PHÚ THƢỢNG, QUẬN TÂY HỒ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI BẰNG HỆ
THỐNG MGIS-RTK
3.5.1. Khái quát về khu đo
Phƣờng Phú Thƣợng có toạ độ địa lý từ 21o04‟52” đến 21o06‟27” vĩ độ Bắc, 105o47‟32” đến 105o49‟35” kinh độ Đông. Phía Bắc giáp sông Hồng, phía Nam giáp phƣờng Xuân La quận Tây Hồ và xã Xuân Đỉnh, huyện Từ Liêm, phía Tây giáp xã Đông Ngạc huyện Từ Liêm, phía Đông giáp phƣờng Nhật Tân.
Hình 3.12. Sơ đồ vị trí khu đo phường Phú Thượng, quận Tây Hồ.
Khu vực thử nghiệm nằm trên đê sông Hồng. Địa hình khu đo chia làm 4 bậc, từ khu dân cƣ trong đê, tiếp đến là đƣờng đê, khu ngoài đê và phía ngoài là sông Hồng. Phía ngoài đê địa vật tƣơng đối thoáng, có ít cây nhỏ che khuất. Tuy nhiên phía trong đê mật độ dân cƣ rất dầy đặc, nhiều nhà cao tầng cùng đƣờng và ngõ ngách nhỏ hẹp.
3.5.2. Các kết quả thử nghiệm
Tại khu đo Hà Nội, đề tài đã tham gia thử nghiệm đo vẽ địa hình bằng phƣơng pháp đo GPS RTK theo 2 phƣơng án truyền số liệu từ trạm base tới trạm rover: sử
dụng sóng radio và sử dụng GPRS.
3.5.2.1. Đo RTK sử dụng sóng radio
Bước 1: Công tác chuẩn bị
Bộ máy GPS sử dụng RTK thƣờng có 2 đến 3 máy, trong đó 1 máy base, còn lại là rover. Các thiết bị kèm theo gồm có bộ phận phát tín hiệu radio (ắc quy, ăngten, radio link), sổ tay điện tử PDA và các phần mềm đi kèm. Trong thử nghiệm với máy S82 của hãng SOUTH thì các thiết bị trên đều cùng một hãng nên rất dễ dàng kết nối. Các thiết bị đều đƣợc kiểm tra và cài đặt theo hƣớng dẫn trƣớc khi đƣa đến khu vực thử nghiệm là Bãi Tre thuộc phƣờng Phú Thƣợng, quận Tây Hồ, thành phố Hà Nội. Trạm base đƣợc thiết lập bằng cách đặt theo đèn tín hiệu, kiểm tra chế độ này bằng nút F (Function), nếu đèn BT (màu đỏ) và PWR (màu xanh) cùng sáng thì đã đặt đúng. Trạm rover đƣợc đặt đúng khi đèn STA (màu đỏ) và đèn DL (màu xanh) cùng sáng khi bấm nút F.
Bước 2: Thiết lập trạm base
- Cân bằng trạm máy tại điểm đã biết tọa độ.
- Kết nối bộ phận phát tín hiệu radio trƣớc, sau đó bật radio link trƣớc khi bật máy GPS base. Khi nào đèn TX trên radio link nháy đều 1lần/1s thì dùng sổ đo điện tử để kết nối với base.
- Kết nối qua Bluetooth nhƣ hình dƣới.
Hình 3.13. Kết nối Bluetooth.
Các thao tác tạo New job và đặt các thông số Ellipsoid, Project nhƣ hình dƣới, không cần đặt các thông số chuyển đổi.
Hình 3.14. Tạo job làm việc.
Hình 3.15. Thiết lập kết nối tín hiệu GPS qua cổng COM.
Sau khi kết nối với GPS ta thiết lập thông số cho trạm base, số lƣợng vệ tinh phải lớn hơn 6 và PDOP phải nhỏ hơn 3.
Hình 3.16. Đặt chế độ đo RTK trên trạm base.
Hình 3.17. Nhập tọa độ điểm khống chế cho trạm base. Bước 3: Thiết lập trạm rover
Đối với trạm rover quá trình cài đặt tƣơng tự, chỉ khác khi đặt RTK mode chuyển thành rover, ta đặt kênh radio trên rover trùng với radio link. Khi Status báo Fixed là có thể bắt đầu đo.
Hình 3.18. Trạng thái Fix đủ điều kiện đo. Bảng 3.5. Kết quả một số điểm đo RTK
Số hiệu điểm
Tọa độ L Tọa độ B Độ cao Ghi chú
Chiều
cao máy Ngày giờ đo
PT2 105.484418 21.052413 13.56 vh 1.8 8/28/10 4:57 PM PT3 105.484415 21.052396 13.34 md 1.8 8/28/10 4:57 PM PT4 105.484413 21.052385 15.46 ca 1.8 8/28/10 4:58 PM PT6 105.484412 21.052375 15.05 vh 1.8 8/28/10 4:59 PM PT7 105.484408 21.052350 14.91 pk 1.8 8/28/10 4:59 PM PT8 105.484407 21.052348 14.91 pk 1.8 8/28/10 5:00 PM PT9 105.484401 21.052323 15.05 vh 1.8 8/28/10 5:00 PM PT12 105.484309 21.052339 15.14 vh 1.8 8/28/10 5:01 PM PT13 105.484318 21.052326 12.10 mdt 1.8 8/28/10 5:02 PM PT14 105.484317 21.052309 12.11 mdt 1.8 8/28/10 5:02 PM PT15 105.484302 21.052312 11.97 mdt 1.8 8/28/10 5:02 PM PT16 105.484302 21.052305 11.54 cngo 1.8 8/28/10 5:03 PM PT17 105.484314 21.052303 11.33 cngo 1.8 8/28/10 5:03 PM PT18 105.484309 21.052279 9.70 dgngo 1.8 8/28/10 5:04 PM PT20 105.484293 21.052252 10.77 dgngo 1.8 8/28/10 5:04 PM PT22 105.484273 21.052336 11.25 mdtro 1.8 8/28/10 5:06 PM PT23 105.484270 21.052320 12.14 mdt 1.8 8/28/10 5:06 PM PT28 105.484087 21.052359 12.13 bchpclb 1.8 8/28/10 5:08 PM PT29 105.484084 21.052351 11.85 mdngo 1.8 8/28/10 5:08 PM PT30 105.484060 21.052360 12.02 mdngo107 1.8 8/28/10 5:09 PM
Hình 3.19. Đường Âu Cơ đoạn qua phường Phú Thượng đo vẽ bằng RTK.
Trên hình 3.19 có những khu vực rover báo Float hoặc Single. Do đặc điểm của tín hiệu radio bị yếu hoặc cản trở khi gặp cây xanh và vật chắn nhƣ tƣờng, nhà nên trạm rover không Fixed đƣợc những điểm ranh thửa nằm khuất, mặc dù cách không xa trạm radio, hơn nữa do đặc điểm nhà cửa mật độ dầy và nhiều nhà cao tầng nên tín hiệu GPS yếu, ở trong ngõ chỉ thu đƣợc 4-5 vệ tính, rover ở trạng thái single. Nhƣ vậy không thể đo địa chính ở trong khu vực đô thị bằng RTK sử dụng radio. Tuy nhiên đối tƣợng đƣờng giao thông hoặc khu vực đất nông nghiệp,... có thể đo bằng RTK sử dụng radio. Tín hiệu radio trong thử nghiệm có tầm hoạt động khoảng 3km, khi vƣợt qua 3km thì trạng thái rover thay đổi giữa float và fix. Để nâng cao độ chính xác có thể đặt thời gian đo khoảng 20 giây/1 điểm. Khi đó giá trị tọa độ đƣợc tính bằng trung bình cộng của nhiều lần đo.
3.5.2.2. Đo RTK bằng GPRS
Các bƣớc thực hiện đo RTK bằng GPRS nhƣ sau:
Bước 1: thiết lập trạm base với đèn BT (màu đỏ) và SAT (màu xanh) cùng sáng
khi bấm phím F kiểm tra, trạm rover đèn STA (màu đỏ) và đèn SAT (màu xanh) cùng sáng khi bấm phím F kiểm tra.
- Dùng các trang web kiểm tra địa chỉ IP thật (www.whatismyip.com) của đƣờng truyền Internet (nên dùng tín hiệu cáp quang để đảm bảo tốc độ đƣờng truyền).
- Cài chƣơng trình NRS-EagleServer trên máy Server (hoặc một máy tính có nguồn ổn định, kết nối trực tiếp với mạng cáp quang) để kiểm tra và truyền tín hiệu.
- Đăng ký GPRS cho 2 sim điện thoại của cùng một mạng viễn thông.
Bước 2: dùng sổ tay điện tử kết nối với GPS base, sử dụng chƣơng trình
VRSTEST để kiểm tra tín hiệu, kiểm tra module GPRS của GPS. Nếu kết quả kiểm tra không có lỗi thì chuyển sang chƣơng trình VRSSet để cài đặt các thông số về IP, user, password, tên máy. Đối với tên máy đặt theo serial máy. Đối với base ta xác nhận vào mục base, còn rover thì không xác nhận. Sau khi cài đặt ta kiểm tra xem tín hiệu trên NRS-EagleServer, nếu thấy 2 dòng tín hiệu của base và rover là thành công.
Bước 3: Đƣa máy đến khu vực thử nghiệm nếu máy rover không Fixed đƣợc thì
kiểm tra trên máy Server xem tín hiệu có ổn định không, trƣờng hợp không ổn định, rover liên tục báo Float thì phải thay sim của mạng viễn thông khác, hoặc đổi địa chỉ ip đƣờng truyền cáp quang khác.
Thử nghiệm trên sông Hồng cho thấy cột sóng GPRS hoạt động ổn định, số lƣợng vệ tinh lớn hơn 6, tuy nhiên tín hiệu truyền từ trạm base qua máy chủ không ổn định. Nguyên nhân là do đƣờng truyền tín hiệu Internet bị mất kết nối hoặc kết nối chậm.
Trên hình 3.20 có 2 đƣờng nối điểm màu xanh và màu đen. Các điểm đo nằm trên đƣờng màu xanh tƣơng đối ổn định, rover luôn ở trạng thái Fix, lúc này đang thực hiện kết nối truyền tín hiệu qua Server trong thành phố Hồ Chí Minh, tín hiệu truyền số cải chính trên phần mềm NRS-EagleServer liên tục. Khi chuyển kết nối qua Server tại thành phố Hà Nội thì có nhiều điểm rời rạc, đứt quãng (nằm trên đƣờng màu đen) do rover không ở trạng thái Fix. Kiểm tra bằng phần mềm NRS- EagleServer trên Server cho thấy tín hiệu truyền số cải chính bị đứt quãng.