Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2.3. Phƣơng phỏp nghiờn cứu
2.3.1. Phương phỏp điều tra thu thập tài liệu
Cỏc tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiờn, kinh tế xó hội, tọa độ cỏc điểm mốc hạng cao…sẽ được thu thập tại UBND cấp xó, cỏc phũng ban cấp huyện và tại Sở Tài nguyờn và Mụi trường tỉnh Vĩnh Phỳc, đo đạc dữ liệu trực tiếp ở thực địa.
2.3.2. Phương phỏp phõn tớch và tổng hợp tài liệu
Tỡm hiểu cơ sở khoa học về cụng nghệ GPS, ứng dụng chỳng trong đo đạc lập bản đồ địa chớnh.
2.3.3. Phương phỏp so sỏnh
Sử dụng số liệu đo đạc bằng GPS động thời gian thực so sỏnh với số liệu đo bằng mỏy toàn đạc và số liệu gốc để đỏnh giỏ độ chớnh xỏc kết quả thử nghiệm dựa trờn kết quả đối chiếu với cỏc chỉ tiờu kỹ thuật theo quy phạm hiện hành, để từ đo đưa ra nhận xột đỏnh mức độ ỏp dụng đo vẽ, tỷ lệ đo vẽ.
2.3.4. Phương phỏp đo GPS đo động thời gian thực
- Sử dụng mỏy đo GPS 2 tần số CHC X91 GNSS để tiến hành đo. Độ chớnh cỏc của mỏy sử dụng đo động thời gian thực:
+ Hướng ngang: ± 10 mm + 1ppm + Hướng đừng: ± 20 mm + 1ppm
-Thời gian tiến hành đo thử nghiệm tại 2 xó Đại Đỡnh và xó Hợp Chõu thỏng 10/2013.
- Số lượng điểm đo thử nghiệm tại xó Hợp Chõu là 06 điểm (TĐ-50, TĐ-51, TĐ-52, TĐ-53, TĐ-54, TĐ-55), xó Đại Đỡnh là 13 điểm (TĐ-25, TĐ-26, TĐ-27, TĐ-28, TĐ-29, TĐ-30, TĐ-31, TĐ-32, TĐ-33, TĐ-34, TĐ-35, TĐ-36, 092406)
- Sử dụng cỏc mỏy Rover đặt tại cỏc điểm cần kiểm nghiệm định tõm, cõn bằng mỏy tiến hành đo ở cỏc khoảng thời gian khỏc nhau.
Sử dụng kỹ thuật đo GPS động thời gian thực - RTK (xử lý số liệu ngay ngoài thực địa, trong quỏ trỡnh đo). Một mỏy cố định (base receiver) được đặt tại một điểm đó biết toạ độ (phải là một điểm rất thụng thoỏng), cũn một hay nhiều mỏy
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
động (rover receiver) được lần lượt đặt ở cỏc điểm cần xỏc định. Thời gian đặt mỏy động ở cỏc điểm này là rất ngắn so với cỏc kỹ thuật đo tĩnh, khoảng thời gian giữa cỏc lần thu tớn hiệu (epoch) cũng ngắn hơn, từ 1s đến 10s (so với 15-20s trong kỹ thuật đo tĩnh).
Trỡnh tự thực hiện như sau:
* Cụng tỏc chuẩn bị
- Mỏy thu tớn hiệu vệ tinh: Mỏy thu phục vụ cho đo GPS động là thiết bị thu tớn hiệu vệ tinh phục vụ cho đo tĩnh thụng thường nhưng được thiết kế gọn, nhẹ, thuận tiện cho việc di chuyển đo đạc tại thực địa.
- Tại trạm Base: 01 mỏy thu GPS cú chức năng đo động; chõn mỏy, đế mỏy cú dọi tõm, nguồn điện (pin hoặc ắc quy), bộ truyền số liệu Radiolink DL5.
- Tại trạm Rover: 01 mỏy thu GPS, 01 bộ điều khiển đo PDA, 01 sào đo kốm bọt thuỷ trũn, nguồn điện (pin hoặc ắc quy), Anten thu.
- Mỏy tớnh và phần mềm xử lý số liệu:
Mỏy tớnh để lấy dữ liệu từ sổ điều khiển đo PDA, cỏc phần mềm xử lý số liệu đó được cài đặt trong sổ điều khiển đo PDA.
* Chuẩn bị tài liệu khống chế khu đo, khảo sỏt khu đo
- Sử dụng cỏc điểm khống chế hạng cao để quy chuẩn hệ tọa độ, gồm cỏc điểm: 092407, 092410, 092419.
- Việc khảo sỏt khu đo là rất quan trọng, nhằm đỏnh giỏ dự kiến về khối lượng cú thể đo GPS động, tuyến di chuyển tối ưu phục vụ cho việc đo đạc GPS động một cỏch hiệu quả.
* Thiết lập trạm tĩnh
Điểm được chọn làm trạm tĩnh là cỏc điểm khống chế trong mạng lưới toạ độ Nhà nước gồm cỏc điểm 092407, 092410, 092419. Tại điểm trạm tĩnh này đảm bảo thụng thoỏng tốt, thuận lợi cho việc thu tớn hiệu từ 4 vệ tinh trong suốt thời gian đo động. Trạm tĩnh sẽ được khởi động trước khi thực hiện thủ tục khởi đo. Khi thực hiện khởi động trạm tĩnh cần cú bộ điều khiển đo nối với mỏy thu bằng cỏp chuyờn
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
dụng. Cần xỏc định trước tần suất thu tớn hiệu (epoch), nơi ghi số liệu, gúc ngưỡng chọn vệ tinh, nhập tọa độ điểm khống chế, nhập 7 tham số tớnh chuyển, chọn kiểu đo,... Cỏc tham số này sẽ được cài đặt trước trong bộ điều khiển đo (PDA).
Thực hiện cỏc thao tỏc khởi động trạm tĩnh bằng lệnh “Start the base receiver”. Dựng Bluetooth để kết nối với trạm tĩnh, sau đú nhập vào số hiệu và tọa độ điểm khống chế chọn làm base, nhập chiều cao mỏy. Khi nào trờn màn hỡnh bộ điều khiển đo động thụng bỏo: “Setted base station” tức là trạm tĩnh đó được khởi động xong. Sau khi đó khởi động xong trạm tĩnh, ngắt kết nối Bluetooth giữa sổ và trạm tĩnh, đồng thời kết nối sổ với trạm động.
* Khởi động trạm động và khởi đo
- Đặt mỏy động tại điểm đó biết (Known point). Mục đớch để thực hiện định chuẩn hệ tọa độ.
- Đặt mỏy động tại điểm chưa biết (New point). Mục đớch để xỏc định cỏc số nguyờn đa trị của điểm đầu tiờn.
Sau khi khởi đo, mỏy động sẽ chuyển từ chế độ Float sang chế độ Fixed, cú nghĩa là xỏc định được số nguyờn chu kỳ, và ta cú thể tiến hành đo cỏc điểm cần xỏc định. Trong quỏ trỡnh đo đạc, phải đảm bảo sao cho mỏy động và mỏy cố định cựng liờn tục thu tớn hiệu tới đồng thời 4 hoặc nhiều hơn vệ tinh. Nếu điều kiện này khụng thỏa món thỡ mỏy sẽ bị trượt chu kỳ (mất số nguyờn chu kỳ) và khi đú cần phải tiến hành lại thủ tục khởi đo.
Trong quỏ trỡnh đo GPS động thời gian thực, mỏy động và mỏy cố định liờn kết tớn hiệu liờn tục với nhau nờn ta kiểm soỏt được hiện tượng trượt chu kỳ.
* Đo điểm ngoài thực địa
+ Đo quy chuẩn hệ tọa độ
Đo GPS động là một dạng đo GPS tương đối, tức là chỉ xỏc định được số gia tọa độ trong hệ WGS-84 của điểm trạm động so với trạm tĩnh. Để sử dụng kết quả này ở hệ tọa độ địa phương, cần phải cú hoặc tớnh toỏn cỏc tham số chuyển đổi. Việc xỏc định cỏc tham số chuyển đổi đú gọi là thủ tục quy chuẩn hệ tọa độ cho khu
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
đo (Site Calibration). Việc đo quy chuẩn hệ tọa độ được tiến hành một trong cỏc cỏch sau:
- Cỏch 1: Sử dụng 7 tham số tớnh chuyển đổi tọa độ đó được cụng bố trong Cụng văn số 1123/ĐĐBĐ-CNTĐ ngày 26/10/2007 của Bộ Tài nguyờn và Mụi trường [9]. Cụ thể như sau:
+ x = 191,90441429; y = 39,30318279; z = 111,45032835. + Rx = 0,00928836”; Ry = -0,01975479”; Rz = 0,00427372”. + k = 0,999999747093722
Sử dụng sổ điều khiển PDA nhập 7 tham số tớnh chuyển vào trong mỏy đo, nhập tọa độ cỏc điểm sử dụng làm trạm tĩnh sau đú tiến hành khởi đo cỏc điểm sẽ tự động chuyển đổi về hệ tọa độ địa phương
- Cỏch 2: Lần lượt đo cỏc điểm khống chế TĐ-25, TĐ-26, TĐ-27… theo chế độ đo “Control point” trong điều kiện “Fixed” sau đú nhập tọa độ của cỏc điểm này.
- Chuyển về mục “GPS site calibration” nhấn Enter, màn hỡnh sẽ hiện ra “No point”. Nhấn phớm mềm tương ứng với “Add” để đưa từng điểm khống chế tham gia vào thủ tục quy chuẩn. Trờn màn hỡnh cần phải trả lời tại cỏc ụ:
- Grid name – nhập số thứ tự điểm khống chế thứ nhất đó nhập từ bàn phớm. - GPS name – nhập số thứ tự điểm khống chế thứ nhất đó đo từ thực địa.
- Use – lựa chọn điểm này cho phộp khống chế tham gia quy chuẩn về mặt bằng (H) hoặc độ cao (V) hoặc cả mặt bằng và độ cao (H,V).
- Sau khi nhập tất cả cỏc điểm, ấn phớm “Calculator”, phần mềm sẽ tớnh toỏn tất cả cỏc điểm và cho ta cỏc giỏ trị mặt bằng (H) hoặc độ cao (V).
- Cỏch 3: Tuy nhiờn, nếu khụng cần thiết tớnh tọa độ trong hệ địa phương ngay tại thực địa thỡ việc quy chuẩn cú thể tiến hành trong phũng như sau.
- Lần lượt đo tọa độ cỏc điểm khống chế theo chế độ đo “Measure point” trong điều kiện “Fixed”
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Chuyển về mục “File” màn hỡnh sẽ hiện ra “Element Manager”, vào “Point Manager”, chọn điểm vừa đo xong và kớch đỳp vào điểm này sẽ cho ra bảng. Kớch nỳt “Reset Grid”, kớch vào”…” chọn điểm vừa đo xong ấn “OK” cỏc điểm đo chi tiết sẽ chuyển về đỳng hệ tọa độ địa phương [13].
+ Đo chi tiết cỏc điểm và cỏc vấn đề mó húa điểm đo
Trong khi mỏy thu GPS thụng bỏo ở chế độ “Fixed” thỡ được phộp đo chi tiết ở bất kỳ vị trớ nào. Kớch vào “Survey” chọn “Measure point” sau đú đo cỏc điểm chi tiết. Người đo sẽ dễ dàng thao tỏc đo toàn bộ những điểm cần đo trờn khu đo như khi đo bằng cỏc phương phỏp truyền thống. Việc mó húa điểm đo được tiến hành thuận lợi với bàn phớm của sổ điều khiển PDA cú đầy đủ chữ cỏi, số và cỏc ký tự đăc biệt. Khi mất tớn hiệu vệ tinh, mỏy thu trở về trạng thỏi “RTK=Float”, lỳc này phải dừng việc đo lại. Với bộ nhớ trong của sổ đo điện tử PDA cú thể chứa hàng nghỡn điểm đo GPS RTK.
+ Xử lý số liệu đo đạc nội nghiệp
Số liệu GPS đo động cú thể được ghi trong sổ đo điện tử PDA hoặc trong mỏy thu GPS tựy theo người đo quy định. Sau khi kết thỳc thực địa, số liệu đo cần được trỳt sang mỏy vi tớnh để chuẩn bị xử lý trong phần mềm đo vẽ bản đồ. Để trỳt số liệu đo cú thể tiến hành theo 2 cỏch:
- Sử dụng phần mềm chuyờn trỳt số liệu HcLoader và lưu giữ tại địa chỉ nào đú trong mỏy vi tớnh sau đú mới gọi vào phần mềm đồ họa.
- Trỳt trực tiếp từ sổ đo PDA vào mỏy tớnh bằng cỏp trỳt USB. Mở chương trỡnh Launch Landstar và mở tờn job cần trỳt. Sau đú vào File vào Export vào Grid points và chọn dạng dữ liệu của File đo. Sau khi xuất số liệu xong, copy số liệu từ trong sổ đo vào mỏy tớnh và Import vào cỏc phần mềm đồ họa.
Sau khi trỳt số liệu đo GPS RTK cú cỏc file là: - xxxxxxx.csv,
Cung cấp dữ liệu về toạ độ, vị trớ cỏc đối tượng bằng GPS.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Tham khảo ý kiến cỏc chuyờn viờn phũng Đo đạc và Bản đồ của Sở Tài nguyờn và Mụi trường Vĩnh Phỳc đó cú kinh nghiệm lõu năm trong cụng tỏc đo đạc, kiểm tra bằng kỹ thuật GPS.
- Nghiờn cứu ứng dụng trong thực tiễn, xõy dựng quy trỡnh và phối hợp với đơn vị Trung tõm Đo đạc và Bản đồ Vĩnh Phỳc ứng dụng kỹ thuật GPS đo động trong đo đạc địa chớnh.
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIấN CỨU
3.1. Khỏi quỏt địa bàn nghiờn cứu
3.1.1. Khỏi quỏt về điều kiện tự nhiờn
3.1.1.1. Vị trớ địa lý
Huyện Tam Đảo là nằm ở phớa Đụng Bắc của tỉnh Vĩnh Phỳc, cỏch trung tõm tỉnh lỵ (thành phố Vĩnh Yờn) 10 km và cỏch Thành phố Hà Nội 70 km. Huyện cú tổng diện tớch tự nhiờn 23.587,62 ha, chiếm 19,07% tổng diện tớch tự nhiờn tỉnh. Cú tọa độ từ 21015’ đến 21025’ vĩ độ Bắc và 105041’ đến 105047’ kinh độ Đụng. Địa bàn của huyện trải dài trờn sườn Tõy Nam của dóy nỳi Tam Đảo, nơi bắt nguồn của sụng Cà Lồ.
- Phớa Tõy Bắc giỏp huyện Sơn Dương (tỉnh Tuyờn Quang). - Phớa Tõy giỏp huyện Lập Thạch.
- Phớa Nam và Đụng Nam giỏp huyện Bỡnh Xuyờn. - Phớa Nam và Tõy Nam giỏp huyện Tam Dương.
- Phớa Đụng Bắc giỏp huyện Đại Từ (tỉnh Thỏi Nguyờn).
Gần sõn bay quốc tế Nội Bài, cú tỉnh lộ 310, 302 chạy qua nối liền với quốc lộ 2B và là vựng quy hoạch tuyến du lịch Đại Lải - Tam Đảo - Tõy Thiờn. Với vị trớ thuận lợi
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
như vậy sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao lưu phỏt triển kinh tế - xó hội với bờn ngoài nhất là phỏt triển du lịch - dịch vụ - thương mại [14].
3.1.1.2. Đặc điểm địa hỡnh, địa vật
- Địa hỡnh, địa mạo
Địa hỡnh chủ yếu của huyện là đồi nỳi, hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, phần diện tớch đồi nỳi tập trung tại thị trấn Tam Đảo và cỏc xó như Đại Đỡnh, Đạo Trự, Minh Quang, Bồ Lý, Yờn Dương, Tam Quan. Phần diện tớch bằng phẳng tập trung khụng nhiều ở xó Hợp Chõu, Hồ Sơn và Tam Quan. Địa hỡnh nỳi điển hỡnh là dóy nỳi Tam Đảo hỡnh thành cỏch đõy khoảng 230 triệu năm vào giữa kỷ Trias do hoạt động của nỳi lửa phun trào dung nham làm nhiều đợt chồng lờn nhau với chiều dài hơn 50 km, trong đú cú nhiều đỉnh cao trờn 1000 m (cao nhất là đỉnh nỳi Giữa 1592m, đỉnh Thạch Bàn 1388m, đỉnh Thiờn Thị 1376m, đỉnh Phự Nghỡ 1300 m so với mực nước biển). Dóy Tam Đảo kộo dài từ xó Đạo Trự (Tam Đảo) - điểm cực Bắc của tỉnh đến xó Ngọc Thanh (Phỳc Yờn)- điểm cực Đụng của tỉnh với chiều dài trờn 30 km.
- Khớ hậu
Khớ hậu của huyện là khớ hậu nhiệt đới giú mựa với hai mựa rừ rệt: Mựa hố núng ẩm, mưa nhiều và mựa đụng khụ lạnh, mưa ớt. Mựa núng kộo dài từ thỏng 4 đến thỏng 10 trong năm, mựa lạnh từ thỏng 11 đến thỏng 3 năm sau.
- Thủy văn
Hệ thống thủy văn của huyện chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ nước phần thượng nguồn hệ thống sụng Phú Đỏy và hệ thống suối tự nhiờn vựng miền nỳi, do độ dốc cao khả năng thoỏt nước nhanh do vậy ở khu vực địa hỡnh đồi nỳi thường thiếu nước vào mựa khụ.
Ngoài ra trờn địa bàn huyện cú một số hồ như hồ Xạ Hương, hồ Làng Hà, hồ Vĩnh Thành với lưu lượng nước khoảng 17 – 18 triệu m3 cú tỏc dụng lớn trong việc
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
tưới tiờu cho sản xuất ngành nụng nghiệp và phục vụ cho đời sống sinh hoạt của người dõn.
3.1.2. Đặc điểm kinh tế - xó hội
Năm 2010 dõn số của toàn huyện Tam Đảo là 71.528 người, mật độ dõn số trung bỡnh là 303 người/km2, trong đú dõn tộc thiểu số chiếm trờn 41,9%. So với cỏc huyện, thành phố khỏc trong tỉnh Vĩnh Phỳc, Tam Đảo là một trong cỏc huyện cú mật độ dõn số thấp. Mật độ dõn số khụng đều giữa cỏc xó trong huyện, tập trung cao ở cỏc xó vựng thấp và thưa thớt tại vựng thị trấn Tam Đảo, cỏc thụn, xúm vựng ven nỳi của cỏc xó vựng Đồng bằng.
Tam Đảo là huyện miền nỳi mới được tỏi lập, điều kiện cơ sở vật chất cũn thiếu, trỡnh độ dõn trớ cũn thấp và chưa đồng đều, nhất là đối với đồng bào dõn tộc sống ở vựng nỳi. Tỷ lệ dõn số hoạt động trong cỏc ngành nụng, lõm, thủy sản khỏ thấp ở địa bàn cấp huyện (52,6% năm 2010). Một bộ phận khỏ lớn dõn cư đó chuyển sang cỏc hoạt động cụng nghiệp, tiểu thủ cụng nghiệp và xõy dựng (7.400 người, chiếm 21,4%) và cỏc ngành dịch vụ (8.990 người, chiếm 26,0%).
Về chất lượng của nguồn lao động: nhỡn chung nguồn lao động của Tam Đảo cú chất lượng thấp. Số người lao động chưa qua đào tạo chiếm tỷ trọng lớn (91,3% năm 2010). Lao động qua đào tạo chiếm tỷ trọng nhỏ và tập trung vào đội ngũ cụng chức cấp xó, huyện và viờn chức cỏc ngành giỏo dục, y tế...
Với những đặc trưng về dõn số và nguồn lao động như trờn, Tam Đảo vừa cú thuận lợi trong phỏt triển kinh tế, vừa cú những khú khăn, đặc biệt là trong việc