BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
ỨNG DỤNG TRẠM THAM CHIẾU HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC
XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ CÁC MỐC ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH
HUYỆN YÊN ĐỊNH, TỈNH THANH HÓA
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

TRẦN VĂN BÌNH

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
ỨNG DỤNG TRẠM THAM CHIẾU HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC
XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ CÁC MỐC ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH
HUYỆN YÊN ĐỊNH, TỈNH THANH HÓA
TRẦN VĂN BÌNH
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 60520503

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. BÙI THỊ HỒNG THẮM

HÀ NỘI, NĂM 2017




LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của TS. Bùi Thị
Hồng Thắm, Phó Trưởng khoa Trắc địa và Bản đồ, Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô
đã giúp đỡ, hướng dẫn và động viên tác giả trong suốt thời gian làm luận văn.
Tác giả cũng xin gửi tới các thầy, cô giáo Khoa Trắc địa và Bản đồ,
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội lời cảm ơn về sự giúp đỡ
tận tình của thầy cô trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu tại Khoa.
Trong quá trình làm luận văn, tác giả đã nhận được nhiều sự quan tâm
giúp đỡ, cung cấp tài liệu khoa học và số liệu phục vụ tính toán thực nghiệm
của Thủ trưởng Cục, các cán bộ khoa học thuộc Phòng Trắc địa - Địa hình, và
các đồng nghiệp thuộc Cục Bản đồ, Bộ Tổng tham mưu. Tác giả xin trân
trọng cảm ơn sự giúp đỡ quí báu đó.
Mặc dù đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết để hoàn thành, nhưng
chắc chắn luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong
nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các thầy, cô giáo và các đồng nghiệp
để luận văn được hoàn thiện tốt hơn. Đây sẽ là những kiến thức rất bổ ích cho
công việc của tác giả trên chặng đường phía trước.
Xin trân trọng cám ơn./.
Hà Nội, ngày

tháng 10 năm 2017

Tác giả luận văn

KS. Trần Văn Bình


iii


1.1 Lịch sử phát triển các trạm tham chiếu hoạt động liên tục . . . . . . . . . . . . . .

6

1.1.1 Mạng lưới các trạm IGS quốc tế. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.1.2 Các mạng lưới tham chiếu hoạt đông liên tục khu vực. . . . . . . . . . . . . .

9

1.1.3 Các mạng lưới tham chiếu hoạt đông liên tục của một
số quốc gia

..................................................... ............

10

1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng dữ liệu của các trạm tham chiếu
hoạt động liên tục trên thế giới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15


iv

1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng dữ liệu của các trạm tham chiếu
hoạt động liên tục ở Việt Nam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.1 Hiện trạng các trạm GNSS CORS tại Việt Nam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


tham chiếu hoạt động liên tục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29


v

2.2.1 Công nghệ hiệu chỉnh thời gian thực. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

2.2.2 Công nghệ xử lý sau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37

2.2.3 Tăng dày các trạm tham chiếu hoạt động liên tục để nâng cao độ
chính xác tọa độ điểm di động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3 Xác định địa giới hành chính. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

2.3.1 Khái quát về địa giới hành chính. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.2 Xác định tọa độ, độ cao điểm địa giới hành chính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.3 Ứng dụng các trạm tham chiếu hoạt động liên tục để xác định tọa
độ các mốc địa giới hành chính. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

Chương 3. ỨNG DỤNG TRẠM THAM CHIẾU HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC
XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ CÁC MỐC ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH HUYỆN YÊN

vi

3.3.1 Phương án 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.3.2 Phương án 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.4 Đánh giá kết quả đạt được. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74

Kết luận. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74

Kiến nghị. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

75

TÀI LIỆU THAM KHẢO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77

PHỤ LỤC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

80


vii


67

Bảng 3.8. Bảng chiều dài cạnh, phương vị và sai số tương hỗ . . . . . . . . . . .

68

Bảng 3.9. Bảng so sánh tọa độ của các điểm theo 2 phương án. . . . . . . . . .

70

Bảng 3.10. Bảng so sánh độ cao của các điểm theo 2 phương án. . . . . . . .

70

Bảng 3.11. So sánh sai số vị trí điểm và sai số độ cao điểm. . . . . . . . . . . . . .

71

Bảng 3.12. Bảng so sánh khoảng cách, phương vị và chênh cao theo 2
phương án. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

72


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mạng lưới IGS quốc tế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .



Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống VRS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36

Hình 3.1. Vị trí địa lý huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa. . . . . . . . . . . . . . . . .

52

Hình 3.2. Sơ đồ lưới thực nghiệm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

Hình 3.3. Bản xác nhận sơ đồ vị trí mốc địa giới hành chính. . . . . . . . . . . .

58

Hình 3.4. Sơ đồ các bước xử lý số liệu lưới GNSS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64


ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CORS

Continuously Operating Reference
System

Flächen Korrectur Parameter

Hiệu chỉnh các tham số khu vực

GNSS

Global Navigation Satellite System

Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu

GPS

Global Positioning System

Hệ thống định vị toàn cầu

IAG

International Association of

Hội Trắc địa quốc tế

Geodesy
IGS

International GPS Service

Tổ chức GPS quốc tế

ITRF

Hoa Kỳ


x

NRTK

Network Real Time Kinematic

PCGIAP Parmanent Committee on GIS
Infrastructure for Asia & The

Lưới đo động thời gian thực
Uỷ ban thường trực Cơ sở hạ tầng hệ
thống thông tin địa lý khu vực Châu

Pacific

Á-Thái Bình Dương

RTK

Real Time Kinematic

Định vị vi phân thời gian thực sử
dụng trị đo pha

SLR

Satellite Laser Ranging

những nhiệm vụ rất quan trọng trong công tác trắc địa bản đồ. Tọa độ các
mốc địa giới hành chính chủ yếu được xác định bằng phương pháp GPS kết
hợp với các phương pháp đo đạc truyền thống dựa trên các điểm mốc tọa độ,
độ cao Nhà nước. Trong những năm gần đây, các trạm tham chiếu hoạt động
liên tục đã được thiết lập trên lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam. Thế mạnh của
các trạm này cung cấp dữ liệu cả trong thời gian thực và xử lý sau cho người
sử dụng với chất lượng rất cao,...Để có điều kiện nghiên cứu, tìm hiểu về cơ
chế hoạt động và phương pháp xử lý dữ liệu các trạm tham chiếu hoạt động
liên tục, học viên đã chọn đề tài của luận văn: "Ứng dụng trạm tham chiếu
hoạt động liên tục xác định tọa độ các mốc địa giới hành chính huyện Yên
Định, tỉnh Thanh Hóa". Đề tài có mục tiêu xác định được tọa độ các mốc địa
giới hành chính huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa trên cơ sở sử dụng dữ liệu
các trạm tham chiếu hoạt động liên tục. Để đạt được mục tiêu, nội dung
nghiên cứu chính của luận văn gồm có:
- Đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu phát triển các trạm tham
chiếu hoạt động liên tục và ứng dụng trong công tác xác định mốc địa giới


xii

hành chính; đánh giá chung về những ưu điểm, các tồn tại, hạn chế và nguyên
nhân; nêu các vấn đề cần phải nghiên cứu, hoàn thiện.
- Nghiên cứu phát triển các trạm tham chiếu hoạt động liên tục ở Việt
Nam và ứng dụng trong công tác thành lập lưới khống chế trắc địa;
- Công nghệ trạm tham chiếu hoạt động liên tục và các giải pháp ứng
dụng trong công tác xác định mốc địa giới hành chính;
- Ứng dụng trạm tham chiếu hoạt động liên tục xác định tọa độ các mốc
địa giới hành chính huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa.
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu
Dữ liệu các trạm tham chiếu hoạt động liên tục đóng vai trò quan trọng

thời điểm đo. Công nghệ này thường được áp dụng khi cần xác định vị trí độ
chính xác cao. Công nghệ xử lý sau áp dụng cho cả đo tương đối tĩnh và đo
tương đối động độ chính xác cao.
3.2. Xác định tọa độ mốc địa giới hành chính trên cơ sở ứng dụng
trạm tham chiếu hoạt động liên tục
Nhằm xác định tọa độ của các mốc địa giới hành chính, dữ liệu của các
trạm tham chiếu hoạt động có thể được khai thác theo các hướng chính:
- Hướng thứ nhất: Các trạm tham chiếu hoạt động liên tục đóng vai trò
như là các điểm khống chế Nhà nước trong công nghệ đo tĩnh.
- Hướng thứ hai: Sử dụng mạng lưới đo động thời gian thực NRTK
nhằm xác định tọa độ của các điểm mốc địa giới hành chính với các công
nghệ hiệu chỉnh thời gian thực độ chính xác cao như VRS, FKP,…
Ở thời điểm hiện tại, do số lượng trạm GNSS CORS quốc gia đang hoạt
động trên lãnh thổ Việt Nam không nhiều, mật độ các điểm GNSS CORS


xiv

phân bố chưa đủ để mô hình hóa được các nguồn sai số nên luận văn sử dụng
hướng thứ nhất đã nêu ở trên để tính toán thực nghiệm.
4. Ứng dụng trạm tham chiếu hoạt động liên tục xác định tọa độ các
mốc địa giới hành chính huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa
4.1. Giới thiệu khu vực thực nghiệm
Khu vực thực nghiệm thuộc huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa. Lưới
ĐGHC huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa được xây dựng gồm 8 điểm ĐGHC
có số hiệu POI1, POI2, POI3, POI4, POI5, POI6, POI7 và POI8.
4.2. Mục đích, yêu cầu và phương pháp thực nghiệm
Phần thực nghiệm nhằm xác định được tọa độ các mốc địa giới hành
chính trên cơ sở khai thác dữ liệu của trạm tham chiếu hoạt động liên tục.
Các trạm GNSS CORS quốc gia sẽ được khai thác với vai trò là các điểm gốc


Chênh lệch
X (m) Y (m)

TT

Tên
điểm

1

POI1

2207642.831

568989.720

2207642.754

568989.814

0.077

-0.094

2

POI2

2209115.398


2208209.704

570466.295

2208209.640

570466.385

0.064

-0.090

5

POI5

2208697.439

571043.823

2208697.374

571043.912

0.065

-0.089

6


8

POI8

2209104.832

573387.606

2209104.785

573387.692

0.047

-0.086

Bảng 3.10. Bảng so sánh độ cao của các điểm theo 2 phương án
Tên

Phương án 1

Phương án 2

Chênh lệch

điểm

h (m)


6.677

-0.055

4

POI4

5.699

5.774

-0.075

5

POI5

6.808

6.862

-0.054

6

POI6

6.864


TT Tên điểm

Phương án 1

Phương án 2

Chênh lệch

mp (m)

mh (m)

mp (m)

mh (m)

mp (m)

mh (m)

3

POI1

0.001

0.011

0.007


0.006

0.032

-0.005

-0.022

6

POI4

0.001

0.010

0.006

0.030

-0.005

-0.020

7

POI5

0.001


0.001

0.011

0.007

0.032

-0.006

-0.021

10

POI8

0.001

0.011

0.006

0.031

-0.005

-0.020

Từ các kết quả nêu trên có thể rút ra các nhận xét:
- Độ chính xác tọa độ và độ cao của lưới thực nghiệm khi bình sai theo

địa giới hành chính huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa đạt độ chính xác yêu
cầu theo Thông tư 48/2014/TT-BTNMT.
- Sai số trung phương tọa độ sau bình sai của mốc ĐGHC của lưới thực
nghiệm khi bình sai với số liệu gốc là số liệu của các điểm địa chính cơ sở
cho độ chính xác cao hơn khi bình sai lưới được bình sai với số liệu gốc là số
liệu của các điểm GNSS CORS. Nguyên nhân chủ yếu là do khoảng cách từ
các điểm địa giới hành chính đến các điểm địa chính cơ sở ngắn hơn rất nhiều
so với khoảng cách từ các điểm này đến các điểm GNSS CORS.
- Lưới thực nghiệm được xử lý theo hai phương án nêu trên đều đáp
ứng yêu cầu để xác định tọa độ của mốc địa giới hành chính theo đúng quy
định hiện hành. Tuy nhiên, thế mạnh của các trạm tham chiếu hoạt động liên
tục GNSS CORS là dữ liệu đo liên tục nên đáp ứng mọi yêu cầu cho việc
khai thác số liệu. Trong quá trình thành lập lưới, người sử dụng không cần
phải đi tìm mốc ngoài thực địa, các máy thu không cần phải đặt tại các điểm


xviii

GNSS CORS, do đó sẽ tiết kiệm thời gian, kinh phí và nâng cao hiệu quả,
năng suất lao động.
6. Kiến nghị
- Cần có thêm nhiều nghiên cứu, thử nghiệm về việc ứng dụng sản
phẩm của các trạm tham chiếu hoạt động liên tục cho các loại hình công việc
khác nhau trong lĩnh vực trắc địa bản đồ, đặc biệt đối với việc đo nối độ cao
bằng phương pháp GNSS.
- Cơ quan quản lý Nhà nước sớm ban hành các quy định kỹ thuật về
việc sử dụng dữ liệu các trạm tham chiếu hoạt động liên tục, tạo điều kiện
thuận lợi cho các cơ quan, đơn vị có sở sở pháp lý để sử dụng nguồn dữ liệu
này trong việc giải quyết các nhiệm vụ chuyên ngành.


for continuous operation and application in the determination of
administrative boundary

markers;

Overall

assessment

of

strengths,


xx

shortcomings, constraints and causes; Issues that need to be researched and
perfected.
- Research and development of reference stations operating continuously
in Vietnam and applied in the establishment of geodesy control network;
- Technology of continuous reference stations and solutions applied in
the work of identifying administrative boundary markers;
- Application of reference stations to continuously identify the
administrative boundary markers of Yen Dinh district, Thanh Hoa province.
2. Overview of research situation
Continuous reference workstation data play an important role in national
socio-economic development and scientific research. In the past, GNSS
CORS stations have been built in our country. Currently, the Ministry of
Natural Resources and Environment is planning to build 65 GNSS CORS
stations in the Vietnamese territory. For the purpose of building a reference

high-precision relativity measurements.
3.2. Determinaning the coordinates of the administrative boundary
control points base on using Continuously Operating Reference Stations
In order to determine the coordinates of the administrative boundary
markers, the data of the operational reference stations can be exploited in the
following main directions:
- The first direction: Constant reference stations act as control points for
the state in static measurement technology.
- Second Direction: Using the NRTK real-time dynamic measurement
network to determine the coordinates of administrative boundary landmarks
with high precision real-time correction technologies such as VRS, FKP, ...
At present, due to the limited number of GNSS CORS stations operating in


xxii

the Vietnamese territory, the density of GNSS CORS sites distributed is not
sufficient to model the sources of error. the first mentioned above for
experimental calculation.
4. Determinaning the coordinates of the administrative boundary
control points base on using Continuously Operating Reference Stations
in Yen Dinh district, Thanh Hoa province
4.1. Introduction to the experimental area
Experimental area in Yen Dinh district, Thanh Hoa province. The 8point Ba hunger Rehabilitation Center in Yen Dinh district, Thanh Hoa
province has the POI1, POI2, POI3, POI4, POI5, POI6, POI7 and POI8
numbers.
4.2. Purposes, requirements and methods
The experimental part is to determine the coordinates of the
administrative boundary markers on the basis of the continuous operation of
the reference station data. National GNSS CORS stations will be exploited as