Nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ lodg trong công tác trắc địa ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VINH QUANG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LODG TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VINH QUANG BÙI KIM CHÍNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LIDAR CÔNG NGHỆ LODG TRONG PHỤC VỤ XÂY DỰNG CƠNGMƠ TÁC TRẮC VIỆT NAM HÌNH SỐĐỊA ĐỊAỞHÌNH Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc ñịa Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc ñịa Mã số: 60 52 85 Mã số: 60 52 85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Vân Anh NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Đặng Nam Chinh TS Nguyễn Đại Đồng Hà Nội – 2010 Hà Nội, 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Bùi Vinh Quang - ii - MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC .ii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH MINH HỌA v CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ GPS VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA 1.1 Khái quát công nghệ GPS 1.2 Công nghệ GPS cơng tác xây dựng lưới trắc địa 1.3 Công nghệ GPS cơng tác đo vẽ đồ .7 1.4 Công nghệ GPS xây dựng sở liệu GIS 1.4.1 Phần mềm TerraSync™ .8 1.4.2 Phần mềm mở rộng GPScorrect® .9 1.4.3 Công nghệ TrimPix™ 1.4.4 Phần mềm GPS Pathfinder® Office 1.4.5 Phần mềm mở rộng GPS Analys™ 10 1.4.6 Bộ phần mềm phát triển GPS Pathfinder® Tools (SDK) 10 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRẠM QUAN TRẮC LIÊN TỤC (CORS) CỦA MỘT SỐ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI 12 2.1 Định vị GPS vi phân hướng phát triển 12 2.1.1 Trạm phát liệu hiệu chỉnh Đồ Sơn Vũng Tàu 14 2.1.2 Trạm phát liệu hiệu chỉnh Cao Bằng, Hà Giang, Điện Biên 16 2.2 Công nghệ lưới GPS thường trực (Permanent GPS Network) 16 2.3 Định vị vi phân tăng cường .17 2.3.1 Hệ thống ñịnh vị GPS tăng cường .17 2.3.2 Vai trị trạm quan trắc liên tục định vị vi phân tăng cường .21 2.4 Hệ thống trạm CORS số nước giới 22 - iii - 2.5 Một số hình ảnh minh họa hệ thống trạm CORS số nước giới38 2.6 Hệ thống trạm CORS Việt Nam .42 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LODG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM 48 3.1 Khái quát công nghệ LODG 48 3.2 Phương án thử nghiệm LODG Việt Nam 52 3.2.1 Quy định chung: (Theo qui phạm địa 2008) 52 3.2.2 Cơ sở toán học, độ xác đồ: 53 3.3 Chương trình đo thử nghiệm đánh giá độ xác cơng nghệ LODG 54 3.3.1 Xây dựng trạm CORS 54 3.3.2 Hoạt ñộng hệ thống LODG Việt Nam .58 3.3.3 Đo nối trạm CORS, xác ñịnh tham số chuyển ñổi từ ITRF2005 hệ tọa ñộ VN-2000 60 3.3.4 Thao tác ño .63 3.3.4.1 Thiết bị ño (Rover): 63 3.3.4.2 Thao tác ño: 64 3.3.4.3 Xử lý tình kỹ thuật: 66 3.3.4.4 Xử lý số liệu: 66 3.3.4.5 Tổ chức sản xuất 67 3.4 Khả ứng dụng LODG cơng tác trắc địa Việt Nam 69 3.5 So sánh hiệu kỹ thuật VRS LODG .72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 - iv - DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2-1: Các vệ tinh viễn thơng địa tĩnh vùng phủ sóng 19 Bảng 2-2: Thống kê số lượng trạm CORS số nước giới (năm 2008) 28 Bảng 2-3: Định dạng file liệu LODG 31 Bảng 3-1: Định dạng file liệu LODG 64 Bảng 3-2: Bảng so sánh DGPS LODG 72 -v- DANH MỤC HÌNH MINH HỌA Hình 1-1: Sơ đồ quỹ ñạo vệ tinh hệ thốngGPS Hình 1-2: Sơ đồ trạm điều khiển hệ thống GPS Hình 2-1: Defferent GPS 12 Hình 2-2: Phạm vi hoạt động OmniSTAR-HP 18 Hình 2-3:Một số máy thu C-NAV 19 Hình 2-4: Các trạm mặt đất StarFire 20 Hình 2-5: Sơ ñồ vận hành StarFire 20 Hình 2-6: Mơ ứng dụng mạng trạm CORS 23 Hình 2-7: Máy thu NetRS NetR5 29 Hình 2-8: Mạng lưới trạm CORS Mỹ 30 Hình 2-9: Hệ thống trạm SAPOS 31 Hình 2-10: Hệ thống trạm SWEPOS trạm đồng SWEPOS 33 Hình 2-11: Mạng lưới trạm CORS Thụy Sỹ 33 Hình 2-12: Giao thức Ntrip (27 tram CORS Hungary) 34 Hình 2-13: Cài đặt phần mềm ñiều khiển ño ñạc Trimble ñể sử dụng Ntrip 35 Hình 2-14: Kết nối GPRS ñã thiết lập lựa chọn kiểu ño (VD: R8NTRIP) 35 Hình 2-15: Mạng GEONET Nhật Bản 36 Hình 2-16: Kiến trúc tổng thể mạng CORS Singapor (SIMRNS) 37 Hình 2-17: Mạng lưới trạm CORS khu vực Melbourn Australia (ARGN) 38 Hình 2-18: Mạng lưới trạm CORS Australian 38 - vi - Hình 2-19: Mạng lưới trạm CORS Phần Lan 39 Hình 2-20: Mạng lưới trạm CORS Nam Úc 39 Hình 2-21: Mạng lưới trạm CORS Tanzania 40 Hình 2-22: Mạng lưới trạm CORS New Zealand 40 Hình 2-23: Mạng lưới trạm CORS (SydNET) Sydney 41 Hình 2-24: Hệ thống CORS C.H Nam Phi 41 Hình 2-25: Một trạm CORS Trung Quốc 42 Hình 2-26: Hệ thống trạm quan sát thường xuyên Thổ Nhĩ Kỳ 42 Hình 2-27: Mạng lưới trạm CORS khu vực thực nghiệm-Việt Nam 43 Hình 2-28: Máy thu (Recciver) Ăng-ten GNSS 45 Hình 2-29: Sơ đồ kết nối Cabinet trụ Ăng-ten 46 Hình 2-30: Trụ Ăng-ten GNSS 46 Hình 2-31: Sơ đồ CORS Cabinet 47 Hình 3-1: Khái niệm LODG 48 Hình 3-2: Sơ đồ cơng nghệ LODG 49 Hình 3-3: Sơ đồ ngun lý hoạt động LODG 51 Hình 3-4: Trung tâm liệu – máy chủ dòng liệu 52 Hình 3-5: Giải pháp antena ñặt mái nhà 56 Hình 3-6: thiết bị đo Rover 63 Hình 3-7: Biểu đồ so sánh LODG VRS 74 Hình 3-8: Biểu ñồ so sánh ñộ xác LODG so với VRS 74 - vii - CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ Từ viết tắt Viết ñầy ñủ Giải thích APRGP Asia And Pacific Regional Geodetic Project Dự án trắc địa khu vực Châu Á-Thái bình dương CIGNET Cooperative International GPS Network Mạng lưới GPS hợp tác quốc tế CNSS Compass Navigation Satellite System Hệ thống vệ tinh dẫn ñường Compass (Trung Quốc) CON CORS Optimized Network Tối ưu hóa mạng CORS CORS Continuously Operating Reference Station Trạm qui chiếu (GPS) hoạt ñộng liên tục Differential Global Navigation Satellite System Kỹ thuật ño phân sai GNSS Digital Global Positioning System Kỹ thuật ño phân sai GPS EGNOS European Geostationary Navigation Overlay Service Hệ thống dẫn ñường vệ tinh ñịa tĩnh châu âu EUREF European Reference Frame Khung qui chiếu Châu âu FANS Future Air Navigation System Hệ thống dẫn đường hàng khơng tương lai GBAS Ground Based Augmentation System Hệ thống hỗ trợ mặt ñất GDOP Geometrical Dilution of Precision Hình học GEO Geostationary Địa tĩnh GIS Geographic Information System Hệ thống thơng tin địa lý DGNSS DGPS - viii - Từ viết tắt Viết ñầy ñủ Giải thích GLONASS Global Navigation Satellite System Hệ thống vệ tinh dẫn đường tồn cầu Nga GNSS Global Navigation Satellite System Hệ thống ñịnh vị dẫn ñường vệ tinh GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói tổng hợp Global Positioning System Hệ thống định vị tồn cầu GPS Hiện đại hóa GPS GPS+ IAG International Association of Geodesy Hiệp hội quốc tế Trắc Địa IGS International GPS Service Dịch vụ GPS quốc tế ITRF International Celestial Reference Khung qui chiếu quốc tế Frame LODG Local Optimized Differential GPS Tối ưu hóa mạng trạm GPS ñịa phương MAC Master Auxiliary Concept Ý tưởng phụ NMEA The National Marine Electronics Hiệp hội ñiện tử biển quốc tế Association NTRIP Truyền liệu chuẩn RTCM Networked Transport of RTCM nạng giao thức via Internet Protocol Internet OSR Observation Space Representation Không gian quan trắc PCGIAP Permanent Committee on the GIS Infrastructure for AP Ủy ban thường trực hạ tầng sở GIS Châu á-Thái bình dương PDOP Position Dilution of Precision Vị trí - 66 - 3.3.4.3 Xử lý tình kỹ thuật: Theo quy phạm địa 2008, mục 14 “Sai số trung bình vị trí mặt phẳng điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm khống chế toạ độ từ điểm địa trở lên gần khơng q 0, 10 mm tính theo tỷ lệ ñồ thành lập”, tương ñương với 10-20 cm tỷ lệ 1/1 000 1/2 000 Độ xác LODG cao (3cm mặt phẳng), đảm bảo độ xác cho điểm trạm ño (tỷ lệ 1/500 ), ña số trường hợp, ñặc biệt khu vực dân cư dày đặc, che phủ khơng thể đặt trực tiếp vào vị trí đỉnh cho phép sử dụng tọa ñộ ñiểm ño theo LODG thay cho điểm trạm đo, điểm chọn vị trí gần nơi quang đãng để chuyền tọa độ đến điểm cần đo thơng qua phương pháp truyền thống như: kéo thước thép, đo tồn ñạc ñiện tử … 3.3.4.4 Theo quy phạm ño ñạc Địa Chính 2008 [7] quy trình Xử lý số liệu thực sau: Số liệu ño hàng ngày ñược trút vào máy tính, sử dụng chương trình tính chuyển CIDALA Bộ Tài ngun Mơi trường, để chuyển kinh tuyến trục ñịa phương theo quy ñịnh Thông tư hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu hệ toạ ñộ quốc gia VN-2000 số 973/2001 kinh tuyến 1040 45’ múi chiếu 30 Tiếp biên xử lý tiếp biên ñồ theo quy ñịnh ñiều 7.44 ñến 7.48 Đánh số tính diện tích, ghi diện tích đồ theo quy định ñiều 50 ñến 57 Bản ñồ ñược in theo qui ñịnh ñiều 49 Các quy ñịnh ñồ ñịa dạng số theo quy ñịnh ñiều 8.2 ñến 8.11 - 67 - Hoàn chỉnh thành ño vẽ chi tiết nội nghiệp: - Nhập xử lý số liệu đo chi tiết, tính toạ ñộ ñiểm dẫn cần thiết, ñược sử dụng chương trình tính tốn, chương trình "tính toạ độ ñiểm chi tiết" "tính toạ ñộ ñiểm dẫn" phần mềm, FAMIS, eMap Tiến hành sau ño ngoại nghiệp - Biên tập ñồ phần mềm MICROSTATION, FAMIS, eMap phải tuân thủ quy ñịnh ñiều 8.11 - Trước in ñồ ñịa cần phải đối sốt hình thể đất thực địa Bản đồ để đối sốt cần thể ñiểm trạm máy, ñiểm chi tiết, ñất, nội dung khung ñồ phục vụ ñể kiểm tra thực địa - Bản đồ địa biên tập nội dung theo đơn vị hành xã Các u cầu kỹ thuật tuân theo quy ñịnh ñiều 9.1 ñến 9.10 3.3.4.5 Tổ chức sản xuất Thành lập hai nhóm bao gồm - Nhóm I: Quản lý dự án (Thành phần gồm trưởng ban QLDA cán chun mơn Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tài chính) Chức nhóm I: + Quản lý cơng nghệ + Quản lý tiến ñộ dự án + Quản lý liệu truyền ngày + Xử lý vấn ñề liên quan ñến ñịa phương (từ cấp huyện trở lên) + Xử lý báo cáo ñi báo cáo ñến dự án - 68 - + Cung cấp tài liệu liên quan ñể thực hhiện dự án + Chịu trách nhiệm xử lý vấn đề cơng nghệ LODG + Chuẩn bị thủ tục hành cấp để triển khai ño ñạc cấp giấy Khi tổ chức họp ñịa phương nội dự án mà liên quan đến cơng tác thi cơng thiết phải có mặt đội trưởng đội thi cơng u cầu nhóm phải có cán kỹ thuật có kinh nghiệm kế hoạch sản xuất, quản lý nhận ngồi cơng trường linh động tình (đội trưởng tổ trường sản xuất) - Nhóm II: (Nhóm đo nhóm khảo sát gộp lại gồm Kỹ thuật viên) Thực nhiệm vụ dự án gồm: + Trưởng nhóm: Lập kế họach thi cơng cho khu vực Báo cáo kế hoạch thi với ban quản lý dự án + Kỹ thuật viên: ∗ Làm việc với cán ĐC ñịa phương ñể tổ chức hội nghị triển khai cấp xã, thôn, thông báo rộng rãi lịch thi cơng… ∗ Khoanh vùng tranh chấp ∗ Đánh gía sơ khu vực bị che khuất qua tài liệu sẵn có ∗ Hiệp thương với hộ dân vấn ñề sau: ◊ Xác ñịnh ranh giới ◊ Đánh dấu sơn với vị trí có địa vật, đóng cọc vị trí khơng có địa vật ◊ Vẽ mơ tả ranh giới mốc giới ñất - 69 - ◊ Ký giao nhận diện tích với hộ dân ◊ Tải liệu ño ñược hàng ngày từ thiết bị cầm tay vào Server Do q trình đo thành viên ñộc lập với ñể tiết kiệm tối đa thời gian cán kỹ thuật tổ chức triển khai đo thơn tiến hành vạch sơn, người đo ký nhận diện tích thơn (để tránh khơng phải lại mốc cho thành viên khác) Thực tế tách hai nhóm thi cơng thời gian thành viên hoạt động độc lập nên u cầu tính chủ động cao khơng phụ thuộc vào người khác liên quan ñến thành viên khác họp triển khai cấp ñịa phương (xã, phường) 3.4 Khả ứng dụng LODG công tác trắc ñịa Việt Nam Các vấn ñề nội dung ñề tài ñã ñược tiến hành quy mơ tồn giới, khu vực nhiều quốc gia Những giải pháp khoa học công nghệ kỹ thuật sử dụng ñề tài ñã ñược thực có hiệu nhiều nước giới như: Pháp Thụy Điển, Na Uy, Nhật Bản, Hàn Quốc, Malaysia v v Trong nước, Tổng cục Địa trước đây, Bộ Tài ngun Mơi trường ñã xây dựng thành công Hệ quy chiếu Hệ tọa ñộ quốc gia VN-2000, ñã ñang xây dựng nhiều trạm GPS thường trực Hải Phòng, Cao Bằng, Lai Châu, Hà Giang, Quảng Nam, Vũng Tàu Các trạm ñã liên tục thu liệu GPS phát ñi số cải DGPS phục vụ xác định chơn mốc quốc giới vùng biên giới phía Bắc đo vẽ đồ địa hình đáy biển Hiện Bộ Quốc phịng xây dựng thêm trạm Đà Nẵng, Móng Cái, Phú Quốc Trường Sa (dự kiến hồn thành năm 2009) Đề tài học tập, khai thác nhiều kinh nghiệm bổ ích từ quốc tế nước - 70 - Tính khả thi phương diện nhân lực khoa học kỹ thuật Bằng việc tham gia Dự án quốc tế khu vực, việc chủ trì thực Dự án nước, ñội ngũ cán khoa học kỹ thuật Việt Nam ñã ñược bồi dưỡng thêm kiến thức, ñúc rút kinh nghiệm hoạt ñộng thực tiễn, có 15 năm kinh nghiệm vận hành có hiệu kỹ thuật GPS Tính khả thi ñiều kiện thực Đề tài thực thành công giới giá máy thu GPS thiết bị có liên quan khơng cịn q cao Việc bố trí trạm thu GPS cố định sở ngành làm giảm chi phí nhiều phù hợp với Dự án quy hoạch trạm quan trắc Bộ Tài nguyên Mơi trường Tính khả thi kinh tế: Sau trạm GPS cố ñịnh ñi vào hoạt ñộng xây dựng phương án thu phí từ việc cung cấp tín hiệu DGPS, liệu từ trạm thu GPS, xử lý, cung cấp tọa độ cơng nghệ GPS cho hoạt ñộng Đo ñạc Bản ñồ ngồi ngành Tài ngun Mơi trường Mạng lưới trạm GPS cố ñịnh lãnh thổ Việt Nam ñược xây dựng theo công nghệ ñại giới bảo đảm độ xác cao nhằm ñáp ứng ñược nhiều mục tiêu lĩnh vực tài nguyên môi trường lĩnh vực kinh tế quốc dân khác Những sản phẩm hồn thành khơng để đáp ứng u cầu trước mắt mà cịn dự tính trước mục tiêu phát triển tương lai khai thác kênh truyền thơng vệ tinh, sử dụng ñược tất hệ vệ tinh giới Ngồi sản phẩm cịn thiết kế để mở rộng phát triển ứng dụng phục vụ nhu cầu thiết thực ñất nước khơng đất liền mà cịn vùng biển hải ñảo Đặc biệt lĩnh vực ñịnh vị dẫn ñường, phát triển ngành ño ñạc ñồ quốc gia phù hợp với phát triển công nghệ GPS quốc tế khu vực Cụ thể là: • Xây dựng sở kỹ thuật quan trắc cung cấp thông tin phục vụ cho việc dự báo, cảnh báo làm giảm nhẹ thiệt hại thiên tai liên quan ñến hoạt - 71 - ñộng tân kiến tạo mảng ñịa chất vỏ trái ñất lãnh thổ Việt Nam, • Làm sở thống sở tốn học cho liệu địa lý Việt Nam, khu vực toàn cầu, phục vụ cho việc xây dựng hệ thống thơng tin đất đai địi hỏi xác cập nhật thường xun từ trạm CORS • Tạo tiền đề cho việc cung cấp dịch vụ GPS mạng, SMS, Điện thọai di Động cho đơn vị có nhu cầu • Tạo lập ñược sở liệu GPS phục vụ cho xử lý sau RTK • Khai thác tối ña trạm GPS cố ñịnh (CORS) việc phối hợp với công nghệ LODG không cơng tác đo đạc đồ mà cịn phát triển ứng dụng thiết thực cho ngành như: - Mơi Trường: Phân tích liệu từ trạm CORS cho phép theo dõi phân bổ lượng nước bốc khí quyển, yếu tố quan trọng dự báo thời tiết bất thường bão lụt, hạn hán… - Xây Dựng: Dựa vào cột mốc GPS từ CORS, thiết lập đồ cơng trình ngầm xây dựng phục vụ cơng tác quy hoạch, đường sắt, cầu cống… - An Tồn: dịch vụ xác định vị trí cứu nạn đất liền, khơng biển - Biển: Kiểm sốt hải phận, ñịnh vị tàu thuyền thất lạc, cứu nạn, thăm dị dầu khí… - Giao Thơng & Vận Tải: dịch vụ kiểm sốt lưu lượng giao thơng thành phố lớn, dịch vụ theo dõi vận chuyển hàng hóa, xe thương mại - Nơng Nghiệp: dịch vụ theo dõi ñộ ẩm ñất phục vụ cho tưới tiêu, - 72 - bón phân… - Xã Hội: Dịch vụ cung cấp thiết bị GPS cầm tay (sản xuất lắp ráp nước) phục vụ cho nhu cầu cá nhân (tìm đường, đồ số, …) Bảng 3-2: Bảng so sánh DGPS LODG Các loại DGPS DGPS (VD: Global DGPS (ví dụ WAAS) GCDGPS) (ALSE LODG) Xử lý trị pha song Đưa lời giải số nguyên Chỉ dùng cự ly mang (carrier phase) Đặc ñiểm xác khơng đưa (carrier phase) vị trí đặt range) tính lời giải số nguyên trị rover Là giải pháp động, tốn mờ pha sóng mang tối ưu hóa lỗi trạm tham vị trí đặt rover (ambiguities) xung nhịp, chiếu Dịch vụ Dịch vụ có phí, địi quỹ đạo vệ tinh, mơ hình 1m ÷ 2m hỏi thiết bị chuyên khí quyển, … vị trí dùng, … rover 10 – 20 cm – cm Khoảng cách trạm trị mờ pha sóng mang giả (pseudo- miễn phí Độ Local/Regional DGPS Khoảng cách Cực rộng Rộng CORS bị giới hạn Mạng CORS cần ñược thiết kế kỹ CORS lưỡng 3.5 So sánh hiệu kỹ thuật VRS LODG Việc so sánh hai giải pháp công nghệ tiên tiến thẩm định qua phân tích ngun lý kỹ thuật lưới RTK (thường gọi VRS) LODG LODG - 73 - giải pháp ñịa phương hóa định vị tịan cầu sai phân theo thời gian thực, dựa kỹ thuật PPP (Precise Positioning Point) ño ñộng ñiểm với ñộ xác cao thay dựa so sánh sai biệt trị ño Hơn nữa, mạng lưới trạm CORS có độ đan dày thích hợp, máy đo khai thác khả tồn mạng (thay dựa vào trạm ảo gần nhất) ñể xử lý tất loại nhiễu khu vực ño Điều có nghĩa LODG khơng dựa vào khác biệt vệ tinh để tính tốn trị đo, nhờ việc định vị cho độ xác cao là làm cho độ xác máy đo khơng lệ thuộc vào khoảng cách trạm CORS Vì LODG có đặc tính quan trọng đo đạc thống tọa độ tồn mạng CORS Điểm đặc trưng giải pháp VRS dùng khác biệt vệ tinh ñể ñịnh vị ñiểm ñược ño Chính điều khơng làm cho độ xác bị giảm đi, mà cịn tạo lệ thuộc vào khoảng cách máy ño trạm CORS: khoảng cách xa độ xác giảm Như vậy, nhược ñiểm lớn giải pháp độ xác khơng tồn mạng Mặc dù mật ñộ lý tưởng lưới CORS ñể LODG cho kết tốt trạm CORS cách từ 30 ñến 50km, LODG sử dụng ñược cho khỏang cách trạm CORS ñiều kiện khỏang cách xa độ xác giảm, tương tự giải pháp VRS Tuy nhiên, sử dụng quỹ ñạo ñộng nên LODG cho kết tốt so với VRS biểu ñồ so sánh sau ñây: - 74 - Hình 3-7: Biểu đồ so sánh LODG VRS Trục tung biểu thị độ xác (cm), trục hồnh biểu thị khỏang cách trạm CORS (km) Đường biểu diễn màu ñỏ VRS, màu xanh LODG Biểu ñồ cho thấy với khoảng cách trạm CORS, ñộ xác LODG ln cao VRS Biểu đồ so sánh tỷ lệ độ xác cao LODG so với VRS khoảng cách trạm CORS Hình 3-8: Biểu đồ so sánh ñộ xác LODG so với VRS - 75 - Từ khảo sát thực tế ñánh giá ban đầu trên, nhận định giải pháp công nghệ LODG giải pháp hiệu không mặt cơng nghệ, kinh tế mà cịn phù hợp với điều kiện Việt Nam Tóm lại, so với phương pháp đo đại, LODG có tính ưu việt như: • Độ xác cao – 2cm theo thời gian thực • Thống độ xác tịan lưới CORS • Khơng lệ thuộc vào khoảng cách trạm • Do sử dụng GPRS nên không lệ thuộc vào RF (tần số radio) bị hạn chế khỏang cách, chướng ngại vật, nhiễu sóng • Băng thơng truyền liệu nhỏ nên khơng bị nghẽn mạch nhiều máy đo họat động lúc • Hệ thống lưới CORS tự vận hành, khơng cần người kiểm sóat • Khả kiểm sốt khu vực ño tất máy ño LODG ñang hoạt ñộng mạng lưới LODG nhằm xác ñịnh thời gian sử dụng, ñịnh giá dịch vụ, ñịnh biên khu vực cần ño - 76 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Công nghệ LODG trạm CORS mạng lưới trạm GPS cố ñịnh ñược xây dựng theo cơng nghệ đại giới bảo đảm độ xác cao nhằm ñáp ứng ñược nhiều mục tiêu lĩnh vực tài nguyên môi trường lĩnh vực kinh tế quốc dân khác Cơng nghệ khơng đáp ứng u cầu trước mắt mà cịn dự tính trước mục tiêu phát triển tương lai khai thác ñược kênh truyền thơng vệ tinh, sử dụng tất hệ vệ tinh giới Ngồi mở rộng phát triển ứng dụng phục vụ nhu cầu thiết thực đất nước khơng đất liền mà cịn vùng biển hải ñảo Đặc biệt lĩnh vực ñịnh vị dẫn ñường, phát triển ngành ño ñạc ñồ quốc gia phù hợp với phát triển công nghệ GPS quốc tế khu vực Việc phát triển công nghệ Lodg Việt Nam song song với việc xây dựng hệ toạ ñộ ñộng quốc tế (ITRF) phù hợp với xu chung khu vực giới Thống sở tốn học cho liệu địa lý Việt Nam, khu vực toàn cầu, phục vụ cho việc xây dựng hệ thống thơng tin đất đai địi hỏi xác cập nhật thường xun từ trạm CORS Lợi LODG tốc độ đo nhanh trì độ xác thống mà khơng cần xử lý sau để có tọa theo VN2000 Tuy nhiên, dự án đo đac địa cần cấp giấy chứng nhận, việc đo đac bị chậm trễ tranh chấp ranh giới ñất Tốc độ đo đac bị giảm đáng kể tùy theo ñộ phức tạp tranh chấp chủ sở hữu vơi quyền địa phương, ảnh hưởng lớn ñến suất đề tài Ngồi LODG sử dung vệ tinh ñể ñịnh vị nên với tất - 77 - phương pháp ñinh vị GPS, cần phải có tri số PDOP GDOP đủ nhỏ ñể ñinh vi ñiểm ño nhanh nhất, với ñộ xác cao – Cũng xin lưu ý ñây sử dung LODG, kỹ thuật viên khơng cần phải quan tâm tới GNSS hình học trạm gốc (Base), vị trí xác ñịnh thông qua máy ño nhât (rover) LODG xác ñịnh tọa ñộ nhanh (trong khoảng 30 giây) nêu có trị DOPs phù hợp Tuy nhiên trường hợp có tới 60% tầm nhìn bị che khuất đường chân trời 15 độ, tìm khoảng thời gian trị DOPs ñủ chấp nhận ñược ñể LODG ñinh vi tốt mong mn Vì vậy, để giảm bớt việc thiết lập ñiểm offset (sẽ làm châm tiến ñộ ño ñạc), viêc lập lịch trình đo cần thiết khu vực mà tầm nhìn bầu trời bị che khuất 30% Bảo ñảm việc xây dựng cung cấp hạ tầng thơng tin địa lý đầy đủ, xác, kịp thời nhằm phục vụ yêu cầu quản lý nhà nước lãnh thổ, ñất ñai, tài nguyên thiên nhiên mơi trường, hoạt động kinh tế - xã hội; bảo đảm quốc phịng, an ninh; nghiên cứu khoa học trái ñất; nhận thức ñúng trạng quy hoạch phát triển bền vững kinh tế - xã hội; phịng chống thiên tai bảo vệ mơi trường; đáp ứng thơng tin cho nhu cầu sử dụng cộng ñồng hoạt ñộng kinh tế, giáo dục, ñào tạo, nghiên cứu, sinh hoạt nâng cao dân trí; Mở rộng phương pháp định vị GPS động theo thời gian thực ñể ñổi kết cấu lưới ñiểm tọa ñộ quốc gia theo hướng giảm tối thiểu điểm cần chơn mốc thực địa, lưới điểm tọa ñộ quốc gia vừa gốc tọa ñộ cho ñịa phương, vừa khung tọa ñộ ñể nắn ảnh vệ tinh tọa ñộ ñịa phương, vừa lưới quan trắc dịch ñộng vỏ trái ñất nhằm dự báo tai biến ñịa chất phương pháp ño ñạc, phát triển việc ứng dụng công nghệ GPS vào mục đích khác; - 78 - Xây dựng hồn chỉnh mạng lưới GPS cố định tồn lãnh thổ Việt Nam Trên sở thiết lập mạng lưới tọa ñộ sở phục vụ cho dịch vụ ñịnh vị GPS cần ñộ xác cao (1 -2cm) hoạt ñộng ño ñạc ñồ, dẫn ñường… theo phương pháp xử lý thời gian thực (Real-Time Processing) Hồn chỉnh lưới điểm sở cơng nghệ định vị GPS sai phân (DGPS) chuẩn bị kết nối hệ thống; mở rộng phạm vi phục vụ công nghệ DGPS cho mục tiêu ño ñạc ñồ, mục tiêu định vị, dẫn đường cho giao thơng, vận tải mục tiêu khác; kết nối ñiểm với hệ thống ñiểm tọa ñộ quốc tế IGS; Hồn thành Hệ quy chiếu quốc gia theo quan điểm ñộng ñể kết nối với Hệ quy chiếu quốc tế ITRF, Hệ quy chiếu - Hệ tọa ñộ phục vụ quốc phịng - an ninh; hồn chỉnh hệ thống lưới ñiểm tọa ñộ quốc gia, lưới ñiểm ñộ cao quốc gia, lưới ñiểm trọng lực quốc gia ñược ño cập nhật theo thiết kế, bảo đảm tính đại phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế; hoàn chỉnh việc vận hành hệ thống ñiểm sở DGPS ñể ñưa vào sử dụng phạm vi nước cho ñất liền vùng biển; Xã hội hóa hoạt ñộng ño ñạc ñồ, khuyến khích hoạt ñộng ño ñạc ñồ doanh nghiệp thuộc thành phần kinh tế nhà nước thực thơng qua chế đấu thầu thực cơng trình, sản phẩm - 79 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Nam Chinh: Ứng dụng GPS thành lập, chỉnh sử dụng ñồ; Sử dụng cho học viên cao học; Trường ñại học mỏ- ñịa chất; Hà nội, 2009 [2] Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh: Bài giảng cơng nghệ GPS; Trường đại học mỏ - địa chất; Hà Nội, 2007; [3] Phạm Hồng Lân: Cơng nghệ GPS; Bài giảng cao học trắc ñịa; Trường ñại học mỏ - ñịa chất; Hà Nội,1997; [4] Hà Minh Hòa: Nghiên cứu sở khoa học việc xây dựng mạng lưới GPS cấp hạng hệ tọa ñộ ñịa ñộng học, 2004 [5] Trần Hồng Quang: Về khả xây dựng lưới GPS tích cực nước ta, 2001 [6] Trần Hồng Quang: Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật “ Luận khoa học-công nghệ hoàn thiện phát triển sở hạ tầng hỗ trợ mặt ñất ñể khai thác ứng dụng hệ thống vệ tinh dẫn ngftoanf cầu-GNSS” [7] Quy phạm Địa 2008 [8] Quy phạm xây dựng lưới nhà nước 2009 [9] David McDonal: Should I used precise ephemeis? Waypoint Consulting Inc., 10-2001 [10] Dave Stowers: GNSS Stations for Geodetic Applications, 2006 [11] http://www.gmat.unsw.edu.au/currentstudents/ug/projects/White/Print Html [12] http://www icsm gov au/mapping/surveying4 html - 80 - [13] Italy GNSS Network: Gnss network (GLONASS+GPS), http://www.glonass.it [14] GALILEO, GLONASS And NAVSTAR: A Report on GPS for GIS People-March 2002: GISCafe com [15] Masayuki Kanzaki: Nation Wide Network RTK System In Japan, 2005 [16] Elmar LENZ, Germany: Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (Ntrip)-Application and Benefit in Modern Surveying Systems, 2004 [17] Martin Hale: GPSnet/VICpos/MELBpos, 2006 [18] National Strategic Policy for GNSS, Ausstralia, 2007 [19] Poland Chooses Trimble Technology to Establish its Nationwide GNSS Infrastructure Network, 2007 [20] Gerhard Wubbena: PPP-RTK Precise Point Positioning Using [21] Singapore First GPS Reference Station Network-SIMRSN [22] Station techniques for Precise Real-Time Carrier Phase-Based Positioning, 2008 [23] Reference Station: http://www.unavco.org/unavco.html [24] TRIMBLE TERRASAT GMBH: Support Of Network Formats By Trimble GPSNet Network RTK Solution [25] VIETMAP-GPSmile52: http://www.vietmap.vn [26] W Gurtner: Acess to IGS data; Astronomical Institute, University of Bern; ... địa cơng trình, đo vẽ ñồ ñịa hình, ñồ ñịa chinh… Luận văn: “ Nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ LODG cơng tác Trắc địa Việt Nam? ?? Nghiên cứu tìm hiểu cơng nghệ LODG, vai trị trạm CORS dịch vụ trắc. .. trạm CORS Việt Nam .42 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LODG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM 48 3.1 Khái quát công nghệ LODG 48 3.2 Phương án thử nghiệm LODG Việt Nam ... vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ GPS VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA 1.1 Khái quát công nghệ GPS 1.2 Công nghệ GPS cơng tác xây dựng lưới trắc địa