slide xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới gps liên tục renag – pháp

HN KH&CN 14 XỬ LÝ CHUỖI VỊ TRÍ CỦA MẠNG LƯỚI GPS LIÊN TỤC RENAG – PHÁP Trần Đình Trọng (trandinhtrong@nuce.edu.vn) Bùi Ngọc Sơn Vũ Đình Chiều Bộ mơn Trắc địa, Khoa Cầu Đường, Trường Đại Học Xây dựng Hà Nội HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ Thành phố Hồ Chí Minh, 10/2015 HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu GEONET (Yuki Hatanaka et al 2003) EPOS Réseau GPS de Taiwan (Kuan‐Chuan Lin et al 2010) Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu Ứng dụng chuỗi GPS liên tục địa vật lý Xác định vận tốc Nord Est Vertical Chuỗi vị trí GPS liên tục điểm ANCN Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trường vận tốc mảng Nam Mỹ (Nocquet et al) Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu Ứng dụng chuỗi GPS liên tục địa vật lý Xác định chuyển dịch động đất, hậu động đất KUJI (Segall and Davis, 1997) Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu Ứng dụng chuỗi GPS liên tục địa vật lý Nghiên cứu vận động bất thường (transient motion) (Vergnolle et al., 2010) Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Mạng lưới RENAG RENAG (RÉseau NAtional GPS permanent, http://www.renag.fr) Đa mục đích: - Cung cấp dịch vụ tọa độ; - Nghiên cứu, dự báo thời tiết; - Nghiên cứu địa vật lý: đo đạc biến dạng địa động, sóng bề mặt đất động đất, Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Mạng lưới RENAG RENAG (RÉseau NAtional GPS permanent, http://www.renag.fr) - Gồm 102 trạm GPS liên tục (60 điểm nằm Pháp) - Được quản lý IGN (Institut Géographique National – Viện địa lý quốc gia) - GeoAzur phụ trách việc đo đạc, lưu trữ, xử lý số liệu – siêu liệu Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Tính tốn xác định chuỗi tọa độ ITRF Tính chuyển WGS84 – ITRF RENAG: Chuỗi vị trí điểm nhận được: Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Một số vấn đề chuỗi vị trí điểm RENAG Dị thường (outlier - sai số thô) Dị thường đơn lẻ Dị thường nhóm Tồn tất điểm Nguyên nhân: tín hiệu xấu, thiếu liệu; lỗi tính tốn, xử lý; thời tiết (chủ yếu băng tuyết đóng an-ten);… cần loại bỏ Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Một số vấn đề chuỗi vị trí điểm RENAG Bước nhảy Bước nhảy Tồn 12/102 điểm Nguyên nhân: thay đổi an-ten; thay đổi thuật toán xử lý tín hiệu liên tục; động đất,…  Cần xác định, động đất Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Một số vấn đề chuỗi vị trí điểm RENAG Hiệu ứng theo mùa Hiệu ứng theo mùa Tồn hầu hết điểm Nguyên nhân: biến đổi có chu kỳ theo thời gian thay đổi mực nước ngầm, nhiệt độ làm biến dạng vật liệu an-ten (mùa hè, mùa đơng),…  cần xác định Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Xác định loại bỏ dị thường: phương pháp rms cửa sổ trượt 𝑟𝑚𝑠𝑖 = 𝑗=1 𝑃𝑗 − 𝑃𝑖 𝑖 Mối quan hệ tọa độ rms tọa độ Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Xác định tham số chuỗi: 0036 (projet ANR TO-EOS, GEONET, source: E Klein) ` - Vận tốc - Chuyển động theo mùa - Bước nhảy - Thay đổi vận tốc chuyển động hậu động đất Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Xác định tham số chuỗi: 𝑘 𝑦 𝑡𝑖 = 𝑎 + 𝑏𝑡𝑖 + 𝑐𝑠𝑖𝑛 2𝜋𝑡𝑖 + 𝑑𝑐𝑜𝑠 2𝜋𝑡𝑖 + 𝑒𝑠𝑖𝑛 4𝜋𝑡𝑖 + 𝑓𝑐𝑜𝑠 4𝜋𝑡𝑖 +[ 𝑔𝑗 𝐻 𝑡𝑖 − 𝑇𝑗 𝑗=1 Dưới dạng ma trận: 𝑦 = 𝐴𝑥 + 𝑣 𝑥 = 𝑎 𝑏 𝑐 𝑑 𝑒 𝑓 𝑔1 𝑔2 … 𝑔𝑘 𝑡1 … … 𝐴 = 𝑡𝑗 … … 𝑡𝑗 𝜎12 𝐶= … 0 𝜎22 … 𝑠𝑖𝑛 2𝜋𝑡1 … 𝑠𝑖𝑛 2𝜋𝑡𝑗 … 𝑠𝑖𝑛 2𝜋𝑡𝑛 𝑇 𝑐𝑜𝑠 2𝜋𝑡𝑖 … 𝑐𝑜𝑠 2𝜋𝑡𝑗 … 𝑐𝑜𝑠 2𝜋𝑡𝑛 𝑠𝑖𝑛 4𝜋𝑡𝑖 … 𝑠𝑖𝑛 4𝜋𝑡𝑗 … 𝑠𝑖𝑛 4𝜋𝑡𝑛 𝑐𝑜𝑠 4𝜋𝑡𝑖 … 𝑐𝑜𝑠 4𝜋𝑡𝑗 … 𝑐𝑜𝑠 4𝜋𝑡𝑛 0 … … … … 1 … … … … 1 … … … 𝑛,6+𝑘 … … … … … 𝜎𝑛2 Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Xác định tham số chuỗi: 𝑦 = 𝐴𝑥 + 𝑣 → 𝑥 = 𝐴𝑇 𝐶 −1 𝐴 −1 𝐴𝑇 𝐶 −1 𝑦 Các tham số biên độ, pha chuyển động chu kỳ theo năm nửa năm 𝐴𝑎𝑛𝑛 = 𝑎2 + 𝑏2 ; 𝜙𝑎𝑛𝑛 = atan2 𝐴𝑠𝑒𝑚𝑖−𝑎𝑛𝑛 = 𝑎 𝑏 /2𝜋 𝑐 + 𝑑 ; 𝐴𝑠𝑒𝑚𝑖−𝑎𝑛𝑛 = atan2 Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp 𝑐 𝑑 /4𝜋 Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Tổng hợp kết xử lý chuỗi: Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Một vài chuỗi điển hình xử lý: Xử lý chuỗi vị trí điểm BARK Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Một vài chuỗi điển hình xử lý: Xử lý chuỗi vị trí điểm WTZK Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Trường vận tốc lưới RENAG ITRF: Trung bình 6mm/năm +/- 0.4mm/năm Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Kết luận Các chuỗi tọa độ điểm lưới RENAG: xác định xác, loại bỏ tối đa dị thường bình sai Dikin điểm lưới IGS Mơ hình tốn học áp dụng phù hợp để xác định vận tốc tham số khác Trường vận tốc ITRF lưới RENAG: trung bình 16±0.4 mm/năm  Kết phù hợp với công bố chuyển dịch khu vực Phương pháp xử lý chuỗi tọa độ GPS lập trình thành tool cơng cụ, chun gia trắc địa – địa vật lý viện GeoAzur sử dụng Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 XIN TRÂN TRỌNG CẢM ƠN! Trần Đình Trọng (trandinhtrong@nuce.edu.vn) Bùi Ngọc Sơn Vũ Đình Chiều Bộ môn Trắc địa, Khoa Cầu Đường, Trường Đại Học Xây dựng Hà Nội Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều ... địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Một vài chuỗi điển hình xử lý: Xử lý chuỗi vị trí điểm BARK Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp. .. địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Một vài chuỗi điển hình xử lý: Xử lý chuỗi vị trí điểm WTZK Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp. .. Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Xử lý chuỗi vị trí điểm RENAG Tổng hợp kết xử lý chuỗi: Xử lý chuỗi vị trí mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc