ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** HOÀNG ANH TUẤN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRUYỀN SỐ CẢI CHÍNH TRONG ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ ĐO ĐỘNG THỜI GIAN THỰC TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ TỈNH LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC � � � � � � ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI � Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** HOÀNG ANH TUẤN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRUYỀN SỐ CẢI CHÍNH TRONG ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ ĐO ĐỘNG THỜI GIAN THỰC TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ TỈNH LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60850103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC � � � Hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUỐC BÌNH � Hà Nội - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác HỒNG ANH TUẤN i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nghiên cứu thực luận văn này, nhận giúp đỡ vô to lớn quý thầy cơ, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tơi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Quý Thầy cô khoa Địa lý, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi thời gian học tập thực đề tài - PGS.TS Trần Quốc Bình tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu thực đề tài - Phòng Quản lý Đào tạo Sau Đại học tạo điều kiện tốt cho tơi suốt khóa học thời gian thực đề tài - Đặc biệt gia đình, bạn bè đồng nghiệp góp ý, khuyến khích động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! HOÀNG ANH TUẤN ii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ phân bố vệ tinh không gian Hình 1.2: Sơ đồ hoạt động, điều khiển hệ thống GPS Hình 1.3: Các trạm điều khiển Hình 1.4: Sơ đồ chế xác định thời gian truyền tín hiệu GPS 10 Hình 1.5: Đo pha sóng tải 11 Hình 1.6: Sơ đồ nguyên lý định vị tuyệt đối 13 Hình 1.7: Sơ đồ xác định tọa độ điểm từ vệ tinh 14 Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý định vị tương đối 16 Hình 1.9: Sơ đồ mơ tả sai phân bậc 16 Hình 1.10: Sơ đồ mơ tả sai phân bậc hai 17 Hình 1.11: Các thành phần độ lệch quỹ đạo vệ tinh 18 Hình 1.12: Tín hiệu vệ tinh qua tầng điện ly lớp khí 19 Hình 1.13: Ảnh hưởng tượng đa đường truyền 20 Hình 1.14: Đo RTK sử dụng radio phát số cải 25 Hình 1.15: Lựa chọn điểm đăt máy base 26 Hình 1.16: Sơ đồ xác định góc ngưỡng 27 Hình 2.1: Sơ đồ lặp radio 36 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí trạm lặp radio 37 Hình 2.3: Bộ máy Trimble R4 với điều khiển TSC3 38 Hình 2.4: Màn hình điều khiển TSC2 39 Hình 2.5: Màn hình với chức cho đo đạc ngồi thực địa 39 Hình 2.6: Kết nối qua điện thoại di động đo RTK 42 iii Hình 2.7: Màn hình điều khiển CS10 43 Hình 2.8: Màn hình đo RTK 44 Hình 2.9: Sơ đồ hoạt động hệ thống truyền liệu GPS internet 46 Hình 2.10: Sơ đồ hoạt động với trạm cố định 47 Hình 2.11: Sơ đồ truyền liệu internet 47 Hình 2.12: Bộ máy GPS V30 điều khiển Qmini 48 Hình 2.13: Màn hình điều khiển Qmini 49 Hình 2.14: Màn hình nhập địa IP góc ngưỡng 50 Hình 3.1: Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè năm 2014 52 Hình 3.2: Địa giới hành xã Ninh Gia 53 Hình 3.3: Sơ đồ lưới thử nghiệm kênh Nhiêu Lộc –Thị Nghè 55 Hình 3.4: Biểu đồ kết phương án thử nghiệm 59 Hình 3.5: Sơ đồ lưới thử nghiệm Ninh Gia 61 Hình 3.6: Biểu đồ kết phương án thử nghiệm 65 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Bảng thông số cài đặt trạm lặp radio 36 Bảng 3.1: Tọa độ lưới thử nghiệm kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 56 Bảng 3.2: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng lặp sóng radio để truyền số cải 57 Bảng 3.3: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng điện thoại di động truyền số cải 58 Bảng 3.4: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng internet để truyền số cải 58 Bảng 3.5: Tọa độ điểm thử nghiệm xã Ninh Gia 62 Bảng 3.6: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng điện thoại di động truyền số cải 63 Bảng 3.7: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng internet để truyền số cải 64 Bảng 3.8: Bảng so sánh ba giải pháp truyền số cải 69 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Base (Base): Trạm cố định CMR (Compact Measurement Record): Chuẩn thiết kế Trimble DOP (Dillution Of Precision): Chỉ số suy giảm độ xác GNSS (Global Navigation Satellite System): Các hệ thống định vị vệ tinh GPS (Global Positioning System): Hệ thống định vị vệ tinh Mỹ GLONASS (GLobal Orbiting Navigation Satellite System): Hệ thống định vị vệ tinh Nga GIS (Geomatic Information System): Hệ thống thông tin địa lý GSM (Global System For Mobile Communication): Hệ thống truyền thông di động toàn cầu GPRS (General Packet Radio Service): Mạng thông tin di động hệ 2,5G 10 HDOP (Horizontal Dilution of Precision): Chỉ số phân tán độ xác mặt phẳng 11 IP (Internet Protocol): Giao thức Internet 12 KB (KiloByte): Đơn vị thông tin 13 NAVSTAR-GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging-Global Positioning System): Hệ thống định vị vệ tinh hệ thứ hai 14 NTS - (Navigation Technology Sattellite 2): Vệ tinh thử nghiệm 15 OTF (On The Fly): Kỹ thuật khởi đo 16 PDOP (Positional Delution of Precision): Chỉ số phân tán độ xác vị trí 17 RTK (Real Time Kinematic): Đo động thời gian thực 18 Rover (Rover): Trạm di chuyển máy di chuyển 19 RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services): Chuẩn thiết kế hiệp hội radio vi 20 TDOP (Time Dilution of Precision): Chỉ số phân tán độ xác thời gian 21 VDOP (Vertical Dilution of Precision): Chỉ số phân tán độ xác cao độ 22 QC (Quality of Coordinates): Độ xác tọa độ điểm đo 23 WGS-84 (World Geodetic System 1984): Hệ tọa độ WGS-84 vii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Danh mục hình iii Danh mục bảng v Danh mục chữ viết tắt vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐO GPS ĐỘNG THỜI GIAN THỰC TRONG ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH 1.1 Khái quát hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu GPS 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Cấu trúc hệ thống GPS 1.1.3 Các trị đo GPS 1.1.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống GPS 13 1.1.5 Các nguồn sai số đo GPS 17 1.1.6 Các kỹ thuật đo pha GPS 22 1.2 Công nghệ đo động thời gian thực 24 1.2.1 Cài đặt trạm base 25 1.2.2 Cài đặt máy rover 26 1.2.3 Khởi đo RTK 28 1.2.4 Truyền tín hiệu máy base rover 29 1.2.5 Các chế độ đo RTK 30 1.2.6 Độ xác đo đạc RTK 31 1.3 Tình hình ứng dụng RTK đo đạc địa 31 1.4 Một số vấn đề cần khắc phục đo đạc địa RTK 34 - Khơng có khác cách rõ nét, có tính quy luật độ xác ba phương thức truyền số cải Nhưng xét tổng thể phương thức sử dụng điện thoại di động có sai số trung bình nhỏ nhất, phương thức sử dụng lặp sóng radio có sai số trung bình lớn - Khơng có khác lớn độ xác ba phương thức truyền số cải gây khoảng cách đo Tuy vậy, sai số đo có xu hướng tỷ lệ thuận với khoảng cách đo Cụ thể sai số có xu hướng tăng khoảng cách từ trạm base đến máy rover tăng - Do khu thử nghiệm khu vực đô thị nên chất lượng sóng điện thoại di động, dịch vụ 3G tốt ổn định nên số lần ghi tín hiệu để FIEDX điểm đo khơng ảnh hưởng rõ rệt đến độ xác điểm Sử dụng internet để truyền số cải qua thực tế thử nghiệm đòi hỏi số lần ghi số liệu nhiều lần so với phương thức lại Lý tượng giải thích khoảng cách từ máy tính chủ đến máy thu GPS khu thử nghiệm xa (vài nghìn km) nên có ảnh hưởng đường truyền internet quốc tế, dẫn tới có độ trễ việc truyền liệu thơ số cải RTK đo đạc 3.2.2 Kết thử nghiệm khu đo xã Ninh Gia 3.2.2.1 Phương án thử nghiệm Thử nghiệm sử dụng số liệu lưới địa sở phục vụ đo vẽ thành lập đồ địa tồn xã Ninh Gia Trung tâm Kỹ thuật Tài nguyên Môi trường Lâm Đồng lập năm 2012 làm số liệu gốc so sánh Mạng lưới gồm 58 điểm có ký hiệu từ từ NG1 đến NG58 Các điểm đo nối tọa độ với điểm địa sở: 913420, 913415, 901467 phương pháp đo GPS tĩnh, sử dụng 08 máy GPS Trimble R3 Ba điểm địa sở có tọa độ hệ tọa độ VN-2000, có tầm quan sát vệ tinh tốt, xung quanh thơng thống, có trạng dấu mốc tốt Trong trình đo nối tọa độ thực địa, máy thu GPS đảm bảo thu tín hiệu điều kiện tốt nhất, số lượng vệ tinh lớn 5, giá trị PDOP < 60 Thời gian ca đo 60’, góc ngưỡng thu tín hiệu GPS 150, máy thu đặt chân nhơm có gắn định tâm quang học Hình 3.5: Sơ đồ lưới thử nghiệm Ninh Gia Dùng phần mềm bình sai GPS hãng Trimble để xử lý số liệu đo Sau xử lý baseline tất cạnh đạt lời giải FIXED với giá trị ratio đạt từ trở lên Kết sau xử lý tồn mạng lưới có độ tin cậy cao, đạt quy định Quy phạm thành lập đồ địa Bộ Tài nguyên Môi trường ban hành năm 2008 Cụ thể sau: - Sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai (Điểm: NG55): 4mm (cho phép: ≤ cm) - Sai số trung phương tương đối cạnh sau bình sai yếu (Cạnh NG44NG49): 1/330209 (cho phép: ≤ 1/50.000) - Sai số trung phương phương vị cạnh sau bình sai (Cạnh NG55-NG54): 0.66" (cho phép: ≤ 5”) 61 Để tiến hành đo thử nghiệm chọn điểm NG45 có độ cao 1035.920m (cao khu đo) làm điểm đặt trạm base cho lần thử nghiệm Dựa điều kiện địa hình thực tế, đề tài chọn điểm đặt trạm base theo nguyên tắc sau: - Không gian xung quanh thơng thống, tầm quan sát vệ tinh tốt, để đảm bảo thu kết đo thử nghiệm đo RTK với giải pháp truyền số cải tốt - Thuận lợi tối đa di chuyển, triển khai thử nghiệm Điểm đặt máy máy rover (điểm đo thử nghiệm) thời gian có hạn địa hình khu đo phức tạp nên khuôn khổ đề tài chọn ngẫu nhiên 18 điểm số 58 điểm mạng lưới Chọn điểm đo thử nghiệm dựa theo hướng di chuyển từ trạm base (điểm NG45) lên phía Bắc theo nguyên tắc từ gần tới xa Các điểm chọn đo thử nghiệm gồm: NG33, NG32, NG31, NG28, NG27, NG14, NG15, NG16, NG17, NG18, NG08, NG07, NG6, NG05, NG04, NG03, NG02, NG01 (các điểm có độ cao dao động từ 800 - 950m, thấp nhiều so với điểm NG45) Bảng 3.5: Tọa độ điểm thử nghiệm xã Ninh Gia Tọa độ Độ cao Sai số vị trí điểm TT Tên điểm X(m) Y(m) NG01 1293650.855 554558.456 882.120 0.001 0.001 0.018 0.001 NG02 1293124.834 554934.136 911.636 0.001 0.001 0.018 0.001 NG03 1292085.404 553366.910 812.714 0.002 0.002 0.018 0.003 NG04 1291593.727 552821.596 782.592 0.001 0.001 0.018 0.001 NG05 1291270.908 554228.271 855.579 0.001 0.001 0.018 0.001 NG06 1291636.063 555905.305 872.393 0.001 0.001 0.018 0.001 NG07 1290303.652 555881.410 895.461 0.002 0.002 0.018 0.003 NG08 1289671.006 554724.848 873.451 0.001 0.001 0.018 0.001 NG14 1287605.327 553351.534 875.782 0.001 0.001 0.017 0.001 10 NG15 1288103.561 554759.451 942.277 0.001 0.001 0.018 0.001 11 NG16 1289302.534 555967.356 939.079 0.001 0.001 0.017 0.001 h(m) 62 mx(m) my(m) mh(m) Mp(m) 12 NG17 1289963.894 556628.992 896.503 0.001 0.001 0.018 0.001 13 NG18 1290705.766 556351.675 863.854 0.001 0.001 0.018 0.001 14 NG27 1286774.501 555574.873 949.720 0.001 0.001 0.017 0.001 15 NG28 1286149.781 554506.773 905.212 0.001 0.001 0.017 0.001 16 NG31 1284926.468 553587.604 829.351 0.001 0.001 0.017 0.001 17 NG32 1284140.369 553550.911 857.154 0.001 0.001 0.018 0.001 18 NG33 1284706.202 555342.030 890.055 0.001 0.001 0.017 0.001 19 NG45 1283211.110 555420.369 1035.920 0.001 0.001 0.018 0.001 Đo RTK sử dụng thiết bị lặp sóng radio Ninh Gia không thực địa hình dốc, có nhiều đồi núi, thung lũng nên đề tài thử nghiệm đo RTK sử dụng điện thoại di động internet để truyền số cải Thiết bị thử nghiệm hai giải pháp thiết bị thử nghiệm kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè 3.2.2.2 Kết đo RTK sử dụng điện thoại di động để truyền số cải Bảng 3.6: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng điện thoại di động truyền số cải TT Tên điểm Tọa độ đo GPS Tĩnh Tọa độ đo RTK sử dụng điện thoại di động Sai số X(m) Y(m) X(m) Y(m) ∆X ∆Y Mp(m) - - NG45 1283211.110 555420.369 Đặt Base Đặt Base - NG33 1284706.202 555342.030 1284706.213 555342.024 -0.011 0.006 0.013 NG32 1284140.369 553550.911 1284140.358 553550.896 0.011 0.015 0.019 NG31 1284926.468 553587.604 1284926.454 553587.592 0.014 0.012 0.018 NG28 1286149.781 554506.773 1286149.792 554506.782 -0.011 -0.009 0.014 NG27 1286774.501 555574.873 1286774.483 555574.860 0.018 0.013 0.022 NG18 1290705.766 556351.675 1290705.758 556351.657 0.008 0.018 0.020 NG17 1289963.894 556628.992 1289963.876 556628.983 0.018 0.009 0.020 NG16 1289302.534 555967.356 1289302.555 555967.350 -0.021 0.006 0.022 10 NG15 1288103.561 554759.451 1288103.542 554759.441 0.019 0.010 0.021 11 NG14 1287605.327 553351.534 1287605.307 553351.526 0.020 0.008 0.022 12 NG08 1289671.006 554724.848 1289670.990 554724.833 0.016 0.015 0.022 13 NG07 1290303.652 555881.410 1290303.667 555881.394 -0.015 0.016 0.022 63 14 NG06 1291636.063 555905.305 1291636.040 555905.297 0.023 0.008 0.024 15 NG05 1291270.908 554228.271 1291270.894 554228.252 0.014 0.019 0.024 16 NG04 1291593.727 552821.596 1291593.709 552821.580 0.018 0.016 0.024 17 NG03 1292085.404 553366.910 1292085.422 553366.892 -0.018 0.018 0.025 18 NG02 1293124.834 554934.136 1293124.815 554934.118 0.019 0.018 0.026 19 NG01 1293650.855 554558.456 1293650.840 554558.435 0.015 0.021 0.026 Kết thử nghiệm thu sai số toạ độ điểm đạt từ - 3cm Nhưng khu vực đồi núi nên số lần ghi tín hiệu điểm đo tùy thuộc vào chất lượng sóng điện thoại Nếu sóng điện thoại di động tại điểm đo mạnh số lần ghi số liệu - lần khu thử nghiệm kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè Ngược lại, sóng điện thoại di động yếu số lần đo tăng lên Điểm có sai số lớn NG01 NG02 (sai số 26mm) Điểm có sai số nhỏ NG33 (sai số 13mm) Khoảng cách đo RTK dài khoảng 10.500m (từ trạm base tới điểm NG01) 3.2.2.3 Kết đo RTK sử dụng internet để truyền số cải Bảng 3.7: Tọa độ điểm đo RTK sử dụng internet để truyền số cải TT Tên điểm Tọa độ đo GPS Tĩnh Tọa độ đo RTK sử dụng internet Sai số X(m) Y(m) X(m) Y(m) ∆X ∆Y Mp(m) - - NG45 1283211.110 555420.369 Đặt Base Đặt Base - NG33 1284706.202 555342.030 1284706.211 555342.024 -0.009 0.006 0.011 NG32 1284140.369 553550.911 1284140.358 553550.901 0.011 0.010 0.015 NG31 1284926.468 553587.604 1284926.454 553587.592 0.014 0.012 0.018 NG28 1286149.781 554506.773 1286149.796 554506.782 -0.015 -0.009 0.017 NG27 1286774.501 555574.873 1286774.471 555574.844 0.030 0.029 0.042 NG18 1290705.766 556351.675 1290705.738 556351.650 0.028 0.025 0.038 NG17 1289963.894 556628.992 1289963.876 556628.983 0.018 0.009 0.020 NG16 1289302.534 555967.356 1289302.552 555967.348 -0.018 0.008 0.020 10 NG15 1288103.561 554759.451 1288103.544 554759.438 0.017 0.013 0.021 11 NG14 1287605.327 553351.534 1287605.307 553351.523 0.020 0.011 0.023 64 12 NG08 1289671.006 554724.848 1289670.990 554724.832 0.016 0.016 0.023 13 NG07 1290303.652 555881.410 1290303.667 555881.392 -0.015 0.018 0.023 14 NG06 1291636.063 555905.305 1291636.043 555905.295 0.020 0.010 0.022 15 NG05 1291270.908 554228.271 1291270.890 554228.252 0.018 0.019 0.026 16 NG04 1291593.727 552821.596 1291593.707 552821.580 0.020 0.016 0.026 17 NG03 1292085.404 553366.910 1292085.424 553366.891 -0.020 0.019 0.028 18 NG02 1293124.834 554934.136 - - - - - 19 NG01 1293650.855 554558.456 - - - - - Khu vực thử nghiệm có chất lượng dịch vụ 3G tương đối tốt hầu hết vị trí đo thử nghiệm, số vị trí đo có dịch vụ 3G yếu khơng có dịch vụ 3G Do đó, số lần ghi tín hiệu để FIXED điểm đo thường từ 10 lần Sai số toạ độ điểm đạt khoảng 4cm Điểm có sai số lớn NG27 NG18 (sai số 42mm 38mm) Điểm có sai số nhỏ NG33 (sai số 11mm) Hai điểm NG01 NG02 khơng đo khơng có dịch vụ 3G Khoảng cách đo RTK dài khoảng 9.200m (từ trạm base tới điểm NG03) Từ kết thử nghiệm xã Ninh Gia lập biểu đồ so sánh kết đo RTK sử dụng điện thoại di động internet truyền số cải sau: Hình 3.6: Biểu đồ kết phương án thử nghiệm 65 Từ biểu đồ thấy rằng: - Không có khác cách rõ nét, có tính quy luật độ xác hai phương thức truyền số cải Nhưng xét tổng thể phương thức sử dụng điện thoại di động có độ xác tốt - Khơng có khác lớn độ xác gây khoảng cách đo hai phương pháp Tuy vậy, sai số đo có xu hướng tăng khoảng cách từ trạm base đến máy rover tăng - Số lần ghi tín hiệu tùy thuộc vào vào chất lượng sóng điện thoại dịch vụ 3G, có ảnh hưởng rõ rệt đến độ xác điểm đo RTK Nếu sóng điện thoại di động 3G điểm đo mạnh số lần ghi tín hiệu tối thiểu để FIXED sóng điện thoại di động 3G yếu số lần ghi tín hiệu để FIXED phải tăng lên không sai số tọa độ điểm đo lớn Ví dụ, hai điểm NG27 NG18 (sai số 42mm 38mm) có dịch vụ 3G yếu tác giả để số lần ghi tín hiệu với số lần ghi tín hiệu vị trí có dịch vụ 3G tốt nên lời giải đo RTK FLOAT (không phải FIXED) Do vậy, sai số tọa độ hai điểm lớn Cũng hai vị trí chờ lời giải FIXED (tức số lần đo phải nhiều lên) sai số tọa độ hai điểm giảm xuống Trong thực tế, chất lượng dịch vụ 3G phụ thuộc vào chất lượng sóng điện thoại di động Cụ thể, chỗ sóng điện thoại di động mạnh chất lượng dịch vụ 3G tốt Ngược lại, sóng điện thoại di động yếu dịch vụ 3G yếu Do vậy, đo RTK sử dụng điện thoại di động truyền số cải có mức độ ổn định tốt hơn, rủi ro sử dụng internet Sử dụng internet để truyền số cải qua thực tế thử nghiệm khu vực đòi hỏi số lần ghi số liệu nhiều lần so với sử dụng điện thoại di động Giải thích tượng việc máy tính chủ đặt Trung Quốc dẫn đến có ảnh hưởng đường truyền internet quốc tế đến chất lượng đo RTK Hiên nay, việc đánh giá ảnh hưởng đường truyền internet đến chất lượng đo RTK sử dụng máy tính chủ chạy phần mềm điều khiển GPS phần mềm phân tích tính tốn số cải RTK Việt Nam số chuyên gia nghiên cứu, đánh giá hạn chế phần cứng (máy thu GPS), phần 66 mền kinh phí nên chưa thấy có kết cụ thể Hy vọng thời gian tới có kết nghiên cứu ảnh hưởng 3.3 Phân tích kết thử nghiệm đánh giá khả ứng dụng Trên sở kết đo thực nghiệm hai khu đo khác kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè xã Ninh Gia, nhận xét độ xác đo RTK sử dụng ba giải pháp truyền số cải sau: - Sai số toạ độ điểm từ - 3cm với bán kính đo khoảng 10km, khơng phụ thuộc vào cách thức truyền số cải Với sai số vậy, hồn tồn sử dụng phương pháp đo RTK để lập lưới khống chế đo vẽ, đo chi tiết đồ tỷ lệ lớn từ 1/1000 đến 1/5000 (Thông tư số 25/2014/BTNMT ngày 19/5/2014 Bộ Tài nguyên Môi trường yêu cầu sai số điểm khống chế đo vẽ nhỏ 0.1mm điểm chi tiết nhỏ 0.2mm đồ) - Khi đo RTK khu vực thành phố vùng đồng (những nơi có độ dốc địa hình thấp, chất lượng mạng điện thoại di động 3G tốt) số lần ghi tín hiệu để đạt kết FIXED điểm đo không ảnh hưởng rõ rệt đến độ xác điểm Nhưng đo RTK khu vực miền núi, cao nguyên thì số lần ghi tín hiệu để đạt kết FIXED điểm đo có ảnh hưởng đến độ xác điểm tùy thuộc vào chất lượng sóng di động dịch vụ 3G - Khơng có khác rõ nét độ xác kết đo loại máy đo hãng sản xuất chúng có ngun lý đo đạc - Giải pháp lặp radio giải pháp đơn giản, chi phí thấp đầu tư thiết bị lẫn vận hành Người sử dụng cần mua thêm vài radio có chức lặp vận hành giải pháp Trên thị trường có nhiều hãng sản xuất radio loại này, kể như: Pacific Crest, Satel, Giá thành radio vào khoảng 2.000USD, người sử dụng phải tiền đầu tư thiết bị lần trả khồn phí q trình sử dụng sau Ưu điểm giải pháp trạm base làm việc khơng hạn chế với trạm rover khơng địi hỏi người đo ngồi thực địa có chun mơn cao, nhược 67 điểm hoạt động tốt khu vực thành phố đồng (những nơi có độ dốc địa hình nhỏ) Bằng thực nghiệm khác nơi khác đo RTK sử dụng radio truyền số cải khả thi độ dốc địa hình khu đo khoảng – 5% - Giải pháp sử dụng điện thoại di động giải pháp khó triển khai, q trình kết nối, khởi đo phức tạp địi hỏi người đo ngồi thực địa phải có tiếng Anh, kiến thức công nghệ viễn thông trắc địa Đây giải pháp phải trả phí q trình đo đạc lớn ba giải pháp Người sử dụng trả tiền đầu tư thiết bị lần đầu, phải trả thêm tiền cước điện thoại hàng tháng cho số di động sử dụng để đo đạc Bằng thực tế số tiền phải trả cho số di động vào khoảng 1,5 triệu đồng/tháng Giải pháp ưu điểm không bị giới hạn khoảng cách chênh cao địa hình nhược điểm địi hỏi khu đo phải có sóng điện thoại di động Một nhược điểm số lượng máy rover để đo đạc đồng thời bị hạn chế Một máy GPS hai tần số thường có cổng Bluetooth cổng kết nối, gắn (kết nối) máy điện thoại di động với máy thu GPS trạm base, điều có nghĩa trạm base phục vụ tối đa máy rover Bằng thực nghiệm nơi khác nơi có sóng điện thoại mạnh số lần ghi số liệu tối thiểu nơi có sóng điện thoại yếu Số cột sóng máy di động tốt để đo RTK từ mức 3/5 trở lên - Giải pháp sử dụng internet giải pháp toàn diện ứng dụng nhiều dạng cơng việc đo đạc khác Phí phải trả q trình đo đạc sử dụng điện thoại di động, vào khoảng 100 - 200 ngàn đồng/1tháng/1sim 3G giải pháp đòi hỏi kinh đầu tư trang thiết bị ban đầu lớn Cụ thể, máy GPS giống với hai giải để triển khai giải pháp người ta phải trang bị thêm máy tính chủ có phần mềm quản lý điều khiển máy thu GPS cố định phần mềm phân tích tính tốn số cải RTK Hai phần mềm đắt, giá vào khoảng 50.000 USD Phần mềm điều khiển GPS quản lý trạm cố định mạng lưới gồm nhiều trạm cố 68 định Một mạng lưới gồm nhiều trạm cố định có ưu điểm làm tăng phạm vi, chất lượng (độ xác) đo RTK số cải tính từ mạng lưới, chi phí đầu tư ban đầu tăng lên nhiều Do vậy, phải xem xét, tính tốn số lượng trạm cố định phù hợp, đủ đáp ứng yêu cầu công việc Giải pháp không bị giới hạn khoảng cách, chênh cao địa hình, số lượng máy thu di động đỏi hỏi khu đo phải có dịch vụ 3G Trong thực tế nay, xảy tượng nghẽn dịch vụ 3G có nhiều người sử dụng, thành phố lớn, điều làm ảnh hưởng tới độ xác (chất lượng) thời gian đo RTK Từ phân tích, đánh giá ta có bảng so sánh tổng hợp giải pháp truyền số cải đo RTK sau: Bảng 3.8: Bảng so sánh ba giải pháp truyền số cải Các giải pháp Sử dụng thiết bị lặp sóng radio Sử dụng điện thoại di động Sử dụng internet Mức độ phức tạp triển khai thiết bị Thấp Cao Trung bình u cầu chun mơn nhân lực Vừa Cao Cao Thời gian để triển khai thiết bị 10 - 15’ 15 - 20’ 10 - 15’ Phạm vi đo Hạn chế Không hạn chế Không hạn chế Thấp Trung bình Cao Khơng cần Cao Trung bình Tốt Tốt Tốt Nhanh Nhanh Chậm Khơng hạn chế Có hạn chế Khơng hạn chế Mơ tả Chi phí đầu tư thiết bị Chi phí phải trả sản xuất Độ xác đo Thời gian đo Số lượng máy rover 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ phân tích, đánh giá kết thử nghiệm hai khu đo kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè xã Ninh Gia, thực tế dự án đo đạc địa mà tác giả trực tiếp tham gia khẳng định cơng nghệ đo RTK có sử dụng giải pháp truyền số cải chính: lặp sóng radio, điện thoại di động, internet hoàn toàn khả thi để áp dụng đo đạc nói chung đo đạc địa nói riêng Việt Nam Việc sử dụng giải pháp truyền số cải đo RTK làm tăng thêm ứng dụng, phát huy ưu điểm cơng nghệ GPS Đó là: Tăng suất lao động, giảm thời gian thực địa với khả đo chi tiết khoảng cách lớn, phải chuyên trạm base; Tăng độ tin cậy số liệu đo định lượng (toạ độ, độ cao) định tính (tính chất điểm đo); Đạt hiệu kinh tế cao không cần lập lưới khống chế sở, lưới đo vẽ đo vẽ đồ tỷ lệ lớn làm giảm lớn kinh phí, giảm tối đa nhân cơng thời gian thi cơng ngồi thực địa Đo RTK có sử dụng giải pháp sử dụng giải pháp truyền số cải hồn tồn khả thi để đo vẽ chi tiết nội dung đồ địa tỷ lớn (có tỷ lệ từ 1:1000 đến 1:5000) khu vực thơng thống, địa vật che chắn có độ cao từ 5m khu vực đất trồng hàng năm, đất trồng lâu năm với loại thấp (chanh, cam, ) trồng, đất nuôi trồng thủy sản, đất trống, Đối với khu vực có mức độ thơng thống thấp hơn, có phương án triển khai áp dụng đo RTK: - Nếu mức độ thơng thống cho phép dùng RTK đo khoảng 70 - 80% số điểm chi tiết trở lên sử dụng RTK phương pháp đo chính, phương pháp tồn đạc phương pháp phụ, dùng để đo bù điểm không đo GPS - Ở khu vực cịn lại (kém thơng thống hơn) phải sử dụng phương pháp tồn đạc phương pháp đo vẽ chi tiết RTK hỗ trợ đo lưới khống chế đo vẽ 70 Trên sở phân tích, đánh giá, tác giả xin đưa số kiến nghị: + Phổ biến công nghệ RTK sử dụng giải pháp truyền số cải rộng rãi đến cơng ty trắc địa đồ quan có chức đo đạc khác + Khi chọn lựa mua thiết bị người sử dụng cần tìm hiểu kỹ thiết bị (phần cứng, phần mềm, chương trình ứng dụng, khả tích hợp với thiết bị ngoại vi, ) để mua loại máy thu GPS có tích hợp sẵn thiết bị bên để thực thu số cải theo ba cách Điều giúp người sử dụng linh hoạt lựa chọn kết hợp giải pháp truyền số cải tùy thuộc vào điều kiện thực tế khu đo nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng hiệu đo đạc + Đo RTK sử dụng thiết bị lặp radio giải pháp đơn giản, chi phí thấp đầu tư thiết bị lẫn vận hành Do đó, kiến nghị chuyên gia, nhà sản xuất radio tiếp tục nghiên cứu, cải tiến để giải pháp lặp đơn giản Cụ thể radio trạm GPS cố định phát liệu TX1 tần số R1 Radio trạm lặp thu hiệu tần số R1, sau lại phát liệu TX2 tần số R2 Sẽ đơn giản cho người đo thực địa radio trạm lặp thu phát liệu tần số (tức thu tần số R1 phát tần số R1) Việc cải tiến hoàn toàn khả thi có số hãng sản xuất wifi làm việc Công nghệ gọi Bridge (cầu nối) + Đo RTK sử dụng điện thoại để truyền số cải phải trả phí q trình đo đạc cao hai giải giáp lại, việc phải trả cho số di động vào khoảng 1,5 triệu đồng/tháng mạng di động gần phủ kín tồn quốc giá cước di động lại có xu hướng ngày giảm, theo tác giả giải pháp hay hiệu lĩnh vực đo đạc Do đó, kiến nghị chuyên gia nhà sản xuất tiếp tục nghiên cứu nghiên cứu để tăng số lượng máy điện thoại di động kết nối với máy thu GPS trạm base (hiện máy GPS kết nối tối đa với máy điện thoại di động) để tăng số lượng máy rover 71 + Hiện Việt Nam có vài tổ chức, cá nhân đo RTK sử dụng internet để truyền số cải mức độ, qui mơ đơn giản (mới sử dụng trạm GPS cố định) Do vậy, để mở rộng phạm vi, quy mô, nâng cao độ xác RTK, có nghiên cứu, đánh giá giải pháp nảy, kiến nghị Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam đẩy nhanh tiến độ dự án xây dựng hệ thống trạm cố định phân bố toàn lãnh thổ Việt Nam (dự kiến hoàn thành vào năm 2020) 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Trần Quốc Bình (2012), Bài giảng Trắc địa vệ tinh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 10, 36, 37 Phạm Hồng Lân (1997), Cơng nghệ GPS, Bài giảng cao học ngành trắc địa – Trường Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội Đặng Hùng Võ (2001) Application of GPS Technology In Vietnam and Stratergic Development for the Future, DSMM/UN/USA Workshop on the Use of Global Navigation Satellite Systems – Malaysia, August 2001 Tài liệu tiếng Anh: Atinc Pirti, Mehmet Ali Yucel, Kutalmis Gumus Testing Real Time Kinematic GNSS (GPS and GPS/GLONASS) Methods in Obstructed and Unobstructed Site., 2013 El-Rabbani A Introduction to GPS: the Globle Positioning System Artech House Inc., 2002 Leica Geosystems Guide to Reference Stations and Network., 2008 Timo Allison RTK Integer Ambiguity Resolution, Trimble User Conference., 1998 Trimble Ltd 5700 user manual., 1997 Website: www.sdcm.ru/smglo/zones?version=eng&sist=sum&site=extern 10 Wentzel, Brian Donahue and Ron Berg Guidelines for RTK/RTN GNSS Surveying in Canada, 2013 73 ��������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ... HOÀNG ANH TUẤN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRUYỀN SỐ CẢI CHÍNH TRONG ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ ĐO ĐỘNG THỜI GIAN THỰC TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ TỈNH LÂM ĐỒNG Chuyên ngành:... 31 1.4 Một số vấn đề cần khắc phục đo đạc địa RTK 34 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRUYỀN SỐ CẢI CHÍNH TRONG ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH BẰNG CƠNG NGHỆ RTK 35 2.1 Giải pháp sử dụng thiết... động thời gian thực đo đạc địa Chương 2: Đề xuất số giải pháp truyền số cải đo đạc địa RTK Chương 3: Thử nghiệm thực tế đánh giá khả ứng giải pháp truyền số cải Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐO