Xây dựng lưới địa chính bằng công nghệ GIS huyện đông triều, tỉnh quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI




NGUYỄN TRỌNG THUỶ


XÂY DỰNG LƯỚI ðỊA CHÍNH BẰNG CÔNG NGHỆ
GPS HUYỆN ðÔNG TRIỀU - TỈNH QUẢNG NINH



LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP


Chuyên ngành: Quản lý ñất ñai
Mã số : 606216
Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Minh Tá






HÀ NỘI - 2012

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i

LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Nội dung ñề
tài này là những kết quả nghiên cứu, những ý tưởng khoa học ñược tổng
hợp từ công trình nghiên cứu, các công tác thực nghiệm, các công trình
sản xuất do tôi trực tiếp tham gia thực hiện.
Tôi xin cam ñoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược
chỉ rõ nguồn gốc./.

Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận văn


Nguyễn Trọng Thuỷ








Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii

LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành ñược ñề tài, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến:
Ban giám hiệu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, lãnh ñạo Viện Sau

ðại học, Khoa Tài nguyên và Môi trường, cùng các Thầy Cô giáo ñã giảng
dạy, truyền ñạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia khóa học của
Trường.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS. Lê Minh Tá - người ñã hết lòng quan
tâm, trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn thạc sĩ.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến gia ñình, bạn bè ñã giúp
ñỡ, ñộng viên và ñóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành ñề tài.
Do thời gian thực hiện có hạn, kinh nghiệm thực tiễn của bản thân chưa
nhiều, luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận ñược sự ñóng
góp ý kiến của quý Thầy Cô ñể ñề tài hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận văn


Nguyễn Trọng Thuỷ



Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

MỤC LỤC


Lời cam ñoan
i
Lời cảm ơn

ii
Mục lục
iii
Danh mục cÁc bảng
v
Danh mục cÁc hènh
vi
Danh mục các từ viết tắt
vi
1 MỞ ðẦU
1
1.1 Tính cấp thiết ñề tài
1
1.2 Mục ñích ñề tài
3
1.3 Yêu cầu ñề tài
3
1.4 Tính khoa học và thực tiễn ñề tài
3
2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
4
2.1 Lưới khống chế mặt bằng
4
2.1.1 Mục ñích và nguyên tắc xây dựng lưới khống chế mặt bằng
4
2.1.2 Các phương pháp xây dựng lưới khống chế mặt bằng
5
2.2 Lưới GPS
8
2.2.1 Vài nét về lịch sử phát triển của GPS

8
2.2.2 Khái quát chung về hệ thống ñịnh vị toàn cầu (GPS)
14
3 ðỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
34
3.1 ðối tượng nghiên cứu
34
3.2 Phạm vi nghiên cứu
34
3.3 Nội dung nghiên cứu
34
3.4 Phương pháp nghiên cứu
35
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
36
4.1 ðiều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu
36
4.1.1 Khái quát ñặc ñiểm, tình hình chung của huyện ðông Triều
36
4.1.2 Thu thập các loại tư liệu, tài liệu trắc ñịa và bản ñồ
39
4.2 Xây dựng lưới ñịa chính bằng công nghệ GPS
41
4.2.1 Khái niệm, nguyên tắc thiết kế lưới GPS
41

4.2.2 Cơ sở toán học của lưới ñịa chính
42
4.2.3 Quy trình xây dựng lưới ñịa chính
46
4.2.4 Xây dựng lưới ñịa chính bằng công nghệ GPS huyện ðông Triều
47
4.2.5 Kết quả tính toán và ñánh giá ñộ chính xác
75
4.2.6 ðo kiểm tra
77
5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
80
5.1 Kết luận
80
5.2 Kiến nghị
81
TÀI LIỆU THAM KHẢO
82


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT Tên bảng Trang
2.1 Chỉ tiêu cho các dạng lưới 10

2.2 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật lưới GPS 10

2.3 Một số yêu cầu trong ño lưới GPS 11

2.4 Toạ ñộ và ñộ cao các ñiểm gốc 24

4.1 Thống kê tình trạng mốc 39

4.2 Toạ ñộ và ñộ cao các ñiểm gốc 40

4.3 Thống kê các cặp ñiểm ñịa chính thông hướng 49

4.4 Thống kê số lượng ñiểm toàn huyện 50

4.5 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong xây dựng lưới GPS [3] 71

4.6 Số lượng ñiểm GPS ñã ño 75

4.7 So sánh số liệu ñạt ñược với quy phạm ban hành 77

4.8 So sánh kết quả ño ñược với kết quả ño kiểm tra 78






Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT Tên hình Trang
2.1 Chuyển ñộng của vệ tinh trên quỹ ñạo 14
2.2 Cấu trúc tín hiệu GPS 17
2.3 Các trạm ñiều khiển GPS 17
2.4 Các thành phần chính của GPS 18
2.5 Kỹ thuật ñịnh vị tuyệt ñối 20
2.6 Kỹ thuật ñịnh vị tương ñối 22
2.7 Xác ñịnh hiệu số giữa các thời ñiểm 26
2.8 Kỹ thuật giải ña trị tại các máy thu 28
4.1 Quy cách mốc ñịa chính 52
4.2 Cửa sổ Select Date 55
4.3 Cửa sổ Add New Point 55
4.4 Cửa sổ Auto View Time Selection 56
4.5 Cửa sổ ListTimes 56
4.6 Máy ño GPS South NGS 9600 59
4.7 Cửa sổ Create a New Project 63
4.8 Cửa sổ GPSurvey Project: Huyện ðông Triều 63
4.9 Cửa sổ Load RINEX file: Interactive 64
4.10 Cửa sổ Select RINEX NAV file 64
4.11 Cửa sổ Verify info for Static Occupation 1 65
4.12 Cửa sổ Verify Station for Static Occupation 1 65
4.13 Cửa sổ Load 67
4.14 Cửa sổ Static Processing 67
4.15 Sơ ñồ lưới ñia chính ðÔNG TRIỀU 68
4.16 Cửa sổ Closure 3 Baselines 68
4.17 Cửa sổ TRIMNET Plus Network Adjustment 72

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BððC : Bản ñồ ñịa chính
DOP : Dilution of Precision
ðộ mất chính xác
GPS : Global Positioning System
Hệ thống ñịnh vị toàn cầu
HDOP : Horizon Dilution of Precision
ðộ mất chính xác theo phương ngang
PDOP : Position Dilution of Precision
ðộ mất chính xác vị trí vệ tinh theo 3D
Ratio : Tỉ số phương sai
Reference Variance : ðộ chênh lệch tham khảo
Rms : Sai số chiều dài cạnh
VDOP : Vertiacal Dilution of Precision
ðộ mất chính xác theo phương dọc
X, Y, h : Tọa ñộ X, Y, ðộ cao thủy chuẩn tạm thời
Mx, My, Mh : Sai số theo phương x, y h
Mp : Sai số vị trí ñiểm
TðVT : Trắc ñịa vệ tinh
VTNT : Vệ tinh nhân tạo
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1

1. MỞ ðẦU

1.1. Tính cấp thiết ñề tài
Trong giai ñoạn hiện nay cũng như trong tương lai lâu dài, công tác
quản lý Nhà nước về ñất ñai giữ vai trò rất quan trọng trong việc phát triển
kinh tế - xã hội, bảo vệ môi trường, giữ vững an ninh, quốc phòng và toàn vẹn
lãnh thổ quốc gia. Khảo sát, ño ñạc, lập bản ñồ ñịa chính là một trong những
nội dung quản lý nhà nước về ñất ñai ñã ñược ghi tại Khoản 2, ðiều 6 của
Luật ðất ñai năm 2003. Nội dung, chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn của các
cấp, các ngành trong việc thực hiện khảo sát, ño ñạc, lập và quản lý bản ñồ
ñịa chính ñã ñược quy ñịnh tại ðiều 19 của Luật ñất ñai năm 2003.
Căn cứ Luật ñất ñai năm 2003, Nghị ñịnh 181/2004/Nð-CP ngày 29
tháng 10 năm 2004 của Chính phủ về thi hành Luật ðất ñai, Bộ Tài nguyên và
Môi trường ñã ban hành Quyết ñịnh số 08/2008/Qð-BTNMT ngày
10/11/2008 về ban hành Quy phạm thành lập bản ñồ ñịa chính tỷ lệ 1:200,
1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 và 1:10000 thay thế Quy phạm thành lập bản
ñồ ñịa chính tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000 và 1:25000 ban
hành tại Quyết ñịnh số 720/1999/Qð-ðC ngày 30/12/1999 của Tổng cục
trưởng Tổng cục ðịa chính.
Công tác ño ñạc bản ñồ ñã ñược chúng ta thực hiện từ rất lâu ñời, ban
ñầu chỉ sử dụng các công cụ thô sơ và những phép tính ñơn giản ñể ño vẽ,
thành lập bản ñồ. Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành
khoa học, ngành trắc ñịa cũng ñã phát triển nhanh chóng và ñạt ñược những
thành tựu khoa học ñáng kể. Trong ñó công tác ño ñạc, thành lập bản ñồ ñịa
chính ñược áp dụng nhiều công nghệ, máy móc hiện ñại như: máy kinh vĩ,
máy toàn ñạc ñiện tử, các phần mềm ứng dụng xử lý trên máy vi tính…
Hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS là hệ thống ñịnh vị, dẫn ñường sử dụng
các vệ tinh nhân tạo ñược Bộ Quốc phòng Mỹ triển khai từ những năm ñầu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2

thập kỷ 70. Ban ñầu, hệ thống này ñược dùng cho mục ñích quân sự nhưng
sau ñó ñã ñược thương mại hóa, ñược ứng dụng rất rộng rãi trong các hoạt
ñộng kinh tế, xã hội. Ngày nay, trong rất nhiều lĩnh vực của ñời sống xã hội
ñã và ñang áp dụng công nghệ GPS. Trong trắc ñịa cũng vậy, công nghệ GPS
ñã mở ra thời kỳ mới, ñã thay thế công nghệ truyền thống trong việc thành lập
và xây dựng mạng lưới tọa ñộ các cấp. Với ngành trắc ñịa bản ñồ thì ñây 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.
Hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS ñã ñược công nhận và sử dụng rộng rãi
như một công nghệ tin cậy, hiệu quả trong trắc ñịa bản ñồ bởi các tính ưu việt
sau: Có thể xác ñịnh tọa ñộ của các ñiểm từ ñiểm gốc khác mà không cần
thông hướng; ñộ chính xác ño ñạc ít phụ thuộc vào ñiều kiện thời tiết (có thể
ño trong mọi ñiều kiện thời tiết); việc ño ñạc tọa ñộ các ñiểm rất nhanh chóng,
tính chính xác cao, ở vị trí bất kỳ trên trái ñất; kết quả ño ñạc có thể tính trong
hệ tọa ñộ toàn cầu hoặc hệ tọa ñộ ñịa phương bất kỳ.
Cùng với thời gian, công nghệ GPS ngày càng phát triển hoàn thiện
theo chiều hướng chính xác, hiệu quả, thuận tiện hơn và ñược sử dụng rộng
rãi. Người ta ñã sử dụng công nghệ GPS ñể xây dựng lưới tọa ñộ nhà nước
thay thế cho các phương pháp truyền thống, ñạt ñược ñộ chính xác cao.
Huyện ðông Triều tỉnh Quảng Ninh những năm qua có tốc ñộ phát
triển kinh tế tương ñối nhanh, kéo theo nhu cầu sử dụng ñất ngày càng tăng.
Chính vì thế nhu cầu bức thiết trong quản lý ñất ñai của huyện là phải thành
lập ñược bản ñồ ñịa chính (BððC) có ñộ chính xác cao. Muốn có ñược ñiều
ñó cần phải xây dựng hệ thống lưới ñịa chính trên ñịa bàn huyện.
ðể mở rộng khả năng sử dụng công nghệ GPS, góp phần ñưa công
nghệ mới vào sản xuất, xây dựng hệ thống lưới ñịa chính tỉnh Quảng Ninh,
chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Xây dựng lưới ñịa chính bằng công
nghệ GPS huyện ðông Triều - tỉnh Quảng Ninh”
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3

1.2 . Mục ñích ñề tài
Thông qua việc nghiên cứu tại huyện ðông Triều nhằm tìm hiểu khả
năng ứng dụng công nghệ GPS vào xây dựng lưới ñịa chính trên phạm vi toàn
tỉnh Quảng Ninh.
1.3. Yêu cầu ñề tài
Thiết kế, thi công lưới ñịa chính trên ñịa bàn khu ño thuộc huyện ðông
Triều tỉnh Quảng Ninh. Phân tích, ñánh giá ñộ chính xác và khả năng ứng
dụng công nghệ GPS trong xây dựng lưới ñịa chính trên phạm vị toàn tỉnh
Quảng Ninh.
1.4. Tính khoa học và thực tiễn ñề tài
Dựa trên công nghệ GPS ñể xây dựng hệ thống lưới ñịa chính thay thế
cho phương pháp xây dựng lưới truyền thống, góp phần ñưa công nghệ mới
vào sản xuất nhằm nâng cao ñộ chính xác lưới, mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ
thuật trong thực tế sản xuất.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4

2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

2.1. Lưới khống chế mặt bằng
2.1.1. Mục ñích và nguyên tắc xây dựng lưới khống chế mặt bằng
Nghiên cứu chi tiết hình dáng và thế trọng trường trái ñất cũng như sự
thay ñổi của nó theo thời gian.
Thiết lập hệ toạ ñộ thống nhất trên phạm vi toàn quốc nhằm thoả mãn
những nhu cầu chung.
Làm cơ sở ñể xây dựng lưới khống chế ño vẽ các loại bản ñồ ñịa hình,
ñịa chính với các loại tỷ lệ lớn nhỏ khác nhau.

Do lưới trắc ñịa quốc gia phải ñảm bảo các nhiệm vụ kỹ thuật nên việc
xây dựng lưới trắc ñịa quốc gia phải ñảm bảo những nguyên tắc sau:
- Phải dày ñặc và bao phủ toàn quốc
- Phải có ñủ mật ñộ ñiểm cần thiết
- Lưới trắc ñịa cơ sở Nhà nước có ñộ chính xác cao
- Phải ñược xây dựng ñảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật.
Mỗi quốc gia ñều có những phương án xây dựng lưới khống chế mặt
bằng khác nhau, những quốc gia nhỏ thường xây dựng lưới tam giác dày ñặc,
những quốc gia lớn thường xây dựng phương án khoá tam giác.
Lưới khống chế mặt bằng thường ñược xây dựng từ toàn diện ñến cục
bộ, từ ñộ chính xác cao ñến ñộ chính xác thấp. trước hết người ta xây dựng
mạng lưới ñiểm khống chế có mật ñộ thưa và ñộ chính xác cao phủ chùm toàn
bộ lãnh thổ cần nghiên cứu, sau ñó chêm dày bằng các lưới khống chế có mật
ñộ ñiểm dày hơn và có ñộ chính xác thấp hơn. Lưới cấp thấp nhất có ñộ chính
xác ñáp ứng nhu cầu của công tác trắc ñịa ño vẽ các loại bản ñồ ở các tỷ lệ
khác nhau.
Lưới khống chế mặt bằng ñịa phương là lưới thiết kế riêng cho một khu
vực chưa có hoặc quá xa các ñiểm toạ ñộ Nhà nước.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5

Lưới chuyên dùng là lưới thiết kế riêng cho một khu vực hoặc mục ñích
kinh tế, quốc phòng.
Lưới toạ ñộ Nhà nước Việt Nam hiện nay ñược xây dựng gồm 3 cấp ñó
là: Lưới hạng I, hạng II và lưới ñịa chính cơ sở.
Ngày nay, với sự tiền bộ của khoa học kỹ thuật hiện ñại, lưới ñịa chính
cơ sở ñược ño bằng công nghệ GPS với ñộ chính xác cao. Xây dựng lưới ñịa
chính cơ sở cần tuân thủ một số nguyên tắc sau:
ðảm bảo ñủ mật ñộ ñiểm ñịa chính cơ sở cần thiết ñể phát triển lưới ñịa

chính.
Lưới phải ñược ño nối với các ñiểm toạ ñộ Nhà nước hạng I, hạng II ít
nhất 03 ñiểm. Các ñiểm hạng cao phải phân bố ñều trên mạng lưới.
Lưới có thể thiết kế dạng ñường chuyền, chuỗi tam giác hoặc mạng
lưới tam giác dày ñặc. Các ñiểm của mạng lưới tốt nhất là chọn từng cặp
thông hướng với nhau ñể thuận tiện cho việc ño nối sau này. Các ñiểm ñịa
chính cơ sở phải ñảm bảo góc nhìn bầu trời tại ñiểm quan sát không bị che
khuất là 150
0
và cách xa các ñài phát sóng từ 500m trở lên ñể tránh bị nhiễu.
Các ñiểm cũ của lưới hạng III Nhà nước có trong khu ño ñược dùng vào mạng
lưới và ño như các ñiểm mới.
Mốc toạ ñộ ñịa chính cơ sở là loại mốc bê tông chôn sâu dưới ñất và
ñược xây dựng theo tiêu chuẩn ñược Nhà nước quy ñịnh.
2.1.2. Các phương pháp xây dựng lưới khống chế mặt bằng
2.1.2.1. Lưới tam giác ño góc
Phương pháp này ñược ứng dụng vào ñầu thế kỷ XX khi chưa phát
triển máy ño cạnh có ñộ chính xác cao.
ðồ hình cơ bản là lưới tam giác dày ñặc, khoá tam giác, tứ giác trắc ñịa
(tứ giác có hai ñường chéo - hình thoi) và ña giác trung tâm.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6

Trong lưới tam giác ño góc, người ta ño tất cả các góc trong lưới nên có
ñiều kiện kiểm tra. ðộ chính xác các yếu tố trong lưới (cạnh, phương vị, vị trí
ñiểm) ñạt khá cao và ñồng ñều. Hạn chế của lưới tam giác là:
- ðồ hình là những tam giác gần ñều.
- ðòi hỏi phải thông hướng cho tất cả các ñiểm.
- Cạnh không thể dài do ảnh hưởng của chiết quang và ñộ cong trái ñất

2.1.2.2. Lưới ña giác (lưới ñường chuyền)
Khái niệm: ðường chuyền là một dạng cơ bản của lưới khống chế mặt
bằng. Trên khu ño bố trí các ñiểm nối với nhau tạo thành ñường gãy khúc,
trong trắc ñịa người ta gọi ñó là "ðường chuyền", "ðường ña giác, "ðường
sườn". ðo tất cả các cạnh và góc ngoặt của ñường chuyền ta sẽ xác ñịnh ñược
vị trí tương hỗ giữa các ñiểm. Nếu biết tọa ñộ của một ñiểm và góc phương vị
của một cạnh ta dễ dàng tính ra góc phương vị và các tọa ñộ của các ñiểm
khác trên ñường chuyền.
Phương pháp ñường chuyền chỉ thích ứng ở những khu vực mà ở ñó
nếu áp dụng phương pháp tam giác thì phải dựng hàng loạt tiêu cao.
Lưới ñường chuyền chọn ñiểm linh hoạt hơn nhưng ñiều kiện ràng
buộc ít hơn nên ñộ chính xác các yếu tố của lưới kém lưới ño góc. Từ những
năm 1960 trở lại ñây phương tiện ño cạnh có nhiều cải tiến, ñặc biệt từ khi có
các máy toàn ñạc ñiện tử (Total station) vừa ño góc vừa ño cạnh có ñộ chính
xác cao nên phương pháp ña giác ñược dùng khá phổ biến.
ðồ hình cơ bản của ñường chuyền có thể chia thành 3 dạng chính cơ
bản là “ñường chuyền phù hợp”, “lưới ñường chuyền” và “ñường chuyền
khép kín”.
ðối với khu vực ño kéo dài, hai ñầu có các ñiểm khống chế cấp cao thì
dùng dạng ñường chuyền phù hợp
Những yêu cầu kỹ thuật cơ bản của ñường chuyền
ðường chuyền hạng I xây dựng theo các vòng khép kín.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7

ðường chuyền hạng II xây dựng bên trong các vòng khép ñường
chuyền hoặc khoá tam giác hạng I ở dạng lưới.
Những ñiểm ñường chuyền hạng III ñược xác ñịnh trên cơ sở những
ñiểm tam giác, ñường chuyền hạng cao bằng các tuyến ñường ñơn hoặc hệ

thống các ñường chuyền có một hoặc nhiều ñiểm nút.
2.1.2.3. Lưới tam giác ño cạnh và lưới ño góc cạnh
ðồ hình cơ bản trong lưới tam giác ño cạnh vẫn là hình tam giác nhưng
ñể có nhiều trị ño thừa người ta hay chọn tứ giác trắc ñịa hoặc ña giác trung
tâm làm ñồ hình cơ bản của lưới tam giác ño cạnh. Khi ñộ chính xác ño cạnh
tương ñương như ñộ chính xác ño góc, sai số trung phương của các yếu tố
trong lưới ño cạnh lớn gấp 2¸ 3 lần so với lưới ño góc.
Trong thực tế, nhiều lưới trắc ñịa mặt bằng lớn có dạng tổng hợp cả hai
dạng lưới cơ bản nói trên. Lưới tam giác ño cạnh nói riêng và lưới ño góc
cạnh có ñộ chính xác các yếu tố trong lưới ít chịu ảnh hưởng của kết cấu hình
học của lưới. Lưới ño góc cạnh có ưu ñiểm của cả hai dạng lưới cơ bản.
2.1.2.4. Lưới trắc ñịa vệ tinh ( GPS)
Lưới trắc ñịa vệ tinh (TðVT) là thuật ngữ chung ñể chỉ lưới trắc ñịa
hoặc ñiểm trắc ñịa ñược xác ñịnh bằng các phương pháp quan sát vệ tinh nhân
tạo (VTNT). Phương pháp trắc ñịa vệ tinh ra ñời từ những năm 60 của thế kỷ
XX, ñầu tiên người ta chụp ảnh VTNT trên nền sao, xác ñịnh hướng từ ñiểm
ngắm ñến vệ tinh, khoảng cách từ ñiểm ngắm ñến vệ tinh ñược ño bằng các
máy ño khoảng cách Laser ñến vệ tinh. Sai số vị trí ñiểm mặt ñất cần ñịnh vị
từ chỗ ± 100m sau chỉ còn cỡ ± 10m. Thập kỷ 70 với kỹ thuật Doppler vệ
tinh, ñộ chính xác ñịnh vị ñạt cỡ vài dm và hiện nay với công nghệ GPS, ñộ
chính xác ñịnh vị tuyệt ñối có thể ñạt ± 30m, còn ñộ chính xác ñịnh vị tương
ñối có thể ñạt cm thậm chí vài mm (chúng ta nghiên cứu kỹ hơn về công nghệ
GPS ở phần sau).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8

Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam, lưới trắc ñịa vệ tinh bằng công
nghệ GPS ñược dùng thay cho việc xây dựng lưới cao hơn hạng I (cấp "0") và
ñến cả cấp khống chế thấp nhất.

2.2. Lưới GPS
2.2.1. Vài nét về lịch sử phát triển của GPS
2.2.1.1. Trên thế giới
Từ những năm 60 của thế kỷ 20, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ
(NASA) cùng với Quân ñội Hoa Kỳ ñã tiến hành chương trình nghiên cứu,
phát triển hệ thống dẫn ñường và ñịnh vị chính xác bằng vệ tinh nhân tạo. Hệ
thống ñịnh vị dẫn ñường bằng vệ tinh thế hệ ñầu tiên là hệ thống TRANSIT.
Hệ thống này có 6 vệ tinh, hoạt ñộng theo nguyên lý Doppler. Hệ TRANSIT
ñược sử dụng trong thương mại vào năm 1967. Một thời gian ngắn sau ñó
TRANSIT bắt ñầu ứng dụng trong trắc ñịa. Việc thiết lập mạng lưới ñiểm
ñịnh vị khống chế toàn cầu là những ứng dụng sớm nhất và giá trị nhất của hệ
TRANSIT.
ðịnh vị bằng hệ TRANSIT cần thời gian quan trắc rất lâu mà ñộ chính
xác chỉ ñạt khoảng 1m. Do vậy trong trắc ñịa hệ TRANSIT chỉ phù hợp với công
tác xây dựng các mạng lưới khống chế cạnh dài. Hệ này không thoả mãn ñược
các ứng dụng ño ñạc thông dụng như ño ñạc bản ñồ, các công trình dân dụng.
Tiếp sau thành công của hệ TRANSIT. Hệ thống ñịnh vị vệ tinh thế hệ
thứ hai ra ñời có tên là NAVSTAR-GPS (Navigtion Satellite Timing And
Ranging - Global Positioning System), ñược gọi tắt là GPS. Hệ thống này bao
gồm 24 vệ tinh phát tín hiệu, bay quanh trái ñất theo những quỹ ñạo xác ñịnh.
ðộ chính xác ñịnh vị bằng hệ thống này ñược nâng cao về chất so với hệ
TRANSIT. Nhược ñiểm về thời gian quan trắc ñã ñược khắc phục. Một năm
sau khi phóng vệ tinh thử nghiệm NTS-2 (Navigation Technology Sattellite
2), giai ñoạn thử nghiệm vận hành hệ thống GPS bắt ñầu với việc phóng vệ
tinh GPS mẫu "Block I". Từ năm 1978 ñến năm 1985 có 11 vệ tinh Block I ñã
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

ñược phóng lên quỹ ñạo. Hiện nay hầu hết số vệ tinh thuộc Block I ñã hết thời

hạn sử dụng. Vệ tinh thế hệ thứ II (Block II) bắt ñầu ñược phóng vào năm
1989. Sau giai ñoạn này 24 vệ tinh này ñã triển khai trên 6 quỹ ñạo nghiêng
55
0
so với mặt phẳng xích ñạo trái ñất với chu kỳ gần 12 giờ ở ñộ cao xấp xỉ
12.600 dặm (20.200km). Loại vệ tinh bổ sung thế hệ III ñược thiết kế thay thế
những vệ tinh Block II ñược phóng lần ñầu vào năm 1995. Cho ñến nay ñã có
32 vệ tinh của hệ thống GPS ñang hoạt ñộng trên quỹ ñạo.
Năm 1983 bằng công nghệ GPS người ta xây dựng mạng lưới trắc ñịa ở
Eifel (CHLB ðức). Tiếp theo ñó nhiều mạng lưới cũng ñược xây dựng ở
Montgomery Country, Pennsylvani (Mỹ)… Ưu ñiểm chủ yếu và quan trọng
nhất của công nghệ GPS là có thể xác ñịnh ñược các véc tơ cạnh giữa các
ñiểm trắc ñịa với ñộ chính xác cao mà không ñòi hỏi sự thông hướng giữa các
ñiểm ñó. Ngay từ những năm 90 của thế kỷ XX, khi hiểu ñược lợi thế của
GPS người ta ñã nói rằng, công nghệ GPS ñã ñưa các phương pháp xây dựng
lưới trắc ñịa truyền thống thành “Những con khủng long thời tiền sử”. ðể
hướng dẫn thành lập lưới GPS tiểu ban lưới trắc ñịa (FGCS) của hiệp hội trắc
ñịa quốc tế ñã nghiên cứu và xuất bản “Tiêu chuẩn ñộ chính xác trắc ñịa hình
học và hướng dẫn sử dụng kỹ thuật ñịnh vị GPS tương ñối” (Geometric
Geodetic Accuracy Standards and Specification for using GPS Relative
Positioning Techniques) và tài liệu “Các tiêu chuẩn và hướng dẫn ñối với lưới
khóng chế trắc ñịa” (Standards Standards and Specification for Geodetic
Contron Networks). Cho ñến nay nhiều nước trên thế giới ñã coi GPS là
phương pháp chủ yếu trong xây dựng các mạng lưới trắc ñịa.
Bằng kỹ thuật ño tương ñối tĩnh, người ta có thể xây dựng ñược các
mạng lưới có cạnh dài ñến hàng nghìn km. Khung toạ ñộ quốc tế ITRF
(International Celestial Reference Frame) thực chất là mạng lưới có cạnh dài
như vậy. Bằng công nghệ GPS các nước châu Âu ñã cùng nhau xây dựng
khung toạ ñộ châu Âu gọi là EUREF (European Referance Frame). Từ khi
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10

GPS ñược sử dụng trong trắc ñịa, một số quy tắc và tiêu chuẩn phân cấp lưới
toạ ñộ trước ñây ñã bị thay ñổi. Năm 1988, người ta ñã phân cấp và ñưa ra các
chỉ tiêu cho các dạng lưới như sau:
Bảng 2.1. Chỉ tiêu cho các dạng lưới
ðộ chính xác
Sai số cơ
bản a
Sai số phụ thuộc chiều
dài cạnh
Phân loại lưới Cấp
cm ppm 1/T
Nghiên cứu ñịa ñộng lực
khu vực và toàn cầu
AA 0.3 0.01 1:100000000
Hệ quy chiếu toạ ñộ quốc
gia, lưới cấp hai
A 0.5 0.1 1:10000000
Hệ quy chiếu toạ ñộ quốc
gia, (cơ sở mặt ñất)
B 0.8 1 1:1000000
Hệ quy chiếu toạ ñộ quốc
gia (cơ sở mặt ñất)
C
1
2-I
2-II
3

1.0
2.0
3.0
5.0

10 1:100000
20 1:50000
50 1:20000
100 1:10000
Trong quy trình kỹ thuật ño GPS ở khu vực thành phố của Trung Quốc
(1997) ñã ñưa ra một số tiêu chuẩn kỹ thuật lưới GPS như sau:
Bảng 2.2. Một số tiêu chuẩn kỹ thuật lưới GPS
Cấp hạng
Chiều dài
cạnh (km)
a (mm) b (10
-6
)
Sai số trung phương
tương ñối cạnh yếu
Hạng II 9 ≤ 10 ≤ 2 1:120000
Hạng III 5 ≤ 10 ≤ 5 1:80000
Hạng IV 2 ≤ 10 ≤ 10 1:45000
Cấp 1 1 ≤ 10 ≤ 10 1:20000
Cấp 2 <1 ≤ 10 ≤ 20 1:10000

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11

Trong quy trình trên còn quy ñịnh một số yêu cầu trong ño lưới GPS
như sau:
Bảng 2.3. Một số yêu cầu trong ño lưới GPS
Hạng mục
Phương
pháp
Hạng II

Hạng II

Hạng II

Cấp 1 Cấp 2
Góc ngưỡng ðo tĩnh
Tính nhanh
≥ 15 ≥ 15 ≥ 15 ≥ 15 ≥ 15
Số lượng VT
hiệu dụng
Tĩnh
Tĩnh nhanh
≥ 4
≥ 4
≥ 5
≥ 4
≥ 5
≥ 4
≥ 5
≥ 4
≥ 5

Số lần trung
bình ñặt máy
lại tại ñiểm
Tĩnh
Tĩnh nhanh ≥ 2
≥ 2
≥ 2

≥ 1.6
≥ 1.6

≥ 1.6
≥ 1.6

≥ 1.6
≥ 1.6

Thới gian ño Tĩnh
Tĩnh nhanh
≥ 90ph
≥ 60
≥ 20
≥ 45
≥ 15
≥ 45
≥ 15
≥ 45
≥ 15
Tần suấ
t ghi

tín hiệu (s)
Tĩnh
Tĩnh nhanh
10 ~ 60

10 ~ 60 10 ~ 60

10 ~ 60 10 ~ 60

Từ khi có công nghệ GPS, người ta ñã ñưa các khái niệm mới ñối với
lưới trắc ñịa ñó là các mạng lưới tĩnh (Passive control networks) và các mạng
lưới ñộng (Active control networks).
Các mạng lưới tĩnh là các mạng lưới có các mốc cố ñịnh trên mặt ñất
ñược ño với ñộ chính xác cao và là cơ sở trắc ñịa trải rộng liên tục trên một
diện tích nhất ñịnh. Các số liệu của các ñiểm trong mạng lưới ñược gọi là
không ñổi và không có sai số. Các mạng lưới này thường có ñộ chính xác ño
chiều dài cạnh cỡ 1:250000 và ño ñộ cao cỡ một vài mm trên 1km. Có thể
thấy rằng các mạng lưới này thuộc hệ thống lưới toạ ñộ và ñộ cao Nhà nước.
Các mạng lưới ñộng là các mạng lưới gồm một số ñiểm cố ñịnh có vai
trò là các trạm theo dõi (Moniter Stations) làm cơ sở ñể xác ñịnh toạ ñộ cho
nhiều ñiểm khác. Các ñiểm cần xác ñịnh toạ ñộ cũng có thể là các ñiểm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12

chuyển ñộng cần xác ñịnh toạ ñộ tức thời. Với ý tưởng này từ nguyên tắc ño
GPS vi phân (DGPS) người ta ñã xây dựng hệ ñịnh vị vi phân diện rộng
WADGPS (Wide – Area diferentital GPS). hệ thống ACS của Canada
Canadian Active Coltrol System) là một ví dụ về loại lưới này . Mạng ACS
ñược xây dựng bắt ñầu năm 1985, bao gồm 20 trạm theo dõi bố trí ñều có

trạm chủ ñặt tại Ottawa. Hiện nay một số nước ñã phát triển kỹ thuật ñịnh vị
ñộng với các trạm tham chiếu ảo VRS (Virtual Reference Station).
2.2.1.2. Tại Việt Nam
Năm 1990, cục ño ñạc và bản ñồ Nhà nước ñã quyết ñịnh ứng dụng
công nghệ GPS ñể ñổi mới công nghệ xây dựng lưới toạ ñộ. Sau khi thử
nghiệm thành công, công nghệ GPS ñược áp dụng ngay vào sản xuất ñể thi
công lưới toạ ñộ cạnh ngắn Minh Hải, Sông Bé và Tây Nguyên gồm 117
ñiểm. ðây là những ñịa bàn còn lại chưa có lưới toạ ñộ vì không ñủ ñiều kiện
ñể thi công theo công nghệ ño ñạc truyền thống.
Năm 1991, công nghệ GPS khoảng cách dài ñược thử nghiệm thành
công, từ năm 1991 – 1992 chúng ta ñã sử dụng công nghệ GPS ñể xây dựng
một số mạng lưới hạng II ở những vùng khó khăn (Minh Hải, Tây
Nguyên…). Sử dụng GPS ñể xây dựng lưới trắc ñịa biển gồm 36 ñiểm ño nối
tất cả các ñảo, quần ñảo lớn với ñất liền trong ñó có 23 ñiểm trên quần ñảo
Trường Sa, kết nối ñất liền với hải ñảo xa trong một hệ thống toạ ñộ chung.
Năm 1995, Tổng cục ñịa chính ñã quyết ñịnh xây dựng lưới toạ ñộ cấp
“0” bằng công nghệ GPS cạnh dài (bằng máy 2 tần) với chiều dài cạnh trung
bình khoảng 120 km gồm 71 ñiểm trong ñó có 56 ñiểm trùng các ñiểm toạ ñộ
hạng I, hạng II ñã ño; Trong số các ñiểm mới ño có một ñiểm gốc mới ở Hà
Nội. Lưới toạ ñộ cấp “0” ñóng vai trò kiểm tra chất lượng các lưới toạ ñộ
hạng I, hạng II ñã xây dựng, kết nối thống nhất và tăng cường ñộ chính xác
cho các lưới toạ ñộ cũ, xây dựng hệ quy chiếu ñộ chính xác cao, làm cơ sở ño
nối toạ ñộ với các lưới quốc tế.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

13

Hệ quy chiếu và Hệ toạ ñộ Quốc gia là cơ sở toán học của công tác trắc
ñịa và bản ñồ mà mỗi quốc gia nhất thiết phải xác lập ñể thể hiện ñộ chính xác
và thống nhất các dữ liệu ño ñạc và bản ñồ. Hệ quy chiếu và hệ toạ ñộ quốc

gia HN- 72 ñến giai ñoạn này không còn ñáp ứng ñược các yêu cầu kỹ thuật
mà thực tế ñòi hỏi. Do ñó việc lựa chọn một hệ quy chiếu Quốc gia mới phù
hợp và chính xác là nhiệm vụ bức xúc ñược Tổng cục ñịa chính ñặc biệt quan
tâm. Công nghệ GPS ñã ñóng góp ñáng kể trong việc thực hiện nhiệm vụ trên.
Công trình tính toán xác ñịnh hệ quy chiếu hợp lý cho Việt Nam, bình
sai hệ thống lưới toạ ñộ Nhà nước ñể thống nhất hệ toạ ñộ Quốc gia ñược bắt
ñầu từ năm 1992. Năm 1998, Tổng cục ñịa chính ño ñạc bổ sung, tích hợp
lưới toạ ñộ cấp “0”, ñịnh vị hệ quy chiếu bằng trị ño GPS - thuỷ chuẩn, xây
dựng mô hình Geoid, kết nối với các lưới quốc tế, bình sai hỗn hợp lưới vệ
tinh - mặt ñất ñể xác ñịnh Hệ quy chiếu và Hệ toạ ñộ Quốc gia.
Từ năm 1995, ñể phục vụ cho công tác ño ñạc lập bản ñồ ñịa chính ở
ñịa phương, Tổng cục ðịa chính bắt ñầu triển khai xây dựng lưới ñịa chính cơ
sở (tương ñương lưới toạ ñộ Quốc gia hạng III), Việc tính toán bình sai tổng
thể mạng lới ñã hoàn thành vào năm 2004. Bộ Tài nguyên và Môi trường ñã
kết thúc công tác xây dựng mạng lưới ñịa chính cơ sở và chính thức công bố
hoàn thành (gồm 13.836 ñiểm). Toàn bộ lưới toạ ñộ này ñược ño ñạc bằng
công nghệ GPS.
Hiện nay Cục ðo ñạc và Bản ñồ Việt Nam ñã ñược ñầu tư xây dựng 6
trạm GPS cố ñịnh: ðồ Sơn, Vũng Tàu, Lai Châu, Hà Giang, Cao Bằng,
Quảng Nam cung cấp số liệu cải chính phân sai cho ño toạ ñộ bằng công nghệ
GPS trong ño vẽ bản ñồ, ñiều tra Tài nguyên, phân giới cắm mốc và phục vụ
an ninh quốc phòng.
Hiện nay công nghệ GPS ñã và ñang ñược ứng dụng rộng rãi trong
công tác xây dựng lưới ñịa chính và lưới khống chế ño vẽ ñể thành lập bản ñồ
ñịa chính các tỷ lệ tại một số ñịa phương. Qua thực tế thấy rằng công nghệ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

14

này có chiều hướng phát triển tốt, khả năng ứng dụng cao, ñem lại hiệu quả cả

về kỹ thuật và kinh tế. Các chỉ tiêu thành lập lưới ñịa chính bằng công nghệ
GPS ñã ñược quy ñịnh tại Quyết ñịnh 08/2008/Qð-BTNMT ngày 10 tháng 11
năm 2008 của Bộ Tài ngyên và Môi trường.
2.2.2. Khái quát chung về hệ thống ñịnh vị toàn cầu (GPS)
2.2.2.1. Khái niệm về GPS [2]
Tên tiếng Anh ñầy ñủ của GPS là Navigation Satellite Timing and
Ranging Global Positioning System. Hệ thống GPS gồm 03 bộ phận cấu
thành ñó là: ðoạn không gian, ñoạn ñiều khiển và ñoạn sử dụng.

2.2.2.2. Các thành phần của GPS
• ðoạn không gian
ðoạn không gian bao gồm các vệ tinh chuyển ñộng trên 6 mặt phẳng quỹ
ñạo, ở ñộ cao khoảng 20.200 km. Mặt phẳng quỹ ñạo nghiêng so với mặt phẳng
xích ñạo một góc 55
0
. Vệ tinh chuyển ñộng trên quỹ ñạo gần như tròn với chu kỳ
718 phút. Theo thiết kế hệ thống gồm 24 vệ tinh, trên mỗi quỹ ñạo có 4 vệ tinh.
Với sự phân bố vệ tinh trên quỹ ñạo như vậy, trong bất kỳ thời gian nào và ở bất
kỳ vị trí nào trên trái ñất ñều thu ñược tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh GPS.

Hình 2.1. Chuyển ñộng của vệ tinh trên quỹ ñạo
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

15

Chương trình ñưa các vệ tinh lên quỹ ñạo ñược chia làm các khối như
sau: Khối I, II, II-A, II-R và II-F. Tính ñến năm 1998 chỉ còn lại 3 vệ tinh của
khối I cùng với các vệ tinh của khối II cùng II-A làm việc. Năng lượng cung
cấp cho hoạt ñộng của các thiết bị vệ tinh là năng lượng pin mặt trời.
Các vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1.600 kg khi phóng và khoảng

800 kg trên quỹ ñạo. Theo thiết kế tuổi thọ của các vệ tinh khoảng 7,5 năm.
Các vệ tinh của khối sau có trọng lượng lớn hơn và tuổi thọ cũng dài hơn tuổi
thọ của các vệt tinh trước ñó.
Mỗi vệ tinh thuộc khối I ñược trang bị 4 ñồng hồ nguyên tử, 2 ñồng hồ
thuộc loại censium và 2 ñồng hồ thuộc loại rubidium. Thêm vào ñó mỗi ñồng
hồ ñược trang bị thêm bộ tạo dao ñộng thạch anh rất chính xác.
Tất cả các vệ tinh GPS ñều có thiết bị tạo dao ñộng với tần số chuẩn cơ
sở f
0
= 10,23 Mhz. Tần số này còn là tần số chuẩn của ñồng hồ nguyên tử, với
ñộ chính xác cỡ 10
-12
. Từ tần số chuẩn f
0
thiết bị sẽ tạo ra hai tần số sóng tải
L
1
và L
2
:
Sóng tải L
1
có tần số f
1
= 154f
0
=1575,42 Mhz, có bước sóng λ
1
= 19,032 cm.
Sóng tải L

2
có tần số f
2
= 120f
0
=1227,60 Mhz, có bước sóng λ
2
= 24,42 cm.
Các sóng tải L
1
và L
2
thuộc dải sóng cực ngắn. Với tần số lớn như vậy các
các tín hiệu sẽ ít bị ảnh hưởng của tầng ñiện ly (tầng Ion) và tầng ñối lưu vì mức
ñộ làm chậm tín hiệu do tầng ñiện ly tỷ lệ nghịch với bình phương của tần số.
ðể phục vụ cho các ñối tượng và các mục ñích khác nhau, các tín hiệu
phát ñi ñược ñiều biến mang theo các code riêng biệt, ñó là C/A-code, P-code
và Y-code.
C/A code (Coarse/Acusition code) là code thô cho phép sử dụng rộng
rãi. C/A code mang tính chất code tựa ngẫu nhiên. Tín hiệu mang code này có
tần số thấp (1,023 Mhz) tương ứng với bước sóng 293 mét. C/A code chỉ ñiều
biến sóng tải L
1
, song nếu có sự can thiệp của trạm ñiều khiển trên mặt ñất có
thể chuyển sang cả L
2
. Chu kỳ của C/A code là 1 mili giây, trong ñó có chứa
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

16

1.023 bite, mỗi vệ tinh phát ñi một code khác nhau.
P-code (Pricision code) là code chính xác ñiều biến cả sóng tải L
1
và L
2

có ñộ dài cỡ 10
14
bite và là code tựa ngẫu nhiên PRN-code (Psudorandom
Noise). Tín hiệu của P-code có tần số ñúng bằng tần số chuẩn f
0
(10,23 Mhz)
tương ứng với bước sóng 29,3 mét. Mỗi vệ tinh sử dụng một ñoạn code này
(tương ñương với ñộ dài một tuần lễ gọi là “code tuần lễ”). Code tựa ngẫu
nhiên là cơ sở ñể ñịnh vị tuyệt ñối khoảng cách giả, ñồng thời có thể dựa vào
ñó ñể nhận biết ñược số hiệu vệ tinh. P-code ñược dùng cho mục ñích quân sự
của Mỹ và chỉ ñược sử dụng vào mục ñích khác khi Mỹ cho phép.
Y-code là code bí mật phủ lên P-code nhằm giữ bí mật kỹ thuật gọi là
kỹ thuật AS (Anti- Spoofing). Chỉ có các vệ tinh thuộc khối II mới có khả
năng này. Ngoài các tần số trên, các vệ tinh GPS còn có thể trao ñổi với các
trạm ñiều khiển trên mặt ñất qua các tần số 1783,74 Mhz và 1227,75 Mhz ñể
truyền các thông tin ñạo hàng và các lệnh ñiều khiển tới vệ tinh. Tất cả các
code ñược khởi tạo lại sau mỗi tuần lễ vào ñúng nửa ñêm thứ 7. Như vậy,
tuần lễ GPS là ñơn vị thời gian lớn nhất trong công nghệ GPS.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

17

Hình 2.2. Cấu trúc tín hiệu GPS
• ðoạn ñiều khiển
Có 5 trạm ñiều khiển trên mặt ñất: Hawaii, Colorado Springs,
Ascension Is., Diego Garcia và Kwajalein, có chức năng như sau:
- Cả 5 trạm ñều theo dõi vệ tinh, trong ñó có 4 trạm giám sát có nhiệm
vụ truyền dữ liệu ñến trạm ñiều khiển chính.
- Trạm ñặt tại Colorado Springs là trạm ñiều khiển chính (MSC). Tại ñó dữ
liệu theo dõi ñược xử lý nhằm tính tọa ñộ và số hiệu chỉnh ñồng hồ vệ tinh.
- Ba trạm tại Ascension, Diego Garcia và Kwajalein là các trạm nạp dữ
liệu lên vệ tinh. Dữ liệu bao gồm các bảng lịch và thông tin số hiệu chỉnh
ñồng hồ vệ tinh trong thông báo hàng hải.

Hình 2.3. Các trạm ñiều khiển GPS