Nhúm nghiờn cứu khoa học của bộ mụn đó tiến hành thực nghiệm khảo sỏt độ chớnh xỏc của đo GPS động PPK, cỏc điểm kiểm tra (68 điểm) trước tiờn được xỏc định toạ độ và độ cao một cỏch trực tiếp từ mặt đất theo phương phỏp đo toạ độ bằng mỏy toàn đạc điện tử khi lần lượt đặt mỏy tại 3 điểm đó biết toạ độ trờn khu đo là cỏc điểm R3, HT- 03 và R6. Cỏc giỏ trị toạ độ và độ cao nhận được sẽ được xem là giỏ trị chớnh xỏc để đỏnh giỏ độ chớnh xỏc của toạ độ và độ cao cỏc điểm khi xỏc định lại bằng kỹ thuật đo GPS động PPK về sau.
Sau khi đo đạc và tớnh toỏn, cỏc kết quả đỏnh giỏ độ chớnh xỏc được trỡnh bày túm tắt trong cỏc bảng 4.3 và 4.4 sau đõy[11]
A-Trường hợp sử dụng 1 trạm tĩnh
Bảng 4.3. Kết quả đỏnh giỏ độ chớnh xỏc sử dụng một trạm tĩnh bằng đo GPS động PPK
Số TT Ph.ỏn
Tờn trạm tĩnh
Sai số toạ độ và độ cao Kh.cỏch tới khu đo
mx(m) my(m) mp(m) mh(m) 1 GPS -01 0,019 0,049 0,052 0,022 0.3 km 2 A 0,013 0,055 0,056 0,033 1,5 km 3 104464 0,049 0,047 0,068 0,033 6,5 km 4 104466 0,044 0,045 0,063 0,064 11,0 km 5 104472 0,036 0,042 0,055 0,053 13,2 km TB 0,058 0,041 B- Trường hợp sử dụng 2 trạm tĩnh
Bảng 4.4. Kết quả đỏnh giỏ độ chớnh xỏc sử dụng hai trạm tĩnh bằng đo GPS động PPK
Số TT Ph.ỏn
Tờn trạm tĩnh
Sai số toạ độ và độ cao
mx(m) my(m) mp(m) mh(m)
1 GPS-01 và A 0,018 0,051 0,054 0,022
2 104464 và 104466 0,019 0,046 0,050 0,048 3 104466 và 104472 0,030 0,042 0,052 0,033
TB 0.052 0.034
Trong nội dung khảo sỏt trờn, kết quả đo cao cỏc điểm kiểm tra bằng GPS động PPK sẽ được so sỏnh với kết quả đo cao được xỏc định bằng phương phỏp đo cao hỡnh học. Cỏc kết quả đạt được cụ thể như sau:
A - Trường hợp sử dụng 1 trạm tĩnh
Bảng 4.5. Kết quả đỏnh giỏ độ chớnh xỏc sử dụng một trạm tĩnh bằng đo cao hỡnh học Số TT Ph.ỏn Tờn trạmtĩnh Sai số xỏc định độ cao (m) Kh.cỏch tới khu đo 1 GPS -01 0.024 0.3 km 2 A 0.038 1,5 km 3 104464 0.068 6,5 km 4 104466 0.043 11,0 km 5 104472 0.075 13.2 km TB 0.050 B - Trường hợp sử dụng 2 trạm tĩnh
Bảng 4.6. Kết quả đỏnh giỏ độ chớnh xỏc sử dụng một trạm tĩnh bằng đo cao hỡnh học Số TT Ph. ỏn Tờn trạm tĩnh Sai số xỏc định độ cao (m) 1 GPS- 01 và A 0.030 2 104464 và 104466 0.068 3 104466 và 104472 0.051 TB 0.050
Mặt khỏc, một khảo sỏt mới đõy của tỏc giả Nguyễn Hữu Điệp trong đề tài của luận văn cao học năm 2016 khi sử dụng cụng nghệ GPS động RTK để khảo sỏt độ chớnh xỏc đo địa vật trờn mặt đất khi đo vẽ bản đồ địa hỡnh tỷ lệ lớn với độ chớnh xỏc đạt được là [10]:
0.026(m); = 0.035(m); 0.044(m)
4.2.2. Phõn tớch cỏc kết quả thực nghiệm
Từ cỏc kết quả khảo sỏt thực nghiệm đó nhận được như nờu trờn cú thể cho phộp chỳng ta rỳt ra một số nhận xột và kết luận sau đõy:
1- Nếu xem như cỏc toạ độ được xỏc định bằng mỏy toàn đạc điện tử và bằng kỹ thuật đo GPS động là cựng độ chớnh xỏc thỡ trong tất cả cỏc phương ỏn đo đạc thực nghịờm đó cho thấy, kỹ thuật đo GPS động PPK đảm bảo độ chớnh xỏc xỏc định vị trớ mặt bằng cỡ từ 5 đến 6 cm, cũn kỹ thuật đo GPS động RTK nhỏ hơn và độ chớnh xỏc xỏc định vị trớ độ cao cỡ xấp xỉ 5cm.
2- Khi sử dụng kết quả đo bằng mỏy toàn đạc điện tử để so sỏnh thỡ độ chớnh xỏc xỏc định toạ độ và độ cao bằng GPS động PPK khi trạm tĩnh (trạm Base) nằm cỏch xa khu đo cỏc khoảng cỏch khỏc nhau trong phạm vi trờn dưới 10 km là khụng cú gỡ khỏc biệt và cú thể xem là cú độ chớnh xỏc tương đương nhau. Do vậy trong đo GPS động PPK, ta cũng khụng cần lưu tõm đến việc phải đặt trạm tĩnh xa hay gần. Đối với mỏy GPS 1 tần số thỡ tốt nhất nờn đặt trạm tĩnh trong tầm 10 km trở lại.
3- Để đỏnh giỏ xỏc đỏng hơn độ chớnh xỏc xỏc định độ cao bằng đo GPS động PPK, khi sử dụng độ cao của cỏc điểm kiểm tra được xỏc định bằng phương phỏp thuỷ chuẩn hỡnh học để so sỏnh thỡ cũng cú sự khỏc biệt nhỏ về độ chớnh xỏc ứng với cỏc vị trớ xa gần của điểm trạm tĩnh.. Tuy nhiờn trị trung bỡnh của sai số xỏc định độ cao trong cả 2 trường hợp sử dụng 1 trạm tĩnh hoặc 2 trạm tĩnh đều là tương đương nhau và cỡ 5 cm. Như vậy cú thể rỳt ra nhận định rằng độ chớnh xỏc xỏc định độ cao bằng GPS động PPK và RTK trong điều kiện đo bỡnh thường là khụng vượt quỏ cỡ 5 cm.
4.3. KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐO GPS ĐỘNG PPK và RTK TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ TRONG ĐO VẼ BẢN ĐỒ
4.3.1. Vị trớ khu đo
Để tiến hành đỏnh giỏ khả năng ứng dụng đo GPS động và thành lập bản đồ địa hỡnh tỉ lệ lớn, tỏc giả đó tiến hành tham gia đo và thành lập bản đồ địa hỡnh tỉ lệ lớn tại dự ỏn mở rộng khu đụ thị mới tại thị trấn Nam Sỏch – huyện Nam Sỏch – tỉnh Hải Dương với diện tớch 34 ha được đo bằng cụng nghệ GPS-RTK bằng mỏy thu Hi-target V100.
4.3.2. Số liệu đo
Số liệu đo RTK bằng mỏy Hi-target V100 được trỳt ra trờn mỏy tớnh hoặc cỏc thiết bị di động hiện đại bằng nhiều cỏch khỏc nhau nhưng thụng thường thỡ bằng cỏch cơ bản sau: Từ bảng điều khiển đầu thu kết nối với mỏy tớnh.Từ đõy ta cú thể xuất dữ liệu đo thực địa bằng nhiều định dạng khỏc nhau như *dxf, *dwg, *csv…. nhưng để thuận tiện cho cụng tỏc biờn tập sau này thỡ thường dữ liệu xuất ra cú định dạng đuụi *csv.
Hỡnh 4.4. Số liệu đo bằng cụng nghệ RTK hiển thị trờn phần mềm AutoCAD
Tỏc giả đó thử nghiệm đo tổng 9822 điểm. Bảng 4.7 dưới đõy thể hiện 20/9822 điểm
Bảng 4.7. Số liệu đo chi tiết bằng RTK-Cors
Tờn điểm X(m) Y(m) H(m) Mó điểm 1 2,334,819.258 586,100.150 4.511 ranh 2 2,334,819.100 586,101.504 4.459 ranh 3 2,334,817.350 586,101.376 4.403 ranh 4 2,334,827.457 586,102.409 4.517 ranh 5 2,334,831.306 586,102.486 4.501 ranh 6 2,334,815.038 586,167.370 4.010 ranh 7 2,334,814.163 586,176.591 4.093 ranh 8 2,334,822.268 586,177.967 4.099 ranh 9 2,334,813.056 586,182.297 3.971 ranh 10 2,334,809.205 586,184.125 3.580 ranh 11 2,334,812.546 586,184.955 3.936 ranh ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. 9814 2,334,776.324 586,269.821 1.817 ranh 9815 2,334,780.418 586,272.777 1.794 ranh 9816 2,334,770.542 586,299.519 1.957 ranh 9817 2,334,777.916 586,302.764 2.110 ranh 9818 2,334,785.634 586,291.891 3.980 ranh 9819 2,334,783.537 586,291.470 3.754 ranh 9820 2,334,784.510 586,294.632 3.958 ranh 9821 2,334,751.042 586,207.167 1.713 ranh 9822 2,334,760.573 586,185.228 1.862 ranh
4.3.3. Biờn tập bản đồ
Sơ đồ quy trỡnh cụng nghệ
a. Trỳt và xử lý số liệu
Từ số liệu đo vẽ chi tiết ngoại nghiệp ta tiến hành trỳt số liệu đo bằng phần mềm chuyờn dụng (tựy người sử dụng).
Số liệu đo vẽ chi tiết ngoại nghiệp
Biờn tập bản đồ gốc số Trỳt và xử lý số liệu
Kiểm tra nghiệm thu & giao nộp SP Tạo mụ hỡnh tin,
Hỡnh4.5 Số liệu sau khi trỳt ra
b. Tạo mụ hỡnh tin, nội suy địa hỡnh
Trờn cơ sở cỏc điểm chi tiết địa hỡnh, địa vật đó được xử lý số liệu sẽ tiến hành tạo mụ hỡnh tin, nội suy bỡnh độ trực tiếp trờn mỏy vi tớnh bằng phần mềm chuyờn dụng MicroStation, MGE của hóng Intergraph hoặc phầm mềm arcgis. Cỏc yếu tố địa hỡnh, địa vật được vẽ trung thành với số liệu đo toạ độ, độ cao ở thực địa.
Hỡnh4.7 Mụ hỡnh tin và nội suy địa hỡnh dạng 3D (lấy từ dữ liệu khỏc)
c. Biờn tập bản đồ gốc số
Nội dung bản đồ được biờn tập thành 7 nhúm lớp bằng phần mềm chuyờn dụng MicroStation:
- Lớp cơ sở toỏn học: Khung bản đồ, cỏc điểm tọa độ và độ cao nhà nước…
- Lớp dõn cư-cơ sở hạ tầng: cỏc đối tượng dõn cư, kinh tế văn húa xó hội và cỏc đối tượng liờn quan
- Lớp địa hỡnh: biểu thị dỏng đất, điểm độ cao, ghi chỳ và cỏc đối tượng liờn quan
- Lớp thủy hệ và cỏc đối tượng liờn quan - Lớp địa giới
- Lớp thực vật
Cỏc đối tượng được biờn tập theo đỳng cỏc quy định, quy phạm về nội dung bản đồ
Hỡnh4.8 Biờn tập nội dung bản đồ trờn Microstation (lấy từ dữ liệu khỏc)
d. Kiểm tra nghiệm thu và giao nộp sản phẩm:
Cần phải kiểm tra mức độ chi tiết, tớnh thể hiện đầy đủ cỏc yếu tố nội dung trờn bản đồ so với số liệu ngoại nghiệp, chỉnh sửa hoặc bổ sung đảm bảo theo yờu cầu quy định.
KẾT LUẬN
Từ những nghiờn cứu về lý thuyết và cỏc số liệu khảo sỏt thử nghiệm đó được thực hiện trong đề tài, cú thể cho phộp chỳng tụi rỳt ra một số kết luận sau đõy:
1- Việc ứng dụng cụng nghệ GPS núi chung và núi riờng với kỹ thuật đo GPS động trong cỏc lĩnh vực của nền kinh tế quốc dõn, trong đú cú lĩnh vực Trắc địa - Địa hỡnh đó thực sự là một cuộc cỏch mạng về khoa học kỹ thuật mới. Với cỏc tớnh năng vượt trội so với cụng nghệ đo đạc truyền thống và với xu thế giỏ thành của cỏc thiết bị cụng nghệ GPS ngày càng giảm thỡ việc nghiờn cứu để nõng cao hơn nữa tớnh phổ cập và tiện ớch của cụng nghệ đo GPS động là một việc làm cú ý nghĩa thiết thực trong việc thực hiện mục tiờu khụng ngừng nõng cao năng suất lao động và hạ giỏ thành sản phẩm, đem lại lợi ớch ngày càng nhiều cho con người và xó hội
2- Với cỏc khảo sỏt thực nghiệm đó tiến hành bằng một trong cỏc loại mỏy thu GPS thuộc thế hệ mới nhất hiện nay, kết quả nghiờn cứu của đề tài đó rỳt ra được những đỏnh giỏ xỏc đỏng về độ chớnh xỏc thực tế của đo GPS động cũng như khả năng ứng dụng của kỹ thuật đo này trong một số dạng Trắc địa cụng trỡnh núi chung và núi riờng đối với việc đo vẽ cỏc bản đồ địa hỡnh - cụng trỡnh tỷ lệ lớn
3- Đó nghiờn cứu sử dụng và hoàn thiện được một quy trỡnh đo đạc thực địa khỏ chi tiết trong đo GPS động theo phương phỏp đo động xử lý sau ỏp dụng với mỏy thu GPS Trim ble R3. Đõy cú thể xem là một tài liệu hướng dẫn quy trỡnh đo một cỏch cụ thể và thiết thực đối với những người làm cụng tỏc trắc địa khi sử dụng loại mỏy này và cỏc loại mỏy tương đương khỏc trong cụng việc đo GPS tĩnh cũng như đo GPS động.
4- Nhúm nghiờn cứu đề tài kiến nghị: Cần tiếp tục nghiờn cứu độ chớnh xỏc của đo GPS động theo kỹ thuật đo động xử lý tức thời (RTK) và trong cỏc điều kiện đo cú thể bất lợi hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Tài Nguyờn và Mụi trường (2005), Quy định thành lập bản đồ địa hỡnh tỷ
lệ 1:2000 và 1:5000 bằng cụng nghệ ảnh số, Hà Nội.
2. Đặng Nam Chinh (2000), “Sử dụng mỏy GPS một tần số trong cụng tỏc trắc địa cụng trỡnh” Bỏo cỏo khoa học-hội nghị KH lần thứ 14, ĐHMĐC thỏng 11-2000.
3. Cục Đo đạc và bản đồ Nhà nước (1990), Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hỡnh tỷ
lệ 1:500,1:1000, 1:2000, 1:5000 (Phần ngoài trời) 96 TCVN 43 90. Ban hành theo Quyết định ban hành số 248/KT- ngày 9 thỏng 8 năm 1990.
4. Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh (2003), Bài giảng cụng nghệ GPS,
Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà nội.
5. Phan Văn Hiến và NNK (2003), “Nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ GPS trong trắc địa cụng trỡnh” Bỏo cỏo tổng kết đề tài NCKH cấp bộ (Bộ Giỏo dục và Đào tạo, Mó số: B2001-36-23.
6. Hà Minh Hoà (1999), Cỏc vấn đề cơ bản về GPS, Giỏo trỡnh nõng cao nghiệp vụ, Viện nghiờn cứu địa chớnh, Hà Nội.
7. Phạm Hoàng Lõn (1997), Bài giảng cụng nghệ GPS (Dựng cho học viờn cao
học), Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà nội.
8. Từ Thiệu Nguyờn và NNK (1998), Nguyờn lý đo và ứng dụng GPS - Nxb
Đại học Khoa học kỹ thuật Trắc hội Vũ Hỏn, Hà Nội. (Phan Văn Hiến biờn dịch)
9. Trương Anh Kiệt (2000),Giỏo trỡnh trắc địa ảnh-Phương phỏp đo ảnh lập
thể, NXB Giao thụng Vận tải, Hà Nội.
10. Nguyễn Hữu Điệp (2016), Nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ GNSS trong thành lập bản đồ tỷ lệ lớn ở Việt Nam, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật.
11. Phan Hồng Tiến, Nguyễn Việt Hà, Lờ Đức Tỡnh (2005-2007), Nghiờn cứu ứng dụng kỹ thuật đo GPS động trong trắc địa cụng trỡnh, Đề tài NCKH
12. Vũ Tiến Quang (2004), Nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ DGPS trong đo vẽ
hiện chỉnh bản đồ địa chớnh, bản đồ chuyờn ngành địa chớnh – Bỏo cỏo
tổng kết đề tài nghiờn cứu của Viện nghiờn cứu địa chớnh – Bộ Tài Nguyờn và Mụi Trường.
13. Phan Hồng Tiến (2001), Khảo sỏt độ chớnh xỏc đo cạnh ngắn bằng mỏy thu GPS 1 tần số Trimble 4600 LS và khả năng ứng dụng của nú trong Trắc địa cụng trỡnh – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ-Địa chất
Hà Nội
14. Phạm Vọng Thành (2003), Giỏo trỡnh trắc địa ảnh – Phần đoỏn đọc điều vẽ, NXB Giao thụng vận tải, Hà Nội.
15. Levtsuk G.P., Novak V.E., Konuxov V.G. (1981), Trắc địa cụng trỡnh (tiếng
Nga), Nxb “Nedra”, Moskva.
16. Trimble Navigation (1997), Trimnet Plus, 4600LS Surveyor Operation
Manual, USA.
17. http://www.microdrones.com/index-en.php Giới thiệu về thiết bị bay của Cụng ty Microdrones GmbH của Đức.
18. http://www.orbitgis.com/kb/index_4x Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng phần mềm Orbit GIS ver 4.4 (thiết kế bay chụp và đo vẽ lập thể từ ảnh chụp bằng UAV Microdrone).
19. http://tintuc.xalo.vn/Flycam_Việt_Nam Cỏc bài bỏo viết về sự thành cụng của FlyCam trong lĩnh vực chụp ảnh, quay phim bằng mỏy bay mụ hỡnh. 20. http://www.quochobby.com Giới thiệu cỏc loại mỏy bay mụ hỡnh.
21. http://www.vietpilots.com Cõu lạc bộ mỏy bay mụ hỡnh.
22. Http://WWW.Trimble.com/Survey:Broacast Network RTK-Transmission Standards and Results. Nicholas talbot, Gang Lu, Timo Allison- Trimble navigation sunnyvale, California, USA, Ulrich Vollath – Trimble Terrasat, Hoehenkirchen, Germany.