Ứng dụng trạm GNSS hoạt động liên tục trong công tác đo nối khống chế ảnh phục vụ thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 125.000 khu vực tỉnh Quảng Bình (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
ỨNG DỤNG TRẠM GNSS HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC
TRONG CÔNG TÁC ĐO NỐI KHỐNG CHẾ ẢNH
PHỤC VỤ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
TỶ LỆ 1:25.000 KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

VÕ QUỐC ĐOÀN

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 GNSS HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC
TRONG CÔNG TÁC ĐO NỐI KHỐNG CHẾ ẢNH
PHỤC VỤ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
TỶ LỆ 1:25.000 KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH
VÕ QUỐC ĐOÀN
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 60520503

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Bùi Thị Hồng Thắm
PGS.TS. Vy Quốc Hải

HÀ NỘI, NĂM 2017


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: TS. Bùi Thị Hồng Thắm

Cán bộ hướng dẫn phụ: PGS.TS. Vy Quốc Hải

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Đặng Nam Chinh

Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Phạm Thị Hoa

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường
Hà Nội
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày..........tháng..........năm 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất kỳ một công trình nào khác.

Hà Nội, tháng 9 năm 2017
Tác giả

KS. Võ Quốc Đoàn


ii

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 và PGS. TS Vy Quốc Hải, cán bộ nghiên
cứu của Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô và thầy đã giúp đỡ, hướng dẫn
và động viên tác giả trong suốt thời gian làm luận văn.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Trắc
địa và Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội về sự
giúp đỡ tận tình, chu đáo trong suốt quá trình tác giả học tập và nghiên cứu
tại Khoa.
Trong quá trình làm luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều sự quan
tâm giúp đỡ, cung cấp nhiều tài liệu khoa học liên quan đến đề tài luận văn
và dữ liệu phục vụ tính toán thực nghiệm của Cục Bản đồ, Bộ Tổng tham
mưu và Xí nghiệp Phát triển công nghệ, Công ty Trắc địa Bản đồ. Tác giả
xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.
Hà Nội, ngày

tháng 9 năm 2017

Tác giả luận văn

KS. Võ Quốc Đoàn


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................. viii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................. iv
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GNSS PHỤC VỤ ĐO
NỐI KHỐNG ẢNH ......................................................................................... 5
1.1. Khái quát về đo nối khống chế ảnh ........................................................ 5
1.1.1. Yêu cầu về độ chính xác của điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp ... 6
1.1.2. Yêu cầu về số lượng và phương án bố trí điểm .............................. 7
1.1.3. Quá trình thực hiện công tác thiết kế, đo nối điểm khống chế ảnh
ngoại nghiệp ............................................................................................ 10
1.2. Các phương pháp GNSS phục vụ đo nối khống chế ảnh ..................... 17
1.2.1. Phương pháp đo tĩnh ..................................................................... 17
1.2.2. Phương pháp đo tĩnh nhanh .......................................................... 18
1.2.3. Phương pháp đo động ................................................................... 19
1.2.4. Phương pháp định vị vi phân DGPS ............................................. 22
1.2.5. Phương pháp đo tĩnh kết hợp với trạm tham chiếu hoạt động liên tục .. 24
1.3. Các thành tựu ứng dụng công nghệ GNSS trong công tác đo nối khống
chế ảnh......................................................................................................... 25
CHƯƠNG 2. KHẢ NĂNG KHAI THÁC DỮ LIỆU CÁC TRẠM GNSS HOẠT
ĐỘNG LIÊN TỤC Ở VIỆT NAM TRONG GIAI ĐOẠN HIỆN NAY ............... 28

2.2. Các trạm GNSS hoạt động liên tục ở Việt Nam .................................. 29
2.2.1. Các trạm GNSS CORS của Bộ Tài nguyên và Môi trường .......... 29
2.2.2. Các trạm GNSS CORS của Cục Bản đồ, Bộ Tổng Tham mưu .... 36
2.2.3. Các trạm GNSS CORS khác ......................................................... 40


iv

2.3. Hướng khai thác dữ liệu các trạm GNSS hoạt động liên tục nhằm xác
định tọa độ điểm khống chế ảnh ................................................................. 41
2.3.1. Các trạm GNSS CORS đóng vai trò như các điểm khống chế tọa
độ, độ cao Nhà nước truyền thống .......................................................... 42
2.3.2. Các trạm GNSS CORS tạo thành mạng lưới đo động thời gian
thực NRTK .............................................................................................. 42
2.3.3. Hướng khai thác dữ liệu trạm GNSS CORS trong đề tài luận văn ........ 49
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CÁC TRẠM GNSS HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC
ĐỂ ĐO NỐI KHỐNG CHẾ ẢNH KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH ......... 50
3.1. Khái quát về khu vực nghiên cứu ........................................................ 50
3.2. Mục đích, yêu cầu thực nghiệm ........................................................... 51
3.2.1. Mục đích........................................................................................ 51
3.2.2. Yêu cầu về độ chính xác ............................................................... 51
3.2.3. Phương pháp thực nghiệm ............................................................ 51
3.3. Thu thập, tập hợp và xử lý số liệu .................................................... 52
3.3.1. Số liệu gốc ..................................................................................... 53
3.3.2. Dữ liệu đo đạc ............................................................................... 54
3.3.3. Xử lý số liệu .................................................................................. 56
3.4. Đánh giá kết quả đạt được.................................................................... 62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
PHẦN PHỤ LỤC........................................................................................... 74

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1. Thời gian đo tĩnh nhanh ................................................................. 19
Bảng 2. 1. Một số thông tin của các trạm DGNSS/CORS ............................. 37
Bảng 3. 1. Tọa độ và độ cao của các điểm GNSS CORS ............................... 53
Bảng 3. 2. Tọa độ địa lý, độ cao trắc địa các điểm DGNSS/CORS trong Hệ
tọa độ WGS84 ................................................................................................. 53
Bảng 3. 3. Thống kê số liệu đo đạc ................................................................. 55
Bảng 3. 4. Số liệu đo của 02 trạm NARS và DNRS ....................................... 56
Bảng 3. 5. Bảng tọa độ và độ cao bình sai ...................................................... 57
Bảng 3. 6. Bảng chiều dài cạnh, phương vị, chênh cao và các sai số ............. 58
Bảng 3. 7. Bảng tọa độ và độ cao sau bình sai................................................ 59
Bảng 3. 8. Bảng chiều dài cạnh, phương vị, chênh cao và các sai số ............. 59
Bảng 3. 9. Bảng tọa độ và độ cao sau bình sai................................................ 60
Bảng 3. 10. Bảng chiều dài cạnh, phương vị, chênh cao và các sai số ........... 61
Bảng 3. 11. Bảng so sánh tọa độ X ................................................................. 62
Bảng 3. 12. Bảng so sánh tọa độ Y ................................................................ 63
Bảng 3. 13. Bảng sai số vị trí điểm ................................................................. 64
Bảng 3. 14. Bảng so sánh độ cao .................................................................... 65
Bảng 3. 15. Bảng sai số độ cao ....................................................................... 66
Bảng 3. 16. Bảng so sánh chiều dài cạnh ........................................................ 66
Bảng 3. 17. Bảng sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh ................... 67


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát của phương pháp đo ảnh ....... 5
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí các điểm khống chế ảnh khi không sử dụng số liệu tọa
độ tâm chiếu hình .............................................................................................. 8
Hình 1.3. Sơ đồ bố trí các điểm khống chế ảnh khi sử dụng số liệu tọa độ tâm
chiếu hình (có tuyến bay chặn) ......................................................................... 9
Hình 1. 4. Sơ đồ bố trí các điểm khống chế ảnh khi sử dụng số liệu tọa độ tâm
chiếu hình (không có tuyến bay chặn) ............................................................ 10
Hình 1. 5. Quá trình thực hiện công tác thiết kế, đo nối điểm khống chế ảnh
ngoại nghiệp .................................................................................................... 11
Hình 1. 6. Tu chỉnh mặt phải ảnh ................................................................... 13
Hình 1. 7. Tu chỉnh mặt trái ảnh ..................................................................... 14
Hình 1. 8. Sơ đồ thiết kế lưới đo nối khống chế ảnh bằng định vị vệ tinh GPS . 16
Hình 1. 9. Phương pháp đo tĩnh ...................................................................... 17
Hình 1. 10. Định vị động tương đối ................................................................ 20
Hình 1. 11. Lưới GNSS kết hợp các trạm CORS ........................................... 25
Hình 2. 1. Vị trí xây dựng và lắp đặt các trạm Geodetic CORS của Dự án ....... 32
Hình 2. 2. Vị trí các trạm Network RTK CORS của Dự án ........................... 34
Hình 2. 3. Sơ đồ bố trí các trạm DGNSS/CORS ............................................ 39
Hình 2. 4. Nguyên lý NRTK .......................................................................... 44
Hình 2. 5. Mối quan hệ giữa máy chủ và trạm di động khi sử dụng phương
pháp Network RTK i-MAX ........................................................................... 45
Hình 2. 6. Mối quan hệ giữa máy chủ và trạm di động khi sử dụng phương
pháp Network RTK VRS ............................................................................... 45
Hình 2. 7. Mối quan hệ giữa máy chủ và trạm di động khi sử dụng phương
pháp Network RTK FKP ................................................................................ 46


vii

Hình 2. 8. Mối quan hệ giữa máy chủ và trạm di động khi sử dụng phương

pháp Network RTK MAX ............................................................................... 47
Hình 3. 1. Vị trí địa lý tỉnh Quảng Bình ......................................................... 50
Hình 3. 2. Sơ đồ đo nối khống chế ảnh phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ
1:25.000 khu vực tỉnh Quảng Bình ................................................................. 52


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full