Phương Pháp Xây Dựng Và Phát Triển Hệ Quy Chiếu Tọa Độ Không Gian Quốc Gia

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ QUY CHIẾU TỌA ĐỘ KHÔNG GIAN QUỐC GIA

1.1. Hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc tế và hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

1.2. Vai trò của Hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

1.3. Thống nhất Hệ tọa độ mặt bằng quốc gia và Hệ độ cao quốc gia

1.4. Nghiên cứu chuyển dịch vỏ Trái Đất

1.5. Quản lý sử dụng hạ tầng cơ sở dữ liệu trắc địa quốc gia

1.6. Liên kết với ITRF

1.7. Bình sai ghép nối để nâng cao độ chính xác của các điểm song trùng

1.8. Tạo tiền đề cho việc xây dựng mô hình quasigeoid quốc gia độ chính xác cao trên cơ sở sử dụng các dữ liệu GNSS/thủy chuẩn

1.9. Tình hình nghiên cứu, xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia trên thế giới

1.9.1. Liên bang Nga

1.9.2. Vương quốc Anh

1.9.3. Papua New Guinea

1.10. Tình hình nghiên cứu, xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia ở Việt Nam

1.11. Một số vấn đề khoa học kỹ thuật cần tiếp tục giải quyết

1.12. Đánh kết quả xây dựng mô hình quasigeoid quốc gia ở Việt Nam

1.13. Nghiên cứu cơ sở khoa học của phương pháp bình sai ghép nối mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm vào hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

1.14. Nghiên cứu phương pháp phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia khi xuất hiện các điểm cơ sở không gian quốc gia mới

1.15. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ MỘT SỐ TIÊU CHÍ XÂY DỰNG HỆ QUY CHIẾU TỌA ĐỘ KHÔNG GIAN QUỐC GIA

2.1. Hiện trạng các hệ quy chiếu tọa độ mặt bằng, độ cao và trọng lực quốc gia ở Việt Nam

2.1.1. Hiện trạng hệ quy chiếu tọa độ mặt bằng quốc gia

2.1.2. Hiện trạng hệ quy chiếu độ cao quốc gia

2.1.3. Hiện trạng hệ quy chiếu trọng lực quốc gia

2.2. Đánh giá một số mô hình geoid ở Việt Nam

2.3. Các mạng lưới GNSS phục vụ xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia ở Việt Nam

2.3.1. Mạng lưới GNSS CORS quốc gia

2.3.2. Mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm

2.4. Cơ sở khoa học và một số tiêu chí của việc xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

2.4.1. Một số thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến trên thế giới

2.4.2. Xác định một số tiêu chí xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

2.4.3. Cơ sở khoa học của việc xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

2.5. Phương hướng xây dựng và phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia ở Việt Nam

2.6. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ DỮ LIỆU TRONG XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ QUY CHIẾU TỌA ĐỘ KHÔNG GIAN QUỐC GIA

3.1. Lý thuyết về bình sai khối

3.2. Bình sai gộp chung hai mạng lưới

3.3. Bình sai riêng rẽ từng mạng lưới và ghép nối

3.4. Triển khai thực tế mô hình toán học của bài toán bình sai ghép nối

3.5. Nghiên cứu phương pháp bình sai ghép nối mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm vào hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

3.6. Bình sai riêng rẽ mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm trong ITRF tương ứng với ellipsoid quy chiếu quốc tế

3.7. Bình sai ghép nối mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm vào hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

3.8. Phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

3.9. Phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia trong trường hợp bổ sung các điểm cơ sở trắc địa mới

3.10. Các biện pháp nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

3.11. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

4.1. Khái quát chung về số liệu thực nghiệm

4.2. Mô hình quasigeoid

4.3. Mạng lưới cơ sở của các điểm địa động lực Miền Bắc

4.4. Thực nghiệm đánh giá một số mô hình quasigeoid quốc gia ở Việt Nam

4.5. Thực nghiệm đánh giá mô hình quasigeoid hỗn hợp VIGAC2014

4.6. Thực nghiệm đánh giá mô hình quasigeoid quốc gia khởi đầu VIGAC2017

4.7. Thực nghiệm bình sai ghép nối mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm vào hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

4.8. Thực nghiệm phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia trong trường hợp bổ sung các điểm cơ sở trắc địa mới

4.9. Bình sai tổng thể mạng lưới

4.10. Bình sai một phần của mạng lưới

4.11. Bình sai bổ sung trị đo làm thay đổi ẩn số

4.12. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

1. Đánh giá kết quả xây dựng mô hình quasigeoid

2. Một số kết quả tính toán thực nghiệm việc bình sai ghép nối mạng lưới GNSS quốc gia phủ trùm vào hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia

3. Một số kết quả tính toán thực nghiệm việc phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia khi bổ sung điểm cơ sở trắc địa không gian quốc gia mới

4. Mã code một số Module tính toán bằng ngôn ngữ lập trình

I. Phương pháp xây dựng

Phương pháp xây dựng hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia (HQCTĐKGQG) là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn. Luận án tập trung vào việc nghiên cứu các phương pháp khoa học để xây dựng hệ thống này, bao gồm việc sử dụng công nghệ GNSS, mô hình trọng trường Trái Đất (EGM), và các mô hình địa hình động lực trung bình (MDT). Phương pháp xây dựng này nhằm đảm bảo tính chính xác cao trong việc xác định vị trí các đối tượng trên bề mặt Trái Đất và dưới đáy biển. Một trong những yếu tố then chốt là xây dựng mô hình quasigeoid quốc gia độ chính xác cao, giúp thống nhất hệ tọa độ mặt bằng và hệ độ cao quốc gia.

1.1. Cơ sở khoa học

Cơ sở khoa học của phương pháp xây dựng HQCTĐKGQG dựa trên các thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến, bao gồm việc sử dụng các mô hình trọng trường toàn cầu (EGM) và các mạng lưới GNSS. Luận án đã phân tích hiện trạng các hệ quy chiếu tọa độ mặt bằng, độ cao và trọng lực quốc gia ở Việt Nam, từ đó đề xuất các tiêu chí xây dựng hệ thống này. Các mạng lưới GNSS, bao gồm mạng lưới CORS quốc gia và mạng lưới phủ trùm, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác của hệ quy chiếu.

1.2. Thực nghiệm và đánh giá

Luận án đã tiến hành các thực nghiệm để đánh giá độ chính xác của các mô hình quasigeoid quốc gia, bao gồm mô hình VIGAC2014 và VIGAC2017. Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc xác định độ cao trắc địa quốc gia. Các phương pháp bình sai ghép nối mạng lưới GNSS cũng được nghiên cứu và áp dụng để nâng cao hiệu quả của hệ quy chiếu.

II. Phát triển hệ quy chiếu

Phát triển hệ quy chiếu tọa độ không gian quốc gia là một quá trình liên tục, đòi hỏi sự cập nhật và cải tiến theo thời gian. Luận án đã đề xuất các phương pháp phát triển hệ quy chiếu khi xuất hiện các điểm cơ sở không gian quốc gia mới. Việc phát triển này bao gồm cả việc bổ sung các điểm cơ sở trắc địa mới và nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng hệ quy chiếu. Phát triển hệ quy chiếu cũng liên quan đến việc liên kết với ITRF (Khung tham chiếu Trái Đất quốc tế) để đảm bảo tính nhất quán và độ chính xác cao.

2.1. Bổ sung điểm cơ sở

Khi bổ sung các điểm cơ sở trắc địa mới, luận án đã nghiên cứu các phương pháp bình sai tổng thể và bình sai một phần để đảm bảo tính chính xác của hệ quy chiếu. Các thực nghiệm đã được tiến hành để đánh giá hiệu quả của các phương pháp này, cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc xác định tọa độ các điểm mới.

2.2. Liên kết với ITRF

Việc liên kết với ITRF là một yếu tố quan trọng trong phát triển hệ quy chiếu. Luận án đã nghiên cứu các phương pháp chuyển đổi tọa độ từ ITRF về hệ quy chiếu quốc gia, sử dụng các tham số chuyển đổi theo mô hình Bursa-Wolf. Điều này giúp đảm bảo tính nhất quán và độ chính xác cao trong việc xác định vị trí các đối tượng.

III. Ứng dụng thực tiễn

Luận án tiến sĩ này không chỉ có giá trị khoa học mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Việc xây dựng và phát triển HQCTĐKGQG giúp nâng cao độ chính xác trong các hoạt động đo đạc và bản đồ, đồng thời tạo cơ sở cho việc ứng dụng công nghệ GNSS trong các lĩnh vực khác nhau. Ứng dụng thực tiễn của luận án bao gồm việc hỗ trợ quản lý đất đai, quy hoạch đô thị, và giám sát môi trường. Các kết quả nghiên cứu cũng có thể được áp dụng trong các dự án quốc tế, góp phần nâng cao vị thế của Việt Nam trong lĩnh vực trắc địa và bản đồ.

3.1. Quản lý đất đai

HQCTĐKGQG giúp nâng cao độ chính xác trong việc xác định ranh giới đất đai, hỗ trợ công tác quản lý đất đai và giải quyết các tranh chấp liên quan. Các kết quả nghiên cứu của luận án đã được áp dụng trong các dự án quản lý đất đai tại Việt Nam, mang lại hiệu quả cao.

3.2. Quy hoạch đô thị

Việc sử dụng HQCTĐKGQG trong quy hoạch đô thị giúp đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc thiết kế và xây dựng các công trình đô thị. Các kết quả nghiên cứu của luận án đã được áp dụng trong các dự án quy hoạch đô thị tại các thành phố lớn, góp phần phát triển bền vững.

Nghiên Cứu Phương Pháp Xây Dựng Và Phát Triển Hệ Quy Chiếu Tọa Độ Không Gian Quốc Gia