mốc địa giới hành chính
Theo quy định tại Thông tư số 48/2014/TT-BTNMT ngày 22/8/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường [12], các điểm địa giới hành chính được đo thành lưới tam giác đường chuyền hoặc tứ giác dày đặc. Các điểm gốc khống chế tọa độ quốc gia phân bốđều và bao phủ trên toàn bộ phạm vi khu đo với mật độ hợp lý. Phương án này mặc dù đang được áp dụng trong thực tế và hoàn toàn đáp ứng yêu cầu xác định tọa độ mốc ĐGHC nhưng rất không hiệu quả về mặt kinh tế và lãng phí rất nhiều nhân công, thiết bị vì phải đặt máy thu GNSS tại các điểm khống chế quốc gia để truyền tọa độ quốc gia cho toàn mạng lưới. Vì vậy, trong thực tế thường thực hiện theo cách sử dụng một số điểm có tọa độ Nhà nước làm điểm gốc và đo GNSS liên tục để cung cấp dữ
liệu phục vụ xử lý sau cho các máy GNSS "di động" (các máy GNSS đo trên các mốc địa giới hành chính theo từng ca đo với thời gian không ít hơn 60 phút/1 ca đo). Các máy GNSS "di động" này không phải liên kết với nhau thành một mạng lưới (không phải đo đồng bộ) mà đo thành các lưới tam giác, tứ giác (tùy thuộc vào số lượng điểm gốc) với các điểm gốc là điểm đặt máy GNSS đo liên tục. Các máy đo tại các điểm gốc phải là máy GPS 2 tần sốđể đảm bảo việc đo nối đạt chất lượng tốt.
Với các đặc thù của các trạm GNSS CORS là dữ liệu đo liên tục 24 giờ
trong ngày, dữ liệu có độ chính xác cao đáp ứng cho việc xử lý tức thời cũng như xử lý sau thì đây là nguồn dữ liệu rất thiết thực đáp ứng tốt cho nghiên cứu khoa học cũng như thực tiễn sản xuất. Vì vậy, việc ứng dụng dữ liệu của
các trạm tham chiếu hoạt động liên tục trong công tác Trắc địa - Bản đồ nói chung và công tác xác định tọa độ mốc địa giới hành chính nói riêng là xu thế
tất yếu của thời đại.
Với công việc cụ thể là nhằm xác định tọa độ của các mốc địa giới hành chính, dữ liệu của các trạm tham chiếu hoạt động có thể được khai thác theo các hướng chính:
- Hướng thư nhất: Các trạm tham chiếu hoạt động liên tục đóng vai trò như là các điểm khống chế Nhà nước. Các máy thu GNSS đặt tại các điểm mốc địa giới hành chính thu tín hiệu vệ tinh. Số liệu thu GNSS này kết hợp với số liệu đo của các trạm tham chiếu hoạt động liên tục trong cùng thời
điểm để từđó xác định được tọa độ của các điểm mốc địa giới hành chính. - Hướng thứ hai: Sử dụng mạng lưới đo động thời gian thực NRTK nhằm xác định tọa độ của các điểm mốc địa giới hành chính với các công nghệ hiệu chỉnh thời gian thực độ chính xác cao như VRS, FKP,… đã được trình bày cụ thểở mục 2.2.
Ở thời điểm hiện tại, do số lượng trạm GNSS CORS quốc gia đang hoạt
động trên lãnh thổ Việt Nam không nhiều, mật độ các điểm GNSS CORS phân bố chưa đủđể mô hình hóa được các nguồn sai số nên luận văn sử dụng hướng thứ nhất đã nêu ở trên để tính toán thực nghiệm nhằm xác định tọa độ
Chương 3
ỨNG DỤNG TRẠM THAM CHIẾU HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ CÁC MỐC ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH
HUYỆN YÊN ĐỊNH, TỈNH THANH HÓA 3.1. Giới thiệu khu vực thực nghiệm
3.1.1. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
1. Vị trí địa lý
Khu vực thực nghiệm thuộc huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa. Yên
Định là một huyện thuộc vùng đồng bằng tiếp giáp với miền núi - trung du của tỉnh Thanh Hoá, nằm dọc theo sông Mã. Trung tâm của huyện là thị trấn Quán Lào, cách thành phố Thanh Hoá 28 km về phía Tây Bắc theo Quốc lộ
45, có toạđộđịa lý: từ 19056’ - 20005’ vĩđộ Bắc và từ 105029’ - 105046’ kinh
độĐông (hình 3.1)
Hình 3.1. Vị trí địa lý huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa
+ Phía Nam giáp huyện Thọ Xuân và huyện Thiệu Hoá. + Phía Đông giáp huyện Hoằng Hoá và huyện Hà Trung. + Phía Tây giáp huyện Ngọc Lặc.
Tổng diện tích tự nhiên là 228 km2, dân số 161.000 người. Yên Định có 27 xã và 2 thị trấn.
2. Điều kiện tự nhiên
- Địa hình: Yên Định có địa hình đa dạng, thấp dần từ Tây sang Đông, chia làm 3 vùng rõ rệt:
+ Vùng núi và trung du có diện tích đất tự nhiên 82 km2, chiếm 35,96% diện tích toàn huyện, độ cao trung bình vùng núi từ 200 – 300 m, độ dốc trên 25o; vùng trung du có độ cao trung bình 150 – 200 m, độ dốc từ 15 - 20o.
+ Vùng đồng bằng có diện tích đất tự nhiên là 146 km2, chiếm 64,04% diện tích toàn tỉnh, được bồi tụ bởi các hệ thống Sông Mã, và một số sông nhỏ
khác. Độ cao trung bình từ 2 – 15 m, xen kẽ có các đồi thấp và núi đá vôi độc lập. Đồng bằng Sông Mã có diện tích lớn thứ ba sau đồng bằng Sông Cửu Long và đồng bằng Sông Hồng.
Chất đất của huyện Yên Định chủ yếu là đất thịt, một số khu vực ven Sông Mã có đất cát pha. Nền địa chất trên toàn khu vực nhìn chung tương đối
ổn định. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thủy hệ: Yên Định được bao bọc bởi Sông Mã ở phía Bắc và Sông Cầu Chày ở phía Nam, còn có các sông nhỏ như Sông Bạng, Sông Yên và Sông Hoạt tạo nên một hệ thống tương đối đa dạng. Hồ Cựu Mê Giang là một danh lam thắng cảnh của tỉnh Thanh Hóa, diện tích khoảng 4km2 cung cấp nước cho phần phía Bắc của Huyện.
- Thực phủ: Do ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa và sự phân hóa của địa hình nên thảm thực vật ở Yên Định tương đối phong phú và đa dạng. Tuy không có rừng tự nhiên nhưng rừng trồng được phát triển khá mạnh. Hiện có 873,8 ha rừng trồng phân bố trên địa bàn 19 xã, thị trấn. Rừng phòng hộ
chiếm 85% tổng diện tích rừng, trồng các loại cây lát, muồng, keo lá chàm. 15% còn lại là rừng sản xuất trồng các loại cây lấy gỗ và cây ăn quả.
- Khí hậu: Yên Định nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm chia làm 4 mùa rõ rệt, mùa khô kéo dài từ tháng 01 đến tháng 6, mùa mưa từ tháng 7 đến tháng 12. Nhiệt độ trung bình hàng năm và sự chênh lệch nhiệt độ các tháng trong năm tương đối cao. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.600 – 2.300 mm, phân bố không đều giữa các tháng trong năm, mưa tập trung vào các tháng 7 ÷ 9. Mỗi năm có khoảng 90 - 130 ngày mưa. Trong năm về mùa mưa thường xảy ra lũ lụt cục bộ ở một số vùng có độ cao trung bình thấp. Khí hậu thời tiết với lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào là điều kiện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp.
3. Điều kiện kinh tế - xã hội
- Giao thông: Yên Định có mạng giao thông tương đối đa dạng, ngoài quốc lộ 45 nối từ thành phố Thanh Hóa xuyên qua huyện Yên Định đến Ninh Bình theo hướng Nam - Bắc, còn có các tỉnh và đường liên huyện, xã. Tỉnh lộ
518 chạy từ đường Hồ Chí Minh qua một phần phía Tây của huyện nối với
đường tỉnh 506 tại huyện Thọ Xuân, đường huyện Quán Lào - Định Tăng nối từ trung tâm huyện đến huyện Ngọc Lặc theo hướng Đông Tây và đường huyện Yên Định - Vĩnh Lộc từ Ngã ba thị trấn Quán Lào đến huyện Vĩnh Lộc và các đường liên xã, liên thôn khác.
- Dân cư: Theo kết quảđiều tra thời điểm 31/12/2012, dân số toàn huyện Yên Định là 160.530 nghìn người (mật độ dân số 798 người/km2) trong đó nữ
chiếm 51,08 %, nam chiếm 48,92%. Đại đa số là dân tộc Kinh, có các tôn giáo: Lương giáo và Công giáo, dân tộc Mường có 1350 người.
Dân cư phân bố khá đều trên toàn huyện, phân bố dọc theo bờ sông Mã, sông Cầu Chày và dọc các trục giao thông chính. Dân cưở nông thôn chiếm 90,96%, đô thị chiếm 9,04%, có kinh nghiệm trong sản xuất nông nghiệp nhất là thâm canh cây lúa, năng động phát triển các ngành nghề mới.
4. Đánh giá vềđiều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội
Với điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực thực nghiệm nêu trên rất thuận lợi cho công tác khảo sát, đo đạc ngoại nghiệp. Tuy nhiên, nếu thi công vào mùa mưa (thường kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm) khu vực này thường xảy ra hiện tượng sạt lởđất tương đối nguy hiểm. Cần có biện pháp phòng tránh đểđảm bảo an toàn cho người và phương tiện, máy móc và tài liệu.
3.1.2. Mục đích, yêu cầu thực nghiệm
1. Mục đích của thực nghiệm
Phần thực nghiệm của luận văn được thực hiện nhằm đạt được mục tiêu của đề tài đó là xác định được tọa độ các mốc địa giới hành chính huyện Yên
Định, tỉnh Thanh Hóa trên cơ sở khai thác dữ liệu của trạm tham chiếu hoạt
động liên tục GNSS CORS. Bên cạnh đó, hiệu quả của việc sử dụng dữ liệu các trạm GNSS CORS này trong công tác xác định tọa độ mốc địa giới hành chính cũng sẽđược thảo luận.
2. Yêu cầu vềđộ chính xác
Đảm bảo yêu cầu về độ chính xác xác định tọa độ điểm ĐGHC cấp huyện, xã theo quy định tại Thông tư số 48/2014/TT-BTNMT, cụ thể là sai số
trung phương vị tọa độ, độ cao sau bình sai lần lượt không vượt quá 0,3 mét, 0.5 mét.
3. Phương pháp thực nghiệm và đối sánh
Như mục 2.3.3 đã đề cập, trong điều kiện thực tế của Việt Nam hiện nay, các trạm GNSS CORS quốc gia sẽđược khai thác với vai trò là các điểm gốc trong thực nghiệm của luận văn.
Nhằm xác định tọa độ của các mốc địa giới hành chính huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa trên cơ sở khai thác dữ liệu của trạm GNSS CORS và đánh giá hiệu quả của chúng, thực nghiệm của đề tài được thực hiện theo 2 phương án tính toán, cụ thể như sau:
- Xác định tọa độ của các điểm mốc địa giới hành chính của lưới thực nghiệm trên cơ sở bình sai lưới với các điểm gốc là 02 điểm địa chính cơ sở
208311 và 208408.
- Xác định tọa độ của các điểm mốc địa giới hành chính của lưới thực nghiệm trên cơ sở bình sai lưới với số liệu của 3 trạm GNSS CORS, đó là các trạm BDRS, NARS và DNRS.
Để có những nhận xét về chất lượng của lưới thực nghiệm cũng như
hiệu quả của việc khai thác sử dụng dữ liệu trạm GNSS CORS phục vụ cho việc xác định tọa độ của mốc ĐGHC, việc so sánh sẽđược thực hiện:
- So sánh độ chính xác vị trí điểm của các mốc ĐGHC sau bình sai theo 2 phương án nêu trên với độ chính xác xác định tọa độ điểm ĐGHC cấp huyện, xã theo quy định tại Thông tư số 48/2014/TT-BTNMT. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- So sánh tọa độ, độ chính xác vị trí điểm sau bình sai của các mốc
ĐGHC theo 2 phương án thực nghiệm.
3.1.3. Khái quát về lưới GPS thực nghiệm
Do các trạm GNSS CORS là các trạm thu dữ liệu liên tục 24 giờ/ngày và từ ngày này qua ngày khác nên số liệu của các trạm này hoàn toàn đáp ứng
đo nào phục vụ cho việc xác định tọa độ mốc địa giới hành chính. Trong luận văn này, số liệu của các trạm GNSS CORS tương ứng với thời điểm đo đạc của lưới thực nghiệm được Cục Bản đồ, Bộ Tổng Tham Mưu cung cấp.
Lưới ĐGHC huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa được xây dựng gồm 8
điểm ĐGHC có số hiệu POI1, POI2, POI3, POI4, POI5, POI6, POI7 và POI8,
được thiết kế trên cơ sở bản đồ vạch tuyến địa giới hành chính huyện Yên
Định, tỉnh Thanh Hóa (hình 3.2). Các mốc ĐGHC của các điểm nêu trên được thiết kế, chôn mốc, ghi chú mặt mốc theo đúng quy định [16].
Hình 3.2. Sơđồ lưới thực nghiệm
Khi cắm mốc ĐGHC đã có sự chứng kiến của đại diện cơ quan hành chính các đơn vị liền kề và đại diện của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa chứng kiến. Trong số 08 điểm của lưới thực nghiệm, có 3 điểm thuộc ranh giới của 03 xã, gồm:
- Điểm POI1 có số hiệu (QL-ĐB-ĐT)03x.1380 thuộc ranh giưới của 03
đơn vị hành chính: Thị trấn Quán Lào, xã Định Bình và xã Định Tường.
- Điểm POI6 có số hiệu (ĐH-ĐB-ĐT)03x.1290 thuộc ranh giới của 03 xã: Định Hưng, Định Bình và Định Tường. POI1 POI6 POI2 POI4 POI5 POI7 POI8 POI3 208408 208311
- Điểm POI7 có số hiệu (ĐT-ĐT-ĐH)03x.1380 thuộc ranh giưới của 03 xã: Định Tân, Định Tiến và Định Hòa.
Các điểm còn lại của lưới thực nghiệm là các điểm đặc trưng đều nằm trên ranh giới của 2 xã thuộc huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa.
Sau khi cắm mốc ĐGHC đã tiến hành lập bản xác nhận sơđồ vị trí mốc
ĐGHC. Khi vẽ sơ đồ vị trí mốc ĐGHC chọn ít nhất ba (03) địa vật ổn định lâu dài làm vật chuẩn để có khả năng khôi phục lại vị trí của mốc trong trường hợp bị mất hoặc bị phá hủy. Các số liệu đo từ mốc đến vật chuẩn đối với góc phương vị lấy đến chẵn giây và khoảng cách lấy đến 0,1m. Bản xác nhận sơ đồ vị trí mốc ĐGHC được thực hiện theo mẫu quy định tại Phụ lục 03a, 03b, 03c ban hành kèm theo Thông tư 48/2014/TT-BTNMT (hình 3.3).
Sau khi hoàn thành việc cắm mốc ĐGHC, đã bàn giao mốc ĐGHC các cấp cho các đơn vị hành chính trực tiếp quản lý mốc và lập biên bản bàn giao theo mẫu quy định tại Phụ lục 07 ban hành kèm theo Thông tư số
48/2014/TT-BTNMT.
* Các điểm tọa độ, độ cao Nhà nước trong khu vực thực nghiệm
Qua quá trình khảo sát và thu tập số liệu tọa, độ cao các điểm Nhà nước trong khu vực thực nghiệm cho thấy, điểm tọa độ, độ cao Nhà nước trên địa bàn huyện Yên Định tương đối nhiều, ngoài các điểm tọa độ lưới Cấp "0" và các điểm tam giác hạng I, II còn có các điểm địa chính cơ sở (hạng III). Tuy nhiên, do yêu cầu xác định tọa độ mốc ĐGHC nên trong khu vực thực nghiệm chỉ sử dụng 02 điểm địa chính cơ sở là điểm khởi tính. Tọa độ và độ cao của 02 điểm địa chính cơ sở khởi tính được thống kê trong bảng 3.1:
Bảng 3.1. Tọa độ, độ cao các điểm gốc Nhà nước
STT Tên điểm X (m) Y (m) h (m)
1 208408 2208218,795 569080,997 7,209 2 208411 2208789,065 574053,818 5,543
Các điểm khống chế nêu trên có tọa độ nằm trong Hệ tọa độ VN2000, Hệđộ cao Hòn Dấu, kinh tuyến trung ương 1050, múi chiếu 6 độ.
Bên cạnh đó, tọa độ và độ cao của 03 trạm GNSS/CORS đặt tại Đà Nẵng (DNRS), Nghệ An (NARS) và Hà Nội (BDRS) thuộc Cục Bản đồ, Bộ
Tổng tham mưu quản lý cũng đã được thu thập. Tọa độ và độ cao của các
điểm này được thống kê trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Tọa độ, độ cao các điểm DGNSS/CORS trong Hệ tọa độ VN2000 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
STT Tên điểm Mã hiệu Tọa độ Độ cao h (m)
X (m) Y (m)
1 Đà Nẵng DNRS 1776130.482 843000.599 18.292 2 Nghệ An NARS 2074422.790 569492.262 16.601 3 Hà Nội BDRS 2327971.144 581929.871 45.341 Các điểm trên có tọa độ thuộc Hệ tọa độ VN2000, Hệ độ cao Hòn Dấu, kinh tuyến trung ương 1050, múi chiếu 60.
Ngoài ra, để phục vụ công tác tính độ cao thủy chuẩn đo bằng GNSS Cục Bản đồ/ Bộ Tổng tham mưu còn cấp số liệu của 03 trạm GNSS/CORS
Đà Nẵng (DNRS), Nghệ An (NARS) và Hà Nội (BDRS) trong Hệ tọa độ
WGS84 quốc tế. Tọa độ địa lý và độ cao trắc địa của các điểm này được