LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
BÙI THỊ HỒNG THẮM NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO VIỆC HIỆN ĐẠI HÓA
LƯỚI KHỐNG CHẾ TRẮC ĐỊA QUỐC GIA Ở VIỆT NAM
BẰNG HỆ THỐNG VỆ TINH DẪN ĐƯỜNG TOÀN CẦU GNSS

NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
MÃ SỐ : 62520503 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT
Bùi Thị Hồng Thắm

ii MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………… i

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT, KÝ HIỆU TIẾNG ANH………… iv

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………

viii



1.2.2. Giai đoạn ứng dụng công nghệ GNSS xây dựng lưới cấp "0", tính
toán bình sai lưới trắc địa hỗn hợp và xây dựng hệ quy chiếu tọa độ quốc
gia (1995 - 2000) ……………………………………………………………

24

1.2.3. Những ứng dụng công nghệ GNSS trong giai đoạn 2001 - 2008……. 25

1.2.4. Những dự tính hiện đại hóa lưới tọa độ trắc địa quốc gia trong giai
đoạn sau 2009……………………………………………………………….
27

Chương 2. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GNSS
NHẰM THAY ĐỔI HỆ THỐNG LƯỚI TỌA ĐỘ QUỐC GIA Ở VIỆT NAM
29

2.1. Những vấn đề chung……………………………………………………… 29

2.1.1. Sự thay đổi quan niệm về hình thái, cấu trúc, độ chính xác lưới
khống chế tọa độ kể từ khi có công nghệ GNSS…………………………… 29

2.1.2. Phương pháp xây dựng lưới GNSS CORS đóng vai lưới tọa độ trắc
địa cơ bản trên thế giới và khu vực Đông Nam Á…………………………
37
iii


3.1.2. Phòng ngừa thiệt hại của tai biến địa chất……………………… 80

3.1.3. Cơ sở để hình thành khái niệm trắc địa động……………………

82

3.2. Lưới quan trắc chuyển dịch hiện đại vỏ Trái đất và những thành tựu đạt
được khi áp dụng công nghệ GNSS……………………………………………

84

3.2.1. Lưới quan trắc chuyển dịch hiện đại vỏ Trái đất…………………… 84

3.2.2. Những thành tựu đạt được…………………………………………… 85

3.3. Vấn đề quan trắc chuyển dịch hiện đại vỏ Trái đất ở Việt Nam…………

88

3.3.1. Những dự án, đề tài đã thực hiện…………………………………… 88

3.3.2. Lưới tọa độ quốc gia Việt Nam phục vụ nghiên cứu chuyển dịch hiện
đại vỏ Trái đất………………………………………………………………
91

3.4. Bình sai lưới DGPS/CORS trên hệ quy chiếu quốc tế…………………….

92

3.4.1. Số liệu đo………………………………………………………… 93


4.4. Phương án sử dụng hệ quy chiếu trắc địa động trong thực tế……………

113

4.4.1. Hệ thống công thức chuyển đổi……………………………………… 115

4.4.2. Xây dựng quy trình tính chuyển tọa độ và vận tốc của các điểm
GNSS giữa hai hệ tọa độ động………………………………………………

119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………… 131

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ………………………

133

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 135

PHỤ LỤC………………………….………………………………………… 143


Điểm tham chiếu/quy chiếu ăng ten
ASCII - American Standard Code for
Information Interchange Chuẩn mã trao đổi thông tin của Mỹ
ASL - Absolute Sea Level Mực nước biển tuyệt đối
BIH - Bureau International de l'Heure Văn phòng quốc tế về giờ
CCRS - Conventional Celestial
Reference System Hệ quy chiếu thiên thể quy ước
CGCS2000 - China Geodetic Coordinate
System 2000 Hệ thống tọa độ trắc địa của Trung
Quốc 2000
CIS - Conventional Inertial System Hệ quy chiếu quán tính quy ước

EGNOS - European Geostationary
Navigation Overlay System Hệ thống vệ tinh địa tĩnh dẫn đường
của Châu Âu
EOP - Earth Orientation Parameters Các tham số định hướng Trái đất
EPN - EUREF Permanent Network Mạng lưới cố định ở Châu Âu
ETRS89 - European Terrestrial
Reference System 89 Hệ thống quy chiếu Trái đất Châu Âu
89
EUPOS - European Position Hệ thống xác định vị trí của Châu Âu vi Determination System

Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp
GPS - Global Positioning System Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu của
Mỹ
GRS - Geodetic Reference System Hệ quy chiếu trắc địa
IAG - International Association of
Geodesy Hiệp hội Trắc địa quốc tế
IAU - International Astronomical Union Liên đoàn Thiên văn quốc tế
ICRS - International Celestial Reference
System Hệ quy chiếu sao quốc tế
IERS - International Earth Rotation and
Reference Systems Service Cơ quan quốc tế về dịch vụ chuyển
động quay của Trái đất và hệ quy
Liên đoàn Trắc địa và Địa vật lý quốc
tế
LIS - Land Information System Hệ thống thông tin đất đai vii MSAS - Multi functional Satellite
Augmentation System Hệ thống tăng cường vệ tinh đa chức
năng
MSL - Mean sea level Mực nước biển trung bình
NCRIS - AuScope National
Collaborative Research Infrastructure
Strategy Chiến lược hợp tác nghiên cứu cơ sở
hạ tầng quốc gia ở Australia

PZ90 - Parametry Zemli 1990 các tham số của Trái đất năm 1990
RF - Reference frame Khung quy chiếu
RFI - Radio Frequency Interference Giao thoa tần số sóng vô tuyến
RINEX - Receiver INdependent
Exchange Format Định dạng chuyển đổi độc lập đối với
máy thu
RNSS - Regional Navigation Satellite
System Hệ thống vệ tinh dẫn đường khu vực
RS - Reference system Hệ quy chiếu
RSL - Relative Sea Level
checking Chuyển đổi, biên tập và kiểm tra chất
lượng viii TG - Tide gauges Trạm nghiệm triều
TGBM - Tide gauge benchmark Mốc độ cao nghiệm triều
The Concept of No - Network Geodesy

Khái niệm trắc địa không lưới
VLBI - Very Long Baseline
Interferometry Giao thoa đường đáy dài
VRS - Virtual Reference Station (Công nghệ) trạm tham chiếu/quy

ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Đặc điểm công nghệ truyền thống và công nghệ GNSS 12
Bảng 2.1. Lưới sử dụng công nghệ VRS ở một số quốc gia 33
Bảng 2.2. Lưới GNSS CORS ở một số nước trên thế giới 40
Bảng 2.3. Số lượng điểm GNSS CORS ở Việt Nam 45
Bảng 2.4. Nhiệm vụ và độ chính xác yêu cầu của lưới GNSS CORS quốc gia 50
Bảng 2.5. Đề xuất số lượng trạm GNSS CORS 53
Bảng 2.6. Thông số kỹ thuật điển hình của trạm GNSS CORS phục vụ cho mục
đích trắc địa 66
Bảng 2.7. Các thông số kỹ thuật về chất lượng ăng ten của trạm geodetic CORS 68
Bảng 2.8. Các thông số kỹ thuật về cáp ăng ten GNSS 69
Bảng 2.9. Tóm tắt các đặc điểm kỹ thuật của các loại trạm GNSS CORS 73
Bảng 3.1. Tổng hợp số liệu đo 93
Bảng 3.2. Sai số cạnh do ảnh hưởng sai số quỹ đạo vệ tinh 96
Bảng 3.3. Tọa độ của các điểm 100
Bảng 3.4. Vận tốc chuyển dịch tuyệt đối của các điểm DGPS/CORS 100
Bảng 4.1. Các tham số chuyển đổi từ ITRF08 sang các ITRF khác 105
Bảng 4.2. Giá trị độ lệch vận tốc chuyển dịch giữa các khối kiến tạo 111
Bảng 4.3. Tọa độ của các điểm IGS trong ITRF05 tại thời điểm 1/1/2000 119
Bảng 4.4. Tọa độ của các điểm IGS trong ITRF08 tại thời điểm 1/1/2005 119
Bảng 4.5. Vận tốc của các điểm IGS trong ITRF05 119

Hình 2.8. Sơ đồ các khối kiến tạo lãnh thổ Việt Nam 57
Hình 2.9. Các trạm GNSS 59
Hình 2.10. Các trạm nghiệm triều và điểm trọng lực 60
Hình 2.11. Lưới GNSS CORS ở Việt Nam 61
Hình 3.1. Các mảng kiến tạo trên thế giới 79
Hình 3.2. Sơ đồ véc tơ chuyển dịch mảng theo mô hình NNR - NUVEL - 1A 79
Hình 3.3. Sơ đồ các trạm đo GNSS và trạm nghiệm triều 82
Hình 3.4. Sơ đồ các véc tơ vận tốc chuyển dịch 89
Hình 3.5. Sơ đồ véc tơ vận tốc chuyển dịch trong ITRF00 89
Hình 3.6. Véc tơ vận tốc chuyển dịch tương đối giữa hai cánh đứt gãy Lai Châu -
Điện Biên 90
Hình 3.7. Các tầng khí quyển 96
Hình 3.8. Sơ đồ phân loại độ trễ khí quyển 98
Hình 3.9. Sơ đồ các vec tơ vận tốc chuyển dịch của các điểm DGPS/CORS 101
Hình 4.1. Chuyển đổi giữa 2 khung quy chiếu 116
Hình 4.2. Quy trình tính chuyển tọa độ từ ITRF
(1)
tại thời điểm t
0
sang ITRF
(2)
tại
thời điểm t 121
Hình 4.3. Quy trình tính chuyển vận tốc từ ITRF
(1)
sang ITRF
(2)
122
Hình 4.4. Sơ đồ vận tốc chuyển dịch của các điểm GNSS 130


thức lưới tam giác đo cạnh hoặc kết hợp với máy kinh vỹ để tạo lập lưới đa giác đo
cả góc và cạnh. Các hình thức lưới như vậy được con người sử dụng trong suốt quá
trình phát triển đã qua, được tổ chức dưới dạng lưới trắc địa trên phạm vi một quốc
gia hoặc liên kết nhiều quốc gia trên phạm vi một châu lục. Hình thức lưới trắc địa
nhiều cấp gắn với hệ thống điểm trắc địa dầy đặc xác định bằng các mốc kiên cố
trên mặt đất đã trở thành một giải pháp truyền thống, quy định bằng một hệ thống
quy trình, quy phạm khá chuẩn mực. Đối với mỗi quốc gia, người ta có một hệ quy 2 chiếu tọa độ thống nhất. Hệ quy chiếu tọa độ với các hình thức lưới trắc địa như vậy
cũng đã với tới tầm châu lục hoặc liên lục địa.
Kể từ khi con người bắt đầu có thành tựu trong sự nghiệp chinh phục vũ trụ,
ngành trắc địa đã có hy vọng tạo ra công nghệ đo đạc mới, loại hình lưới trắc địa
mới nhờ các vệ tinh nhân tạo. Bắt đầu bằng các phương pháp quan trắc quang học
tới các vệ tinh, các thử nghiệm tiếp theo với công nghệ đo laser tới vệ tinh, rồi công
nghệ sử dụng hiệu ứng doppler từ vệ tinh. Đến thập kỷ 80 của thế kỷ trước, công
nghệ định vị toàn cầu GPS của Mỹ đã mang lại thành quả định vị vượt quá sự mong
đợi của con người. Khoảng cách đo được giữa các điểm trên mặt đất rất xa (vài
nghìn kilômét), thời gian đo tối thiểu không nhiều (khoảng 3 giờ), đo được trong
mọi thời tiết, thiết bị đo khá nhẹ (khoảng hai tới ba cân), giá thành không cao
(khoảng trên 10.000 USD), độ chính xác kết quả đo rất cao (cỡ cm tới mm) và đo
được cả các đối tượng động. Những thành tựu công nghệ định vị mới này đã cho
phép con người nghĩ tới các hình thức lưới trắc địa đơn giản hơn, mật độ thưa hơn,
tầm với xa hơn và thi công nhanh hơn. Các lưới trắc địa toàn cầu và hệ quy chiếu
tọa độ toàn cầu được hình thành. Từ đó, nhiều nước có tiềm lực công nghệ đã bắt
đầu xây dựng hệ thống định vị vệ tinh riêng cho mình như hệ thống GLONASS của
Nga, GALILEO của Liên minh Châu Âu và Bắc Đẩu của Trung Quốc. Các công

- Quan trắc được độ biến dạng vỏ Trái đất chịu ảnh hưởng của các hoạt động
tân kiến tạo.
Nói cách khác, đề tài của luận án tập trung vào việc tổng kết thực tiễn và
nghiên cứu để đưa ra các luận cứ khoa học cho việc xác định hệ thống lưới trắc địa
cơ bản quốc gia trên cơ sở áp dụng công nghệ GNSS sao cho thỏa mãn mọi yêu cầu
về tọa độ trong giai đoạn hiện nay tại Việt Nam.
1. Tính cấp thiết của đề tài
Từ khi ra đời, hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu đã mở ra kỷ nguyên mới
cho khoa học, công nghệ nói chung cũng như ngành trắc địa - bản đồ nói riêng. Với
ưu thế về công nghệ như đã nói trên, GNSS đã làm thay đổi một cách căn bản về
quan niệm cũng như phương thức giải quyết các bài toán xác định tọa độ vị trí các
điểm trên mặt đất. Liên quan tới lưới cơ sở tọa độ quốc gia, ứng dụng GNSS có thể
chia làm hai giai đoạn:
- Chính xác hóa, tăng dày điểm, hoàn thiện lưới tọa độ truyền thống;
- Thiết lập lưới tọa độ quốc gia hoàn toàn tuân theo quan niệm mới dựa trên
khả năng công nghệ của GNSS.
Hiện nay trên thế giới, lưới cơ sở tọa độ quốc gia thường được xây dựng
dưới dạng lưới các trạm GNSS quan trắc liên tục (trạm GNSS CORS), có mật độ
phù hợp, đảm bảo độ chính xác, tin cậy, an toàn và phục vụ đa mục đích, người ta
thường gọi dạng lưới này là lưới GNSS CORS. Tên gọi này chỉ mang tính mô tả
công nghệ "quan trắc liên tục để kết nối các điểm của lưới trong một hệ thống mạng
trực tuyến". Đối với từng nước, mật độ điểm và phân bố điểm có thể rất khác nhau.
Ở Việt Nam trong thời gian qua, công nghệ GNSS đã giúp cho việc nâng cấp
độ chính xác, hoàn thiện, hiện đại hóa lưới tọa độ đã được thiết lập theo quan niệm
truyền thống thành Hệ quy chiếu và hệ lưới điểm tọa độ quốc gia VN - 2000. Đây là 4
phương pháp đo, độ chính xác, độ tin cậy, thành tựu và kinh nghiệm quốc tế,…) của
GNSS. Xử lý số liệu thực tế của các trạm đo liên tục minh chứng cho việc kết nối
tọa độ, xác định và tính chuyển tọa độ, vận tốc chuyển dịch trong hệ tọa độ động
quốc tế ITRF. Các giải pháp, phương án xây dựng lưới tọa độ trắc địa nhằm thiết 5 lập cơ sở tọa độ thống nhất trong trắc địa và bản đồ, giải quyết các bài toán định vị
hệ quy chiếu và các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học về Trái đất.
Về không gian: Lưới tọa độ trắc địa quốc gia trên phạm vi cả nước có kết nối
với lưới tọa độ IGS quốc tế.
Về thời gian: Kể từ khi Việt Nam xây dựng lưới tọa độ trắc địa truyền thống
cho tới nay.
5. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục đích, luận án phải giải quyết được các vấn đề sau:
- Đánh giá tổng quan về áp dụng công nghệ GNSS vào xây dựng lưới tọa độ
trắc địa ở cấp độ quốc gia.
- Nghiên cứu khả năng công nghệ của GNSS, các phương pháp đo mới, đặc
biệt là nhóm phương pháp đo động thời gian thực theo khu vực.
- Dạng thức (cấu trúc và mật độ) lưới GNSS CORS phục vụ các mục đích
trắc địa và bản đồ (đo vẽ bản đồ địa hình cơ bản, địa chính và công trình), phục vụ
mục đích quan trắc dịch chuyển vỏ Trái đất và phục vụ mục đích xây dựng hệ quy
chiếu quốc gia theo quan điểm động.
- Xử lý số liệu đo thực tế của lưới GNSS CORS quốc gia đồng thời với số
liệu IGS nhằm liên kết tọa độ quốc tế, cập nhật tọa độ theo quan niệm hệ quy chiếu
động, quan trắc chuyển dịch hiện đại của vỏ Trái đất.
6. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây:

hạ tầng thông tin, mạng kết nối,…) đáp ứng các phương pháp đo hiện đại; bảo đảm
cho việc giải quyết các nhiệm vụ xác định và bảo trì hệ quy chiếu tọa độ; đo đạc chi
tiết phục vụ thiết lập bản đồ; giám sát, dẫn đường; nghiên cứu chuyển dịch hiện đại
của vỏ Trái đất.
- Luận điểm thứ hai: Với cấu trúc và mật độ của lưới GNSS CORS, phương
pháp thu thập và xử lý số liệu phù hợp, lưới toạ độ quốc gia hoàn toàn đáp ứng
được nhu cầu về công tác trắc địa và bản đồ, kết nối quốc tế về thông tin địa lý, thực
hiện các nghiên cứu khoa học về Trái đất tại Việt Nam theo chuẩn toàn cầu.
- Luận điểm thứ ba: Lưới tọa độ trắc địa quốc gia của Việt Nam được xây
dựng dựa trên công nghệ GNSS có hiệu quả cao về kỹ thuật (nâng cao độ chính xác,
mở rộng phạm vi kỹ thuật, cập nhật kịp thời và tự động hóa).
b) Các điểm mới của luận án
- Đề xuất lưới GNSS CORS ở Việt Nam với đầy đủ các luận cứ khoa học và
thực tiễn.
- Chứng minh sự cần thiết của việc xây dựng hệ quy chiếu tọa độ động cho
Việt Nam bằng số liệu cụ thể.
- Đề xuất thời gian cập nhật tọa độ mới cho lưới GNSS CORS của Việt Nam.
- Đề xuất quy trình tính chuyển tọa độ, vận tốc của các điểm GNSS giữa các
khung quy chiếu Trái đất quốc tế ITRF sử dụng 14 tham số chuyển đổi.
- Thiết lập sơ đồ vận tốc chuyển dịch của các điểm GNSS ở Việt Nam trong
một hệ tọa độ động thống nhất. 7 9. Kết cấu của luận án
Gồm 3 phần chính:
* Phần mở đầu: Giới thiệu tính cấp thiết của luận án; mục đích nghiên cứu
của luận án; phương pháp nghiên cứu; nội dung nghiên cứu; những luận điểm bảo
8 trong thực tế đã được cụ thể hóa bằng quy trình tính chuyển tọa độ và vận tốc
chuyển dịch tuyệt đối của các điểm GNSS giữa các hệ tọa độ động.
* Phần kết luận và kiến nghị.
10. Cơ sở tài liệu
Luận án được hoàn thành trên cơ sở tài liệu sau:
- Các tài liệu mới nhất về khoa học, công nghệ GNSS và ứng dụng vào xây
dựng lưới GNSS CORS trên thế giới và một số thử nghiệm ở Việt Nam.
- Dự án về hiện đại hóa lưới trắc địa quốc gia, hệ quy chiếu tọa độ quốc gia
của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
- Dự án về xây dựng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quân sự của Bộ Quốc Phòng.
- Một số thực nghiệm trong phạm vi luận án.
- Các bài báo của tác giả công bố từ năm 2009 đến nay trên các tạp chí
chuyên ngành.
11. Lời cảm ơn
Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Trắc địa cao cấp - Khoa Trắc địa -
Trường Đại học Mỏ - Địa chất thuộc Bộ Giáo dục và Đào tạo dưới sự hướng dẫn
khoa học của GS.TSKH. Đặng Hùng Võ và TS. Vũ Văn Trí.
Trong quá trình thực hiện luận án, NCS luôn nhận được sự giúp đỡ của các
thầy, cô giáo trong bộ môn Trắc địa cao cấp, Phòng Sau đại học, Khoa Trắc địa,
Lãnh đạo trường Đại học Mỏ - Địa chất, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường
Hà Nội, Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam, Cục Bản đồ Bộ Tổng Tham mưu, Viện
Địa chất,…
Tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến thầy GS.TSKH. Đặng
Hùng Võ và TS. Vũ Văn Trí, các thầy giáo, cô giáo, các cơ quan, các nhà khoa học,
các bạn đồng nghiệp và người thân đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.

ta xác định cách phân cấp lưới sao cho phù hợp với khả năng đo đạc, khả năng tính
toán và bảo đảm mật độ cần thiết của cấp lưới thấp nhất. Ở Việt Nam, tương tự như
ở các nước xã hội chủ nghĩa cũ, số lượng cấp lưới tam giác thường là 4 cấp lưới
quốc gia với các mốc tọa độ rất kiên cố từ cấp I tới cấp IV, dưới nữa là 2 cấp lưới
giải tích với các mốc tọa độ ít kiên cố hơn và tiếp theo là 2 cấp lưới đo vẽ với các
mốc tọa độ tạm thời.
Với các quốc gia có diện tích nhỏ, lưới tam giác ở cấp có độ chính xác cao
nhất thường được xây dựng dưới dạng lưới tam giác liên tục. Ở các nước có diện
tích rộng lớn ví dụ như Nga, Canada, Trung Quốc, Mỹ, lưới tam giác thường được
xây dựng theo các khóa tam giác kết nối thành một lưới lớn, được thiết kế theo
những nguyên tắc nhất định phù hợp với đặc điểm của mỗi quốc gia.
Việc thiết lập lưới khống chế trắc địa theo phương pháp truyền thống chủ
yếu dựa trên các phép đo góc. Từ những năm 1950, công nghệ đo khoảng cách phát
triển, lưới tam giác đo góc được chuyển sang các dạng lưới đo cạnh hoặc đo cả góc
và cạnh ở dạng tam giác hoặc đa giác. 10 Do hạn chế tầm hoạt động của các thiết bị đo và do độ cong Trái đất, thông
thường cạnh của lưới hạng cao nhất không vượt quá 30 km, cấp II tiếp theo có
khoảng cách cỡ 20 km, cấp III có khoảng cách cỡ 12 km và cấp IV có khoảng cách
cỡ 7 km. Để đạt độ chính xác cao, quy trình đo rất phức tạp, thời gian đo khá dài và
thường phải dựng các cột tiêu khá cao, chặt cây để thông hướng đo làm cho công
việc đo đạc thực tế rất khó khăn và tốn kém.
Với công nghệ như vậy, không thể xây dựng được lưới tọa độ trắc địa có độ
chính xác cao, không thể đo các lưới vượt đại dương, mỗi quốc gia hoặc mỗi vùng
lãnh thổ có một lưới tọa độ trắc địa riêng, bảo đảm phù hợp với điều kiện tự nhiên
của mình. Thêm vào đó, các trị đo góc ngang và cạnh có liên kết chủ yếu với mặt

niệm "Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu" (GNSS).
GNSS đã mở ra khả năng vô cùng to lớn cho công tác trắc địa mặt đất. Trước
hết, hệ thống GNSS hoạt động trên phạm vi toàn cầu trong hệ tọa độ địa tâm nào đó
(WGS - 84, PZ - 90 hay ITRF), có gốc tọa độ được chọn ở tâm Trái đất. Toàn bộ
các phép đo và các thành quả có thể biểu diễn trong một hệ tọa độ toàn cầu. Việc
thiết lập lưới tọa độ bao trùm toàn bộ hành tinh là hoàn toàn khả thi và các cộng
đồng quốc tế đã hình thành tổ chức dịch vụ hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu
quốc tế (IGS). Không những vậy, hệ thống tọa độ được xác định trong không gian 3
chiều có nghĩa là vị trí mỗi điểm được biểu diễn theo 3 chiều không gian (X, Y, Z)
hoặc (B, L, H). Với việc bổ sung và kết hợp các trị đo trọng lực và thủy chuẩn,
người ta đã thiết lập được mô hình geoid toàn cầu để đưa độ cao hình học H về độ
cao thủy chuẩn h. Đây là khả năng tạo nên những bước phát triển mới về công nghệ
đo cao. Hơn nữa, công nghệ GNSS có ưu việt về thời gian thi công nhanh, ít phụ
thuộc thời tiết, không cần thông hướng trên cạnh đo, không cần dựng cột tiêu và có
khả năng công nghệ rất lớn như đo được trên khoảng cách vài nghìn km, đo được
các đối tượng động và độ chính xác rất cao.
Về tổng thể, công nghệ GNSS đáp ứng tất cả các yêu cầu về độ chính xác
của các nhiệm vụ trắc địa bằng cách lựa chọn quy trình đo đạc cũng như xử lý số
liệu một cách phù hợp. Với các nhiệm vụ yêu cầu độ chính xác cao, với quy trình
thích hợp có thể đạt được sai số vị trí điểm cỡ mm trên cạnh đo hàng nghìn km. Với
độ chính xác như vậy, công nghệ GNSS đã mở ra khả năng đo được các lưới trắc
địa chuyên dụng đòi hỏi độ chính xác cao như lưới quan trắc biến dạng, lún các
công trình hay lưới quan trắc sự chuyển động của các lục địa và các mảng kiến tạo.
Bên cạnh các thế mạnh trên, việc ứng dụng GNSS yêu cầu kỹ năng tương đối
đơn giản, mức độ tự động hóa cao và dễ đào tạo chuyển giao công nghệ.
Một số chỉ tiêu cũng như đặc điểm của công nghệ truyền thống và công nghệ
GNSS được tập hợp ở bảng 1.1. 12

Với hàng loạt ưu thế nêu trên, GNSS đã trở thành công nghệ chủ yếu dần
thay thế các công nghệ đo đạc truyền thống trong việc xây dựng lưới trắc địa. Quá
trình ứng dụng GNSS được triển khai theo hướng:
- Hỗ trợ, đẩy nhanh tiến độ thực hiện tăng dầy các lưới truyền thống đã được
xây dựng. Do các điều kiện kỹ thuật (máy móc, nhân lực, kinh phí và yêu cầu của
nền kinh tế) nên lưới được triển khai theo từng giai đoạn, từ hạng cao tới hạng thấp.
Với ưu thế của công nghệ, GNSS được áp dụng vào việc hoàn thiện lưới tam giác
truyền thống theo các hướng: Đo bổ sung các khu vực còn trống, tăng dày các điểm
hạng thấp (hạng III và IV). Đây là hướng ứng dụng mang lại hiệu quả kinh tế cao,
tiết kiệm rất nhiều thời gian và đáp ứng được các yêu cầu về độ chính xác. Việc ứng
dụng công nghệ GPS vào Việt Nam cũng đi theo hướng này với việc đo bổ sung
lưới hạng II tại Tây Nguyên, Sông Bé, Minh Hải (đây là những bước đi đầu tiên
trong ứng dụng công nghệ GNSS ở Việt Nam) và lưới địa chính cơ sở. 13 - Bổ sung các số liệu GNSS nhằm nâng cao độ chính xác lưới tọa độ trắc địa
đã thiết lập. Hạ tầng cơ sở trắc địa (hệ thống mốc, các số liệu đo, tọa độ mốc, các
sản phẩm đồ họa, ) đã được thiết lập, đo đạc, xử lý, sử dụng trong một thời gian
dài và vẫn đang sử dụng có hiệu quả. Cho dù GNSS là công nghệ hiện đại, độ chính
xác cao song không phải mỗi lúc có thể quyết định làm lại. Việc ứng dụng vẫn phải
đảm bảo tính kế thừa và hoạt động liên tục của toàn bộ hệ thống đảm bảo hạ tầng
trắc địa. Bởi vậy, lựa chọn tối ưu trong hoàn cảnh này là củng cố, nâng cao độ chính
xác và phát huy hiệu quả của hệ thống lưới tọa độ đang tồn tại bằng các số liệu
GNSS bổ sung dưới dạng đo một lưới cạnh dài phủ lên lưới truyền thống đang tồn
tại. Việc ứng dụng công nghệ GPS vào Việt Nam cũng đã thực hiện theo hướng này
với việc đo lưới GPS cấp "0" gồm 69 điểm phủ trùm lên lưới hạng I và II cũ và đo
nối tới hầu hết các đảo chính trên vùng biển.