ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Muôn
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GPS ĐO ĐỘNG XỬ LÝ SAU
TRONG ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH (THỬ NGHIỆM
TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG)
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Địa chính
Mã số: 60.44.80 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. Trần Quốc Bình
Hà Nội – 2012
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 6
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GPS 8
1.1. Sự hình thành của hệ thống GPS 8
1.2. Cấu trúc của hệ thống GPS 9
1.2.1. Đoạn không gian 10
3.3.2 Thử nghiệm lựa chọn tham số đo tối ƣu 54
3.3.3. Đề xuất phƣơng thức lựa chọn tham số đo tối ƣu 57
3.4. Thử nghiệm ứng dụng GPS đo động xử lý sau trong thành lập lƣới
khống chế đo vẽ 58
3.4.1. Yêu cầu kỹ thuật của lƣới khống chế đo vẽ và khả năng đáp ứng
của kỹ thuật GPS đo động xử lý sau 58
3.4.2. Thử nghiệm GPS đo động xử lý sau với 1 trạm Base 59
2
3.4.3. Thử nghiệm GPS đo động xử lý sau với 2 trạm Base 67
3.5. Thử nghiệm ứng dụng GPS đo động xử lý sau trong đo vẽ chi tiết
nội dung bản đồ 73
3.6. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả ứng dụng GPS đo động xử
lý sau trong đo đạc địa chính 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
3
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc của hệ thống GPS 10
Hình 1.2. Sơ đồ quỹ đạo vệ tinh hệ thống GPS 10
Hình 1.3. Vệ tinh GPS đang bay trên quĩ đạo quanh Trái đất 11
Hình 1.4. Cấu trúc tín hiệu GPS. 13
Hình 1.5. Mạng lƣới các trạm điều khiển của hệ thống GPS từ sau năm 2005 14
Hình 1.6. Một số loại máy thu GPS của hãng Trimble 15
Hình 1.7. Máy thu 4600LS và hệ thống Radio Link Trimtalk 900 18
Hình 2.1. Độ lệch pha giữa sóng từ vệ tinh và sóng do máy thu phát ra 24
Hình 2.2. Sơ đồ tính các trị đo pha phân sai 26
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng tổng hợp các phƣơng pháp đo GPS 21
Bảng 2.1. Đặc tính kỹ thuật của một số loại máy thu GPS có khả năng đo động 30
Bảng 2.2. Các chỉ số ảnh hƣởng của đồ hình vệ tinh DOP 38
Bảng 3.1. Tổng hợp kết quả đo đạc lập bản đồ địa chính đến tháng 10/2012. 46
Bảng 3.2. Khái quát về các khu đo thử nghiệm 49
Bảng 3.3. Bảng tọa độ các điểm trạm Base 51
Bảng 3.4. Bảng tọa độ các điểm trạm Rover 51
Bảng 3.5. Kết quả thử nghiệm tại khu đo phƣờng Hải Thành 55
Bảng 3.6. Kết quả thử nghiệm tại khu đo xã Hoàng Châu 56
Bảng 3.7. Yêu cầu về sai số vị trí điểm khống chế đo vẽ 59
Bảng 3.8. Bảng kết quả đo PPK khu đo phƣờng Hải Thành sử dụng 1 trạm
Base B1 60
Bảng 3.9. Bảng kết quả đo PPK khu đo phƣờng Hải Thành sử dụng 1 trạm
Base III 118519 61
Bảng 3.10. Bảng kết quả đo PPK khu đo phƣờng Hải Thành sử dụng 1 trạm
Base Đồ Sơn 62
Bảng 3.11. Bảng kết quả đo PPK khu đo xã Hoàng Châu sử dụng 1 trạm Base
118511 63
Bảng 3.12. Bảng kết quả đo PPK khu đo xã Hoàng Châu sử dụng 1 trạm Base
118528 65
Bảng 3.13. Bảng kết quả đo PPK khu đo phƣờng Hải Thành sử dụng 2 trạm
Base B1 và 118519 68
Bảng 3.14. Bảng kết quả đo PPK khu đo phƣờng Hải Thành sử dụng 2 trạm
Base B1 và Đồ Sơn 69
Bảng 3.15. Bảng kết quả đo PPK khu đo xã Hoàng Châu sử dụng 2 trạm Base
118511 và 118528 70
Bảng 3.16. Số liệu đo chi tiết bằng kỹ thuật GPS đo động xử lý sau 74
5
đồ hoặc các hệ thống cơ sở dữ liệu. Tuy nhiên, ứng dụng chính của GPS trong đo đạc địa
chính vẫn là phƣơng pháp đo tĩnh dùng để thành lập lƣới khống chế tọa độ. Vì vậy, việc
nghiên cứu các kỹ thuật đo GPS động (có năng suất lao động cao hơn nhiều so với đo
tĩnh) trong đo đạc địa chính là rất cần thiết để có cơ sở khoa học triển khai ứng dụng phổ
biến ở nƣớc ta.
Xuất phát từ lý do này, tôi đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu giải pháp nâng cao hiệu quả ứng dụng kỹ thuật GPS đo động xử lý sau trong đo
đạc địa chính (thử nghiệm trên địa bàn thành phố Hải Phòng)”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá khả năng ứng dụng, từ đó đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả
GPS đo động xử lý sau bằng các máy thu 1 tần số trong đo đạc địa chính trên cơ sở kết
quả thử nghiệm tại một số khu vực của thành phố Hải Phòng.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ GPS và kỹ thuật GPS đo động xử lý sau.
- Đánh giá khả năng áp dụng GPS đo động xử lý sau bằng các máy thu GPS 1 tần
số trong đo đạc địa chính.
7
- Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả đo đạc địa chính bằng kỹ thuật GPS
đo động xử lý sau: lựa chọn tham số đo tối ƣu, thành lập lƣới khống chế đo vẽ bằng GPS
đo động xử lý sau, kết hợp GPS đo động xử lý sau với phƣơng pháp toàn đạc điện tử trên
cơ sở thử nghiệm thực tế trên địa bàn thành phố Hải Phòng.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp phân tích và tổng hợp tài liệu: tìm hiểu cơ sở khoa học về công
nghệ GPS, ứng dụng chúng trong đo đạc lập bản đồ địa chính.
- Phƣơng pháp so sánh: sử dụng số liệu đo đạc bằng GPS so sánh với số liệu toàn
đạc và số liệu gốc để đánh giá độ chính xác và kết quả thử nghiệm.
- Phƣơng pháp trắc địa vệ tinh: cung cấp dữ liệu về toạ độ, vị trí các đối tƣợng
bằng GPS.
- Phƣơng pháp thống kê: sử dụng để tìm ra quy luật của các hiện tƣợng.
Một thời gian ngắn sau đó TRANSIT bắt đầu ứng dụng trong trắc địa. Việc thiết lập
mạng lƣới điểm định vị khống chế toàn cầu là những ứng dụng sớm nhất của hệ
TRANSIT.
Định vị bằng hệ thống TRANSIT cần thời gian quan trắc rất lâu mà độ chính xác
chỉ đạt cỡ 1m. Do vậy, trong công tác trắc địa - bản đồ hệ thống TRANSIT chỉ phù hợp
với công tác xây dựng các mạng lƣới khống chế cạnh dài. Nó không thỏa mãn đƣợc các
ứng dụng đo đạc thông dụng nhƣ đo đạc bản đồ, các công trình dân dụng.
Tiếp sau thành công bƣớc đầu của hệ thống TRANSIT, hệ thống định vị vệ tinh
thế hệ thứ hai ra đời có tên là NAVSTAR-GPS (Navigtion Satellite Timing And Ranging
– Global Positioning System) gọi tắt là GPS. Hệ thống này bao gồm 24 vệ tinh phát tín
hiệu, bay quanh Trái đất theo những quỹ đạo xác định. Độ chính xác định vị bằng hệ
thống này đƣợc nâng cao một cách đáng kể so với TRANSIT và nhƣợc điểm về thời gian
quan trắc đã đƣợc khắc phục.
Một năm sau khi phóng vệ tinh thử nghiệm NTS-2 (Navigation Technology
Sattellite 2), giai đoạn thử nghiệm vận hành hệ thống GPS bắt đầu với việc phóng vệ tinh
GPS khối I. Từ năm 1978 dến 1985 có 11 vệ tinh khối I đã đƣợc phóng lên quỹ đạo. Hiện
nay hầu hết số vệ tinh thuộc khối I đã hết hạn sử dụng. Việc phóng vệ tinh thế hệ thứ II
(khối II) bắt đầu vào năm 1989. Sau giai đoạn này, 24 vệ tinh đã đƣợc triển khai trên 6
quĩ đạo nghiêng 55
o
so với mặt phẳng xích đạo trái đất với chu kỳ 12 giờ 58 phút, ở độ
cao xấp xỉ 12.600 dặm (20.200 km). Loại vệ tinh bổ sung thế hệ III (khối IIR, IIR-M và
II-F) đƣợc thiết kế thay cho những vệ tinh khối II, cho đến nay đã có 32 vệ tinh của hệ
thống GPS hoạt động trên quỹ đạo.
Gần nhƣ đồng thời với hệ thống GPS của Mỹ, Nga cũng phát triển một hệ thống
tƣơng tự với tên gọi GLONASS (nhƣng không thƣơng mại hóa rộng rãi). Hiện nay Liên
9
minh Châu Âu đang phát triển hệ dẫn đƣờng vệ tinh của mình mang tên GALILEO, hiện
đã có một số vệ tinh đã đƣợc đƣa lên quỹ đạo và hệ thống dự kiến đƣợc đƣa vào sử dụng
o
so với mặt phẳng xích đạo của Trái đất. Quỹ đạo của vệ tinh
gần nhƣ hình tròn, vệ tinh bay ở độ cao xấp xỉ 20200 km so với mặt đất, bán kính quỹ
đạo 26.600 km. Vệ tinh GPS chuyển động trên quỹ đạo với chu kỳ là 718 phút, mỗi một
quỹ đạo có ít nhất 4 vệ tinh. Do đó, ở bất kỳ thời gian nào và ở bất kỳ vị trí quan trắc nào
trên Trái đất trong điều kiện địa hình thông thoáng cũng có thể quan trắc đƣợc ít nhất 4
vệ tinh GPS - điều kiện tối thiểu để có thể định vị đƣợc trong không gian 3 chiều.
Hình 1.2. Sơ đồ quỹ đạo vệ tinh hệ thống GPS.
11
Hình 1.3. Vệ tinh GPS đang bay trên quĩ đạo quanh Trái đất.
Một thành phần quan trọng của đoạn không gian là tín hiệu phát từ vệ tinh đến các
máy thu. Việc phát và thu tín hiệu vệ tinh là cơ sở để đo đạc với hệ thống GPS.
Tín hiệu phát ra từ vệ tinh bao gồm 3 thành phần cơ bản sau:
- 2 sóng tải (hay sóng mang - carrier wave) trong dải tần số L (L band) là L1 và
L2;
- Mã giả ngẫu nhiên sử dụng để đo khoảng cách, bao gồm C/A-code và P-code
(hay Y-code);
- Thông báo định vị (navigation message).
Mỗi vệ tinh GPS có 1 đồng hồ nguyên tử rất chính xác. Các đồng hồ này xung
nhịp với tần số
MHz23.10
0
f
là tần số cơ bản để tạo ra tín hiệu phát đi từ vệ tinh.
Các sóng tải có nhiệm vụ chuyển tải mã đo khoảng cách và các thông báo định vị.
Vệ tinh GPS phát ra sóng tải ở 2 tần số ký hiệu là L1 và L2, các tần số này đƣợc tính từ
Các mã giả ngẫu nhiên đƣợc sử dụng để đo khoảng cách từ vệ tinh tới máy thu.
Các mã này đƣợc gọi là giả ngẫu nhiên vì chúng có tính chất gần giống nhƣ một mã
ngẫu nhiên, nhƣng trong thực tế đƣợc phát sinh ra theo một thuật toán phức tạp mà ta có
12
thể biểu diễn một cách đơn giản dƣới dạng hàm số G = G(PRN) với PRN là số nguyên có
giá trị từ 1 đến 36. Với mỗi một giá trị của PRN sẽ có một mã giả ngẫu nhiên. Mỗi vệ
tinh GPS đƣợc gán một giá trị PRN riêng và do đó nó có mã giả ngẫu nhiên riêng [1]. Có
2 loại mã giả ngẫu nhiên là:
- C/A-code (viết tắt của từ "clear/access code" hay "coarse/acquisition code"),
đƣợc phát đi ở tần số 1.023MHz và có chu kỳ lặp lại là 1ms (cứ 1ms thì mã C/A-code lại
lặp lại). Chỉ có sóng tải L1 là đƣợc điều biến bởi C/A-code, tức là mã này chỉ có trong
sóng L1.
- P-code (viết tắt của từ "private code" hay "precise code"), đƣợc phát đi ở tần số
10.23MHz và có chu kỳ lặp lại là 266.4 ngày. Số 266.4 ngày này đƣợc chia thành các
khoảng 7 ngày (1 tuần) và mỗi khoảng đƣợc gán với 1 vệ tinh. Nhƣ vậy, P-code của mỗi
vệ tinh sẽ lặp lại sau 1 tuần. P-code đƣợc truyền bởi cả 2 sóng tải là L1 và L2. Khi chế độ
A/S (Anti Spoofing) đƣợc bật thì P-code đƣợc mã hóa thành Y-code và ngƣời dùng dân
sự không sử dụng đƣợc.
- Các thông báo định vị (Navigation message) chứa các thông tin dự báo về:
+ Lịch vệ tinh;
+ Các hệ số của mô hình dùng để hiệu chỉnh sai lệch đồng hồ của vệ tinh;
+ Trạng thái (hay sức khỏe) của vệ tinh (đang hoạt động, ngừng hoạt động, sửa
chữa, );
+ Các thông số của mô hình mô tả ảnh hƣởng của tầng điện ly.
Các thông tin dự báo trên đƣợc các trạm điều khiển cung cấp lên vệ tinh rồi truyền
xuống các máy thu của ngƣời sử dụng trong các thông báo định vị. Các thông báo định vị
đƣợc phát đi từng bít một (0 hay 1) cứ sau 20 chu kỳ lặp lại của mã C/A-code. Toàn bộ
đƣợc tối thiểu 3 trạm điều khiển [1].
1.2.3. Đoạn sử dụng
Đoạn sử dụng bao gồm tất cả các máy móc, thiết bị thu nhận thông tin từ vệ tinh
để khai thác sử dụng cho các mục đích và yêu cầu khác nhau của khách hàng, kể cả ở trên
không, trên biển và trên đất liền.
Đoạn sử dụng bao gồm các thành phần sau:
- Phần cứng: thu tín hiệu và thực hiện đo đạc;
- Phần mềm: các thuật toán định vị, giao diện ngƣời sử dụng,
- Các thao tác, thủ tục.
T
T
T
r
r
r
ạ
ạ
ạ
m
m
m
đ
đ
đ
i
i
i
ũ
ũ
ũ
T
T
T
r
r
r
ạ
ạ
ạ
m
m
m
đ
đ
đ
i
i
i
ề
ề
ề
i
i
i
15
Các thiết bị của phần sử dụng rất đa dạng bởi chúng phục vụ cho rất nhiều ứng
dụng khác nhau của GPS. Các thiết bị này thƣờng đƣợc phân loại theo loại trị đo mà
chúng có thể thực hiện đƣợc, đó là:
+ Các máy thu GPS để định vị trong các mục đích dân sự, chúng sử dụng phƣơng
pháp đo mã C/A-code ở tần số L1.
+ Các máy thu GPS để định vị trong các mục đích quân sự, chúng sử dụng phƣơng
pháp đo mã C/A-code và P-code ở cả 2 tần số L1 và L2.
+ Các máy đo pha một tần số (L1);
+ Các máy đo pha 2 tần số L1 và L2.
Trong số 4 loại máy trên thì 2 loại sau đƣợc sử dụng trong đo đạc địa chính vì
chúng cho độ chính xác rất cao, tới vài millimét.
Hình 1.6. Một số loại máy thu GPS của hãng Trimble
16
1.3. Các phƣơng pháp đo GPS
1.3.1. Đo GPS tuyệt đối
Là phƣơng pháp xác định tọa độ của các điểm đặt máy thu tín hiệu vệ tinh trong
hệ tọa độ toàn cầu WGS-84. Phƣơng pháp định vị này là việc tính tọa độ của các điểm
nhờ việc giải bài toán giao hội cạnh trong không gian dựa trên cơ sở khoảng cách đo
gian đo rất lâu, phải kéo dài nhiều giờ đồng hồ.
1.3.2.2. Phương pháp đo tĩnh nhanh (Fast Static)
Phƣơng pháp đo tĩnh nhanh tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp đo tĩnh, nhƣng thời gian đo
ngắn hơn (khoảng 5 đến 10 phút). Thời gian đo đƣợc giảm đáng kể so với đo tĩnh là do
giải nhanh đƣợc số nguyên chu kỳ.
Thời gian đo đƣợc giảm xuống nhờ vào việc sử dụng C/A-code (và / hay P-code)
và kỹ thuật Wide-laning để ƣớc tính khoảng cách gần đúng và giảm thiểu miền tìm kiếm
số nguyên chu kỳ. Cùng với đó, phần mềm xử lý số liệu cũng sử dụng những thuật toán
nâng cao để giảm thiểu yêu cầu đối với khoảng thời gian thu tín hiệu.
Trƣớc đây, chỉ có máy thu 2 tần số mới có thể đo tĩnh nhanh. Gần đây, nhiều máy
thu 1 tần số (ví dụ nhƣ Trimble 4600LS, R3) đã bắt đầu có khả năng sử dụng kỹ thuật
này. Tuy nhiên, việc sử dụng máy thu 2 tần số vẫn có ƣu thế bởi thời gian đo ngắn hơn và
độ chính xác cao hơn. Kỹ thuật đo tĩnh nhanh thích hợp cho các cạnh đáy ngắn (<15-
20km).
1.3.2.3. Phương pháp đo động (Kinematic)
Phƣơng pháp này cho phép xác định vị trí tƣơng đối của hàng loạt điểm so với
điểm đã biết trong đó tại mỗi điểm đo chỉ cần thu tín hiệu trong vòng 5 đến 15 giây tùy
thuộc vào tần suất ghi tín hiệu. Theo phƣơng pháp này cần có ít nhất hai máy thu. Để xác
định số nguyên chu kỳ của tín hiệu vệ tinh cần phải có một cạnh đáy đã biết, tức là nối
với 2 điểm đã biết tọa độ. Sau khi đã xác định đƣợc số nguyên chu kỳ thì nó đƣợc giữ
nguyên để tính khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu cho các điểm đo tiếp sau trong suốt
ca đo. Nhờ vậy, thời gian thu tín hiệu tại điểm đo chỉ khoảng vài chục giây, không phải là
một tiếng đồng hồ nhƣ trong phƣơng pháp đo tĩnh.
Với cạnh đáy đã biết, ta đặt một máy thu cố định ở điểm đầu cạnh đáy và cho tiến
hành thu liên tục tín hiệu vệ tinh trong suốt chu kỳ đo. Máy này đƣợc gọi là máy cố định
(base station). Ở điểm cuối cạnh đáy ta đặt máy thu thứ hai, cho nó thu tín hiệu vệ tinh
đồng thời với máy cố định trong 20-60 giây. Việc làm này gọi là khởi đo (initialization).
Tiếp đó cho máy di động lần lƣợt chuyển đến các điểm đo cần xác định, tại mỗi điểm
dừng lại để thu tín hiệu trong một vài phút, và cuối cùng quay trở về điểm xuất phát là
điểm cuối cạnh đáy để khép tuyến đo bằng lần thu tín hiệu thứ hai cũng kéo dài trong một
Trimtalk 450, Trimtalk 450S, Trimtalk 900 của hãng Trimble.
Với phƣơng pháp RTK thì tầm hoạt động của máy di động bị hạn chế (chỉ khoảng
5km). Nếu thiết lập thêm 1 trạm thu phát trung gian thì tầm hoạt động của máy đo có thể
nâng cao tới 10 km.
Ngoài việc đo tọa độ điểm khống chế, đo chi tiết thực địa, phƣơng pháp RTK còn
có tính năng cắm điểm có tọa độ thiết kế trƣớc ra thực địa và dẫn đƣờng có độ chính xác
cao [4].
2. Đo GPS động xử lý sau (Post Processing Kinematic GPS)
Phƣơng pháp này tọa độ của các điểm đo có đƣợc sau khi xử lý số liệu trong
phòng, do vậy không sử dụng thiết bị truyền số liệu Radio Link. Tầm hoạt động của máy
di động có thể đạt đến 50km [4].
Với phƣơng pháp này máy thu di động có năng suất lao động cao, rất phù hợp cho
việc phát triển lƣới khống chế cấp đƣờng chuyền, các điểm khống chế ảnh, đo vẽ chi tiết
bản đồ địa hình và bản đồ địa chính. Chi tiết về phƣơng pháp đo động xử lý sau sẽ đƣợc
trình bày trong chƣơng 2.
1.3.2.4. Phương pháp đo giả động
Phƣơng pháp đo giả động cũng cho phép xác định vị trí tƣơng đối của hàng loạt
điểm so với điểm đã biết trong khoảng thời gian đo khá nhanh, nhƣng độ chính xác định
vị không cao bằng phƣơng pháp đo động. Trong phƣơng pháp này không cần làm thủ tục
khởi đo, tức là không cần sử dụng cạnh đáy đã biết. Máy cố định cũng phải tiến hành thu
tín hiệu vệ tinh liên tục trong suốt chu kỳ đo, còn máy di động đƣợc chuyển đến từng
điểm đo, tại mỗi điểm thu tín hiệu trong 5-10 phút.
Sau khi đo hết lƣợt, máy đo động quay trở về điểm xuất phát (điểm đo đầu tiên) và
đo lặp lại tại tất cả các điểm theo đúng trình tự trƣớc đó, nhƣng phải bảo đảm sao cho
khoảng thời gian dãn cách giữa hai lần đo tại mỗi điểm không ít hơn một tiếng đồng hồ.
Chính trong khoảng thời gian này đồ hình phân bố vệ tinh thay đổi đủ để xác định số
nguyên đa trị, còn hai lần đo, mỗi lần kéo dài 5-10 phút và giãn cách nhau một tiếng đồng
hồ có tác dụng tƣơng đƣơng nhƣ phép đo tĩnh kéo dài trong một tiếng. Yêu cầu nhất thiết
trong phƣơng pháp này là phải có đƣợc ít nhất 4 vệ tinh chung cho cả hai lần đo tại mỗi
điểm quan sát [6, 7].
trong khi đo. Để thực hiện đƣợc nhƣ vậy, thiết bị đo cần phải có thêm máy phát và thu tín
hiệu Radio Link để truyền tín hiệu cải chính. Máy phát Radio Link có thể đặt trên mặt đất
hoặc phát qua vệ tinh địa tĩnh.
2. Đo DGPS xử lý sau
Cũng tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp đo DGPS thời gian thực nhƣng số liệu cải chính
không thực hiện trong quá trình đo mà nhận đƣợc sau khi xử lý số lệu trong phòng.
21
Do độ chính xác không cao nên phƣơng pháp DGPS chỉ đƣợc sử dụng trong đo vẽ
bản đồ tỷ lệ trung bình và tỷ lệ nhỏ, hoặc các công tác dẫn đƣờng.
Bảng 1.1. Bảng tổng hợp các phương pháp đo GPS [4]
Kiểu đo
Số vệ
tinh tối
thiểu
Thời gian
đo tối
thiểu
Độ chính xác đạt đƣợc
Các đặc trƣng khác
Đo tĩnh
(Static)
4
1 giờ
- 1 tần số: 5mm+1ppm
- 2 tần số: 5mm+0.5ppm
- Máy 1 tần số cho độ chính
xác tốt nhất với S10km
Đo tĩnh
nhanh
xử lý sau
(PPK
DGPS)
4
2 trị đo
- 0.5m với máy thu Everest,
Maxwel, với 5 vệ tinh,
PDOP<4
- 13m đối với máy thu
khác cùng điều kiện
- Không cần thu liên tục vệ
tinh, không cần Radio truyền
sóng
Đo DGPS
thời gian
thực (RTK
DGPS)
4
1 trị đo
- 0.2m với máy thu Everest,
Maxwel, với 5 vệ tinh,
PDOP<4
-13m đối với máy thu
khác cùng điều kiện
- Không cần thu liên tục vệ
tinh, cần Radio truyền sóng
Các giá trị ghi trong bảng dựa trên kết quả thu đƣợc với thiết bị đo của hãng
lƣới khống chế nhƣ Tây Nguyên, thƣợng nguồn Sông Bé, Cà Mau. Những năm sau đó
công nghệ GPS đã đóng vai trò quyết định trong việc đo lƣới cấp "0" lập hệ quy chiếu
Quốc gia mới cũng nhƣ việc lập lƣới khống chế các cấp hạng trên lãnh thổ phục vụ ngành
Trắc địa bản đồ và nhiều lƣới khống chế cho các công trình dân dụng khác, cụ thể nhƣ sau:
- Lƣới cấp “0” 71 điểm phủ trùm lãnh thổ;
- Lƣới khống chế biển: 32 điểm;
- Lƣới Hạng I, II 1665 điểm phủ trùm lãnh thổ;
- Lƣới Địa chính cơ sở: Hạng III) phủ trùm lãnh thổ: 12568 điểm;
- Lƣới GPS – thuỷ chuẩn lập mô hình Geoid: 1009 điểm.
- Hàng chục nghìn điểm toạ độ hạng IV phục vụ cho đo đạc khảo sát công
trình giao thông, thuỷ lợi, xây dụng, quy hoạch
23
Những ứng dụng sớm nhất của GPS trong trắc địa bản đồ là trong công tác đo
lƣới khống chế. Hiện nay hệ thống GPS vẫn đang phát triển ngày càng hoàn thiện về
phần cứng (thiết bị đo) và phần mềm (chƣơng trình xử lý số liệu), đƣợc ứng dụng rộng
rãi vào mọi dạng công tác trắc địa bản đồ, trắc địa công trình dân dụng và các công tác
định vị khác theo chiều hƣớng ngày càng đơn giản, hiệu qủa.
Có thể nói công nghệ GPS hiện nay ở Việt Nam phát triển vô cùng mạnh mẽ, từ
chỗ chỉ có một vài đơn vị lớn của Nhà nƣớc đƣợc trang bị công nghệ GPS ban đầu ở
những năm 1990, cho đến nay hầu hết các đơn vị đo đạc khảo sát các ngành, các tỉnh ở
Việt Nam đã đƣợc trang bị, ứng dụng công nghệ GPS. Số lƣợng máy thu GPS cho mục
đích đo đạc độ chính xác cao ở Việt Nam tính đến nay đã đến con số hàng nghìn máy.
Ngoài ngành đo đạc, khảo sát, công nghệ GPS đã mang lại ứng dụng vô cùng đa dạng
cho xã hội nhƣ dẫn đƣờng, định vị trên biển, du lịch, giao thông thuỷ bộ, hàng hải, điều
đó chứng tỏ công nghệ GPS đã mang lại hiệu quả vô cùng to lớn cho ngành đo đạc địa
hình, địa chính nói riêng và cho toàn xã hội nói chung.
Việc sử dụng công nghệ GPS đƣợc phát triển còn đƣợc thể hiện trên lĩnh vực
quản lý. Đồng thời với việc áp dụng công nghệ trong sản xuất, các văn bản pháp quy về
công nghệ GPS đảm bảo cho việc áp dụng công nghệ một cách có sự tổ chức, quản lý