Về ranh giới hành chính, Hải Phịng tiếp giáp với:
- Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, tuyến ĐGHC dài 20,883 km. - Phía Nam giáp tỉnh Thái Bình, tuyến ĐGHC dài 43,643 km. - Phía Tây giáp tỉnh Hải Dƣơng, tuyến ĐGHC dài 91,430 km.
- Phía Đơng - Đơng Nam là vịnh Bắc Bộ, đƣờng bờ biển dài 98,467 km.
Hải Phịng nằm ở vị trí giao lƣu thuận lợi với các tỉnh trong nƣớc và quốc tế thông qua hệ thống giao thông đƣờng bộ, đƣờng sắt, đƣờng biển, đƣờng sông và đƣờng hàng không với các tuyến trục quan trọng nhƣ Quốc lộ 5, Quốc lộ 10, đƣờng sắt Hà Nội - Hải Phòng, sân bay Cát Bi, và đặc biệt là cảng Hải Phòng.
Vị trí địa lý của Hải Phịng hội tụ đầy đủ các lợi thế cho việc khai thác các tiềm năng tự nhiên và xã hội để xây dựng một thành phố cảng hiện đại, một trung tâm chính trị, kinh tế của vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, một cực quan trọng trong chiến lƣợc phát triển kinh tế “2 hành lang, 1 vành đai” (Hành lang Côn Minh - Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng và Nam Ninh - Lạng Sơn - Hà Nội - Hải Phịng; vành đai ven biển).
3.1.2. Đặc điểm địa hình, địa vật
Có thể chia thành phố Hải Phịng thành 3 vùng chính nhƣ sau:
- Vùng núi đá Cát Bà và hải đảo, tập trung chủ yếu ở khu vực đảo Cát Bà, địa chất trẻ, hiện tƣợng karst tƣơng đối phổ biến, vùng này thƣờng bị khô hạn.
- Vùng đồi núi phía Bắc huyện Thuỷ Nguyên: tập trung ở các xã phía Bắc huyện Thuỷ Nguyên, địa chất trẻ, có những vùng mới đƣợc hình thành, đặc điểm vùng đất này thƣờng có các dạng đồi bát úp, xen kẽ các khu vực đồng bằng và núi đá vôi.
- Vùng đồng bằng ven biển: chiếm diện tích lớn nhất của thành phố Hải Phòng, tập trung hầu hết ở các huyện (chiếm 2/3 diện tích tự nhiên), có thể chia vùng đồng bằng ven biển thành 4 tiểu vùng:
* Vùng giáp biển: Đất mặn là chủ yếu, tập trung nhiều ở Đồ Sơn, Kiến Thụy. * Vùng tiếp giáp: Là vùng đất chua mặn, tập trung ở Kiến Thụy, Kiến An, An Lão, Tiên Lãng.
* Vùng đất ổn định: Tập trung nhiều ở Vĩnh Bảo, An Lão, An Hải là vùng có độ mặn thấp.
* Vùng cồn cát ven biển: Tập trung chủ yếu ở vùng ven biển Đồ Sơn, Cát Hải, nhìn chung diện tích ít.
Thành phố Hải Phịng nằm trong vùng có mật độ sơng ngịi lớn nhất Đồng bằng Bắc Bộ, các dịng sơng uốn khúc, phù sa tƣơng đối lớn, vận tốc dịng chảy khơng lớn lắm. Hệ thống sông Cấm, sông Lạch Tray, sông Đá Bạc, sông Bạch Đằng,... đều chịu ảnh hƣởng của thuỷ triều, nƣớc bị nhiễm mặn, nhất là về mùa khô.
Sông Giá, sông Rế, sông Đa Độ và các con sông nối sông Đa Độ, đƣợc cải tạo bằng các cơng trình ngăn lũ, ngăn triều để trở thành các hồ chứa nƣớc ngọt, cấp nƣớc cho nông nghiệp và dân sinh.
3.1.3 Tình hình đo đạc địa chính và lập hồ sơ địa chính
Trên địa bàn thành phố Hải Phịng, hiện mới có 76/224 xã, phƣờng, thị trấn đƣợc đo vẽ bản đồ địa chính chính quy với diện tích là 43.419,5ha đạt 33,9% về số xã, phƣờng, thị trấn và 28,5% về diện tích [7].
Bảng 3.1. Tổng hợp kết quả đo đạc lập bản đồ địa chính đến tháng 10/2012 [7].
STT Tên đơn vị Diện tích tự nhiên năm 2010 (ha)
Kết quả đo đạc lập bản đồ địa chính (ha)
Tỷ lệ đo vẽ (%) Diện tích đã đo vẽ bản đồ Trong đó Tỷ lệ 1/500 Tỷ lệ 1/1000 Tỷ lệ 1/2000 Tỷ lệ 1/5000 Toàn thành phố 152,336.9 43,419.5 4,352.3 13,201.4 7,071.7 18,794.1 28.5 1 Quận Hông Bàng 1,444.0 1,420.8 1,420.8 0.0 0.0 0.0 98.4
2 Quận Lê Chân 1,186.3 566.0 566.0 0.0 0.0 0.0 47.7
3 Quận Ngô Quyền 1,122.4 1,034.7 1,034.7 0.0 0.0 0.0 92.2
4 Quận Kiến An 2,952.1 2,949.1 1,044.0 1,905.0 0.0 0.0 99.9
5 Quận Hải An 10,484.3 70.3 70.3 0.0 0.0 0.0 0.7
6 Quận Đồ Sơn 4,248.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
7 Quận Dƣơng Kinh 4,584.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
8 H. Thuỷ Nguyên 24,279.9 1,876.0 0.0 1,876.0 0.0 0.0 7.7 9 Huyện An Dƣơng 9,756.9 4,512.8 0.0 4,512.8 0.0 0.0 46.3 10 Huyện Cát Hải 32,311.4 18,794.1 0.0 0.0 0.0 18,794.1 58.2 11 Huyện Tiên Lãng 19,335.9 705.9 216.6 489.4 0.0 0.0 3.7 12 Huyện An Lão 11,505.4 11,489.9 0.0 4,418.2 7,071.7 0.0 99.9 13 H. Bạch Long Vỹ 319.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
14 Huyện Kiến Thụy 10,751.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Hình 3.2. Các khu vực ở thành phố Hải Phòng đã đo vẽ bản đồ địa chính (đánh dấu bằng màu hồng).
Bản đồ địa chính trên địa bàn thành phố Hải Phòng đƣợc thành lập trong khoảng thời gian từ năm 1999 đến nay bằng công nghệ tƣơng đối hiện đại (chủ yếu là các thiết bị điện tử có độ chính xác cao nhƣ các máy tồn đạc điện tử, sổ đo điện tử, máy vi tính); việc tính tốn bình sai lƣới khống chế, đo vẽ và biên tập bản đồ đƣợc thực hiện bằng các máy đo có độ chính xác cao, số liệu đo đƣợc xử lý, vẽ bản đồ và tính diện tích bằng phần mềm chuyên dụng trên máy tính; nên chất lƣợng loại bản đồ này tƣơng đối tốt, đáp ứng đƣợc các yêu cầu ngày càng cao của công tác quản lý đất đai cũng nhƣ cho các nhu cầu khác.
Song để đáp ứng yêu cầu quản lý của Nhà nƣớc và cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất cần phải đo vẽ khối lƣợng lớn bản đồ địa chính cho các xã phƣờng cịn lại trên địa bàn thành phố Hải Phịng. Vì vậy, cần nghiên cứu ứng dụng các công nghệ hiện đại nhƣ GPS trong đo đạc địa chính để đẩy nhanh tiến độ của cơng tác này.
3.2. Điều kiện thử nghiệm
Chúng ta đã biết đo GPS động PPK bản chất là đo GPS tƣơng đối, cho phép xác định đƣợc chính xác cạnh đáy (Baseline) nối từ điểm trạm gốc (Base) đến điểm cần đo tại
trạm động (Rover) không gian 3 chiều, tức là xác định đƣợc chính xác gia số DX, DY, phƣơng vị và chênh cao Dh (trong hệ tọa độ gốc của cơng nghệ GPS đó là hệ tọa độ tồn cầu WGS-84) giữa Base và Rover. Bằng bài tốn trắc địa, tọa độ điểm Rover đƣợc tính theo công thức:
X= XB + DX
Y= YB+ DY
H= HB + Dh
Về nguyên tắc, khi chuyển từ hệ tọa độ quốc tế WGS-84 về hệ tọa độ địa phƣơng, cần có 7 tham số tính chuyển đổi, trong đó có 3 tham số về dịch gốc tọa độ DX, DY, Dh; 3 tham số về góc xoay theo 3 trục tọa độ và 01 tham số về hệ số tỷ lệ. Nếu áp dụng phƣơng pháp đo PPK sử dụng 01 trạm Base trong khơng gian hẹp thì chỉ cần sử dụng 3 tham số dịch gốc tọa độ DX, DY, Dh mà không áp dụng các tham số về góc xoay giữa các trục của 2 hệ tọa độ. Đồng thời do ảnh hƣởng của các nguồn sai số khác dẫn đến khi đo PPK với các điểm Rover càng xa trạm Base thì sai số phạm phải càng lớn. Điều này đã đƣợc chúng minh ở nhiều tài liệu nghiên cứu cũng nhƣ thực tiễn ở các cơng trình đo đạc. Để hiểu rõ bản chất vấn đề, thấy rõ sự ảnh hƣởng của khoảng cách đo ở điều kiện thực tế của khu vực thành phố Hải Phòng, tác giả đã triển khai đo thử nghiệm trên các khoảng cách đo sử dụng các điểm Base khác nhau. Mục đích của việc thử nghiệm là:
1. Lựa chọn tham số tối ƣu để kết quả đo đạt đƣợc là tốt nhất.
2. Kiểm định sự ảnh hƣởng thực tế của khoảng cách đo đến độ chính xác điểm đo. 3. Trên cơ sở phân tích kết quả thu đƣợc, đề xuất sử dụng phƣơng pháp đo, trạm gốc sử dụng, khoảng cách đo, tỷ lệ bản đồ áp dụng.
Để thực hiện nội dung này, trên cơ sở điều kiện thực tế của Thành phố Hải Phòng đề tài đã chọn điểm gốc với nguyên tắc sau:
- Điểm gốc có tọa độ chính xác trong hệ tọa độ nhà nƣớc.
- Phân bố hợp lý, có thể đảm bảo áp dụng công nghệ đo PPK ở các khu vực thử nghiệm.
- Thuận lợi tối đa trong khi triển khai thi cơng.
Với các tiêu chí trên, tác giả đã chọn 2 địa điểm tham gia thử nghiệm (bảng 3.2, hình 3.3 và 3.4):
- Địa điểm 1: Phƣờng Hải Thành, Quận Dƣơng Kinh, Thành phố Hải Phòng. Đây
+ Điểm trạm Base: là các điểm tọa độ địa chính cơ sở ở nơi thơng thống, có tầm quan sát tín hiệu vệ tinh tốt, bao gồm các điểm: 118519, điểm trạm DGPS Đồ Sơn, điểm B1. Các điểm trên có hiện trạng dấu mốc tốt, có đủ tài liệu tọa độ có độ tin cậy cao.
+ Điểm trạm Rover: là các điểm có tọa độ chính xác sử dụng làm điểm đo PPK kiểm tra bao gồm các điểm tọa độ địa chính mới đƣợc xây dựng năm 2011 bằng phƣơng pháp đo GPS tĩnh phục vụ cho việc đo bản đồ địa chính quận Dƣơng Kinh, bao gồm: DK21, DK22, DK24 và 01 điểm địa chính cơ sở 118539.
- Địa điểm 2: xã Hoàng Châu, huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng. Đây là khu
vực có địa hình bằng phẳng, gồm khu dân cƣ nông thôn và khu nuôi trồng thủy sản. + Điểm trạm Base: là các điểm địa chính cơ sở số 118511, 118528, nằm ở nơi thơng thống, có tầm quan sát tín hiệu vệ tinh tốt. Các điểm trên có hiện trạng dấu mốc tốt, có đủ tài liệu tọa độ có độ tin cậy cao.
+ Điểm trạm Rover: là các điểm có tọa độ chính xác sử dụng làm điểm đo PPK kiểm tra bao gồm các điểm tọa độ địa chính mới đƣợc xây dựng năm 2011 bằng phƣơng pháp đo GPS tĩnh phục vụ cho việc đo bản đồ địa chính huyện Cát Hải, bao gồm: CH15, CH16, CH17, CH18, CH21, KV1-01, KV1-04, KV1-05, KV1-16.
Bảng 3.2. Khái quát về các khu đo thử nghiệm
Khu đo Đặc điểm địa hình Các điểm gốc ở bãi chuẩn 1 Các điểm gốc ở bãi chuẩn 2 Hình ảnh Phƣờng Hải Thành, quận Dƣơng Kinh, thành phố Hải Phịng Khu vực đơ thị, có nhiều nhà cao tầng, cây cối. Các điểm: DK21, DK22, DK24 2 điểm khống chế tọa độ Nhà nƣớc: 118519 và 118539 Hình 3.3 Xã Hoàng Châu, huyện Cát Hải, thành phố Hải Phịng Địa hình bằng phẳng, có khu dân cƣ nơng thơn và khu nuôi trồng thủy sản. Các điểm: CH15, CH16, CH17, CH18, CH21, KV1- 01, KV1-04, KV1- 05, KV1-16 2 điểm khống chế tọa độ Nhà nƣớc: 118511, 118528 Hình 3.4
Hình 3.3. Khu đo thực nghiệm tại phường Hải Thành, quận Dương Kinh, Hải Phòng (ảnh từ Google Earth)
Tọa độ của các điểm khống chế sử dụng làm trạm Base và trạm Rover (kiểm tra) đƣợc thể hiện trong các bảng 3.2 và 3.3.
Bảng 3.3. Bảng tọa độ các điểm trạm Base
STT Tên điểm X Y h 1 118519 2301578.275 599460.433 3.567 2 III - 118511 2301779.419 614292.677 2.091 3 118528 2300998.527 617766.663 2.374 4 BASE B1 2307819.196 597187.284 13.237 5 BASE Đồ Sơn 2289478.635 608651.607 56.773
Bảng 3.4. Bảng tọa độ các điểm trạm Rover
STT Tên điểm X Y h 1 DK22 2299808.324 601783.178 0.970 2 DK21 2300327.779 601478.341 1.422 3 DK24 2298136.783 602770.179 1.795 4 III - 118539 2299478.750 601876.377 3.913 5 CH15 2301163.407 614649.393 3.668 6 CH16 2301093.265 615446.812 1.407 7 CH17 2300428.377 615100.045 1.348 8 CH18 2300605.112 616772.812 3.518 9 CH21 2300684.568 617164.978 4.154 10 KV1-01 2301134.389 615027.959 1.714 11 KV1-04 2300550.622 615482.379 1.603 12 KV1-05 2300325.042 615717.913 2.497 13 KV1-16 2300953.425 616933.854 2.963
Trình tự tiến hành đo thực nghiệm nhƣ sau:
1. Cài đặt thông số đo trên thiết bị điều khiển (sổ điện tử - Survey Controler):
Để tiến hành đo theo chế độ PPK cần thiết phải cài đặt các thông số kỹ thuật phù hợp với yêu cầu của phƣơng pháp.Trên thiết bị điều khiển trạm Base và trạm Rover, cần cài đặt chế độ thu tín hiệu vệ tinh bao gồm:
- Tần suất thu tín hiệu (Epoch): đặt chế độ thu 1 giây, 5 giây hoặc 15 giây thu 1 trị đo. Để từ số liệu đo tác giả nghiên cứu ảnh hƣởng của tần suất và khoảng thời gian thu tín hiệu tới kết quả đo GPS động xử lý sau.
- Cài đặt địa chỉ ghi file số liệu đo: ghi trong máy thu (bộ nhớ trong) hoặc trong sổ ghi điện tử (bộ nhớ ngồi).
- Cài đặt góc ngƣỡng thu tín hiệu vệ tinh (Elevation Mask): nên đặt bằng 100. - Đối với trạm Rover, cài đặt chế độ đo điểm (số lƣợng trị đo, tự động ghi số liệu). Cần lƣu ý rằng tần suất thu tín hiệu của trạm Base và trạm Rover phải đồng bộ, tốt nhất là bằng nhau, nếu khơng thì phải là bội số của nhau để đảm bảo có thể xử lý cạnh.
2. Khởi động trạm Base:
- Đặt anten, định tâm trên điểm trạm Base, đo độ cao anten. - Kết nối anten và sổ điện tử.
- Khởi động chế độ đo PPK. - Cài đặt tên điểm, cao anten.
- Khởi động trạm Base (Start Base).
Sau khi nhận lệnh Start Base, máy thu trạm Base thực hiện thu tín hiệu vệ tinh theo chế độ đã cài đặt. Chỉ sau thời điểm này các máy Rover mới có thể bắt đầu khởi động và đo.
3. Khởi động trạm Rover:
Khác với đo GPS tĩnh, đo PPK cần phải có thủ tục khởi đo để đảm bảo việc đo tọa độ đạt độ chính xác cỡ cm với tối thiểu 02 trị đo. Việc khởi đo chính là việc đo GPS 1 cạnh đáy đã biết (Know Point) hoặc chƣa biết (New Point) từ trạm trạm Base tới trạm Rover với thời gian đủ lớn để giải đƣợc số nguyên chu kỳ N. Thời gian khởi đo phụ thuộc vào phƣơng pháp khởi đo, số lƣợng vệ tinh thu đƣợc tín hiệu tại thời điểm khởi đo. Với máy thu 01 tần số thời gian khởi đo tối thiểu 20 phút với phƣơng pháp khởi đo New Point. Phƣơng pháp khởi đo New Point đƣợc sử dụng trong nghiên cứu này do các điểm đo thử nghiệm nằm cách nhau khá xa, tới vài kilomet, nên việc đảm bảo liên tục thu tín hiệu trong q trình di chuyển giữa các trạm này là rất khó.
Đặt máy Rover ở khu vị trí bất kỳ trong khu đo, đảm bảo thuận tiện cho việc đo đạc đƣợc nhiều nhất.
- Dựng cố định anten máy rover
- Kết nối sổ điện tử với anten máy Rover. - Khởi động chế độ đo PPK.
- Truy nhập chế độ khởi động (Start Rover) - Cài đặt tên điểm, cao anten.
- Chọn chế độ khởi động: New Point. - Khởi động Rover.
Khi đã khởi động chế độ New Point, căn cứ số lƣợng vệ tinh thu đƣợc tín hiệu, sổ điện tử sẽ báo thời gian đạt đƣợc chế độ Fixed (thời gian đủ để giải đƣợc cạnh, có đƣợc số nguyên chu kỳ N). Khi đã đủ thời gian đo khởi động, chƣơng trình thơng báo máy đã đạt chế độ Fixed, từ lúc này có thể tiến hành đo chi tiết tại các điểm cần đo. Cần lƣu ý rằng để đạt đƣợc độ chính xác cm thì máy Rover ln phải thu tín hiệu liên tục với ít nhất 05 vệ tinh. Nếu bị mất điều kiện này do cây, nhà hoặc bất kỳ nhân tố nào thì chế độ Fixed bị mất, rơi vào trạng thái (Float – đa trị). Lúc này cần phải thực hiện khởi đo lại. Tuy nhiên lúc này có 2 phƣơng pháp khởi đo:
- Hoặc khởi đo theo chế độ New point nhƣ ban đầu với thời gian tối thiểu 20 phút. - Hoặc khởi đo tại điểm mới đo trƣớc đo theo chế độ Known Point. Theo cách này thời gian khởi đo rất ngắn khoảng vài chục giây.
4. Thực hiện quá trình đo điểm
Thực hiện đo tất cả các điểm cần đo theo lộ trình hợp lý nhất đảm bảo tiến độ cũng nhƣ độ chính xác của phƣơng pháp.
3.3. Thử nghiệm lựa chọn tham số tối ƣu cho GPS đo động xử lý sau
3.3.1. Ảnh hưởng của tham số đo tới kết quả GPS đo động xử lý sau