Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)

Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- -

BÙI NGỌC THẠCH

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS XÂY DỰNG LƯỚI ĐỊA CHÍNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐO ĐẠC BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH CẤP XÃ, HUYỆN VŨ THƯ, TỈNH THÁI BÌNH

Chuyên ngành: Quản lý đất đai

Mã số ngành: 60.85.01.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đàm Xuân Vận

Thái Nguyên, 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Nội dung đề tài này là những kết quả nghiên cứu, những ý tưởng khoa học được tổng hợp từ công trình nghiên cứu, các công tác thực nghiệm, các công trình sản xuất do tôi trực tiếp tham gia thực hiện

Tôi xin cam đoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, ngày 03 tháng 11 năm 2016

Tác giả

Bùi Ngọc Thạch

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được đề tài, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, khoa quản lý tài nguyên, cùng các thầy cô đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia khóa học của Trường

PGS TS Đàm Xuân Vận đã hết lòng quan tâm, trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động viên và đóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài

Thái Nguyên, ngày 03 tháng 11 năm 2016

Tác giả

Bùi Ngọc Thạch

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu chung 2

3 Mục tiêu cụ thể 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu GPS 3

1.1.1 Khái niệm về GPS 3

1.1.2 Các thành phần của GPS 3

1.1.3 Nguyên lý định vị GPS 6

1.1.4 Các nguồn sai số trong định vị GPS 13

1.2.1 Khái niệm, nguyên tắc thiết kế lưới 16

1.2.2 Cơ sở toán học của lưới địa chính 16

1.2.3 Mật độ điểm khống chế 19

1.3 Công tác thành lập bản đồ địa chính 20

1.3.1 Hệ thống lưới khống chế 20

1.3.2 Lưới tọa độ địa chính đảm bảo độ chính xác diện tích thửa đất 27

1.3.3 Công tác thành lập bản đồ địa chính 27

1.4 Tình hình ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới khống chế 29

1.4.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới trên thế giới 29

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới ở Việt Nam 31

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 34

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 34

2.2 Nội dung nghiên cứu 34

2.2.1 Khái quát đặc điểm điều kiện tự nhiên, KTXH huyện Vũ Thư 34

2.2.2 Thực trạng công tác đo đạc và thành lập bản đồ địa chính huyện Vũ Thư 34

2.2.3 Ứng dụng công nghệ GPS để xây dựng lưới địa chính phục vụ việc đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn của huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình (sơ đồ thiết kế, thiết bị đo, phương pháp đo, xử lý số liệu đo, mật độ điểm…) 34

2.2.4 So sánh hai phương pháp đo động thời gian thực trong công nghệ GPS đo lưới kinh vĩ thay thế lưới kinh vĩ bằng máy toàn đạc điện tử 34

2.2.5 Đánh giá và đề xuất giải pháp khả năng ứng dụng công nghệ GPS trong việc xây dựng lưới địa chính của tỉnh Thái Bình 34

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 34

2.3.2 Phương pháp đo đạc thực nghiệm 35

2.3.3 Phương pháp tổng hợp viết báo cáo 37

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu, đánh giá kết quả 37

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Khái quát đặc điểm điều kiện tự nhiên, KTXH huyện Vũ Thư 38

3.1.1 Vị trí địa lý 38

3.1.2 Đặc điểm tự nhiên 39

3.1.2.1 Địa hình 39

3.1.2.2 Khí hậu 39

3.1.2.3 Chế độ thuỷ văn 41

3.1.2.4 Đất 41

3.1.2.5 Hệ thống giao thông 42

3.1.2.6 Yếu tố địa chính 43

3.1.3 Dân cư, kinh tế, xã hội 43

3.1.3.1 Dân số và lao động 43

3.1.3.2 Kinh tế 44

3.1.3.3 Xã hội 45

3.2 Thực trạng công tác đo đạc và thành lập bản đồ địa chính huyện Vũ Thư 47

3.2.1 Tình hình tư liệu bản đồ phục vụ khảo sát, thiết kế lưới 47

3.2.2 Đánh giá độ chính xác lưới địa chính 48

3.3 Ứng dụng công nghệ GPS để xây dựng lưới địa chính phục vụ việc đo vẽ bản

đồ địa chính tỷ lệ lớn của huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình 50

3.3.1 Kết quả khảo sát thiết kế mạng lưới địa chính thành lập lưới địa chính huyện Vũ Thư Lập bằng Công nghệ GPS 50

3.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật và qui trình tính toán bình sai lưới GPS 52

3.3.3 Kết quả tính bình sai lưới 52

3.4 So sánh hai phương pháp đo động thời gian thực trong công nghệ GPS đo lưới kinh vĩ thay thế lưới kinh vĩ bằng máy đạc điện tử 61

3.4.1 Sử dụng công nghệ GPS đo động thời gian thực đo 8 điểm lưới khống chế đo vẽ tại xã Duy Nhất 61

3.4.2 Sử dụng công nghệ toàn đạc điện tử đo 8 điểm lưới khống chế đo vẽ tại xã Duy Nhất, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình 63

3.4.3 Kết quả so sánh hai phương pháp đo động thời gian thực trong công nghệ GPS đo lưới kinh vĩ thay thế lưới kinh vĩ bằng máy toàn đạc điện tử 64

3.4.4 Đánh giá ưu điểm, hạn chế của việc Ứng dụng GPS đo động thời gian thực và đề xuất số giải pháp một trong xây dựng lưới kinh vĩ 64

3.5 Đánh giá và đề xuất giải pháp khả năng ứng dụng công nghệ GPS trong việc xây dựng lưới địa chính ở tỉnh Thái Bình 66

3.5.1 Đánh giá độ chính xác 66

3.5.2 Đề xuất quy trình và giải pháp ứng dụng công nghệ GPS trong việc xây dựng lưới địa chính ở tỉnh Thái Bình 67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

1 Kết luận 69

2 Đề nghị 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC

(Hệ thống định vị toàn cầu) GCNQSD : Giấy chứng nhận quyền sử dụng

HDOP : Horizon Dilution of Precision

(Độ mất chính xác theo phương ngang) PDOP : Position Dilution of Precision

(Độ mất chính xác vị trí vệ tinh theo 3D Ratio) Ratio : Tỉ số phương sai

Reference Variance : Độ chênh lệch tham khảo RSM

RSM : Sai số chiều dài cạnh

VDOP : Vertiacal Dilution of Precision

(Độ mất chính xác theo phương dọc)

X, Y, h : Tọa Độ X, Y, độ cao thủy chuẩn tạm thời

Mx, My, Mh : Sai số theo phương x, y h

Mp : Sai số vị trí điểm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu kỹ thuật về độ chính xác lưới địa chính 24

Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới đường chuyền 26

Bảng 3.1 Một số yếu tố khí hậu của huyện Vũ Thư năm 2015 41

Bảng 3.2: Dân số và lao động của huyện Vũ Thư năm 2012 – 2015 43

Bảng 3.3 Tổng giá trị sản xuất theo các ngành qua một số năm 45

Bảng 3.4: Tọa độ và độ cao các điểm gốc 49

Bảng 3.5: Bảng trị đo gia số tọa và các chỉ tiêu sai số 53

Bảng 3.6: Bảng sai số khép hình 54

Bảng 3.7: Bảng trị đo, số hiệu chỉnh và trị bình sai góc phương vị 55

Bảng 3.8: Bảng tọa độ vuông góc không gian sau bình sai 56

Bảng 3.9: Bảng tọa độ trắc địa sau bình sai 57

Bảng 3.10: Bảng thành quả tọa độ phẳng và độ cao bình sai 58

Bảng 3.11: Bảng chiều dài cạnh, phương vị và sai số tương hỗ 59

Bảng 3.12: Kết quả lưới kinh vĩ đo GPS động 62

Bảng 3.13: Kết quả so sánh 2 phương pháp đo 64

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Mô hình hình ảnh trái đất và vệ tinh GPS 3

Hình 1.2: Cấu trúc tín hiệu GPS 4

Hình 1.3: Các trạm điều khiển GPS 5

Hình 1.4: Các thành phần chính của GPS 6

Hình 1.5: Xác định hiệu số giữa các thời điểm 7

Hình 1.6: Kỹ thuật giải đa trị tại các máy thu 9

Hình 1.7: Kỹ thuật định vị tuyệt đối 10

Hình 1.8: Kỹ thuật định vị tương đối 12

Hình 3.1 Vị trí địa lý huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình 38

Hình 3.2 Sơ đồ lưới địa chính cụm 5 xã huyện Vũ Thư 51

Hình 3.3 Sơ đồ lưới kinh vĩ đo bằng công nghệ GPS 62

Hình 3.4 Sơ đồ lưới kinh vĩ đo bằng máy toàn đạc điện tử 63

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ trong mọi lĩnh vực của cuộc sống, xã hội được coi là con đường nhanh nhất để rút ngắn thời gian thực hiện sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Đây cũng chính là vấn đề đang được toàn Đảng, toàn dân hết sức quan tâm, khi mà khoa học công nghệ đang từng ngày mở rộng với sự phát triển của nền kinh tế tri thức trong thời đại mới, thời kỳ hội nhập

Hệ thống bản đồ địa chính và hồ sơ địa chính trên địa bàn huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình trước kia được thành lập theo hệ toạ độ HN-72, độ chính xác tài liệu bản đồ tuân thủ theo quy định của Quy phạm do Tổng cục Địa chính ban hành năm 1991 Hiện nay, yêu cầu đặt ra đối với công tác quản lý đất đai là sử dụng tài nguyên đất một cách hợp lý và hiệu quả nhất nhằm đảm bảo tốt các mục tiêu phát triển kinh tế và công bằng xã hội, tài nguyên đất được bảo vệ tốt Vì vậy, xây dựng một hệ thống quản lý đất đai hiện đại là một nhiệm vụ cần thiết nhằm bảo vệ môi trường Một hệ thống quản lý đất đai hiện đại sẽ đảm bảo quyền lợi hợp lý của nhà nước, nhà đấu tư và người sử dụng đất cũng như mọi thành phần có liên quan Hệ thống hồ sơ địa chính gồm bản đồ địa chính và hệ thống sổ sách địa chính đi kèm phải được thiết lập cho từng thửa đất Người sử dụng đất được cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là điều kiện tối thiểu để đưa pháp luật đất đai vào cuộc sống, khắc phục tình trạng vi phạm pháp luật về đất đai, sử dụng đất không hiệu quả gây lãng phí cho xã hội

Để thực hiện công tác đo đạc bổ xung, chỉnh lý cập nhật bản đồ địa chính việc đầu tiên cần tiến hành xây dựng mạng lưới khống chế từ các điểm Địa chính

cơ sở xuống các điểm địa chính cấp I, cấp II, từ đó thành lập lưới đo vẽ và tiến hành chi tiết đo bản đồ Ngày nay lưới địa chính cấp I và cấp II được xây dựng đồng thời không phân cấp (gọi chung là lưới địa chính) đối với hệ thống lưới đo

vẽ hầu như sử dụng phương pháp đường chuyền, gần đây có một số đơn vị sử dụng phương pháp định vị GPS Như vậy nhu cầu đặt ra là cần xây dựng hệ thống lưới khống chế thống nhất trên toàn bộ khu vực, các điểm lưới thiết kế trải

đều đảm bảo độ chính xác và thuận lợi cho công tác phát triển lưới khống chế đo

vẽ tiếp theo Xuất phát từ thực tiễn đó, được sự hướng dẫn của PGS.TS Đàm Xuân Vận tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác đo

đạc bản đồ địa chính cấp xã, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình”

2 Mục tiêu chung

Ứng dụng công nghệ GPS vào xây dựng lưới địa chính phục vụ công tác

đo đạc thành lập bản đồ địa chính cấp xã của huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình

3 Mục tiêu cụ thể

- Ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng thành lập lưới khống chế phục

vụ đo vẽ bản đồ địa chính tại cấp xã thuộc huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình

- Đánh giá kết quả và đề xuất giải pháp ứng dụng phương pháp đo tĩnh trong công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế ở khu vực huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Dựa trên công nghệ GPS để xây dựng hệ thống lưới địa chính thay thế cho phương pháp xây dựng lưới truyền thống, góp phần đưa công nghệ mới vào sản xuất nhằm nâng cao độ chính xác, mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật trong thực

tế sản xuất khi xây dựng lưới khống chế trắc địa nói chung và lưới khống chế địa chính ở huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình nói riêng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu GPS

1.1.1 Khái niệm về GPS

Tên tiếng Anh đầy đủ của GPS là Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System Đây là một hệ thống radio hàng hải dựa vào các vệ tinh để cung cấp thông tin vị trí 3 chiều và thời gian chính xác Hệ thống luôn sẵn sàng trên phạm vi toàn cầu và hoạt động trong mọi điều kiện thời

tiết.[1]

Hình 1.1: Mô hình hình ảnh trái đất và vệ tinh GPS

(Theo tài liệu Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS) [15]

1.1.2 Các thành phần của GPS

GPS gồm 3 đoạn: đoạn không gian, đoạn điều khiển và đoạn người sử dụng

 Đoạn không gian ( Space Segment )

- Hệ thống ban đầu có 24 vệ tinh, trong đó có 3 vệ tinh dự trữ Hiện nay đã

có 31 vệ tinh bay xung quanh Trái đất trên 6 quỹ đạo gần tròn cách đều nhau, với

độ cao khoảng 20.200km, góc nghiêng 550 so với mặt phẳng xích đạo của trái đất Chu kỳ quay của vệ tinh là 718 phút [10]

- Chức năng chính của các vệ tinh là:

+ Nhận và lưu trữ dữ liệu được gửi lên từ các trạm điều khiển

+ Duy trì thời gian chính xác bởi đồng hồ nguyên tử gắn trên vệ tinh

+ Truyền thông tin và dữ liệu cho người sử dụng theo hai tần số là L1 và L2

- Mỗi vệ tinh được trang bị máy phát tần số chuẩn nguyên tử chính xác cao cỡ 10 -12 Máy phát này tạo ra các tín hiệu tần số cơ sở 10,23 MHz và từ đây tạo ra các sóng tải tần số L1=1575,42 MHz và L2=1227,60 MHz Để giảm ảnh hưởng của tầng điện ly người ta sử dụng hai tần số

- Để phục vụ cho các mục đích và đối tượng khác nhau, các tín hiệu phát đi được điều biến mang theo các code riêng biệt đó là: C/A- Code, P-Code và Y- Code

+ C/A-Code (Coarse/Acquisition Code) là code thô được sử dụng rộng rãi C/A Code có tính chất code tựa ngẫu nhiên Tín hiệu mang code này có tần số thấp (1.023 MHz) C/A Code chỉ điều biến sóng tải L1

+ P-Code (Precision Code) là code chính xác được sử dụng cho các mục đích quân sự của Mỹ và chỉ dùng cho các mục đích khác khi được phía Mỹ cho phép P-Code điều biến cả hai sóng tải L1, L2 và là code tựa ngẫu nhiên

+ Y-Code là Code bí mật được phủ lên P-Code nhằm chống bắt chiếc, gọi

là kỹ thuật AS (Anti Spoosing), chỉ có vệ tinh thuộc các khối từ sau năm 1989 mới có khả năng này

Hình 1.2: Cấu trúc tín hiệu GPS

(Theo tài liệu Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS) [15]

 Đoạn điều khiển (Control Segment)

Có 5 trạm điều khiển trên mặt đất: Hawaii (Thái Bình Dương),

Colorado Springs (Căn cứ không quân Mỹ), Ascension Island (Đại Tây

Dương), Diego Garcia (Ấn Độ Dương) và Kwajalein (Thái Bình Dương)

Nhiệm vụ của đoạn điều khiển là điều khiển toàn bộ hoạt động và chức năng của các vệ tinh trên cơ sở theo dõi chuyển động quỹ đạo của các vệ tinh

và hoạt động của đồng hồ trên đó Tất cả các số liệu đo khoảng cách, sự thay đổi khoảng cách, các số liệu đo khí tượng ở mỗi trạm đều được truyền về trạm trung tâm Trạm trung tâm xử lý các số liệu được truyền từ các trạm theo dõi

và số liệu đo của chính nó để cho ra các ephemerit chính xác hoá của vệ tinh

và số hiệu chỉnh cho các đồng hồ vệ tinh Các số liệu này được truyền trở lại cho các trạm theo dõi và từ đó truyền tiếp lên cho các vệ tinh cùng các lệnh điều khiển khác [10]

Hình 1.3: Các trạm điều khiển GPS [18]

 Đoạn sử dụng (User Segment)

Gồm các máy thu đặt trên mặt đất, bao gồm phần cứng và phần mềm

- Phần cứng là các máy đo có nhiệm vụ thu tín hiệu vệ tinh để khai thác, sử

dụng cho các mục đích, yêu cầu khác nhau của khách hàng

- Phần mềm có nhiệm vụ xử lý các thông tin để cung cấp tọa độ của máy thu

Hình 1.4: Các thành phần chính của GPS

(Theo tài Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS) [15]

Các thiết bị sử dụng Máy đo lưới địa chính theo công nghệ GPS là máy thu tín hiệu vệ tinh 1 hoặc 2 tần số (Trimble Navigation 4000SE, 4000SSE, 4600LS, 4800LS hoặc máy 9600 của hăng South Trung Quốc; máy X20, X90 của hăng Huace Trung Quốc và các loại máy có độ chính xác tương đương khác) Máy đo lưới kinh vĩ, đo chi tiết bản đồ địa chính là máy toàn đạc điện tử TS02 của hãng Leica Thụy sỹ …[10]

1.1.3 Nguyên lý định vị GPS

1.1.3.1 Các đại lượng đo

Việc định vị bằng GPS thực hiện trên cơ sở sử dụng hai dạng đại lượng đo

cơ bản, đó là đo khoảng cách giả theo các code tựa ngẫu nhiên (C/A-code và code) và đo pha của sóng tải L1, L2 và tổ hợp L1/L2 [1]

P- Đo khoảng cách giả theo C/A-code và P-code

Code tựa ngẫu nhiên được phát đi từ vệ tinh cùng với sóng tải Máy thu GPS cũng tạo ra code tựa ngẫu nhiên đúng như vậy Bằng cách so sánh code thu

từ vệ tinh và code của chính máy thu tạo ra có thể xác định được khoảng thời gian lan truyền của tín hiệu code, từ đó dễ dàng xác định được khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu (đến tâm anten của máy thu) Do có sự không đồng bộ giữa đồng hồ của vệ tinh và máy thu, do có ảnh hưởng của môi trường lan truyền tín hiệu nên khoảng cách tính theo khoảng thời gian đo được không phải là khoảng cách thực giữa vệ tinh và máy thu, đó là khoảng cách giả [15]

Hình 1.5: Xác định hiệu số giữa các thời điểm

(Theo tài liệu Alfred Leick (1995), GPS Satellite Surveying) [15]

Nếu ký hiệu tọa độ của vệ tinh là xs , y s , z s; tọa độ của điểm xét (máy thu)

là x,y,z; thời gian lan truyền tín hiệu từ vệ tinh đến điểm xét là t, sai số không

đồng bộ giữa đồng hồ trên vệ tinh và trong máy thu là t, khoảng cách giả đo

được là R, ta có phương trình:

Trong đó, c là tốc độ lan truyền tín hiệu

Trong trường hợp sử dụng C/A-code, theo dự tính của các nhà thiết kế hệ thống GPS, kỹ thuật đo khoảng thời gian lan truyền tín hiệu chỉ có thể đảm bảo

độ chính xác đo khoảng cách tương ứng khoảng 30m Nếu tính đến ảnh hưởng

t c z

z y

y x

x t

t c

) (

) (

) (

Code chuyền từ vệ tinh

Code thu được

của điều kiện lan truyền tín hiệu, sai số đo khoảng cách theo C/A code sẽ ở mức

100 m là mức có thể chấp nhận được để cho khách hàng dân sự được khai thác Song kỹ thuật xử lý tín hiệu code này đã được phát triển đến mức có thể đảm bảo

độ chính xác đo khoảng cách khoảng 3m, tức là hầu như không thua kém so với trường hợp sử dụng P-code vốn không dành cho khách hàng đại trà Chính vì lý

do này mà trước đây Chính phủ Mỹ đã đưa ra giải pháp SA để hạn chế khả năng thực tế của C/A code Nhưng ngày nay do kỹ thuật đo GPS có thể khắc phục được nhiễu SA, Chính phủ Mỹ đã tuyên bố bỏ nhiễu SA trong trị đo GPS từ tháng 5 năm 2000 [9]

 Đo pha sóng tải

Các sóng tải L1, L2 được sử dụng cho việc định vị với độ chính xác cao Với mục đích này người ta tiến hành đo hiệu số giữa pha của sóng tải do máy thu nhận được từ vệ tinh và pha của tín hiệu do chính máy thu tạo ra Hiệu số pha do máy thu đo được ta ký hiệu là  (0<<2)

Khi đó ta có thể viết:

Trong đó: R là khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu;

 là bước sóng của sóng tải;

N là số nguyên lần bước sóng  chứa trong R, N còn được gọi là số

nguyên đa trị, thường không biết trước mà cần phải xác định trong thời gian đo;

t là sai số đồng bộ giữa đồng hồ của vệ tinh và máy thu;

Trong trường hợp đo pha theo sóng tải L1 có thể xác định khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu với độ chính xác cỡ cm, thậm chí nhỏ hơn Sóng tải L2 cho độ chính xác thấp hơn, nhưng tác dụng của nó là cùng với L1 tạo ra khả năng làm giảm đáng kể tầng điện ly và việc xác định số nguyên đa trị được đơn giản hơn [13]

)(

2

t c N

Hình 1.6: Kỹ thuật giải đa trị tại các máy thu

(Theo tài liệu Alfred Leick (1995), GPS Satellite Surveying) [15]

1.1.3.2 Định vị tuyệt đối (point positioning)

Đây là trường hợp sử dụng máy thu GPS để xác định ngay tọa độ của điểm quan sát trong hệ tọa độ WGS-84 Đó có thể là các thành phần tọa độ vuông góc không gian (X,Y,Z) hoặc các thành phần tọa độ trắc địa mặt cầu (B,L,H) Hệ thống tọa độ WGS-84 là hệ thống tọa độ cơ sở của GPS, tọa độ của

vệ tinh và điểm quan sát đều lấy theo hệ thống tọa độ này

Việc đo GPS tuyệt đối được thực hiện trên cơ sở sử dụng đại lượng đo là khoảng cách giả từ vệ tinh đến máy thu theo nguyên tắc giao hội cạnh không gian

từ các điểm đã biết tọa độ là các vệ tinh

Nếu biết chính xác khoảng thời gian lan truyền tín hiệu code tựa ngẫu nhiên từ vệ tinh đến máy thu, ta sẽ tính được khoảng cách chính xác giữa vệ tinh

và máy thu Khi đó 3 khoảng cách được xác định đồng thời từ 3 vệ tinh đến máy thu sẽ cho ta vị trí không gian đơn trị của máy thu Song trên thực tế cả đồng hồ trên vệ tinh và đồng hồ trong máy thu đều có sai số, nên khoảng cách đo được không phải là khoảng cách chính xác Kết quả là chúng không thể cắt nhau tại một điểm, nghĩa là không thể xác định được vị trí của máy thu Để khắc phục

tình trạng này cần sử dụng thêm một đại lượng đo nữa, đó là khoảng cách từ vệ tinh thứ 4, ta có hệ phương trình:

(XS1- X)2 +(YS1- Y)2 +(ZS1- Z)2 = (R1-ct)2

(XS2- X)2 +(YS2- Y)2 +(ZS2- Z)2 = (R2-ct)2

(XS3- X)2 +(YS3- Y)2 +(ZS3- Z)2= (R3-ct)2

(XS4- X)2 +(YS4- Y)2 +(ZS4- Z)2 = (R4-ct)2

Với khoảng cách giả đo đồng thời từ 4 vệ tinh đến máy thu chúng ta sẽ lập

được hệ phương trình dạng (1.3) với 4 ẩn số (X, Y, Z, t) Giải hệ phương trình

trên chúng ta tìm được tọa độ tuyệt đối của máy thu và số hiệu chỉnh đồng hồ của máy thu [15]

Trên thực tế với hệ thống vệ tinh hoạt động đầy đủ như hiện nay, số lượng

vệ tinh mà các máy thu quan sát được thường từ 6-8 vệ tinh, khi đó số lượng phương trình sẽ lớn 4 và nghiệm của phương trình sẽ tìm theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất

Hình 1.7: Kỹ thuật định vị tuyệt đối [20]

1.1.3.3 Định vị tương đối (Relative Positioning)

Đo GPS tương đối là trường hợp sử dụng hai máy thu GPS đặt ở hai điểm quan sát khác nhau để xác định ra hiệu tọa độ vuông góc không gian (X, Y,

(1.3 )

Z) hay hiệu tọa độ trắc địa mặt cầu (B, L, H) giữa chúng trong hệ tọa độ WGS-84

Nguyên tắc đo GPS tương đối được thực hiện trên cơ sở sử dụng đại lượng đo là pha của sóng tải Để đạt được độ chính xác cao và rất cao cho kết quả xác định hiệu tọa độ giữa hai điểm xét, người ta đã tạo ra và sử dụng các sai phân khác nhau cho pha sóng tải nhằm làm giảm ảnh hưởng đến các nguồn sai số khác nhau như: Sai số của đồng hồ vệ tinh cũng như của máy thu, sai số tọa độ vệ tinh, sai số số nguyên đa trị,

Ta ký hiệu r(ti) là hiệu pha của sóng tải từ vệ tinh j đo được tại trạm r

vào thời điểm ti, khi đó nếu hai trạm đo 1 và 2 ta quan sát đồng thời vệ tinh j vào

thời điểm ti, ta sẽ có sai phân bậc một được biểu diễn như sau:

1j(ti)= 2j(ti)- 1j(ti) (1.4)

Trong sai phân này hầu như không còn ảnh hưởng của sai số đồng hồ vệ tinh

Nếu hai trạm cùng tiến hành quan sát đồng thời hai vệ tinh j và k vào thời

điểm ti, ta có phân sai bậc hai:

2j,k(ti)= 1k(ti)- 1j(ti) (1.5)

Qua công thức này ta thấy không còn ảnh hưởng của sai số đồng hồ vệ tinh và máy thu

Nếu xét hai trạm cùng tiến hành quan sát đồng thời hai vệ tinh j và k vào

thời điểm ti và ti+1, ta sẽ có phân sai bậc ba:

3j,k = 2j,k(ti+1)- 2j,k(ti) (1.6)

Sai phân này cho phép loại trừ sai số số nguyên đa trị

Hiện nay hệ thống GPS có khoảng 32 vệ tinh hoạt động Do vậy, tại mỗi thời điểm ta có thể quan sát được số vệ tinh nhiều hơn 4 Bằng cách tổng hợp theo từng cặp vệ tinh sẽ có rất nhiều trị đo, mặt khác thời gian thu tín hiệu trong

đo tương đối thường khá dài vì vậy số lượng trị đo để xác định ra hiệu tọa độ giữa hai điểm là rất lớn, khi đó bài toán sẽ giải theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất [15]

Hình 1.8: Kỹ thuật định vị tương đối

(Theo tài liệu Alfred Leick (1995), GPS Satellite Surveying) [15]

- Phương pháp đo tĩnh: Phương pháp đo tĩnh được sử dụng để xác định hiệu tọa độ (hay vị trí tương hỗ) giữa hai điểm xét với độ chính xác cao, nhằm đáp ứng yêu cầu của công tác Trắc địa địa hình Trong trường hợp này cần có hai máy thu, một máy đặt ở điểm đã biết tọa độ còn máy kia đặt tại điểm cần xác định Cả hai máy thu đồng thời thu tín hiệu từ một số vệ tinh chung trong một khoảng thời gian nhất định, thường từ một đến hai ba giờ đồng hồ Số vệ tinh tối thiểu cho hai trạm quan sát là 4 Khoảng thời gian quan sát kéo dài là để cho đồ hình phân bố vệ tinh thay đổi từ đó ta có thể xác định được số nguyên đa trị của sóng tải và đồng thời là để có nhiều trị đo nhằm đạt độ chính xác cao và ổn định kết quả quan sát

Đây là phương pháp đạt được độ chính xác cao nhất trong việc định vị tương đối bằng GPS, có thể cỡ centimet, thậm chí là milimet ở khoảng cách giữa hai điểm xét tới hàng chục và hàng trăm kilomet Nhược điểm của phương pháp

là thời gian đo phải kéo dài hàng giờ, do vậy năng xuất đo thường không cao

- Phương pháp đo động: Phương pháp đo động cho phép xác định vị trí tương đối của hàng loạt điểm so với điểm đã biết Phương pháp này cần có ít nhất hai máy thu để xác định số nguyên đa trị của tín hiệu vệ tinh, cần phải có

một cạnh đáy đã biết được gối lên điểm đã có tọa độ Sau khi đã xác định số nguyên đa trị được giữ nguyên để tính khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu cho các điểm đi tiếp sau trong suốt cả chu kỳ đo Nhờ vậy, thời gian thu tín hiệu tại điểm đo không phải là một giờ đồng hồ như trong phương pháp đo tĩnh nữa mà chỉ còn một phút trong phương pháp này

1.1.3.4 Định vị vi phân (Differential GPS)

Phương pháp này dùng một máy thu đặt cố định tại điểm đã biết tọa độ và máy thu này có khả năng phát ra tín hiệu vô tuyến, đồng thời có máy di động khác đặt ở vị trí cần xác định tọa độ Cả máy cố định và máy di động cần đồng thời tiến hành thu tín hiệu từ các vệ tinh như nhau Nếu thông tin từ vệ tinh bị nhiễu thì kết quả xác định tọa độ của cả máy cố định và máy di động cũng đều bị sai lệch, độ sai lệch này được xác định trên cơ sở so sánh tọa độ tính ra theo tín hiệu thu được từ vệ tinh và tọa độ đã biết trước của máy cố định và có thể xem là như nhau cho cả máy cố định và máy di động Nó được máy cố định phát đi qua sóng vô tuyến để máy di động thu nhận mà hiệu chỉnh cho kết quả xác định tọa

Các vệ tinh được trang bị đồng hồ nguyên tử có độ chính xác cao, tính đồng bộ về thời gian giữa các đồng hồ vệ tinh được giữ trong khoảng 20 nano giây Còn các máy thu GPS được trang bị đồng hồ thạch anh chất lượng cao (1 phần 104) đặt bên trong

Chúng ta biết rằng vận tốc truyền tín hiệu khoảng 3.108m/s, nếu sai số đồng hồ thạch anh là 10-4s thì sai số khoảng cách tương ứng là 30 m, nếu đồng hồ nguyên tử sai 10-7s thì khoảng cách sai 3 m

Với ảnh hưởng như trên, người ta đã sử dụng nguyên tắc định vị tương đối

để loại trừ ảnh hưởng của sai số đồng hồ [10]

1.1.4.2 Sai số quỹ đạo vệ tinh

Chúng ta đã biết vệ tinh chuyển động trên quỹ đạo xung quanh trái đất chịu nhiều sự tác động như ảnh hưởng của sự thay đổi trọng trường trái đất, ảnh hưởng của sức hút mặt Trăng, mặt Trời, Các ảnh hưởng trên sẽ tác động tới quỹ đạo của vệ tinh, khi đó vệ tinh sẽ không chuyển động hoàn toàn tuân theo đúng 3 định luật Kepler Sai số quỹ đạo vệ tinh ảnh hưởng gần như trọn vẹn đến kết quả định vị tuyệt đối, song được khắc phục về cơ bản trong định vị tương đối hoặc vi phân

Để biết được vị trí của vệ tinh trên quỹ đạo thì người sử dụng có thể căn

cứ vào lịch vệ tinh Tùy thuộc vào mức độ chính xác của thông tin, lịch vệ tinh được chia làm 3 loại là:

- Lịch vệ tinh dự báo (Almanac): Phục vụ cho lập lịch và xác định quang cảnh nhìn thấy của vệ tinh tại thời điểm quan sát, lịch vệ tinh này có sai số khoảng vài km

- Lịch vệ tinh quảng bá (Broadcast ephemeris): Được tạo lập dựa trên 5 trạm quan sát thuộc đoạn điều khiển của hệ thống GPS, hiện nay khi chế độ nhiễu SA đã được bỏ thì lịch vệ tinh quảng bá có sai số khoảng từ 2-5 m

- Lịch vệ tinh chính xác: Được lập dựa trên cơ sở các số liệu quan trắc trong mạng lưới giám sát và được tính toán nhờ một số tổ chức khoa học, loại lịch này cho sai số nhỏ hơn 0.5m [10]

1.1.4.3 Ảnh hưởng điều kiện khí tượng

Tín hiệu vệ tinh đến máy thu đi qua một quãng đường lớn hơn 20.000km, trong đó có tầng điện ly từ độ cao 50km tới độ cao 500km và tầng đối lưu từ độ cao 50km đến mặt đất Khi tín hiệu đi qua các tầng này có thể bị thay đổi (tán xạ) phụ thuộc vào mật độ điện tử tự do trong tầng điện ly và tình trạng hơi nước, nhiệt độ và các bụi khí quyển trong tầng đối lưu

Người ta ước tính rằng, do ảnh hưởng của tầng điện ly, khi định vị tuyệt đối có thể bị sai số khoảng 12m, còn ảnh hưởng của tầng đối lưu có thể gây sai số khoảng 3m

Các vệ tinh GPS phát tín hiệu ở tần số cao (sóng cực ngắn) do đó ảnh

hưởng của tầng điện ly đã được giảm nhiều, tuy vậy cần lưu ý tới đặc tính của sóng cực ngắn là truyền thẳng và dễ bị che chắn

Ảnh hưởng của tầng điện ly tỷ lệ với bình phương tần số, vì thế khi sử dụng máy thu 2 tần sẽ khắc phục được ảnh hưởng này

Tuy vậy, ở khoảng cách ngắn (<10km) tín hiệu tới 2 máy coi như đi trong cùng môi trường, sai số sẽ được loại trừ trong các công thức tính hiệu tọa độ, do vậy ta nên sử dụng máy một tần, trong khi đó nếu sử dụng máy hai tần có thể bị nhiễu, làm kết quả kém chính xác

Để khắc phục ảnh hưởng của tầng đối lưu, người ta quy định chỉ sử dụng tín hiệu vệ tinh có góc cao trên 15o (hoặc trên 10o)

Hiện nay người ta đang sử dụng một số mô hình khí quyển, trong đó có

mô hình của Hopfield được dùng rộng rãi [10]

1.1.4.4 Sai số do nhiễu tín hiệu

Ăng ten của máy thu không chỉ thu tín hiệu đi thẳng từ vệ tinh tới mà còn nhận cả các tín hiệu phản xạ từ mặt đất và môi trường xung quanh Sai số này gọi

là sai số do nhiễu tín hiệu Tín hiệu vệ tinh tới máy thu có thể bị nhiễu do một số nguyên nhân sau:

- Tín hiệu bị phản xạ từ các vật (kim loại, bê tông) gần máy thu

- Tín hiệu bị nhiễu do ảnh hưởng của các tín hiệu sóng điện từ khác

- Máy thu GPS đặt gần các đường dây tải điện cao áp

- Tín hiệu bị gián đoạn do các vật che chắn tín hiệu

Để khắc phục sai số nhiễu tín hiệu, khi thiết kế điểm đo cần bố trí xa các trạm phát sóng, các đường dây cao thế, Không bố trí máy thu dưới các rặng cây [10]

1.1.4.5 Sai số do người đo

Người đo có thể phạm các sai lầm như: trong đo chiều cao anten, dọi điểm định tâm không tốt, đôi khi ghi nhầm chế độ đo cao anten Để tránh các sai số này thì người đo GPS cần thận trọng trong định tâm và đo chiều cao anten

Cần chú ý là sai số do đo chiều cao anten không những ảnh hưởng tới độ cao của điểm đo mà còn ảnh hưởng tới vị trí mặt bằng

Trong khi thu tín hiệu không nên đứng vây quanh máy thu, không che ô cho máy [10]

1.2 Lưới GPS

1.2.1 Khái niệm, nguyên tắc thiết kế lưới

1.2.1.1 Khái niệm về lưới GPS

Lưới GPS gồm các điểm được chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên đỉnh các công trình vững chắc, kiên cố Các điểm được liên kết với nhau bởi các cạnh đo, nhờ các cạnh đo chúng ta sẽ tính toán xác định tọa độ, độ cao của các điểm trong một hệ thống tọa độ thống nhất [13]

1.2.1.2 Nguyên tắc thiết kế

Công tác thiết kế lưới phải tuân thủ theo các nguyên tắc sau:

- Lưới thiết kế phải đi từ tổng quát đến chi tiết, từ độ chính xác cao đến

độ chính xác thấp

- Hệ thống lưới tọa độ cơ sở phải được xây dựng trên cơ sở các điểm tọa

độ Nhà nước cấp cao hơn

- Lưới tọa độ cơ sở phải được nối vào ít nhất hai điểm cấp cao hơn và gần khu đo nhất

- Sai số số liệu gốc của lưới cấp trên ảnh hưởng đến cấp dưới kế cận không được vượt quá 12%

- Lưới thiết kế phải đảm bảo đủ mật độ điểm, phủ trùm khu đo, phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa chính theo từng giai đoạn

- Thường xuyên cập nhật, tiến hành nâng cao độ chính xác bằng cộng nghệ và kỹ thuật đo tiến tiến

- Trong quá trình thiết kế cố gắng chọn phương án tối ưu, giá thành rẻ, dễ thi công, đồng thời đảm bảo độ chính xác trong công tác đo vẽ theo từng cấp hạng [2]

1.2.2 Cơ sở toán học của lưới địa chính

1.2.2.1 Lựa chọn mặt chiếu

Việc thể hiện bề mặt trái đất lên mặt phẳng cần phải có một cơ sở toán học nhằm thể hiện chính xác và ít bị biến dạng khi khai triển

Mặt Geoid trái đất có kích thước và hình dạng phức tạp không thể hiện nó bằng một mặt toán học được nên ta phải có một bề mặt chuẩn nào đó để so sánh

mà cơ sở đặt ra là phải có tính ổn định Trái đất chia làm hai phần: lục địa và đại dương Trong đó phần lục địa chiếm 1/3 diện tích trái đất, là nơi con người sinh sống; là phần có địa hình, địa vật và cấu tạo vật chất phức tạp cho nên không thể làm cơ sở để so sánh Vì thế có nhiều ý tưởng chọn mặt đại dương là mặt cơ sở

để so sánh, vì bề mặt đại dương trơn láng, chiếm đại đa số diện tích Trái đất Tuy nhiên mặt nước biển không ổn định mà có biến động rất nhiều Nhằm khắc phục tính không ổn định của mực nước biển người ta xây dựng các trạm nghiệm triều

để đo mực nước biển, rồi lấy giá trị trung bình từng ngày so sánh người ta thấy giá trị sai lệch cao, sau đó lấy giá trị trung bình theo tháng nhưng vẫn chưa đạt yêu cầu, người ta tiếp tục so sánh giá trị trung bình theo từng năm Người ta nhận thấy nếu lấy theo chu kì 17,67 năm thì chỉ số sai lệch chỉ từ vài mm đến vài cm, thoả mãn được yêu cầu đặt ra

Khác mặt Geoid, một bề mặt khác đơn giản thể hiện được dưới dạng phương trình toán học để thể hiện một cách gần đúng bề mặt trái đất dùng làm cơ

Y a X

Ellipsoid toàn cầu là một Ellipsoid toán học tròn xoay xấp xỉ tốt nhất đối với phạm vi toàn thế giới Ellipsoid toàn cầu có trục quay trùng với trục quay Trái đất, trọng tâm trùng với trọng tâm trái đất Tuy nhiên đưa trọng tâm Ellipsoid trùng với trọng tâm của trái đất là không thể vì vậy đưa vào hai bề mặt xấp xỉ càng tốt

Ellipsoid toàn cầu chỉ tốt trên phạm vi toàn cầu, vì vậy mỗi quốc gia đều tìm một mặt Ellipsoid phù hợp với quốc gia đó gọi là Ellipsoid cục bộ Kích thước Ellipsoid có nhiều giá trị khác nhau

- Có hai phương án để chọn Ellipsoid cục bộ:

+ Xây dựng Ellipsoid mới phù hợp với lãnh thổ của mỗi quốc gia, tuy độ

phù hợp cao nhưng chi phí quá cao

+ Sử dụng Ellipsoid có sẵn và định vị lại cho phù hợp với lãnh thổ của quốc gia mình, độ phù hợp ở mức độ tương đối nhưng chi phí thấp

Để khai triển chính xác mặt Ellipsoid lên mặt phẳng thì cần một mặt trung gian để biểu diễn thành mặt phẳng Yêu cầu về mặt trung gian này càng gần với mặt Ellipsoid càng tốt để giảm sai số biến dạng và mặt cong này được gọi là mặt chiếu Có 3 mặt chiếu (hình trụ, hình phẳng, hình nón) và mỗi mặt chiếu sử dụng 3 phép chiếu (đứng, ngang, nghiêng) Không có phép chiếu nào tốt nhất, phép chiếu chỉ tốt với một khu vực cụ thể Mặt chiếu được sử dụng hiện nay là mặt trụ, phép chiếu được sử dụng là phép chiếu hình trụ ngang đồng góc đối xứng cắt Ellipsoid (phép chiếu UTM) [4]

1.2.2.2 Cơ sở toán học

Ở Việt Nam theo Thông tư 973/2001/TT-TCĐC ngày 20/06/2001 của Tổng cục Địa chính (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) về việc hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ Quốc gia VN-2000 (sau đây gọi tắt là hệ VN-2000) Hệ quy chiếu và hệ tọa độ Quốc gia VN-2000 được áp dụng thống nhất để xây dựng hệ thống tọa độ các cấp hạng, hệ thống bản đồ địa chính, hệ thống bản

đồ hành chính quốc gia và các loại bản đồ chuyên đề khác

Hệ VN-2000 có các tham số chính sau đây:

Ellipsoid quy chiếu quốc gia là Ellipsoid WGS-84 toàn cầu với kích thước:

- Bán trục lớn: a= 6378137,0 m

- Độ dẹt: f= 1:298,257223563

- Tốc độ góc quay quanh trục: ω= 7292115,0x10-11rad/s

- Hằng số trọng trường Trái đất: GM= 3986005 108 m3s-2

Vị trí Ellipsoid quy chiếu Quốc gia: Ellipsoid WGS-84 toàn cầu được định

vị lại cho phù hợp với lãnh thổ Việt Nam (cụ thể tịnh tiến, không xoay, không thu nhỏ) trên cơ sở sử dụng điểm GPS cạnh dài có độ cao thủy chuẩn phân bố đều trên toàn lãnh thổ

Điểm gốc tọa độ Quốc gia: điểm N00 đặt tại Viện nghiên cứu Địa chính,

đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội (nay là Viện khoa học Đo đạc và Bàn đồ)

Hệ thống tọa độ phẳng: hệ tọa độ phẳng UTM Quốc tế, được thiết lập trên

cơ sở lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc [2]

1.2.2.3 Lưới chiếu bản đồ

- Sử dụng lưới chiếu hình nón đồng góc với 2 vĩ tuyến chuẩn 110 và 210

để thể hiện các bản đồ địa hình cơ bản, bản đồ nền, bản đồ hành chính quốc gia ở

tỷ lệ 1:1.000.000 và nhỏ hơn cho toàn lãnh thổ Việt Nam

- Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 60 có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài k0 = 0,9996 để thể hiện các bản đồ địa hình

cơ bản, bản đồ nền, bản đồ hành chính quốc gia tỷ lệ từ 1:500.000 đến 1:25.000

- Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 30 có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài k0 = 0,9999 để thể hiện các bản đồ địa hình

cơ bản, bản đồ nền, bản đồ hành chính tỷ lệ từ 1:10.000 đến 1:2.000

- Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 30 có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài k0 = 0,9999 để thể hiện hệ thống bản đồ địa chính cơ sở và bản đồ địa chính các loại tỷ lệ; kinh tuyến trục được quy định cho từng tỉnh (tỉnh Thái Bình 104045’) [7]

1.2.3 Mật độ điểm khống chế

 Mật độ các điểm tọa độ các hạng I, II, III (gọi chung là điểm tọa độ Nhà nước) phục vụ cho xây dựng lưới địa chính, lưới khống chế đo vẽ, lưới khống chế ảnh khi đo vẽ bản đồ địa chính được xác định dựa trên yêu cầu về quản lý đất đai, mức độ phức tạp, khó khăn trong đo vẽ bản đồ, phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ và công nghệ thành lập bản đồ địa chính

- Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5.000 - 1:10.000 trên diện tích từ 20 - 30km2 có tối thiểu một điểm tọa độ Nhà nước

- Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:200 - 1:2.000 trên diện tích từ 10 - 15km2 có tối thiểu một điểm tọa độ Nhà nước

- Riêng ở khu vực đô thị, khu công nghiệp, khu có cấu trúc xây dựng dạng

đô thị, khu đất có giá trị kinh tế cao, trên diện tích trung bình 5 - 10km2 có tối thiểu một điểm tọa độ Nhà nước

- Để đo vẽ bản đồ địa chính bằng phương pháp sử dụng ảnh hàng không kết hợp với đo vẽ ở thực địa trên diện tích 20 đến 30km2 có một điểm tọa độ Nhà nước (không phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ)

- Lưới tọa độ Nhà nước hiện nay đã phủ trùm toàn quốc với mật độ điểm trung bình từ 10 - 20km2 có một điểm Mật độ này đảm bảo để phục vụ công tác

đo đạc địa chính

 Mật độ các điểm tọa độ Nhà nước, điểm địa chính phục vụ cho đo vẽ bản

đồ địa chính được quy định như sau:

- Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5.000 - 1:10.000, trên diện tích khoảng 5km2 có một điểm từ địa chính trở lên

- Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:500 - 1: 2.000, trên diện tích từ 1 đến 1,5km2 có một điểm từ địa chính trở lên

- Để đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200, bản đồ địa chính ở khu công nghiệp, khu có cấu trúc xây dựng dạng đô thị, khu đất có giá trị kinh tế cao, khu đất ở đô thị có diện tích các thửa nhỏ, đan xen nhau, trên diện tích trung bình 0,3

km2 (30 ha) có một điểm từ địa chính trở lên [4]

1.3 Công tác thành lập bản đồ địa chính

1.3.1 Hệ thống lưới khống chế

*Lưới toạ độ nhà nước

Do điều kiện lịch sử để lại lưới tọa độ nhà nước của chúng ta không liên tục và các loại dữ liệu không đồng nhất trên toàn quốc

Từ trước năm 1975 phía Bắc vĩ tuyến 17 ta xây dựng lưới tam giác đo góc hạng I và sau đó chêm dày các điểm hạng II Mật độ điểm trung bình khu vực này là 120 km2 có một điểm hạng I và II, trong lưới các cạnh được đo bằng thước Invar, máy đo xa điện quang NASM -2A, 28 điểm thiên văn, 13 điểm Laplace

Từ năm 1977 - 1983 xây dựng lưới tam giác hạng I gồm 25 điểm khu vực Bình - Trị - Thiên, có 3 điểm trùng với lưới miền Bắc

Từ năm 1983 – 1989, xây dựng lưới tam giác đo góc hạng II dạng dày đặc gồm 422 điểm từ Thừa Thiên đến thành phố Hồ Chí Minh

Từ 1988 đến 1990 xây dựng mạng lưới đường chuyền hạng II phủ trùm đồng bằng Nam bộ gồm 174 điểm

Từ 1991 đến 1992 xây dựng mạng lưới phủ trùm bằng công nghệ GPS tại ba khu vực là Tây Nguyên, Sông Bé và Minh Hải

Lưới toạ độ nhà nước Việt Nam được xây dựng trước năm 1992 đều được xử lý trên bề mặt toán học Ellipxoid thực dụng Kraxovsky hệ HN -72 Toạ độ vuông góc phẳng được tính trên múi chiếu Gauss – Kruger Tuy nhiên, mạng lưới này không được xử lý chung mà bình sai độc lập từng khu vực theo kết quả đo trong từng thời kỳ, toạ độ khởi tính của các khối sau là toạ

độ của điểm ngoài rìa các khối do liền kề trước đó

Từ tháng 7 năm 2001, hệ quy chiếu và hệ tọa độ VN-2000 chính thức được đưa vào sử dụng với Ellipxoid W84, phép chiếu UTM, các điểm khống chế nhà nước được tính chuyển sang hệ VN-2000 Đến nay lưới tọa độ nhà nước đã phủ trùm toàn bộ lãnh thổ Việt Nam gồm 1763 điểm, trong đó 71 điểm cấp “0” đo đạc bằng công nghệ GPS, 339 điểm tam giác hạng I, 1116 điểm tam giác hạng II, 174 điểm đường chuyền hạng II và 122 điểm GPS cạnh ngắn… Hệ thống lưới tọa độ hạng III và IV đã được xây dựng phủ trùm đạt độ chính xác để xây dựng bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1000 thậm chí 1:500 Tuy nhiên các mạng lưới này không còn đủ mật độ cần thiết để đo vẽ bản đồ 1:500 trên phạm vi rộng vì các điểm đã mất và hư hỏng nhiều [2]

* Lưới toạ độ địa chính

Bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 và 1:10000 được thành lập ở múi chiếu 3o trên mặt phẳng chiếu hình, trong hệ tọa độ Quốc gia VN- 2000 và độ cao nhà nước hiện hành Kinh tuyến gốc (00) được quy ước là kinh tuyến đi qua GRINUYT Giá trị kinh tuyến trục phụ thuộc vào từng địa phương được quy định riêng, như tỉnh Quảng Ninh được quy định 107045’ Điểm gốc của hệ toạ độ mặt phẳng (điểm cắt giữa kinh

tuyến trục của từng tỉnh và xích đạo) có X =0 km, Y=500 km Điểm gốc của hệ độ cao là điểm độ cao gốc ở Hòn Dấu - Hải Phòng

A Yêu cầu về điểm khống chế đối với lưới địa chính:

Cơ sở khống chế toạ độ, độ cao trong đo vẽ bản đồ địa chính gồm:

- Lưới tọa độ và độ cao Nhà nước các hạng

- Lưới địa chính, lưới độ cao kỹ thuật

- Lưới khống chế đo vẽ, điểm khống chế ảnh (gọi chung là lưới khống chế đo vẽ)

Mật độ điểm khống chế tọa độ địa chính là số điểm lưới khống chế được xây dựng trên một đơn vị diện tích để phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính theo một tỷ lệ xác định Ta có thể dễ dàng dự tính được số điểm khống chế khi biết những yếu tố sau:

- Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chính

- Tỷ lệ bản đồ địa chính cần thành lập

- Đặc điểm địa hình và địa vật khu đo

Hiện nay hai phương pháp cơ bản để thành lập bản đồ địa chính là phương pháp đo vẽ trực tiếp và phương pháp đo ảnh hàng không Phương pháp toàn đạc là phương pháp cơ bản, không thể thay thế trong điều kiện đo

vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn khu vực dân cư đông đúc, thửa đất nhỏ, bị che khuất nhiều Bản chất của phương pháp xác định toạ độ những điểm chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử Phương pháp này đòi hỏi số lượng điểm khống chế dải đều và dày đặc Tỷ lệ bản đồ càng lớn, vùng đo vẽ càng che khuất thì

số lượng điểm càng nhiều

+Thành lập bản đồ địa chính bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ở thực địa

Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5000 – 1:10000, trên diện tích khoảng 5 km2

có một điểm từ địa chính trở lên

Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:500 – 1:2000, trên diện tích từ 1 đến 1,5 km2 có một điểm từ địa chính trở lên

Để đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200, bản đồ địa chính ở khu công nghiệp, khu có cấu trúc xây dựng dạng đô thị, khu đất có giá trị kinh tế cao, khu đất ở đô thị có diện tích các thửa nhỏ, đan xen nhau, trên diện tích trung bình 0,3

km2 (30 ha) có một điểm từ địa chính trở lên

Quy định trên áp dụng cho cả trường hợp có trích đo khu dân cư hoặc trích đo các thửa, các cụm thửa ở tỷ lệ lớn hơn tỷ lệ bản đồ cơ bản của khu vực

Trường hợp đặc biệt, khi đo vẽ lập bản đồ địa chính mà diện tích nhỏ hơn 30 ha đến trên 5 ha, mật độ từ điểm địa chính trở lên tối thiểu để phục vụ đo vẽ là 2 điểm

B Sơ đồ phát triển lưới địa chính

Chúng ta biết rằng lưới toạ độ nhà nước hiện nay đã được thống nhất xây dựng trên toàn quốc, lưới toạ độ hạng III và IV nhà nước đã được xây dựng đảm bảo mật độ cũng như độ chính xác phục vụ công tác thành lập bản đồ địa chính ở những khu vực nông thôn, đất nông nghiệp, lâm nghiệp… Tuy nhiên, tại những khu vực thành phố và thị xã thì mạng lưới này không đáp ứng được nhu cầu do bị mất mát và hư hỏng nhiều

Phương pháp cơ bản để xây dựng lưới hiện nay là chêm dày từ các cấp lưới hạng cao nhà nước như hạng I và hạng II, tạo nên mạng lưới địa chính cơ sở đạt độ chính xác tiêu chuẩn hạng III và mật độ đạt tương đương hạng IV nhà nước Để tăng dày mật độ điểm khống chế tọa độ ta chêm dày thêm vào lưới địa chính cơ sở lưới toạ độ địa chính cấp 1, 2 và tiếp sau đó chêm dày các cấp lưới thấp hơn

Như vậy, việc phát triển lưới địa chính nói chung không khác biệt với phát triển các lưới trắc địa khác

C Yêu cầu độ chính xác lưới toạ độ địa chính

Lưới toạ độ địa chính được thành lập nhằm mục đích phục vụ đo vẽ bản

đồ địa chính, tính thống nhất về độ chính xác là yếu tố cơ bản quan trọng nhằm đảm bảo cho bản đồ địa chính được thành lập ở những vùng khác nhau vẫn đồng đều về chất lượng, đặc biệt là đảm bảo độ chính xác yếu tố cần thiết thể hiện trên bản đồ

Lưới địa chính được xây dựng bằng phương pháp đường chuyền hoặc bằng công nghệ GPS theo đồ hình lưới tam giác dày đặc, đồ hình chuỗi tam giác,

tứ giác để làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ

Dù thành lập lưới địa chính bằng phương pháp nào cũng phải đảm bảo độ chính xác sau bình sai theo quy định sau:

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu kỹ thuật về độ chính xác lưới địa chính

không quá

2 Sai số trung phương tương đối cạnh 1:50000

3 Sai số trung phương tuyệt đối cạnh dưới 400m 0,012m

5 Sai số trung phương phương vị cạnh dưới 400 mét 10’’ Sai số trung bình vị trí mặt phẳng của điểm khống chế đo vẽ sau bình sai

so với điểm khống chế tọa độ từ điểm địa chính trở lên gần nhất không quá 0,10

Yêu cầu cơ bản của bản đồ địa chính là thể hiện chính xác vị trí, kích thước và diện tích thửa đất Trong cơ sở dữ liệu bản đồ thì tọa độ các điểm đặc trưng thửa đất là quan trọng nhất Số liệu ở bản đồ số chỉ tồn tại số liệu đo đạc, như vậy độ chính xác các điểm khống chế sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ cính xác xác định diện tích thửa đất Theo quy định của quy phạm ta có:

- Sai số trung phương vị trí mặt phẳng của điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm khống chế toạ độ nhà nước gần nhất không vượt quá 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập Ở vùng ẩn khuất sai số nói trên không vượt quá 0,15 mm

- Sai số trung phương độ cao của điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm độ cao nhà nước gần nhất không vượt quá 1/10 khoảng cao đều đường bình độ cơ bản

- Sai số trung bình vị trí mặt phẳng của các điểm trên ranh giới thửa đất biểu thị trên bản đồ địa chính so với điểm của lưới khống chế đo vẽ gần nhất không lớn hơn 0,5 mm trên bản đồ, đối với các địa vật còn lại không vượt quá 0,7 mm

- Sai số tương hỗ giữa các ranh giới thửa đất, giữa các điểm trên cùng ranh giới thửa đất, sai số độ dài cạnh thửa đất không vượt quá 0,4 mm trên bản đồ địa chính

Sai số trung bình vị trí các điểm trên ranh giới thửa đất biểu thị trên bản

đồ địa chính số so với vị trí của điểm khống chế đo vẽ (hoặc điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp) gần nhất không vượt quá:

5 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200

7 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:500

15 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000

30 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:2000

150 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:5000

300 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:10000

Quy định sai số nêu trên ở tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000 áp dụng cho trường hợp đo vẽ đất đô thị và đất khu vực có giá trị kinh tế cao; trường hợp đo

vẽ đất khu dân cư nông thôn ở tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000 các sai số nêu trên được phép tới 1,5 lần; trường hợp đo vẽ đất nông nghiệp ở tỷ lệ 1:1000 và 1:2000 các sai số nêu trên được phép được phép tới 2 lần

Yêu cầu trên là cơ sở cho việc ước tính độ chính xác của các cấp lưới toạ

độ địa chính Việc ước tính chính xác lưới khống chế cần đảm bảo nguyên tắc cơ bản sau:

- Đáp ứng yêu cầu chính xác các yếu tố cần quản lý với đất đai

- Ảnh hưởng của sai số lưới cấp cao đến độ chính xác lưới cấp thấp là không đáng kể để khi bình sai mạng lưới cấp thấp không phải xét đến sai số số liệu gốc

D Đối với lưới khống chế đo vẽ

Lưới khống chế đo vẽ được phát triển dựa trên các điểm toạ độ địa chính

từ cấp II đối với lưới khống chế đo vẽ cấp 1 và từ lưới khống chế đo vẽ cấp 1 đối với lưới đo vẽ cấp 2 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản như sau:

Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới đường chuyền

TT Các yếu tố của lưới đường chuyền Chỉ tiêu kỹ thuật

1 Chiều dài đường chéo đường chuyền không lớn hơn 8 km

3 Chiều dài từ điểm khởi tính đến điểm nút hoặc giữa

hai điểm nút không lớn hơn

5 km

5 Chiều dài cạnh đường chuyền

+ Lớn nhất không quá

+ Nhỏ nhất không quá

+ Trung bình

1400 m 200m

600 m

6 Sai số trung phương đo góc không lớn hơn 5’’

7 Sai số tương đối đo cạnh sau bình sai không lớn hơn

Đối với cạnh dưới 400 m không quá

1:50 000 0,012 m

8 Sai số giới hạn khép góc đường chuyền hoặc vòng

khép không lớn hơn (n - số góc trong đường chuyền

- Khi tính khái lược phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:

- Lời giải được chấp nhận: Fixed

- Ratio: >1,5

- Rms: <0,02+0.004*S km

- Reference Variance:<30

- RDOP:<0,1

Chỉ tiêu Ratio chỉ xem xét đến khi lời giải là Fixed

Chỉ tiêu RDOP chỉ xem xét đến khi các chỉ tiêu khác không đạt được để quyết định xử lý lại hay phải đo lại

Khi một trong các giá trị Reference Variance hoặc Rms vượt quá các chỉ tiêu nói trên nhưng không quá 1,5 lần thì phải tiến hành tính khép tam giác, đa giác và bình sai sơ bộ để quyết định phải tính lại, loại bỏ hay đo lại Trong trường hợp đặc biệt cũng không vượt quá 2 lần hạn sai cho phép không được chiếm quá 10% tổng số cạnh trong lưới

Được phép thay đổi giá trị mặc định của tham số lọc (edit multiplier) nhưng không được phép nhỏ hơn 2,5

Được phép cắt bỏ các tín hiệu vệ tinh thu được ở các vị trí thấp so với đường chân trời (elevation cut off) nhưng không được phép vượt quá 300

1.3.2 Lưới tọa độ địa chính đảm bảo độ chính xác diện tích thửa đất

Trong công tác thành lập bản đồ địa chính, quản lý đất đai, diện tích thửa đất là yếu tố quan trọng Độ chính xác xác định diện tích thửa đất thường chấp nhận ở tỷ lệ là 1% đến 2% Hiện nay, trong quy phạm thường chỉ nêu sai số diện tích trên bản đồ theo công thức:

đất, từng vùng đất Bản đồ địa chính còn thể hiện các yếu tố địa lý khác liên quan đến đất đai

Bản đồ địa chính được thành lập theo đơn vị hành chính cơ sở xã, phường, thị trấn và thống nhất trong phạm vi cả nước Bản đồ địa chính được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật và công nghệ ngày càng hiện đại, nó đảm bảo cung cấp thông tin không gian của đất đai, phục vụ công tác quản lý đất đai

Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản nhất của hồ sơ địa chính, mang tính pháp lý cao phục vụ quản lý chặt chẽ đến từng thửa đất, từng chủ sử dụng đất Bản đồ địa chính khác với bản đồ chuyên đề thông thường ở chỗ bản đồ địa chính thường xuyên cập nhật các thay đổi hợp pháp của đất đai, có thể cập nhập hàng ngày hoặc theo định kỳ Hiện nay ở hầu hết các quốc gia trên thế giới người

ta hướng đến xây dựng bản đồ địa chính đa chức năng Vì vậy, bản đồ địa chính còn có tính chất của bản đồ cơ bản quốc gia

Bản đồ địa chính được dùng làm cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý nhà nước về đất đai như sau :

+ Thống kê đất đai ;

+ Giao đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp cho các hộ gia đình, cá nhân và tổ chức ; tiến hành đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp

+ Đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và sở hữu nhà ở

+ Xác nhận hiện trạng và theo dõi biến động về quyền sử dụng đất

+ Lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, cải tạo đất, thiết kế xây dựng các điểm dân cư, quy hoạch giao thông, thủy lợi

+ Lập hồ sơ thu hồi đất khi cần thiết

+ Giải quyết tranh chấp đất đai

Các yêu cầu cơ bản khi lập bản đồ địa chính :

+ Chọn tỷ lệ bản đồ địa chính phù hợp với vùng đất, loại đất

+ Bản đồ địa chính phải có hệ thống tọa độ thống nhất, có phép chiếu phù hợp để các yếu tố trên bản đồ biến dạng nhỏ nhất

+ Thể hiện đầy đủ và chính xác các yếu tố không gian như vị trí các điểm, đường đặc trưng, diện tích các thửa đất

+ Các yếu tố pháp lý phải được điều tra, thể hiện chuẩn xác và chặt chẽ Bản đồ địa chính được thành lập bằng các phương pháp :

+ Phương pháp đo vẽ trực tiếp từ thực địa

+ Phương pháp đo ảnh hàng không kết hợp đo vẽ ngoài thực địa

+ Phương pháp biên tập, biên vẽ bổ sung trên nền bản đồ địa hình cùng tỷ lệ

1.4 Tình hình ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới khống chế

1.4.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới trên thế giới

Ngoài hệ thống GPS được phát triển như đã trình bày ở trên, trên thế giới còn phát triển các hệ thống định vị khác:

Hệ thống Châu Âu "Galileo"

Khởi động lần đầu vào năm 1999, dự án hệ thống dẫn đường vệ tinh Galileo của EU nhằm đưa châu Âu thoát khỏi của hệ thống định vị toàn cầu phụ thuộc của Mỹ, để phá vỡ sự độc quyền hình thức Dự án sẽ khởi động với tổng cộng 30 vệ tinh, phủ sóng toàn cầu, tương thích với hệ thống GPS Hoa Kỳ, với tổng vốn đầu tư 34 tỷ euro Sự khác biệt do các nước thành viên, kế hoạch đã bị hoãn lại nhiều lần, châu Âu Galileo hệ thống dẫn đường vệ tinh sẽ hoạt động vào năm 2014 So với GPS Hoa Kỳ, "Galileo" hệ thống được nâng cao hơn và đáng tin cậy hơn Hoa Kỳ cung cấp cho các nước khác để cung cấp tín hiệu vệ tinh GPS chỉ có thể xác định vị trí tuyệt đối cỡ10 mét trên mặt đất, và "Galileo"

vệ tinh có thể phát hiện mục tiêutrên mặt đất cỡ 1 mét Như một chuyên gia quân sự nói rằng, hệ thống GPS, chỉ để tìm các đường phố, và "Galileo", có thể tìm thấy một ngôi nhà [6]

Hệ thống Nga "GLONASS":

"GLONASS" được phát triển bởi việc triển khai riêng biệt của hệ thống dẫn đường vệ tinh của Nga, dự án bắt đầu vào những năm 1970, có 22 vệ tinh Glonass của Nga trong quỹ đạo, nhưng chỉ có 16 trong hoạt động bình thường

Hệ thống này đòi hỏi phải có 18 vệ tinh để đáp ứng nhu cầu tiếp tục cung cấp

dịch vụ chuyển hướng cho cả Nga cần ắt nhất 24 vệ tinh để cung cấp các dịch vụ định vị toàn cầu.Hệ thống vệ tinh GLONASS hoàn thành việc triển khai của vệ tinh định vị, phạm vi của nó có thể bao gồm toàn bộ bề mặt Trái đất và không gian gần trái đất, định vị chắnh xác sẽ đạt 1,5 mét [6]

Hệ thống Trung Quốc "Compass"

Năm 2003, Trung tâm truyền hình vệ tinh Trung Quốc trong "Long March III A" mang tên lửa, vệ tinh thành công third "Compass" dẫn đường vệ tinh vào không gian, hai vệ tinh đầu tiên "Compass" vệ tinh, tương ứng khởi động vào tháng 10 vàtháng 12 năm 2000, hệ thống định vị đã chạy ổn định và trong tình trạng tốt Tháng một nãm 2010, Trung Quốc đã phóng thành công một lần nữa vào thứ ba vệ tinh Tây Xýõng Compass Navigation Satellite (Compass III) Điều này đánh dấu Compass hệ thống dẫn đường vệ tinh đã thực hiện một bước quan trọng trong xây dựng, mạng lưới vệ tinh là đúng tiến độ và đều đặn "Compass" hệ thống dẫn đường vệ tinh là một trong mọi thời tiết, tất

cả thời gian chuyển hướng thông tin để cung cấp khu vực hệ thống dẫn đường

vệ tinh Compass hệ thống dẫn đường vệ tinh sẽ có thể thành công mạng và GPS để cung cấp các dịch vụ tương tự Trung Quốc Compass hệ thống dẫn đường vệ tinh và GPS sẽ trở thành một mệnh "hệ thống dẫn đường vệ tinh" đồng nghĩa với ngôi sao Không giống như GPS, các "Big Dipper", chỉ huy và kiểm soát máy bay và thiết bị đầu cuối có thể được giao tiếp hai chiều 12 Tháng Năm 2008 ở Tứ Xuyên sau trận động đất, Tứ Xuyên, Bắc Kinh chỉ huy cảnh sát vũ trang Trung tâm và sử dụng các lực lượng vũ trang, "Compass" cho một trăm giao lưu Compass II loạt các vệ tinh đã bước vào thời kỳ cao điểm của mạng lưới, xây dựng riêng hệ thống dẫn đường vệ tinh của họ có hệ thống riêng của mình, quốc phòng của Trung Quốc sẽ về cơ bản kiểm soát của Hoa Kỳ

ra khỏi vũ khắ tiên tiến của Trung Quốc có đôi mắt riêng của họ, của đất nước chuyển hướng hệ thống độc lập được bảo đảm, và đáng tin cậy hơn Được thành lập vào năm 2015 bao gồm từ 31 và một số vệ tinh với hệ thống bảo hiểm toàn cầu [6]

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới ở Việt Nam

Ở Việt Nam, phương pháp định vị vệ tinh đã được ứng dụng từ những năm đầu thập kỷ 90 Với 5 máy thu vệ tinh loại 4000ST, 4000SST ban đầu, sau một thời gian ngắn đã lập xong lưới khống chế ở những vùng đặc biệt khó khăn mà từ trước đến nay chưa có lưới khống chế như Tây Nguyên, thượng nguồn Sông Bé, Cà Mau [10]

Những năm sau đó công nghệ GPS đã đóng vai trò quyết định trong việc đo lưới cấp "0" lập hệ quy chiếu quốc gia mới cũng như việc lập lưới khống chế các cấp hạng trên lãnh thổ phục vụ ngành Trắc địa bản đồ và nhiều lưới khống chế cho các công trình dân dụng khác, cụ thể như sau:

- Lưới cấp “0” 71 điểm phủ trùm lãnh thổ

- Lưới khống chế biển: 32 điểm

- Lưới Hạng I, II 1665 điểm phủ trùm lãnh thổ

- Lưới Địa chính cơ sở: Hạng III phủ trùm lãnh thổ: 12568 điểm

- Lưới GPS - thuỷ chuẩn lập mô hình Geoid: 1009 điểm

- Hàng chục nghìn điểm tọa độ hạng IV phục vụ cho đo đạc khảo sát công trình giao thông, thuỷ lợi, xây dụng, quy hoạch,

Những ứng dụng sớm nhất của GPS trong trắc địa bản đồ là trong công tác đo lưới khống chế Hiện nay, hệ thống GPS vẫn đang phát triển ngày càng hoàn thiện về phần cứng (thiết bị đo) và phần mềm (chương trình xử lý số liệu), được ứng dụng rộng rãi vào mọi dạng công tác trắc địa bản đồ, trắc địa công trình dân dụng và các công tác định vị khác theo chiều hướng ngày càng đơn giản, hiệu quả

Có thể nói công nghệ GPS hiện nay ở Việt Nam phát triển vô cùng mạnh

mẽ, từ chỗ chỉ có một vài đơn vị lớn của nhà nước được trang bị công nghệ GPS ban đầu ở những năm 1990, cho đến nay hầu hết các đơn vị đo đạc khảo sát các ngành, các tỉnh ở Việt Nam đã được trang bị, ứng dụng công nghệ GPS Số lượng máy thu GPS cho mục đích đo đạc độ chính xác cao ở Việt Nam tính đến nay đã đến con số hàng nghìn máy Ngoài ngành đo đạc, khảo sát, công nghệ GPS đã