Bộ tài nguyên và môi trờng
trung tâm viễn thám
báo cáo tổng kết đề tài kh&cn cấp bộ
nghiên cứu tích hợp công nghệ ảnh vệ
tinh, công nghệ gis và công nghệ GPS
để thành lập bản đồ địa chính cơ sở tỷ
lệ 1:10000 và 1:5000
chủ nhiệm đề tài: ts. bùi quang trung 7074
09/02/2009
TS. Bùi Quang Trung TS. Nguyễn Xuân Lâm
Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Hà Nội, ngày tháng năm 2008
hội đồng đánh giá chính thức cơ quan quản lý đề tài
chủ tịch hội đồng TL. bộ trởng
bộ tài nguyên và môi trờng
Q. vụ trởng vụ khoa học công nghệ TS. Lê Kim Sơn
Hà nội - 2008
danh sách những ngời thực hiện đề tài
1
Chủ nhiệm đề tài
TS. Bùi Quang Trung Trung tâm Viễn thám
2
3
bài tóm tắt
Trong những thập kỷ vừa qua, công nghệ viễn thám đã đạt đợc những thành tựu
to lớn, giúp con ngời hiểu biết đầy đủ hơn về trái đất. Ngày nay không chỉ các nớc phát
triển nh Mỹ, Pháp, Nga, Nhật, mà ngay cả các nớc đang phát triển cũng rất quan tâm
đến ứng dụng công nghệ vũ trụ, công nghệ viễn thám vào mục đích nghiên cứu khoa học,
phát triển kinh tế - xã hội và đảm bảo an ninh - quốc phòng.
ảnh vệ tinh vừa cho phép nghiên cứu bao quát những vùng rộng lớn từ một quốc
gia đến khu vực và toàn cầu, vừa cho phép nghiên cứu chi tiết đến từng vùng hẹp, thậm
chí từng đối tợng cho nhiều mục đích khác nhau. Công nghệ xử lý và phân tích ảnh số
đợc phát triển rất mạnh và đạt hiệu quả ngày càng cao. ảnh vệ tinh đợc sử dụng phổ
biến để điều tra, quản lý tài nguyên đất, tài nguyên nớc, khoáng sản, dầu khí, tài nguyên
rừng, cập nhật và thành lập các hệ thống bản đồ quốc gia.
Trong các ứng dụng viễn thám ngày nay, công nghệ số chiếm u thế và các thông
tin viễn thám đợc sử dụng kết hợp chặt chẽ với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ
thống định vị toàn cầu (GPS) đã đem lại hiệu quả cao. Tích hợp công nghệ VT sử dụng
ảnh vệ tinh, công nghệ GIS và công nghệ GPS để thành lập bản đồ ĐCCS phục vụ quản lý
và khai thác sử dụng là hớng nghiên cứu cần thiết. Nhiều nớc phát triển trên thế giới đã
nghiên cứu thành công và đa vào ứng dụng hiệu quả công nghệ tích hợp nêu trên để
thành lập, hiện chỉnh và cập nhật hệ thống các loại bản đồ, trong đó có bản đồ địa chính.
ở nớc ta do trình độ công nghệ còn thấp nên cho đến nay vẫn cha có đầy đủ một
bộ bản đồ địa chính cơ sở chính quy phủ trùm cả nớc. Nhiều khu vực vẫn cha đợc
thành lập hoặc chỉnh lý biến động thông tin theo quy định, nhiều tài liệu không còn giá trị
sử dụng trong thực tiễn gây lãng phí không nhỏ. Mặt khác, các dữ liệu bản đồ địa chính
còn phân tán, rời rạc cha đợc tích hợp thành một hệ thống thông tin đất đai. Đây là một
đặc thù của hiện trạng sử dụng tài nguyên đất của Việt Nam, liên quan tới quyết định cấu
trúc hệ thống quản lý đất đai.
5
Mục lục
Lời mở đầu 12
Nội dung chính của báo cáo 16
chơng I: tổng quan về cơ sở Khoa học cơ bản của hệ thống
thông tin địa lý (GIS), hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và khả
năng tích hợp chúng với hệ thống thông tin viễn thám trong
lĩnh vực nghiên cứu thành lập BảN đồ ĐCCS. 16
I.1. Khái quát về thông tin viễn thám 16
I.2. Khái quát về Hệ thống thông tin địa lý(GIS) và Hệ thống thông tin đất đai (LIS) 17
I.2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS). 17
I.2.2. Hệ thống thông tin đất đai (LIS). 20
I.3. Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu ứng dụng trong đo đạc bản đồ và quản lý đất
đai 23
I.3.1. Xác định toạ độ tuyệt đối vị trí trạm thu mặt đất trong hệ WGS-84 24
I.3.2. Xác định toạ độ tơng đối vị trí trạm thu trên mặt đất 27
I.3.3 ứng dụng công nghệ đo GPS động trong việc thành lập bản đồ ĐCCS 1/10000 và
1/5000 28
I.4. Nghiên cứu đánh giá khả năng tích hợp ứng dụng ba công nghệ VT, GIS và GPS 30
I.4.1 ảnh vệ tinh phân giải cao và siêu cao 30
I.4.2 Khả năng xử lý dữ liệu trong GIS 31
I.4.3 Hệ thống dữ liệu toạ độ GPS, khả năng đo bổ sung chi tiết các điểm đặc trng bằng
GPS kết hợp điều vẽ ngoại nghiệp trong thành lập bản đồ tỷ lệ lớn. 33
I.5. Tham khảo kết quả các giải pháp ứng dụng của một số nớc phát triển và trong khu
vực. 34
I.6. Đánh giá tiềm năng ứng dụng của phơng pháp tích hợp VT, GIS, GPS cho công tác
quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trờng 36
Chơng II: Phân tích, đánh giá thực trạng sử dụng vt, GIS và GPS
vệ tinh SPOT-5 và ảnh QuickBird để thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/10000 và 1/5000 63
III.5. Nghiên cứu giải pháp tích hợp hỗn hợp các công nghệ GIS, LIS và GPS với công
nghệ viễn thám sử dụng ảnh vệ tinh SPOT-5, ảnh QuickBird để thành lập bản đồ ĐCCS tỷ
lệ 1/10000 và 1/5000 65
Chơng IV : Xây dựng quy trình thành lập BảN đồ ĐCCS tỷ lệ
1/10000, 1/5000 67
7
IV.1. Nghiên cứu giải pháp chọn lựa các khuôn dạng (Format) các sản phẩm trong công
nghệ GIS phù hợp với điều kiện Việt Nam và nhằm đáp ứng tối u các nhu cầu sử dụng đa
ngành 67
IV.1.1 Quy trình đo đạc thành lập bản đồ số 67
IV.1.2 Nội dung và yêu cầu của hệ thống đồ họa phục vụ thành lập bản đồ số 67
IV.1.3 Khảo sát một số phần mềm đồ họa 68
IV.1.4 Giới thiệu mẫu một số đối tợng đồ họa cơ sở dùng để tham khảo 69
IV.1.5 Các đối tợng định danh 70
IV.2. Chọn giải pháp thành lập bản đồ địa chính tỷ cơ sở lệ 1/10000 và 1/5000 bằng công
nghệ viễn thám, công nghệ GIS và công nghệ GPS phù hợp với điều kiện Việt Nam 72
IV.2.1 Cơ sở số học và cách chia mảnh bản đồ ĐCCS 1/10000 và 1/5000 [11] 72
IV.2.2 Độ chính xác của bản đồ ĐCCS [11] 72
IV.2.3 Nội dung bản đồ ĐCCS [11] 73
IV.2.4. Mức độ biểu thị nội dung bản đồ khi thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/10000 và
1/5000 74
IV.2.5 Phơng pháp thành lập bản đồ ĐCCS 75
IV.3. Xây dựng quy trình thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/10000 bằng giải pháp đa tích hợp
công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 và tỷ lệ 1/5000 bằng giải pháp đa tích hợp
công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh QuickBird với các công nghệ GIS, LIS và GPS phù
hợp với điều kiện Việt Nam 76
IV.3.1. Xây dựng quy trình công nghệ thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/10000 bằng giải
pháp đa tích hợp công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 với các công nghệ GIS và
9
Danh mục các bảng
Bảng II.1 Toạ độ ĐCCS TP Hà Nội 42
Bảng IV.1 Các đối tợng đồ họa cơ sở 74
Bảng IV.2 Thời gian khởi đo lại 88
Bảng IV-3 Bảng lu thông tin 90Danh mục các hình vẽ
Hình I-1 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của GPS 25
Hình I-2 : Sơ đồ đo toạ độ tơng đối vị trí trạm thu trên mặt đất 28
Hình II - 1 : Sơ đồ kỹ thuật Hệ thống GSTNTT&MT tại Việt Nam 40
Hình II - 2 : Công nghệ GPS động sử dụng trị đo Phase 46
Hình II - 3 : Sơ đồ lới GPS trạm Base 47
Thiết kế và vẽ kỹ thuật bản đồ
Structured Analysis and design
Phơng pháp thiết kế hệ thống có cấu
trúc
Methode pour Rassembler les Idees
Sans Effort MERISE
Phơng pháp phân tích hệ thống
Global Navigation Satellite System
GLONASS
Hệ định vị GLONASS
Adress Matching and Mapping Lập bản đồ và tìm kiếm theo địa chỉ
Union and Split Tích hợp hoặc chia tách
Convex polygon Đa giác lồi
Coordinate Tọa độ
Database Cơ sở dữ liệu (CSDL)
Digital Elevation Model (DEM) Mô hình số độ cao
Digital map Bản đồ số
Digital Terrain Model (DTM) Mô hình số địa hình
Digitize Số hóa
Dynamic Link Libraries (DLL) Th viện liên kết động
Edge Cạnh
Elevation, Height Độ cao
Geographical Information System
(GIS)
Hệ thống thông tin địa lý
Graph Đồ thị
Graphic Development Interface Giao diện phát triển đồ họa
Graphical Kernel System (GKS) Hệ thống kênh đồ họa
3. Nghiên cứu đa tích hợp công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh, công nghệ GIS và công
nghệ GPS để thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/10000 và 1/5000.
4. Xây dựng quy trình công nghệ thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/10000 và 1/5000.
5. ứng dụng quy trình công nghệ thành lập 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ
1/10000 bằng ảnh SPOT-5 và 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/5000 bằng ảnh
QuickBird tại khu vực ngoại thị Hà Nội.
6. Đánh giá hiệu quả ứng dụng.
Nội dung nghiên cứu:
Trên cơ sở những lập luận và định hớng trên, chúng tôi đề xuất nội dung nghiên
cứu đề tài nh sau:
1. Nghiên cứu một số vấn đề cơ sở lý luận khoa học cơ bản của Hệ thống thông tin
địa lý (GIS) và Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và khả năng tích hợp chúng với hệ thống
thông tin viễn thám trong lĩnh vực nghiên cứu.
a. Khái quát về thông tin viễn thám.
b. Khái quát về Hệ thống thông tin (GIS) và Hệ thống thông tin đất đai (LIS).
13
c. Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu theo hớng ứng dụng trong đo đạc bản đồ và
quản lý đất đai.
d. Đánh giá khả năng tích hợp ứng dụng các công nghệ nêu trên.
e. Tham khảo kết quả một số giải pháp ứng dụng của một số nớc nh Mỹ, Pháp, Nga.
f. Đánh giá tiềm năng ứng dụng của phơng pháp tích hợp cho công tác quản lý tài
nguyên thiên nhiên và môi trờng.
2. Phân tích, đánh giá thực trạng sử dụng ba hệ thống viễn thám, GIS và GPS ở nớc ta
hiện nay.
b. Thực trạng và tiềm năng công nghệ viễn thám ở nớc ta hiện nay.
c. Thực trạng và tiềm năng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống
thông tin đất đai (LIS) ở nớc ta hiện nay.
d. Thực trạng và tiềm năng công nghệ GPS ở nớc ta hiện nay.
đa tích hợp công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh QuickBird với các công nghệ GIS, LIS và
GPS phù hợp với điều kiện Việt Nam.
5. ứng dụng quy trình công nghệ thành lập 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ
1/10000 bằng ảnh SPOT-5 và 01mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/5000 bằng ảnh
QuickBird tại khu vực ngoại thị Hà Nội.
a. ứng dụng quy trình công nghệ thành lập 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ
1/10000 bằng ảnh SPOT-5 tại khu vực ngoại thị Hà Nội.
b. ứng dụng quy trình công nghệ thành lập 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ
1/5000 bằng ảnh QuickBird tại khu vực ngoại thị Hà Nội.
6. Đánh giá hiệu quả ứng dụng.
a. Điều tra, khảo sát và thu thập thông tin t liệu.
15
b. Đánh giá hiệu quả ứng dụng thực tế quy trình công nghệ thành lập bản đồ ĐCCS tỷ
lệ 1/10000 bằng giải pháp đa tích hợp công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 với các
công nghệ GIS, LIS và GPS phù hợp với điều kiện Việt Nam.
c. Đánh giá hiệu quả ứng dụng thực tế quy trình thành lập bản đồ ĐCCS tỷ lệ 1/5000
bằng giải pháp đa tích hợp công nghệ VT sử dụng ảnh vệ tinh QuickBird với các công
nghệ GIS, LIS và GPS phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Tiến độ thực hiện: Đề tài thực hiện trong 2 năm 2006 và 2007.
tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên, giám sát môi trờng, giảm thiểu thiên tai ở một số
vùng. Những công trình này đã đem lại kết quả quan trọng về phơng pháp luận cũng
nh t liệu. Viễn thám ở Việt Nam bắt đầu từ công nghệ analog, và từ năm 1990 từng
bớc chuyển sang công nghệ số kết hợp với công nghệ analog và hệ thống tin địa lý
(GIS). Hiện nay, nớc ta đã có khả năng xử lý nhiều loại ảnh đạt yêu cầu về độ chính
xác và quy mô sản xuất công nghiệp. Để xử lý phân tích ảnh cho nhiều mục đích khác
nhau, nhiều ngành đã trang bị các phần mềm mạnh, phổ biến trên thế giới, nh ENVI,
ERDAS, PCI, ERMAPPER, OCAPI cùng các phần mềm để xử lý các hệ thống thông
tin địa lý. Nhiều ngành đã trang bị thiết bị hiện đại song do còn thiếu đồng bộ và cha có
17
nhiệm vụ ổn định nên một số còn cha khai thác tốt hệ thống thiết bị và phần mềm hiện
có.
Việc kết hợp sử dụng hệ thống Viễn thám với hệ thống tin địa lý GIS và hệ định vị
toàn cầu GPS mới đang ở bớc đầu nghiên cứu thử nghiệm.
I.2. Khái quát về Hệ thống thông tin địa lý(GIS) và Hệ thống thông tin đất đai (LIS).
I.2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS).
Hiện nay có khá nhiều các định nghĩa về công nghệ GIS, tuy nhiên, ta có thể hiểu
đó là tập hợp chặt chẽ các phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu thông tin địa lý từ thế giới
thực thông qua các quy tắc thủ tục nhất định của ngời sử dụng để thu nhận, xử lý, phân
tích và hiển thị, lu trữ bảo quản các thông tin nêu trên để giải quyết các vấn đề về thông
tin cho các mục đích của con ngời.
Hệ thống thông tin địa lý quản lý các số liệu địa lý riêng rẽ bao gồm cả dữ liệu đồ
hoạ và dữ liệu thuộc tính kèm theo công nghệ máy tính gồm các phần cứng và phần
mềm.
Hệ thống thông tin địa lý đợc thiết kế mở sao cho có thể chạy trên các thế hệ máy
tính nối mạng diện rộng hoặc trong môi trờng hẹp của một hay nhiều cơ quan và có thể
chứa đựng các chức năng Tự động hoá bản đồ/Phơng tiện dễ dàng thành lập bản đồ
(Automated Mapping/ Facilites Mapping AM/FM) và chức năng Thiết kế, vẽ kỹ thuật
bản đồ (Computer Aided Drawfting and Design CADD). Công tác thiết kế này cần đợc
tối u nhu cầu này.
Xét về mặt cấu trúc, có thể xem GIS là một hệ thống đợc kiến trúc từ các thành
phần cơ bản sau: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Ngời sử dụng. Các thành phần
cấu thành đó có mối liên quan mật thiết với nhau. Ngời sử dụng đóng một vai trò quan
trọng điều hành sự hoạt động của hệ thống. Sự vận hành của hệ thống GIS có thể hiểu
đơn giản nh sau: Các thông tin về các sự vật, hiện tợng đợc đa vào GIS để quản lý
tạo ra các cơ sở dữ liệu số. Các cơ sở dữ liệu số này đợc ngời sử dụng xử lý theo mục
đích của mình thông qua công cụ phần mềm GIS để thao tác. Dới tác động của ngời sử
dụng từ các thông tin lên thế giới thực lại phát sinh ra các thông tin mới cần thiết phải
đ
a vào quản lý và sử dụng trong cơ sở dữ liệu của GIS. Nh vậy sẽ tạo ra một vòng tuần
hoàn khép kín giữa các thông tin thu nhận từ thế giới thực, môi trờng công nghệ GIS và
ngời sử dụng.
Công nghệ GIS không lu trữ dữ liệu dới dạng vật lý truyền thống mà lu trữ các
dữ liệu không gian từ thế giới thực kèm theo thông tin thuộc tính của chúng, từ đó chúng
ta có thể tạo ra các tầm nhìn theo nhu cầu, mục đích đặt ra.
19
Phần mềm và phần cứng là hai thành phần cần thiết để có thể ứng dụng công nghệ
GIS vào cuộc sống. Phần mềm trong GIS có thể xem là một tập hợp các câu lệnh điều
khiển phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định. Phần mềm của máy tính
có thể chia làm các lớp cơ bản mà sự liên hệ tơng tác giữa chúng đợc thông qua bởi
các chơng trình hệ thống sau:
-Hệ điều hành là những chơng trình điều khiển hoạt động của hệ thống và kiểm soát
thông tin truyền thông với các thiết bị ngoại vi nối với máy tính.
- Hệ tiện ích đặc biệt cung cấp các chơng trình thực hiện các chức năng thờng dùng
nhất của ngời sử dụng. Trong đó gồm cả ngôn ngữ biên dịch, công cụ quản lý các files
Phần lớn các phần mềm quản lý dữ liệu địa lý đợc viết trong ngôn ngữ lập trình C,
Basic, Cobol, Fortran hoặc Assemble. Những chơng trình điều khiển thiết bị ngoại vi,
các chơng trình tiện ích lu trữ dùng để cung cấp dịch vụ sao chép, cất giữ dữ liệu. Th
phải làm là lựa chọn phơng pháp thiết kế. Hiện nay, trên thế giới tồn tại một số phơng
pháp thiết kế hệ thống khá phổ biến nh: Phơng pháp thiết kế hệ thống có cấu trúc
(Structured Analysis and design), Phơng pháp phân tích MCX, Phơng pháp GALASCI,
Phơng pháp phân tích hệ thống MERISE (Methode pour Rassembler les Idees Sans
Effort)
CSDL quốc gia về tài nguyên đất bao gồm những thông tin về hệ thống dữ liệu địa
lý nền và hệ thống dữ liệu về tài nguyên đất. Hệ thống này vừa đảm bảo cung cấp về địa
lý nền vừa cung cấp thông tin về đất đai. Việc trớc tiên là chúng ta phải xác lập đợc
phần thông tin địa lý nền cơ bản vì thông tin đất đai phải đợc gắn trên một hệ cơ sở dữ
liệu địa lý nào đó. ở đây chúng ta có thể tạm chia thành các khối thông tin thành phần
chính nh sau:
CSDL về hệ thống quy chiếu;
CSDL về toạ độ, độ cao nhà nứơc, bao gồm cả mô hình DEM bằng công nghệ
LIDAR;
CSDL về ảnh vệ tinh;
CSDL về hệ bản đồ địa hình dãy tỷ lệ cơ bản;
CSDL về đờng biên giới, địa giới hành chính;
21
CSDL về mô hình độ cao địa hình;
CSDL về các loại đất phân theo mục đích sử dụng;
CSDL về bản đồ địa chính;
CSDL về các thông tin METADATA thuộc tính khác.
Hệ CSDL trên có thể đợc thiết kế dới dạng CSDL tập trung hoặc phân tán tuỳ
thuộc vào cơ cấu tổ chức và phơng thức quản lý bộ máy của từng quốc gia. Đặc thù này
ở Việt Nam cho phép khuyến cáo sử dụng thiết kế hệ CSDL dới dạng phân tán là phù
hợp hơn cả.
Trọng tâm của nhiệm vụ xây dựng Cơ sở dữ liệu và hạ tầng kỹ thuật cho CSDL
quốc gia về tài nguyên đất là giải quyết 3 vấn đề cơ bản sau:
1. Xây dựng cơ sở hạ tầng cho công nghệ thông tin gồm:
theo vị trí không gian.
Hệ CSDL địa lý về tài nguyên đất có những đặc điểm hoàn toàn khác biệt đối với
các loại CSDL thông thờng khác. Trong CSDL đồ hoạ không chỉ có ở dạng véc tơ, raster
mà các dữ liệu multimedia dùng để mô tả cảnh quan của thế giới thực của từng vùng địa
lý. Các dữ liệu địa lý đòi hỏi phải cùng trong một hệ quy chiếu thống nhất và dạng biểu
diễn của chúng. Mặt khác, khi lựa chọn hệ quy chiếu phải đảm bảo sao cho có thể dễ
dàng hoà nhập dữ liệu với quốc tế thông qua các phép chuyển đổi đã đợc xác lập từ
trớc về các hệ quy chiếu thế giới, lục địa hoặc khu vực. Dữ liệu địa lý đòi hỏi độ chính
xác cao về vị trí không gian tơng ứng với tỷ lệ bản đồ. Một đối tợng, sự vật chỉ có giá
trị khi biết đợc vị trí không gian của nó và độ chính xác phù hợp với cấp hạng tơng
ứng. Hệ CSDL về thông tin đất đai có khối lợng thông tin rất lớn, đa dạng và ngày càng
23
lớn dần theo các chu kỳ cập nhật. Cũng vì lẽ đó đòi hỏi phải thiết kế sao cho công cụ
quản trị phải đủ mạnh, thiết bị lu trữ mạnh và tốc độ xử lý cao.
Hiện nay các phần mềm GIS thờng dùng phổ biến là ARC/INFO, MAPINFO,
MAPPING OFFICE, ER_MAPPER Hệ quản trị dữ liệu cần lựa chọn cho phù hợp với
thể loại dữ liệu. Đối với hệ CSDL địa lý có thể lựa chọn hệ quản trị ARC/INFO (ESRI)
hoặc GIS OFFICE (INTERGRAPH) để quản trị dữ liệu bản đồ. Đối với các dữ liệu thuộc
tính có thể sử dụng hệ quản trị dữ liệu ORACLE hoặc SQR-SERVER. Cả hai hệ quản trị
dữ liệu này có thể thiết kế liên thông nối với nhau.
I.3. Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu ứng dụng trong đo đạc bản đồ và quản lý
đất đai
Chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng các hệ định vị toàn cầu để xác định một cách
chính xác vị trí không gian của các điểm trên mặt đất.
Xuất phát từ nguyên lý xác định vị trí toạ độ bằng phơng pháp giao hội cạnh
không gian khoảng cánh dài mà ở đây là khoảng cách từ một nhóm vệ tinh đến vị trí
điểm cần xác định tại thời điểm t nào đó. Chỉ cần 3 vệ tinh là có thể giải đợc bài toán
này. Tuy nhiên trong trắc địa, thông thờng để đảm bảo có trị đo thừa, yêu cầu đo tín
hiệu từ 4 vệ tinh trở lên.
phòng. Trên mặt đất túc trực 6 vệ tinh luôn sẵn sàng phóng lên quỹ đạo thay thế những vệ
tinh có sự cố hoặc hết tuổi thọ. Hệ thống đợc thiết kế đảm bảo hoạt động liên tục đến
năm 2023. Trên sóng tải L luôn có 10 loại tín hiệu cung cấp những dịch vụ theo các nhu
cầu chung; chuyên dụng; giám sát bảo vệ môi trờng; tìm kiếm cứu hộ cứu nạn và phục
vụ điều hành của các chính phủ. Hệ GALILEO đợc thiết kế đảm bảo giảm thiểu độ
nhiễu của tầng điện ly, khả năng thu tín hiệu và độ chính xác tơng đối cao.
Do có nhiều u điểm nổi trội của hệ thống định vị GPS mà các hệ thống định vị
khác cha đạt đợc nên ở đây chúng ta chỉ giới hạn tìm hiểu về hệ thống định GPS.
I.3.1. Xác định toạ độ tuyệt đối vị trí trạm thu mặt đất trong hệ WGS-84
Tại thời điểm t, giả sử ta thu đợc tín hiệu từ 3 vệ tinh S1, S2, S3 với toạ độ không
gian đã biết WGS-84 tơng ứng là Xs1, Ys1, Zs1 ; Xs2, Ys2, Zs2; Xs3, Ys3, Zs3, đồng
thời đã biết đợc 3 cạnh không gian khoảng cách dài Ds1, Ds2, Ds3 từ 3 vệ tinh đến vị trí
máy thu và khoảng cách giữa vệ tinh S1 đến vệ tinh S2 là L12; khoảng cách giữa vệ tinh
S1 đến vệ tinh S3 là L13, khi đó ta có toạ độ không gian vị trí điểm P trên mặt đất Xp,
Tp, Zp [15] là:
Copyright: Tài liệu đại học ©