Theo công nghệ truyền thống lưới tọa độ địa chính được xác định gồm 3 cấp dựa vào lưới hạng I, II nhà nước để xây dựng bao gồm: lưới địa chính cơ sở, địa chính cấp 1, địa chính cấp 2 và các lưới khống chế đo vẽ gồm từ một đến hai cấp. Hiện nay, việc xây dựng lưới địa chính cơ sở đã sử dụng hoàn toàn công nghệ GPS nhưng đối với lưới địa chính 1, 2 thấp hơn thì vẫn sử dụng phương pháp đường chuyền đo cạnh bằng máy toàn đạc điện tử (xem tham khảo đồ hình tại các Phụ lục 1.1 và 1.2).
Lưới địa chính được xây dựng bằng phương pháp đường chuyền hoặc bằng công nghệ GPS theo đồ hình lưới tam giác dày đặc, đồ hình chuỗi tam giác, tứ giác để làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ.
Lưới địa chính phải được đo nối với ít nhất 2 điểm toạ độ Nhà nước có
độ chính xác từ điểm địa chính cơ sở hoặc từ điểm hạng IV Nhà nước trở lên.
Khi xây dựng lưới địa chính bằng phương pháp đường chuyền thì ưu tiên bố trí ở dạng duỗi thẳng, hệ số gẫy khúc của đ−ờng chuyền không quá
1.8; cạnh đường chuyền không cắt chéo nhau; độ dài cạnh đường chuyền liền kề không chênh nhau quá 1,5 lần, cá biệt không quá 2 lần, góc đo nối ph−ơng vị tại điểm đầu đ−ờng chuyền phải lớn hơn 200 và phải đo nối với tối thiểu 02 phương vị (ở đầu và cuối của đường chuyền). Trong trường hợp đặc biệt có thể
đo nối với 01 phương vị nhưng số lượng điểm khép toạ độ phải nhiều hơn 2
điểm (có ít nhất 3 điểm gốc trong đó có 01 điểm được đo nối phương vị). Bố trí thiết kế các điểm đường chuyền phải đảm bảo chặt chẽ về kỹ thuật nhưng ít
điểm ngoặt, tia ngắm phải cách xa các địa vật để giảm ảnh hưởng chiết quang.
1.3.1. Lưới tọa độ địa chính đảm bảo sai số trung phương chiều dài cạnh thửa đất [6.]:
Trong bản đồ địa chính thì điểm địa vật quan trọng nhất chính là điểm trưng trên đường biên thửa đất và kích thước quan trọng nhất chính là chiều dài cạnh thửa đất. Chúng ta biết rằng:
- Sai số trung bình có độ lớn bằng bố phần năm sai số trung phương nên theo quy phạm quy định sai số trung bình vị trí điểm chi tiết là 0.5 mm thì khi đó sai số trung phương sẽ là m = 0.625 mm trên bản đồ.
Đối với những điểm đo chi tiết đ−ợc đo tù cùng một trạm máy thì sai số vị trí của chúng là phụ thuộc lẫn nhau, khi đó sai số tương hỗ sẽ nhỏ hơn sai số vị trí vì đã được loại trừ ảnh hưởng sai số của điểm trạm đo, sai số
điểm định hướng, sai số định hướng chỉ còn sai số đo chi tiết.
Đối với những vùng nằm giáp ranh giữa hai trạm máy – các điểm này có thể đo đ−ợc từ hai trạm máy khác nhau thì chúng độc lập với nhau lúc này sai số trung ph−ơng −ơng hỗ vị trí sẽ là:
Mth = m. (1.1)
Tuy nhiên trong bản đồ địa chính kích thước thửa đất quan trọng hơn quan hệ tương hỗ giữa các điểm địa vật. Kích thước thửa đất được hiểu là chiều dài cạnh thửa hoặc chiều dài đường chéo thửa đất. Khi biết tọa độ
điểm góc thửa, coi rằng các điểm đo là cùng độ chính xác thì ta có sai số vị trí điểm có quan hệ với sai số tọa độ nh− sau:
m= mx 2 = mx2+m2y và ms = mx 2 (1.2)
nh− vËy: ms = m
Theo quy pham thì sai số trung phương chiều dài cạnh thửa đất không quá 0.4mm, ta cũng có sai số vị trí điểm chi tiết là ảnh h−ởng tổng hợp của sai số đo và sai số vẽ điểm chi tiết, đối với bản đồ tỉ lệ lớn cần đảm bảo mvẽ
≤ 0.2mm. Gọi sai số trung ph−ơng tổng hợp do ảnh h−ởng của các cấp l−ới khống chế đến cấp lưới khống chế cuối cùng là mc, sai số trung phương đo
điểm chi tiết là là mct, hệ số giảm độ chính xác k = 2.2 vậy ta có sai số trung ph−ơng vị trí điểm cấp l−ới thứ i là:
mi =
) 1 ( 2 4
2
) 1 (
....
1
.
−
−
+ + +
+ n
i c
k k
k k
m (1.3)
Như vậy, để đáp ứng yêu cầu độ chính xác chiều dài cạnh thửa đất ta phải xây dựng lưới địa chính cấp 1, 2 thỏa mãn công thức (1.3).
1.3.2. Lưới tọa độ địa chính đảm bảo độ chính xác diện tích thửa đất. [6.]
Trong công tác thành lập bản đồ địa chính, quản lý đất đai, diện tích thửa đất là yếu tố quan trọng. Độ chính xác xác định diện tính thửa đất thường chấp nhận ở tỉ lệ là 1% đến 2%. Hiện nay, trong quy phạm thường chỉ nêu sai số diện tích trên bản đồ theo công thức:
Pgh
Δ = 0,0004 M P (1.4)
Trong đó : M là mẫu số tỉ lệ bản đồ P là diện tích
Trong công thức trên chỉ nói tới độ chênh của kết quả đo diện tích bản
đồ trên giấy. Độ chính xác thực tế phụ thuộc vào sai số đo vẽ bản đồ. Với bản
đồ tỉ lệ lớn, diện tích đ−ợc xác định theo toạ độ ranh thửa, với công thức:
P = ∑
− + + −
n i
i i
i Y Y
X
1
1
1 )
2 (
1 = ∑
−n − + +
i
i i
i X X
Y
1
1
1 )
2 (
1 (1.5)
Trong đó: n là số điểm ngoặt trên đường biên khép kín Xi , Yi là toạ độ điểm thứ i
Từ đó ta có công thức tính sai số trung phương diện tích thửa đất theo sai số vị trí điểm:
mp = ∑
= n i
Di
m
1 2
2
2 (1.6)
Trong đó: m = mx 2 = my 2
D2i = ( xi+1- xi-1)2 + ( yi+1 - yi-1)2 là chiều dài đ−ờng chéo thửa.
Với dạng điểm hình thửa đất là hình chữ nhật có hai cạnh a, b đặt a:b = k thì ta sẽ có:
mp = m
k k P
2 ) 1
( + 2
⇒ m = 2
1 2
k k p mp
+ (1.7)
Nh− vậy, khi hệ số k càng lớn thì đòi hỏi độ chính xác xác định vị trí góc thửa càng cao.
Ch−ơng 2: Hệ THốNG GPS
Từ những năm 60 của thế kỷ 20, Cơ quan hàng không và vũ trụ (NASA) cùng với Quân đội Hoa Kỳ đã tiến hành chương trình nghiên cứu, phát triển hệ thống dẫn đường và định vị chính xác bằng vệ tinh nhân tạo. Hệ thống định vị dẫn đường bằng vệ tinh thế hệ đầu tiên là hệ thống TRANSIT.
Hệ thống này có 6 vệ tinh, hoạt động theo nguyên lý Doppler. Hệ TRANSIT
được sử dụng trong thương mại vào năm 1967. Một thời gian ngắn sau đó TRANSIT bắt đầu ứng dụng trong trắc địa. Việc thiết lập mạng lưới điểm
định vị khống chế toàn cầu là những ứng dụng sớm nhất và giá trị nhất của hệ TRANSIT. Tuy nhiên, hệ thống này không thoả mãn đ−ợc các ứng dụng
đo đạc thông dụng nh− đo đạc bản đồ, các công trình dân dụng.
Tiếp sau thành công của hệ TRANSIT. Hệ thống định vị vệ tinh thế hệ thứ hai ra đời có tên là NAVSTAR-GPS (Navigtion Satellite Timing And Ranging - Global Positioning System) gọi tắt là GPS. Hệ thống này bao gồm 24 vệ tinh phát tín hiệu, bay quanh trái đất theo những quỹ đạo xác định. Độ chính xác định vị bằng hệ thống này đ−ợc nâng cao về chất so với hệ TRANSIT. Nh−ợc điểm về thời gian quan trắc đã đ−ợc khắc phục.
Cùng có tính năng tương tự với hệ thống GPS đang hoạt động còn có hệ thống GLONASS của Nga (nh−ng không th−ơng mại hoá rộng rãi) và một hệ thống t−ơng lai sẽ cạnh thị tr−ờng với hệ thống GPS là hệ thống GALIEO của cộng đồng Châu Âu.
ở Việt Nam, phương pháp định vị vệ tinh đã được ứng dụng từ những năm đầu thập kỷ 90. Với 5 máy thu vệ tinh loại 4000ST, 4000SST ban đầu sau một thời gian ngắn đã lập xong lưới khống chế ở những vùng đặc biệt khó khăn mà từ trước đến nay chưa có lưới khống chế như Tây Nguyên, th−ợng nguồn Sông Bé, Cà Mau[6.]. Những năm sau đó công nghệ GPS đã
đóng vai trò quyết định trong việc đo lưới cấp "0" lập hệ quy chiếu Quốc gia mới cũng nh− việc lập l−ới khống chế hạng III phủ trùm lãnh thổ (gần 30.000 điểm) và nhiều l−ới khống chế cho các công trình dân dụng khác.
Những ứng dụng sớm nhất của GPS trong trắc địa bản đồ là trong công tác đo l−ới khống chế. Hiện nay hệ thống GPS vẫn đang phát triển ngày càng hoàn thiện về phần cứng (thiết bị đo) và phần mềm (ch−ơng trình xử lý số liệu), đ−ợc ứng dụng rộng rãi vào mọi dạng công tác trắc địa bản đồ, trắc
địa công trình dân dụng và các công tác định vị khác theo chiều hướng ngày càng đơn giản, hiệu qủa.