Có hai cách thiết lập mô hình Geoid, đó là phương pháp sóng (Undulation) và ph−ơng pháp phần d− (Residual).
3.2.2.1. Mô hình dạng sóng
Mô hình dạng sóng tự tạo có thể phục vụ cho mạng lưới trắc địa, nếu như
không có sẵn một mô hình Geoid sử dụng đ−ợc. Khi chúng ta có đủ số l−ợng
điểm đã có độ cao chính xác, chúng ta có thể tự tạo ra một mô hình Geoid riêng. Còn nếu đã có một mô hình Geoid khả dụng (Useful imported Geoid Model) thì có thể cải tiến mô hình này bằng cách hiệu chỉnh (bình sai) tiếp theo một lần nữa thành mô hình Geoid dạng số d− (Residual Model). Một mô
hình Geoid khả dụng sẽ chứa những thông tin bổ trợ cho quá trình xử lý số liệu mạng lưới trắc địa.
Nếu có một mạng l−ới GPS rộng lớn, có sự phân bố điểm hợp lý và đ−ợc
đo với độ chính xác rất cao thì có thể tạo dựng đ−ợc một mô hình Geoid dạng sóng có cơ sở vì các số liệu quan trắc đó chứa nhiều thông tin hơn là từ mô
hình Geoid đã nhập. Tính khả dụng của mô hình Geoid dạng sóng chỉ giới hạn trong vùng xác định bởi đường bao của mạng lưới, việc tính toán ngoại suy mô hình sóng ở bên ngoài cho các giá trị đều không đáng tin cậy.
Nếu nh− l−ợng thông tin để tạo ra mô hình Geoid dạng sóng không đủ, thì có thể sử dụng các thông tin đó cùng với mô hình Geoid nguyên thuỷ và cải tiến nó bằng cách hiệu chỉnh tiếp theo một lần nữa thành mô hình dạng số d−.
Muốn xây dựng mô hình Geoid cho một mạng l−ới rộng lớn theo kiểu mô hình sóng tự tạo, phải tốn thời gian để nghịch đảo ma trận có kích thước tăng theo luỹ thừa của kích thước mạng lưới. Một mô hình đã được tạo ra có thể lưu giữ vào đĩa. Khi cần chuyển mô hình này sang thư mục (công việc) khác thì có thể xuất mô hình sóng thành dạng l−ới (grid).
Việc chuyển đổi từ mô hình dạng sóng sang mô hình Geoid đ−ợc thực hiện nhanh chóng (lập tức). Từ số liệu để tạo ra mô hình, ta luôn có thể xuất ra 2 loại độ cao tại cùng một điểm đó là độ cao trắc địa H và độ cao chính h.
Hiệu số giữa độ cao H và độ cao h chính là độ cao Geoid (dị thường độ cao).
Để đảm bảo độ chắc chắn cho bình sai lưới, thường cần phải có 3 điểm
đã biết trước độ cao trắc địa H và độ cao chính h. Trong trường hợp như vậy mạng lưới đã có được một số mốc có độ tin cậy cao. Cần lưu ý không thể lấy
độ cao trắc địa thay cho độ cao chính vì xét trên phạm vi rộng bề mặt Geoid có xu thế nghiêng đi. Trong điều kiện cho phép, nên bố trí số điểm gốc (fixed) nhiều hơn 3.
3.2.2.2. Mô hình dạng phần d−
Mô hình dạng phần d− đ−ợc dựa trên mô hình nguyên thuỷ đã cải tiến.
Một mô hình nguyên thuỷ có thể là mô hình đã nhập hoặc mô hình dạng sóng.
Khi tạo tệp DCO cho một mô hình nguyên thuỷ, chúng ta có thể bắt đầu tiếp việc hiệu chỉnh một lần hay nhiều lần để có một mô hình phần d−.
3.3. ứng dụng công nghệ GPS và mô hình geoid để xác
định độ cao
Nh− chúng ta đã biết, khi định vị GPS sẽ thu đ−ợc (X,Y,H) hoặc (ΔX, ΔY, ΔH) tuỳ theo kiểu định vị. Các trị đo cao trắc địa (H) sẽ kết hợp với các giá trị dị thường độ cao tại điểm đó (ζ) cho chúng ta giá trị độ cao chính (h).
Vì vậy trong công nghệ GPS, muốn xác định đ−ợc giá trị độ cao h của các
điểm đo thì ngoài trị đo GPS có chứa các giá trị H chúng ta còn cần có một mặt Geoid tin cậy nằm trong khu vực đó.
Ký hiệu độ cao trắc địa tại điểm A là HA , khi đó độ cao thủy chuẩn tại
điểm A sẽ tính đ−ợc nh− sau:
Hình 3.2. Độ cao trắc địa và độ cao thuỷ chuẩn B A
ζA ζB
hB
HA HB
hA
Geoid Ellipsoid
A A
A H
h = − ζ (3.8)
trong đó: ζA là dị thường độ cao tại điểm A (gọi tắt là độ cao Geoid hoặc là dị thường độ cao, khoảng cách này được tính từ mặt Ellipsoid chọn tính tới mặt Geoid hoặc mặt Kvadigeoid).
Nếu xét giữa hai điểm A và B trên mặt đất ta có hiệu độ cao:
B A B
A B
A H
h , = Δ , − Δ ζ ,
Δ (3.9)
trong đó ΔHA,B là hiệu số độ cao trắc địa;
ΔζA,B là hiệu số dị thường độ cao giữa hai điểm A,B.
Công thức (3.8) và công thức (3.9) là công thức cơ bản dùng để xác định
độ cao thuỷ chuẩn theo công nghệ GPS.
Từ công thức (3.8) ta có: mhA = mH2A + mζ2A (3.10)
Từ công thức (3.9) ta có: mΔhA,B = mΔΗ2 A,B + mΔ2ζA,B (3.11) Từ (3.10) và (3.11) ta thấy có hai nguồn sai số ảnh h−ởng tới việc xác
định độ cao, hiệu độ cao thủy chuẩn. Do đó chúng ta cần phải quan tâm tới cả
hai nguồn sai số trên.
- Sai số do đo cao GPS: Trong đo GPS, có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác đo cao. Khi đo, chúng ta cần quan tâm tới các vấn đề sau:
+ Máy thu GPS ( máy một tần hay hai tần);
+ Thời điểm thu tín hiệu;
+ Thời gian thu tín hiệu;
+ Định tâm anten;
+ §o cao anten.
- Sai số do việc sử dụng mô hình Geoid: Việc sử dụng mô hình Geoid
ảnh hưởng nhiều tới độ chính xác của độ cao thủy chuẩn. Tùy từng mô hình
mà độ chính xác khác nhau. Độ chính xác của mô hình phụ thuộc vào các yếu tè sau:
+ Số liệu trọng lực;
+ Số liệu thiên văn;
+ Số liệu độ cao thủy chuẩn các điểm song trùng.
ch−ơng 4. kết quả khảo sát