2. TỔNG QUAN CÂC V ẤN ðỀ NGHIÍN CỨU
2.3.6. Ưu ñiểm của phương phâp ñịnh vị GPS
- Câc vệ tinh có thể ựược quan trắc trắn cùng một vùng lênh thổ rộng lớn như quốc gia hay chđu lục, trong khi phương phâp ựịnh vị truyền thống chỉ khống chế ở một khu vực nhỏ hẹp.
- Không ựòi hỏi thông hướng ở câc trạm ựo.
- Có thể ựịnh vị ở thời gian thực vă ở thời ựiểm bất kỳ: trắn mặt ựất, trắn biển vă trong không gian cho ựối tượng ựứng yắn hay di ựộng.
- Có thể ựo 24h/ngăy trong mọi ựiều kiện thời tiết. - độ chắnh xâc ngăy căng cao vă căng ựược cải thiện.
- Người sử dụng không cần quan tđm ựến việc vận hănh hệ thống.
2.3.7. Tọa ựộ vă hệ qui chiếu trong GPS
Hình dạng trâi ựất theo quan niệm của thuyết ựẳng tĩnh thì trâi ựất lă một khối vật chất lỏng, do vậy dạng tự nhiắn của trâi ựất quay sẽ có dạng
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 38
Ellipsoid vă thế trọng trường trắn mặt Ellipsoid trâi ựất sẽ bằng nhau. điều năy thể hiện sự cđn bằng giữa lực trọng trường của khối vật chất lỏng của trâi ựất vă lực ly tđm do chuyển ựộng quay của nó.
Một Ellipsoid có hình dạng phù hợp với Geoid trâi ựất phải lă Ellipsoid phù hợp theo nghĩa trắn phạm vi toăn cầu. Ellipsoid ựược chọn lăm hệ tọa ựộ ựịnh vị toăn cầu lă GRS-80 (Geodetic Reference System 1980), mặt quy chiếu năy ựược hệ ựịnh vị GPS sử dụng gọi lă Hệ trắc ựịa thế giới 1984 (WGS-84). Hệ tọa ựộ năy dùng Ellipsoid ựịa tđm xâc ựịnh bởi bân trục lớn a=6378137.0m vă nghịch ựảo ựộ dẹt 1/f =298.257223563.
Ellipsoid trâi ựất biểu thị một mô hình toân học mô tả bề mặt tự nhiắn của trâi ựất nhưng không chỉ rõ câch nhận biết một vị trắ cụ thể trắn trâi ựất. Mỗi hệ tọa ựộ ựịa phương ựều chỉ rõ mặt quy chiếu vă phĩp chiếu bản ựồ, tức lă xâc ựịnh một phương thức biểu thị một ựiểm trắn mặt ựất tự nhiắn so với mặt quy chiếu ựó.
Hệ ựịnh vị GPS cho tọa ựộ vuông góc không gian 3 chiều X, Y, Z hoặc câc thănh phần tọa ựộ mặt cầu B, L, H hoặc câc gia số tọa ựộ trắn trong hệ tọa ựộ toăn cầu WGS-84. Do ựó cần phải âp dụng phĩp tắnh chuyển tọa ựộ ựể chuyển tọa ựộ từ hệ tọa ựộ GPS (WGS-84) về hệ tọa ựộ qui chiếu ựịa phương. Tọa ựộ không gian ựịa phương (3 chiều) còn ở dạng ựược gọi lă hệ thống "2+1". Nghĩa lă tọa ựộ trắc ựịa B vă L xâc ựịnh ựộc lập với ựộ cao h. Do ựó băi toân tắnh chuyển tọa ựộ GPS B, L, H về hệ tọa ựộ ựịa phương yắu cầu một dạng tắnh chuyển tọa ựộ, trong khi ựó ựộ cao lại ựòi hỏi dạng tắnh chuyển hoăn toăn khâc.
Việc biến ựổi tọa ựộ WGS-84 về tọa ựộ ựịa phương thực hiện qua 3 giai ựoạn: 1.Tọa ựộ vuông góc không gian X, Y, Z hoặc (∆X, ∆Y, ∆Z) thuộc hệ WGS-84 ựổi thănh tọa ựộ B, L, H hoặc (∆B, ∆L, ∆H) thuộc hệ WGS-84, sau ựó âp dụng 7 tham số tắnh chuyển về tọa ựộ không gian ựịa phương.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 39
3.Tọa ựộ trắc ựịa sau ựó tắnh chuyển ựổi thănh tọa ựộ phẳng qua phĩp chiếu bản ựồ.
Phĩp tắnh chuyển ựộ cao có sự khâc biệt do ựộ cao xâc ựịnh trắn Ellipsoid WGS-84 lă bề mặt có phương trình toân học, còn ựộ cao sử dụng thực tế lại lă ựộ cao thủy chuẩn so với bề mặt Geoid - bề kĩo dăi từ mặt nước biển trung bình - một bề mặt không mô tả ựược bằng phương trình toân học.
đẳng thức sau lă biểu thức biến ựổi ựơn giản ựộ cao Ellipsoid WGS-84 về ựộ cao ựịa phương bằng cộng thắm ựộ chắnh Geoid-Ellipsoid tại ựiểm ựó:
H = h +N
Trong công thức trắn, H lă ựộ cao tắnh ựến mặt Ellipsoid - lă ựộ cao có thể ựo ựược chắnh xâc bằng công nghệ GPS; h lă ựộ cao thủy chuẩn, ựược sử dụng thực tế; N lă ựộ chắnh lệch 2 bề mặt Geoid vă Ellipsoid tại ựiểm ựó. Dựa văo số liệu ựo trọng lực toăn thế giới người ta ựê lập ra mô hình Geoid toăn cầu dùng cho việc nội suy giâ trị chắnh Geoid-Ellipsoid phục vụ cho việc tắnh ựộ cao bằng công nghệ GPS. Song do bề mặt Geoid biến ựổi phức tạp, số liệu ựo trọng lực thưa nắn thực tế phương phâp xâc ựịnh ựộ cao trong ựo GPS còn ựang ựược hoăn thiện thắm ựể kết quả ựạt yắu cầu sử dụng.
Nếu có câc ựiểm có ựộ cao thủy chuẩn bao quanh khu ựo, có thể âp dụng phĩp nội suy ựộ chắnh Geoid-Ellipsoid. để thực hiện ựiều năy tại câc ựiểm mốc ựộ cao cũng tiến hănh thu dữ liệu GPS, ựộ chắnh giữa trị số ựộ cao thủy chuẩn vă ựộ cao Ellipsoid WGS-84 cho quy luật về ựộ chắnh Geoid- Ellipsoid khu ựo vă ựược dùng ựể thay thế hoặc kết hợp với mô hình Geoid chung ựể nội suy, tắnh ựộ cao thủy chuẩn từ số liệu GPS.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 40
3. đỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG
VĂ PHƯƠNG PHÂP NGHIÍN CỨU
3.1 đối tượng nghiắn cứu
Nghiắn cứu việc sử dụng công nghệ GPS văo việc xđy dựng lưới ựịa chắnh huyện Núi Thănh, tỉnh Quảng Nam.
3.2 Phạm vi nghiắn cứu
Thiết kế, ựo ựạc, xử lý kết quả ựo, ựânh giâ ựộ chắnh xâc lưới ựịa chắnh huyện Núi Thănh, tỉnh Quảng Nam.
3.3 Nội dung nghiắn cứu
để ựạt ựược câc mục tiắu ựề ra, luận văn cần tập trung văo câc nhiệm vụ chắnh sau:
- Xđy dựng lưới ựịa chắnh bằng công nghệ GPS phục vụ việc ựo vẽ bản ựồ ựịa chắnh tỷ lệ lớn của huyện Núi Thănh, tỉnh Quảng Nam.
- đânh giâ ựộ chắnh xâc vă kiểm tra nghiệm thu kết quả ựo GPS lưới ựịa chắnh huyện Núi Thănh, tỉnh Quảng Nam.
- đề xuất khả năng ứng dụng công nghệ GPS ựể xđy dựng lưới ựịa chắnh của huyện Núi Thănh thuộc tỉnh Quảng Nam.
3.4 Phương phâp nghiắn cứu
Trong quâ trình nghiắn cứu, chúng tôi ựê sử dụng câc phương phâp nghiắn cứu sau :
- Phương phâp ựiều tra, thu thập câc số liệu phục vụ việc thiết kế, thi công lưới ựịa chắnh;
+ Sử dụng câc ựiểm hạng III nhă nước lăm ựiểm gốc của lưới. + Sử dụng bản ựồ nền, quy phạm thănh lập BđđC, chọn vị trắ ựặt mốc.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 41
+ Chuẩn bị mây móc, nhiệt kế, âp kế
- Phương phâp thống kắ phđn tắch, so sânh, ựânh giâ kết quả ựiều tra ựể lựa chọn những số liệu ựủ ựiều kiện vă cần thiết ựể phục vụ việc thiết kế, thi công lưới ựịa chắnh của huyện Núi Thănh thuộc tỉnh Quảng Nam.
- Phương phâp thực nghiệm tổ chức ựo GPS lưới ựịa chắnh huyện Núi Thănh thuộc tỉnh Quảng Nam.
+ Lập lịch ựo + Thiết kế ca ựo + đo ựạc thực ựịa.
- Phương phâp xử lý số liệu ựo bằng câc phần mềm chuyắn dụng ựể ựânh giâ ựộ chắnh xâc kết quả ựo theo tiắu chuẩn quy phạm thănh lập bản ựồ ựịa chắnh của Bộ Tăi nguyắn - Môi trường (năm 2008);
+ Trút số liệu ựo văo mây tắnh + Xử lý Baseline trắn modul WAVE
+ Xử lý sơ bộ trắn modul Trimnet (hệ tọa ựộ WGS-84) + Chọn mặt chiếu phù hợp
+ Xử lý trắn hệ tọa ựộ VN-2000 (ựặt tham số, nhập tọa ựộ ựiểm gốc)
+ Biắn tập tạo ra bẩy bảng ựânh giâ kết quả.
- Phương phâp ựo kiểm tra nghiệm thu nhằm ựânh giâ khâch quan kết quả xđy dựng lưới ựịa chắnh của huyện Núi Thănh thuộc tỉnh Quảng Nam.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 42
4. KẾT QUẢ NGHIÍN CỨU VĂ THẢO LUẬN
4.1 Quy trình xđy dựng lưới ựịa chắnh
- Trút số liệu ựo văo mây tắnh - Xử lý Baseline trắn modul WAVE
- Xử lý sơ bộ trắn modul Trimnet (hệ tọa ựộ WGS-84) - Chọn mặt chiếu phù hợp - Xử lý trắn hệ tọa ựộ VN-2000 (ựặt tham số, nhập tọa ựộựiểm gốc) - Sử dụng bản ựồ nền, quy phạm thănh lập BđđC, chọn vị trắ ựặt mốc
- Chuẩn bị mây móc, nhiệt kế, âp kế
- Chuẩn bị về con người
4. Xử lắ số liệu bằng phần mềm GPSurvey
1. Chuẩn bị
3. đo ựạc bằng mây thu GPS
- Sử dụng chếựộựo Fast Static (tĩnh nhanh) - Câc thông số kĩ thuật khi ựặt mây ựo theo quy phạm thănh lập BđđC
- Tạo ra 7 bảng ựânh giâ kết quả
- So sânh kết quảựạt ựược với quy phạm
2. Khảo sât thực ựịa vă chôn mốc
- Khảo sât thực ựịa, chọn vị trắ chôn mốc thực tế
- đúc mốc
- Chôn mốc, xđy tường vđy
6. Hoăn thiện sản phẩm Không ựạt đạt 5. Kết quả
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 43
4.2 Tổng quan về huyện Núi Thănh, tỉnh Quảng Nam
4.2.1 Tỉnh Quảng Nam
Tỉnh Quảng Nam thuộc ựịa hình ven biển, gồm những ựồng bằng nhỏ hẹp có vị trắ ựịa lý nằm trong khoảng từ 107010′ ựến 108050′ ựộ kinh đông; từ 14050′ ựến 16010′ ựộ vĩ Bắc. Việc lập lưới ựịa chắnh bằng phương phâp ựường chuyền gặp nhiều khó khăn. Cũng như câc ựịa phương khâc, Quảng Nam ựê có ựược hệ thống mốc tọa ựộ Nhă nước, Câc mốc năy ựược ựo ựạc bằng công nghệ GPS, có ựộ chắnh xâc cao. Mật ựộ trung bình 1.206 ha/mốc.
Do ựịa hình của huyện chủ yếu lă ựồi núi, bị chia cắt bởi câc dêy núi cao vă hệ thống sông, suối. Cơ sở hạ tầng, nhất lă mạng lưới giao thông ựang trong giai ựoạn cải tạo, nđng cấp vă phât triển nắn việc chọn ựiểm chôn mốc gặp nhiều khó khăn, từ câc ựiểm mốc tọa ựộ Nhă nước khi phât triển thănh lưới ựịa chắnh cơ sở gặp khâ nhiều khó khăn vă tốn kĩm về tiền của, công sức nếu sử dụng phương phâp ựường chuyền. Chắnh vì thế cần phải âp dụng một công nghệ mới ựể xđy dựng lưới ựịa chắnh cơ sở phục vụ ựo vẽ thănh lập bản ựồ.
Với việc âp dụng công nghệ mới, công nghệ GPS trong việc xđy dựng lưới ựịa chắnh cơ sở ựê hạn chế ựược rất nhiều trở ngại, giảm giâ thănh vă nđng cao ựộ chắnh xâc.
Tắnh ưu việt của GPS lại ựược khẳng ựịnh một câch rõ răng ngay sau khi âp dụng, ựê trở thănh giải phâp tối ưu vă duy nhất ựể thănh lập lưới ựịa chắnh trong ựo vẽ bản ựồ ựịa chắnh tỉnh Quảng Nam.
Việc xđy dựng lưới ựịa chắnh ựảm bảo tuđn thủ theo ựúng quy ựịnh của Nhă nước ựê ựặt ra vă ựang tiến hănh xđy dựng trắn phạm vi toăn tỉnh.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 44
4.2.2 Huyện Núi Thănh
4.2.2.1 Phạm vi khu vực nghiắn cứu
Huyện Núi Thănh thuộc ựịa hình ven biển, gồm những ựồng bằng nhỏ hẹp phắa đông vă những cồn cât, bêi cât ven biển. địa hình tương ựối bằng phẳng, nhiều nơi xen lẫn câc vùng gò ựồi thấp ựđy lă vùng hạ lưu của câc con sông lớn nắn thường bị lũ lụt.
Huyện Núi Thănh nằm phắa đông Nam tỉnh Quảng Nam, có toạ ựộ ựịa lý: - Từ 15018′ ựến 15035′ ựộ vĩ Bắc.
- Từ 108025′ ựến 108044′ ựộ kinh đông.
- Phắa Bắc vă phắa Tđy Bắc giâp TP. Tam Kỳ vă huyện Phú Ninh. - Phắa Nam giâp tỉnh Quảng Ngêi.
- Phắa Tđy giâp huyện Phú Ninh vă huyện Bắc Tră My. - Phắa đông giâp biển đông
Tổng diện tắch tự nhiắn huyện Núi Thănh lă 53396.08 ha trong ựó: 14573.70 ha ựất nông nghiệp (chiếm 27.3 %), có 11165.72 ha ựất phi nông nghiệp (chiếm 20.90 %) vă 5985.00 ha ựất chưa sử dụng (chiếm 11.2 %), có 19752 ha ựất lđm nghiệp (chiếm 37.00 %) .
Theo thống kắ năm 2010, dđn số toăn huyện Núi Thănh lă 145956 người, trong ựó có 71283 lao ựộng chiếm 48.8 % dđn số huyện.
4.2.2.2 đặc ựiểm ựịa hình ựịa vật
Hệ thống giao thông huyện Núi Thănh có tuyến ựường sắt Bắc Nam chạy qua vă nằm trắn trục quốc lộ 1A từ Hă Nội ựi Săi Gòn. Ngoăi ra trắn ựịa băn Núi Thănh có tỉnh lộ 617 vă tuyến ựường tỉnh 14, 14B, 14D, 14E. Hệ thống quốc lộ, tỉnh lộ, huyện lộ tạo thănh mạng lưới giao thông phât triển vận chuyển hăng hoâ gữa câc vùng. Vị trắ ựó tạo những tiềm năng cho phât triển thị trường, giao lưu hăng hóa giữa câc khu vực.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 45
sông Bă Bău, sông Chọ, sông Trđu, sông Quân, sông Ngang, sông mùi chảy qua. Câc sông năy ựều ngắn vă dốc nắn văo mùa mưa thường xảy ra lũ quĩt ở vùng thượng lưu vă lũ lụt ở vùng hạ lưu; mùa khô mực nước câc sông hạ thấp, nhiều nơi bị khô kiệt. Vùng biển Quảng Nam có chế ựộ bân nhật triều không ựều chiếm ưu thế.
Khắ hậu Huyện Núi Thănh nằm trong vùng khắ hậu nhiệt ựới ẩm gió mùa khu vực Nam Trung Bộ, nóng ẩm, mưa nhiều theo mùa. Một số chỉ tiắu khắ hậu khu vực như sau:
- Nhiệt ựộ trung bình năm 250C, cao nhất : 40.50C vă thấp nhất 12.60C. - Lượng mưa: Trung bình năm 82 - 85% thâng có ựộ ẩm trung bình lớn nhất 90% (thâng 12) vă thâng có ựộ ẩm nhỏ nhất 79% (thâng 7).
Nhìn chung khắ hậu mang ựặc ựiểm chung của khắ hậu nhiệt ựới ẩm gió mùa có hai mùa rõ rệt lă mùa mưa vă mùa khô
2.4.2.3 Tình hình xđy dựng lưới
Trong khu ựo có câc ựiểm toạ ựộ Nhă nước như sau: + điểm tam giâc hạng III có: 20 ựiểm
Với câc ựiểm tam giâc hạng III, mạng lưới toạ ựộ ựịa chắnh cơ sở có trong khu vực cho thấy mật ựộ câc ựiểm tọa ựộ câc hạng III, ựiểm ựịa chắnh cơ sở ựâp ứng câc yắu cầu về mật ựộ ựiểm tọa ựộ nhă nước theo quy ựịnh của ựiều 2.11 của qui phạm quy ựịnh. Câc ựiểm năy ựược ựo ựạc có ựộ chắnh xâc cao, phđn bố tương ựối ựều ở câc xê, thị trấn trong huyện.
4.3 Cơ sở tăi liệu của luận văn
4.3.1 Luật vă câc văn bản dưới luật
- Luật đất ựai ựược Quốc hội nước Cộng hòa Xê hội Chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngăy 26 ngăy 11 thâng 2003 vă có hiệu lực thi hănh từ ngăy 01 thâng 07 năm 2004.
Trường đại học Nông nghiệp Hă Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 46
phủ về thi hănh Luật đất ựai.
- Nghị ựịnh 17/2006/Nđ-CP ngăy 27 thâng 01 năm 2006 của Chắnh phủ về sửa ựổi, bổ sung một số ựiều của câc Nghị ựịnh hướng dẫn thi hănh Luật đất ựai.
- Thông tư 973/2001/TT-TCđC ngăy 20 thâng 06 năm 2001 của Tổng cục địa chắnh (nay lă Bộ Tăi nguyắn vă Môi trường) về việc hướng dẫn âp dụng hệ quy chiếu vă hệ tọa ựộ Quốc gia VN-2000.
- Thông tư số 01/2005/TT-BTNMT, ngăy 13 thâng 4 năm 2005 của Bộ Tăi nguyắn vă Môi trường, hướng dẫn thực hiện một số ựiều của Nghị ựịnh 181/2004/Nđ-CP ngăy 29/10/2004 của Chắnh phủ về thi hănh Luật đất ựai.
4.3.2 Câc văn bản kỹ thuật
- Thông tư số 973/2001/TT-TCđC về việc ỘHướng dẫn âp dụng hệ quy chiếu vă hệ tọa ựộ Quốc gia VN-2000Ợ ngăy 20 thâng 6 năm 2001 của Tổng cục địa chắnh (nay lă Bộ Tăi nguyắn vă Môi trường).
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xđy dựng lưới tọa ựộ của Bộ Tăi nguyắn vă Môi trường ban hănh kỉm theo quyết ựịnh số 11/2008/Qđ- BTNMT ngăy 18 thâng 12 năm 2008.
- Quy phạm thănh lập bản ựồ ựịa chắnh tỷ lệ 1/200, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/5000 vă 1/10.000 của Bộ Tăi nguyắn vă Môi trường kỉm theo quyết