Tích hợp gps và echo sounder để thành lập bản đồ giao thông thủy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH NHUẬN TÍCH HP GPS VÀ ECHO-SOUNDER ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ GIAO THÔNG THỦY CHUYÊN NGÀNH: XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ BẢN ĐỒ BẰNG KỸ THUẬT TIN HỌC MÃ SỐ NGÀNH: 2.16.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 08 NĂM 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học 1: TS Trần Trọng Đức Cán hướng dẫn khoa học 2: TS Nguyễn Ngọc Lâu Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Đào Xuân Lộc Cán chấm nhận xét 2: TS Lê Trung Chơn Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày 03 tháng 10 năm 2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 17 tháng 01 năm 2005 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : NGUYỄN THANH NHUẬN Phái nam Ngày, tháng, năm sinh : 22 – 01 – 1979 Nơi sinh : BÌNH ĐỊNH Chuyên ngành : XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊNH VỊ VÀ BẢN ĐỒ BẰNG KỸ THUẬT TIN HOC MSHV: 02203563 I TÊN ĐỀ TÀI : TÍCH HP GPS VÀ ECHO-SOUNDER ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ GIAO THÔNG THỦY II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Nhiệm vụ : Đề tài nghiên cứu lý thuyết Địa tin học phục vụ công tác đo sâu, sau tiến hành xây dựng phát triển phần mềm nhằm tích hợp liệu GPS Echo Sounder để ứng dụng thành lập đồ giao thông thuỷ - Nội dung: Xây dựng phần mềm có đầy đủ chức ứng dụng công tác đo sâu như: Thiết kế tuyến đo, hiển thị đồ nền, vị trí điểm đo, tuyến đo, mặt cắt, chuyển đổi hệ thống toạ độ, xác định tham số chuyển đổi … III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 17 / 01 / 2005 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30 / 06 / 2005 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1: TS TRẦN TRỌNG ĐỨC VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2: TS NGUYỄN NGỌC LAÂU CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) QL CHUN NGÀNH TS TRẦN TRỌNG ĐỨC TRUNG TS NGUYỄN NGỌC LÂU TS LÊ VĂN Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm 2005 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH -1- Luận văn thạc só LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, hướng dẫn tận tình thầy Trần Trọng Đức thầy Nguyễn Ngọc Lâu hoàn thành mục tiêu đề tài đề Tuy nhiên, gian thời gian thực luận văn không dài trình độ hiểu biết công nghệ GPS GIS có giới hạn nên luận văn số khiếm khuyết Kính mong Q thầy cô thông cảm góp ý Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trần Trọng Đức thầy Nguyễn Ngọc Lâu tận tâm hướng dẫn, bảo suốt thời gian qua để hoàn thành luận văn cách tốt Cảm ơn bạn bè, người thân đồng nghiệp giúp đỡ đóng góp ý kiến trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Q thầy cô Bộ môn Địa Tin học trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Kính chúc Q thầy cô mạnh khỏe, đạt nhiều thắng lợi nghiệp giáo dục nghiên cứu khoa học Xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày tháng năm 2005 Học Viên Nguyễn Thanh Nhuận GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu -2- Luận văn thạc só TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu lý thuyết Địa tin học GPS (Global Positionning System), GIS (Geographic Infomation System) Trắc địa biển (Hydrographic Surveying) Từ lý thuyết đó, tác giả tiến hành xây dựng phát triển phần mềm cho phép tích hợp liệu GPS, Echo Sounder GIS để phục vụ thành lập đồ giao thông thủy Về bản, phần mềm có đầy đủ chức như: Thiết kế, hiển thị, thu thập liệu, chuyển đổi tọa độ, xác định tham số chuyển đổi xử lý, hiển thị kết hệ tọa độ VN-2000 Luận văn cho thấy khả ứng dụng phần mềm GEOHCM tác giả công tác đo sâu để thành lập đồ giao thông thủy Việt Nam mở khả phục vụ ứng dụng khác như: Thành lập đồ giao thông, đồ trạng sử dụng đất công nghệ GPS ABSTRACT This theme research is about theory of Geomatics such as GPS (Global Positionning System), GIS (Geographic Infomation System) and Hydrographic Survey From this basic theory, The author has installed and developed a software that can integrate GPS, Echo Sounder and GIS data to establish water way traffic maps Basically, this software includes all main functions such as: designing, displaying, collecting data, changing co-ordinates, determining interchangeable parameters and this software can also process, display results at VN-2000 coordinates system This thesis indicates that we can use GEOHCM software of the author for bathymetric survey to establish water way traffic maps in VietNam and open new ability to serve other applications such as: setting up traffic maps, current state of using land maps by using GPS technology GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu -3- Luận văn thạc só MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 TÓM TẮT MUÏC LUÏC PHẦN 1: MỞ ĐẦU I- ĐẶT VẤN ÑEÀ II- MỤC TIÊU III- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .9 III.1- Các nội dung baûn III.2- Phương pháp thực 10 III.3- Phaïm vi thực .12 PHẦN 2: NỘI DUNG 14 Chương I: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU 14 I.1- PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TRUYỀN THỐNG 14 I.1.1- Nguyên tắc định vò 14 I.1.2- Qui trình thực 14 I.1.3- Caùc công tác đo sâu truyền thống 16 I.1.3.1- Công tác chuẩn bị 16 I.1.3.2- Công tác định vị .16 I.1.3.3- Công tác xử lý nội nghiệp .18 I.1.4- Xác định độ cao mia máy đo cao 22 I.1.5- Những ưu nhược điểm phương pháp đo sâu truyền thống 23 I.1.5.1- Ưu điểm 23 I.1.5.2- Nhược điểm 23 I.2- PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TIÊN TIẾN HIỆN NAY 24 I.2.1- Nguyên tắc định vị 24 I.2.2- Phương pháp tích hợp GPS ECHO-SOUNDER .25 I.2.2.1- Nguyên lý chung 25 I.2.2.2- Qui trình thực 26 I.2.3- Xác định độ cao kỹ thuật RTK (Real-Time Kinematic) 28 I.2.4- Các thiết bị phục vụ công tác đo đạc đồ địa hình đáy biển .29 I.2.4.1- Caùc maùy thu GPS 29 I.2.4.2- Caùc máy đo sâu hồi âm (Echo-sounder) 29 I.2.5- Các phần mềm ứng dụng đo sâu (thiết bị phần mềm) 33 Chương II: TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN 37 II.1- BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN 37 II.1.1- Khái niệm 37 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu -4- Luận văn thạc só II.1.2- Phân loại đồ địa hình đáy biển 38 II.1.2.1- Các đồ địa hình đáy biển tỷ lệ lớn 38 II.1.2.2- Các đồ địa hình đáy biển tỷ lệ trung bình .38 II.1.2.3- Các đồ địa hình đáy biển tỷ lệ nhỏ 39 II.1.3- Yêu cầu đồ địa hình đáy biển 39 II.1.4- Cơ sở toán học đồ địa hình đáy biển 39 II.1.5- Độ xác đồ địa hình đáy biển 40 II.1.6- Nội dung thể đồ địa hình đáy biển .41 II.1.6.1- Các yếu tố sở toán học sở trắc địa 41 II.1.6.2- Các yếu tố bề mặt biển 41 II.1.6.3- Các yếu tố mặt biển 42 II.2- QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ ĐO VẼ BẢN ĐỒ GIAO THÔNG THỦY .42 II.2.1- Khái quát đồ giao thông thủy 42 II.2.1.1- Mục đích 42 II.2.1.2- Noäi dung 43 II.2.1.3- Cơ sở toán học độ xác giao thông thủy 43 II.2.2- Qui trình công nghệ đo vẽ đồ giao thông thủy 43 II.2.2.1- Công tác chuẩn bị 43 II.2.2.2- Công tác đo sâu 46 II.2.2.3- Công tác xử lý nội nghiệp, biên vẽ .47 Chương III: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ 50 III.1- HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS) .50 III.1.1- Các khái niệm GPS 50 III.1.1.1- Khái niệm chung 50 III.1.2- Các nguyên tắc phương pháp định vị GPS 51 III.1.2.1- Các trị đo dùng định vò .51 III.1.2.2- Các phương pháp định vị GPS 51 III.1.2.3- Các kiểu định vị GPS 52 III.1.3- Phương pháp định vị DGPS (Diferential GPS) 53 III.1.3.1- Nguyên lý chung 53 III.1.3.2- Định vị công nghệ RTK .54 III.1.3.3- Định vị công nghệ DGPS 55 III.1.3.4- Hệ thống định vị OmniSTAR 57 III.1.3.5- Ưu điểm công nghệ định vò DGPS 59 III.1.3.6- Độ xác DGPS 59 III.1.4- Hệ thống tọa độ dùng GPS 60 III.1.4.1- Hệ tọa độ WGS84 (World Geodetic Systems 1984) 60 III.1.4.2- Hệ tọa độ ITRF (The International Terrestrial Reference Frame) 61 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu -5- Luận văn thạc só III.1.5- Các loại sai số định vị GPS .61 III.1.5.1- Các sai số định vị 61 III.1.5.2- Ảnh hưởng cấu hình vệ tinh 62 III.1.6- Một số loại máy thu GPS thông dụng 63 III.2- HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) 66 III.2.1- Khái niệm chung GIS 66 III.2.1.1- Bối cảnh lịch sử phát triển GIS 66 III.2.1.2- Định nghóa GIS 67 III.2.2- Các thành phần GIS 67 III.2.2.1- Phần cứng 68 III.2.2.2- Phaàn meàm .69 III.2.2.3- Dữ liệu 69 III.2.2.4- Con người 69 III.2.2.5- Các phương pháp phân tích ứng dụng .70 III.2.3- Các chức GIS 70 III.2.3.1- Thu thập liệu 70 III.2.3.2- Quản lý liệu .70 III.2.3.3- Phân tích liệu 71 III.2.3.4- Hiển thị liệu .73 III.2.4- Dữ liệu GIS 74 III.2.4.1- Đặc điểm lieäu GIS 74 III.2.4.2- Xây dựng sở liệu GIS 74 III.2.5- Caùc nguồn sai số GIS 78 III.2.5.1- Sai số thu thập liệu 78 III.2.5.2- Sai số nhập liệu 78 III.2.5.3- Sai số liệu 79 III.2.5.4- Sai số trình xử lý liệu .79 III.2.5.5- Sai số xuất liệu 79 III.2.5.6- Sai số sử dụng kết 79 Chương IV: CÁC CÔNG THỨC CƠ SỞ 80 IV.1- PHƯƠNG PHÁP SỐ BÌNH PHƯƠNG NHỎ NHẤT 80 IV.2- CHUYỂN ĐỔI HỆ QUI CHIẾU TRẮC ĐỊA .83 IV.2.1- Các tham số Ellipsoid 83 IV.2.2- Công thức chuyển đổi hệ tọa độ trắc địa sang hệ tọa độ vuông góc 84 IV.2.3- Công thức chuyển đổi hệ tọa độ vuông góc sang hệ tọa độ trắc địa 84 IV.2.4- Công thức chuyển đổi hai hệ tọa độ trắc địa 85 IV.2.5- Công thức chuyển đổi hai hệ tọa độ không gian .87 IV.3- CHUYỂN ĐỔI HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA VÀ HỆ TỌA ĐỘ PHẲNG .89 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu -6- Luận văn thạc só IV.3.1- Phép chiếu hình trụ ngang .89 IV.3.1.1- Phép chiếu Gauss – Kruger 89 IV.3.1.2- Phép chiếu UTM (Universal Transverse Mercator) 90 IV.3.2- Xác định tọa độ phẳng (x,y) từ tọa độ trắc địa (B,L) 91 IV.3.3- Xác định tọa độ trắc địa (B,L) từ tọa độ phẳng (x,y) .93 IV.3.4- Quan hệ toán học hai hệ tọa độ phẳng 94 IV.3.4.1- Công thức Helmert 94 IV.3.4.2- Công thức Affine 95 IV.4- XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHUYỂN ĐỔI GIỮA HAI HỆ TỌA ĐỘ 95 IV.4.1- Xác định tham số chuyển đổi hai hệ tọa độ trắc địa .95 IV.4.2- Xác định tham số chuyển đổi hai hệ tọa độ không gian 98 IV.4.3- Xác định tham số chuyển đổi hai hệ tọa độ phẳng 99 IV.4.3.1- Theo biến đổi Helmert .99 IV.4.3.2-Theo biến đổi Affine 101 IV.5- CÁC PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY ĐƠN GIẢN 102 IV.5.1- Phương pháp nội suy Langrange 102 IV.5.2- Phương pháp nội suy tuyến tính 103 IV.6- CÁC THÔNG ĐIỆP CHUẨN NMEA-0183 .103 IV.6.1- Các thông điệp máy thu GPS 104 IV.6.2- Các thông điệp máy đo sâu hồi âm (Echo Sounder) 106 Chương V: XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM .107 V.1- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẦN MỀM GEOHCM 107 V.1.1- Giới thiệu .107 V.1.2- Mô hình tổng thể .108 V.2- THIEÁT KEÁ VÀ THỰC HIỆN .109 V.2.1- Sơ lược chức thực hieän 109 V.2.2- Cấu trúc chương trình 111 V.2.3- Tổ chức sở lieäu 112 V.2.4- Định dạng liệu xuất 118 V.2.5- Các giải thuật, lưu đồ 120 V.2 5.1- Lưu đồ tổng quát 120 V.2.5.2- Lưu đồ xử lý tọa độ 123 V.2.5.3- Lưu đồ chuyển đổi tọa độ xác định tham số chuyển đổi 125 V.3- ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOHCM VÀO CÔNG TÁC ĐO SÂU .127 V.3.1- Xây dựng lớp liệu 127 V.3.2- Đo vẽ đồ 128 V.3.2.1- Giới thiệu khu vực đo thử nghiệm 128 V.3.2.2- Các yêu cầu chung .129 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu -7- Luận văn thạc só V.3.2.3- Định vị thực địa 129 V.3.2.4- Xử lý file đo 136 V.3.2.5- Vẽ đường đẳng sâu phần mềm Liscad 6.0 138 V.3.2- Ứng dụng GIS để thành lập quản lý đồ giao thông thủy 142 PHẦN 3: KẾT LUẬN 145 I- NHẬN XÉT 145 II- HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CHƯƠNG TRÌNH .146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 147 TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 149 PHUÏ LUÏC 150 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 136 - Luận văn thạc só Hình V.26 (Định dạng liệu xuất) V.3.2.4- Xử lý file đo Sau đo, liệu thô xuất từ sở liệu Để file liệu xuất lên phần mềm biên tập vẽ ta phải xử lý file theo định dạng phù hợp Có hai trường hợp mà người sử dụng cần lưu ý: - Trong qúa trình đo, ta chọn hệ tọa độ, múi chiếu tham số chuyển đổi liệu tọa độ phẳng độ sâu xuất hệ đó, để xử lý file ta tiến hành sau: Từ Menu → Công cụ → Xử lý file → Tọa độ phẳng độ sâu → Khi hình xuất hộp thoại (Hình V.27) Hình V.27 (Xử lý file tọa độ phẳng độ sâu) GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 137 - Luận văn thạc só - Ta chọn file tọa độ trắc địa để xử lý Khi ta cần chọn hệ tọa độ(WGS-84), múi chiếu (3o) kinh tuyến trung ương (105o), để xử lý file ta tiến hành sau: Từ Menu → Công cụ → Xử lý file → Tọa độ trắc địa độ sâu → Khi hình xuất hộp thoại (Hình V.28) Hình V.28 (Xử lý file tọa độ trắc địa độ sâu) + Vì ta đo thời gian ngắn (khoảng 30’), xem cao độ mặt nước không thay đổi theo thời gian, ta nhấp chuột vào nút , sau ta nhập cao độ mực nước khu vực đo (1.5m) + Ta nhập khoảng cách từ mặt nước đến phát biến (1.25m) Sau nhấp chuột vào nút chọn file cần xử lý sau chọn đặt tên cho file lưu File liệu sau xử lý cho định dạng phù hợp để xuất lên vẽ phần mềm thông dụng (Hình V.29) GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 138 - Luận văn thạc só Hình V.29 (Định dạng liệu file xử lý) V.3.2.5- Vẽ đường đẳng sâu phần mềm Liscad 6.0 - Dữ liệu đo sau xử lý xong, ta sử dụng phần mềm Liscad để triển điểm nội suy đường đồng mức Hình V.30 (Triển điểm phần mềm Liscad) - Để hiển thị thông tin cần quan tâm click chuột phải hình chọn Display Features, Chọn Tag Point đánh dấu thông tin cần hiển thị số hiệu mia (Point Indentifier) Cao độ (Elevation) - Để xử lý vẽ ta chọn Task → Terrain Modelling, sau ta chọn Modelling → Validation/ Form Model để tạo bề mặt kiểm tra lỗi Sau hoàn tất việc kiểm tra chương trình tạo bề mặt tam giác Để GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 139 - Luận văn thạc só tạo đường đồng mức hoàn chỉnh ta tiến hành loại bỏ tam giác không (Chọn chế độ hiển thị mạng lưới tam giác để tiến hành chỉnh sửa) Hình V.31 (Loại bỏ lưới tam giác sai để tạo đường đồng mức) - Sau ta vào Feature Display để cài đặt tham số cho đường đồng mức như: khoảng cao đều, đường bình độ cái, đường bình độ … Sau vào Settings → Model để xác lập cấu hình cho đường đồng mức Hình V.32 (Xuất sang file có định dạng *dxf) GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 140 - Luận văn thạc só - Sau xuất sang file *dxf, ta dùng phần mềm Autocad hay số phần mềm chuyên dụng khác dể mở vẽ biên tập Hình V.33 (Các đường đẳng sâu) + Sử dụng công cụ để biên tập lại vẽ, làm ‘trơn’ đường đồng mức, xóa bỏ số điểm độ cao không cần thiết + Ghi thông tin cần thiết vẽ tên sông (biển), địa danh, vị trí + Một số ký hiệu địa hình, địa vật quan trọng + Các thông tin Kinh tế – Xã hội khác + Tạo khung trình bày khung theo qui định GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 141 - Hình V.34 (Bản đồ khu vực đo thử nghiệm) Luận văn thạc só GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 142 - Luận văn thạc só V.3.2- Ứng dụng GIS để thành lập quản lý đồ giao thông thủy * Tổ chức lớp thông tin không gian Để cho thông tin lưu trữ hiển thị cách thống nhất, việc tổ chức thông tin đồ giao thông thủy phải phân thành lớp chứa file riêng biệt chia sẻ liệu với cho lượng thông tin lưu trữ đầy đủ chiếm dung lượng đóa từ truy xuất nhanh Bản đồ giao thông thủy có nhiệm vụ mô tả địa hình, địa vật thông tin lộ trình, chướng ngại vật … dọc theo sông (biển) để phục vụ cho nhu cầu hàng hải Để việc hiển thị phù hợp với yêu cầu người dùng, thông tin đồ giao thông thủy tổ chức thành lớp khác Mỗi lớp gồm nhiều file file chứa liệu đối tượng cần hiển thị Các đối tượng thể đồ giao thông thủy phân thành đối tượng là: Điểm, đường, vùng ký hiệu - Điểm xác định tọa độ X, Y sau nhãn đối tượng Những đối tượng biểu diễn dạng điểm là: vị trí độ sâu, địa danh, thủy danh, v v… - Đường xác định tập hợp điểm có tọa độ X, Y nối lại với theo kiểu đậm, nhạt, màu sắc phân biệt để biểu thị đối tượng Những đối tượng biểu diễn dạng đường là: đường bờ, hệ thống giao thông đường bộ, đường tàu, biên luồng, tim luồng, đường cáp điện , v v… - Vùng đường bao khép kín không cắt Vùng xác định tập hợp điểm có tọa độ X, Y điểm đầu điểm cuối trùng tọa độ với Khi vùng xác định ta dùng kỹ thuật tô màu, chải nét gán thuộc tính khác Những đối tượng biểu diễn dạng vùng là: vùng hàng hải, vùng cấm hàng hải, vùng nguy hiểâm, bãi cạn, vùng neo tàu, vùng thủy diện cảng, v v… GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 143 - Luận văn thạc só - Ký hiệu xác định tọa độ X, Y sau dạng ký hiệu kích thước ký hiệu Nếu ký hiệu theo kích thước đối tượng bắt buộc phải có thông tin xác kích thước, biểu thị hình dáng biểu kiến kích thước ký hiệu phải thống theo qui phạm Ký hiệu dòng ký tự (Text) biểu tượng (Icon) Những đối tượng dạng ký tự thường là: hải đăng, tiêu báo hiệu bờ, hệ thống phao báo hiệu, hình dáng tàu v v… Mỗi nhóm đối tượng chứa nhiều file cần file phụ thuộc vào phạm vi không gian cần thể đồ giao thông thủy Để tiện việc tắt mở lớp cập nhật liệu sau này, đối tượng có kiểu thuộc tính không gian lưu vào file liệu riêng * Tổ chức lớp đối tượng thuộc tính Các lớp đối tượng thuộc tính xếp chung vào lớp thông tin không gian hiển thị chúng theo kiểu đối tượng không giống thông tin đồ họa khác đường, điểm hay chữ viết bình thường Kiểu đối tượng hình ảnh, biểu tượng dòng ký tự mô tả cho đối tượng Kiểu đối tượng giúp cho việc lập trình hướng đối tượng dễ dàng, việc tra cứu thuộc tính đối tượng Nếu sở liệu thuộc tính xây dựng nhờ vào hệ quản trị sở liệu lớp đối tượng có khóa riêng để phần mềm ứng dụng truy xuất đến sở liệu thuộc tính đối tượng Nếu không dùng hệ quản trị sở liệu thuộc tính đối tượng nhập chung với thông tin không gian file liệu đối tượng có mã riêng GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 144 - Luận văn thạc só Số lượng lớp thông tin đồ giao thông thủy thể ôû baûng sau: STT 10 11 12 TÊN LỚP NỘI DUNG THÔNG TIN Bản đồ địa hình: Bao gồm thông tin Bản đồ đường bờ, đường đẳng sâu… Tọa độ đường nối thành cảng, ụ tàu kè, Cảng công đường cáp ngầm, bến phà cầu bắt ngang trình sông sông Tọa độ đường hiển thị biên luồng phải, trái Luồng tàu thiết kế tim luồng Tọa độ vùng khép kín tạo vùng bao phủ Vùng bãi cạn bãi cạn Bãi cạn ngầm Tọa độ vùng khép kín tạo vùng cấm Vùng cấm hàng hải tàu lưu thông Tọa độ đường khép kín tạo vùng cho Vùng neo tàu phép neo đậu tàu Tọa độ điểm cần ghi dòng chữ Địa danh hiển thị địa danh Độ sâu Tọa độ độ sâu điểm Báo hiệu hàng hải Tọa độ thuộc tính loại báo hiệu Tọa độ điểm cạn đột biến, vị trí đá ngầm đá Chướng ngại vật cao, vị trí cọc, đăng đáy cá v.v… Tọa độ điểm có xác tàu đắm, tên tàu đắm Xác tàu đắm có Hệ thống giao thông Tọa độ đường nối thành hệ thống đường Bảng V.1 Vì thời gian thực ngắn nên tác giả trình bày sơ lược phương pháp ứng dụng GIS để tích hợp quản lý đồ giao thông thủy ⇒ Như Phần II tác giả trình bày toàn nội dung luận văn Trong đó, từ chương I đến chương IV tác giả tìm hiểu sở lý thuyết; chương V tác giả tiến hành xây dựng phần mềm ứng dụng vào công tác đo sâu cho khu vực thử nghiệm GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 145 - Luận văn thạc só PHẦN 3: KẾT LUẬN I- NHẬN XÉT Do thời gian thực ngắn mà khối lượng tương đối nhiều, cố gắng chắn chương trình số thiếu sót chưa thật hoàn chỉnh Tuy nhiên mục tiêu đề tài đưa hoàn thành Cụ thể sau: - Mở đồ dạng Raster (file ảnh Bitmap: *.BMP, *.JPG,*.JPEG…) hay dạng Vector (file vẽ ACAD: *.dxf) - Cho phép người sử dụng thiết kế tuyến đo đồ cho trước - Hiển thị đồ khu vực đo, hiển thị vị trí tàu đồ nền, hiển thị tuyến đo, hiển thị mặt cắt dọc tuyến đo - Xử lý trị đo nhận từ thiết bị đo (Máy thu GPS, máy đo sâu hồi âm) lưu file theo định dạng phù hợp - Có thể chuyển đổi hệ thống tọa độ, xác định tham số chuyển đổi từ tập điểm trùng - Xây dựng biểu đồ triều, cập nhật hiệu chỉnh cho trị đo theo thời gian Về bản, chương trình có đầy đủ chức để phục vụ cho việc đo sâu để thành lập đồ giao thông thủy Tuy chưa thể so sánh phần mềm ngang tầm với phần mềm thương mại vài khía cạnh lại thể ưu điểm Chính giao diện hiển thị tiếng Việt mà giúp cho người sử dụng dễ dàng hơn, không nhiều thời gian để tìm hiểu Ngoài ra, phần mềm thương mại có giá thành tương đối cao, phổ biến Việt Nam nên việc ứng dụng phần mềm GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 146 - Luận văn thạc só đem lại hiệu kinh tế lớn Một vài ưu điểm chương trình: - Giao diện trình bày đẹp, dễ sử dụng - Giao diện hiển thị font chữ tiếng việt - Cho phép xử lý hiển thị trực tiếp hệ tọa độ VN-2000 - Cung cấp công cụ chuyển đổi tọa độ, xác định tham số chuyển đổi có kèm theo đánh giá độ xác - Hậu xử lý file số liệu đo thô cho độ xác cao hơn, xuất sang định dạng file phù hợp cho phần mềm biên tập đồ II- HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CHƯƠNG TRÌNH Phần mềm xây dựng với chức tiện ích nhất, để trở thành phần mềm chuyên dụng cần phải cải tiến phát triển thêm nhiều chức Chính ta cần phải xác định rõ yếu tố cần thực hiện, yếu tố cần tối ưu để từ có hướng cải tiến đắn Thứ nhất, phần mềm mở vài vẽ Raster (ở dạng *.BMP, *.JPG,*.JIF) vẽ Vector (ở dạng *.dxf) Tuy nhiên cấu trúc vẽ *.dxf đa dạng phức tạp phần mềm chưa thể hiển thị hết đối tượng mà hiển thị đối tượng Chính cần nghiên cứu kỹ cấu trúc tập tin *.dxf để phát triển hoàn thiện đồng thời mở nhiều vẽ định dạng khác *.dng, *.tab Thứ hai, cần xây dựng module để xuất điểm định vị (tọa độ độ cao) sang định dạng *.dxf, xây dựng mô hình mạng lưới tam giác, nội suy điểm độ cao để vẽ đường đồng mức, vẽ mặt cắt … Ngoài cần phát triển thêm công cụ xử lý khác để phần mềm có nhiều chức tiện ích GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 147 - Luận văn thạc só TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Lê Trung Chơn Giáo trình Trắc địa biển - Nhà xuất đại học quốc gia TP.HCM, năm 2003 [2]-Lê Trung Chơn Đề tài KH-CN cấp trường: Xây dựng hệ chương người khác trình Geosys xử lý số liệu trắc địa, TP.HCM 12/2004 [3]- Đào Xuân Lộc Cơ sở lý thuyết xử lý số liệu đo đạc - Nhà xuất đại học quốc gia TP.HCM, tháng 09/2001 [4]-Lê Văn Hưng Giáo trình Trắc địa cao cấp - Đại học kỹ thuật TP.HCM, năm 1997 [5]- Lê Văn Hưng Giáo trình cao học: Hệ tọa độ quốc gia - Đại học kỹ thuật TP.HCM, năm 1999 [6]- Trần Trọng Đức Bài giảng GIS GIS nâng cao - Đại học bách khoa TP.HCM [7]- Nguyễn Ngọc Lâu Bài giảng GPS - Đại học bách khoa TP.HCM [8]- Nguyễn Thanh Nhuận Luận văn tốt nghiệp: Định vị GPS tuyệt đối dùng trị đo giả cự ly, TP.HCM 2002 [9]- Trương Thanh Hải Luận văn tốt nghiệp: Tích hợp liệu GPS liệu đo sâu hồi âm công nghệ thành lập hải đồ, TP.HCM 2003 [10]- Đặng Văn Đức Hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001 [11]- Hoàng Ngọc Hà Giáo trình Cơ sở toán học xử lý số liệu trắc địa - - Trương Quang Hiếu Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội 1999 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 148 - Luận văn thạc só [12]- Tổng cục địa Báo cáo khoa học Xây dựng hệ quy chiếu hệ thống điểm tọa độ Quốc gia , Hà Nội 1999 [13]-Tổng cục địa Thông tư Hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu hệ tọa độ quốc gia VN-2000 [14]- Tổng cục địa Hội thảo khoa học: Ứng dụng mô hình toán học để chuyển đồ hệ tọa độ [15]- B.Hofmann - Wellenhof, Global positioning system - Springer, Verlag H.Lichtenegger and J.Collins Wien New York, May 1992 [16]- Robert Clear Engineering and Design: Hydrographic surveying, January 2002 [17]- DMA Tachnical manual The universal Mercator grids: (UTM) Universal and Transerse Universal Polar Stereographic (UPS), September 1989 [18]- Technical report Department of defense world geodetic system 1984, January 2000 [19]- Paul R.Wolf & Bon Elements of Photogrammetry with Applications A.Dewitt in GIS [20]- Địa Website tham khaûo: @ http://www.odomhydrographic.com @ http://www.hypack.com @ http://www.microsoft.com/msdn @ http://vancouver-webpages.com @ http://home.mira.net @ http://www.codeguru.com GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 149 - Luận văn thạc só TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên: Nguyễn Thanh Nhuận Ngày, tháng, năm sinh: 22/01/1979 Nơi sinh: Bình Định Địa liên lạc: 272/4 -Nơ Trang Long - F.13 - Q Bình Thạnh - TP.HCM II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ tháng 09/1997 đến tháng 05 năm 2002: Học đại học trường Đại học Kỹ thuật (nay trường Đại học Bách khoa TP.HCM) Từ tháng 09/2003 đến nay: Học cao học trường Đại học Bách khoa TP.HCM II QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Từ tháng 06 năm 2002 đến nay: Công tác Trung tâm Tư vấn Thẩm định Trắc địa Bản đồ - Hội Trắc địa Bản đồ TP.HCM GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu - 150 - Luận văn thạc só PHỤ LỤC HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM GEOHCM (ĐÍNH KÈM ĐĨA CD) Nếu cần liên hệ xin gởi mail theo địa chỉ: geomatics@hcm.vnn.vn liên lạc qua số điện thoại: 08.2960491 - 0908283114 GVHD1: TS Trần Trọng Đức GVHD2: TS Nguyễn Ngọc Lâu ... LÝ SỐ LIỆU ĐỊNH VỊ VÀ BẢN ĐỒ BẰNG KỸ THUẬT TIN HOC MSHV: 02203563 I TÊN ĐỀ TÀI : TÍCH HP GPS VÀ ECHO- SOUNDER ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ GIAO THÔNG THỦY II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Nhiệm vụ : Đề tài... nghệ GPS để thành lập đồ địa hình đáy biển phù hợp với lãnh thổ Việt Nam nhu cầu thiết thực Xuất phát từ thực tế đó, tiến hành thực đề tài “ Tích hợp GPS ECHO SOUNDER để thành lập đồ giao thông thủy? ??... Lâu - 25 - Luận văn thạc só I.2. 2- Phương pháp tích hợp GPS ECHO- SOUNDER I.2.2. 1- Nguyên lý chung Dựa vào máy thu GPS máy đo sâu hồi âm (Echo- Sounder) tích hợp với máy tính phần mềm tiện ích để