loading

Nghiên Cứu Một Số Giải Pháp Kỹ Thuật Khai Thác Hệ Thống Trạm Thu Gnss Cors Và Ứng Dụng Vào Công Tác Trắc Địa Ở Việt Nam

Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật khai thác hệ thống trạm thu GNSS CORS và khả năng ứng dụng vào công tác Trắc địa ở Việt Nam

  CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VỆ TINH DẪN ĐƯỜNG TOÀN CẦU GNSS 4 1.1. TỔNG QUAN TRẮC ĐỊA VỆ TINH. 4 1.1.1. Định nghĩa của Trắc địa vệ tinh. 4 1.1.2. Lịch sử phát triển của Trắc địa vệ tinh. 4 1.1.3. Nhiệm vụ cơ bản của Trắc địa vệ tinh. 7 1.2. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆTINH (GNSS ). 8 1.2.1. Cơ cấu hoạt động chungcủa hệ thống GNSS. 8 1.2.2. Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS 9 1.2.3. Định hướng phát triển  của từng hệ thống định vị vệ tinh trong tương lai. 23 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC HỆ THỐNG GNSS 25 2.1. MỘT SỐ HỆ THỐNG GNSS TĂNG CƯỜNG 25 2.1.1. Phân loại các hệ thống GNSS tăng cường. 25 2.1.2. Một số hệ thống GNSS tăng cường. 25 2.2. MÔ HÌNH XÂY DỰNG MẠNG CÁC TRẠM CORS TRÊN THẾ GIỚI 46 2.2.1. Tổng quan về các hệ thống GNSS trên thế giới. 46 2.2.2. Hệ thống GNSS  CORS tại Australia. 46 2.2.3. Hệ thống mạng lưới GNSS CORS của Nhật Bản 48 2.2.4. Một số hệ thống trạm CORS khác trên thế giới. 50 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI TRẠM GNSS CORS VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA Ở VIỆT NAM 52 3.1. XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI  TRẠM GNSS CORS 52 3.1.1. Mật độ, cách bốtrí một trạm CORS: 54 3.1.2. Các điều kiện kỹ thuật đối với trạm CORS 57 3.1.3. Các điều kiện kỹ thuật đối với trung tâm xử lý số liệu 59 3.1.4. Một số vấn đề kỹ thuật 60 3.2. XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI TRẠM GNSS CORS Ở VIỆT NAM 64 3.2.1. Tính khả thi của hệ thống GNSS CORS. 64 3.2.2. Vai trò hệ thống GNSS CORS mang lại cho Trắc địa Việt Nam 65 3.3. TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG GNSS TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA Ở VIỆT NAM 66 3.3.1. Ứng dụng GPS trong địa động lực 68 3.3.2. Một số ứng dụng GPS  trong đo đạc 72 3.3.3. Các ứng dụng trong Trắc địa bản đồ. 76 3.3.4. Một số ứng dụng GPS khác 79 3.3.5. Ứng dụng GPS trong cuộc sống hiện nay 88 CHƯƠNG 4:THỰC NGHIỆM TÍNH TOÁN 90 4.1. GIỚI THIỆU KHU VỰC THỰC NGHIỆM 90 4.1.1. Khu vực thực nghiệm 90 4.1.2. Giới hạn thực nghiệm 91 4.2. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG 91 4.2.1. Các tài liệu sử dụng trong thi công. 91 4.2.2. Các thiết bị sử dụng 91 4.3. CÔNG TÁC KIỂM NGHIỆM MÁY 95 4.3.1. Kiểm nghiệm máy đo DGPS Beacon DSM232 95 4.3.2. Kiểm nghiệm máy đo sâu hồi âm ODOM 95 4.4. CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ DẪN ĐƯỜNG VÀ ĐO SÂU CÁC TUYẾN KHẢO SÁT ĐỊA VẬT LÝ 96 4.4.1. Chuyển các tuyến địa vật lý từ thiết kế lên phần mềm Hydro proTM Navigation 96 4.4.2. Công tác đo sâu các tuyến khảo sát địa vật lý 96 4.5. CÔNG TÁC VĂN PHÒNG NỘI NGHIỆP 97 4.5.1. Đánh số hiệu điểm tuyến khảo sát địa vật lý. 97 4.5. TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ NGHIỆM THU 98 4.5.1. Tổ chức thi công. 98 4.5.2. Kết quả nghiệm thu. 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 PHỤ LỤC 1 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Vệ tinh Spunick -1 Hình 1.2. Minh họa tổng quát máy thu GNSS. Hình 1.3. Hệ thống định vị toàn cầu GPS Hình 1.4. Trạm không gian ISS ngoài vũ trụ Hình 1.5. Vị trí các trạm trong đoạn điều khiển của hệ thống GPS Hình 1.6. Máy thu GPS Topcon GB-1000 Hình 1.7.Phục vụ cho các công trình đáy biển. Hình 1.8. Vệ tịnh được phóng lên trong hệ thống GALILEO Hình 1.9. Một vệ tinh trong hệ thống GLONASS(Nga) Hình 1.10. Nguyên lý hoạt động hệ thống GLONASS Hình 2.1. Mô hình hoạt động của hệ thống WASS Hình 2.2.Sơ đồ phân bố các vệ tinh địa tĩnh của hệ thống EGNOS. Hình 2.3.Phân bố điểm IGS trên toàn cầu năm 2009. Hình 2.4.Điểm quan trắc nước biển dâng. Hình 2.5 Minh họa phương pháp đo RTK Hình 2.6. Rover truyền dữ liệu Hình 2.7. Máy chủ mạng truyền dữ liệu hiệu chỉnh RTCM/CMR+ cho vị trí VRS Hình 2.8.Khớp mặt FKP Hình 2.9. Các mối quan hệ giữa các máy chủ và các rover sử dụng phương pháp Master-phụ Concept Hình 2.11.Cluster cung cấp số hiệu chỉnh master-auxiliary cho một số rover Hình 2.10. Mạng CORS có nhiều cluster Hình 2.12. Mạng lưới trạm CORSNet- NSW của Australia Hình 2.13. Khu vực bao trùm Radar Nhật Bản Hình 2.14. Theo dõi tâm chấn động đất thành phố Kumamoto( Nhật Bản) Hình 2.15. Công nghệ định vị toàn cầu được lắp đặt trên lãnh thổ Việt Nam Hình 3.1. Phân bố các trạm CORS ở Bắc Clifornia(Hoa Kỳ) Hình 3.2. Một mạng lưới GPS CORS Hình 3.3. Bản vẽ thiết kế mốc trạm CORS Hình 3.4.Một trạm CORS trên cảng Đình Vũ – Hải Phòng . Hình 3.5.Trạm CORS N001 Trường đại học Mỏ – Địa chất đặt tại phòng thí nghiệm Trắc địa mỏ, khoa Trắc địa quản lý, Bộ môn Trắc địa mỏ trực tiếp vận hành hệ thống Hình 3.6. Ảnh hưởng tầng điện ly đến thu nhận tín hiệu vệ tinh Hình 3.7.Bản đồ theo thời gian của TEC trung bình tháng trong năm 2006 Hình 3.8. Trạm thu- phát của VNPT Hình 3.9. Trạm phát sóng Mễ Trì ( Nam Từ Liêm – Hà Nội) Hình 3.10.Dự báo thị phần các lĩnh vực ứng dụng GNSS ở Việt |Nam cơ bản giai đoạn 2013 – 2023 Hình 3.11.Vị trí, hướng và tốc độ chuyển dịch của các trạm GPS trên biển Đông. Hình 3.12.Bản đồ địa động lực biển hiện đại lãnh thổ Việt Nam và kế cận Hình 3.13. Đo lưới khống chế địa chính khu vực Hạ Long-Quảng Ninh( 2010) Hình 3.14. Xác định cao độ bằng công nghệ GPS Hình 3.15. Mô hình xây dưng Geoid. Hình 3.16. Chuyển trục lên cao bằng công nghệ GPS Hình 3.17. Các dạng đồ hình đo bằng công nghệ GPS Hình 3.18. Bản vẽ mặt cắt dọc kênh. Hình 3.19. Ảnh đo vẽ hàng không quặng sắt khu Đông Bắc Hình 3.20. Theo dõi diễn biến đường bờ biển khu vực tỉnh Trà Vinh dựa trên tư liệu ảnh viễn thám các thời điểm 1989 – 1996 và 2003 Hình 3.21. Bức ảnh vệ tinh VNREDSat-1 chụp tại bờ đông và bờ tây của đảo Phú Quốc, Việt Nam. VNREDSat-1 vào vũ trụ ngày 7/5 với sự giúp đỡ của Pháp Hình 3.22. Toàn cảnh khu vực Lạc Dương- Lâm Đồng Hình 3.23. Khảo sát địa hình đáy biển. Hình 3.24. Dự báo hướng di chuyển bão Haiyan vào nước ta(10/11/2013) Hình 3.25. Bản đồ dự báo thời tiết (31/01/2016) Hình 3.26. Bản đồ chủ quyền Việt Nam Hình 3.27. Hoạt động tìm kiếm cứu nạn ngoài biển. Hình 3.28. Minh họa dẫn đường bằng công nghệ GPS Hình 3.29. Thiết bị wetrack2- Thiết bị chống trộm dành cho xe máy, ô tô. Hình 3.30. Thiết bị định vị trẻ em. Hình 4.1. Cụm đảo Hòn Khoai – Cà Mau Hình 4.2. Máy định vị vệ tinh DGPS DSM232 Hình 4.3. Sơ đồ lắp đặt máy DGPS trên tàu khảo sát Hình 4.4. Máy đo sâu hồi âm ODOM Hydrotrac Hình 4.5. Bản đồ tỷ lệ 1:50.000 tuyến đo trên vùng biển đảo Hòn Khoai- Cà Mau

Xem thêm:

  • Xây dựng phần mềm kế toán doanh thu bán hàng công ty TNHH Công nghệ hóa chất và môi trường Vũ Hoàng
  • Giá photo a4 2 mặt chỉ chỉ có 80đ/trang (160đ/tờ). Rẻ nhất Việt Nam
  •  Phát triển thanh toán không dùng tiền mặt tại nh TMCP Đại Chúng – Thăng Long

MỞ ĐẦU

  1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, hệ thống thông tin vệ tinh trên thế giới đã có những bước tiến bộ mạnh mẽ, đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của của con  người và giúp con người tiếp cận nhanh chóng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế của cuộc sống , một số nước phát triển trên thế giới đã phát triển ra một số hệ thống định vị vệ tinh dẫn đường toàn cầu: Công nghệ GPS( của Mỹ), GLONASS ( của Nga), GALLILEO ( của Châu Âu), chúng được gọi chung là hệ thống định vị vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS. Cùng với sự phát triển của hệ thống các trạm tham chiếu quan trắc làm việc liên tục, thường xuyên (Permanently Observing RefernceStatiton,PORS) trong hệ thống lưới IGS toàn cầu, nhiều quốc gia trên thế giới đã xây dựng hệ thông các trạm tham chiếu làm việc liên tục ( CORS) phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như:

  • Định vị động xử lý tức thời với độ chính xác cỡ dm cho máy bay, tàu thuyền, hay các phương tiện trên đất liền
  • Trong công tác Trắc địa – bản đồ: xác định tọa độ điểm khống chế , đo vẽ chi tiết thành lập bản đồ địa hình,…
  • Đo đạc vật lý và nghiên cứu chuyển động kiến tạo của vỏ Trái đất vv…

Nhận thấy vai trò vô cùng to lớn của ứng dung công nghệ GNSS CORS trong công tác Trắc địa ở Việt Nam, em đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật khai thác hệ thống trạm thu GNSS CORS và khả năng ứng dụng vào công tác Trắc địa ở Việt Nam”

  1. Mục đích của đề tài

Tìm hiểu một số giải pháp kỹ thuật trong công tác ứng dụng hệ thống định vị vệ tinh GNSS CORS trên thế giới. Đánh giá và nhận xét khả năng ứng dụng thực tiễn của công nghệ định vị vệ tinh GNSS CORS vào công tác Trắc địa ở Việt Nam. Từ kết quả nghiên cứu được, đề ra quy trình xây dựng trạm thu GNSS CORS ở Việt Nam.

  1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • Các hệ thống định vị dẫn đường toàn cầu GNSS
  • Một số kỹ thuật nâng cao độ xác hệ thống GNSS
  • Dựa vào mô hình xây dựng trạm CORS trên thế giới, để đưa ra phương hướng xây dựng mô hình trạm CORS ở Việt Nam
  1. Nội dung của đề tài.
  • Tổng quan về hệ thống định vị vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS
  • Tìm hiểu mô hình xây dựng trạm quy chiếu GNSS CORS trên thế giới
  • Tìm hiểu một số giải pháp kỹ thuật khai thác hệ thống trạm thu GNSS CORS
  • Đánh giá thực trạng hệ thống GNSS CORS trên thế giới và ở Việt Nam. Từ đó đưa ra mô hình xây dựng hệ thống trạm thu GNSS CORS trên đất nước Việt Nam, dựa vào điều kiện con người, thiên nhiên, cùng với các điều kiện chủ quan cũng như khách quan khác.
  1. Phương pháp nghiên cứu đề tài.

Để thực hiện tốt luận văn, em đã sử dụng phương pháp nghiên cứu như sau:

  • Phương pháp phân tích, tổng hợp tài liệu, thu thập các tài liệu liên quan đến đề tài, các số liệu thực nghiêm. Từ đó phân tích, tổng hợp để xây dựng mô hình trạm thu GNSS CORS ở Việt Nam
  • Tiếp thu sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn, cùng sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong bộ môn và các bạn trong lớp để hoàn thành luận văn tốt nhất.
  1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
  • Ở Việt Nam trong thời gian qua, công nghệ GNSS đã giúp cho việc nâng cao độ chính xác, hoàn thiện, hiện đại hóa lưới tọa độ đã được thiết lập theo quan điểm truyền thống thành Hệ quy chiếu và hệ lưới điểm tọa độ lưới quốc gia VN-2000. Đây là thành tựu đã được công nhận, đánh dấu bước đột phá mới cho khoa học trắc địa và bản đồ nước ta.

Từ những năm 1995,một số quốc gia đã xây dựng hệ thống các trạm tham chiếu quan trắc làm việc liên tục(CORS) trong hệ thống lưới IGS toàn cầu, nhằm phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như:

  • Cung cấp chính xác định vị xác định điểm(định vị tĩnh) với độ chính xác cỡ cm đo trong vài giờ và độ chính xác cỡ dm đo trong vài phút;
  • Định vị động xử lý tức thời với độ chính xác cỡ dm cho máy bay, tàu thuyền và các dạng phương tiện trên đất liền;
  • Các dạng đo đạc trong công tác Trắc địa và bản đồ như xác định tọa độ điểm khống chế, đo vẽ chi tiết thành lập bản đồ địa hình, bản đồ địa chính;
  • Nghiên cứu khí tượng, khí quyển, v.v….
  • Trước những vai trò vô cùng to lớn của công hệ thống GNSS  mang lại cho ngành trắc địa- bản đố trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, việc thay thế mạng lưới trắc địa truyền thống bằng công nghệ GNSS  là hướng đi mới, đầy tiềm năng.
  1. Lời cảm ơn

   Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ cả về mặt kiến thức, tinh thần và những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp. Đặc biệt xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS. TS. Dương Vân Phong  là người trực tiếp hướng dẫn và đã tận tình chỉ bảo, động viên em. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa trắc địa, Phòng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Mỏ địa chất đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VỆ TINH DẪN ĐƯỜNG TOÀN CẦU GNSS

    1. TỔNG QUAN TRẮC ĐỊA VỆ TINH.
      1. Định nghĩa của Trắc địa vệ tinh.

 Trắc địa vệ tinh là một trong những môn học xác định hình dạng và kích thước của Trái đất, vị trí của các đối tượng trên bề mặt của nó và các con số của trường hấp dẫn của Trái đất bằng vệ tinh nhân tạo Techniques – Trắc địa bằng phương tiện của các vệ tinh nhân tạo. Nó thuộc về các lĩnh vực rộng lớn của trắc địa không gian, mà còn bao gồm các kỹ thuật giao thoa cạnh đáy dài(VLBI) và tia lazer.

Vui lòng chia sẻ bài viết này để nhìn thấy link Download luận văn miễn phí (file Word)

Để xem được nhiều luận văn hơn, các bạn vào : Tải luận văn miễn phí