BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT HÀ NỘI - 2012

Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia, Hà Nội,
hoặc Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất - 1 -

1. Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia là hệ thống đảm bảo việc lưu
giữ, cập nhật bổ sung các dữ liệu đo đạc trắc địa quốc gia và xử lý toán học
các dữ liệu được lưu giữ để giải quyết các vấn đề liên quan việc hoàn thiện
Hệ thống tọa độ, độ cao quốc gia.
Về nguyên tắc, Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia là sản phẩm của
quá trình xây dựng Hệ tọa độ quốc gia trên cơ sở định vị Ellipsoid quy
chiếu phù hợp với lãnh thổ quốc gia và bình sai mạng lưới Thiên văn – Trắc
địa quốc gia, quá trình xây dựng hệ độ cao quốc gia và bình sai mạng lưới
độ cao hạng I,II quốc gia.
Trong quá trình khai thác Hệ thống tọa độ, hệ độ cao quốc gia nẩy
sinh nhiều vấn đề, ví dụ sự mất mốc của các điểm Thiên văn – Trắc địa trên
thực địa, việc đo bổ sung các mạng lưới trắc địa độ chính xác cao trên các
điểm Thiên văn – Trắc địa, việc đo đạc bổ sung các tuyến thuỷ chuẩn quốc
gia, phát triển bổ sung các mạng lưới GNSS độ chính xác cao dựa trên các
điểm trắc địa quốc gia. Việc giải quyết các vấn đề nêu trên là một trong
những nhiệm vụ của Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia được xây dựng
trong tương lai.
Các phương hướng để giải quyết các vấn đề nêu trên được coi là
hiệu quả khi không cần phải bình sai lại mạng lưới trắc địa quốc gia, mà chỉ
cần sử dụng các kết quả bình sai mạng lưới này đã có từ trước.
Việc nghiên cứu các phương pháp xử lý toán học các kết quả đo đạc
theo các phương hướng cơ bản này để giải quyết các vấn đề nêu trên tạo ra

trắc địa hiện nay.
c) Tìm hiểu về sự phát triển các phương pháp bình sai truy hồi trong
nước và trên thế giới; Phân tích lựa chọn thuật toán phù hợp để hiệu chỉnh
mạng lưới Thiên văn - Trắc địa, mạng lưới độ cao hạng I,II quốc gia trong
các trường hợp phục hồi các mốc bị mất hoặc có các trị đo bổ sung.
d) Thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của các thuật toán được phát
triển trên các số liệu thực tế. - 3 -

6. Phương pháp nghiên cứu : Phương pháp hồi cứu, Phương pháp
phân tích, Phương pháp toán học, Phương pháp so sánh, Phương pháp thực
nghiệm, Phương pháp ứng dụng tin học.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Việc nghiên cứu phát triển các phương pháp hiệu chỉnh toán học
mạng lưới trắc địa quốc gia để đạt được mục đích nghiên cứu của luận án tiến
sĩ kỹ thuật này sẽ góp phần hoàn thiện Lý thuyết hiệu chỉnh toán học các kết
quả đo đạc và hình thành các cơ sở khoa học của việc thực hiện một trong các
nhiệm vụ xây dựng Hệ thống Thông tin trắc địa quốc gia ở Việt Nam.
- Xây dựng các phần mềm xử lý toán học trị đo bổ sung trong mạng
lưới Thiên văn - Trắc địa quốc gia và mạng lưới độ cao hạng I,II quốc gia.
8. Các luận điểm bảo vệ
(1) Đề xuất phương pháp toán học hiệu quả để giải quyết bài toán
hiệu chỉnh các trị đo bổ sung trong mạng lưới thủy chuẩn hạng I,II quốc gia
và mạng lưới Thiên văn - Trắc địa quốc gia mà không cần bình sai lại các
mạng lưới này.
(2) Nghiên cứu ứng dụng thuật toán bình sai truy hồi với phép biến
đổi xoay và xây dựng quy trình xử lý để giải quyết bài toán hiệu chỉnh các
trị đo bổ sung trong mạng lưới độ cao hạng I,II quốc gia.

2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Tại các công trình [10], [11] đã đưa ra những quan điểm phát triển
Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia và áp dụng thử nghiệm trong việc xây
dựng Hệ thống thông tin trắc địa cấp tỉnh (Thực nghiệm tại tỉnh Hà Nam).
Trong một số công trình [6], [31], [32], [33], [34], [35] đã nghiên
cứu và trình bày cơ sở khoa học và mô hình toán học của các phương pháp
xử lý toán học hiện đại các mạng lưới trắc địa quốc gia.
Chương 1. YÊU CẦU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẮC
ĐỊA QUỐC GIA
1.1. Những vấn đề về hệ thống thông tin trắc địa - 5 -

1.1.1. Vai trò các mạng lưới trắc địa
Mạng lưới trắc địa các cấp hiện nay thể hiện một vai trò quan trọng
phục vụ thành lập bản đồ trong hệ tọa độ thống nhất và giải quyết các bài
toán khoa học kỹ thuật, an ninh quốc phòng và công tác quy hoạch phát
triển kinh tế - xã hội. Ngoài ra còn có vai trò trong việc phục vụ công tác
nắn chỉnh bản đồ số giữa các hệ tọa độ, nghiên cứu chuyển dịch vỏ trái đất,
kết nối giữa hệ tọa độ quốc gia với Khung quy chiếu trái đất quốc tế ITRF.
1.1.2. Một số mạng lưới trắc địa trên thế giới
Mạng lưới Thiên văn – Trắc địa Bắc Mỹ bao gồm 244.000 điểm với
các trị đo hướng, cạnh, phương vị thiên văn, các trị đo Doppler. Mạng lưới
Thiên văn – Trắc địa Tây Âu RETRIG – II bao gồm 3597 điểm Thiên văn –
Trắc địa với 25.111 trị đo. Mạng lưới trắc địa của Liên Xô cũ gồm 164.000
điểm bao gồm các mạng lưới tam giác, lưới đo cạnh, lưới đường chuyền
hạng I, II trên lục địa và các đảo với hơn 1 triệu trị đo.
1.1.3. Mạng lưới trắc địa tại Việt Nam
a) Lưới tọa độ quốc gia : Hệ thống Cơ sở điểm tọa độ trắc địa quốc

+ Tính toán xác định mặt Quasigeoid, độ lệch dây dọi của các điểm
trắc địa;
+ Hiệu chỉnh kết quả bình sai khi có biến động các trị đo;
+ Các dịch vụ trắc địa (chuyển hệ tọa độ, chuyển múi, cung cấp, cấp
phát tọa độ, độ cao…).
1.3. Bài toán bình sai hiện đại trong hiệu chỉnh trị đo bổ sung
Với nhóm bài toán cơ bản thứ 3 nêu trên trong Hệ thống thông tin
trắc địa quốc gia, chúng ta phải nghiên cứu lựa chọn thuật toán đảm bảo sử
dụng các kết quả đo đạc và tính toán bình sai đã có từ trước và được lưu trữ
trong CSDL để xử lý các trị đo bổ sung (loại trị đo cũ, đưa vào trị đo mới)
mà không cần bình sai lại mạng lưới. Các thuật toán được lựa chọn cũng
phải đảm bảo các điều kiện của một thuật toán bình sai hiện đại ( giảm ảnh
hưởng của tích lũy sai số làm tròn, phát hiện sai số thô). - 7 -

Chương 2. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA LÝ THUYẾT
BÌNH SAI TRUY HỒI
2.1. Phép lọc Kalman
Phép lọc Kalman [23] được sử dụng rộng rãi trong các ngành kỹ
thuật để xử lý quá trình ngẫu nhiên với mục đích xác định các tham số của
mô hình động học. Mô hình động học của đối tượng được mô tả dưới dạng
phép lọc Kalman - Busy:
1
i
Q.
i
A.
1

10


; với E – ma trận đơn vị bậc k; k- số lượng ẩn số
của bài toán bình sai.
Các công thức cơ bản của quá trình đưa trị đo thứ i vào tính toán:
i
i
T
i
ii
g
ZZ
QQ 
1
;
i
i
T
i
ii
l
g
Z
XX 
1
;
   
i
i


1
;
   
i
i
nn
l
PVVPVV

2
1


.
2.3. Bình sai truy hồi với phép biến đổi xoay (thuật toán T)
Ma trận Q là ma trận đầy nên việc tích lũy sai số với thuật toán Q
còn lớn. Để giảm tích lũy sai số làm tròn và ứng dụng kỹ thuật ma trận thưa
trong tính toán bình sai truy hồi, bắt đầu từ năm 1992 trong công trình [32] - 8 -

PGS.TSKH Hà Minh Hòa đã nghiên cứu phát triển phương pháp bình sai
truy hồi dựa trên phép biến đổi xoay Givens. Cơ sở của phương pháp này là
sử dụng ma trận T, với
TTR
T

.

i
ii
YT
B

0
. (2.18)
Vectơ nghiệm
X

nhận được từ giải hệ:

1 ini
YXT 



Ma trận phụ
)0(
B
cho quá trình bắt đầu tính toán bình sai truy hồi trị
đo đầu tiên có dạng:










n
PVV
. Lập ma trận phụ như trong (2.38)

 
 
























 





















2102121
21
1
11
00
0
ˆ
iiiii

ˆ
dẫn tới bị
suy biến. Do đó thuật toán Gentlemen không được áp dụng và phát triển
trong phương pháp bình sai truy hồi.
2.4.2. Phương pháp bình sai truy hồi trong quy trình của phép biến đổi xoay
trung bình.
Trong [37] PGS.TSKH Hà Minh Hòa đã đề xuất phương pháp xoay
mới được gọi là phương pháp biến đổi xoay trung bình. Từ phương trình
(2.17) được biểu diễn dưới dạng:
,TD
ˆ
T
1i
21
1i1i





1i
21
1i1i
YD
ˆ
Y





ình sai
l
ại toàn bộ mạng lưới.
-
Tích lũy sai số làm tròn.
Bảng 2.2 Ưu nhược điểm các phương pháp bình sai Truy hồi
TT

Phương pháp

Ưu điểm Nhược điểm
1
Phương pháp
bình sai truy
hồi Q
- Áp dụng được cho việc xử lý tr
ị đo
bổ sung.
- Có th
ể kiểm tra sự có mặt của trị đo
thô.
- Áp d
ụng kỹ thuật
ma trận thưa g
ặp
khó khăn.
2
Phương pháp
- Có thể sử dụng kỹ thuật ma trận th
ưa

- Có thể kiểm tra và phát hi
ện sự có
mặt của trị đo thô.
- Áp dụng đư
ợc cho việc xử lý trị đo
bổ sung.
- Giảm khối lư
ợng tính toán đi 2 lần so
với phép biến đổi xoay Givens.
- Ma tr
ận T có khả
năng b
ị suy biến
trong quá trình tính
toán.
4
Phương pháp
bình sai truy
h
ồi theo phép
bi
ến đổi xoay
trung bình
- Có thể sử dụng kỹ thuật ma trận th
ưa
để hạn chế tối đa sự tích lũy sai số l
àm
tròn.
- Có thể kiểm tra và phát hi
ện sự có
- 11 -

2
2
2
2
1
2
1
1
.
,
1
L
P
L
P



. Trong đó
I
L.
2
1
2
1
2

YT
B
(3.15)
thực hiện phép biến đổi xoay được:










1
11
1
0

YT
B
.
(3.16)
Lần lượt thực hiện với tất cả n trị đo trong lưới ta sẽ thu được ma
trận phụ cuối cùng:






1

.
- Kiểm tra sự có mặt của trị đo thô: Khi đưa trị đo thứ i vào tính
toán, ta có thể kiểm tra sự có mặt của trị đo thô trong số lượng trị đo đã đưa
vào tính toán dựa vào giá trị
i
T
iii
ttPg .
1


.
- Đánh giá độ chính xác trị đo
+ Sai số trung phương trọng số đơn vị là:


kn
PVV



. (3.20)
+ Sai số trung phương về độ cao, trị đo chênh cao được đánh giá
theo công thức:
fi
Qm



 
 
 




























PlPaP
YT
B

(3.26)
b) Đưa trị đo mới vào mạng lưới
Sau khi loại bỏ các trị đo y
i
có phương trình số hiệu chỉnh
V
i
=a
i
X+l
i
(0)
, với trọng số P
i
ra khỏi mạng lưới như mục a, ta thu được ma
trận T
n1
, Y
n1
và [PVV]
n1
. Muốn đưa các trị đo mới y
j
có phương trình số
hiệu chỉnh V
j

YT
B
. (3.27)
Thực hiện giống như quá trình bình sai truy hồi sẽ nhận được ma
trận phụ biến đổi là:








n
nn
nn
YT
BB

0
22
21
. (3.28)
3.3. Bài toán đưa trị đo (thay đổi số lượng ẩn số) trong mạng lưới độ
cao quốc gia
Khi áp dụng phương pháp bình sai truy hồi (T thuận) để đưa thêm
trị đo vào tính toán sẽ không áp dụng được khi các ma trận lưu giữ T, Y
không thay đổi. Với trường hợp cụ thể này, tác giả đưa ra cách thức giải
quyết bài toán cụ thể như sau:
Khi thực hiện ghép nối thêm các tuyến thủy chuẩn hạng I,II vào lưới


kkxkk
n
nn
n
T
YT
B
; (3.29)
trong đó: T
n
, Y
n
được lấy trong CSDL của quá trình bình sai trước; ma trận
''
6
'
.10
xkkn
ET


, k- số lượng ẩn số ban đầu, k’- số lượng ẩn số bổ sung.

Tổng hợp các nội dung được trình bày trong chương 3, tác giả đề xuất
Quy trình của bài toán xử lý trị đo bổ sung trong mạng lưới độ cao quốc gia
dựa vào thuật toán bình sai truy hồi với phép biến đổi xoay trong Hình 3.1


- Lưu ma trận T
n1
, Y
n1
, [PVV]
n1

-
Lưu ma tr
ận T
n2
, Y
n2
, [PVV]
n2
, H’
(0)

- Xuất ra các kết quả bình sai theo yêu cầu
Hình 3.1. Quy trình c
ủa b
ài toán x
ử lý trị đo bổ sung trong mạng
lưới độ cao quốc gia
-
L
ập ph
ương
trình s

n’
và [PVV]
n

Trư
ờng hợp bổ sung th
êm tuy
ến đo l
àm
thay đổi số lượng ẩn số

Trư
ờng hợp phục hồi mốc
- 14 -

Chương 4. BÀI TOÁN XỬ LÝ TRỊ ĐO BỔ SUNG TRONG MẠNG
LƯỚI THIÊN VĂN - TRẮC ĐỊA
Để giải quyết vấn đề kiểm tra sự có mặt của trị đo hướng thô trong
bài toán bình sai lưới tam giác theo hướng sẽ được trình bày trong mục 4.1.
4.1. Cơ sở lý thuyết lập phương trình cải biên
4.1.1. Phương trình số hiệu chỉnh hướng và nguyên tắc Sreiber
Phương trình số hiệu chỉnh hướng đo:
iSiSSiS
lZv
,,,



a
- G
h-1
 H
h-1
,







1h
1j
jj1h
aPH
,


1h
1hhh
LGll





,


, tổng bình phương có trọng số [PVV], véc tơ tọa độ gần đúng (ẩn số
gần đúng) X
(0)
.
4.2.1. Loại bỏ trị đo cũ ra khỏi mạng lưới
Các phương trình số hiệu chỉnh sử dụng trong bài toán bình sai truy
hồi là phương trình đã cải biên theo mục 4.1.2. Do vậy khi điểm A bị loại
bỏ khỏi mạng lưới đồng nghĩa với việc phải loại bỏ đồng thời các phương
trình số hiệu chỉnh tại các điểm A và các điểm liên quan tới A.
Thực hiện loại bỏ các trị đo tại điểm A và các điểm liên quan ra khỏi
kết quả bình sai với ma trận phụ
B
ˆ

ban đầu như (2.38); trong đó T
n
, Y
n
,
[PVV], (ẩn số gần đúng) X
(0)
lấy từ kết quả của quá trình bình sai truy hồi
mà chương trình lưu giữ lại.
4.2.2. Đưa phương trình số hiệu chỉnh tại các điểm liên quan vào tính toán
4.2.2.1. Tính toán lại các phương trình số hiệu chỉnh tại các điểm liên quan
Lập các phương trình số hiệu chỉnh cải biên tại các điểm liên quan
đến điểm A (VD điểm B,C,D) với các hướng BA, CA,DA không tồn tại.
4.2.2.2. Đưa các phương trình mới vào tính toán
Đưa các phương trình lập được trong mục 4.2.2.1 vào tính toán bình
sai truy hồi với ma trận B ban đầu dưới dạng (3.27). Trong đó ma trận T

. (4.30)
Theo tài liệu [12] ta có các công thức sau xác định giá trị ma trận
tương quan
yx
K
 ,
dựa trên giá trị ma trận tương quan
ZYX
K
 ,,
.
b. Lập phương trình số hiệu chỉnh theo x, y
Phương trình số hiệu chỉnh gia số tọa độ cho cạnh đo AB bằng công
nghệ GNSS có dạng:
lxxxV
ABxd






;
lyyyV
AByd



; (4.33)
trong đó:

của ma trận
yx
P
 ,
được tính theo công thức (4.30).
Để thay thế cho hệ phương trình (4.33), tác giả xây dựng thành hệ
phương trình số hiệu chỉnh gia số tọa độ thay thế trong (4.41) với trọng số
của các phương trình P=1 dùng để đưa các trị đo GNSS vào tính toán bình
sai truy hồi.
).(
11
12
11
11
12
11
12
1111
ly
P
P
lxPy
P
P
y
P
P
xPxPV
BABAxd


c. Đưa phương trình vào tính toán bình sai
Mỗi cạnh đo GNSS sẽ xác lập được 2 phương trình số hiệu chỉnh
theo công thức (4.41). Để đưa các phương trình số hiệu chỉnh vào quá trình
bình sai truy hồi ta lập ma trận B ban đầu:








)0(
22
2
jj
nn
n
la
YT
B
, (4.42)
trong đó ma trận T
n2
, Y
n2
lấy từ kết quả trong mục 4.2.2.2. - 17 -

, Y
n
, [PVV]
n
, X
(0)

-
Tính l
ại các ph
ương tr
ình c
ủa các trị đo h
ư
ớng tại
các điểm Ci với các hướng CiS không tồn tại
- Đưa các phương trình tính được vào tính toán bình
sai truy hồi theo thuật toán T thuận
- Lưu ma trận T
n2
, Y
n2
, [PVV]
n2
, X
(0)

-
Lưu ma tr
ận T


-
Tính t
ọa độ gần đúng cho điểm bổ sung bằng GNSS

- Lập phương trình số hiệu chỉnh các trị đo bổ sung bằng GNSS
- Đưa các phương trình tính được vào tính toán bình sai truy hồi theo thuật toán T thuận
M
ở rộng ma trận T
n
, Y
n
thành ma
trận T
n’
, Y
n’
và tổng [PVV]
n

Trường hợp phục hồi mốc
Trư
ờng hợp bổ sung th
êm các đi
ểm

đo làm thay đổi số lượng ẩn số - 18 -


135 I 12 -3.080 38 I
5 1.833 86 II 13 -0.794 58 I
6 2.798 23 I 14 1.274 13 I
7 -4.070 57 I 15 -4.760 36 II
8 -2.1 56 I 16 -5.534 74 II
Bảng 5.6, Bảng 5.7 Kết quả tính ma trận tam giác trên T, véc tơ Y và [PVV]
0.188
-0.038

0.000

-0.013

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

-
0.00059

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

-
0.00013
0 0 0 0.218

-0.199

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.00042
0 0 0 0 0.314


0.000

-0.005

0.000

0.00014
0 0 0 0 0 0 0 0.184

-0.143

-0.002

0.000

0.00007
0 0 0 0 0 0 0 0 0.161

-0.109

-0.017

0.00041
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.149

-0.051

-
0.00074

qu
ả trong Bảng 5.6,
Bảng 5.7
Giả sử mốc I(HN-HP)11A b
ị
m
ất, cần phục hồi lại tại thực địa. Số liệu
đo chênh cao mới từ mốc I(HN-
HP)11A
đến các mốc khác trong lư
ới thể hiện
trong Bảng 5.9

B
ảng 5.9 Bảng số liệu đo bổ sung

STT
h(m)
L(km)
7 -4.579 57
8 -1.610 56
10 -1.354 103

Hình 5.1 Sơ đồ mạng lưới độ cao hạng I,II gồm 11 điểm mới

I(HP-MC)32A
I(LS-HN)1A
I(HP-MC)5A

I(LS-HN)32A


10

11

1

2

3

4

5

1

7

6

12

11
10
9

8

16


-
0.00059
0 0.123

-0.077

-0.004

0.000

0.000

0.000
0.000

0.000

0.000

0.000

-
0.00018
0 0 0.105

-0.074

0.000



0.000

0.000
0.000

0.000

-0.271

0.000

0.01194
0 0 0 0 0 1E-
06
0.000
0.000

0.000

0.000

0.000

0.00000
0 0 0 0 0 0
0.167
-0.096

0.000

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.066

Y=

-
0.00106
[PVV]=
4.047E-06

Từ kết quả trong Bảng 5.12, 5.13, dựa vào số liệu đo trong Bảng 5.9, tính
toán theo thuật toán T thuận sẽ nhận được kết quả trong bảng 5.14, 5.15, Bảng 5.16
Bảng 5.14, Bảng 5.15 Ma trận T, Vectơ Y và [PVV] khi đưa các trị đo mới vào tính toán
0.188
-0.038

0.000

-0.013

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000


0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

-0.00013

0 0 0 0.218

-0.199

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000


0.000

0.00838

0 0 0 0 0 0 0.173

-0.093

0.000

-0.005

0.000

0.00042

0 0 0 0 0 0 0 0.184

-0.143

-0.002

0.000

0.00021

0 0 0 0 0 0 0 0 0.161

-0.109


H (m)
H (m)
Tên điểm


H (m)
H (m)
1 0.003 5.824 5 0.042 6.782 9 0.002 4.717
2 0.017 13.258 6M 0.045 2.206 10 -0.001 5.508
3 0.027 256.356

7 0.004 0.820 11 -0.006 10.263
4 0.040 3.982 8 0.003 1.638
5.2. Mạng lưới Thiên văn – Trắc địa

30702
30602
31903

31802

30608

31902M
31901
30609

1

4

2

3

I

II

GNSS
GNSS
6

5

GNSS

Hình 5.4 Sơ đồ đo GNSS khôi phục điểm - 20 -

3
1 299
o
15’ 38.54”
II
I 96
o
35’ 28.69” 1 00
o
00’ 00”
I 00
o
00’ 00” 3 64
o
22’ 28.39”
II 94
o
01’ 54.75” 5 132
o
18’ 03.77”
2 159
o
51’ 16.96”
4
I 321
o
35’ 17.50”
3 207
o
06’ 00.46” 3 00

Bảng 5.32, Bảng 5.33 Ma trận T Vectơ Y và [PVV] sau bình sai của lưới TVTĐ
21.09
0.70
-
5.05
0.38
-
4.52
-
1.34
-
1.51
-
0.31
0.07
0.66
0.51
0.32
-
1.858
0
19.05
1.23
-
2.05
-
1.91
-
3.20
-

12.80
-
1.26
0.50
0.16
1.25
0.95
0.59
-
0.148
0 0 0 0
15.66
2.55
-
7.40
0.52
-
2.46
-
0.80
-
3.53
-
4.08
0.775
0 0 0 0 0
14.51
2.62
-
5.31

0 0 0 0 0 0 0 0
9.09
-
0.05
-
6.47
3.43
0.107
0 0 0 0 0 0 0 0 0
6.87
-
2.32
-
3.98
-
0.343
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2.94
0.38
0.121
T=

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2.43
Y=
1.305
[PVV]=
2.411
Bảng 5.34 Kết quả giải nghiệm của lưới TVTĐ
STT


719550.744

0.011

0.068

1887986.221

719550.812

0.11

3 31901 1870328.691

719692.249

0.077

0.171

1870328.768

719692.420

0.14

4 31802 1859701.863

701323.958


0.537

1856675.996

741673.034

0.29

- 21 -

5.2.2. Xử lý trị đo bổ sung trong mạng lưới Thiên văn - Trắc địa
Điểm 31902 bị mất cần phục hồi bằng công nghệ GNSS. Loại bỏ các trị đo
hướng tại điểm 31902 ra khỏi mạng lưới nhận được kết quả trong Bảng 5.39, Bảng
5.40.
Bảng 5.39, Bảng 5.40 Ma trận T Vectơ Y và [PVV] sau khi loại bỏ điểm 31902
21.02
0.62
-
5.07
0.16
-
3.72
-0.97 -
1.67
-
0.22

0.27
0 0 -0.769

0 0 0
15.47
4.25
-12.33 -
1.62
0.62
0.17
1.58
0 0 -0.180

0 0 0 0
11.31
0.58 -
8.22
0.05
-
1.23
-
4.16
0 0 1.266

0 0 0 0 0 13.89
1.39
-
6.08
2.83
-

06
0 0.000

T=

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
1E-
06
Y=
0.000

[PVV]=
1.903

Đo khôi phục điểm 31902 bằng công nghệ GNSS theo sơ đồ trong hình 5.4.
thông tin các cạnh đo GNSS thể hiện trong Bảng 5.41.
Bảng 5.41 Các thông tin về cạnh đo bổ sung GNSS
Thông số cạnh 31901-31902M 31902M-30702 31902M-31903
Occupation Time 4h02’ 4h02’ 4h50’
Reference Variance 3.942 5.320 5.166
RMS 0.022 0.024 0.025
X(WGS84) (m)
-22034.305 23486.432 19662.451
Y(WGS84) (m)
-2612.692 -2269.169 9711.047
Z(WGS84) (m)
-13298.627 30202.944 -10828.790
Dựa vào Bảng 5.41, lập phương trình số hiệu chỉnh đưa vào tính toán bình
sai truy hồi nhận được kết quả trong Bảng 5.52, Bảng 5.53 và Bảng 5.54.

0.00
1.172
0 0
18.72
5.93
-
1.71
-3.99 -
0.38
-
0.52
-
0.04
0.16
-
12.15
-
2.27
-
0.181
0 0 0
19.12
3.04
-10.91 -
1.40
0.38
0.13
1.32
1.54
-

13.14
4.43
-
4.26
0.33
-
5.20
0.11
-
0.489
0 0 0 0 0 0 0
12.10
-
3.71
-
4.41
0.79
-
3.86
0.330
0 0 0 0 0 0 0 0
15.40
3.31
-
15.72
-
2.38
-
0.536
0 0 0 0 0 0 0 0 0

o
y
o

x y
x y
Mp
1 30609
1881348.556
699648.393
-
0.087
0.106
1881348.469
699648.499
0.06
2 30702
1887986.21
719550.744
0.023
0.036
1887986.233
719550.780
0.09
3 31901
1870328.691
719692.249
0.035
0.112
1870328.726

nhiều so với điểm cũ 31902;
- Giá trị Mp của các điểm khác trong lưới nhỏ đi.
Qua đó có thể thấy sử dụng công nghệ GNSS để phục hồi điểm Thiên văn-
Trắc địa bị mất đảm bảo được độ chính xác của điểm phục hồi và tăng độ chính xác
cho lưới Thiên văn - Trắc địa.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
Các kết quả nghiên cứu chính trong luận án bao gồm:
1. Xác định được vai trò của Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia
trong hoạt động đo đạc bản đồ hiện nay.
Từ kết quả nghiên cứu phát triển Hệ thống thông tin trắc địa trên thế
giới hiện nay, luận án đưa ra một số quan điểm về Hệ thống thông tin trắc địa
quốc gia cần xây dựng tại Việt Nam với các đặc trưng và yêu cầu cụ thể.
Đặc biệt đã hình thành 4 nhóm bài toán cơ bản cần xây dựng và phát
triển Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia tại Việt Nam, trong đó nhóm bài
toán cơ bản thứ 3 về “Hiệu chỉnh kết quả bình sai khi có biến động các trị
đo” là nội dung nghiên cứu của luận án này.
2. Trên cơ sở phân tích các kết quả nghiên cứu các thuật toán đã có,
luận án đã sử dụng phương pháp bình sai truy hồi với phép biến đổi xoay để
hiệu chỉnh kết quả bình sai đã có trong bài toán phục hồi các điểm bị mất
hoặc bổ sung trị đo trong các mạng lưới trắc địa. Các thuật toán lựa chọn
đáp ứng được các yêu cầu sau:
- Hạn chế sự tích lũy sai số làm tròn trong quá trình tính toán; - 23 -

- Phát hiện được sai số thô trong quá trình đo đạc hoặc đưa dữ liệu
vào tính toán;
- Áp dụng được kỹ thuật ma trận thưa cho quá trình tính toán bình sai;

trong các trường hợp phục hồi điểm Thiên văn - Trắc địa bị mất tại thực địa - 24 -

bằng các trị đo GNSS hoặc ghép nối thêm các điểm trắc địa quốc gia mới
bằng các trị đo GNSS vào mạng lưới Thiên văn - Trắc địa quốc gia mà
không cần phải bình sai lại toàn bộ mạng lưới theo phương pháp bình sai
truy hồi với phép biến đổi xoay.
5. Đã xây dựng các modull phần mềm (T_hnet, T_xyNet, GNSS
Transfer) triển khai các quy trình đã nêu trong các chương 3 và chương 4.
Các modull phần mềm này đã được thử nghiệm với lưới độ cao hạng
I,II khu vực phía Bắc và lưới Thiên văn - Trắc địa khu Bình Trị Thiên cùng
các trị đo GNSS khôi phục điểm Thiên văn- Trắc địa lưới Bình Trị Thiên.
Các kết quả thử nghiệm đã xác nhận tính khoa học và tính hiệu quả
của các phương pháp được nghiên cứu trong luận án này.
Kiến nghị:
1. Việc phát triển Hệ thống thông tin trắc địa đã được các nước có
trình độ khoa học tiên tiến trên thế giới xây dựng từ cuối thập kỷ 70 của thế
kỷ XX. Với những lợi ích to lớn của Hệ thống thông tin trắc địa trong việc
cập nhật, bổ sung, hiệu chỉnh các dữ liệu trắc địa và phù hợp với việc phát
triển mạnh mẽ việc ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác trắc địa và
bản đồ hiện nay, ngành đo đạc bản đồ cần định hướng xây dựng và phát
triển Hệ thống thông tin trắc địa quốc gia tại Việt Nam.
2. Các thuật toán và quy trình được nghiên cứu trong Luận án tiến sĩ
kỹ thuật này đã tạo ra cơ sở của việc giải quyết nhiệm vụ “Hiệu chỉnh kết
quả bình sai khi có biến động các trị đo” của Hệ thống thông tin trắc địa
quốc gia. Với các kết quả nghiên cứu đã đạt được chúng ta hoàn toàn có thể
cho áp dụng thử nghiệm trong thực tế quản lý nhà nước về đo đạc bản đồ ở
nước ta trong giai đoạn hiện nay và đáp ứng các yêu cầu của việc thực hiện

Bản đồ, số 7, 3/2011, tr 13-18.