Xây dựng lưới địa chính bằng công nghệ GPS phục vụ thành lập bản đồ địa chính tại huyện bảo lạc, tỉnh cao bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN LINH

XÂY DỰNG LƯỚI ĐỊA CHÍNH BẰNG CÔNG NGHỆ GPS
PHỤC VỤ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH
TẠI HUYỆN BẢO LẠC, TỈNH CAO BẰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

Thái Nguyên - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN LINH

XÂY DỰNG LƯỚI ĐỊA CHÍNH BẰNG CÔNG NGHỆ GPS
PHỤC VỤ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH
TẠI HUYỆN BẢO LẠC, TỈNH CAO BẰNG
Ngành: Quản Lý Đất Đai
Mã số: 60 85 01 03

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐÀO THANH VÂN

Thái Nguyên - 2017

i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Nội dung đề tài này là những
kết quả nghiên cứu, những ý tưởng khoa học được tổng hợp từ các công trình
nghiên cứu, quá trình công tác thực nghiệm, các công trình sản xuất do tôi trực tiếp
tham gia thực hiện.
Tôi xin cam đoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Linh


ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đề tài, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng Đào tạo,
Khoa Quản lý tài nguyên, cùng các Thày, Cô giáo đã giảng dạy, truyền đạt kiến
thức cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia khóa học của trường.
PGS.TS Đào Thanh Vân đã hết lòng quan tâm, trực tiếp hướng dẫn tôi trong
quá trình thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp
đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên và đóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình
học tập và hoàn thành đề tài.
Tác giả luận văn
Nguyễn Văn Linh


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1
2. Mục tiêu tổng quát .................................................................................................. 2
3. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................................ 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. ............................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC ...................... 3
1.1. Cơ sở khoa học về lưới khống chế trắc địa .......................................................... 3
1.1.1. Khái niệm về lưới khống chế trắc địa ............................................................... 3
1.1.2. Yêu cầu về điểm khống chế đối với lưới địa chính .......................................... 3
1.1.3. Vai trò của lưới trắc địa mặt bằng Nhà nước .................................................... 4
1.1.4. Sơ đồ phát triển lưới địa chính .......................................................................... 6
1.1.5. Những đặc điểm thành lập hệ thống lưới khống chế khu vực nghiên cứu ....... 7
1.2. Tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu GPS ...................................................... 7
1.2.1. Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu ............................................................. 7
1.2.2. Lịch sử phát triển công nghệ GPS và ứng dụng công nghệ GPS xây
dựng lưới khống chế trắc địa mặt bằng ........................................................ 14
1.2.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trên thế giới ........................ 16
1.2.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới ở
Việt Nam ...................................................................................................... 16
1.2.5. Những vấn đề đặt ra trong nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong
thành lập lưới địa chính tại huyện Bảo Lạc ................................................. 17

iv

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 20
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 20
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 20
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 20
2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 20
2.2.1. Đánh giá tư liệu phục vụ xây dựng lưới địa chính huyện Bảo Lạc,
tỉnh Cao Bằng ................................................................................................ 20
2.2.2. Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới khống chế đo vẽ bằng phương
pháp đo GPS tĩnh phục vụ thành lập bản đồ địa chính xã Bảo Toàn, huyện
Bảo Lạc ........................................................................................................... 20
2.2.3. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xây dựng lưới địa chính bằng công
nghệ GPS phục vụ thành bản đồ địa chính .................................................... 20
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 21
2.3.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu ............................................................. 21
2.3.2. Phương pháp thành lập lưới bằng công nghệ GPS đo tĩnh ............................. 21
2.3.3. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu .......................................................... 24
2.3.4. Phương pháp tổng hợp, phân tích, viết báo cáo .............................................. 24
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 25
3.1. Đánh giá tư liệu phục vụ xây dựng lưới địa chính huyện Bảo Lạc, tỉnh
Cao Bằng ....................................................................................................... 25
3.1.1 Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 25
3.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội ................................................................................. 27
3.1.3. Tình hình tư liệu trắc địa bản đồ ..................................................................... 27
3.1.4. Kết quả lưới địa chính huyện Bảo Lạc ............................................................ 31
3.2. Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới khống chế đo vẽ bằng phương pháp đo
GPS tĩnh phục vụ thành lập bản đồ địa chính xã Bảo Toàn, huyện Bảo Lạc ........... 33
3.2.1. Tình hình tư liệu trắc địa bản đồ ..................................................................... 33

3.2.2. Các bước tiến hành .......................................................................................... 33
3.2.3. Thực nghiệm tính toán bình sai lưới khống chế đo vẽ .................................... 34


v

3.2.4. So sánh lập lưới đường chuyền bằng công nghệ GPS với phương pháp
truyền thống là toàn đạc điện tử ..................................................................... 59
3.3. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xây dựng lưới địa chính bằng công
nghệ GPS phục vụ thành lập bản đồ địa chính............................................... 62
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 65
PHỤ LỤC .....................................................................................................................


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

GPS

: Global Positionning System - Hệ thống định vị toàn cầu

BĐĐC

: Bản đồ địa chính

DOP

: Dilution of Precision - Độ mất chính xác

GDOP

: Geometric Dilution of Precision - Hệ số phân tản độ
chính xác hình học

HDOP

: Horizon Dilution of Precision - Độ mất mất chính xác
theo phương ngang

Mx, My, Mh

: Sai số theo phương x, y, h

Mp

: Sai số vị trí điểm

PDOP

: Position Dilution of Precision - Độ suy giảm chính xác

Ratio

: Tỉ số phương sai

Reference Variance : Độ chênh lệch tham khảo
Rms

: Sai số chiều dài cạnh

RINEX

: Receiver Independent EXchange format - Chuẩn dữ liệu
trị đo GNSS

UTM

: Universal Transverse Mercator - Lưới chiếu hình trụ
ngang đồng góc

VDOP

: Vertiacal Dilution of Precision - Độ mất chính xác
theo phương dọc

VN-2000

: Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia của Việt Nam

X, Y, h

: Tọa độ X, Y, Độ cao thủy chuẩn tạm thời


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Ảnh hưởng của tầng điện ly đến khoảng cách giả ................................... 12

Bảng 2.1: thời gian đo hợp lý với điều kiện khi hậu bình thường ........................... 22
Bảng 3.1: Tọa độ các điểm sau bình sai ................................................................... 31
Bảng 3.2: Thống kê các cặp cạnh thông hướng ....................................................... 32
Bảng 3.3: Bảng trị đo gia số tọa độ và các chỉ tiêu sai số ........................................ 53
Bảng 3.4: Bảng sai số khép hình .............................................................................. 54
Bảng 3.5: Bảng trị bình sai, số hiệu chỉnh, sai số đo gia số tọa độ .......................... 55
Bảng 3.6: Bảng tọa độ vuông góc không gian sau bình sai ..................................... 56
Bảng 3.7: Bảng tọa độ trắc địa sau bình sai ............................................................. 56
Bảng 3.8: Bảng kết quả tọa độ phẳng và độ cao sau bình sai .................................. 57
Bảng 3.9: Bảng chiều dài cạnh, phương vị và chênh cao sau bình sai .................... 57
Bảng 3.10: Đánh giá chất lượng lưới địa chính so với các tiêu chuẩn kỹ thuật. ..... 58
Bảng 3.11: Bảng thống kê các cặp cạnh thông hướng lưới đo vẽ xã Bảo Toàn ...... 59
Bảng 3.12: Các ý kiến về sử dụng công nghệ GPS .................................................. 61


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ lưới địa chính huyện Bảo Lạc .........................................................32
Hình 3.2. Cửa sổ chính của phần mềm GPSurvey ....................................................34
Hình 3.3. Chọn thời gian để lập lịch đo ....................................................................34
Hình 3.4. Chọn địa điểm của khu đo .........................................................................35
Hình 3.5. Đặt các thông số cho trạm đo ....................................................................35
Hình 3.6. Chọn múi giờ .............................................................................................36
Hình 3.7. Chọn lịch sử dụng .....................................................................................36
Hình 3.8. Sơ đồ tín hiệu vệ tinh và giá trị PDOP ......................................................37
Hình 3.9. Máy đo GPS V30X ...................................................................................37
Hình 3.10. Nhập tên điểm đo, chiều cao ăng ten (1).................................................39
Hình 3.11. Nhập tên điểm đo, chiều cao ăng ten (2).................................................39
Hình 3.12. Tạo tên khu đo .........................................................................................40

Hình 3.13. Cài đặt thông số .......................................................................................41
Hình 3.14. Chọn tiêu chuẩn cấp lưới ........................................................................41
Hình 3.15. Nhập dữ liệu đầu vào ..............................................................................42
Hình 3.16. Kết quả hiển thị khi nhập dữ liệu xong ...................................................42
Hình 3.17. Chuyển dữ liệu sang dạng Rinex ............................................................43
Hình 3.18. Tạo file làm việc......................................................................................44
Hình 3.19. Cài đặt thông số bình sai lưới tỉnh Cao Bằng .........................................45
Hình 3.20. Nhập dữ liệu dạng Rinex (1) ...................................................................45
Hình 3.21. Nhập dữ liệu dạng Rinex (2) ...................................................................46
Hình 3.22. Xử lý cạnh ...............................................................................................46
Hình 3.23. Chọn thông số khi xử lý cạnh .................................................................47
Hình 3.24. Xử lý tất cả các cạnh ...............................................................................47
Hình 3.25. Kết quả hiển thị sau khi chạy lần 1 .........................................................48
Hình 3.26. Chọn thông số khi xử lý cạnh chưa đạt ...................................................48
Hình 3.27. Xử lý cạnh chưa đạt ................................................................................49
Hình 3.28. Nhập tọa độ các điểm gốc (1) .................................................................49


ix

Hình 3.29. Nhập tọa độ các điểm gốc (2) .................................................................50
Hình 3.30. Xuất dữ liệu sang dạng *.txt (1) ..............................................................50
Hình 3.31. Xuất dữ liệu sang dạng *.txt (2) ..............................................................51
Hình 3.32. Xuất dữ liệu sang dạng *.txt (3) ..............................................................51
Hình 3.33. Biên tập kết quả bình sai phần mềm DPSuvey 2.8 .................................52
Hình 3.34. Chọn đường dẫn chứa file *.txt (1) .........................................................52
Hình 3.35. Chọn đường dẫn chứa file *.txt (2) .........................................................53


1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ trong mọi lĩnh vực của cuộc
sống, xã hội được coi là con đường nhanh nhất để rút ngắn thời gian thực hiện sự
nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Hệ thống định vị toàn cầu GPS 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 được thương mại hóa từ những năm 1980 hệ thống định
vị toàn cầu GPS đã được sử dụng vào mục đích dân sự. Ngày nay hệ thống định vị
GPS được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: dẫn đường, nghiên cứu khoa
học trái đất, đời sống kinh tế, xã hội…
Trong ngành Trắc địa, công nghệ GPS đã mở ra thời kỳ mới, đã thay thế
công nghệ truyền thống trong việc thành lập và xây dựng mạng lưới tọa độ các cấp.
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 Thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng.
Hệ thống định vị toàn cầu GPS đã được công nhận và sử dụng rộng rãi như
một công nghệ tin cậy, hiệu quả cao trong trắc địa bản đồ bởi các ưu điểm sau: Có
thể xác định tọa độ các điểm từ các điểm gốc khác mà không cần thông hướng, việc
xác định tọa độ các điểm rất nhanh chóng và có độ chính xác cao, ở bất kỳ vị trí nào
trên trái đất; độ chính xác ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố thời tiết; kết quả đo đạc có thể
tính trong hệ tọa độ toàn cầu hoặc tọa độ địa phương bất kỳ.
Với những ưu điểm trên công nghệ GPS ngày càng phát triển hoàn thiện theo
chiều hướng như hiệu quả cao, chính xác, thuận tiện, sử dụng rộng rãi và dần thay
thế phương pháp truyền thống.
Để mở rộng khả năng sử dụng công nghệ GPS góp phần đưa công nghệ vào
sản xuất, xây dựng hệ thống lưới địa chính nói chung và xây dựng lưới địa chính
phục vụ thành lập bản đồ địa chính huyện Bảo Lạc nói riêng, được sự hướng dẫn
của PGS.TS Đào Thanh Vân, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:

2

"Xây dựng lưới địa chính bằng công nghệ GPS phục vụ thành lập bản đồ
địa chính tại huyện Bảo Lạc, tỉnh Cao Bằng"
2. Mục tiêu tổng quát
- Xây dựng lưới địa chính đảm bảo khống chế hết diện tích cần thành lập bản
đồ địa chính, đánh giá độ chính xác và khả năng ứng dụng công nghệ GPS xây
dựng lưới địa chính tại huyện Bảo Lạc.
- Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xây dựng lưới địa chính bằng công
nghệ GPS phục vụ thành lập bản đồ địa chính tại địa phương.
3. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá tư liệu phục vụ xây dựng lưới địa chính huyện Bảo Lạc, tỉnh
Cao Bằng.
- Ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới khống chế đo vẽ bằng phương
pháp đo GPS tĩnh phục vụ thành lập bản đồ địa chính xã Bảo Toàn, huyện Bảo Lạc.
- Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xây dựng lưới địa chính bằng công
nghệ GPS phục vụ thành lập bản đồ địa chính.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
4.1 Ý nghĩa khoa học
Xây dựng lưới địa chính bằng công nghệ GPS tại huyện Bảo Lạc, tỉnh Cao
Bằng, qua đó đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ GPS vào việc xây dựng lưới
địa chính trên địa bàn tỉnh.
4.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Giúp học viên củng cố những kiến thức đã học và tiếp xúc thực tế với vấn đề
nghiên cứu.
- Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng để xây dựng lưới địa chính, lưới khống
chế đo vẽ trên địa bàn tỉnh Cao Bằng nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao, đảm bảo các
yêu cầu kỹ thuật qua đó thay thế phương pháp xây dựng lưới địa chính theo phương

pháp truyền thống.


3

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC
1.1. Cơ sở khoa học về lưới khống chế trắc địa
1.1.1. Khái niệm về lưới khống chế trắc địa
Lưới khống chế trắc địa là hệ thống các điểm có mốc cố định ngoài thực địa,
được liên kết với nhau theo một quy luật toán học nhất định, tọa độ và độ cao của
chúng được tính xuất phát từ một điểm gốc được chọn làm điểm khởi tính. Hệ thống
các điểm đó được gọi là lưới khống chế trắc địa.
Lưới khống chế trắc địa gồm 2 loại:
+ Lưới khống chế mặt bằng.
+ Lưới khống chế độ cao.
Lưới khống chế được xây dựng theo nguyên tắc từ tổng thể đến chi tiết, từ
độ chính xác cao đến độ chính xác thấp.
Lưới khống chế là cơ sở để đo vẽ các loại bản đồ và cung cấp tài liệu cho
nghiên cứu khoa học [9].
1.1.2. Yêu cầu về điểm khống chế đối với lưới địa chính
Cơ sở khống chế tọa độ, độ cao trong đo vẽ thành lập bản đồ địa chính gồm:
- Lưới khống chế tọa độ và độ cao quốc gia các hạng (lưới tọa độ địa chính
cơ sở tương đương điểm tọa độ hạng 3 quốc gia).
- Lưới tọa độ địa chính cấp I, II, lưới độ cao kỹ thuật.
- Lưới khống chế đo vẽ, điểm khống chế ảnh.
Mật độ điểm khống chế tọa độ địa chính là số điểm lưới khống chế được xây
dựng trên một đơn vị diện tích để phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính theo một tỷ lệ xác
định. Ta có thể tính được số điểm khống chế khi biết:
+ Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chính.

+ Tỷ lệ bản đồ địa chính cần thành lập.
+ Đặc điểm địa hình, địa vật khu vực đo vẽ.
Các phương pháp cơ bản để thành lập bản đồ địa chính hiện nay là phương
pháp đo vẽ trực tiếp ở thực địa bằng máy toàn đạc điện tử và phương pháp sử dụng


4

ảnh hàng không kết hợp với đo vẽ trực tiếp ở thực địa. Phương pháp toàn đạc là
phương pháp cơ bản, đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn thì phải áp dụng phương pháp
đo vẽ toàn đạc.
Mật độ điểm khống chế tọa độ thành lập bản đồ địa chính bằng phương pháp
đo vẽ trực tiếp ở thực địa:
+ Bản đồ tỷ lệ 1:5000, 1:10000: Trung bình 500 ha có một điểm khống chế
tọa độ có độ chính xác tương đương điểm địa chính trở lên.
+ Bản đồ tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000: Trung bình từ 100 ha đến 150 ha có
một điểm khống chế tọa độ có độ chính xác tương đương điểm địa chính trở lên.
+ Bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200: Trung bình 30 ha có một điểm khống chế tọa
độ có độ chính xác tương đương điểm địa chính trở lên.
Trường hợp đặc biệt, khi đo vẽ lập bản đồ địa chính mà diện tích khu đo nhỏ
hơn 30 ha thì điểm tọa độ có độ chính xác tương đương điểm địa chính trở lên mật
độ không quá 2 điểm. (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2014) [1].
1.1.3. Vai trò của lưới trắc địa mặt bằng Nhà nước
Nghiên cứu chi tiết hình dáng kích thước, thể trọng trường của trái đất và
những thay đổi của chúng theo thời gian.
Thiết lập hệ tọa độ thống nhất trên phạm vi toàn quốc nhằm đáp ứng nhu cầu
về phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội bảo đảm an ninh - quốc phòng.
Làm cơ sở để phát triển lưới khống chế cấp thấp phục vụ cho các mục đích
như đo vẽ các loại bản đồ, định hướng các nghiên cứu khoa học và kỹ thuật về trái
đất, bảo vệ tài nguyên môi trường.

Đặc điểm lưới trắc địa cơ sở của Việt Nam
Lưới trắc địa Nhà nước được hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn và
các phương pháp đo khác nhau gồm:
Lưới tam giác đo góc hạng I, II miền Bắc: được xây dựng từ năm 1959;
hạng I có 339 điểm, chiều dài cạnh trung bình là 25 km, ngắn nhất 9 km, dài nhất 42
km, có 13 cạnh gốc bố trí cách nhau 130 km; Hạng II có 1.696 điểm, có chiều dài
cạnh trung bình là 14 km, ngắn nhất là 5km, dài nhất là 27 km. Trên cơ sở của lưới
này người ta công bố hệ tọa độ HN-72 [11].


5

Xây dựng lưới tọa độ miền trung và miền Nam:
Lưới tam giác hạng I Bình Trị Thiên: Được xây dựng từ 1977-1983 gồm 25
điểm lưới, trong đó 3 điểm đo trùng với điểm thiên văn trắc địa miền Bắc và 22
điểm lập mới, chiều dài cạnh từ 20 km đến 25km [11].
Lưới tam giác hạng II miền trung: Được xây dựng từ năm 1983-1989; tổng
số điểm xây dựng là 351 điểm có chiều dài cạnh từ 10-15 km, được bố trí 16 cạnh
đáy. Trên hai đầu các cạnh đáy có đo 26 điểm thiên văn và 13 phương vị thiên văn.
Lưới đã được tính toán theo 4 khu như sau: khu 1 bao gồm các khu đo từ 1 đến 5
với 236 điểm dựa trên 2 điểm khởi tính của lưới tam giác hạng I Bình-Trị-Thiên, 5
cạnh đáy, 1 phương vị thiên văn; khu 2 là lưới Đắc Lắc - Lâm Đồng gồm 67 điểm
và 10 điểm đã xử lý thuộc khu 1; khu 3: là lưới Gia Lai - Kon Tum gồm 82 điểm và
6 điểm đã xử lý thuộc khu 2; khu 4 là lưới Đồng Nai - Vũng Tàu gồm 37 điểm và
16 điểm đã xử lý ở các khu trước, lưới được bình sai ghép với lưới đường chuyền
Đông Nam bộ gồm 50 điểm [6].
Lưới đường chuyền hạng II Nam Bộ: Lưới khống chế trắc địa khu vực Đồng
bằng Nam Bộ được thiết kế dưới dạng đường chuyền hạng II. Lưới đường chuyền
hạng II Tây Nam bộ gồm 124 điểm được đo đạc trong 2 năm 1988-1989, lưới
đường chuyền hạng II Đông Nam bộ gồm 50 điểm được đo đạc trong các năm

1989-1990. Từ năm 1991-1993 Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã dùng công
nghệ GPS cạnh ngắn để xây dựng lưới tọa độ tương đương với lưới hạng II ở đây
bao gồm:
Lưới Minh Hải có 15 điểm, chiều dài cạnh trung bình là 25 km, ngắn nhất 10
km, dài nhất 40 km.
Lưới Sông Bé có 34 điểm, chiều dài cạnh trung bình là 27 km, ngắn nhất 13
km, dài nhất 42 km.
Lưới Tây Nguyên có 65 điểm, chiều dài cạnh trung bình là 30 km, ngắn nhất
10 km, dài nhất 45 km [6].
Lưới Doppler vệ tinh: Từ năm 1987-1988 nước ta cũng bắt đầu ứng dụng
công nghệ này để đo nối các mạng lưới tọa độ trên đất liền với nhau và nối đất liền
với các đảo. Lưới này có 14 điểm trên đất liền và 4 điểm ngoài các đảo lớn.


6

Dựa vào lưới Doppler vệ tinh Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước đã tiến hành
định vị lại Ellipsoid Kvasovski, bình sai lại lưới tọa độ hạng I, II nhà nước, tiến tới
xây dựng hệ tọa độ quốc gia mới thay thế cho hệ tọa độ HN-72 [11].
Hoàn thiện lưới tọa độ nhà nước cấp "0" hạng I, II, III và xây dựng hệ tọa
độ VN-2000:
Năm 1995, xây dựng lưới tọa độ cấp "0" bằng công nghệ GPS gồm 69 điểm
phù chùm toàn lãnh thổ nước ta. Trong đó có 56 điểm trùng với các điểm tọa độ
hạng I, II và 13 điểm mới.
Năm 1997, tiến hành đo GPS tuyệt đối ở 8 điểm cấp "0" phân bố đề trên toàn
lãnh thổ để kiểm tra chất lượng lưới cấp "0" và có cơ sở tạo lập mối liên hệ giữa tọa
độ nhà nước và quốc tế.
Năm 1998, đo bổ sung vào lưới cấp "0" 40 điểm đo nối độ cao thủy chuẩn
hạng I, II phân bổ trên toàn lãnh thổ nhằm phục vụ cho việc định vị Ellipsoid thực
dụng và xây dựng mô hình Geoid của Việt Nam.

Xây dựng điểm gốc tọa độ Quốc gia mới là điểm N00 (trong hệ tọa độ VN-2000).
Từ năm 1998 Việt Nan quyết định dùng hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM
thay cho hệ tọa độ Gauss-Kruger. Đây là những điểm chủ yếu trong hệ tọa độ VN2000, vì vậy lưới tọa độ nhà nước ta cũng gọi là lưới thiên văn - trắc địa - Doppler - GPS.
Ngày 12/7/2000 Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định về áp dụng hệ
tọa độ quốc gia VN-2000 và công bố sử dụng thống nhất trên toàn quốc.
Từ năm 1994 đến năm 2003 để phục vụ cho công tác đo vẽ lập bản đồ địa
chính, các tỉnh, thành phố đã xây dựng lưới tọa độ địa chính cơ sở bằng công nghệ
GPS có độ chính xác tương đương với tam giác hạng III Nhà nước. Lưới có 12.631
điểm phủ chùm 64 tỉnh thành, cạnh dài từ 3-5km [11].
1.1.4. Sơ đồ phát triển lưới địa chính
Chúng ta đã biết rằng lưới tọa độ nhà nước hiện nay đã được thống nhất xây
dựng trên toàn quốc, lưới tọa độ hạng III và IV nhà nước đã được xây dựng đảm
bảo mật độ cũng như độ chính xác để phục vụ công tác thành lập bản đồ địa chính ở
những khu vực nông thôn, đất nông nghiệp, lâm nghiệp... Tuy nhiên, tại những khu
vực thành phố và thị xã mạng lưới này không đáp ứng được nhu cầu do bị mất hoặc
hư hỏng.


7

Phương pháp cơ bản để xây dựng lưới hiện nay là tăng dày từ các cấp lưới
hạng cao nhà nước như hạng I và II, tạo nên mạng lưới địa chính cơ sở đạt độ chính
xác tiêu chuẩn hạng III và mật độ đạt tương đương hạng IV nhà nước. Để tăng dày
mật độ điểm khống chế tọa độ ta tăng dày thêm vào lưới địa chính cơ sở lưới tọa độ
địa chính cấp 1, 2 và tiếp sau đó là tăng dày các cấp lưới thấp hơn.
Lưới tọa độ địa chính được thành lập nhằm mục đích phục vụ đo vẽ bản đồ
địa chính, lưới tọa độ địa chính được thành lập bằng phương pháp đường chuyền
hoặc bằng công nghệ GPS để làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ.
1.1.5. Những đặc điểm thành lập hệ thống lưới khống chế khu vực nghiên cứu
- Cao Bằng là tỉnh miền núi vùng cao biên giới, xa các trung tâm kinh tế lớn

của vùng Đông Bắc Bộ và cả nước, là cửa ngõ thông thương giữa Việt Nam và
Trung Quốc. Khu vực nghiên cứu là huyện Bảo Lạc thuộc vùng núi phía Tây của
tỉnh Cao Bằng.
- Huyện Bảo Lạc là vùng núi cao của tỉnh Cao Bằng, có độ cao trung bình
khoảng 1000m so với mặt nước biển. Địa hình chủ yếu là núi đất, nối nhau thành
các dãy núi, dưới chân các dãy núi là những lũng, khe, suối nhỏ kéo dài, chênh cao
địa hình khoảng 550m.
- Với diện tích đất lâm nghiệp chiếm khoảng 3/4 diện tích của huyện, địa
hình chia cắt bởi các dãy núi cao, giao thông đi lại khó khăn (Sở Tài nguyên và Môi
trường tỉnh Cao Bằng, 2012) [12].
1.2. Tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu GPS
1.2.1. Khái quát về hệ thống định vị toàn cầu
1.2.2.1. Khái niệm GPS
GPS tên tiếng anh đầy đủ là Global Positioning System. Đây là hệ thống
radio hàng hải dựa vào các vệ tinh để cung cấp thông tin vị trí 3 chiều và thời gian
chính xác. Hệ thống luôn sẵn sàng trên phạm vi toàn cầu và hoạt động trong mọi
điều kiện thời tiết (Bách khoa toàn thư) [13].
1.2.1.2. Cơ cấu của một hệ thống GPS
Hệ thống GPS được cấu tạo thành 3 phần: phần không gian, phấn điều khiển
và phần người sử dụng.


8

- Phần không gian: Gồm các vệ tinh hoạt động bằng năng lượng mặt trời,
bay trên quỹ đạo. Quãng thời gian tồn tại của chúng vào khoảng 10 năm và chi phí
cho mỗi lần thay thay thế lên đến hàng tỷ USD.
+ Bao gồm 24 vệ tinh bay trên quỹ đạo xấp xỉ 20200km, chu kì 11 giờ 58
phút, phân bố đều trên 6 mặt phẳng quỹ đạo nghiêng với xích đạo 1 góc 55º. Việc
bố trí này nhằm mục đích để tại mỗi thời điểm và mỗi vị trí trên đất đều có thể quan

sát ít nhất 4 vệ tinh.
+ Mỗi vệ tinh đều có thiết bị tạo dao động với tần số chuẩn cơ sở là ƒ0 =
10.23 MHz. Tần số này còn là tần số chuẩn của đồng hồ nguyên tử, với độ chính
xác cỡ 10‫־‬¹². Tử tần số cơ sở ƒ0 thiết bị sẽ tạo ra hai tần số sóng tải L1 và L2.
Sóng tải L1 có tần số ƒ1 = 154 ƒ0 = 1575.42 MHz, có bước sóng là 19,032 cm
Sóng tải L2 có tần số ƒ2 = 120 ƒ0 = 1227.60 MHz, có bước sóng là 24,42 cm
+ Để phục vụ cho các mục đích và đối tượng khác nhau, các tín hiêu phát đi
được điều biến mang theo các code riêng biệt, đó là C/A code, P-code và Y-code.
C/A code (coarse/Acquisition code) là code thô cho phép dùng rộng rãi. C/A
code mang tính chất 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 điều biến sóng tải L1, song
nếu có sự can thiệp của các trạm điều khiển trên mặt đất thì có thể chuyển sang cả
sóng tải L2. Chu kì của C/A code là mili giây, trong đó chứa 1023 bite (1023 chíp)
mỗi một vệ tinh phát đi C/A code khác nhau. Nó chủ yếu sử dụng cho mục đích dân
sự với độ chính xác không cao.
P-code là code chính xác (Precision code). Ban đầu nó được sử dụng cho các
mục đích quân sự, đáp ứng yêu cầu chính xác cao và điều biến cả 2 sóng tải L1 và
L2. Code này được tạo bởi nhiều chuỗi các chữ số 0 và 1, được sắp xếp theo quy
luật tựa ngẫu nhiên với tần số 10,23 MHz; độ dài toàn phần của code là 267 ngày,
nghĩa là chỉ sau 267 ngày P-code mới lặp lại. Tuy vậy, người ta chia code này thành
các đoạn có độ dài 7 ngày và gán cho mỗi vệ tinh 1 trong các đoạn code này và cứ
sau mỗi tuần lại thay đổi. Bằng cách này P-code rất khó bị giải mã vì để sử dụng
nếu không được phép.
Y-code là code bí mật, được phủ lên P-code gọi là kỹ thuật AS (Antispoofing). Chỉ có các vệ tinh thuộc khối II (sau năm 1989) mới có khả năng này.


9

Ngoài các tần số trên, các vệ tinh còn có thể trao đổi với các trạm điều khiển trên
mặt đất qua các tần số 1783,74 MHz và 2227,5 MHz để truyền các thông tin đạo

hàng và các lệnh điều khiển tới vệ tinh.
Người ta ước lượng độ chính xác định vị cỡ 1% bước sóng của tín hiệu. Như
vậy, ngày nay khi sử dựng code thô C/A để định vị thì có thể đạt độ chính xác cỡ
3m. Chính vì thế Mỹ chủ động làm nhiễu tín hiệu để hạ thấp độ chính xác định vị
tuyệt đối. Kỹ thuật làm nhiễu này gọi là SA (Selective-Availability). Do nhiễu SA
cho nên khách hàng chỉ có thể định vị tuyệt đối với độ chính xác 50 đến 100m. Từ
ngày 20/5/2000 thì Mỹ bỏ chế độ nhiễu SA này (Phạm Ngọc Quang, 2014) [10].
- Phần điều khiển: Để duy trì toàn bộ hệ thống của GPS cũng như hiệu chỉnh
tín hiệu thông tin của vệ tinh. Có các trạm quan sát trên mặt đất, có các trạm trung
tâm và trạm con. Các trạm con vận hành tự động nhận thông tin từ vệ tinh, gửi tới
cho trạm chủ. Sau đó các trạm con gửi thông tin đã được hiệu chỉnh trở lại, để vị
tinh biết được vị trí của chúng trên quỹ đạo và thời gian truyền tín hiệu. Nhờ vậy
các vệ tinh mới có thể đảm bảo cung cấp thông tin chính xác tuyệt đối vào bất kỳ
thời điểm nào.
Phần điều khiển gồm 8 trạm mặt đất, trong đó có 4 trạm mặt đất, trong đó có
5 trạm theo dõi (Monitor Station): Colorado Springs, Diego Garcia, Ascension,
Kwajalein và Hawaii; một trạm điều khiển trung tâm (Master control station-MCS)
và 3 hiệu chỉnh số liệu (Upload station).
Các trạm này theo dõi liên tục tất cả các vệ tinh quan sát được. Các số liệu
quan sát được ở các trạm này được chuyển về trạm điều khiển trung tâm MCS, tại
đây các tính toán số liệu chung được thực hiện và cuối cùng các thông tin đạo hàng
cập nhật được chuyển lên các vệ tinh, để sau đó từ các vệ tinh chuyển đến các máy
thu của người sử dụng.
Như vậy, vai trò của đoạn điều khiển rất quan trọng vì nó không chỉ theo dõi
các vệ tinh mà nó còn liên tục cập nhật để chính xác hóa các thông tin đạo hàng
trong đó có lịch vệ tinh quảng bá, đảm bảo độ chính xác cho công tác định vị bằng
hệ thống GPS (Nguyễn Gia Trọng, Dương Vân Phong, 2013) [10].


10

- Phần người sử dụng và thiết bị máy thu vệ tinh: là khu vực có phủ sóng mà
người sử dụng cần có ăng ten và máy thu tín hiệu từ vệ tinh và có được thông tin về
vị trí, thời gian và vận tốc di chuyển. Để thu được vị trí ở phần người sử dụng cần
có ăng ten và máy thu GPS.
Phần người sử dụng bao gồm các máy thu GPS và các phần mềm xử lý tính
toán số liệu, máy hoạt động để thu tín hiệu vệ tinh GPS phục vụ cho các mục đích
khác nhau như dẫn đường trên biển, trên không, trên đất liền và phục vụ cho công
tác đo đạc ở nhiều nơi trên thế giới. Trong việc khai thác sử dụng công nghệ GPS
người ta có thể kết nối các thiết bị thu tín hiệu GPS với một số thiết bị khác để thực
hiện kỹ thuật đo động thời gian thực (Real time Kinematic -RTK). Đo vi phân
DGPS, đo vi phân diện rộng WADGPS (Wide-area-Differential GPS). Trong đó
WADGPS còn sử dụng vệ tinh viễn thông thương mại như là phương tiện trung
gian để truyền số cải chính đo vi phân cho các trạm đo.
Máy thu GPS là phần cứng quan trọng trong đoạn sử dụng, nhờ các tiến bộ
kỹ thuật trong lĩnh vực điện tử viễn thông và kỹ thuật thông tin, tín hiệu số, các máy
thu GPS ngày càng hoàn thiện. Các máy thu hiện nay có thể làm việc được với đầy
đủ bằng các bước sóng L1 và L2 hoặc chỉ thu tín hiệu tần số L1. Có thể định vị
tuyệt đối khảng cách giả C/A code và khoảng cách P(Y) code hoặc theo pha sóng
tải, một số hãng còn cho ra đời các máy thu được đồng thời tín hiệu vệ tinh GPS và
cả tín hiệu vệ tinh Glonass (Nguyễn Gia Trọng, Dương Vân Phong, 2013) [10].
Người ta sản xuất ra nhiều máy thu GPS với những mục đích sử dụng khác
nhau. Có loại phục vụ mục đích đạo hàng, có loại phục vụ cho mục đích trắc địa,
cũng có loại phục vụ cho mục đích du lịch... Trên thế giới có nhiều hãng sản xuất
máy thu như hãng TrimBLC-e Navigation, Sokkia, Leica...
1.2.1.3. Nguyên lý định vị
- Định vị điểm đơn: Đo khoảng cách CodePseudorange từ điểm đo (angten
GPS) đến 4 vệ tinh sau đó dùng tọa độ vệ tinh và phép giao hội cạnh hình học xác
định tọa độ điểm cần đo. Máy thu GPS thông thường dùng để định vị điểm đơn là
máy GPS cầm tay. Các máy thu này xử lý trị đo CodePseudorange và cho kết quả ở

ngay thực địa. Ứng dụng này chủ yếu trong dẫn đường cá nhân và thu thập số liệu


11

bản đồ. Đây là bài toán giao hội nghịch không gian khi biết tọa độ của các vệ tinh
và khoảng cách tương ứng đến máy thu (Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh, 2012) [2].
- Định vị tương đối: là trường hợp sử dụng 2 máy thu GPS đặt ở 2 điểm quan
sát khác nhau để xác định ra hiệu tọa độ vuông góc không gian hay hiệu tọa độ trắc
địa mặt cầu giữa chúng trong hệ tọa độ WGP-84. Nguyên tắc đo GPS tương đối
được thực hiện trên cơ sở sử dụng đại lượng đo là pha sóng tải. Để đạt được độ
chính xác cao và rất cao kết quả xác định hiệu tọa độ giữa hai điểm xét, người ta đã
tạo ra và sử dụng các sai phân khác nhau cho pha sóng tải nhằm làm giảm ảnh
hưởng đến các nguồn sai số khác nhau như: sai số của đồng hồ vệ tinh cũng như
máy thu, sai số tọa độ vệ tinh, sai số nguyên đa trị...
- Định vị vi phân: Phương pháp này là dùng 1 máy thu đặt cố định tại điểm
đã biết tọa độ và máy thu này có khả năng phát ra tín hiệu vô tuyến, đồng thời có
máy di động khác đặt ở vị trí cần xác định tọa độ. Cả máy cố định và máy di động
cần đồng thời tiến hành thu tín hiệu và từ các vệ tinh như nhau. Nếu thông tin vệ
tinh bị nhiễu thì kết quả xác định tọa độ của cả máy cố định và máy di động cũng
đều bị sai lệch, độ sai lệch này được xác định trên cơ sở so sánh tọa độ tính ra theo
tín hiệu thu được từ vệ tinh và tọa độ đã biết trước của máy cố định và có thể xem
như nhau cho cả máy cố định và máy di động. Nó được máy cố định phát đi qua
sóng vô tuyến để máy di động thu nhận mà hiệu chỉnh cho kết quả xác định tọa độ
của mình (Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh, 2012) [2].
1.2.1.4. Các nguồn sai số
- Sai số đồng hồ vệ tinh
Sai số đồng hồ vệ tinh trực tiếp gây ra sai số trong xác định thời gian. Trong
đo khoảng cách bằng sóng ánh sáng hay sóng điện từ, sai số thời gian có thể ảnh
hưởng đáng kể đến độ chính xác khoảng cách đo. Đồng hồ đo thời gian trên các vệ

tinh là các đồng hồ nguyên tử rất chính xác, tuy vậy do sự không ổn định của bộ tạo
dao động nguyên tử nên các đồng hồ này vẫn có sai số xét trong hệ thống giờ GPS.
Sai số đồng hồ vệ tinh được mô hình hóa bởi đa thức đồng hồ theo công thức:

 S  a  a (t  t )  a (t  t )2   rel
0
1
Trong đó: t là thời điểm
xét, 0t0 là2 thời0điểm lịch vệ tinh

 rel là số hiệu chỉnh do thuyết thương đối a0, a1, a2 là các tham số cho bởi lịch vệ tinh.


12

Trong nguyên lý định vị tương đối, người ta sử dụng phương trình sai phân
bậc nhất của các trị đo pha từ hai trạm quan sát đến cùng một vệ tinh để loại bỏ sai
số đồng hồ vệ tinh.
- Sai số do quỹ đạo vệ tinh
Đây là nguồn sai số gây ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác định vị điểm.
Các vệ tinh GPS chuyển động trên quỹ đạo có độ cao cách mặt đất khoảng hơn
20000km với vận tốc khoảng 2.8km/s. Đối với hệ thống GPS, thông thường khi sử
dụng lịch vệ tinh quảng bá thì tọa độ vệ tinh được cung cấp với độ sai lệch khoảng
2.5m, sai số này ảnh hưởng gần như trọn vẹn đến kết quả định vị tuyệt đối. Tuy
nhiên nguồn sai số này có thể được giảm thiểu trong phương pháp định vị tương đối
và định vị vi phân. Quỹ đạo vệ tinh chính xác có thể được cung cấp thông qua
mạng Internet từ các trung tâm dịch vụ như dịch vụ GPS quốc tế (IGS).
- Sai số do tầng điện ly
Tầng điện ly chứa các điện tử tự do phân bố trong khí quyển ở độ cao từ
50km đến 1000km. Khi tín hiệu sóng điện từ đi qua nó sẽ làm cho tín hiệu code đến

máy chậm hơn và làm tín hiệu pha đến máy nhanh hơn. Mức độ chậm trễ của tín
hiệu code tỷ lệ nghịch với bình phương của tần số sóng tải và tỷ lệ thuận với tổng
lượng điện tử TEC trên đường truyền tín hiệu. Giá trị TEC được tính theo tổng
lượng điện tử theo phương thẳng đứng VTEC. Giá trị VTEC phụ thuộc vào vị trí
địa lý và thay đổi theo thời gian.
Có thể thấy rằng, với tần số tín hiệu GPS là 1575,42MHZ và 1227,60MHZ
thì ảnh hưởng do tầng điện ly đến khoảng cách giả có thể lên đến trên 30m. Đây là
nguồn sai số đáng kể, cần nghiên cứu để loại bỏ hoặc giảm thiểu. Ta có bảng kết
quả ảnh hưởng của tầng điện ly đến khoảng cách giả như sau:
Bảng 1.1: Ảnh hưởng của tầng điện ly đến khoảng cách giả
Tần số f

400MHZ

1600MHZ

2000MHZ

8000MHZ

Mức trung bình

50m

3m

2m

0,12m

90% nhỏ hơn

250m

15m

10m

0.6m

Lớn nhất

500m

30m

20m

1,2m


13

Theo bảng trên, có thể thấy với sóng có tần số càng lớn thì ảnh hưởng tới
tầng điện ly càng giảm. Với sóng tín hiệu của hệ thống GPS, ảnh hưởng của tầng
điện ly tới khoảng cách giả trong khoảng 5÷10m, lớn nhất có thể lên tới 50m. Hiện
nay, có rất nhiều phương pháp để giảm thiểu sai số do tầng điện ly như sử dụng máy
thu nhiều tần số, sử dụng số liệu từ thông tin đạo hàng hoặc tệp dữ liệu TEC toàn
cầu (IONEX).
- Sai số do tầng đối lưu

Tầng đối lưu là tầng khí quyển tính từ mặt đất đến độ cao khoảng 50km.
Trong đó bao gồm 2 phần là phần khô (từ mặt đất đến độ cao 10km) và phần ướt (từ
độ cao 10km tới độ cao 40km so với mặt đất). Ảnh hưởng của tầng đối lưu đến tín
hiệu điện từ không phụ thuộc vào tần số sóng tải, nó được chia làm ảnh hưởng của
phần khô và phần ướt, trong đó ảnh hưởng của phần khô khoảng 90% và phần ướt
chỉ là 10%.
Độ trễ của tầng đối lưu xảy ra với cả trị đo code và trị đo pha, bằng cách sử
dụng máy thu nhiều tần số ta vẫn không thể loại trừ được nó. Tuy nhiên, ta có thể
xây dựng các mô hình khí quyển phụ thuộc vào các yếu tố nhiệt độ, áp suất, độ ẩm
tương đối để tính các số hiệu chỉnh vào tầng đối lưu. Hiện nay, có rất nhiều mô hình
khí quyển được sử dụng để tính số hiệu chỉnh cho tầng đối lưu mà ta có thể kể tới
như mô hình Hopfields, mô hình Saastamonien…
- Sai số do đồng hồ máy thu
Các máy thu GPS thường sử dụng tinh thể thạch anh để chế tạo bộ dao động
của đồng hồ máy thu. Do đó độ ổn định của đồng hồ máy thu thấp hơn so với đồng
hồ vệ tinh. Sai số do đồng hồ máy thu sẽ gây ra sai số trong các trị đo GPS. Để khắc
phục ảnh hưởng của sai số đồng hồ máy thu đến kết quả định vị tuyệt đối bằng
khoảng cách giả, người ta coi sai số đồng hồ máy thu là ẩn số thứ tư trong bài toán
định vị do đó về cơ bản đã loại bỏ được nguồn sai số này. Trong kỹ thuật định vị
tương đối, với việc sử dụng sai phân bậc hai ta cũng có thể loại bỏ được nguồn sai
số này trong kết quả định vị.
- Hiện tượng đa đường truyền
Hiện tượng đa đường truyền xảy ra khi máy thu nhận được tín hiệu sóng thứ cấp
bị phản xạ lại từ môi trường trong quá trình thu tín hiệu từ vệ tinh tới máy thu. Nếu tín


14

hiệu phản xạ đủ mạnh, máy thu ghi nhận cả tín hiệu truyền thẳng từ vệ tinh đến máy
thu và cả tín hiệu phản xạ sau khi va đập vào các vật phản xạ trên đường đi. Các tín

hiệu đa đường truyền và tín hiệu truyền thẳng có thời gian phát đi cùng nhau từ vệ tinh,
nhưng thời điểm đến máy thu khác nhau do đó làm nhiễu kết quả quan trắc. Hiện tượng
đa đường truyền gây biến dạng tín hiệu điều biến C/A-code, P-code và ảnh hưởng đến
các trị đo pha sóng tải được sử dụng trong định vị tương đối.
Theo ước tính, hiện tượng đa đường truyền có thể gây ra sai số với trị đo
khoảng cách code cỡ vài m, trường hợp lớn nhất có thể lên tới 100m. Hiện tượng đa
đường truyền và ảnh hưởng của nó tới kết quả định vị thường khó loại bỏ bằng
thuật toán xử lý. Cách tốt nhất để loại bỏ hoặc giảm thiểu ảnh hưởng của đa đường
truyền là nghiên cứu chế tạo ăng ten máy thu có khả năng giảm thiểu tín hiệu đa
đường truyền như loại ăng ten gồm nhiều vòng xoáy tròn (Choke-ring). Ngoài ra, để
giảm thiểu hiện tượng đa đường truyền, ta cần chọn vị trí bố trí trạm thu tín hiệu
không bị che chắn bởi các vật dễ phản xạ như vật liệu kim loại, bê tông (Đỗ Ngọc
Đường, Đặng Nam Chinh, 2012) [2].
1.2.2. Lịch sử phát triển công nghệ GPS và ứng dụng công nghệ GPS xây dựng
lưới khống chế trắc địa mặt bằng
Hệ thống định vị toàn cầu là hệ thống dùng để định vị và đạo hàng, hệ thống
này ra đời nhằm đáp ứng ý tưởng sử dụng vệ tinh nhân tạo của trái đất vào mục đích
định vị và dẫn đường trên mặt đất, ít phụ thuộc vào thời tiết và thời điểm trong
ngày. Nó đã được các nhà khoa học Liên xô và Mỹ đề cập đến từ những năm của
thập niên 50 - 60, khi Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên của trái
đất (vệ tinh Sputnhic-1) vào năm 1957, từ đó các nhà khoa học quân sự của hai
nước và các nhà khoa học trên thế giới đã tiếp tục nghiên cứu và đã đạt được những
thành công trong việc sử dụng các vệ tinh của mình. Để xác định vị trí điểm trên
mặt đất hoặc trên đại dương phục vụ cho việc dẫn đường tầu, thuyền, máy bay và
các phương tiện quân sự khác. Bước đầu các hệ thống định vị vệ tinh khu vực được
xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu định vị chính xác cao cho cả một vùng rộng lớn
mà ít phụ thuộc vào các điều kiện không gian và thời gian. Người ta đã xây dựng
các hệ thống định vị vệ tinh khu vực trong đó vệ tinh thường được sử dụng là vệ
tinh địa tĩnh. Một số hệ thống định vị vệ tinh được xây dựng thuộc loại này như: