CÁC NGUỒN PHÁT VÀ CÁC THIẾT BỊ THU DGPS, GIẢI PHÁP SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM


Mục đích của phần này là nghiên cứu các nguồn phát tín hiệu cải chính và các thiết bị thu DGPS hiện có, từ đó phân tích tính phù hợp thực tế của công nghệ, thiết bị cho mục tiêu của đề tài đang quan tâm, đồng thời đề xuất giải pháp mang tính thực tiễn về sử dụng các nguồn phát và các thiết bị thu dgps trong điều kiện Việt Nam.
2.1. Một số nguồn phát và các thiết bị thu DGPS hiện đang sử dụng tại Việt Nam phục vụ cho công tác đo đạc
2.l.1 Nguồn phát và các thiết bị thu DGPS sử dụng dải tần số cao UHF tại Việt Nam.
Công nghệ phát/thu tín hiệu DGPS sử dụng tấn số cao UHF là loại công nghệ cần đầu tư thấp, đơn giản, dễ sử dụng, cho độ chính xác tương đối cao. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với việc phát/ thu tín hiệu cải chính phục vụ cho việc đo địa hình đáy sông, ven biển, hồ và đo vẽ mặt cắt lòng sông, tầm hoạt động hạn chế (<10Km trên đất liền và <50Km trên biển), địa hình khu đo cần bằng phẳng, không bị che khuất bởi các địa vật như cây cao, nhà cao v.v..
2.1.2. Nguồn tín hiệu và các thiết bị thu DGPS sử dụng công nghệ MSK-BEACON System
Để phục vụ công tác đo đạc trên diện rộng hơn người ta sử dụng công nghệ MSK-DGPS. Hiện nay tại Việt Nam đã xây dựng được 3 trạm phát sóng BEACON MSK tại Đồ Sơn, Cao bằng, Vũng Tầu. Trong năm 2003 và các năm sau sẽ xây dựng và đưa vào hoạt động các trạm BEACON khác tại Hà Giang, Lai Châu, Đà Nẵng. Đặc điểm cơ bản của công nghệ này là cho phép phát và thu tín hiệu cải chính DGPS trong phạm vi rộng đến 500Km trên biển với độ chính xác định vị đến đơn vị mét. BEACON MSK SYSTEM là một hệ thống đa chức năng dùng cho mục đích đo đạc, dẫn đường, thu thập số liệu đo tĩnh. Hệ thống này có giá thành tương đối cao, nên thường do nguồn ngân sách nhà nước đầu tư.
2.1.3. Nguồn tín hiệu và các thiết bị thu DGPS OMNISRTAR
Đây là một nguồn tín hiệu cải chính mang tính chất thương mại toàn cầu do hãng FUGRO cung cấp đựợc xây dựng từ năm 1995. Để đảm bảo cho việc truyền các tín hiệu cải chính RTCM SC – 104 trên vùng rộng khoảng 2000Km dùng đến hệ thống vệ tinh địa tĩnh IMASAT. Ngoài ra để đảm bảo độ chính xác cải chính (3m) FUGRO phải xây dựng một hệ thống các trạm mặt đất và nối chúng thành mạng chuyển về trung tâm xử lý. Tại Việt Nam, FUGRO sử dụng trạm cải chính mặt đất đặt tại Vũng tàu, hệ thống chăm sóc khách hàng do Công ty IMECOSUM đảm nhận.
Việc sử dụng hệ thống này tại Việt Nam (cả trên mặt đất lẫn trên biển – trừ vùng dầu khí) như sau :
– Bán hoặc cho thuê thiết bị DGPS động chuyên dụng,
– Cho thuê tín hiệu cải chính theo ngày, tuần, tháng hoặc năm,
– Cung cấp tín hiệu cải chính RTCM SC -104 liên tục 24giờ/24 giờ.
2.1.4 Nguồn tín hiệu và các thiết bị thu DGPS-HP hai tần diện rộng độ chính xác cao. Về cơ bản hệ thống cải chính DGPS – HP diện rộng độ chính xác cao có cấu trúc giống như hệ thống DGPS thông thường. Sự khác biệt là việc sử dụng thiết bị định vị hai tần số cho phép xử lý và truyền đến máy thu của người sử dụng số liệu cải chính đảm bảo độ chính xác do loại trừ được sai số do ảnh hưởng của tầng ION trong khí quyển và sai số do Multipath để thu được toạ độ điểm đo có độ chính xác cỡ deximet.
2.2. Những đề xuất về sử dụng các nguồn phát và thiết bị thu DGPS.
2.2.1. Đối với nguồn phát tín hiệu cải chính: Sử dụng 2 nguồn phát, đó là:
– Nguồn tín hiệu cải chính DGPS sử dụng trạm BEACON mặt đất.
– Nguồn tín hiệu cải chính DGPS OMNISTAR và OMNISTAR-HP.
– Sở dĩ đề tài đề nghị lựa chọn 2 nguồn cải chính nêu trên để làm thực nghiệm là xuất phát từ các lý do sau:
– Các nguồn phát tín hiệu cải chính trên được đầu tư cơ bản:
– Các tín hiệu cải chính được phát liên tục, ổn định 24/24 giờ trong ngày và tất cả các ngày trong năm, cho phép quan trắc liên tục.
– Đó là các hệ thống sử dụng công nghệ hiện đại và đã được áp dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới cũng khu vực ASEAN, Bắc á…
– Các máy đo đạc định vị di động sử dụng công nghệ cao, ổn định, nhỏ gọn, dễ sử dụng và có độ chính xác thoả mãn yêu cầu kỹ thuật đo đạc phục vụcông tác đo vẽ bản đồ đến tỉ lệ trung bình (1:10.000).
2.2.2. Đối với thiết bị thu DGPS (thiết bị trạm động)
Tương thích với các nguồn phát tín hiệu cải chính DGPS đã lựa chọn trên
là các thiết bị.
+ Đối với nguồn tín hiệu cải chính DGPS BEACON REFRENCE STATION SYSTEM: có nhiều loại máy thu DGPS tương thích với nguồn này nhưng trong điều kiện đo đạc vùng đất lâm nghiệp chỉ có thể lựa chọn các máy thu gọn, nhẹ (máy cầm tay), có anten có thể kéo dài trong đó có thể sử dụng các máy thu:
Geoexplore 3 với bộ thu tín hiệu cải chính BoB.
– Geoexplore CE với bộ thu tín hiệu cải chính BoB.
+ Đối với nguồn tín hiệu cải chính DGPS diện rộng OMNISTAR và OMNISTAR-HP: Do đặc trưng của dịch vụ này, chỉ sử dụng các máy thu chuyên dụng do hãng sản xuất như máy thu OmniStar 3000L hoặc các máy thu mới loại Omnistar-HP (2 tần số).
Dù lựa chọn phương pháp Real time DGPS nào thì trong điều kiện địa hình núi cao cần sử dụng kết hợp với phương pháp DGPS xử lý sau thì mới đảm bảo đáp ứng đầy đủ, hiệu quả khi đo đạc thu thập số liệu thực địa.

CHƯƠNG 3
KHẢO SÁT ĐIỀU TẾ KIỆN THỰC VỀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG DGPS TRONG ĐO VẼ CẬP NHẬT BẢN ĐỒ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH VÙNG NÚI VÀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT TỈ LỆ 1:10.000
3.1 Nhu cầu từ việc quản lý đất đai khu vực đất lâm nghiệp.
Theo thống kê của Tổng Cục Địa Chính năm 2000 thì nước ta có tổng diện tích là 32.924.346 ha trong đó bao gồm:
– Đất nông nghiệp: 9.345.346 ha,
– Đất lâm nghiệp có rừng: 11.575.429 ha,
– Đất chuyên dùng: 1.532.843 ha,
– Đất chưa sử dụng: 10.027.265 ha.
Diện tích đất lâm nghiệp chiếm tỉ trọng khá lớn trong cơ cấu sử dụng đất chung ở nước ta. Do chưa có bản đồ tỷ lệ phù hợp nên ở phần lớn khu vực đất lâm nghiệp, việc quản lý nhà nước về sử dụng đất còn khó khăn bất cập. Việc Tổng Cục Địa Chính cho thành lập bản đồ địa chính cơ sở tỉ lệ 1:10.000 bằng ảnh hàng không ở các tỉnh miền núi (đã được triển khai ở 17 tỉnh) là một động thái tích cực khắc phục tình trạng trên. Nhưng việc làm mới, chi tiết hoá nội dung tài liệu này phục vụ cho việc quản lý đất, giao đất giao rừng đến hộ dân ở địa phương còn chưa có giải pháp công nghệ hợp lý, qui trình cụ thể.
Thực tế quản lý, sử dụng đất vùng đất lâm nghiệp cho thấy việc thành lập các loại bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, cập nhật sự biến động sử dụng đất là một yêu cầu cấp thiết, làm cơ sở cho việc tổ chức quản lý tốt việc sử dụng đất ở khu vực vùng núi.
3.2 Khảo sát điều kiện ứng dụng công nghệ
3.2.1. Về công nghệ DGPS:
Về cở bản lý thuyết công nghệ DGPS đã được nghiên cứu kỹ trên thế giới. và đã trở thành công nghệ ứng dụng, được thương mại hoá rộng rãi. ở Việt Nam, công nghệ DGPS áp dụng cho lĩnh vực đo đạc địa hình đáy biến đã được nghiên cứu khá chi tiết trong đề tài “Khai thác ứng dụng công nghệ MSK – DGPS trong đo đạc biển” chủ biên T.S Lê Minh – Viện Nghiên Cứu Địa, năm 2001; và đề tài “Nghiên cứu hệ thống GPS đo vẽ bản đồ và khả năng ứng dụng trong công tác thành lập bản đồ địa hình, bản đồ địa chính” do kỹ sư Nguyễn Trinh Sơn – Viện Nghiên Cứu Địa Chính làm chủ biên, năm 2000. Song, vấn đề cơ bản cần nghiên cứu ở đây là điều kiện ứng dụng, đặc biệt là địa hình trên đất liên, vùng núi. Cần phải ứng dụng loại hình công nghệ DGPS cụ thể trong điều kiện cụ thể để rút ra quy trình ứng dụng thực tiễn cho người sử dụng. Như đã phân tích ở phần trên có 3 phương pháp DGPS có thể sử dụng, đó là:
– Phương pháp Real time DGPS sử dụng công nghệ MSK – DGPS, phát tín hiệu cải chính từ trạm Beacon mặt đất.
– Phương pháp Real time DGPS sử dụng hệ thống DGPS diện rộng Omnistar,
– Phương pháp DGPS xử lý sau (Post processed DGPS).
3.2.2. Về con người sử dụng
Công nghệ DGPS đòi hỏi người sử dụng ngoài chuyên môn về trắc địa bản đồ còn cần phải được làm quen với việc đo đạc tự động, với kết quả dạng số. Hiện nay, các cán bộ kỹ thuật của cơ sở sản xuất trắc địa bản đồ đã được hoà nhập được với sự phát triển của công nghệ thông tin với nhiều thiết bị phần cứng mạnh, phần mềm đồ hoạ đa dạng, và bản đồ số đã là sản phẩm quen thuộc cho nên công nghệ DGPS có được môi trường thuận lợi để thâm nhập và phát triển.
3.3.3. Khảo sát thiết bị đo dùng cho đơn vị sản xuất
Với tiêu chí phục vụ cho việc đo vẽ bổ sung làm mới bản đồ trên đất liền, đặc biệt là địa hình vùng núi thì chỉ có những thiết bị thu tín hiệu vệ tinh nhỏ, gọn, có thể cầm tay được, đo nhanh mới thoả mãn yêu cầu này. Các thiết bị DGPS cầm tay đã có hoặc có thể tiếp cận được trong điều kiện ở nước ta gồm:
– Họ máy thu GPS Pathfinder GeoExplorer của hãng Trimble
Là loại máy thuộc loại cầm tay nhỏ, nhẹ, dễ sử dụng, thu trị đo C/A-Code và có máy thu được trị đo pha L1 dùng cho đo DGPS:
Máy GeoExplorer 2, Máy GeoExplorer 3, Máy GeoExplorer CE.
– Máy thu DGPS của hãng khác
Tuy chưa được phổ biến ở Việt Nam nhưng một số hãng cũng đã đưa ra thị trường các loại máy thu dùng cho đo DGPS có tính năng tương tự như loại máy DSNP của Thales, các máy thu của hãng SOKKIA, LAICA…
3.3.4. Khảo sát phần mềm xử lý số liệu
Với mỗi thiết bị đo của các phương pháp đo DGPS đều có phần mềm xử lý số liệu riêng biệt. Phần mềm ở đây làm các nhiệm vụ nhận số liệu đo từ máy thu DGPS (trút số liệu); xử lý số liệu, cải chính trị đo cho các điểm đo và chuyển về hệ toạ độ địa phương (với phương pháp DGPS xử lý sau); xuất kết quả đo dạng file toạ độ điểm (XYh) hoặc file đồ hoạ (DXF file) để có thể nhập vào các các file bản đồ đã có để thực hiện các bước tiếp theo. Các phần mềm hiện có gồm: phần mềm Trimble Pathfinder Office Vr2.5, Vr2.80, Vr2.91và các phần mềm khác như Trimble Total Control (TTC)…

Advertisements
%d bloggers like this: