáy biển sử dụng với máy đo sâu hồi âm đa tia đặc biệt quy trình thành lập đồ địa hình đáy biển công nghệ DGPS kết - hợp máy đo sâu hồi âm đa tia; Hiểu rõ phương pháp đo sâu: Đo sâu đơn giản, đo sâu hồi âm đơn tia, đo sâu hồi âm đa tia công nghệ quét Sona; Quá trình thực nghiệm để thành lập đồ địa hình đáy biển Kiến nghị Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, thân em không ngừng học tập, tìm hiểu công nghệ mới, tham khảo nhiều tài liệu Trong trình thực hiện, em nhận nhiều giúp đỡ quí báu, có hiệu thầy cô giáo khoa Trắc địa Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu nhà trường, thầy thầy cô giáo khoa Trắc địa Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Th.s Nguyễn Xuân Thủy tận tình hướng dẫn em thực đồ án tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng, kiến thức chuyên môn hạn chế, thời gian nghiên cứu thực đồ án có hạn, nên nội dung đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp để đồ án tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Trung Việt TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên Môi trường (2007), Quy định kỹ thuật thành lập đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1: 50 000, Hà Nội SV Nguyễn Trung Việt 66 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp [2] Bộ Tài nguyên Môi trường (2010), Thông tư Quy định đo đạc, thành lập đồ địa hình đáy biển máy đo sâu hồi âm đa tia, Hà Nội [3] Đặng Nam Chinh, Đỗ Ngọc Đường (2012), “Giáo trình định vị vệ tinh”, Đại học Mỏ - Địa chất [4] Lê Trung Chơn (2003), “Trắc địa biển”, Nxb Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [5] Phạm Hoàng Lân (1997), “Bài giảng công nghệ GPS” (dùng cho sinh viên cao học), Đại học Mỏ - Địa chất [6] Phạm Hoàng Lân, Đặng Nam Chinh (2003) “Bài giảng trắc địa biển”, Đại học Mỏ - Địa chất [7] Nguyễn Thùy Linh, Đỗ Thị Hằng, Lê Thị Hương, Nguyễn Thị Trang Anh (2014), “Nghiên cứu ứng dụng DGPS kết hợp phương pháp đo sâu thành lập đồ địa hình đáy biển” [8] Đinh Xuân Vinh (2014), “Bài giảng định vị vệ tinh”, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội [9] Đinh Xuân Vinh, Trần Duy Kiều, Nguyễn Xuân Thủy, Cao Minh Thủy (2014), “Giáo trình trắc địa biển”, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: HỆ THỐNG HỒI ÂM ĐA TIA KỸ THUẬT SỐ SV Nguyễn Trung Việt Môhìnhkhối [9] 67 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC 2: SƠ ĐỒ KÍCH THƯỚC TÀU ĐC1 VÀ CÁC SỐ ĐO LỆCH TÂM SV Nguyễn Trung Việt 68 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình SV Nguyễn Trung Việt 69 Đồ án tốt nghiệp Lớp ĐH1TĐ2 [...]... “tow fish” so với tàu khảo sát, vị trí của địa vật dễ dàng tính được (hình 2.4) [7] 2.3 Bản đồ địa hình đáy biển 2.3.1 Khái niệm chung Bản đồ địa hình đáy biển là sản phẩm của việc mô tả địa hình đáy biển bằng ngôn ngữ bản đồ, nó được dùng làm nền để thể hiện các thông tin địa lý về biển Bản đồ địa hình đáy biển là cơ sở cho việc thành lập các bản đồ chuyên đề biển Bản đồ địa hình đáy biển có thể được... sâu hồi âm thay thế cho dây dọi đo sâu là một bước nhảy vọt trong kỹ thuật - đo đạc, gồm 2 phương pháp đo sâu: Đo sâu hồi âm đơn tia; Đo sâu hồi âm đa tia 2.1.3.1 Đo sâu hồi âm đơn tia Hệ thống hồi âm đơn tia là thiết bị xác định độ sâu bằng cách đo khoảng thời gian giữa tín hiệu của một xung âm thanh phát với tín hiệu của xung âm thanh nhận phản hồi từ đáy biển 1 Nguyên lý hoạt động Đo sâu hồi âm hoạt... dụng công nghệ GPS kết hợp với máy đo sâu hồi âm để thành lập bản đồ địa hình đáy biển đã trở nên phổ biến trên thế giới Tại Việt Nam bước đầu đã du nhập và sử dụng công nghệ GPS để ứng dụng cho việc đo đạc thành lập bản đồ địa hình đáy biển, SV Nguyễn Trung Việt 26 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp đi kèm theo đó là các phần mềm xử lý số liệu đo sâu như HYPACK, HYDRO, GEONAV,... nhận dạng địa hình đáy biển và hồ sơ vận tốc âm thanh biến động 3 Độ phân giải của hồi âm đa tia Hệ thống hồi âm đa tia với khả năng có thể mô tả chi tiết địa hình địa vật đáy biển với độ phân giải cao, cao hơn hệ thống hồi âm đơn tia Độ phân giải trong đo sâu là một hàm số phụ thuộc vào chiều dài xung và kích thước vết chùm tia dưới đáy biển Vết chùm tia trong MBES khi chùm tia chiếu thẳng ứng, là... của đầu dò với thân tàu [9] 2.2 Công nghệ quét Sonar Máy quét bản đồ địa hình đáy biển còn gọi là máy sonar Nó có thể hiển thị địa hình đáy biển, xác định vị trí và độ cao gần đúng SV Nguyễn Trung Việt 33 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp Máy quét địa hình đáy biển có hai loại: Máy quét một bên và máy quét hai bên, hiện nay chủ yếu dùng máy quét hai bên Hệ thống máy quét... NEPTUNE… CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN KHI ĐƯỢC SỬ DỤNG VỚI MÁY ĐO SÂU HỒI ÂM ĐA TIA 2.1 Các phương pháp đo sâu 2.1.1 Vai trò của DGPS trong đo sâu Trước đây việc đo vẽ địa hình đáy sông, biển (thủy đạc) là một quá trình phức tạp nhưng cung cấp độ chính xác và năng suất thấp Từ khi được sự hỗ trợ tuyệt vời của hệ thống định vị toàn cầu, quá trình này đã và đang có những bước cải tiến... nhồi sóng, nghiêng lắc, xoay của thân tàu (Hình 2.2) 2 Độ chính xác của hồi âm đa tia Các phép đo trong hệ thống hồi âm đa tia phức tạp hơn trong hệ thống hồi âm đơn tia Do có một số yếu tố góp phần gây ra sai số trong phép đo, bao gồm: Góc của chùm tia, SV Nguyễn Trung Việt 31 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp góc tới đáy biển, truyền sóng và nhận phản hồi với chùm tia. .. được coi là sự kéo dài của bản đồ địa hình phần đất liền về phía biển, vì vậy chúng tạo thành một hệ thống nhất về hệ tọa độ, hệ độ cao, hệ qui chiếu Bản đồ địa hình đáy biển có nội dung và cách biểu thị tương tự các bản đồ phần đất liền phục vụ các mục đích nghiên cứu khoa học, các hoạt động kinh tế xã hội ở vùng biển Bản đồ địa hình đáy biển là cơ sở để thiết kế xây dựng các công trình thủy, phát triển... trường, qui hoạch tuyến vận tải biển, nghiên cứu môi trường, thăm dò và khai thác dầu khí, v.v… 2.3.2 Nội dung của bản đồ địa hình đáy biển Bản đồ địa hình đáy biển thường sử dụng lưới chiếu trụ ngang (UTM, GaussKruger) Trên bản đồ địa hình đáy biển phải thể hiện đầy đủ cơ sở toán học của nó, bao gồm khung bản đồ, trên đó thể hiện đầy đủ lưới kilômét, kinh, vĩ độ trắc địa, các điểm khống chế tọa độ,... với các vùng khảo sát bề mặt đáy có nhiều lắng cặn như bùn, khoảng 5 giây, khi sào đo bắt đầu chạm vào đáy và phải đợi vài giây để sào đo xuyên qua lớp chất đáy mới đọc số Ứng dụng đối với khu vực nước nông hơn 5m và lưu tốc không lớn [7] Hình 2.1 Đo sâu đơn giản SV Nguyễn Trung Việt 28 Lớp ĐH1TĐ2 Bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đồ án tốt nghiệp 2.1.3 Các phương pháp đo sâu hồi âm Máy đo sâu hồi