Thạc Sĩ Công nghệ gps động và khả năng ứng dụng trong công tác đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn tại việt nam.

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa 1
Lời cam đoan 2
Mục lục 3
Danh mục các bảng 3
Danh mục các hình 5
MỞ ĐẦU: 6
Chưong 1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ GPS 10
1.1 Vài nét về lịch sử phát triển 10
1.2 Cấu trúc hệ thống GPS 11
1.3 Cấu trúc tín hiệu GPS 16
1.4 Các trị đo GPS 20
1.5 Nguyên lý định vị GPS 24
1.6 Các nguồn sai số trong đo GPS 29
1.7 Những kỹ thuật đo GPS 33
1.8 Toạ độ và hệ quy chiếu 39
Chương 2. NGUYÊN LÝ ĐO GPS ĐỘNG 42
2.1 Nguyên lý chung về đo GPS động 42
2.2 Thiết bị đo GPS động 45
Chương 3. NGHIÊN CỨU ĐỘ CHÍNH XÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO
GPS ĐỘNG 49
3.1 Đo kiểm định phương pháp đo GPS RTK 50
3.2 Đo kiểm định phương pháp đo GPS PPK 55
Chương 4. BẢN ĐỒ TỶ LỆ LỚN 64
4.1 Những khái niệm chung 64
4
4.2 Yêu cầu kỹ thuật của bản đồ tỷ lệ lớn 65
4.3 Quy trình thành lập bản đồ tỷ lệ lớn 66
Chương 5. QUI TRÌNH ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO GPS ĐỘNG 69
5.1 Công tác chẩn bị 69
5.2 Thiết lập trạm đo 70
5.3 Thủ tục khởi đo 73
5.4 Đo đạc tại thực địa 74
5.5 Giao diện thiết bị đo và phần mềm trút số liệu 77
5.6 Xử lý số liệu đo trên các phần mềm chuyên dụng. 78
5.7 Đo GPS RTK trên khu đo thử nghiệm 81
Chương 6. KHẢNĂNG ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐO
GPS ĐỘNG 85
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90
PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU
Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System) là hệ thống
định vị, dẫn đường sử dụng các vệ tinh nhân tạo được Bộ Quốc Phòng Mỹ
triển khai từ những năm đầu thập kỷ 70. Ban đầu hệ thống này được dùng cho
mục đích quân sự nhưng sau đó đã được thương mại hoá, được ứng dụng rất
rộng rãi trong các hoạt động kinh tế, xã hội và đặc biệt đối với ngành trắc
địa bản đồ thì đây là cuộc cách mạng thực sự về cả kỹ thuật, chất lượng cũng
như hiệu quả kinh tế trên phạm vi toàn thế giới nói chung và ở Việt Nam nói
riêng.
Cùng với thời gian, công nghệ GPS ngày càng phát triển hoàn thiện
theo chiều hướng chính xác, hiệu quả và thuận tiện hơn. Với mục tiêu nghiên
cứu một nhánh phát triển mới công nghệ GPS trong lĩnh vực trắc địa bản đồ,
tôi đã đề xuất và được phép tiến hành nghiên cứu đề tài .Công nghệ GPS
động và khả năng ứng dụng trong đo công tác vẽ bản đồ tỷ lệ lớn tại Việt
Nam
Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống định vị GPS đã được công nhận và sử dụng rộng rãi như một
công nghệ tin cậy, hiệu quả trong trắc địa bản đồ bởi các tính ưu việt sau:
1. Có thể xác định toạ độ của các điểm từ điểm gốc khác mà không
cần thông hướng.
2. Độ chính xác đo đạc ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết (có thể đo
trong mọi điều kiện thời tiết).
3. Việc đo đạc toạ độ các điểm rất nhanh chóng, đạt chính xác cao, ở vị trí
bất kỳ trên trái đất.
4. Kết quả đo đạc có thể tính trong hệ toạ độ toàn cầu hoặc hệ toạ độ địa
phương bất kỳ.
5. Kết quả đo ở dạng file số liệu (digital file) nên dễ dàng nhập vào các
phần mềm đo vẽ bản đồ hoặc các hệ thống cơ sở dữ liệu.
8
Với những tính năng ưu việt, ngay từ nhũng năm đầu thập kỷ 90 công
nghệ GPS nhanh chóng chiếm lĩnh vị trí quan trọng trong công tác lập lưới
khống chế trắc địa ở Việt Nam sử dụng kỹ thuật đo GPS tĩnh. Những năm
gần đây, do tiến bộ nhanh về kỹ thuật xử lý số liệu, công nghệ chế tạo thiết bị
ngày càng hoàn thiện nên kỹ thuật đo GPS động đã và đang được ứng dụng
rộng rãi trên toàn thế giới do phương pháp này những ưu điểm đặc biệt. Ở
Việt Nam, trong những năm gần đây một số thiết bị đo GPS động đã được
nhập và thử nghiệm ở một số cơ quan nghiên cứu. Để có những kết luận khoa
học về phương pháp đo GPS động thì việc nghiên cứu ứng dụng trong đo vẽ
bản đồ tỷ lệ lớn, đề xuất quy trình công nghệ là việc cần thiết phải tiến hành
để có cơ sở triển khai ứng dụng một cách phổ biến ở Việt Nam.
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Từ những nghiên cứu chung về hệ thống GPS, những kỹ thuật định vị,
đề tài này sẽ nghiên cứu chi tiết các kỹ thuật đo GPS động sử dụng các thiết
bị đo GPS động mới được nhập. Kết quả nghiên cứu cần phải xác định được
về độ chính xác đạt được của tthiết bị trong điều kiện thực tế của Việt Nam,
so sánh với các công nghệ truyền thống để rút ra những kết luận khoa học, từ
đó đề xuất quy trình công nghệ áp dụng kỹ thuật đo GPS động cụ thể cho
việc áp dụng kỹ thuật đo GPS động ở các cơ sở sản xuất trắc địa bản đồ.
ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Thông qua việc nghiên cứu lý thuyết, các kết quả thực nghiệm, các
công trình sản xuất thực tiễn của đề tài này, tác giả mong muốn thể hiện các
vấn đề sau:
1. Công nghệ GPS là công nghệ mới, khác biệt, làm thay đổi hẳn quan
niệm về việc đo đạc trong công tác trắc địa bản đồ.
2. Đo GPS động là bước phát triển mới của công nghệ GPS cho phép đo
đạc chi tiết bỏ qua công đoạn lập lưới khống chế cơ sở, có độ chính xác đạt
9
yêu cầu kỹ thuật đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, có những tính năng ưu việt so với
phương pháp đo vẽ bản đồ truyền thống.
3. Đo GPS động là phương pháp đo đạc khoa học, đáp ứng yêu cầu của
công tác tự động hoá đo vẽ bản đồ, phù hợp với việc tổ chức, quản lý số liệu
trong các hệ thống quản trị dữ liệu trong máy tính.
4. Đo GPS động kết hợp với các phương pháp đo vẽ truyền thống tạo được
hiệu quả kinh tế cao trong đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn ở Việt Nam.
Với những tính năng ưu việt, kỹ thuật đo GPS động là phương pháp mới
áp dụng không chỉ tốt trong ngành Địa Chính mà còn với các cơ quan có chức
năng khảo sát, đo đạc khác trong các ngành Giao thông, Thuỷ lợi, Xây dụng,
Nông nghiệp .
Bản luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của
tiến sĩ Đặng Nam Chinh khoa Trắc Địa - trường đại học Mỏ - Địa Chất, đồng
thời được sự hỗ trợ tích cực của Viện Nghiên Cứu Địa Chính và các đồng
nghiệp trong việc tổ chức triển khai nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm tiến
sĩ Đặng Nam Chinh, trường đại học Mỏ - Địa Chất, Viện Nghiên Cứu Địa
Chính cùng các đồng nghiệp và mong nhận được những ý kiến đóng