Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
iv
4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THÀNH QUẢ LƯỚI 37
4.1 Quy trình xây dựng lưới ñịa chính 37
4.2 Lập lưới ñịa chính cho cụm 7 xã miền núi thuộc huyện Thanh
Sơn tỉnh Phú Thọ 38
4.2.1 Thiết kế lưới 38
4.2.2 ðúc mốc xây tường vây, lập ghi chú ñiểm 46
4.2.3 Lập lịch ño 48
4.2.4 ðo ñạc thực ñịa 51
4.2.5 Xử lý tính toán bình sai 53
4.2.6 Sơ ñồ lưới GPS và ñánh giá ñộ chính xác kết quả ño lưới GPS 67
4.3 ðo kiểm tra 69
4.3.1 So sánh kết quả ño kiểm tra với kết quả ñã thực hiện 70
4.3.2 So sánh kết quả ño kiểm tra vị trí ñiểm 70
5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 71
5.1 Kết luận 71
5.2 Kiến nghị 72
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BððC : Bản ñồ ñịa chính
DOP : Dilution of Precision
ðộ mất chính xác
GPS : Global Positioning System
Hệ thống ñịnh vị toàn cầu
HDOP : Horizon Dilution of Precision
ðộ mất chính xác theo phương ngang
PDOP : Position Dilution of Precision
ðộ mất chính xác vị trí vệ tinh theo 3D
Ratio : Tỉ số phương sai
Reference Variance : ðộ chênh lệch tham khảo
Rms : Sai số chiều dài cạnh
VDOP : Vertiacal Dilution of Precision
ðộ mất chính xác theo phương dọc
X, Y, h : Tọa ñộ X, Y, ðộ cao thủy chuẩn tạm thời
Mx, My, Mh : Sai số theo phương x, y h
Mp : Sai số vị trí ñiểm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT Tên bảng Trang
4.1 Số ñiểm thiết kế ño trên ñịa bàn khu ño 44
4.2 Số liệu ñiểm gốc toạ ñộ và ñộ cao trên ñịa bàn khu ño 45
4.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong xây dựng lưới GPS 63
4.4 Số lượng ñiểm GPS ñã ño 67
4.5 So sánh số liệu ñạt ñược với quy phạm ban hành 69
4.6 So sánh kết quả xử lý ñược với kết quả ño kiểm tra 70
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT Tên hình Trang
2.1 Mô hình hình ảnh trái ñất và vệ tinh GPS
3
2.2 Cấu trúc tín hiệu GPS
5
2.3 Các trạm ñiều khiển GPS
6
2.4 Các thành phần chính của GPS
6
2.5 Xác ñịnh hiệu số giữa các thời ñiểm
7
2.6 Kỹ thuật giải ña trị tại các máy thu
9
2.7 Kỹ thuật ñịnh vị tuyệt ñối
11
2.8 Kỹ thuật ñịnh vị tương ñối
12
4.1 Quy cách mốc ñịa chính
47
4.2 Cửa sổ Select Date
49
4.3 Cửa sổ Add New Point
49
4.4 Cửa sổ Auto View Time Selection
50
4.5 Cửa sổ ListTimes
50
4.6 Máy ño GPS South NGS 9600
52
4.7 Cửa sổ Create a New Project
55
4.8 Cửa sổ GPSurvey Project: THANH SƠN
56
4.9 Cửa sổ Load from RINEX file: Interactive
56
4.10 Cửa sổ Receiver Detected
58
4.11 Cửa sổ Verify Station for Static Occupation 1
58
4.12 Cửa sổ Load
59
4.13 Cửa sổ Static Processing
60
4.14 Sơ ñồ lưới ñia chính THANH SƠN
60
4.15 Cửa sổ Closure 3 Baselines
61
4.16 Cửa sổ TRIMNET Plus Network Adjustment 64
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
1
1. MỞ ðẦU
1.1 Tính cấp thiết của ñề tài
Phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ trong mọi lĩnh vực của
cuộc sống, xã hội ñược coi là con ñường nhanh nhất ñể rút ngắn thời gian
thực hiện sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện ñại hóa ñất nước. ðây cũng chính
là vấn ñề ñang ñược toàn ðảng, toàn dân hết sức quan tâm, khi mà khoa học
công nghệ ñang từng ngày mở rộng với sự phát triển của nền kinh tế tri thức
trong thời ñại mới, thời kỳ hội nhập.
Hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS là hệ thống ñịnh vị, dẫn ñường sử
dụng các vệ tinh nhân tạo ñược Bộ Quốc phòng Mỹ triển khai từ những năm
ñầu thập kỷ 70. Ban ñầu, hệ thống này ñược dùng cho mục ñích quân sự
nhưng sau ñó ñã ñược thương mại hóa, từ năm 1980 hệ thống ñịnh vị toàn
cầu GPS ñã ñược sử dụng vào mục ñích dân sự. Ngày nay, trong rất nhiều
lĩnh vực của ñời sống kinh tế, xã hội ñã và ñang áp dụng công nghệ GPS.
Trong ngành trắc ñịa, công nghệ GPS ñã mở ra thời kỳ mới, ñã thay thế
công nghệ truyền thống trong việc thành lập và xây dựng mạng lưới tọa ñộ
các cấp. Với ngành trắc ñịa bản ñồ thì ñây là cuộc cách mạng thực sự về cả
kỹ thuật, chất lượng cũng như hiệu quả kinh tế trên phạm vi toàn thế giới nói
chung và ở Việt Nam nói riêng.
Hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS ñã ñược công nhận và sử dụng rộng rãi
như một công nghệ tin cậy, hiệu quả trong trắc ñịa bản ñồ bởi các tính ưu việt
sau: Có thể xác ñịnh tọa ñộ của các ñiểm từ ñiểm gốc khác mà không cần
thông hướng; ñộ chính xác ño ñạc ít phụ thuộc vào ñiều kiện thời tiết (có thể
ño trong mọi ñiều kiện thời tiết); việc xác ñịnh tọa ñộ các ñiểm rất nhanh
chóng, tính chính xác cao, ở bất kỳ vị trí nào trên trái ñất; kết quả ño ñạc có
thể tính trong hệ tọa ñộ toàn cầu hoặc hệ tọa ñộ ñịa phương bất kỳ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
2
Cùng với thời gian, công nghệ GPS ngày càng phát triển hoàn thiện
theo chiều hướng chính xác, hiệu quả, thuận tiện hơn và ñược sử dụng rộng
rãi. Người ta ñã sử dụng công nghệ GPS ñể xây dựng lưới tọa ñộ nhà nước
thay thế cho các phương pháp truyền thống, ñạt ñược ñộ chính xác cao.
Huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ những năm qua có tốc ñộ phát triển
kinh tế tương ñối nhanh kéo theo nhu cầu sử dụng ñất ngày càng tăng. Chính
vì thế nhu cầu bức thiết trong quản lý ñất ñai của huyện là phải thành lập
ñược bản ñồ ñịa chính (BððC) có ñộ chính xác cao. Muốn có ñược ñiều ñó
cần phải xây dựng hệ thống lưới ñịa chính trên ñịa bàn huyện.
ðể mở rộng khả năng sử dụng công nghệ GPS, góp phần ñưa công
nghệ mới vào sản xuất, xây dựng hệ thống lưới ñịa chính huyện Thanh Sơn
tỉnh Phú Thọ, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài:
“Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới ñịa chính phục vụ công
tác thành lập bản ñồ ñịa chính cho cụm 07 xã miền núi thuộc huyện Thanh
Sơn tỉnh Phú Thọ”
1.2 Mục ñích của ñề tài
Thông qua việc nghiên cứu nhằm tìm hiểu khả năng ứng dụng công
nghệ GPS vào xây dựng lưới ñịa chính khu vực ñồi núi của tỉnh Phú Thọ.
1.3 Yêu cầu của ñề tài
Thiết kế, thi công lưới ñịa chính trên ñịa bàn khu ño thuộc huyện
Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ. Phân tích, ñánh giá ñộ chính xác và khả năng ứng
dụng công nghệ GPS xây dựng lưới ñịa chính ở khu vực huyện Thanh Sơn.
1.4 Tính khoa học và thực tiễn của ñề tài
Dựa trên công nghệ GPS ñể xây dựng hệ thống lưới ñịa chính thay thế
cho phương pháp xây dựng lưới truyền thống, góp phần ñưa công nghệ mới vào
sản xuất nhằm nâng cao ñộ chính xác, mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật trong
thực tế sản xuất khi xây dựng lưới khống chế trắc ñịa nói chung và lưới khống
chế ñịa chính ở vùng núi huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ nói riêng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
3
2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Khái quát về hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS
2.1.1 Khái niệm về GPS [10]
Tên tiếng Anh ñầy ñủ của GPS là Navigation Satellite Timing and
Ranging Global Positioning System. ðây là một hệ thống radio hàng hải dựa
vào các vệ tinh ñể cung cấp thông tin vị trí 3 chiều và thời gian chính xác. Hệ
thống luôn sẵn sàng trên phạm vi toàn cầu và hoạt ñộng trong mọi ñiều kiện
thời tiết.
Hình 2.1: Mô hình hình ảnh trái ñất và vệ tinh GPS
(Theo tài Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS)
2.1.2 Các thành phần của GPS
GPS gồm 3 ñoạn: ñoạn không gian, ñoạn ñiều khiển và ñoạn người sử dụng.
• ðoạn không gian ( Space Segment )
- Hệ thống ban ñầu có 24 vệ tinh, trong ñó có 3 vệ tinh dự trữ. Hiện nay
ñã có 31 vệ tinh bay xung quanh Trái ñất trên 6 quỹ ñạo gần tròn cách ñều
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
4
nhau, với ñộ cao khoảng 20.200km, góc nghiêng 55
0
so với mặt phẳng xích
ñạo của trái ñất. Chu kỳ quay của vệ tinh là 718 phút.
- Chức năng chính của các vệ tinh là:
+ Nhận và lưu trữ dữ liệu ñược gửi lên từ các trạm ñiều khiển.
+ Duy trì thời gian chính xác bởi ñồng hồ nguyên tử gắn trên vệ tinh.
+ Truyền thông tin và dữ liệu cho người sử dụng theo hai tần số là L1
và L2.
- Mỗi vệ tinh ñược trang bị máy phát tần số chuẩn nguyên tử chính xác
cao cỡ 10
-12
. Máy phát này tạo ra các tín hiệu tần số cơ sở 10,23 MHz và từ
ñây tạo ra các sóng tải tần số L
1
=1575,42 MHz và L
2
=1227,60 MHz. ðể giảm
ảnh hưởng của tầng ñiện ly người ta sử dụng hai tần số.
- ðể phục vụ cho các mục ñích và ñối tượng khác nhau, các tín hiệu
phát ñi ñược ñiều biến mang theo các code riêng biệt ñó là: C/A- Code, P-
Code và Y- Code.
+ C/A-Code (Coarse/Acquisition Code) là code thô ñược sử dụng rộng
rãi. C/A Code có tính chất code tựa ngẫu nhiên. Tín hiệu mang code này có
tần số thấp (1.023 MHz). C/A Code chỉ ñiều biến sóng tải L
1
.
+ P-Code (Precision Code) là code chính xác ñược sử dụng cho các
mục ñích quân sự của Mỹ và chỉ dùng cho các mục ñích khác khi ñược
phía Mỹ cho phép. P-Code ñiều biến cả hai sóng tải L
1
, L
2
và là code tựa
ngẫu nhiên.
+ Y-Code là Code bí mật ñược phủ lên P-Code nhằm chống bắt chiếc,
gọi là kỹ thuật AS (Anti Spoosing), chỉ có vệ tinh thuộc các khối từ sau năm
1989 mới có khả năng này.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
5
Hình 2.2: Cấu trúc tín hiệu GPS
(Theo tài Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS)
• ðoạn ñiều khiển (Control Segment)
Có 5 trạm ñiều khiển trên mặt ñất: Hawaii (Thái Bình Dương),
Colorado Springs (Căn cứ không quân Mỹ), Ascension Island (ðại Tây
Dương), Diego Garcia (Ấn ðộ Dương) và Kwajalein (Thái Bình Dương).
Nhiệm vụ của ñoạn ñiều khiển là ñiều khiển toàn bộ hoạt ñộng và chức
năng của các vệ tinh trên cơ sở theo dõi chuyển ñộng quỹ ñạo của các vệ tinh và
hoạt ñộng của ñồng hồ trên ñó. Tất cả các số liệu ño khoảng cách, sự thay ñổi
khoảng cách, các số liệu ño khí tượng ở mỗi trạm ñều ñược truyền về trạm trung
tâm. Trạm trung tâm xử lý các số liệu ñược truyền từ các trạm theo dõi và số liệu
ño của chính nó ñể cho ra các ephemerit chính xác hoá của vệ tinh và số hiệu
chỉnh cho các ñồng hồ vệ tinh. Các số liệu này ñược truyền trở lại cho các trạm
theo dõi và từ ñó truyền tiếp lên cho các vệ tinh cùng các lệnh ñiều khiển khác.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………….
6
Hình 2.3: Các trạm ñiều khiển GPS
(Theo tài Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS)
• ðoạn sử dụng (User Segment)
Gồm các máy thu ñặt trên mặt ñất, bao gồm phần cứng và phần mềm.
- Phần cứng là các máy ño có nhiệm vụ thu tín hiệu vệ tinh ñể khai thác,
sử dụng cho các mục ñích, yêu cầu khác nhau của khách hàng.
- Phần mềm có nhiệm vụ xử lý các thông tin ñể cung cấp tọa ñộ của máy thu.
Hình 2.4: Các thành phần chính của GPS
(Theo tài Ahmed El-Rabbany (2007), Introduction to GPS)
tải thế nào ad ơi :3
Trả lờiXóa