CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ
3.2. Giải pháp triển khai
3.2.1. Chuyển đổi tọa độ cục bộ cho các khu vực
a) Đo đạc mạng lưới xác định hệ số chuyển đổi:
Khu vực thử nghiệm đo đạc tập trung được thực hiện trên địa bàn thị trấn Châu Hưng và xã Châu Thới, huyện Vĩnh Lợi, tỉnh Bạc Liêu.
Để xác định hệ số chuyển đổi tọa độ cho khu vực, lựa chọn 04 điểm ĐCCS:
692480, 692484, 692487, 704411 đo nối với điểm trạm CORS BL01. Vị trí phân bố của 04 điểm này ở biên khu đo nên đảm bảo giảm thiểu được sai số xác định hệ số, số lượng điểm đủ điều kiện để xác định các hệ số tính chuyển.
Các điểm địa chính cơ sở và điểm tham chiếu BL01 được thiết kế tạo thành mạng lưới chuỗi tam giác. Sử dụng phương pháp đo GPS tĩnh để đo đạc xác định tọa độ các điểm tính chuyển trên cả 02 hệ VN-2000 và HN-72.
Hình 30. Sơ đồ đo nối các điểm phục vụ tính chuyển tọa độ
Máy đo sử dụng là máy đo 02 tần số, thời gian đo đảm bảo các cạnh đủ số liệu tính cạnh từ 1 giờ 30 phút trở lên.
Sử dụng phần mềm Trimble Business Center của hãng Trimble để tính cạnh.
Kết quả các chỉ tiêu tính cạnh như sau:
Bảng 2. Các chỉ tiêu tính cạnh lưới tính chuyển
STT Cạnh đo DX DY DZ DH RATIO Refvar RMS
1 692480÷ 704411 -4.095,408 1.022 -12.684 1,083 2,2 4,61 0,022 2 692480÷BL01 -9.752,150 -1.932 -4.636 7,358 12,3 2,29 0,016 3 692484÷692480 14.523,410 3.814 1.545 -0,721 2,2 8,33 0,029 4 692484÷692487 -5.547,236 -1.239 -1.916 0,456 2,1 12,42 0,036 5 692484÷ BL01 4.771,270 1.881 -3.091 6,607 3,6 13,11 0,036 6 704411÷692487 -15.975,264 -6.074 9.222 0,167 1,7 5,53 0,025 7 704411÷ BL01 -5.656,740 -2.954 8.048 6,278 20 2,77 0,018 8 BL01÷692487 -10.318,523 -3.120 1.175 -6,117 19,4 3,76 0,022
So sánh với các chỉ tiêu quy định cho lưới địa chính tại thông tư 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/5/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì các chỉ tiêu tính cạnh đều đạt quy định. Cụ thể:
- Giá trị RATIO nhỏ nhất (cạnh 704411÷692487) : 1,7 (quy định <=1,5)
- Giá trị RMS lớn nhất (cạnh704411÷692487) : 0,036 (quy định <=0,040) Sai số khép hình: Mạng lưới gồm 04 tam giác tạo thành chuỗi tam giác liền kề.
Sai số khép hình các tam giác như sau:
Bảng 3. Sai số khép hình lưới tính chuyển
STT Số hiệu vòng khép dX(m) dY(m) dz(m) dh(m) dxyz [S](m) dxyz/[S]
1 692480 704411
BL01 0.002 0.003 -0.001 0.003 0.004 34608.2 1/9249430 2 692480 BL01
692484 -0.010 0.024 0.005 0.030 0.026 32052.8 1/1210617 3 704411 692487
BL01 -0.001 0.009 0.007 0.006 0.011 40535.2 1/3541580 4 BL01 692484 692487 0.017 -0.030 -0.005 -0.034 0.035 22830.2 1/655239 Theo bản trên, sai số khép hình lớn nhất là 1/655239 (tam giác BL01 692484 692487). So sánh với chỉ tiêu quy định tại thông tư 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/5/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì sai số khép hình các tam giác đều đạt yêu cầu (sai số quy định <=1/100000).
Như vậy, mạng lưới GPS đo đạc xác định các hệ số tính chuyển có các chỉ tiêu tính khái lược cạnh và sai số khép hình đều đạt yêu cầu tương đương lưới địa chính.
Kết quả tính cạnh đủ điều kiện đưa vào bình sai xác định tọa độ phục vụ tính chuyển.
b) Xác định tọa độ WGS-84:
Chuyển đổi số liệu đo tại trạm CORS BL01 thành file định dạng RINEX, upload dữ liệu lên trang web http://www.ga.gov.au/bin/gps.pl để tính toán, xác định tọa độ các điểm trên hệ tọa độ WGS-84. Kết quả được tính toán cụ thể:
Bảng 4. Kết quả tính tọa độ WGS-84 (từ website http://www.ga.gov.au)
Sai số vị trí điểm BL01 khi được xác định trong hệ WGS-84:
Bảng 5. Giá trị sai số các điểm trong mạng lưới xác định tọa độ WGS-84 điểm BL01
Giá trị lời giải các cạnh trong mạng lưới đều đạt yêu cầu (chỉ số Ambiguity Resolution) đều đạt yêu cầu (>50% theo thông báo của trang http://www.ga.gov.au). Cụ thể:
Bảng 6. Kết quả chỉ số Ambiguity Resolution mạng lưới xác định tọa độ điểm tham chiếu BL01
Như vậy, tọa độ điểm BL01 có độ chính xác đảm bảo phục vụ làm điểm cơ sở để xác định tọa độ WGS-84 các điểm ĐCCS dùng để tính chuyển.
c) Bình sai, xác định tọa độ các điểm ĐCCS trên hệ tọa độ WGS-84:
Sử dụng phần mềm Trimble Business Center để tính toán bình sai, xác định tọa độ các điểm ĐCCS 692480, 692484, 692487, 704411 trên hệ WGS-84. Tọa độ điểm gốc lấy theo tọa độ điểm BL01 trên hệ WGS-84. Kết quả bình sai đạt yêu cầu độ chính xác lưới địa chính quy định tại Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Cụ thể các chỉ tiêu sai số sau bình sai như sau:
- Sai số vị trí điểm lớn nhất: 0,001 mm (quy định <=5cm);
- Sai số tương hỗ chiều dài cạnh lớn nhất: ms/s = 1/7.497.686 (quy định
<=1/50000)
Như vậy, tọa độ các điểm ĐCCS xác định trên hệ WGS-84 đều đảm bảo yêu cầu độ chính xác quy định đối với lưới địa chính. Vì vậy, tọa độ các điểm đủ điều kiện để đưa vào xác định các hệ số tính chuyển.
Kết quả tọa độ các điểm ĐCCS trên hệ WGS-84:
Bảng 7. Kết quả tọa độ các điểm ĐCCS trên hệ WGS-84
TT Số hiệu điểm B L H (m)
1 692480 9024'07.200249" 105037'21.867839" -3.4550 2 692484 9023'16.218282" 105045'33.953875" -2.7036 3 692487 9022'12.999891" 105048'39.950698" -2.2028 4 704411 9017'08.800426" 105039'22.082619" -2.3738 d) Xác định các hệ số tính chuyển đổi toạ độ:
Sử dụng phần mềm tính chuyển tọa độ của hãng South để tính toán, xác định được 07 tham số tính chuyển từ hệ WGS-84 sang hệ VN-2000. Kết quả xác định được 7 tham số chuyển đổi như sau:
- Sai số xác định các hệ số tính chuyển: 0,008 m - Độ lệch Dx so với hệ tọa độ WGS-84: 192,588 m - Độ lệch Dy so với hệ tọa độ WGS-84: 37,771 m - Độ lệch Dz so với hệ tọa độ WGS-84: 110,672 m - Góc xoay Ex so với hệ tọa độ WGS-84: 0,040717 giây - Góc xoay Ey so với hệ tọa độ WGS-84: -0,144520 giây - Góc xoay Ez so với hệ tọa độ WGS-84: -0,024658 giây - Tỷ lệ khoảng cách so với hệ WGS-84: =0,99999999943
Để đánh giá độ chính xác các hệ số tính chuyển, tiến hành thiết lập trạm COSR tham chiếu. Nhập tọa độ WGS-84 của điểm tham chiếu BL01 và thiết lập các thông số cài đặt tại trạm tham chiếu cũng như trạm xử lý trung tâm. Thiết lập hệ tọa độ cho các máy đo GPS động bằng cách nhập các hệ số tính chuyển và đo kiểm tra để đánh giá độ chính xác của các hệ số tính chuyển.
e) Đo đạc, đánh giá độ chính xác của các hệ số tính chuyển:
Sau khi xác định các hệ số tính chuyển từ hệ WGS-84 về hệ VN-2000, tiến hành cài đặt các thông số này cho máy đo động và thực hiện đo kiểm tra ngoài thực địa.
Phương pháp kiểm tra, đánh giá: đo xác định tọa độ các điểm địa chính có trong khu đo bằng công nghệ CORS và so sánh tọa độ này với tọa độ các điểm địa chính.
Các điểm đo kiểm tra thuộc lưới địa chính huyện Vĩnh Lợi được thành lập năm 2014 theo Dự án Xây dựng hệ thống hồ sơ địa chính, hệ thống thông tin địa chính thị trấn Châu Hưng và các xã thuộc huyện Vĩnh Lợi, tỉnh Bạc Liêu. Tọa độ các điểm thuộc mạng lưới được xác định bằng phương pháp đo GPS tĩnh, đã được kiểm tra nghiệm thu đạt yêu cầu độ chính xác. Kết quả đo được so sánh với giá trị tọa độ điểm địa chính đã có. Cụ thể như bảng 7.
Sai số trung bình theo trục X: =[| |] = 0,026 Sai số trung bình theo trục Y: =[| |]= 0,021 Sai số trung phương theo trục X: = [ . ] = 0,030 Sai số trung phương theo trục X: = [ . ] = 0,024 Sai số trung phương mặt bằng: = + = 0,038
Có thể xem sai số giới hạn chênh lệch tọa độ giữa đo bằng công nghệ CORS và bằng phương pháp đo tĩnh là sai số xác định vị trí điểm so với điểm tọa độ khống chế gần nhất. Như vậy, với giá trị sai số trung phương chênh lệch lớn nhất trong đo thực nghiệm là 0,038m thì sai số giới hạn khoảng 0,076 m (lấy bằng 2 lần sai số trung phương). Sai số này đảm bảo độ chính xác sai số vị trí điểm khi thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000 và nhỏ hơn.
Bảng 8. So sánh tọa độ khu đo tập trung
STT Tên điểm
Đo trạm CORS Đo tĩnh Chênh lệch
X Y X Y ΔX ΔY
1 VL27 1.035.402,373 569.876,909 1.035.402,384 569.876,950 -0,011 -0,041 2 VL28 1.035.217,427 569.743,645 1.035.217,473 569.743,674 -0,046 -0,029 3 VL29 1.035.641,902 572.078,592 1.035.641,953 572.078,622 -0,051 -0,030 4 VL30 1.035.559,627 572.296,567 1.035.559,690 572.296,596 -0,063 -0,029 5 VL31 1.034.521,059 575.566,534 1.034.521,098 575.566,559 -0,039 -0,025 6 VL32 1.034.453,056 575.780,468 1.034.453,084 575.780,470 -0,028 -0,002 7 VL33 1.032.655,565 571.062,960 1.032.655,576 571.062,975 -0,011 -0,015 8 VL34 1.032.417,648 571.165,883 1.032.417,612 571.165,887 0,036 -0,004 9 VL37 1.033.153,671 577.629,501 1.033.153,695 577.629,477 -0,024 0,024 10 VL38 1.032.979,695 577.390,824 1.032.979,727 577.390,801 -0,032 0,023 11 VL67 1.037.793,238 585.797,151 1.037.793,234 585.797,115 0,004 0,036 12 VL68 1.037.729,246 585.462,643 1.037.729,251 585.462,617 -0,005 0,026 13 VL69 1.036.792,671 583.516,339 1.036.792,675 583.516,317 -0,004 0,022 14 VL70 1.036.657,518 583.697,325 1.036.657,504 583.697,326 0,014 -0,001 15 VL80 1.034.560,867 579.275,576 1.034.560,883 579.275,563 -0,016 0,013 16 VL82 1.034.837,069 578.291,615 1.034.837,100 578.291,627 -0,031 -0,012 17 VL85 1.034.046,377 578.316,290 1.034.046,397 578.316,282 -0,020 0,008 18 VL86 1.034.058,580 578.687,700 1.034.058,609 578.687,683 -0,029 0,017 19 VL90 1.033.121,251 579.474,030 1.033.121,272 579.474,033 -0,021 -0,003 20 VL95 1.031.770,985 579.742,423 1.031.771,012 579.742,371 -0,027 0,052
Để đánh giá sai số tương hỗ giữa các điểm, tiến hành so sánh chiều dài các cặp cạnh thông hướng giữa phương pháp đo công nghệ CORS và cạnh sau bình sai của phương pháp đo tĩnh. Cụ thể như trong bảng 8.
Bảng 9. So sánh chiều dài cạnh khu đo tập trung
STT Cạnh đo Đo trạm CORS Đo tĩnh Chênh
lệch ΔS
1 VL27 VL28 227,957 227,935 0,021
2 VL29 VL30 232,986 232,980 0,005
3 VL31 VL32 224,482 224,463 0,019
4 VL33 VL34 259,225 259,264 -0,039
5 VL37 VL38 295,355 295,349 0,006
6 VL67 VL68 340,574 340,562 0,012
7 VL69 VL70 225,881 225,910 -0,029
8 VL80 VL82 1021,992 1021,972 0,020
9 VL85 VL86 371,610 371,602 0,009
10 VL90 VL95 1376,682 1376,665 0,017
Sai số trung bình: =[| |] = 0,017
Sai số trung phương : = [ . ]= 0,020
Nếu xem sai số giới hạn chênh lệch chiều dài cạnh giữa 02 phương pháp là sai số xác định chiều dài cạnh bằng công nghệ CORS thì sai số này khoảng 0,040 m (lấy bằng 2 lần sai số trung phương). Sai số này đảm bảo độ chính xác đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1/500 và nhỏ hơn.
Để đánh giá kết quả đo thực tế, tiến hành đo kiểm tra các cạnh thửa trên bản đồ địa chính đã được thành lập bằng công nghệ CORS tại xã Châu Thới và thị trấn Châu Hưng. Kết quả kiểm tra như sau:
- Đối với khu vực đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000: Do khu vực đo vẽ tỷ lệ 1/1000 có nhiều khu vực tập trung dân cư không thể đo vẽ bằng công nghệ CORS nên chỉ kiểm tra được tại một số khu vực đủ điều kiện đo vẽ bằng công nghệ CORS.
Kết quả kiểm tra cạnh thửa trên bản đồ và thực địa cho thấy độ chính xác đo vẽ bằng công nghệ CORS đảm bảo độ chính xác thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000. Tuy nhiên, do khu vực đo vẽ không mang tính đặc trưng nên kết quả đánh giá chỉ mang tính tham khảo.
- Đối với khu vực đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1/2000, 1/5000: Hầu hết khu vực đủ điều kiện đo bằng công nghệ CORS. Kết quả kiểm tra cạnh thửa ngoài thực địa và trên bản đồ đảm bảo độ chính xác theo tỷ lệ thành lập.
Các bản đồ được đo vẽ bằng công nghệ CORS cũng đã được chủ đầu tư và đơn vị tư vấn giám sát kiểm tra nghiệm thu, đánh giá độ chính xác đạt yêu cầu quy định đối với từng loại tỷ lệ.
Như vậy, với kết quả đo đạc so sánh với các điểm lưới địa chính và kiểm tra cạnh thửa trên bản đồ địa chính so với thực địa có thể kết luận: đối với khu vực đo đạc tập trung, khi áp dụng các hệ số tính chuyển tọa độ khu vực có thể ứng dụng công nghệ CORS thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000 và nhỏ hơn.
3.2.1.2. Đối với khu vực phân tán
Quy trình thử nghiệm đối với khu vực đo phân tán như sau:
- Đo đạc xác định tọa độ các điểm địa chính đo thực nghiệm trên hệ WGS-84 bằng công nghệ CORS;
- Xác định hệ số tính chuyển khu vực trên cơ sở tọa độ song trùng trên hệ WGS-84 và hệ VN-2000;
- Tính chuyển tọa độ các điểm đo thử nghiệm từ hệ WGS-84 về hệ VN-2000;
- So sánh tọa độ các điểm thử nghiệm đã được tính chuyển về hệ tọa độ VN- 2000 và tọa độ đã có, đánh giá độ chính xác.
Khu vực thử nghiệm thuộc địa bàn phường 5, phường Hiệp Thành, xã Vĩnh Trạch và xã Vĩnh Trạch Đông - thành phố Bạc Liêu.
Hình 31. Sơ đồ khu vực thử nghiệm tại thành phố Bạc Liêu
Tọa độ WGS-84 các điểm song trùng được xác định bằng phương pháp đo tĩnh. Điểm gốc là điểm BL-01. Kết quả xác định tọa độ như sau:
Bảng 10. Bảng tọa độ WGS-84 các điểm tính chuyển khu đo phân tán
STT Số hiệu điểm B L H
1 704417 90 15' 42,983362" 1050 43' 31,412581" -2,0279 2 VT-03 90 18' 16,404083" 1050 45' 14,739590" -1,4344 3 VT-13 90 18' 56,991220" 1050 48' 57.788845" -1,6115 4 VTD-04 90 16' 35,088744" 1050 48' 50,945586" -1,4571 5 VTD-12 90 15' 06,572144" 1050 47' 56,298105" -1,5152 6 HT-14 90 12' 51,198152" 1050 45' 17,238550" -1,0704
Sử dụng phần mềm chuyển đổi để xác định các thông số tính chuyển. Kết quả các hệ số sau khi tính chuyển như sau:
- Sai số xác định các hệ số tính chuyển: 0,012 m - Độ lệch Dx so với hệ tọa độ WGS-84: 192,284 m - Độ lệch Dy so với hệ tọa độ WGS-84: 38,845 m - Độ lệch Dz so với hệ tọa độ WGS-84: 110,947 m - Góc xoay Ex so với hệ tọa độ WGS-84: 0,022544 giây - Góc xoay Ey so với hệ tọa độ WGS-84: -0,079647 giây - Góc xoay Ez so với hệ tọa độ WGS-84: -0,013422 giây - Tỷ lệ khoảng cách so với hệ WGS-84: =1,000000025
Số liệu đo đạc các điểm sau khi được tính chuyển được so sánh với tọa độ đã có. Chênh lệch cụ thể như bảng 10.
Sai số trung bình theo trục X: =[| |] = 0,023 Sai số trung bình theo trục Y: =[| |]= 0,022 Sai số trung phương theo trục X: = [ . ] = 0,025 Sai số trung phương theo trục X: = [ . ] = 0,027
Sai số trung phương mặt bằng: = + = 0,037
Áp dụng tiêu chí sai số giới hạn như đối với khu vực đo tập trung thì sai số xác đinh vị trí điểm của phương pháp là 0,074 m, đảm bảo độ chính xác đo đạc lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000 và nhỏ hơn.
Bảng 11. So sánh tọa độ khu đo phân tán STT Tên
điểm
Đo trạm CORS Đo tĩnh Chênh lệch
X Y X Y ΔX ΔY
1 704417 1024311,583 579502,686 1024311,552 579502,698 -0,031 0,012 2 HT03 1023507,435 582859,112 1023507,423 582859,123 -0,012 0,011 3 HT04 1023222,292 582933,105 1023222,290 582933,112 -0,002 0,007 4 HT07 1021937,455 583271,386 1021937,441 583271,396 -0,014 0,010 5 HT14 1019040,641 582743,783 1019040,625 582743,758 -0,016 -0,025 6 P5-01 1028131,642 581321,066 1028131,730 581321,127 0,088 0,061 7 P5-07 1026424,368 580514,562 1026424,418 580514,570 0,050 0,008 8 VT01 1028384,286 581808,545 1028384,305 581808,546 0,019 0,001 9 VT03 1029031,602 582646,326 1029031,620 582646,333 0,018 0,007 10 VT04 1028719,211 582718,409 1028719,227 582718,420 0,016 0,011 11 VT05 1028507,204 583860,167 1028507,223 583860,166 0,019 -0,001 12 VT06 1028620,275 584155,881 1028620,297 584155,870 0,022 -0,011 13 VT13 1030293,665 589450,393 1030293,639 589450,369 -0,026 -0,024 14 VT15 1027056,424 583294,966 1027056,456 583294,957 0,032 -0,009 15 VT16 1026802,460 583434,681 1026802,491 583434,642 0,031 -0,039 16 VT21 1028737,530 589002,730 1028737,513 589002,710 -0,017 -0,020 17 VT22 1028481,652 588934,929 1028481,621 588934,902 -0,031 -0,027 18 VTD02 1025035,967 587042,482 1025035,971 587042,448 0,004 -0,034 19 VTD04 1025933,493 589251,574 1025933,480 589251,527 -0,013 -0,047 20 VTD06 1024043,630 584384,676 1024043,631 584384,676 0,001 0,000 21 VTD09 1022340,914 585225,679 1022340,887 585225,637 -0,027 -0,042 22 VTD11 1023085,546 587261,806 1023085,527 587261,766 -0,019 -0,040 23 VTD12 1023210,241 587589,853 1023210,214 587589,803 -0,027 -0,050
Sai số tương hỗ giữa các cặp cạnh thông hướng:
Bảng 12. So sánh chiều dài cạnh khu đo phân tán
STT Cạnh đo Đo trạm CORS Đo tĩnh Chênh lệch ΔS
1 704417 HT03 3451,413 3451,407 0,005
2 HT03 HT04 294,587 294,576 0,011
3 HT07 HT14 2944,469 2944,477 -0,008
4 HT07 HT14 2944,469 2944,477 -0,008
5 P5-01 P5-07 1888,183 1888,240 -0,057
6 VT01 VT03 1058,723 1058,727 -0,004
7 VT03 VT04 320,600 320,602 -0,003
8 VT04 VT05 1161,274 1161,262 0,012
9 VT05 VT06 316,594 316,586 0,008
10 VT13 VT15 6954,783 6954,743 0,040
11 VT15 VT16 289,859 289,845 0,014
12 VT21 VT22 264,708 264,724 -0,015
13 VTD02 VTD04 2384,458 2384,440 0,018
14 VTD06 VTD09 1899,086 1899,093 -0,007
15 VTD11 VTD12 350,947 350,935 0,012
Sai số trung bình: =[| |] = 0,015
Sai số trung phương : = [ . ]= 0,021
Áp dụng tiêu chí so sánh như đối với khu vực đo tập trung thì sai số xác định chiều dài cạnh thửa là 0,042 m, đảm bảo độ chính xác đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000 và nhỏ hơn.
Như vậy, đối với khu vực đo phân tán, nếu hệ số tính chuyển tọa độ cục bộ cho từng khu vực đo vẽ riêng biệt được xác định chính xác thì độ chính xác khi đo