ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM MAI VĂN TẤT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS XÂY DỰNG LƯỚI ĐỊA CHÍNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐO ĐẠC CHỈNH LÝ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH CẤP XÃ TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành : Quản lý đất đai Mã số ngành: 60.85.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đàm Xuân Vận PHÒNG QLDDTS ĐH KHOA QLTN Thái Nguyên, 2016 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Đàm Xuân Vận Các số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố sử dụng để bảo vệ học vị Các thông tin, tài liệu trình bày luận văn rõ nguồn gốc Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái nguyên, tháng 10 năm 2016 Tác giả Mai Văn Tất ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, nhận giúp đỡ thầy cô giáo giảng dạy Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Uỷ ban nhân dân huyện Đồng Hỷ, Uỷ ban nhân dân xã, thị trấn địa bàn huyện Đồng Hỷ, phòng, ban, ngành có liên quan, đặc biệt quan tâm giúp đỡ quan, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đàm Xuân Vận tận tình hướng dẫn suốt trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn tới Khoa Tài nguyên Môi trường, Phòng Quản lý Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ủy ban nhân dân huyện Đồng Hỷ, cán nhân dân xã, thị trấn địa bàn huyện Đồng Hỷ, phòng Tài nguyên Môi trường, thầy, cô giáo, bạn đồng nghiệp gia đình động viên giúp đỡ hoàn thành đề tài Do hạn chế mặt thời gian điều kiện nghiên cứu, nên luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp chân thành nhà khoa học, thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Một lần xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, tháng 10 năm 2016 Tác giả Mai Văn Tất iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Yêu cầu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Công tác thành lập đồ địa 1.1.1 Hệ thống lưới khống chế 1.1.2 Sơ đồ phát triển lưới tọa độ địa 1.1.3 Yêu cầu mật độ điểm tọa độ địa 1.1.4 Yêu cầu độ xác lưới tọa độ địa 1.1.5 Độ xác xác định chiều dài đất 12 1.1.6 Công tác thành lập đồ địa 15 1.2 Giới thiệu công nghệ định vị GPS 17 1.2.1 Cấu trúc hệ thống GPS 17 1.2.2 Tín hiệu GPS 18 1.2.3 Các trị đo GPS 18 1.2.4 Nguyên lý định vị GPS 19 1.2.5 Các nguồn sai số 19 1.2.6 Những kỹ thuật định vị GPS 20 1.2.7 Xử lý số liệu đo GPS 22 1.2.8 Bình sai lưới GPS 24 1.3 Cơ sở pháp lý thành lập đồ địa 28 iv 1.4 Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới khống chế 29 1.4.1 Phương pháp đo tĩnh công nghệ GPS để thành lập lưới không chế địa 30 1.4.2 Các dạng lưới ứng dụng đo tĩnh công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế địa 30 1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới khống chế 32 1.5.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới giới 32 1.5.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới Việt Nam 34 1.6 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới khống chế địa huyện Đồng Hỷ 36 1.6.1 Công tác đo đạc đồ địa huyện Đồng Hỷ 37 1.6.2 Những vấn đề đặt nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới khống chế địa huyện Đồng Hỷ 38 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 39 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 39 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 39 2.1.3 Địa điểm thời gian nghiên cứu 39 2.2 Nội dung nghiên cứu 39 2.2.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Đồng Hỷ 39 2.2.2 Thực trạng công tác đo đạc đồ địa khu vực huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên 39 2.2.3 Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa 39 v 2.2.4 So sánh ứng dụng đo lưới kinh vĩ công nghệ GPS động thời gian thực đo máy toàn đạc điện tử theo phương pháp đường chuyền 40 2.2.5 Đánh giá kết xây dựng lưới khống chế GPS đo động thời gian thực đề xuất giải pháp thực 40 2.3 Phương pháp nghiên cứu xử lý số liệu 40 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 40 2.3.2 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 40 2.3.3 Phương pháp đánh giá 41 2.3.4 Phương pháp so sánh 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 Đặc điểm tự nhiên điều kiện kinh tế xã hội huyện Đồng Hỷ 43 3.1.1 Đặc điểm tự nhiên 43 3.1.2 Điều kiện xã hội 45 3.1.3 Tình hình kinh tế huyện 46 3.2 Thực trạng công tác đo đạc đồ địa khu vực huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên 47 3.2.1 Thực trạng công tác đo đạc đồ địa với đơn vị xã thuộc TKKT-DT chung với huyện khác 47 3.2.2 Hiện trạng đồ địa xã, thị trấn 49 3.2.3 Kết xây dựng lưới địa phê duyệt năm 2012 51 3.3 Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa 52 3.3.1 Nhu cầu xây dựng lưới địa huyện Đồng Hỷ công nghệ GPS 52 3.3.2 Thiết kế lưới địa công nghệ GPS 55 3.3.3 Công tác đo đạc lưới địa công nghệ GPS huyện Đồng Hỷ 57 3.4 So sánh ứng dụng đo lưới kinh vĩ công nghệ GPS động thời gian thực đo máy toàn đạc điện tử theo phương pháp đường chuyền 75 3.4.1 So sánh kết đo đạc thực nghiệm 75 vi 3.4.6 Nghiên cứu phương án ứng dụng công nghệ GPS động phối hợp với phương pháp lưới đường chuyền phục vụ đo vẽ, chỉnh lý đồ địa 82 3.5 Đánh giá kết xây dựng lưới khống chế GPS đo động thời gian thực đề xuất giải pháp thực 83 3.5.1 Đánh giá kết việc ứng dụng GPS đo động thời gian thực 83 3.5.2 Ưu điểm, hạn chế lưới khống chế GPS đo động thời gian thực 84 3.5.3 Đề xuất giải pháp thực 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 Kết luận 87 Kiến nghị 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt: BĐĐC : Bản đồ địa DOP : Dilution of Precision (Độ xác) GPS : Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu Mỹ xây dựng) GCNQSD : Giấy chứng nhận quyền sử dụng HDOP : Horizon Dilution of Precision (Độ xác theo phương ngang) PDOP : Position Dilution of Precision ( Độ xác vị trí vệ tinh theo 3D) Ratio : Tỉ số phương sai Reference Variance : Độ chênh lệch tham khảo RSM : Sai số chiều dài cạnh VDOP : Vertiacal Dilution of Precision (Độ xác theo phương dọc) X, Y, h : Tọa Độ X, Y, độ cao thủy chuẩn tạm thời Mx, My, Mh : Sai số theo phương x, y h Mp : Sai số vị trí điểm BĐĐC : Bản đồ địa QLĐĐ : Quản lý đất đai DEM : Mô hình số độ cao TKKT DT : Thiết kế kỹ thuật dự toán GNSS : Global Navigation Satellite System (tên dùng chung cho hệ thống định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh) SSTP : Sai số trung phương CSDL : Cơ sở liệu ĐCCS: Địa sở HN-72 : Hệ tọa độ Hà Nội – 72 VN-2000 : Hệ tọa độ VN 2000 (Hệ tọa độ Trắc địa đồ Quốc gia) viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Mật độ điểm tọa độ nhà nước địa sở Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật chung lưới địa Bảng 1.3: Chỉ tiêu kỹ thuật lưới địa đo công nghệ GNSS Bảng 1.4: Chỉ tiêu kỹ thuật lưới địa đo phương pháp đường chuyền Bảng 1.5: Số lần đo loại máy 10 Bảng 1.6: Quy định đo góc 10 Bảng 1.7: Chỉ tiêu kỹ thuật chung lưới khống chế đo vẽ 12 Bảng 1.8: Chỉ tiêu đánh giá cạnh đo 14 Bảng 1.9: Tiêu chuẩn kỹ thuật lưới đường chuyền 15 Bảng 1.10: Sai số trung phương lưới địa 17 Bảng 1.11: Sai số khép tương đối giới hạn 25 Bảng 3.1: Khối lượng theo TKKT DT duyệt 47 Bảng 3.2: Hiện trạng đồ địa xa, thị trấn 49 Bảng 3.3: Bảng số điểm Địa cần xây dựng 51 Bảng 3.4: Số hiệu điểm địa xây dựng 53 Bảng 3.5 : So sánh số liệu điểm gốc trước bình sai 58 Bảng 3.6 : Bảng trị đo gia số tọa độ tiêu sai số 61 Bảng 3.7: Bảng sai số khép hình 62 Bảng 3.8 (a): Bảng trị đo, số hiệu chỉnh trị bình sai góc phương vị 64 Bảng 3.8 (b): Bảng trị đo, số hiệu chỉnh trị bình sai cạnh 65 Bảng 3.8 (c): Bảng trị đo, số hiệu chỉnh trị bình sai chênh cao 66 Bảng 3.9: Bảng tọa độ vuông góc không gian sau bình sai 67 Bảng 3.10: Bảng tọa độ trắc địa sau bình sai 68 Bảng 3.11: Bảng thành tọa độ phẳng độ cao bình sai 69 Bảng 3.12: Bảng chiều dài cạn, phương vị sai số tương hỗ 70 Bảng 3.13: Kết lưới kinh vĩ đo GPS động 75 Bảng 3.14: Kết so sánh phương pháp đo 78 Bảng 3.15: Quy định kỹ thuật lưới khống chế đo vẽ 81 Bảng 3.16: Các tiêu so sánh 82 Bảng 3.17: Các tiêu so sánh 83 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các thành phần hệ thống GPS 17 Hình 1.2 Sơ đồ lưới dạng tam giác 31 Hình 1.3 Sơ đồ lưới dạng tứ giác 31 Hình 1.4 Sơ đồ lưới dạng đường chuyền 31 Hình 3.1: Sơ đồ thiết kế lưới địa 55 Hình 3.2: Sơ đồ lưới địa 60 Hình 3.3: Sơ đồ lưới kinh vĩ đo công nghệ GPS .74 Hình 3.4: Sơ đồ lưới kinh vĩ đo máy toàn đạc điện tử 76 76 Bảng 3.13: Kết lưới kinh vĩ đo GPS động Tên điểm Số TT X (m) Y (m) H Ghi Base 2394519.889 431491.523 39.912 Trạm máy chủ KV-01 2394428.255 431518.238 37.021 Đo lần KV-01 2394428.259 431518.236 37.017 Đo lần KV-01 2394428.259 431518.237 37.012 Đo lần KV-02 2394352.045 431462.381 34.766 Đo lần KV-02 2394352.047 431462.379 34.758 Đo lần KV-03 2394242.351 431476.749 37.798 KV-04 2394127.781 431491.058 36.143 KV-05 2394107.917 431407.969 36.872 10 KV-06 2394068.587 431305.977 38.784 Nhận xét Từ kết đo GPS động thời gian thực lưới khống chế đo vẽ xã Hóa Thượng, huyện Đồng Hỷ cho ta thấy độ xác lần đo đạt tới milimét kết thực tế so sánh với lưới đường chuyền độ xác lưới nằm hạn sai cho phép Lưới thi công nhanh dễ làm đòi hỏi cặp cạnh thông hướng nên mang lại hiệu kinh tế cao Sử dụng máy toàn đạc điện tử đo điểm lưới khống chế đo vẽ xã Hóa Thượng, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Sử dụng máy đo lưới đường chuyền kinh vĩ máy NTS-312R+ hãng South Trung Quốc, máy toàn đạc điện tử TS02 hãng Leica Thụy sỹ loại máy có độ xác tương đương Sau sử dụng phần mềm ApNet để bình sai tính toán 77 Hình 3.4: Sơ đồ lưới kinh vĩ đo máy toàn đạc điện tử 78 Thành tính toán bình sai lưới mặt LUOI KHONG CHE MAT BANG BANG THANH QUA TOA DO SAU BINH SAI -+===================================================+ | | | TOA DO | SSTP VI TRI DIEM | | STT | TEN DIEM | | -| | | | X(m) | Y(m) | MX(m) | MY(m) | MP(m) | +======|============|=============|==========|=======|=+ | 1| KV-01 | 2394428.255 | 431518.232 | 0.004 | 0.003 | 0.005 | | 2| KV-02 | 2394352.041 | 431462.376 | 0.005 | 0.004 | 0.006 | | 3| KV-03 | 2394242.354 | 431476.741 | 0.006 | 0.005 | 0.008 | | 4| KV-04 | 2394127.770 | 431491.053 | 0.006 | 0.006 | 0.008 | | 5| KV-05 | 2394107.907 | 431407.958 | 0.005 | 0.005 | 0.007 | | 6| KV-06 | 2394068.574 | 431305.967 | 0.003 | 0.004 | 0.005 | +===================================================+ KET QUA DANH GIA DO CHINH XAC LUOI -1 Sai so trung phuong Trong so don vi Mo = 6.66(") -2 Sai so trung phuong vi tri Diem yeu nhat (KV-04) = 0.008(m) Sai so trung phuong vi tri Diem nho nhat (KV-01) = 0.005(m) -4 Sai so trung phuong tuong doi Canh yeu nhat (KV-04_KV-05): 1/21243 Sai so trung phuong tuong doi Canh nho nhat (KV-06_DH-160): 1/28950 -6 Sai so trung phuong Phuong vi yeu nhat (KV-04_KV-05): 5.63(") Sai so trung phuong Phuong vi nho nhat (KV-06_DH-160): 4.88(") Ngay thang 09 nam 2016 để tăng dày mật độ điểm khống chế, làm sở phát triển lưới khống chế đo vẽ đo vẽ chi tiết Lưới địa phải đo nối tọa độ với 03 điểm khống chế tọa độ có độ xác tương đương điểm tọa độ Quốc gia hạng III trở lên, trường hợp đặc biệt phép đo nối với 02 điểm Trường hợp lập lưới địa công nghệ GNSS phải đo nối độ cao với 02 điểm khống chế độ cao có độ xác tương đương điểm độ cao Quốc gia hạng IV trở lên Lưới địa xây dựng chủ yếu công nghệ GNSS phương pháp đường chuyền, phương pháp lưới đa giác Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật chung lưới địa Số TT Tiêu chí đánh giá chất lượng lưới địa Trị tuyệt đối sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai Sai số trung phương tương đối cạnh sau bình sai Trị tuyệt đối sai số trung phương tuyệt đối cạnh 400 m sau bình sai Chỉ tiêu kỹ thuật ≤ cm ≤ 1:50000 ≤ 1,2 cm Trị tuyệt đối sai số trung phương phương vị cạnh sau bình sai: - Đối với cạnh lớn 400 m ≤ giây - Đối với cạnh nhỏ 400 m ≤ 10 giây Trị tuyệt đối sai số trung phương độ cao sau bình sai: - Vùng đồng ≤ 10 cm - Vùng núi ≤ 12 cm - Lập lưới địa công nghệ GNSS: Khi lập lưới địa công nghệ GNSS thành đo đạc, tính toán, bình sai quy định sau: 80 - Nhỏ : (KV-01) Mp = 0.006(m) Theo yêu cầu sai số vị trí điểm sau bình sai: ≤ ± 0.07 m, hoàn toàn áp dụng đo GPS động thời gian thực lưới khống chế đo vẽ mang lại hiệu kinh tế cao 3.4.2 So sánh thời gian, nhân lực hiệu kinh tế Qua kết so sánh hiệu kỹ thuật phương pháp đo sử dụng GPS động máy toàn đạc điện tử phục vụ thành lập lưới địa cho thấy sai số vị trí điểm trung bình Mp nhỏ so với giá trị sai số vị trí điểm trung bình Mp mà quy phạm quy định Như phương pháp đo sử dụng GPS động phục vụ lập lưới địa đáp ứng yêu cầu mặt kỹ thuật Vì tác giả tiến hành so sánh tiêu thời gian, nhân lực hiệu kinh tế 3.4.3 Thời gian thực thi thực địa - Kết đo cho tọa độ điểm cần đo tức Thường cần khoảng 30” cho kết tọa độ điểm cần đo điểm trống có mật độ che phủ thấp - Sử dụng máy thu GPS có phát sóng radio Thời gian thi công rút ngắn Với khả đo khoảng cách lớn, trạm máy phải chuyển nên tốc độ đo nhanh phụ thuộc vào khả tiếp cận điểm đo người đo - Phạm vi đo trạm máy tương đối rộng tùy thuộc vào công suất máy phát sóng Radio Nếu sử dụng GPS-RTK thu phát sóng radio tầm phủ sóng khoảng 3-5km, bố trí thêm trạm trung gian tầm phủ sóng cao khoảng 5-10 km - Giá trị tọa độ điểm lưới khống chế thu trực tiếp thực địa không cần phải tính toán nội nghiệp 3.4.4 Nhân lực thực thi thực địa - Nhân lực bố trí cho tổ đo Nếu khu vực cần đo di chuyển thuận lợi cần bố trí tổ đo người tiến hành đo 81 3.4.5 Hiệu kinh tế - Do việc đo đạc, lưu số liệu đo cách tự động nên giảm tối đa ảnh hưởng sai số người đo đến kết đo, độ tin cậy số liệu đo nâng cao định tính (tính chất điểm đo) định lượng (tọa độ) Việc thu nhập tính chất điểm đo tiến hành việc mã hóa điểm đo trực tiếp nên cụ thể, sai sót Điều quan trọng xử lý số liệu phần mềm đo vẽ đồ số tự động - Không cần lập lưới khống chế cho tổng thể khu đo vẽ sữ dụng kỹ thuật đo GPS động, kinh phí giảm lớn, thêm vào việc giảm tối đa nhân công, giảm thời gian thi công thực địa, tăng chất lượng đo vẽ Qua thực tế kiểm chứng cho thấy sử dụng phương pháp đo GPS - RTK để thành lập lưới khống chế thực địa khu vực cần chỉnh lý bổ sung đồ địa rút ngắn số lượng nhân lực tổ đo Qua thực tế kiểm chứng cho thấy khu vực cần đo đạc chỉnh lý bổ sung đồ địa chính, sử dụng phương pháp đo GPS-RTK lien kết hỗ trợ cho phương pháp đo máy toàn đạc điện tử công đoạn xây dựng mạng lưới khống chế đo vẽ, với phương pháp giúp giảm đáng kể thời gian thi công thực địa độ xác mạng lưới nâng cao Với ưu độ xác số liệu, thời gian thực thi thực địa rút ngắn chi phí phải trả cho nhân lực cho thấy sử dụng phương pháp đo GPS động đạt hiệu kinh tế so với phương pháp toàn đạc điện tử Tuy chi phí đầu tư cho thiết bị GPS cao để cạnh tranh với công ty khác lĩnh vực có dự án đo đạc lớn việc đầu tư cần thiết 82 Bảng 3.15: So sánh tổng thời gian, nhân lực kinh phí Đo GPS động Hạng mục Số điểm mia Thời gian Nhân lực (ngày) (người) Đo lưới khống chế khu vực Đo lưới khống chế khu vực Đo lưới khống chế khu vực Đo toàn đạc điện tử Diện tích Kinh phí (ha) (đồng) Số điểm mia Thời gian Nhân lực (ngày) (người) Diện tích Kinh phí (ha) (đồng) 59 82.16 1,320,000 59 4 82.16 3,520,000 88 3 190.24 1,980,000 88 91.26 5,280,000 105 91.26 105 90.24 6,160,000 2,640,000 (Căn tính kinh phí dựa vào Quyết định số 10/2008/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2008 việc ban hành định mức kinh tế - kỹ thuật đo đạc lập đồ địa chính, đăng ký quyền sử dụng đất, lập hồ sơ địa chính, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất; Nghị định 205/2004/NĐ-CP ngày 14 tháng 12 năm 2004 quy định hệ thống thang lương, bảng lương chế độ phụ cấp lương công ty nhà nước; Quyết định 1359/QĐ-UBND UBND tỉnh Thái nguyên việc công bố đơn giá nhân công – Đồng Hỷ nhân công nhóm II bậc 4/7: 220.000đ ) 3.4.6 Nghiên cứu phương án ứng dụng công nghệ GPS động phối hợp với phương pháp lưới đường chuyền phục vụ đo vẽ, chỉnh lý đồ địa Ứng dụng công nghệ GPS động để thành lập lưới khống chế đo vẽ đạt hiệu cao loại bỏ công đoạn xây dựng hệ thống đường chuyền liên tục điểm tọa độ hạng cao đem lại hiệu kinh tế, giảm tối đa nhân công, giảm thời gian thi công thực địa, tăng chất lượng đo vẽ Tuy nhiên với phương án đo khu vực có mật độ che phủ cao, nhiều nhà cửa 83 cối việc đo GPS hạn chế, nên kết hợp hài hòa thiết kế lưới GPS với phương pháp lưới đường chuyền Giải pháp ứng dụng xã địa bàn huyện Đồng Hỷ sở lưới kinh vĩ thi công đạt yêu cầu độ xác tiện lợi, khu vực lại nghiên cứu ứng dụng phương án đo GPS động phối hợp với phương pháp lưới đường chuyền phục vụ thành lập lưới đo vẽ đồ địa Khi chỉnh lý đồ địa số khu vực cần chỉnh lý ta không cần phải xây dựng hệ thống lưới đường chuyền liên tục mà cần ứng dụng công nghệ GPS động xây dựng số điểm kinh vĩ tiến hành đo vẽ chi tiết 3.5 Đánh giá kết xây dựng lưới khống chế GPS đo động thời gian thực đề xuất giải pháp thực 3.5.1 Đánh giá kết việc ứng dụng GPS đo động thời gian thực Chỉ tiêu kỹ thuật chung lưới khống chế đo vẽ quy định Bảng 3.16: Quy định kỹ thuật lưới khống chế đo vẽ TT Tiêu chí đánh giá chất lượng lưới khống chế đo vẽ Sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai so với điểm gốc Sai số trung phương tương đối cạnh sau bình sai Sai số khép tương đối giới hạn Chỉ tiêu kỹ thuật Lưới KC đo vẽ Lưới KC đo cấp vẽ cấp ≤ cm ≤ cm ≤1/25.000 ≤ 1/10000 ≤ 1/10000 ≤ 1/5.000 Phân tích kết đo lưới kinh vĩ công nghệ GPS Thực tế kết sau bình sai, sai số vị trí điểm sau: - Lớn : (KV-06) Mp = 0.016(m) - Nhỏ : (KV-01) Mp = 0.006(m) Bảng 1.3: Chỉ tiêu kỹ thuật lưới địa đo công nghệ GNSS Số Tiêu chí đánh giá chất lượng lưới địa đo Chỉ tiêu TT công nghệ GNSS kỹ thuật Phương pháp đo Đo tĩnh Sử dụng máy thu có trị tuyệt đối sai số đo cạnh ≤ 10 mm + 2.D mm (D: tính km) Số vệ tinh khỏe liên tục ≥4 PDOP lớn ≤4 Góc ngưỡng cao (elevation mask) cài đặt máy thu Thời gian đo ngắm đồng thời ≥ 150 (15 độ) ≥ 60 phút - Trị tuyệt đối sai số khép hình giới hạn tương đối ≤ 1:100000 ≤ cm xử lý sơ cạnh (fS/[S]): ≤ 30 [ S ] mm Khi [S] < km: - Trị tuyệt đối sai số khép độ cao dH ([S]: tính km) Khoảng cách tối đa từ điểm lưới đến điểm cấp cao gần ≤ 10 km Số hướng đo nối điểm ≥3 10 Số cạnh độc lập điểm ≥2 Trong đó: f S = (∑ dX ) + (∑ dY ) + (∑ dZ ) ; [S ] = n n i =1 n i =1 i =1 n ∑ dX + dY + dZ i =1 Các giá trị dX, dY, dZ giá trị nhận từ việc giải cạnh (baselines) tham gia vào vòng khép, n số cạnh khép hình - Lập lưới địa phương pháp đường chuyền: Khi lập lưới địa phương pháp đường chuyền thành 85 hơn, khả đo khoảng cách lớn, trạm máy phải chuyển nên tốc độ đo nhanh phụ thuộc vào khả tiếp cận điểm đo người đo - Hiệu nhân lực: Với trạm tĩnh làm việc với nhiều trạm đo di động, không cần đến người gương, ghi sổ, vẽ sơ đồ phát triểm trạm máy , số lượng nhân lực chi phí nhân lực giảm nhiều so với phương pháp đo đạc truyền thống - Hiệu Kinh tế: ứng dụng cộng nghệ GPS động đo vẽ thành lập lưới khống chế đem lại hiệu kinh tế cao,… kinh phí giảm lớn, thêm vào việc giảm tối đa nhân công, giảm thời gian thi công thực địa, tăng chất lượng đo vẽ Thời gian đo thực địa giảm đáng kể so với đơn vị khác sử dụng công nghệ đo vẽ truyền thống thực khối lượng công việc Hạn chế - Sai số vị trí điểm có xu hướng tăng dần, gần tỉ lệ thuận với khoảng cách Base (từ máy cố định) đến máy động (Rover); - Với khoảng cách trạm Base - Rover km, sai số vị trí điểm đạt giá trị nhỏ 0.020 m ổn định tất điểm đo kiểm tra; - Sai số tăng nhanh, tới 0.020 - 0.030 m khoảng cách Base - Rover lớn km Điều lý giải khác biệt rõ nét ảnh hưởng tầng điện ly trạm Base trạm Rover khoảng cách lớn tần số phát sóng Radio link (là hệ thống máy thu phát tín hiệu) - Mặc dù không cần thông hướng máy cố định máy di động không gian phía máy phải thông thoáng - Người đo phải tiếp cận trực tiếp đến điểm đo nên khó thực đo đạc khu vực có địa hình, địa vật phức tạp nguy hiểm - Các thiết bị đo nặng cồng kềnh không thuận tiện cho việc di chuyển so với sử dụng gương phương pháp toàn đạc 86 3.5.3 Đề xuất giải pháp thực Từ kết thử nghiệm thực tế trình bày trên, xin đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu ứng dụng GPS đo động thời gian thực đo đạc địa sau: - Trước tiến hành đo đạc GPS đo động thời gian thực, cần phân tích yêu cầu lựa chọn tham số đo tối ưu để đạt hiệu cao - Trong trường hợp lại nên chọn khoảng thời gian lần thu tín hiệu giây Chế độ đo với 1-2 trị đo (5-10 giây) hợp lý … vừa đảm bảo độ xác, vừa nhanh hiệu cao Việc đo GPS động thời gian thực nên thực số PDOP có giá trị - Áp dụng GPS đo động thời gian thực thành lập lưới khống chế đo vẽ đồ địa tỷ lệ 1:500 nhỏ hơn: Khi thiết kế lưới khống chế đo vẽ, chiều dài cạnh đáy nhỏ 3-5 km cần bố trí 01 trạm Base Với khoảng cách lớn km thiết phải sử dụng 02 nhiều trạm Base đảm bảo độ xác Các trạm Base cần bố trí đối xứng qua khu đo có hiệu Trong trường hợp, khoảng cách từ trạm Base tới khu đo không nên vượt 10 km - Khảo sát chọn điểm cần đánh giá trình xây dựng phương án kỹ thuật đo sử dụng công nghệ GPS xây dựng lưới khống chế - Sử dụng công nghệ GPS đo, tính đánh giá chất lượng lưới - Xử lý kết đo cạnh sơ trường để loại kết đo không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật kịp thời bỏ sung thấy cần thiết - Phân tích sai số trung phương vị trí điểm lưới để đánh giá 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thực đề tài: “Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa phục vụ công tác đo đạc chỉnh lý đồ địa cấp xã huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên” Chúng rút kết luận sau: Công tác đo đạc, tính toán, xử lý số liệu cho 70 điểm địa phạm vi xã, thị trấn thuộc huyện Đồng Hỷ hoàn thành sai số đạt độ xác nằm hạn sai cho phép Ứng dụng công nghệ GPS để xây dựng mạng lưới địa xã, thị trấn huyện Đồng Hỷ cho kết tốt nhiều so với yêu cầu Đây ưu điểm phương pháp thành lập lưới địa công nghệ GPS Kết khẳng định khu vực trung du miền núi huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên hoàn toàn có khả ứng dụng công nghệ GPS mang lại hiệu cao Đề tài nghiên cứu đo đạc, tính toán, xử lý số liệu cho điểm lưới kinh vĩ thuộc phạm vi xã Hóa Thượng, huyện Đồng Hỷ kết so sánh hai phương pháp đo GPS động thời gian thực phương pháp đo truyền thống máy toàn đạc, độ xác lưới đo vẽ nằm hạn sai cho phép GPS đo động thời gian thực sử dụng để thành lập lưới khống chế đo vẽ khu vực có mức độ thông thoáng tốt Ngoài việc đáp ứng hiệu kỹ thuật việc ứng dụng phương pháp đo sử dụng GPS động thành lập lưới khống chế thể ưu điểm vượt trội so với phương pháp đo truyền thống như: Thời gian đo thực địa rút ngắn; Sử dụng nhân lực giảm chi phí phải trả cho nhân lực đo thực địa; Đạt hiệu kinh tế cao tính ưu việt công nghệ, thời gian thi công rút ngắn giảm tối đa nhân lực Kết thực tiễn thành lập lưới khống chế phục vụ đo vẽ chỉnh lý đồ địa xã Hóa Thượng cho thấy ưu việt công nghệ GPS thành lập lưới khống chế đo vẽ phương pháp GPS so với đường 88 chuyền toàn đạc phương diện hạng mục công việc, giá thành độ xác nên khuyến khích ưu tiên xây dựng phương án thi công thành lập lưới khống chế đo vẽ phương pháp GPS động Kiến nghị Tại khu vực trung du miền núi ứng dụng công nghệ GPS để xây dựng lưới địa lựa chọn hợp lý nhất, cần đưa kết nghiên cứu đề tài vào thực tế, xây dựng lưới khống chế địa địa bàn huyện Đồng Hỷ khu vực tương tự khác Khi chỉnh lý đồ địa số khu vực cần chỉnh lý ta không cần phải xây dựng hệ thống lưới đường chuyền liên tục mà cần ứng dụng công nghệ GPS động xây dựng số điểm kinh vĩ tiến hành đo vẽ chi tiết Đầu tư trang thiết bị, đào tạo nguồn cán cho ngành Tài nguyên Môi trường, đào tạo kỹ sư, kỹ thuật viên, công nhân sử dụng thành thạo công nghệ GPS phần mềm khác có liên quan đến thành lập lưới khống chế đo vẽ đồ địa chính, biên tập đồ không ngừng phổ biến, ứng dụng khoa học công nghệ Xây dựng phương án quản lý đánh giá hệ thống lưới địa toàn tỉnh Khuyến khích yêu cầu điểm thầu công trình với phương án xây dựng phương án thi công thành lập lưới khống chế đo vẽ phương pháp định vị GPS 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Bộ Tài Nguyên Môi Trường (2005) Quy trình đo vẽ thành lập đồ địa Bộ Tài Nguyên Môi Trường - Quyết định số 05/QĐ-BTNMT ngày 27/02/2007 sử dụng hệ thống tham số tính chuyển Hệ tọa độ quốc tế WGS-84 Hệ tọa độ quốc gia VN-2000; Bộ Tài nguyên Môi trường, Quyết định số 08/2008/QĐ-BTNMT ban hành ngày 10 tháng 11 năm 2008 “Quy phạm thành lập đồ địa tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 1:10000”; Bộ Tài nguyên Môi trường - Thông tư số 30/2013/TT-BTNMT, ngày 14 tháng 10 năm 2013 quy định việc lồng ghép đo đạc lập chỉnh lý đồ địa đăng ký cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, xây dụng hồ sơ địa chính, sở liệu địa chính; Bộ Tài nguyên Môi trường - Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT, ngày 19 tháng năm 2014 quy định đồ địa chính; Phan Đình Binh (2007), Bài giảng Bản đồ địa - Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên Nguyễn Văn Bình, Hồ Kiệt, Lê Xuân Thu – Tạp chí khoa học, Đại học Huế, Tập 74A, Số 5, (2012), “Xây dựng lưới khống chế thành lập đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 ch dự án “thành phố đồi” phường Hòa An, Cẩm Lệ, Đà Nẵng Đặng Nam Chinh Bình sai lưới trắc địa – Bài giảng –ĐH M-ĐC 1997 Đặng Nam Chinh Hệ quy chiếu trắc địa – Bài giảng cao học - ĐH MĐC,2009 10 Đặng Nam Chinh Ứng dụng công nghệ GPS thành lập, chỉnh sử dụng đồ - Bài giảng cao học - ĐH MĐC, 2009 11 Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh Giáo trình Trắc địa cao cấp- NXB GTVT, 2000 90 12 Trần Bạch Giang, Phạm Ngọc Mai (2007), “Ứng dụng công nghệ định vị toàn cầu (GPS) đo đạc đồ”, Cục đồ Bộ tổng tham mưu, Hà Nội 13 Phạm Vọng Thành, 2002 Ứng dụng GPS động công tác đo vẽ đồ địa hình nước ta, đề tài cấp bộ, Bộ Tài nguyên Môi trường Hà Nội 14 Lê Văn Thơ (2007), Bài giảng trắc địa I - Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên 15 Vũ Thị Thanh Thủy (2007), Bài giảng trắc địa II - Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên 16 Lê Thanh Hiệp, Trần Cao Đệ, Võ Quang Minh, Roãn Ngọc Chiến - Hội thảo quốc gia CNTT năm 2013, Trường Đại học Cần Thơ - Đánh giá hiệu phương pháp đo vẽ đồ địa sử dụng công nghệ GPS động so với máy toàn đạc điện tử 17 Vũ Tiến Quang, 2002 Công nghệ GPS động khả ứng dụng công tác đo vẽ đồ tỷ lệ lớn Việt Nam, Luận văn Thạc Sĩ kỹ thuật Trường Đại học Mỏ -Địa chất 18 UBND tỉnh Thái Nguyên, Quyết định số 2959/QĐ-UBND ngày 10/12/2012, phê duyệt: “Thiết kế kỹ thuật - Dự toán đo đạc chỉnh lý đồ địa chính, đăng ký cấp GCNQSD đất lập hồ sơ địa xây dựng CSDL địa huyện Đồng Hỷ” TÀI LIỆU INTERNET 19 Công ty TNHH Địa Hải, (2009), Công nghệ GPS http://www.diahai.com.vn/index.php?option=com_content&view=article &id=135&Itemid=220〈 =vi 28 20 Công ty TNHH thiết bị trắc địa 247 https://www.google.com/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv= 2&ie=UTF-8#q=may%20trac%20dia%20247 21 https://vi.wikipedia.org/wiki/Wikipedia_ti%E1%BA%BFng_Vi%E1%BB%87t ... tài: Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa phục vụ công tác đo đạc chỉnh lý đồ địa cấp xã huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Mục tiêu chung Nghiên cứu phương pháp đo lưới địa truyền thống đo lưới. .. định vị GPS - Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng thành lập lưới khống chế phục vụ đo vẽ đồ địa huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên - Đánh giá kết đề xuất ứng dụng công nghệ GPS xây dựng thành lập lưới khống... dựng lưới địa phê duyệt năm 2012 51 3.3 Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới địa 52 3.3.1 Nhu cầu xây dựng lưới địa huyện Đồng Hỷ công nghệ GPS 52 3.3.2 Thiết kế lưới địa công nghệ GPS