Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong công tác quản lý nhà nước về đất đai, việc xây dựng bản đồ địa chính và hệ thống hồ sơ địa chính đòi hỏi mạng lưới tọa độ khống chế có độ chính xác cao và độ bao phủ đồng đều. Trước đây, công tác trắc địa truyền thống chủ yếu dựa trên các phương pháp đo góc, đo cạnh, xây dựng lưới tam giác hoặc đường chuyền mặt bằng. Tuy nhiên, các phương pháp cổ điển này bộc lộ nhiều hạn chế lớn: quy trình thực hiện phức tạp, phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện thời tiết, yêu cầu thông hướng quang học trực tiếp giữa các điểm trạm đo và tiêu tốn nguồn kinh phí cũng như nhân lực đáng kể, đặc biệt tại các khu vực địa hình chia cắt, đồi núi phức tạp.

Sự phát triển của công nghệ định vị toàn cầu qua vệ tinh GPS (Global Positioning System) từ thập niên 1980 trong lĩnh vực dân sự và việc đưa vào ứng dụng tại Việt Nam từ năm 1990 đã tạo ra bước chuyển biến căn bản trong công tác trắc địa - bản đồ. Công nghệ GPS cho phép xác định trực tiếp tọa độ không gian 3 chiều với độ chính xác cao, thời gian đo nhanh, khả năng tự động hóa đồng bộ từ đo ngoại nghiệp đến xử lý nội nghiệp và không đòi hỏi sự thông hướng nhìn thấy nhau giữa các mốc khống chế. Nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế về đo đạc, lập bản đồ địa chính trên địa bàn huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc, tác giả Nguyễn Đình Tuấn đã thực hiện đề tài khóa luận: "Ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới khống chế địa chính đo vẽ tại xã Liên Hòa - huyện Lập Thạch - tỉnh Vĩnh Phúc".

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  1. Mục tiêu tổng quát: Ứng dụng công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế trắc địa đạt tiêu chuẩn kỹ thuật phục vụ công tác đo vẽ và thành lập bản đồ địa chính.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Nắm vững nguyên lý và thành thạo quy trình vận hành máy thu định vị vệ tinh GPS chuyên dụng cùng các phần mềm tính toán bình sai trắc địa.
    • Thiết kế, đo đạc và thành lập hoàn chỉnh mạng lưới khống chế địa chính đo vẽ đạt các chỉ tiêu độ chính xác kỹ thuật theo quy phạm hiện hành trên địa bàn xã Liên Hòa, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình kỹ thuật và kết quả ứng dụng công nghệ GPS trong thiết kế, đo đạc ngoại nghiệp, tính toán bình sai nội nghiệp để thành lập lưới khống chế địa chính đo vẽ.
  • Phạm vi không gian: Địa bàn xã Liên Hòa, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc, với tổng diện tích tự nhiên là 764,0 ha (theo số liệu kiểm kê đất đai năm 2010).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 20 tháng 08 năm 2014 đến ngày 30 tháng 11 năm 2014.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và hệ quy chiếu

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết định vị vệ tinh, hệ quy chiếu trắc địa và lý thuyết sai số:

  • Hệ thống định vị toàn cầu GPS: Gồm ba phân đoạn cấu thành:
    • Đoạn không gian (Space Segment): Gồm 24 vệ tinh (21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng) phân bố trên 6 mặt phẳng quỹ đạo nghiêng $55^\circ$ so với mặt phẳng xích đạo, độ cao quỹ đạo xấp xỉ 20.000 km, chu kỳ quay 718 phút (khoảng 12 giờ), phát hai sóng tải cơ bản $L1 = 1575.42\text{ MHz}$ (hoặc tần số cơ sở điều biến $L1, L2$) mang mã $C/A\text{-Code}$ ($1.023\text{ MHz}$) và mã $P\text{-Code}$ ($10.23\text{ MHz}$).
    • Đoạn điều khiển (Control Segment): Gồm 1 trạm điều khiển trung tâm đặt tại Colorado Springs và 4 trạm theo dõi tại Hawaii, Ascension Island, Diego Garcia và Kwajalein.
    • Đoạn sử dụng (User Segment): Các thiết bị máy thu tín hiệu vệ tinh của người sử dụng.
  • Hệ quy chiếu trắc địa:
    • Hệ tọa độ không gian WGS-84 (World Geodetic System 1984): Sử dụng Ellipsoid quy chiếu GRS-80 có bán trục lớn $a = 6.378.137\text{ m}$, độ dẹt $\alpha^{-1} = 298.257223563$, độ lệch tâm thứ nhất $e = 0.08181990843$.
    • Hệ tọa độ Quốc gia VN-2000: Kết quả đo GPS sau khi xử lý được chuyển đổi sang hệ tọa độ phẳng VN-2000, kinh tuyến trục $105^\circ00'$, múi chiếu $3^\circ$ ($k = 0.9999$), độ cao thủy chuẩn quốc gia.
  • Phương pháp đo GPS và xử lý sai số:
    • Phân loại theo nguyên lý: Định vị tuyệt đối, định vị vi phân (DGPS) và định vị tương đối. Khóa luận sử dụng phương pháp đo tương đối tĩnh nhanh (Fast Static), khai thác đại lượng đo là pha sóng tải.
    • Sử dụng các tổ hợp sai phân pha sóng tải bậc 1, bậc 2 và bậc 3 để triệt tiêu ảnh hưởng của sai số đồng hồ vệ tinh, sai số đồng hồ máy thu và giải số nguyên đa trị (Ambiguity).
    • Kiểm soát các nguồn sai số chủ yếu: sai số quỹ đạo vệ tinh (Ephemeris), khúc xạ tầng điện ly (50–1000 km), khúc xạ tầng đối lưu (<50 km, hạn chế bằng cách đặt góc ngưỡng quan sát vệ tinh $\ge 15^\circ$), hiện tượng đa đường dẫn (nhiễu tín hiệu do phản xạ) và tối ưu hóa hệ số suy giảm độ chính xác hình học ($GDOP, PDOP < 4$).

Khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng

Đề tài căn cứ chặt chẽ vào các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của ngành tài nguyên và môi trường:

  • Quy phạm thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/200, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/5000 và 1/10000 (Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành ngày 10/11/2008).
  • Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/5/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính.
  • Thông tư số 05/2009/TT-BTNMT ngày 01/6/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường hướng dẫn kiểm tra, thẩm định và nghiệm thu công trình, sản phẩm địa chính.
  • Hướng dẫn số 1077/HD-STNMT ngày 07/8/2014 của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc về hướng dẫn kỹ thuật và trách nhiệm phối hợp trong công tác đo vẽ bản đồ địa chính khu đo huyện Lập Thạch.
  • Thiết kế kỹ thuật - Dự toán thành lập bản đồ địa chính và hồ sơ địa chính huyện Lập Thạch đã được phê duyệt.

Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu

  1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp:
    • Thu thập tài liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Liên Hòa.
    • Bản đồ địa hình khu vực tỷ lệ 1/2000 do Tổng công ty Tài nguyên và Môi trường thành lập năm 2011.
    • Tọa độ, độ cao các điểm mốc GPS cấp cao do Tổng cục Địa chính thành lập.
    • Tọa độ, độ cao hệ thống mốc địa chính huyện Lập Thạch do Công ty Đo đạc và Khoáng sản thành lập tháng 12/2013.
  2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp và thực nghiệm:
    • Thiết kế lưới: Đồ hình mạng lưới tam giác dày đặc phủ trùm toàn xã, phát triển từ các điểm địa chính và điểm GPS cấp cao.
    • Đo đạc ngoại nghiệp: Sử dụng máy thu định vị vệ tinh GPS-X20B. Áp dụng phương pháp đo tĩnh nhanh (Fast Static), thu tín hiệu đồng thời từ 4 vệ tinh trở lên, thời gian quan trắc mỗi ca không dưới 40 phút. Chiều cao ăng-ten được đo 2 lần vào đầu và cuối ca đo, đọc số chính xác đến milimét và lấy giá trị trung bình.
    • Xử lý nội nghiệp: Trút dữ liệu từ máy thu vào máy tính; sử dụng phần mềm Compass để tính toán các vectơ cạnh đáy (Baseline), kiểm tra sai số khép hình tam giác và bình sai mạng lưới; sử dụng phần mềm Apnet cùng các công cụ phụ trợ để chuyển đổi hệ tọa độ từ WGS-84 sang VN-2000 và biên tập kết quả tọa độ, độ cao, chiều dài cạnh và phương vị.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần này trình bày lý do chọn đề tài xuất phát từ nhu cầu hiện đại hóa công tác trắc địa địa chính tại địa phương. Tác giả chỉ rõ những hạn chế của phương pháp đo đạc truyền thống khi thi công trên diện tích rộng và địa hình phức tạp, khẳng định vai trò của công nghệ GPS như một công cụ tự động hóa khâu thu thập số liệu tọa độ. Đặt ra mục tiêu tổng quát, 2 mục tiêu cụ thể và phân tích ý nghĩa khoa học, thực tiễn của việc xây dựng mạng lưới khống chế đo vẽ đạt tiêu chuẩn kỹ thuật phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính xã Liên Hòa.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện cơ sở lý luận về trắc địa vệ tinh:

  • Lịch sử ra đời của các hệ thống vệ tinh dẫn đường từ các hệ thống khu vực (STAR-FIX, EUTELTRACS, OMNITRACS) và thế hệ đầu (TRANSIT của Mỹ, TSICADA của Liên Xô), tiền thân đề án TIMATION và chương trình 621B, đến hệ thống NAVSTAR GPS (Mỹ) và GLONASS (Nga).
  • Phân tích chi tiết 3 đoạn cấu thành hệ thống GPS, đặc điểm mã $C/A\text{-Code}$, mã $P\text{-Code}$, thông tin đạo hàng và cấu trúc hệ tọa độ không gian WGS-84.
  • Phân loại và phân tích nguyên lý các phương pháp đo: đo tuyệt đối (giao hội khoảng cách giả), đo vi phân (DGPS), đo tương đối (dựa trên sai phân pha sóng tải với các phương thức đo tĩnh, đo động Kinematic, đo giả động Pseudo-kinematic).
  • Phân tích bản chất các nguồn sai số (đồng hồ, quỹ đạo vệ tinh, khúc xạ khí quyển tầng điện ly/đối lưu, hiện tượng đa đường dẫn) và các hệ số phân tản độ chính xác hình học ($GDOP, PDOP, HDOP, VDOP, TDOP$).
  • So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp xây dựng lưới trắc địa mặt bằng truyền thống (phương pháp đường chuyền phù hợp, đường chuyền có điểm nút; phương pháp tam giác đo góc, tam giác đo toàn cạnh, đo góc - cạnh kết hợp) với phương pháp lưới GPS. Khái quát các ứng dụng của GPS trong xây dựng lưới khống chế mặt bằng, đo vẽ địa chính (xây dựng lưới cơ sở, lưới cấp 1, cấp 2, đo chi tiết Stop-and-Go) và trắc địa công trình (lập lưới thi công, chuyển trục lên cao, quan trắc biến dạng, cắm mốc RTK).

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định cụ thể địa bàn thực nghiệm tại xã Liên Hòa (Lập Thạch, Vĩnh Phúc) trong khung thời gian từ 20/08/2014 đến 30/11/2014. Thiết lập quy trình nghiên cứu gồm 4 nội dung chính: điều tra tự nhiên - kinh tế xã hội; công tác chuẩn bị (thu thập văn bản pháp lý, tài liệu bản đồ địa hình 1/2000, số liệu gốc mốc cấp cao, khảo sát thực địa và thiết kế lưới); công tác ngoại nghiệp (lập lịch ca đo vệ tinh, chôn mốc, đo đạc bằng máy GPS-X20B); công tác nội nghiệp (trút số liệu, xử lý Baseline và bình sai trên phần mềm Compass, biên tập kết quả bằng Apnet) và công tác kiểm tra nghiệm thu. Xác định rõ phương pháp nghiên cứu thu thập dữ liệu thứ cấp và sơ cấp.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu

Đây là chương trọng tâm trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm:

  • Đặc điểm khu vực nghiên cứu: Xã Liên Hòa có diện tích 764,0 ha, gồm 11 thôn với 6.227 nhân khẩu (khoảng 4 người/hộ). Địa hình nằm ven sông Phó Đáy tương đối phức tạp, xen kẽ đồng ruộng trũng, bãi bồi ngoài sông và vùng đồi rừng; hệ thống giao thông đang trong quá trình bê tông hóa, nhiều tuyến liên thôn và vùng đồi là đường đất, gây khó khăn cho việc đi lại vào mùa mưa.
  • Thiết kế và xây dựng mạng lưới:
    • Thiết kế đồ hình mạng lưới tam giác dày đặc phủ kín diện tích khu đo, liên kết chặt chẽ với các điểm mốc cấp cao.
    • Tổng số mốc trong mạng lưới gồm 162 điểm đo vẽ (đánh số liên tục từ KV-01 đến KV-162), 01 điểm GPS quốc gia (số hiệu 092408) và 05 điểm địa chính gốc của huyện Lập Thạch (gồm LTH-57, LTH-79, LTH-80, LTH-81, LTH-82).
    • Quy cách chôn mốc: Sử dụng gỗ sơn đỏ, tre, đinh sắt chôn tại các vị trí nền đất ổn định, thông thoáng, thuận tiện cho công tác đo chi tiết sau này.
  • Tổ chức thi công ngoại nghiệp:
    • Bố trí nhân lực 07 người, chia làm 6 ca đo trong ngày.
    • Vận hành máy thu GPS-X20B theo phương thức tĩnh nhanh (Fast Static), bật máy trước giờ đo 5 phút để đồng bộ hóa đồng hồ, ghi nhận số liệu khí tượng và đo chiều cao ăng-ten 2 lần lấy trung bình.
  • Tính toán bình sai nội nghiệp:
    • Trút dữ liệu thô vào máy tính, sử dụng phần mềm Compass để tính toán các vectơ cạnh Baseline, đánh giá sai số khép hình tam giác trong hệ tọa độ không gian WGS-84.
    • Thiết lập tham số chuyển đổi hệ tọa độ sang hệ tọa độ phẳng quốc gia VN-2000 (kinh tuyến trục $105^\circ00'$, múi chiếu $3^\circ$).
    • Thực hiện bình sai mạng lưới, xác định tọa độ phẳng $(X, Y)$, độ cao thủy chuẩn $(H)$, chiều dài cạnh và góc phương vị cho toàn bộ 162 điểm khống chế đo vẽ.
  • Đánh giá thuận lợi, khó khăn và giải pháp: Phân tích các yếu tố ảnh hưởng từ địa hình trũng, đồi dốc, cây cối che khuất tín hiệu và đề xuất giải pháp kỹ thuật lập lịch vệ tinh, chọn vị trí đặt trạm phù hợp.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Đánh giá mức độ hoàn thành các mục tiêu đề ra: đã làm chủ quy trình công nghệ đo GPS và phần mềm tính toán bình sai Compass; hoàn thành xây dựng mạng lưới khống chế đo vẽ 162 điểm đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật đo vẽ bản đồ địa chính. Đưa ra các kiến nghị về việc bảo vệ hệ thống mốc thực địa và mở rộng ứng dụng công nghệ GPS cho các công tác đo đạc tiếp theo trên địa bàn huyện Lập Thạch.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật thực nghiệm

Đề tài đã hoàn thành việc xây dựng mạng lưới khống chế địa chính đo vẽ phục vụ đo vẽ bản đồ tại xã Liên Hòa với cấu trúc kỹ thuật và thành quả đạt được như sau:

Hạng mục / Thông số Chi tiết số liệu trong khóa luận
Khu vực đo đạc Xã Liên Hòa, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc (Diện tích: 764,0 ha)
Quy mô mạng lưới Tổng số 162 điểm khống chế đo vẽ (Ký hiệu: KV-01 đến KV-162)
Điểm mốc gốc sử dụng 01 điểm GPS quốc gia (092408) và 05 điểm địa chính gốc (LTH-57, LTH-79, LTH-80, LTH-81, LTH-82)
Thiết bị đo ngoại nghiệp Máy định vị vệ tinh GPS-X20B
Phương pháp đo Đo tĩnh nhanh (Fast Static), ca đo $\ge 40$ phút, $\ge 4$ vệ tinh quan sát đồng thời
Tổ chức thi công 07 nhân lực, bố trí 06 ca đo/ngày
Phần mềm xử lý tính toán Phần mềm Compass (tính Baseline, bình sai lưới) và phần mềm Apnet (biên tập thành quả)
Hệ quy chiếu thành quả Hệ tọa độ Quốc gia VN-2000, kinh tuyến trục $105^\circ00'$, múi chiếu $3^\circ$, hệ độ cao Nhà nước

Các thành quả tính toán đã được tổng hợp hoàn chỉnh trong hệ thống bảng biểu kỹ thuật của khóa luận:

  • Bảng 4.1: Trị đo gia số tọa độ và các chỉ tiêu sai số trong hệ tọa độ vuông góc không gian, ellipsoid quy chiếu WGS-84.
  • Bảng 4.2: Sai số khép tam giác GPS trong hệ tọa độ vuông góc không gian, ellipsoid WGS-84.
  • Bảng 4.3: Trị bình sai, số hiệu chỉnh và sai số gia số tọa độ không gian hệ WGS-84.
  • Bảng 4.4: Thành quả tọa độ vuông góc không gian sau bình sai trong hệ VN-2000, ellipsoid WGS-84.
  • Bảng 4.5: Thành quả tọa độ trắc địa sau bình sai trong hệ tọa độ trắc địa VN-2000.
  • Bảng 4.6: Thành quả tọa độ phẳng sau bình sai trong hệ tọa độ phẳng VN-2000 (kinh tuyến trục $105^\circ00'$, múi chiếu $3^\circ$).
  • Bảng 4.7: Thành quả chiều dài cạnh và góc phương vị sau bình sai trong hệ tọa độ phẳng VN-2000.

Giải pháp kỹ thuật tác giả đề xuất

Để khắc phục các khó khăn về địa hình chia cắt và tín hiệu vệ tinh tại xã Liên Hòa, tác giả đã áp dụng các giải pháp kỹ thuật:

  1. Lập lịch vệ tinh tối ưu: Sử dụng phần mềm lập lịch quan trắc trước khi ra thực địa nhằm chọn các khung giờ có số lượng vệ tinh quan sát $\ge 4$ và hệ số phân tản độ chính xác vị trí $PDOP < 4$, hạn chế hiện tượng gián đoạn tín hiệu (Cycle Slip).
  2. Khống chế sai số đo cao: Đo chiều cao ăng-ten 2 lần độc lập (thời điểm bắt đầu và kết thúc ca đo), đọc số chính xác đến milimét và lấy giá trị trung bình để loại trừ sai số thô bạo.
  3. Đồ hình lưới tam giác dày đặc liên kết đa điểm gốc: Bố trí mạng lưới dạng chuỗi tam giác khép kín kết nối đồng thời với 1 điểm GPS cấp cao và 5 điểm địa chính gốc, tạo ra nhiều trị đo thừa giúp tăng độ tin cậy và độ chính xác hình học khi bình sai.

Đóng góp so với phương pháp truyền thống

  • Chứng minh tính hiệu quả vượt trội của công nghệ GPS Fast Static trên địa hình bán sơn địa, ven sông: giảm thiểu tối đa khối lượng phát quang thông tuyến, không phụ thuộc vào tầm nhìn thông hướng quang học giữa các trạm máy như phương pháp đường chuyền hay tam giác đo góc truyền thống.
  • Đảm bảo độ chính xác đồng đều trên toàn bộ 162 điểm đo vẽ, cung cấp khung khống chế tọa độ tin cậy phục vụ trực tiếp cho việc đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1/1000, 1/2000 và lập hồ sơ địa chính tại xã Liên Hòa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Phạm vi ứng dụng thực nghiệm: Đề tài tập trung xây dựng mạng lưới khống chế đo vẽ bằng phương pháp đo tĩnh (Fast Static), chưa triển khai thực nghiệm công nghệ đo động RTK (Real-Time Kinematic) hoặc Stop-and-Go để đo vẽ chi tiết trực tiếp ranh giới các thửa đất.
  • Tính chất mốc khống chế: Do là lưới khống chế đo vẽ phục vụ đo chi tiết bản đồ, các điểm mốc thực địa chủ yếu sử dụng cọc gỗ sơn đỏ, tre và đinh sắt; các loại mốc này có độ bền cơ học hạn chế, dễ bị dịch chuyển hoặc mất mốc do tác động của thời tiết và canh tác nông nghiệp nếu không được đo vẽ chi tiết ngay.
  • Điều kiện ngoại cảnh: Quá trình thi công bị ảnh hưởng bởi thời tiết mùa mưa tại địa phương, đường đất liên thôn trơn trượt gây khó khăn cho việc vận chuyển máy thu và di chuyển giữa các trạm đo.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng ứng dụng các chế độ đo GPS động (RTK, trạm tham chiếu CORS/VRS) trong công tác đo vẽ chi tiết ranh giới thửa đất địa chính để nâng cao tốc độ thành lập bản đồ.
  • Nghiên cứu hoàn thiện quy trình bảo quản mốc và tích hợp dữ liệu tọa độ lưới khống chế vào hệ thống thông tin đất đai (LIS/GIS) cấp huyện nhằm phục vụ công tác chỉnh lý, quản lý biến động đất đai lâu dài.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn đối với các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành: Chuyên ngành Địa chính - Môi trường, Quản lý đất đai, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ tại các trường đại học khối nông lâm, tài nguyên môi trường, giao thông, xây dựng. Tài liệu cung cấp bức tranh toàn diện từ lý thuyết định vị vệ tinh, cấu trúc tín hiệu, nguồn sai số đến quy trình thi công thực tế một đồ án lưới địa chính.
  • Cán bộ kỹ thuật và đơn vị tư vấn đo đạc: Các kỹ sư tại Văn phòng Đăng ký đất đai, Trung tâm Công nghệ thông tin Sở TN&MT, các doanh nghiệp đo đạc bản đồ có thể tham khảo quy trình công nghệ đo tĩnh Fast Static bằng máy GPS-X20B và phương pháp sử dụng phần mềm Compass, Apnet để xử lý bình sai mạng lưới địa chính theo tiêu chuẩn Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
  • Nội dung nổi bật đáng tham khảo:
    • Quy trình 4 bước từ khảo sát, lập lịch phân ca đo, vận hành máy thu ngoại nghiệp đến tính toán Baseline và bình sai nội nghiệp (Phần 3 và Phần 4).
    • Phương pháp chuyển đổi tọa độ từ hệ quy chiếu quốc tế WGS-84 sang hệ tọa độ phẳng quốc gia VN-2000 kinh tuyến trục $105^\circ00'$.
    • Hệ thống bảng biểu thành quả mẫu chuẩn quy phạm (bảng gia số tọa độ, sai số khép tam giác, tọa độ phẳng, phương vị chiều dài cạnh).

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô mạng lưới khống chế đo vẽ và hệ thống điểm mốc gốc tại xã Liên Hòa gồm những điểm nào?

Mạng lưới khống chế đo vẽ được thiết kế dạng tam giác dày đặc gồm tổng cộng 162 điểm đo vẽ (đánh số liên tục từ KV-01 đến KV-162). Lưới được phát triển và kiểm tra tính chặt chẽ dựa trên 01 điểm GPS cấp cao (số hiệu 092408) và 05 điểm địa chính gốc của huyện Lập Thạch (LTH-57, LTH-79, LTH-80, LTH-81, LTH-82).

2. Thiết bị máy thu và phương pháp đo ngoại nghiệp cụ thể được áp dụng trong đề tài là gì?

Tác giả sử dụng máy định vị vệ tinh GPS-X20B, vận hành theo phương thức đo tĩnh nhanh (Fast Static). Quy chuẩn kỹ thuật gồm: thu tín hiệu đồng thời từ ít nhất 4 vệ tinh, thời gian quan sát mỗi ca đo không dưới 40 phút, bật máy trước 5 phút để đồng bộ đồng hồ, và chiều cao ăng-ten được đo 2 lần (đầu và cuối ca) lấy giá trị trung bình chính xác đến milimét.

3. Quy trình tính toán nội nghiệp và bình sai lưới GPS được thực hiện bằng phần mềm nào và quy chiếu về hệ tọa độ nào?

Số liệu đo thô từ máy thu GPS-X20B được trút vào máy tính và xử lý qua hai phần mềm chuyên dụng:

  • Phần mềm Compass: Dùng để tính toán các vectơ cạnh đáy (Baseline), kiểm tra sai số khép tam giác và bình sai lưới trong hệ tọa độ không gian WGS-84, sau đó chuyển đổi sang hệ tọa độ phẳng Quốc gia VN-2000.
  • Phần mềm Apnet: Dùng để biên tập và xuất kết quả tọa độ phẳng $(X, Y)$, độ cao $(H)$, góc phương vị và chiều dài cạnh. Hệ quy chiếu thành quả là VN-2000, kinh tuyến trục $105^\circ00'$, múi chiếu $3^\circ$.

4. Đề tài đã căn cứ vào các văn bản quy phạm kỹ thuật chủ yếu nào của ngành Tài nguyên và Môi trường?

Đề tài được xây dựng căn cứ trên:

  • Quy phạm thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ 1/200 đến 1/10000 năm 2008 của Bộ TN&MT.
  • Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/5/2014 của Bộ TN&MT quy định về bản đồ địa chính.
  • Thông tư số 05/2009/TT-BTNMT ngày 01/6/2009 của Bộ TN&MT về kiểm tra, thẩm định và nghiệm thu công trình, sản phẩm địa chính.
  • Hướng dẫn số 1077/HD-STNMT ngày 07/8/2014 của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc.

5. Những yếu tố tự nhiên nào tại xã Liên Hòa đã gây khó khăn cho công tác đo đạc GPS và giải pháp khắc phục là gì?

Xã Liên Hòa nằm ven sông Phó Đáy, địa hình phức tạp gồm đồng ruộng trũng, đất bãi bồi ngoài sông đan xen các vùng đồi rừng rậm rạp và hệ thống đường đất trơn trượt vào mùa mưa. Cây cối và địa hình dễ gây che khuất tầm nhìn vệ tinh và hiện tượng phản xạ sóng (đa đường dẫn). Tác giả đã khắc phục bằng cách lập lịch vệ tinh trước khi đo để chọn thời điểm có $PDOP < 4$, chọn vị trí đặt mốc thông thoáng và góc cao quan sát vệ tinh $\ge 15^\circ$.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đình Tuấn đã hoàn thành xuất sắc mục tiêu ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh GPS để thiết kế, thi công và bình sai hoàn chỉnh mạng lưới khống chế địa chính đo vẽ gồm 162 điểm tại xã Liên Hòa, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc. Công trình đã làm chủ thành thạo quy trình vận hành thiết bị máy thu GPS-X20B và các phần mềm chuyên ngành Compass, Apnet để tính toán chuyển đổi thành quả sang hệ tọa độ quốc gia VN-2000 múi chiếu $3^\circ$. Toàn bộ kết quả tọa độ, độ cao và chỉ tiêu sai số đều đạt yêu cầu kỹ thuật theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường, cung cấp cơ sở trắc địa vững chắc phục vụ trực tiếp công tác đo vẽ bản đồ và quản lý đất đai tại địa phương.