Quy trình công nghệ đo và xử lý tính toán bình sai kết quả đo gps để thành lập các mạng lưới trắc địa

âng cao đ chính xác v th i gian;ượ ả ế ề ồ ồ ể ộ ề ờ •Antenna đ c c i ti n đ có đ nh y cao h n và kh c ph c các sai s nhi u tínượ ả ế ể ộ ậ ơ ắ ụ ố ễ hi u do môi tr ng, đ c bi t là các nhi u do tín hi u ph n x t các v t đ tệ ườ ặ ệ ễ ệ ả ạ ừ ậ ặ quanh antenna; • Ph n m m x lý các base line đ c c i ti n đ nâng cao vi c h n ch sai s doầ ề ử ượ ả ế ể ệ ạ ế ố qu đ o v tinh, sai s c a t ng bình l u.ỹ ạ ệ ố ủ ầ ư - 19 - Các thành qu ch y u c a công ngh GPS đ c nâng cao t năm 1990 cho đ nả ủ ế ủ ệ ượ ừ ế nay nh sau: ư I.6.1 Nâng cao đ chính xác đo tĩnh thông qua các bi n pháp h n ch sai s đo:ộ ệ ạ ế ố Trong công ngh GPS có m t s ngu n sai s ch y u và các bi n pháp kh cệ ộ ố ồ ố ủ ế ệ ắ ph c đã đ c áp d ng nh sau:ụ ượ ụ ư Sai s do qu đ o v tinh:ố ỹ ạ ệ Đây là ngu n sai s khá l n nh ng tác đ ng ch y uồ ố ớ ư ộ ủ ế vào to đ tuy t đ i x lý theo ph ng pháp PseudoRange. Vì v y, thông th ng to đạ ộ ệ ố ử ươ ậ ườ ạ ộ tuy t đ i trong h WGS-84 qu c t ch có th xác đ nh đ c v i đ chính xác kho ng tệ ố ệ ố ế ỉ ể ị ượ ớ ộ ả ừ 10 m t i100 m. To đ này có vai trò r t quan tr ng trong vi c tính toán gia s to đớ ạ ộ ấ ọ ệ ố ạ ộ ∆X, ∆Y, ∆Z c a các base line. N u đ chính xác to đ tuy t đ i c a m t đ u base lineủ ế ộ ạ ộ ệ ố ủ ộ ầ tăng đ c t 100m t i 2m thì đ chính xác c a ượ ừ ớ ộ ủ ∆X, ∆Y, ∆Z có th tăng thêm đ c 1 dm.ể ượ Chính vì v y ng i ta c n có to đ g n đúng trong h WGS-84 t i c 2 m đ có đ cậ ườ ầ ạ ộ ầ ệ ớ ỡ ể ượ các base line có đ chính xác cao. Đ kh c ph c các sai s này ng i ta đã s d ng cácộ ể ắ ụ ố ườ ử ụ bi n pháp sau:ệ Có đ c l ch v tinh chính xác t i th i đi m đo: L ch v tinh chính xác có th cóượ ị ệ ạ ờ ể ị ệ ể đ c n u yêu c u NASA ho c IGS cung c p, nh ng cách này không ti n dùng vì ph iượ ế ầ ặ ấ ư ệ ả ch đ i trong th i gian không ng n.ờ ợ ờ ắ Quan tr c liên t c trong 24 gi : t c là 2 vòng qu đ o c a 32 v tính có th hi uắ ụ ờ ứ ỹ ạ ủ ệ ể ệ ch nh đ c l ch v tinh thông qua các ph n m m x lý PseudoRange m i, đ chính xácỉ ượ ị ệ ầ ề ử ớ ộ đ t đ c t i 1 m. Đ chính xác này đã đ c th nghi m t i Vi t nam và đã so sánh k tạ ượ ớ ộ ượ ử ệ ạ ệ ế qu đo to đ tuy t đ i v i k t qu lan truy n to đ theo các base line t 1 đi m g cả ạ ộ ệ ố ớ ế ả ề ạ ộ ừ ể ố to đ tuy t đ i cũng nh v i to đ đo n i v i l i IGS qu c t .ạ ộ ệ ố ư ớ ạ ộ ố ớ ướ ố ế S d ng h th ng DGPS toàn c u do OMNI STAR cung c p theo công nghử ụ ệ ố ầ ấ ệ RTCM v i các s hi u ch nh to đ đ c cung c p t h th ng các tr m đ nh v c đ nhớ ố ệ ỉ ạ ộ ượ ấ ừ ệ ố ạ ị ị ố ị toàn c u. Công ngh này cũng đã đ c th nghi m t i Vi t nam và cho đ chính xác đ tầ ệ ượ ử ệ ạ ệ ộ ạ t i 1 m nh lý thuy t đã d báo.ớ ư ế ự Sai s do môi tr ng truy n sóng:ố ườ ề Môi tr ng chuy n sóng gây nên 3 lo i sai sườ ề ạ ố ch y u trong quá trình sóng mang chuy n t v tinh t i máy thu:ủ ế ể ừ ệ ớ Sai s do t ng Ion gây ra: đây là sai s do hi n t ng khúc x tia sóng đi tố ầ ố ệ ượ ạ ừ kho ng không vũ tr vào t ng đ u tiên c a khí quy n. Sai s này không gây nh h ngả ụ ầ ầ ủ ể ố ả ưở l n t i k t qu đo trong kho ng cách ng n mà ch có ý nghĩa trên kho ng cách dài. Đớ ớ ế ả ả ắ ỉ ả ể kh c ph c ng i ta đã s d ng t n s th hai khi đo đ c trên kho ng cách dài.ắ ụ ườ ử ụ ầ ố ứ ạ ả Sai s do t ng đ i l u gây ra: đây là hi n t ng khúc x tia sóng đi trong l p khíố ầ ố ư ệ ượ ạ ớ quy n g n m t đ t. Sai s này có tác đ ng ch y u cho kho ng cách ng n mà khôngể ầ ặ ấ ố ộ ủ ế ả ắ - 20 - đáng k trên kho ng cách dài. Tr c đây ng i ta yêu c u đo nhi t đ , áp su t, đ mể ả ướ ườ ầ ệ ộ ấ ộ ẩ đ tính s hi u ch nh. Đ n nay các ph n m m đã s d ng s hi u ch nh theo mô hìnhể ố ệ ỉ ế ầ ề ử ụ ố ệ ỉ t ng đ i l u t o đ chính xác cao h n s d ng các s hi u ch nh do nhi t đ , áp su t, đầ ố ư ạ ộ ơ ử ụ ố ệ ỉ ệ ộ ấ ộ m.ẩ Sai s nhi u tín hi u do môi tr ng: sai s này có 2 ngu n gây ra: m t là do cácố ễ ệ ườ ố ồ ộ ngu n phát sóng ng n quanh máy thu gây ra nh các đài truy n hình và hai là do sóng GPSồ ắ ư ề ph n x t các v t th đ t quanh antenna. Đ kh c ph c sai s này ng i ta đã c i ti nả ạ ừ ậ ể ặ ể ắ ụ ố ườ ả ế các antenna có đ nh y cao h n, có kh năng ch ng nhi u và đ t thêm các b l c trongộ ậ ơ ả ố ễ ặ ộ ọ ph n m m (c firmware và software).ầ ề ả Sai s do đ ng h máy thu:ố ồ ồ Đ chính xác đ ng h và đ ng b th i gian gi a đ ngộ ồ ồ ồ ộ ờ ữ ồ h v tinh và đ ng h máy thu có ý nghĩa r t quan tr ng trong vi c nâng cao đ chính xácồ ệ ồ ồ ấ ọ ệ ộ k t qu đo GPS. T t nhiên c i ti n đ ng h máy thu là m t vi c có th làm ngay đ c,ế ả ấ ả ế ồ ồ ộ ệ ể ượ ví d nh l p đ t các đ ng h nguyên t nh trên v tinh, nh ng nh v y không ai ch pụ ư ắ ặ ồ ồ ử ư ệ ư ư ậ ấ nh n đ c giá thành máy thu. Ng i ta ch có th c i ti n các đ ng h th ch anh trongậ ượ ườ ỉ ể ả ế ồ ồ ạ máy thu đ có kh năng n đ nh h n trong giai đo n đã đ ng b v i đ ng h v tinh.ể ả ổ ị ơ ạ ồ ộ ớ ồ ồ ệ Đ n nay các ngu n sai s nói trên đã đ c kh c ph c đáng k , t o đ c các baseế ồ ố ượ ắ ụ ể ạ ượ line có đ chính xác cao h n nhi u so v i giai đo n 1990. Các tr đo GPS c nh dài đã nângộ ơ ề ớ ạ ị ạ đ c đ chính xác t c 1/20.000.000 vào giai đo n 1990 đ n 1/200.000.000 nh hi nượ ộ ừ ỡ ạ ế ư ệ nay đ t đ c.ạ ượ I.6.2 Nâng cao đ chính xác tính toán nh các thu t toán m i:ộ ờ ậ ớ Ph ng pháp x lý s li u góp ph n r t quan tr ng trong vi c lo i tr các sai sươ ử ố ệ ầ ấ ọ ệ ạ ừ ố đo. Ng i ta t p trung vào 2 gi i pháp sau đây:ườ ậ ả Trong x lý s li u GPS ng i ta quan tâm t i hi u các tr đo có th có đ c đử ố ệ ườ ớ ệ ị ể ượ ể lo i tr sai s , trong đó có hi u b c nh t là hi u tr đo gi a các th i đi m thu tín hi uạ ừ ố ệ ậ ấ ệ ị ữ ờ ể ệ c a 1 v tinh, hi u b c hai là hi u tr đo gi a các v tinh và hi u b c 3 là hi u tr đo gi aủ ệ ệ ậ ệ ị ữ ệ ệ ậ ệ ị ữ các đi m m t đ t. S d ng hi u b c m y đ có m t l i gi i base line ch a sai s đo ítể ặ ấ ử ụ ệ ậ ấ ể ộ ờ ả ứ ố nh t là m t quá trình đ t nhi u ti n b theo th i gian. Hãng GPS hàng đ u TRIMBLE đãấ ộ ạ ề ế ộ ờ ầ đ a ra ph n m m TRIMVEC+ cho x lý các base line trong giai đo n 1990 - 1994, đ nư ầ ề ử ạ ế 1995 h đã thay th b ng ph n m m Wave Processor có hi u qu cao h n nhi u.ọ ế ằ ầ ề ệ ả ơ ề V n đ l c nhi u là m t k thu t ph c t p trong x lý s li u v tinh, theo th iấ ề ọ ễ ộ ỹ ậ ứ ạ ử ố ệ ệ ờ gian ng i ta đã đ a ra các b l c hoàn ch nh h n đ sao cho trong tr đo ch còn nhi uườ ư ộ ọ ỉ ơ ể ị ỉ ễ ng u nhiên. Trong ph n m m m i GPSurvey c a hãng TRIMBLE đã đ a đ c vào nhi uẫ ầ ề ớ ủ ư ượ ề b l c m i t o hi u qu đáng k trong x lý các base line.ộ ọ ớ ạ ệ ả ể ử - 21 - I.6.3 Nâng cao kh năng công ngh c a GPS:ả ệ ủ Trong vi c thành l p các l i tr c đ a chúng ta ch quan tâm t i ph ng pháp đoệ ậ ướ ắ ị ỉ ớ ươ tĩnh. Nh trên gi i thi u, ph ng pháp này đã cho chúng ta m t đ chính xác GPS hi nư ớ ệ ươ ộ ộ ệ nay cao h n t i 10 l n cho đo t ng đ i và 100 l n cho đo tuy t đ i so v i đ chính xácơ ớ ầ ươ ố ầ ệ ố ớ ộ đ t đ c trong kho ng 5 năm tr c đây. Ngoài ra công ngh GPS đã đ c phát tri n choạ ượ ả ướ ệ ượ ể nhi u lo i hình đo đ c khác n a đ áp d ng cho nhiêù m c tiêu khác nhau nh :ề ạ ạ ữ ể ụ ụ ư • RTK cho đo đ ng v i th i gian th c gi a tr m tĩnh và tr m đ ng đ t đ c độ ớ ờ ự ữ ạ ạ ộ ạ ượ ộ chính xác t i 1 cm cho m c tiêu l p b n đ t l l n;ớ ụ ậ ả ồ ỷ ệ ớ • RTCM cho đo đ ng v i s hi u ch nh to đ đ c g i t tr m tĩnh t i tr mộ ớ ố ệ ỉ ạ ộ ượ ử ừ ạ ớ ạ đ ng đ t đ c đ chính xác c 1 m cho m c tiêu l p b n đ t l trung bình;ộ ạ ượ ộ ỡ ụ ậ ả ồ ỷ ệ • MSK cho đo đ ng t ng t nh RTK cho kho ng cách dài (t i 5000 km) đ tộ ươ ự ư ả ớ ạ đ chính xác c 1 m;ộ ỡ • M t s ph ng pháp Postprocessing Kinematic cho đ chính xác c 1 dm .ộ ố ươ ộ ỡ - 22 - CH NG 2: C S LÝ THUY T K THU T ĐO ƯƠ Ơ Ở Ế Ỹ Ậ VÀ X LÝ TÍNH TOÁN BÌNH SAI K T QU ĐO GPSỬ Ế Ả II.1 Đ HÌNH V TINH VÀ NH H NG C A MÔI TR NG.Ồ Ệ Ả ƯỞ Ủ ƯỜ Máy thu GPS nh n tín hi u tr c ti p t v tinh, v y t i đi m đo c n có m tậ ệ ự ế ừ ệ ậ ạ ể ầ ộ kho ng tr ng v i kho ng thiên đ nh phù h p v i vi c xu t hi n 4 v tinh đ ng th iả ố ớ ả ỉ ợ ớ ệ ấ ệ ệ ồ ờ thông h ng t i máy thu trong th i gian đo. N u kho ng tr ng trên không có v t gì cheướ ớ ờ ế ả ố ậ khu t thì ch t l ng tín hi u hoàn toàn s ch. Tín hi u có th b đ t quãng ho c nhi uấ ấ ượ ệ ạ ệ ể ị ứ ặ ễ n u trong kho ng tr ng b tán cây bao ph ho c mây che khu t. N u mây che khu t làế ả ố ị ủ ặ ấ ế ấ lo i mây không mang m a thì tín hi u nh n đ c v n đ m b o ch t l ng t t. Các tánạ ư ệ ậ ượ ẫ ả ả ấ ượ ố cây bao ph c n d n d p đ có m t đ quang t i đa. N u các đi m đo không ph i làủ ầ ọ ẹ ể ộ ộ ố ế ể ả nh ng đi m cũ thì ta có th xê d ch đi m đ n m t v trí quang đãng h n.ữ ể ể ị ể ế ộ ị ơ M t nh c đi m n a c a vi c b trí đi m GPS trên m t đ t là không đ c b tríộ ượ ể ữ ủ ệ ố ể ặ ấ ượ ố g n các trung tâm phát sóng m nh, kho ng cách ph i l n h n 500 m. N u c n thi t ph iầ ạ ả ả ớ ơ ế ầ ế ả b trí đi m t i đó chúng ta ph i đo vào lúc đài phát không làm vi c.ố ể ạ ả ệ Đ đ t đ c đ chính xác cao khi đo GPS ph i ch n thu tín hi u các v tinh có để ạ ượ ộ ả ọ ệ ệ ồ hình phân b đ u trên b u tr i xung quanh đi m đ t máy thu. ố ề ầ ờ ể ặ Đ hình v tinh t t là đ hình trình bày hình 1. Đ hình hình 2 là đ hình x u.ồ ệ ố ồ ở ồ ở ồ ấ Hình 1 Hình 2 Môi tr ng r ng h n xung quanh đi m đo ph i nói t i toàn b b u khí quy n.ườ ộ ơ ể ả ớ ộ ầ ể Nh ta đã bi t, b u khí quy n đ c chia thành 3 l p: t ng đ i l u, t ng bình l u và t ngư ế ầ ể ượ ớ ầ ố ư ầ ư ầ ion. T ng bình l u không gây nh h ng t i vi c truy n tín hi u trong khí quy n. T ngầ ư ả ưở ớ ệ ề ệ ể ầ đ i l u và t ng ion có nh h ng tr c ti p làm cong tia tín hi u trong khí quy n. T ngố ư ầ ả ưở ự ế ệ ể ầ ion gây nên đ cong tia tín hi u do khúc x khi tia truy n t trên không vào b u khíộ ệ ạ ề ừ ầ quy n. N u kho ng cách đo trên m t đ t không xa nhau thì các tia b khúc x đ u vàể ế ả ặ ấ ị ạ ề không gây nh h ng t i gia s t a đ các đi m m t đ t. Vì v y đ đo gi a các đi mả ưở ớ ố ọ ộ ể ặ ấ ậ ể ữ ể m t đ t có kho ng cách dài, chúng ta ph i s d ng máy thu 2 t n s . Vi c thu song songặ ấ ả ả ử ụ ầ ố ệ 2 t n s L1 và L2 cho phép ta lo i đ c đ chi t quang không đ ng nh t gi a các tia xaầ ố ạ ượ ộ ế ồ ấ ữ nhau. T ng đ i l u cũng gây cho ta tr ng i l n trong vi c đo đ c v i đ chính xác cao.ầ ố ư ở ạ ớ ệ ạ ớ ộ Quy lu t c a t ng đ i l u đ c mô t trong các mô hình khí quy n. Mô hình đ c sậ ủ ầ ố ư ượ ả ể ượ ử 23 / 43 d ng trong công ngh GPS là mô hình c a Hopfield. Trong mô hình này, chúng ta ph iụ ệ ủ ả ti n hành đo nhi t đ , áp su t, đ m t i các đi m đ t máy thu. Sau khi tính các s hi uế ệ ộ ấ ộ ẩ ạ ể ặ ố ệ ch nh chúng ta đ t đ c đ chính xác c 0.5cm. Đ lo i tr cao nh t nh h ng c aỉ ạ ượ ộ ỡ ể ạ ừ ấ ả ưở ủ t ng đ i l u chúng ta có th ch n th i gian đo thích h p theo t ng mùa. T i các th iầ ố ư ể ọ ờ ợ ừ ạ ờ đi m này Gradient các tham s c a t ng đ i l u b ng 0. V n đ tác đ ng c a môiể ố ủ ầ ố ư ằ ấ ề ộ ủ tr ng t i các tr đo v tinh đ c th hi n các lo i nhi u khác nhau trong tr đo. Cácườ ớ ị ệ ượ ể ệ ở ạ ễ ị lo i nhi u này có 2 d ng:ạ ễ ạ 1. Máy thu đ c tr đo b gián đo nượ ị ị ạ 2. Máy thu nh n sai các tham s c a tr đo.ậ ố ủ ị Đ lo i nhi u lo i 1 chúng ta có th dùng ph ng pháp n i suy đ liên t c hóaể ạ ễ ạ ể ươ ộ ể ụ dãy tr đo. Riêng nh ng nhi u lo i 2 chúng ta ph i dùng các công c tính toán th ng kê đị ữ ễ ạ ả ụ ố ể lo i b . Hi n nay ng i ta v n dùng công th c l c c a Kalmann. Đi u này có nghĩa làạ ỏ ệ ườ ẫ ứ ọ ủ ề nhi u lo i 2 ph i đ c lo i b , nh ng lo i b nh th nào cho h p lý l i là toàn b v nễ ạ ả ượ ạ ỏ ư ạ ỏ ư ế ợ ạ ộ ấ đ c a ph n m m ph c v ch nh lý s li u.ề ủ ầ ề ụ ụ ỉ ố ệ II.2 Đ HÌNH L I TR C Đ A ĐO B NG CÔNG NGH GPS.Ồ ƯỚ Ắ Ị Ằ Ệ Khi xây d ng l i tr c đ a, công ngh GPS đ c ng d ng nh m t ph ng phápự ướ ắ ị ệ ượ ứ ụ ư ộ ươ đo có u th h n h n các ph ng pháp truy n th ng. Tuy nhiên đ hình l i tr c đ a vư ế ơ ẳ ươ ề ố ồ ướ ắ ị ề c b n v n áp d ng các đ hình truy n th ng. Do nh ng u vi t c a ph ng pháp côngơ ả ẫ ụ ồ ề ố ữ ư ệ ủ ươ ngh GPS m t s tiêu chu n c a đ hình l i có th đ n gi n h n. D i đây là cácệ ộ ố ẩ ủ ồ ướ ể ơ ả ơ ướ d ng đ hình thông d ng:ạ ồ ụ a. Đ hình l i tam giác dày đ cồ ướ ặ - Đ hình l i tam giác dày đ c đo n i t t c các c nh có th ồ ướ ặ ố ấ ả ạ ể (hình 3), - Đ hình l i tam giác dày đ c ch đo n i các c nh tam giác ồ ướ ặ ỉ ố ạ (hình 4), b. Đ hình l i t giác (hình 5)ồ ướ ứ , c. Đ hình l i đ ng chuy n ồ ướ ườ ề - Đ hình l i đ ng chuy n d ng chu i tam giác đo n i t t c các c nh cóồ ướ ườ ề ạ ỗ ố ấ ả ạ th ể (hình 6), - Đ hình l i đ ng chuy n d ng tam giác n i nhau t i 1 đ nh ồ ướ ườ ề ạ ố ạ ỉ (hình 7), - Đ hình l i đ ng chuy n d ng chu i t giác ồ ướ ườ ề ạ ỗ ứ (hình 8), - 24 - - Đ hình l i đ ng chuy n d ng c nh đ n ồ ướ ườ ề ạ ạ ơ (hình 9), Hình 3 Hình 4 Hình 5 Hình 6 Hình 7 Hình 8 Hình 9 Qua th c t áp d ng các d ng đ hình trên có th nh n xét nh sau:ự ế ụ ạ ồ ể ậ ư 1. L i tr c đ a đo b ng công ngh GPS có th thi t k d i d ng l i tamướ ắ ị ằ ệ ể ế ế ướ ạ ướ giác, t giác ho c đ ng chuy n.ứ ặ ườ ề 2. Đ hình l i t t nh t là đ hình tam giác và đ ng chuy n chu i tam giác đoồ ướ ố ấ ồ ườ ề ỗ t t c các c nh.ấ ả ạ 3. Th t các lo i đ hình theo m c đ gi m d n đ chính xác nh sau:ứ ự ạ ồ ứ ộ ả ầ ộ ư - Đ hình l i tam giác dày đ c đo n i t t c các c nh có th ;ồ ướ ặ ố ấ ả ạ ể - Đ hình l i đ ng chuy n d ng chu i tam giác đo n i t t c các c nh cóồ ướ ườ ề ạ ỗ ố ấ ả ạ th ;ể - Đ hình l i tam giác dày đ c ch đo n i các c nh tam giác;ồ ướ ặ ỉ ố ạ - Đ hình l i t giác;ồ ướ ứ - Đ hình l i đ ng chuy n d ng chu i tam giác ch đo n i các c nh tamồ ướ ườ ề ạ ỗ ỉ ố ạ giác; - 25 - - Đ hình l i đ ng chuy n d ng chu i t giác ch đo n i các c nh t giác;ồ ướ ườ ề ạ ỗ ứ ỉ ố ạ ứ - Đ hình l i đ ng chuy n d ng tam giác n i nhau t i 1 đ nh;ồ ướ ườ ề ạ ố ạ ỉ - Đ hình l i đ ng chuy n d ng c nh đ n,ồ ướ ườ ề ạ ạ ơ 4. Có th áp d ng các d ng đ hình trên đây đ thi t k l i, nh ng th i gianể ụ ạ ồ ể ế ế ướ ư ờ đo ph i l n h n th i gian đo t i thi u theo th t ng c l i và l u ý các đi m kh i tínhả ớ ơ ờ ố ể ứ ự ượ ạ ư ể ở ph i đo n i ít nh t v i 3 đi m khác.ả ố ấ ớ ể 5. Th i gian đo càng l n thì đ chính xác càng tăng. Trong đi u ki n Vi t Nam,ờ ớ ộ ề ệ ệ th i gian đo t i thi u đ i v i các c nh d i 5 km nên là 90 phút, các c nh trên 5 km -ờ ố ể ố ớ ạ ướ ạ 180 phút. 6. Chênh l ch đ dài các c nh n i các đi m li n k không đ c quá l n (theoệ ộ ạ ố ể ề ề ượ ớ kinh nghi m không nên l n h n 1,5 l n chi u dài c nh trung bình).ệ ớ ơ ầ ề ạ 7. Góc k p gi a các c nh không nh h ng l n đ n đ chính xác c a l i,ẹ ữ ạ ả ưở ớ ế ộ ủ ướ nh ng không nên thi t k góc k p quá nh . ư ế ế ẹ ỏ II.3 ĐO GPS. Trong ph n này s ti n hành nghiên c u, phân tích th i đi m và th i gian đo GPS.ầ ẽ ế ứ ờ ể ờ Vi t Nam có v trí đ a lý vĩ đ th p, do đó h u nh ht i đi m nào cũng có đ t iệ ị ị ở ộ ấ ầ ư ờ ể ủ ố thi u 4 v tinh GPS bay qua, tuy nhiên v i th i gian đo t i thi u đ i v i các c nh cóể ệ ớ ờ ố ể ố ớ ạ chi u dài khác nhau nh đã nh n xét trên, không ph i th i đi m nào k t qu đo GPSề ư ậ ở ả ờ ể ế ả cũng đ t các yêu c u. Đ d dàng trong vi c tính c nh và đ t k t qu cao nh t tr c khiạ ầ ể ễ ệ ạ ạ ế ả ấ ướ đo GPS c n ph i l p l ch đo đ ch n kho ng th i gian đo t i u phù h p v i s th i gianầ ả ậ ị ể ọ ả ờ ố ư ợ ớ ố ờ đo t i thi u.ố ể Vi c l p l ch đo có th ti n hành theo ch ng trình trong b ph n m m x lý kèmệ ậ ị ể ế ươ ộ ầ ề ử theo các lo i máy GPS khác nhau (đ i v i các lo i máy thu c a hãng Intergraph là ch ngạ ố ớ ạ ủ ươ trình MISSION PLANNING). N i dung l p l ch đo là xác đ nh k ho ch đo h p lý nh tộ ậ ị ị ế ạ ợ ấ v i t ng v trí trên trái đ t và t ng th i đi m. Ch ng trình l p l ch đo cho ta các bi u đớ ừ ị ấ ừ ờ ể ươ ậ ị ể ồ v t t c các ch tiêu c a v tinh GPS đ l a ch n. Các bi u đ chính đ c trình bàyề ấ ả ỉ ủ ệ ể ự ọ ể ồ ượ trong các hình 10 đ n hình 17.ế Hình 10:Các v tinh GPS trên b u tr iệ ầ ờ trong 24 giờ Hình 11: S l ng v tinh trongố ượ ệ t ng th i đi mừ ờ ể Hình 13: Đ cao các v tinh so v i đi mộ ệ ớ ể đ t máy thu ặ Hình 14:Đ chính xác v trí v tinh ộ ị ệ Hình 15:Đ chính xác m t ph ng ộ ặ ẳ - 26 - Hình 16: Đ chính xác đ cao v tinhộ ộ ệ Hình 17:Đ chính xác hình h c ộ ọ T các bi u đ trên đây, chúng ta có th th y r ng đ i v i v trí đ a lý c a Vi từ ể ồ ể ấ ằ ố ớ ị ị ủ ệ Nam th i đi m đo GPS t t nh t là vào ban đêm t kho ng 19 gi đ n n a đêm và t 4ờ ể ố ấ ừ ả ờ ế ử ừ đ n 7 gi sáng, bu i chi u t kho ng 14 đ n 16 gi . Cũng trong các kho ng th i gianế ờ ổ ề ừ ả ế ờ ả ờ trên có s v tinh bay qua l n nh t (trên 8 v tinh).ố ệ ớ ấ ệ Đ i v i h u h t các lâ i máy thu đo GPS có th ti n hành theo m t trong 2 ki u:ố ớ ầ ế ọ ể ế ộ ể 1. Đo nhanh (Quick Start): là ch đ b t máy và máy s thu ngay tín hi u c a cácế ộ ậ ẽ ệ ủ v tinh đang có trên b u tr i. Ch đ này không đòi h i m t s chu n b tr c nào khác.ệ ầ ờ ế ộ ỏ ộ ự ẩ ị ướ 2. Đo theo ch ng trình đ t tr c ( Pre-Planned Start)ươ ặ ướ là ch đo đ c chu n bế ượ ẩ ị tr c. Đo theo ch ng trình có 2 lo i: theo gi đ nh tr c cho m i ngày và theo gi cùngướ ươ ạ ờ ị ướ ỗ ờ ngày đ nh tr c. Lo i th nh t th ng dành cho vi c đo trên nh ng đi m g c đ t cị ướ ạ ứ ấ ườ ệ ữ ể ố ặ ố đ nh còn lo i th 2 th ng dùng đ đo trên nh ng đi m dã ngo i. ch đ đo theoị ạ ứ ườ ể ữ ể ạ ở ế ộ ch ng trình chúng ta có th đ t tr c tên đi m đo, ghi chú đi m, th i gian b t đ u đo,ươ ể ặ ướ ể ể ờ ắ ầ th i gian k t thúc đo, đ cao v tinh b t đ u thu tín hi u, s hi u nh ng v tinh máy c nờ ế ộ ệ ắ ầ ệ ố ệ ữ ệ ầ nh n tín hi u.ậ ệ Khi s d ng ch đ đo theo ch ng trình (PRE - LANNED START) trên máy thuử ụ ế ộ ươ chúng ta c n ph i đ t tr c tên tr m đo và th i gian đo thích h p (xác đ nh theo ch ngầ ả ặ ướ ạ ờ ợ ị ươ trình MISSION PLANNING). Sau khi k t thúc đo chúng ta trút tr đo t máy thu vào máy tính b ng ch ng trìnhế ị ừ ằ ươ trút s li u t ng ng (DOWNLOAD DATA) . ố ệ ươ ứ Đ i v i các lo i máy thu c a Hãng Trimble Navigation tr đo bao g m các t p h pố ớ ạ ủ ị ồ ậ ợ (files): T.EPH, T.MES, T.ION, T.DAT (T là tên t p h p). T p h p T.EPH là t p h p ch aậ ợ ậ ợ ậ ợ ứ l ch v tinh, t p h p T.MES ch a nh ng thông tin b sung, t p h p T.ION ch a tham sị ệ ậ ợ ứ ữ ổ ậ ợ ứ ố v t ng ion c a khí quy n còn t p h p T.DAT ch a s li u đo bao g m pha ề ầ ủ ể ậ ợ ứ ố ệ ồ ϕ và th iờ gian t. Đ i v i lo i máy thu c a Hãng Ashtech tr đo g m 3 t p h p có ký hi u đ u là B,ố ớ ạ ủ ị ồ ậ ợ ệ ầ E và S. T p h p B, E t ng đ ng v i T.DAT, T.EPH, còn t p h p S ch a các s li uậ ợ ươ ươ ớ ậ ợ ứ ố ệ khí t ng. Đ có th tính c nh b ng các ph n m m khác nhau, khi trút s li u nênượ ể ể ạ ằ ầ ề ố ệ chuy n các t p h p tr đo v d ng RINEX.ể ậ ợ ị ề ạ - 27 - II.4 X LÝ KHÁI L C CÁC TR ĐO GPS (TÍNHỬ ƯỢ Ị BASELINES) II.4.1 Nguyên lý tính c nh (tính baselinesạ ) Tín hi u v tinh GPS máy thu nh n đ c bao g m: s hi u ch nh đ ng h vệ ệ ậ ượ ồ ố ệ ỉ ồ ồ ệ tinh, gi qu c t UTC, mô hình t ng đi n ly, l ch và tình tr ng ho t đ ng c a các v tinhờ ố ế ầ ệ ị ạ ạ ộ ủ ệ đ xác đ nh v trí c a v tinh v.v…ể ị ị ủ ệ B ng các d li u trên và th i gian đo đ c gi a th i đi m v tinh phát tín hi u vàằ ữ ệ ờ ượ ữ ờ ể ệ ệ th i đi m máy thu nh n đ c tín hi u ta có th tính đ c kho ng cách t máy thu (tâmờ ể ậ ượ ệ ể ượ ả ừ ăng-ten) đ n v tinh kho ng cách này đ c g i là gi c ly (pseudo-range). Mô hình trế ệ ả ượ ọ ả ự ị đo GPS đ c bi u di n d i d ng[4]:ượ ể ễ ướ ạ p = ρ + c(dt-dT) + dion + dtrop (8) Trong đó: - p là c ly quan tr c,ự ắ - ρ đ c xác đ nh thông qua hàm c a to đ tr m đo và to d vượ ị ủ ạ ộ ạ ạ ộ ệ tinh, - c(dt-dT) là đ l ch đ ng h v tinh và máy thu,ộ ệ ồ ồ ệ - dion + dtrop là các s hi u ch nh t ng đi n ly và đ i l u.ố ệ ỉ ầ ệ ố ư Nguyên lý c a vi c tính c nh đo GPS trong l i tr c đ a là gi i ph ng trình vec-ủ ệ ạ ướ ắ ị ả ươ t :ơ ∆Rij = Rj - Ri (9) Trong đó ∆Rij là tr t a quan tr c c a hi u to đ có hi p ph ng sai là Cị ự ắ ủ ệ ạ ộ ệ ươ ∆R. Theo nguyên lý trên vi c tính c nh (ệ ạ tính baselines) đ c th c hiên theo các b cượ ự ướ sau đây: B c th nh t là xác đ nh t a đ tuy t đ i c a các đi m đ u c nh. Đ làm vi cướ ứ ấ ị ọ ộ ệ ố ủ ể ầ ạ ể ệ này, chúng ta s d ng ph ng trình đo (1) và gi i ra các t a đ xử ụ ươ ả ọ ộ p, yp, zp, v i đ chính xácớ ộ c 10 m.ỡ B c ti p theo là xác đ nh sai s t a đ gi a các đi m m t đ t. Trong b c nàyướ ế ị ố ọ ộ ữ ể ặ ấ ướ chúng ta có th s d ng công th c (6) đ thi t l p h th ng ph ng trình đo d i d ng:ể ử ụ ứ ể ế ậ ệ ố ươ ướ ạ V= a1x1 + a2x2 + L (10) Trong đó: x1 - Vector t a đ các tr m m t đ t.ọ ộ ạ ặ ấ x2 - Vector tham s mô t các mô hình nh h ng h th ng.ố ả ả ưở ệ ố αP(t), βs(t) và γp, A1, A2 - Các ma tr n h s .ậ ệ ố - 28 - V - Vector s hi u ch nh.ố ệ ỉ L - Vector s h ng t do.ố ạ ự Đ gi i h th ng (8) chúng ta s d ng ph ng pháp sai phân. N i dung c aể ả ệ ố ử ụ ươ ộ ủ ph ng pháp là tìm ma tr n D tr c giao v i ma tr n Aươ ậ ự ớ ậ 2 và nhân 2 v c a (8) v i D.ế ủ ớ Chúng ta có: DV = DA1x1 - DL (11) hay V = A1x1 - L (12) Trong đó V = DV, A1 = DA1, L=DL n u L trong (8) là các tr đo có cùng đ chínhế ị ộ xác thì h (9) s có ph ng trình chu n:ệ ẽ ươ ẩ (A1TDT (DDT)-1DA1)X1 = (ATDT(DDT)-1D)L (13) Ma tr n D đ c g i là ma tr n sai phân và yêu c u ph i có d ng đ y (đ ma tr nậ ượ ọ ậ ầ ả ạ ầ ể ậ DDT có d ng ng c). V n đ đ t ra là ph i xác đ nh đ c ma tr n sai phân D. Vi c nàyạ ượ ấ ề ặ ả ị ượ ậ ệ s đ c gi i quy t n u chúng ta l u ý t i các tr đo t nhi u đi m m t đ t t i v tinh ẽ ượ ả ế ế ư ớ ị ừ ề ể ặ ấ ớ ệ ở nhi u th i đi m khác nhau.ề ờ ể Theo h ng này chúng ta phân ra 3 lo i toán t sai phân:ướ ạ ử 1. Toán t ử ∇ - hi u tr đo gi a 2 v tinh và m t tr m m t đ t, toán t này lo i trệ ị ữ ệ ộ ạ ặ ấ ử ạ ừ nh h ng h th ng c a tr m đo ả ưở ệ ố ủ ạ αp(t). 2. Toán t ử ∆ - hi u tr đo gi a 2 tr m m t đ t và 1 v tinh, toán t này lo i trệ ị ữ ạ ặ ấ ệ ử ạ ừ nh h ng h th ng c a v tinh ả ưở ệ ố ủ ệ βs(t). 3. Toán t ử δ - hi u tr đo gi a 2 th i đi m li n nhau gi a 1 v tinh và 1 tr m m tệ ị ữ ờ ể ề ữ ệ ạ ặ đ t, toán t này lo i tr nh h ng h th ng h ng s ấ ử ạ ừ ả ưở ệ ố ằ ố γsp. Các toán t sai phân này g i là sai phân b c 1 (single difference). Tích c a các lo iử ọ ậ ủ ạ toán t sai phân b c 1 chúng ta có toán t sai phân b c 2 (double difference).ử ậ ử ậ 1. ∇∆ và ∆∇ lo i t nh h ng c a ạ ừ ả ưở ủ αp(t) và βs(t). 2. δ∇ và ∇δ lo i t nh h ng c a ạ ừ ả ưở ủ αp(t) và γs(t). 3. δ∇ và ∇δ lo i tr nh h ng c a ạ ừ ả ưở ủ βs(t) γs(t) tích h n h p c a 3 lo i toán t saiỗ ợ ủ ạ ử phân b c 1 ta có toán t sai phân b c 3 (triple difference). Các toán t này có d ng ậ ử ậ ử ạ δ∆∇, ∆δ∇, δ∇∆, ∇δ∆, ∆∇δ, ∇∆δ đ u lo i tr c 3 nh h ng h th ng ề ạ ừ ả ả ưở ệ ố αp(t), βs(t) và γ. II.4.2 Ph n m m tính khái l c (tính c nhầ ề ượ ạ ) Theo nguyên lý trình bày trên đây, có nhi u ph n m m đ c xây d ng đ x lý sề ầ ề ượ ự ể ử ố li u đo GPS. H u h t các ph n m m đ c cung c p kèm theo máy thu GPS. Trong khuônệ ầ ế ầ ề ượ ấ - 29 - kh đ tài này ch nghiên c u th nghi m các ph n m m x lý s li u đo GPS đ thànhổ ề ỉ ứ ử ệ ầ ề ử ố ệ ể l p l i tr c đ a. ậ ướ ắ ị S khác nhau c a các h th ng ph n m m tính c nh ch th hi n ch ch n lo iự ủ ệ ố ầ ề ạ ỉ ể ệ ở ỗ ọ ạ toán t sai phân nào cho phù h p. Ví d ch ng trình c a Remondi (1984) ch n lo i toánử ợ ụ ươ ủ ọ ạ t sai phân b c 1: ử ậ ∇, ch ng trình c a Vanicek (1985) ch n toán t sai phân b c 2: ươ ủ ọ ử ậ ∆∇, còn ch ng trình c a Eren (1987) ch n toán t sai phân b c 3: ươ ủ ọ ử ậ δ∆∇. Đ i v i các t p h p tr đo hoàn toàn lý t ng (không b nhi u) thì chúng ta có thố ớ ậ ợ ị ưở ị ễ ể t đ ng hóa t đ u đ n cu i. R t đáng ti c là t p h p tr đo nói trên có nhi u, trongự ộ ừ ầ ế ố ấ ế ậ ợ ị ễ tr ng h p này chúng ta ph i dùng ch đ không t đ ng. Trong ch đ này ng i tínhườ ợ ả ế ộ ự ộ ế ộ ườ ph i có nhi u kinh nghi m đ quy t đ nh lo i b s li u b đ t đo n, quy t đ nh s l nả ề ệ ể ế ị ạ ỏ ố ệ ị ứ ạ ế ị ố ầ l p v.v... Đi u quan tr ng nh t là b ng nh ng kinh nghi m đã có chúng ta có th tìmặ ề ọ ấ ằ ữ ệ ể nhanh chóng đ c l i gi i th a mãn các tiêu chu n đã đ t ra ph n trên. Đ s ch c a sượ ờ ả ỏ ẩ ặ ở ầ ộ ạ ủ ố li u càng l n thì quá trình tính toán càng nhanh. Đ s ch càng th p thì tính toán càng lâuệ ớ ộ ạ ấ và th p t i m c nào đ y thì s không tìm th y l i gi i th a đáng.ấ ớ ứ ấ ẽ ấ ờ ả ỏ Vi t Nam hi n nay các máy thu GPS s d ng cho m c đích xây d ng l i tr cỞ ệ ệ ử ụ ụ ự ướ ắ đ a ch y u là máy thu c a Hãng Trimble Navigation, do đó trong ph n d i đây s trìnhị ủ ế ủ ầ ướ ẽ bày k t qu th nghi m đ rút ra các ch tiêu x lý s li u đo GPS b ng 2 ph n m mế ả ử ệ ể ỉ ử ố ệ ằ ầ ề c a Hãng Trimble Navigation: TRIMVEC PLUS và WAVE.ủ Ph n m m TRIMVEC PLUSầ ề Ph n m m TRIMVEC PLUS là m t b ch ng trình g m 2 ch ng trình: ầ ề ộ ộ ươ ồ ươ • TRIM640: Là ch ng trình dùng đ x lý t ng c nh đ n - Xác đ nh ra m tươ ể ử ừ ạ ơ ị ộ vector gi a 2 đi m trong không gian.ữ ể • TRIMMBP: Là ch ng trình có th x lý nhi u c nh trong không gian - Xácươ ể ử ề ạ đ nh ra các vector gi a nhi u đi m trong không gian.ị ữ ề ể C hai ch ng trình có thao tác t ng đ i gi ng nhau nh ng l i cho ra các k tả ươ ươ ố ố ư ạ ế qu khác nhau. Ngoài ra, TRIM640 có ch y nhanh h n đôi chút so v i TRIMMBP. Trongả ạ ơ ớ th c t ng i ta th ng s d ng TRIM640 trong các tr ng h p ki m tra ch t l ng đoự ế ườ ườ ử ụ ườ ợ ể ấ ượ ngo i nghi p.ở ạ ệ S d ng ph n m m TRIMVEC PLUS ta có th tính toán các đ i l ng sau đây:ử ụ ầ ề ể ạ ượ PSEUDO - RANGE: Cho phép tính toán t a đ tuy t đ i c a t ng đi m.ọ ộ ệ ố ủ ừ ể TRIPLE SOLUTION: Cho ta l i gi i theo ph ng pháp s d ng sai phân b c 3ờ ả ươ ử ụ ậ δ∆∇. L i gi i này có đ chính xác không cao khi kho ng cách ng n. L i gi i có xác su tờ ả ộ ả ắ ờ ả ấ t t h n v i kho ng cách l n h n 50 km. L i gi i này có tên là l i gi i TRIPLE.ố ơ ớ ả ớ ơ ờ ả ờ ả - 30 - FLOAT SOLUTION: Cho ta l i gi i theo ph ng pháp s d ng sai phân b c 2ờ ả ươ ử ụ ậ ∆∇. L i gi i có xác su t t t h n v i kho ng cách nh h n 50 km. L i gi i này mang tênờ ả ấ ố ơ ớ ả ỏ ơ ờ ả FLOAT. FIXED SOLUTION: Cho ta l i gi i theo ph ng pháp s d ng sai phân b c 2 ờ ả ươ ử ụ ậ ∆∇. L i gi i này khác v i nh ng l i gi i TRIPLE và FLOAT là có thêm ph n ki m đ nh tiêuờ ả ớ ữ ờ ả ầ ể ị chu n Fisher gi a các nhóm tr đo đ kh ng đ nh đ tin c y c a l i gi i. L i gi i nàyẩ ữ ị ể ẳ ị ộ ậ ủ ờ ả ờ ả mang tên FIX. Trong tr ng h p các tr đo không b nhi u thì các l i gi i hoàn toàn trùng nhau.ườ ợ ị ị ễ ờ ả Đó là tr ng h p lý t ng. Th c t tr đo luôn luôn có nhi u nh ng m c đ khác nhauườ ợ ưở ự ế ị ễ ở ữ ứ ộ vì lý do này các l i gi i khác nhau. Vì l i gi i FIX có kh năng phân tích ph ng sai đờ ả ờ ả ả ươ ể ki m đ nh ch t l ng theo tiêu chu n Fisher, nên l i gi i này có đ tin c y l n nh t. L iể ị ấ ượ ẩ ờ ả ộ ậ ớ ấ ờ gi i FIX đ a ra các tham s v đ chính xác l i gi i: RDOP (Relative Dillution ofả ư ố ề ộ ờ ả Position - đ n v chu kỳ/mét), RMS (Root Mean Square - đ n v chu kỳ, m t chu kỳ=19ơ ị ơ ị ộ cm), ∑ (ph ng sai c a v trí đi m t ng h ), RATIO - đ tin c y c a l i gi i, F - chu nươ ủ ị ể ươ ỗ ộ ậ ủ ờ ả ẩ Fisher. Thông th ng, các l i gi i FLOAT và TRIPLE n u s d ng ph i th c hi n thôngườ ờ ả ế ử ụ ả ự ệ qua vi c x lý bán t đ ng. ệ ử ự ộ K t qu tính c nh c n đ t các ch tiêu sau đây:ế ả ạ ầ ạ ỉ • Ratio c n ph i l n h n 3.0;ầ ả ớ ơ • RDOP < 0.1; • RMS là sai s xác đ nh chi u dài c nh, yêu c u RMS ph i th a mãn các tiêu chu nố ị ề ạ ầ ả ỏ ẩ trong b ng 9.ả B ng 9: Ch tiêu RMSả ỉ Kho ng cách (km)ả RMS 00 - 10 0.020 - 0.060 10 - 20 0.060 - 0.090 20 - 30 0.090 - 0.115 30 - 40 0.115 - 0.140 40 - 60 0.140 - 0.170 ∑ là sai s t ng h v trí đi m, 2 lo i sai s này ph i nh h n sai s yêu c u c aố ươ ỗ ị ể ạ ố ả ỏ ơ ố ầ ủ m ng l i c n đo.ạ ướ ầ Chu n Fisher F là m t đ i l ng th a mãn đi u ki n F>3-0.02D km. Khi các tiêuẩ ộ ạ ượ ỏ ề ệ chu n trên đã đ c th a mãn thì l i gi i FIX đ c coi là có đ tin c y 99,99%. Trongẩ ượ ỏ ờ ả ượ ộ ậ - 31 - nh ng tr ng h p các tiêu chu n trên b vi ph m t 1 t i 1.5 l n giá tr chu n đã cho thìữ ườ ợ ẩ ị ạ ừ ớ ầ ị ẩ các l i gi i FIX c n ph i đ c cân nh c (đ tin c y có th gi m t i m c 90%). Lúc nàyờ ả ầ ả ượ ắ ộ ậ ể ả ớ ứ ta có th cân nh c gi a l i gi i FLOAT và FIX (v i kho ng cách 50 km) ho c gi a l iể ắ ữ ờ ả ớ ả ặ ữ ờ gi i TRIPLE và FIX (v i kho ng cách 50 km). Vi c cân nh c này đ c quy t đ nh thôngả ớ ả ệ ắ ượ ế ị qua sai s các vòng khép t a đ . N u các tiêu chu n c a l i gi i FIX, FLOAT và TRIPLEố ọ ộ ế ẩ ủ ờ ả b vi ph m quá 1.5 l n giá tr chu n đã cho thì l i gi i coi nh b lo i b , t c là ph i đoị ạ ầ ị ẩ ờ ả ư ị ạ ỏ ứ ả l i.ạ Ngoài ra c n l u ý các ch tiêu sau đây:ầ ư ỉ • RMS c n ph i nh h n 0.05 cho các c nh có chi u dài nh h n 10km ho c 0.08ầ ả ỏ ơ ạ ề ỏ ơ ặ cho các c nh có chi u dài đ n 20km.ạ ề ế • S khác bi t các thành ph n dx, dy, dz gi a l i gi i FLOAT và l i gi i FIXEDự ệ ầ ữ ờ ả ờ ả c n ph i nh h n 10 cm đ i v i các c nh nh h n 10km.ầ ả ỏ ơ ố ớ ạ ỏ ơ • Đ i v i các c nh có chi u dài l n h n 20km tr đo ph i đ c đo t i thi u 90 phút,ố ớ ạ ề ớ ơ ị ả ượ ố ể đ ng th i ph i có ít nh t 4 ho c 5 v tinh liên t c.ồ ờ ả ấ ặ ệ ụ • N u rms l n h n 0.05 đ i v i c nh có chi u dài nh h n 10km c n ph i ti nế ớ ơ ố ớ ạ ề ỏ ơ ầ ả ế hành x lý l i b ng ph ng pháp bán t đ ng.ử ạ ằ ươ ự ộ • Đ i v i các c nh dài khi l i gi i FIX không đ t đ c thì nên s d ng l i gi iố ớ ạ ờ ả ạ ượ ử ụ ờ ả float. • Đ i v i các c nh có chi u dài l n h n 60km c n x lý bán t đ ng và s d ng l iố ớ ạ ề ớ ơ ầ ử ự ộ ử ụ ờ gi i TRIPLE. ả • Thông th ng khi tính c nh đi m đ u c nh c n có to đ trong h WGS-84 v iườ ạ ể ầ ạ ầ ạ ộ ệ ớ đ chính xác c 100m (đ i v i c nh ng n) và 10m (đ i v i c nh dài). To đ nàyộ ỡ ố ớ ạ ắ ố ớ ạ ạ ộ nh n đ c thông qua th c đ n tính PSEUDO-RANGE c a ch ng trình. K t qu tínhậ ượ ự ơ ủ ươ ế ả c nh t t nh t đ t đ c khi to đ đi m đ u c nh có đ chính xác c 1-2 m, đ ngạ ố ấ ạ ượ ạ ộ ể ầ ạ ộ ỡ ồ th i các c nh trong l i đ c tính lan truy n. Yêu c u này hoàn toàn th c hi n đ cờ ạ ướ ượ ề ầ ự ệ ượ vì m ng l i h ng I, II c a ta đã đ c bình sai theo h WGS-84 qu c t và to đ B,ạ ướ ạ ủ ượ ệ ố ế ạ ộ L và H có sai s c 1-2 m so v i các đi m trong h to đ qu c t IGS.ố ỡ ớ ể ệ ạ ộ ố ế Ph n m m WAVEầ ề WAVE - Weighted Ambiguity Vector Estimator, là m t ch ng trình có ch c năngộ ươ ứ x lý tr đo GPS trong b ph n m m GPSURVEY. WAVE ch y trong môi tr ngử ị ộ ầ ề ạ ườ Windows có kh năng x lý các tr đo tĩnh (Static), đo tĩnh nhanh (FastStatic) ho c các trả ử ị ặ ị đo đ ng. Các tr đo phase và tr đo code đ c s d ng đ t o ra các vector có đ chínhộ ị ị ượ ử ụ ể ạ ộ xác cao gi a 2 đi m trong không gian. Đi m n i b t c a nó là có th x lý các tr đo l n,ữ ể ể ổ ậ ủ ể ử ị ớ đ ng th i x lý t t c các v tinh, trong khi TRIMMBP ch x lý đ c t i đa là 9 v tinh.ồ ờ ử ấ ả ệ ỉ ử ượ ố ệ - 32 - Ph n m m WAVE còn đ a ra thêm m t ch tiêu khác đ đánh giá k t qu tínhầ ề ư ộ ỉ ể ế ả c nh, đó là đ l ch tham kh o (reference variance). Qua các k t qu tính toán th nghi mạ ộ ệ ả ế ả ử ệ có th rút ra quy đ nh v ch tiêu này trong b ng 10.ể ị ề ỉ ả B ng 10: Ch tiêu Reference Varianceả ỉ Chi u dài c nhề ạ (km) Reference Variance Máy 2 t n sầ ố Máy 1 t n sầ ố 1 - 30 <5.0 <20.0 > 30 <10.0 <30.0 II.5 BÌNH SAI L I TR C Đ A ĐO B NG CÔNGƯỚ Ắ Ị Ằ NGH GPS.Ệ Nh đã trình bày trên có nhi u ph n m m đ c xây d ng đ bình sai l i tr cư ở ề ầ ề ượ ự ể ướ ắ đ a đo b ng GPS đ c cung c p kèm theo máy thu GPS, Vi t Nam hi n nay các máyị ằ ượ ấ ở ệ ệ thu GPS s d ng cho m c đích xây d ng l i tr c đ a ch y u là máy thu c a Hãngử ụ ụ ự ướ ắ ị ủ ế ủ Trimble Navigation, do đó trong ph n d i đây s trình bày k t qu th nghi m bình saiầ ướ ẽ ế ả ử ệ l i tr c đ a b ng ph n m m c a Hãng Trimble Navigation: TRIMNETướ ắ ị ằ ầ ề ủ +. Ph n m m TRIMNETầ ề + có các ch c năng chính sau đây:ứ • Xây d ng l i t k t qu tính c nh;ự ướ ừ ế ả ạ • Bình sai không gian trong h to đ tr c đ a;ệ ạ ộ ắ ị • Bình sai trong h to đ ph ng;ệ ạ ộ ẳ • Bình sai l i đo b ng ph ng pháp truy n th ng;ướ ằ ươ ề ố • Bình sai k t h p 2 lo i l i: đo b ng công ngh GPS và đo b ng ph ng phápế ợ ạ ướ ằ ệ ằ ươ truy n th ng;ề ố • Xây d ng mô hình Geoid.ự T k t qu nghiên c u th nghi m bình sai m t s m ng l i GPS có th rút raừ ế ả ứ ử ệ ộ ố ạ ướ ể trình t tính toán bình sai các m ng l i GPS nh sau:ự ạ ướ ư 1. Các c nh đo GPS đ c tính đ c l p theo ph n m m TRIMVEC PLUS (ho cạ ượ ộ ậ ầ ề ặ các ph n m m t ng ng ). Các ch tiêu RMS, RDOP và RATIO ph i đ t h n sai quiầ ề ươ ứ ỉ ả ạ ạ đ nh.ị 2. K t qu x lý t t c các c nh trong m ng l i đã đ c đ a vào bình sai khôngế ả ử ấ ả ạ ạ ướ ượ ư gian theo ph n m m TRIMNET trong h WGS-84.ầ ề ệ - 33 - 3. Chuy n t h WGS-84 v h t a đ đ a ph ng (v h t a đ Nhà n c Vi tể ừ ệ ề ệ ọ ộ ị ươ ề ệ ọ ộ ướ ệ nam). Vi c tính chuy n t a đ gi a h WGS-84 v h t a đ Nhà n c Vi t nam ti nệ ể ọ ộ ữ ệ ề ệ ọ ộ ướ ệ ế hành trên c s coi hai h tr c t a đ không gian song song v i nhau. ơ ở ệ ụ ọ ộ ớ Do đó các thông s tính chuy n đ c xác đ nh nh sau: ố ể ượ ị ư Λ Χ =         = − − − = = = ∑ ∑ ∑ ∂ ∂ ∂ Y Z Xi Ui n Y i Vi n Zi i n i n i n i n ( ) ( ) ( ) 1 1 1 W (14) 4. S d ng các đi m đã bi t các giá tr t a đ m t ph ng và giá tr đ cao tr c đ aử ụ ể ế ị ọ ộ ặ ẳ ị ộ ắ ị đã đ c xác đ nh trong b c tính chuy n H = h + N - N là đ cao Geoid, làm kh i tínhượ ị ướ ể ộ ở ti n hành bình sai l i theo ph n m m TRIMNET.ế ướ ầ ề Vi c bình sai m ng l i đ c ti n hành theo thu t toán tóm t t sau đây:ệ ạ ướ ượ ế ậ ắ A X = ∂ ∂ f Tr đo GPSị Ax + 1 = V H ph ng trình sai s v i tr ng s Pệ ươ ố ớ ọ ố N = ATPA H ph ng trình chu nệ ươ ẩ Χ ~ ( )= − −T TPA A PA 1 1 Nghi mệ r PVV T =0 ~ 2∂ Sai s chu n.ố ẩ S d ng ph n m m TRIMNETử ụ ầ ề + ta có th bình sai l i tr c đ a theo các ph ngể ướ ắ ị ươ án sau đây: 1. Bình sai trong h to đ vuông góc không gian, sau đó tính chuy n k t qu vệ ạ ộ ể ế ả ề h to đ ph ng (thông qua h to đ tr c đ a);ệ ạ ộ ẳ ệ ạ ộ ắ ị 2. Bình sai trong h to đ tr c đ a, sau đó tính chuy n k t qu v h to đệ ạ ộ ắ ị ể ế ả ề ệ ạ ộ ph ng;ẳ 3. Bình sai tr c ti p trong h to đ ph ng.ự ế ệ ạ ộ ẳ Theo các ph ng án trên có th bình sai chung c m t ph ng và đ cao ho c bìnhươ ể ả ặ ẳ ộ ặ sai m t ph ng và đ cao riêng bi t. V đ cao có th bình sai trong h đ cao tr c đ aặ ẳ ộ ệ ề ộ ể ệ ộ ắ ị - 34 - ho c trong h đ cao thu chu n, ho c bình sai c trong 2 h đ cao. Trong quá trìnhặ ệ ộ ỷ ẩ ặ ả ệ ộ bình sai ph n m m ầ ề TRIMNET+ cho phép đ t tr ng s chung cho t t c các tr đoặ ọ ố ấ ả ị ho c cho t ng tr đo riêng bi t. ặ ừ ị ệ Bình sai theo ph ng án 1 và ph ng án 2 là nh nhau.ươ ươ ư II.6 V N Đ XÁC Đ NH Đ CAO ĐO B NG CÔNGẤ Ề Ị Ộ Ằ NGH GPS.Ệ V n đ xác đ nh đ cao đo b ng công ngh GPS đ c nghiên c u chi ti t trongấ ề ị ộ ằ ệ ượ ứ ế đ tài “ề Nghiên c u th c nghi m ng d ng công ngh GPS trong đo đ cao”, ứ ự ệ ứ ụ ệ ộ do đó đâyở không trình bày k t qu nghiên c u mà s d ng các k t lu n c a đ tài nói trên trongế ả ứ ử ụ ế ậ ủ ề vi c biên so n quy đ nh k thu t, các k t lu n đó là:ệ ạ ị ỹ ậ ế ậ 1. S d ng mô hình geoid toàn c u OSU91a, t t h n là EGM96 k t h p v i cácử ụ ầ ố ơ ế ợ ớ đi m thu chu n có th xác đ nh đ cao thu chu n v i đ chính xác thuể ỷ ẩ ể ị ộ ỷ ẩ ớ ộ ỷ chu n h ng IV nhà n c vùng đ ng b ng và thu chu n k thu t vùngẩ ạ ướ ở ồ ằ ỷ ẩ ỹ ậ ở núi. 2. Đ đ t đ c đ chính xác nêu trên trong l i t i thi u ph i có 1 đi m thuể ạ ượ ộ ướ ố ể ả ể ỷ chu n v i đ chính xác thu chu n h ng III nhà n c trên kho ng cách 25ẩ ớ ộ ỷ ẩ ạ ướ ả đ n 30 km.ế 3. Đ xác đ nh đ cao v i đ chính xác nêu trên c n ti n hành bình sai đ caoể ị ộ ớ ộ ầ ế ộ trong h to đ WGS-84.ệ ạ ộ 4. K t qu xác đ nh đ cao s t t h n khi áp d ng mô hình geoid đ a ph ngế ả ị ộ ẽ ố ơ ụ ị ươ đ c xây d ng d a trên mô hình EGM96 và các đi m thu chu n có trongượ ự ự ể ỷ ẩ l i.ướ - 35 - CH NG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGH ĐO VÀ X LÝ TÍNH TOÁN BÌNH SAI K T QUƯƠ Ệ Ử Ế Ả ĐO GPS Đ THÀNH L P CÁC M NG L I TR C Đ A Ể Ậ Ạ ƯỚ Ắ Ị (Theo công ngh GPS c a hãng Trimble Navigation)ệ ủ I. Đ CHÍNH XÁC L I GPS VÀ THI T K Đ HÌNH L I.Ộ ƯỚ Ế Ế Ồ ƯỚ 1. Đ chính xác l i GPSộ ướ Tr đo GPS đ t đ chính xác các y u t theo b ng sau:ị ạ ộ ế ố ả Kho ng cáchả ms/s mα m∆h 30 km 1/700 000 0"2 4.3 cm 20 km 1/500 000 0"4 4.0 cm 10 km 1/300 000 0"7 3.3 cm 5 km 1/250 000 0"8 2.0 cm 2 km 1/200 000 1"0 1.0 cm 1 km 1/100 000 2"0 1.0 cm Khi các tr đo GPS k t c u thành l i đ chính xác các y u t sau bình sai có th tăngị ế ấ ướ ộ ế ố ể lên h n n a tùy theo ki u đ hình.ơ ữ ể ồ 2. Đ hình l i GPS.ồ ướ Nhìn vào b ng li t kê đ chính xác trên, chúng ta có th th y s b là đ chính xácả ệ ộ ở ể ấ ơ ộ ộ c a tr đo GPS cao h n đ chính xác c a các y u t l i th c hi n theo công ngh c truy n.ủ ị ơ ộ ủ ế ố ướ ự ệ ệ ổ ề Vì v y v nguyên t c chúng ta có th đ n gi n hóa d ng đ hình c a l i.ậ ề ắ ể ơ ả ạ ồ ủ ướ Đ đ m b o an toàn, chúng ta v n ch p nh n d ng l i tam giác ho c đa giác cho cácể ả ả ẫ ấ ậ ạ ướ ặ l i h ng I, II, III, IV Nhà n c. Đ i v i các l i h ng th p h n chúng ta căn c vào yêu c uướ ạ ướ ố ớ ướ ạ ấ ơ ứ ầ đ chính xác đ t ra đ thi t k cho phù h p. Đ xác đ nh đ chính xác d báo c a l i chúngộ ặ ể ế ế ợ ể ị ộ ự ủ ướ ta dùng ch ng trình máy tính tính đ chính xác c a l i.ươ ộ ủ ướ 3. Thi t k l i GPS.ế ế ướ Đ thi t k l i GPS chúng ta th c hi n theo các b c sau:ể ế ế ướ ự ệ ướ - Thi t k s b trên b n đ theo đ chính xác yêu c u.ế ế ơ ộ ả ồ ộ ầ - Ch n đi m ngoài th c đ a ph i b o đ m các yêu c u sau:ọ ể ự ị ả ả ả ầ + Đi m không đ c đ t g n các tr m phát sóng vô tuy n m nh (n m ngoài bán kínhể ượ ặ ầ ạ ế ạ ằ 500 m). + Đi m không đ t quá sát các nhà cao t ng.ể ặ ầ + Đi m không đ c n m d i các tán lá cây quá r m.ể ượ ằ ướ ậ + Đi m ph i th a mãn các yêu c u s d ng c a l i.ể ả ỏ ầ ử ụ ủ ướ - Lên đi m l i trong thi t k chính th c.ể ạ ế ế ứ - Chôn m c ngoài th c đ a v i quy cách m c theo yêu c u c a t ng lo i công trình.ố ự ị ớ ố ầ ủ ừ ạ 36 / 43 Qua nh ng quy đ nh trên c a thi t k l i GPS, chúng ta th y lo i l i này không c nữ ị ủ ế ế ướ ấ ạ ướ ầ thông h ng gi a các đi m nên có th b qua b c phát h ng và d ng tiêu.ướ ữ ể ể ỏ ướ ướ ự II. ĐO GPS. Máy thu 4000-ST SURVEYOR là lo i máy thu GPS 1 t n s . Khi s d ng máy chúng taạ ầ ố ử ụ ph i đ m b o các yêu c u sau đây:ả ả ả ầ 1. Xem xét b ph n ch ng m phía sau máy, n u ch s quá 60 thì ph i tháo túi b t hútộ ậ ố ẩ ế ỉ ố ả ộ m đ rang l i b t ho c thay b t m i.ẩ ể ạ ộ ặ ộ ớ 2. Ng i s d ng máy ph i thu c k b ng quy trình s d ng máy thu GPS TRIMBLEườ ử ụ ả ộ ỹ ả ử ụ NAVIGATION 4000-ST (xem ph l c kèm theo).ụ ụ 3. L p đ t máy lên giá 3 chân sau khi đã cân b ng đ máy thu, l p c quy vào máy, b tắ ặ ằ ế ắ ắ ậ máy và theo dõi s ki m đ nh 8 kênh thu, ki m tra s ho t đ ng c a các phím c ng trên máy.ự ể ị ể ự ạ ộ ủ ứ 4. Theo l ch đo đã l p ph n trên, chúng ta đ a k ho ch đo vào máy thu b ng phímị ậ ở ầ ư ế ạ ằ c ng SECTION trên máy. S d ng phím c ng Control đ xóa đi các t p h p tr đo không c nứ ử ụ ứ ể ậ ợ ị ầ thi t (xem quy trình s d ng máy thu).ế ử ụ 5. T i m i đi m đo chúng ta đ t giá 3 chân, đ nh tâm và cân b ng đ máy, đ t máy lênạ ỗ ể ặ ị ằ ế ặ đ máy, kh i đ ng máy, ki m tra l i k ho ch đo đã ghi vào máy, s d ng phím c ng Controlế ở ộ ể ạ ế ạ ử ụ ứ đ đ t các ch đ thu v tinh thích h p (xem quy trình s d ng máy thu).ể ặ ế ộ ệ ợ ử ụ 6. Đ t máy thu theo ch đ đo tĩnh có ch ng trình lo i ch ng trình đi u khi n hayặ ế ộ ươ ở ạ ươ ề ể ch ng trình t đ ng tùy theo thói quen c a ng i s d ng (xem quy trình s d ng máy thu).ươ ự ộ ủ ườ ử ụ ử ụ 7. Trong quá trình máy thu ghi s li u ng i đi u khi n máy ph i làm 3 nhi m v :ố ệ ườ ề ể ả ệ ụ - Theo dõi s ho t đ ng c a máy thu, đ c bi t l u ý t i đ liên t c ghi tín hi u và khự ạ ộ ủ ặ ệ ư ớ ộ ụ ệ ả năng dòng đi n b ng t do ch m tay vào đ u c m (x lý theo quy trình s d ng máy thu).ệ ị ắ ạ ầ ắ ử ử ụ - T i đ u, gi a và cu i th i gian đo ph i ghi s li u nhi t đ , áp su t, đ m t i đi mạ ầ ữ ố ờ ả ố ệ ệ ộ ấ ộ ẩ ạ ể đo trên đ cao kho ng 2 m (m u s đo theo ph l c 2).ộ ả ẫ ổ ụ ụ - Ghi chép l i s đ ghi chú đi m, tình tr ng th i ti t, tình tr ng m c, đ a hình, đ a v tạ ơ ồ ể ạ ờ ế ạ ố ị ị ậ quanh đi m đo.ể 8. Khi k t thúc đo máy thu đ c đ a v tr s trung tâm và làm ngay các công vi c sau:ế ượ ư ề ụ ở ệ - S d ng ch ng trình DOWNLOAD-DATA đ trút s li u vào máy tính.ử ụ ươ ể ố ệ - N p ngay c quy đ n tình tr ng đ y.ạ ắ ế ạ ầ - Tính toán khái l c tr đo GPS.ượ ị III. TÍNH TOÁN KHÁI L C.ƯỢ Sau khi các máy thu GPS thu đ ng th i các tín hi u v tinh chúng ta ph i tính toán kháiồ ờ ệ ệ ả l c đ thu đ c gia s t a đ ượ ể ượ ố ọ ộ ∆X, ∆Y, ∆Z gi a các đi m đ t máy thu và ma tr n ph ng saiữ ể ặ ậ ươ t ng ng. Quá trình tính toán khái l c ph i tuân theo các quy đ nh sau:ươ ứ ượ ả ị B c 1:ướ Chu n b s li u tính gia s to đ gi a 2 đi m đo đ ng th i.ẩ ị ố ệ ố ạ ộ ữ ể ồ ờ - 37 - Trong b c này chúng ta ph i đ a vào các tham s sau:ướ ả ư ố - Tên đi m đo th nh t, đ cao ăngten máy thu, nhi t đ , áp su t, đ m t i đi m.ể ứ ấ ộ ệ ộ ấ ộ ẩ ạ ể - Tên đi m đo th hai, đ cao ăngten máy thu, nhi t đ , áp su t, đ m t i đi m.ể ứ ộ ệ ộ ấ ộ ẩ ạ ể - To đ B, L, H c a đi m ch n làm đi m đ u c nh trong h to đ WGS-84.ạ ộ ủ ể ọ ể ầ ạ ệ ạ ộ B c 2:ướ Tính các l i gi i TRIPLE, FLOAT và FIXED theo ch đ t đ ng, đ t ch đờ ả ế ộ ự ộ ặ ế ộ tính đ c l p t ng c nh.ộ ậ ừ ạ Kh i đ ng ch ng trình tính c nh (TRIMMBP, WAVE) v i các s li u vào là t p h pở ộ ươ ạ ớ ố ệ ậ ợ tr đo là hai đi m đo và các tham s ph nh đ cao anten máy thu, nh t đ , áp su t, đ m t iị ể ố ụ ư ộ ệ ộ ấ ộ ẩ ạ hai đi m đo, s li u ra là các l i gi i TRIPLE, FLOAD và FIXED ch a k t qu gia s to đ ,ể ố ệ ờ ả ứ ế ả ố ạ ộ ma tr n ph ng sai và các ch s đánh giá sai s RDOP, RMS, riêng l i gi i FIXED có thêm chậ ươ ỉ ố ố ờ ả ỉ s F. Các l i gi i này đ c ghi vào t p h p có d ng " TEN.TRP ", " TEN.FLT ", " TEN.FIX"ố ờ ả ượ ậ ợ ạ theo mã ASCII và có th in ra d i d ng văn b n.ể ướ ạ ả B c 3:ướ Ch n l a l i gi i theo các ch tiêu đánh giá sai s .ọ ự ờ ả ỉ ố Theo các ch tiêu đánh giá sai s trên ta so sánh v i m c chu nỉ ố ớ ứ ẩ RDOP < 0.1 cho c 3 l i gi iả ờ ả RMS < K cho c 3 l i gi iả ờ ả F > 3 - 0,02 D cho l i gi i FIXED ờ ả trong đó D là kho ng cách gi a 2 đi m đo tính b ng km và K là giá tr cho trong b ngả ữ ể ằ ị ả sau đây: D (km) 1 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 K 0.02 0 0.04 0 0.06 0 0.07 5 0.09 0 0.10 2 0.11 5 0.12 7 0.14 0 0.15 5 0.17 0 Đ l a ch n l i gi i chúng ta u tiên l i gi i FIXED t c là n u đ t c 3 tiêu chu n F,ể ự ọ ờ ả ư ờ ả ứ ế ạ ả ẩ RDOP, RMS thì ch n l i gi i này. N u l i gi i FIXED không đ t yêu c u thì ph i tính l i theoọ ờ ả ế ờ ả ạ ầ ả ạ qui trình bán t đ ng s trình bày trong b c 5. N u l i gi i FIXED c a qui trình bán t đ ngự ộ ẽ ướ ế ờ ả ủ ự ộ cũng không đ t tiêu chu n thì ta ph i ch n l i gi i FLOAT ho c TRIPLE . V i kho ng cáchạ ẩ ả ọ ờ ả ặ ớ ả nh h n 50 km ta xem xét t i l i gi i FLOAT, n u đ t tiêu chu n RMS và RDOP thì ti pỏ ơ ớ ờ ả ế ạ ẩ ế nh n, n u không đ t tiêu chu n thì ph i đo l i. V i kho ng cách l n h n 50 km ta xem xét t iậ ế ạ ẩ ả ạ ớ ả ớ ơ ớ l i gi i TRIPLE v i tiêu chu n RMS và RDOP gi ng nh l i gi i FLOAT.ờ ả ớ ẩ ố ư ờ ả B c 4:ướ Tính toán theo qui trình bán t đ ngự ộ - 38 - N u l i gi i FIXED trong qui trình tính toán t đ ng không đ t tiêu chu n F,ế ờ ả ự ộ ạ ẩ RDOP,RMS thì chúng ta ph i tính toán l i theo qui trình bán t đ ng. Qui trình này có các b cả ạ ự ộ ướ sau: a. Kh tr đo b gián đo n (CYCLE SLIPS)ử ị ị ạ M t trong nh ng nguyên nhân làm tr đo GPS không đ t tiêu chu n là do nhi u khi thuộ ữ ị ạ ẩ ễ tín hi u. Nhi u quan tr ng nh t là nhi u do môi tr ng ngo i c nh gây s gián đo n tín hi u.ệ ễ ọ ấ ễ ườ ạ ả ự ạ ệ Tình tr ng gián đo n này cũng đ c kh c ph c trong qui trình tính toán t đ ng nh ng khôngạ ạ ượ ắ ụ ự ộ ư tri t đ . Khi quá trình đo b gián đo n nhi u chúng ta có th kh c ph c tri t đ b ng ph ngệ ể ị ạ ề ể ắ ụ ệ ể ằ ươ pháp đ th trên màn hình và các quy t đ nh c th c a ng i đi u khi n máy tính. Khi đãồ ị ế ị ụ ể ủ ườ ề ể kh c ph c h t gián đo n thì đ th s báo cho ng i đi u khi n bi t.ắ ụ ế ạ ồ ị ẽ ườ ề ể ế b. Đ t các tham s l c thích h p.ặ ố ọ ợ Ngoài nhi u gián đo n tín hi u, môi tr ng còn làm tín hi u b méo. Tình tr ng méo tínễ ạ ệ ườ ệ ị ạ hi u cũng đ c kh c ph c trong qui trình tính toán t đ ng. Khi tín hi u b méo quá l n chúngệ ượ ắ ụ ự ộ ệ ị ớ ta cũng có th kh c ph c b ng qui trình tính toán bán t đ ng. Lúc này đòi h i ng i đi uể ắ ụ ằ ự ộ ỏ ườ ề khi n máy ph i có kinh nghi m nhi u đ xác đ nh các tham só l c thích h p.ể ả ệ ề ể ị ọ ợ Sau khi tính xong c nh th nh t, s d ng k t qu tính to đ c a đi m cu i c nh làmạ ứ ấ ử ụ ế ả ạ ộ ủ ể ố ạ to đ kh i tính cho c nh th 2, c nh th tính lan truy n t t c các c nh c a l i.ạ ộ ở ạ ứ ứ ư ế ề ấ ả ạ ủ ướ K t qu c a quy trình tính toán bán t đ ng cũng là các t p h p l i gi i FIXED,ế ả ủ ự ộ ậ ợ ờ ả FLOAT và TRIPLE. Đ xác đ nh l i gi i ch p nh n đ c hay không cũng ph i căn c vào cácể ị ờ ả ấ ậ ượ ả ứ ch tiêu đánh giá sai s F, RDOP, RMS đã nói trên.ỉ ố ở Quy trình tính toán bán t đ ng đòi h i kinh nghi m nhi u h n quy t c. N u chúng taự ộ ỏ ệ ề ơ ắ ế ch a có ng i s d ng ph n m m GPS có kinh nghi m thì chúng ta có th quy t đ nh đo l i.ư ườ ử ụ ầ ề ệ ể ế ị ạ IV. BÌNH SAI L I GPS.ƯỚ Sau khi tính toán khái l c xong toàn b tr đo trong l i chúng ta ti n hành bình saiượ ộ ị ướ ế toàn l i. Tùy theo yêu c u c a h quy chi u chúng ta quy t đ nh ph ng án bình sai thíchướ ầ ủ ệ ế ế ị ươ h p. Sau đây s gi i thi u các b c chính c a quy trình công ngh theo ph n m m bình saiợ ẽ ớ ệ ướ ủ ệ ầ ề c a hãng Trimble Navigation.ủ 1. Bình sai m t ph ng. ặ ẳ Đ ti n hành bình sai l i GPS chúng ta th c hi n các b c sau:ể ế ướ ự ệ ướ B c 1: xây d ng l i (GPSNET):ướ ự ướ - Đ a toàn b các t p tin tính c nh (t p tin *.ssf) vào th m c t ng ng và ch y th cư ộ ậ ạ ậ ư ụ ươ ứ ạ ự đ n xây d ng l i;ơ ự ướ - Ki m tra toàn b thông tin v l i đã đ c l p, đ c bi t là ki m tra sai s khép.ể ộ ề ướ ượ ậ ặ ệ ể ố B c 2: bình sai s b l i:ướ ơ ộ ướ - 39 - - T th c đ n xây d ng l i (GPSNET) chuy n sang th c đ n bình sai l i (Networkừ ự ơ ự ướ ể ự ơ ướ adjustment); - Đ nh nghĩa h quy chi u (Datum Definition)ị ệ ế - Đ nh nghĩa h to đ tr c đ a (geographic) ho c h to đ ph ng;ị ệ ạ ộ ắ ị ặ ệ ạ ộ ẳ - Nh p to đ c a m t đi m kh i tính n m trung tâm l i;ậ ạ ộ ủ ộ ể ở ằ ở ướ - Đ t ch đ tr ng s chung cho toàn l i (All GPS Solutions - Default), đ t ch đặ ế ộ ọ ố ướ ặ ế ộ ch bình sai m t ph ng;ỉ ặ ẳ - Ti n hành bình sai l i;ế ướ - Vào th c đ n hi n th k t qu (Display) đ ki m tra, so sánh k t qu bình sai v iự ơ ể ị ế ả ể ể ế ả ớ to đ c a các đi m kh i tính khác. Thông th ng n u đ l ch >0.3m thì xem xét đ không sạ ộ ủ ể ở ườ ế ộ ệ ể ử d ng đi m đó làm đi m kh i tính.ụ ể ể ở B c 3: bình sai l i:ướ ướ - Nh p to đ c a t t c các đi m kh i tính;ậ ạ ộ ủ ấ ả ể ở - Đ t ch đ t xác đ nh tr ng s cho t ng tr đo GPS (Each GPS Solutions -ặ ế ộ ự ị ọ ố ừ ị Alternative), đ t ch đ bình sai: bình sai m t ph ng;ặ ế ộ ặ ẳ - Ti n hành bình sai l i cho đ n lúc sai s trung ph ng tr ng s đ n v b ng 1ế ướ ế ố ươ ọ ố ơ ị ằ (Reference Factor = 1). B c 4: Biên t p k t qu đo theo m u.ướ ậ ế ả ẫ 2. Bình sai đ cao :ộ Bình sai đ cao ti n hành theo các b c sau đây:ộ ế ướ B c 1 và b c 2: ướ ướ th c hi n nh b c 1 và b c 2 ph n bình sai m t ph ng. L u ý ự ệ ư ướ ướ ầ ặ ẳ ư ở b c 2 ph i nh p đ cao tr c đ a c a đi m kh i tính và sau khi bình sai s b ti n hành ki mướ ả ậ ộ ắ ị ủ ể ở ơ ộ ế ể tra xem xét đ cao tr c đ a c a các đi m kh i tính khác. Thông th ng n u đ l ch H >0.5 mộ ắ ị ủ ể ở ườ ế ộ ệ thì xem xét đ không s d ng đi m đó làm đi m kh i tính.ể ử ụ ể ể ở B c 3: ướ T th c đ n bình sai chuy n sang th c đ n l i m t đ t (Terrestrial Networkừ ự ơ ể ự ơ ướ ặ ấ Module), vào th c đ n Geoid Module, vào ti p “Load Geoid Model” đ nh p mô hình geoid l aự ơ ế ể ậ ự ch n. Khi ch n mô hình EGM96 thì nh p tên WW15MGH, n u ch n mô hình Geoid đ aọ ọ ậ ế ọ ị ph ng ho c mô hình Geoid xây d ng riêng cho l i tr c đ a đang bình sai thì nh p tên môươ ặ ự ướ ắ ị ậ hình đó. Ti p theo vào th c đ n “Estimate Geoid Height” ch n “Creat DCO File” và “Createế ự ơ ọ Network Point Listing”; quay tr l i th c đ n tr c (Geoid Model) đ chuy n sang th c đ nở ạ ự ơ ướ ể ể ự ơ “Terrestrial Observations Module”. Vào th c đ n “Station Coordinates”, ch n “Modify Stationự ơ ọ Data”, nh p đ cao thu chu n c a 1 đi m trong l i. Quay l i th c đ n “Terrestrialậ ộ ỷ ẩ ủ ể ướ ạ ự ơ Observations Module”, ch n “Computation Utilities”, ch n ti p “Compute Network”, qauy trọ ọ ế ở - 40 - l i th c đ n “Terrestrial Observations Module” và ch n th c đ n “Network Adjustmentạ ự ơ ọ ự ơ Module”. B c 4: bình sai đ cao:ướ ộ • Nh p đ cao tr c đ a H và đ cao thu chu n h c a t t c các đi m kh i tính đã l aậ ộ ắ ị ộ ỷ ẩ ủ ấ ả ể ở ự ch n;ọ • Đ t ch đ t xác đ nh tr ng s cho t ng tr đo GPS và Geoid Model (Each GPSặ ế ộ ự ị ọ ố ừ ị Solutions - Alternative), đ t ch đ bình sai: bình sai đ cao;ặ ế ộ ộ • Ti n hành bình sai l i cho đ n lúc sai s trung ph ng tr ng s đ n v b ng 1ế ướ ế ố ươ ọ ố ơ ị ằ (Reference Factor = 1). B c 5: Biên t p k t qu đo theo m u.ướ ậ ế ả ẫ - 41 - TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 1. Baran L. W., ...., National Control Network for Poland, FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 2. Becker M., ..., Realization of the ITRF in Thailand and Malaysia by use of a combined network for geodinamics and national survey, PCGIAP-WG1 worshop, Canbera, 1998. 3. Brunner F. K., On the deformation of GPS network, FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 4. David W., Guide to GPS positioning, Canadian GPS Associates, 5-1987, B n d ch c a Lêả ị ủ Văn H ng, NXB KHKT, 1997.ư 5. Dodson A. H., The Status of GPS for Height Determination, FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 6. Hirsch O., Bautsch P., Geodetic Measurements at the North-Anatolian Fault-Zone near Gerede (Turkey), FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 7. Kinlyside D. A., The Geocentric Datum of Australia - Transform or Readjust?, FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 8. Lindstrot W., The German Reference Frame DREF 91, FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 9. Seeger H., The New European Refernce Datum and it’s Relationship to wgs84, FIG-XX Congress, 1994, 5 Commission. 10. Trimble Navigation, Use’s Manual Trimvec, Trimnet+, GPServey, Geomatic Office. 11. Đ ng Hùng Võ (ch biên), Tr n B ch Giang (th ký) và nh ng ng i khác, Báo cáo khoaặ ủ ầ ạ ư ữ ườ h c xây d ng H quy chi u và H to đ qu c gia, T ng c c Đ a Chính, Hà N i, 1999.ọ ự ệ ế ệ ạ ộ ố ổ ụ ị ộ 12. Tr n B ch Giang, báo cáo k t qu đ tài “Nghiên c u th c nghi m ng d ng công nghầ ạ ế ả ề ứ ự ệ ứ ụ ệ GPS trong đo đ cao”, Hà N i, 2000.ộ ộ - 42 - - 43 -