CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái quát về hệ thống lưới khống chế tọa độ nhà nước 1. Khái niệm về lưới khống chế tọa độ nhà nước Lưới khống chế tọa độ là một hệ thống các điểm khống chế có tọa độ xác định trong một hệ thống, liên kết với nhau theo một dạng hình học nhất định, được đánh dấu ở thực địa bằng những mốc đặc biệt.
Đây là lưới cơ bản thống nhất trong toàn quốc để nghiên cứu hình dạng, kích thước, sự biến đổi của bề mặt Trái đất phục vụ đo vẽ địa hình và giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật khác [4]. Cơ sở khoa học và phân hạng lưới khống chế tọa độ nhà nước Mạng lưới toạ độ quốc gia Việt Nam trước năm 2000 bố trí theo 4 hạng là I, II, III, IV. Từ năm 1994 đến 1997, Việt Nam đã xây dựng mạng lưới cấp 0 gồm 69 điểm bao trùm toàn lãnh thổ và lãnh hải. Điều này giúp hoàn thiện hệ quy chiếu mới VN-2000 của Việt Nam.
Năm 1999, ellipsoid WGS 84 được Việt Nam lựa chọn để xây dựng hệ quy chiếu và hệ toạ độ VN-2000. Điểm gốc mới N00 và 25 điểm định vị cơ sở GPS được nối với lưới trắc địa quốc tế ITRS. Hệ toạ độ vuông góc phẳng là UTM [7]. Hiện nay lưới tọa độ quốc gia bao gồm: Lưới tọa độ cấp 0, lưới tọa độ hạng I, lưới tọa độ hạng II và lưới tọa độ hạng III khác nhau về độ chính xác, mật độ phân bố điểm, mục đích sử dụng, phương pháp xây dựng và trình tự phát triển của lưới.
Lưới tọa độ quốc gia được xây dựng chủ yếu bằng công nghệ GNSS. Lưới tọa độ quốc gia được tính toán trong Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ VN-2000, có điểm gốc là N00. Riêng lưới tọa độ cấp 0 được tính toán trong hai hệ tọa độ: VN-2000 và ITRF. - Lưới tọa độ cấp 0 là lưới có độ chính xác cao nhất, được phân bố với mật độ khoảng 10.000km2/điểm với khoảng cách trung bình giữa các điểm từ 100km - 150km.
Trong một số trường hợp được xây dựng riêng cho các mục đích đặc biệt như nghiên cứu khoa học, an ninh quốc phòng có thể được phân bố với mật độ dày hơn. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Lưới tọa độ cấp 0 được đo lặp với chu kỳ 15 năm/lần. Để phục vụ cho việc gắn kết lưới tọa độ quốc gia với ITRF theo quan điểm hệ tọa độ động, một số điểm trong lưới được đo lặp với chu kỳ 1 năm/lần. - Lưới tọa độ hạng I là mạng lưới hiện đang tồn tại nhưng không xây dựng lại.
- Lưới tọa độ hạng II là lưới tọa độ tăng dày trung gian làm cơ sở để phát triển lưới tọa độ hạng III được phân bố với mật độ khoảng 700km2 – 1000km2/điểm với khoảng cách trung bình giữa các điểm từ 25km - 30km. Các điểm gốc được sử dụng để phát triển lưới tọa độ hạng II là các điểm tọa độ cấp 0. Lưới tọa độ hạng II được xây dựng chủ yếu theo phương pháp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng. Trong trường hợp cá biệt, khi có nhu cầu xây dựng một vài điểm để phục vụ cho các mục đích riêng hoặc khôi phục điểm bị mất, bị phá hủy được phép xây dựng theo phương pháp chêm điểm.
Khi xây dựng lưới tọa độ hạng II, việc bố trí các điểm đo nối hạng cao được thực hiện theo nguyên tắc: + Trường hợp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng lưới tọa độ hạng II phải được đo nối với ít nhất 5 điểm tọa độ cấp 0 trong đó có 4 điểm bố trí tại các góc và 1 điểm bố trí tại trung tâm của lưới đồng thời đo nối với tất cả các điểm tọa độ cấp 0 khác có trong phạm vi xây dựng lưới; + Trường hợp chêm điểm, điểm tọa độ hạng II phải được đo nối với ít nhất 3 điểm tọa độ cấp 0 bố trí ở các vị trí cách đều về 3 phía của điểm. - Lưới tọa độ hạng III là lưới tọa độ làm cơ sở để phát triển các lưới khống chế đo vẽ được phân bố với mật độ khoảng 5km2 – 15km2/điểm đối với khu vực đồng bằng và 25km2-50km2/điểm đối với khu vực miền núi. Khoảng cách trung bình giữa các điểm trong lưới tọa độ hạng III là 2km-4km đối với khu vực đồng bằng và 5km-7km đối với khu vực miền núi. Trong trường hợp đặc biệt, khi xây dựng lưới tọa độ hạng III ở khu vực miền núi không thể bố trí được điểm theo mật độ quy định, khoảng cách giữa các điểm trong lưới hạng III được phép kéo dài hơn nhưng không được vượt quá 2 lần.
Lưới tọa độ hạng III phải được đo nối với các điểm khống chế tọa độ hạng cao để phục vụ cho việc xác định tọa độ. Các điểm gốc tọa độ hạng cao được sử 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dụng để xây dựng lưới tọa độ hạng III là các điểm tọa độ cấp 0 và tọa độ hạng II; các điểm gốc độ cao hạng cao được sử dụng để xây dựng lưới tọa độ hạng III là các điểm độ cao quốc gia có độ chính xác từ hạng II trở lên. Lưới tọa độ hạng III được xây dựng chủ yếu theo phương pháp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng. Trong trường hợp cá biệt, khi có nhu cầu xây dựng một vài điểm để phục vụ cho các mục đích riêng hoặc khôi phục điểm bị mất, bị phá hủy được phép xây dựng theo phương pháp chêm điểm.
Khi xây dựng lưới tọa độ hạng III theo phương pháp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng, các điểm đo nối hạng cao được bố trí theo nguyên tắc: + Lưới thiết kế phải được đo nối với ít nhất 8 điểm tọa độ quốc gia có độ chính xác từ hạng II trở lên trong đó có 4 điểm bố trí tại các góc và ít nhất 1 điểm bố trí tại trung tâm của lưới đồng thời đo nối với tất cả các điểm tọa độ cấp 0 và tọa độ hạng II khác có trong phạm vi xây dựng lưới; + Lưới thiết kế phải được đo nối với ít nhất 5 điểm độ cao quốc gia có độ chính xác từ hạng III trở lên trong đó có 4 điểm bố trí tại các góc và 1 điểm bố trí tại trung tâm của lưới, đồng thời trong phạm vi xây dựng lưới cứ khoảng 2000km2- 3000km2 phải bố trí một điểm khống chế độ cao. + Khi chêm điểm tọa độ hạng III phải bố trí các điểm đo nối hạng cao theo nguyên tắc các điểm tọa độ hạng III phải được đo nối với ít nhất 3 điểm tọa độ quốc gia có độ chính xác từ hạng II trở lên bố trí ở các vị trí cách đều về 3 phía của điểm [1]. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các chỉ tiêu kỹ thuật khi thiết kế lưới khống chế tọa độ [1] STT Chỉ tiêu kỹ thuật Cấp 0 Hạng II Hạng III Khoảng cách trung bình giữa 2 điểm 100km-150 m 25km-30 km 1 - Đồng bằng 2km-4km - Miền núi 5km-7km Khoảng cách tối đa giữa 2 điểm 200km 2 - Đồng bằng 30km 7km - Miền núi 40km 15km Khoảng cách tối thiểu giữa 2 điểm 70 km 3 - Đồng bằng 15km 1,5km - Miền núi 25km-30km 4km 4 Số hướng đo nối tối thiểu tại 1 điểm 5 4 3 5 Số cạnh độc lập tối thiểu tại 1 điểm 3 2 2 Không quy 6 Số điểm khống chế tọa độ tối thiểu 5 8 định Khoảng cách tối đa từ một điểm bất Không quy 7 kỳ trong lưới đến điểm khống chế tọa 100km 50km định độ cấp cao gần nhất Không quy Không quy 8 Số điểm khống chế độ cao tối thiểu 5 định định Khoảng cách tối đa từ một điểm bất Không quy Không quy 9 kỳ trong lưới đến điểm khống chế độ 75km định định cao gần nhất 1.
Vai trò của lưới khống chế tọa độ nhà nước - Lưới khống chế tọa độ được xây dựng nhằm mục đích tạo cơ sở thống nhất và chính xác về mặt tọa độ cho các điểm gốc tọa độ phục vụ công tác đo đạc bản đồ địa chính, địa hình, quy hoạch, quản lý đất đai,. - Lưới tọa độ địa chính phục vụ thành lập bản đồ địa chính [2]. - Lưới trắc địa các cấp làm cơ sở xây dựng lưới khống chế đo vẽ bản đồ địa hình các loại tỷ lệ trong phạm vi Quốc gia [3]. - Nghiên cứu chi tiết hình dáng kích thước, thể trọng trường của Trái đất và những thay đổi của chúng theo thời gian, định hướng cho các công tác nghiên cứu 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com khoa học và kỹ thuật về Trái đất như: địa chất, địa động lực, bảo vệ tài nguyên và môi trường.
Xây dựng lưới khống chế tọa độ Lưới trắc địa là một tập hợp các điểm cơ sở đã xác định toạ độ - độ cao trong hệ quy chiếu có độ chính xác theo yêu cầu, được bố trí với mật độ phù hợp trên phạm vi lãnh thổ đang xét. Nguyên tắc xây dựng lưới khống chế tọa độ Việc thiết kế kỹ thuật lưới tọa độ nhằm đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và đảm bảo tính thống nhất cho toàn bộ mạng lưới tọa độ quốc gia, đồng thời là cơ sở cho việc dự toán kinh phí triển khai. Lưới tọa độ chỉ được thi công khi thiết kế kỹ thuật - dự toán đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt. Lưới tọa độ hạng II được xây dựng chủ yếu theo phương pháp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng.
Trong trường hợp cá biệt, khi có nhu cầu xây dựng một vài điểm để phục vụ cho các mục đích riêng hoặc khôi phục điểm bị mất, bị phá hủy được phép xây dựng theo phương pháp chêm điểm. Khi xây dựng lưới tọa độ hạng II, việc bố trí các điểm đo nối hạng cao được thực hiện theo nguyên tắc [1]: - Trường hợp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng lưới tọa độ hạng II phải được đo nối với ít nhất 5 điểm tọa độ cấp 0 trong đó có 4 điểm bố trí tại các góc và 1 điểm bố trí tại trung tâm của lưới đồng thời đo nối với tất cả các điểm tọa độ cấp 0 khác có trong phạm vi xây dựng lưới; - Trường hợp chêm điểm, điểm tọa độ hạng II phải được đo nối với ít nhất 3 điểm tọa độ cấp 0 bố trí ở các vị trí cách đều về 3 phía của điểm. Lưới tọa độ hạng III được xây dựng chủ yếu theo phương pháp thiết kế thành mạng lưới trên phạm vi rộng.