Ứng dụng công nghệ GPS góp phần đẩy nhanh tiến độ thành lập bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh

Trong quá trình thành lập bản đồ địa chính tại Quảng Ninh đã trải qua nhiều giai đoạn khác nhau, hệ thống lưới khống chế từ lưới địa chính đến lưới đo vẽ được thành lập với khá nhiều giả

-

HÀ ĐỨC NGHĨA

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS GÓP PHẦN

ĐẨY NHANH TIẾN ĐỘ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH

TẠI HUYỆN HOÀNH BỒ TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngành : Quản lý đất đai

Mã số : 60 85 01 03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học : TS Trịnh Hữu Liên

Thái Nguyên, năm 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học củaTS Trịnh Hữu Liên

Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này của tôi hoàn toàn trung thực và chưa hề công bố hoặc sử dụng để bảo vệ học vị nào

Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái nguyên, tháng 10 năm 2012

Tác giả

Hà Đức Nghĩa

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo giảng dạy Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Uỷ ban nhân dân huyện Hoành Bồ, Uỷ ban nhân dân các xã, thị trấn trên địa bàn huyện Hoành Bồ, các phòng, ban, ngành có liên quan, đặc biệt sự quan tâm giúp đỡ của cơ quan, các đồng nghiệp và gia đình Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy

giáo hướng dẫn TS Trịnh Hữu Liên đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình

thực hiện đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn tới Khoa Tài nguyên và Môi trường, Phòng Quản lý Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ủy ban nhân dân huyện Hoành Bồ, cán bộ nhân dân các xã, thị trấn trên địa bàn huyện Hoành Bồ, phòng Tài nguyên và Môi trường, các thầy, cô giáo, các bạn đồng nghiệp và gia đình đã động viên giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này Do hạn chế về mặt thời gian và điều kiện nghiên cứu, nên luận văn này của tôi chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp chân thành của các nhà khoa học, các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn này được hoàn thiện hơn

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, tháng 10 năm 2012

Tác giả

Hà Đức Nghĩa

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VÀ CƠ SƠ KHOA HỌC 2

1.1 Công tác thành lập bản đồ địa chính 2

1.1.1 Hệ thống lưới khống chế 2

1.1.2 Lưới tọa độ địa chính đảm bảo độ chính xác diện tích thửa đất 10

1.1.3 Công tác thành lập bản đồ địa chính 11

1 2 Giới thiệu chung về hệ thống GPS 13

1.2.1 Cấu trúc hệ thống GPS 13

1.2.2 Tín hiệu GPS 13

1.2.3 Các trị đo GPS 13

1.2.4 Nguyên lý định vị GPS 14

1.2.5 Các nguồn sai số 15

1.2.6 Những kỹ thuật đo GPS 15

1.2.7 Xử lý số liệu 16

1.2.8 Bình sai lưới GPS 25

1.2.9 Báo cáo kết quả đo 28

1.3 Cơ sơ khoa học của đề tài 28

1.3.1 Ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới không chế trắc địa 28

1.3.2 Thiết kết lưới đo và sơ đồ đo GPS tĩnh (Static) 29

1.3.3 Thiết kết sơ đồ đo GPS tĩnh (Static) chêm điểm đo 30

1.3.4 Tình hình nghiên cứu về GPS trên thế giới 31

1.3.5 Tình hình nghiên cứu GPS ở Việt Nam 32

Chương 2 : ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 33

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 33

2.1.2 Phạm vi Nghiên cứu 33

2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 33

2.2 Nội dung nghiên cứu 33

2.2.1 Nghiên cứu thực trạng về công tác thành lập bản đồ địa chính tại huyện

Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh 33

2.2.2 Nghiên cứu xây dựng phương án ứng dụng công nghệ GPS đánh giá về độ chính xác và tính ổn định của hệ thống lưới địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh 34

2.2.3 Nghiên cứu ứng dựng phương án ứng dụng công nghệ GPS vào xây dựng hệ thống lưới khống chế đo vẽ thay thế phương pháp lưới đường chuyền phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh 34

2.3 Phương pháp nghiên cứu và xử lý số liệu 34

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 35

2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 35

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36

3.1 Vị trí, đặc điểm, tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 36

3.1.1 Vị trí địa lý 36

3.1.2 Đặc điểm tự nhiên 36

3.1.3 Dân cư, kinh tế, xã hội 38

3.2 Hiện trạng công tác đo đạc bản đồ địa chính tại khu vực huyện Hoành Bồ, tỉnh Quẩng Ninh 39

3.2.1 Tư liệu trắc địa 39

3.2.2 Tư liệu bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất 40

3.2.3 Bản đồ địa giới hành chính (thực hiện theo chỉ thị 364/CT) 40

3.2.4 Tư liệu bản đồ giải thửa, bản đồ địa chính, bản trích đo các tổ chức 41

3.3 Kiểm tra, đánh giá độ chính xác lưới địa chính tại khu vực huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh 43

3.3.1 Kiểm tra, đánh giá sự ổn định các điểm gốc 43

3.3.2 Lưới địa chính huyện Hoành Bồ 46

3.3.3 Sử dụng công nghệ GPS kiểm tra lưới địa chính thành lập bằng công nghệ GPS 50

3.3.4 Lưới địa chính xây dựng bằng công nghệ GPS phải được bình sai chặt chẽ Khi tính khái lược phải đảm bảo các chỉ tiêu sau 51

3.4 Sử dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới đo vẽ 61

3.4.1 Sử dụng công nghệ GPS đo lưới khống chế đo vẽ thay thế phương pháp đường chuyền 61

3.4.2 Sử dụng công nghệ GPS Kiểm tra lưới khống chế đo vẽ khu vực xã Đông Sơn 65

3.5 Những kết quả đạt được 66

3.5.1 Đánh giá sự ổn định lưới địa chính 66

3.5.2 Kiểm tra đánh giá độ chính xác của lưới địa chính 67

3.5.3 Thành lập lưới khống chế đo vẽ bằng phương pháp GPS và đường chuyền toàn đạc 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐCCS : Địa chính cơ sở TNMT : Tài nguyên và Môi trường

TGO : Trimble Geomatics Office

GPS : Global Positoning System

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu kỹ thuật về độ chính xác lưới địa chính 5

Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới đường chuyền 7

Bảng 1.3: Sai số khép tương đối giới hạn 24

Bảng 3.1 Bảng so sánh khi tính cho từng điểm làm gốc 45

Bảng 3.2:Thống kê tình trạng mốc 47

Bảng 3.3: Bảng tổng hợp diện tích bđđc chính quy và diện tích chưa đo vẽ 48

Bảng 3.4 Thống kê các cặp thông hướng 49

Bảng 3.5: Bảng kết quả kiểm tra Toa độ phẳng sau Bình sai 53

Bảng 3.6: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và toa độ thi công lưới xã Hòa Bình 54

Bảng 3.7: Bảng kết quả kiểm tra tọa độ phẳng sau Bình sai khu vựcXã: Đồng Lâm, Quảng La, Bằng Cả và Dân Chủ ( kết quả chi tiết tại phụ lục 4 b): 56

Bảng 3.8: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và toa độ thi công lưới khu vực Xã: Đồng Lâm, Quảng La, Bằng Cả và Dân chủ 57

Bảng 3.9 Kết quả kiểm tra tọa độ phẳng sau bình sai xã: Thống Nhất 59

Bảng 3.10: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và tọa độ thi công lưới khu vực xã Thống Nhất 60

Bảng 3.11: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và toa độ thi công lưới khu vực Xã: Thống Nhất 61

Bảng 3.12: So sánh khi thiết kế lưới đo vẽ khi sử dụng công nghệ GPS và phương pháp đường chuyền 62

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Giao diện TTC.TGO 17

Hình 1.2: Giao diện nhập số liệu 19

Hình 1.3: Giao diện add to project 20

Hình 1.4: Sơ đồ đo với hai máy tối thiểu giữa hai điểm gốc 29

Hình 1.5: Sơ đồ đo với ba máy giữa hai điểm gốc 30

Hình 1.6: Sơ đồ đo với bốn máy giữa hai điểm gốc 30

Hình 1.7: Sơ đồ chêm điểm giữa hai và ba điểm gốc 31

Hình 3.1: Sơ đồ lưới kiểm tra sự ổn định 44

Hình 3.2: Kết quả bình sai tại phụ lục3 50

Hình 3.3: Sơ đo đo kiểm tra lưới địa chính tại xã Hòa Bình 52

Hình 3.4 : Sơ đồ lưới kiểm tra khu vực Xã: Đồng Lâm, Quảng La, Bằng Cả và Dân chủ 55

Hình 3.5: Sơ đồ lưới kiểm tra khu vực Xã: Thống Nhất 58

Hình 3.6: Thành lập lưới đo dạng tuyến tam giác giữa các điểm cấp cao 64

Hình 3.7: Thành lập lưới đo dạng chêm điểm 65

Hình 3.8: Thành lập lưới đo kiểm tra lưới kinh vĩ dạng tuyến tam giác giữa các điểm cấp cao 66

MỞ ĐẦU

Với sự chuyển hướng sang nền kinh tế thị trường có sự quản lý của Nhà nước, đặc biệt với sự ra đời và quá trình từng bước hoàn thiện của Luật đất đai 1993 đến Luật đất đai 2003 đã dẫn đến đòi hỏi xây dựng hệ thống bản đồ địa chính phủ trùm Bản đồ địa chính phục vụ trước hết cho nhu cầu quản lý nhà nước về đất đai như: phục vụ kê khai đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, thống kê đất đai, lập kế hoạch sử dụng đất, giao đất giao rừng, giải quyết tranh chấp đất đai… có thể nói nhu cầu về thành lập bản đồ địa chính đã và đang được đặt ra rất cấp thiết Trong quá trình thành lập bản đồ địa chính tại Quảng Ninh đã trải qua nhiều giai đoạn khác nhau, hệ thống lưới khống chế từ lưới địa chính đến lưới đo vẽ được thành lập với khá nhiều giải pháp Giai đoạn đầu, lưới địa chính được phân cấp thành lưới địa chính cơ sở và lưới địa chính cấp I và cấp II lưới địa chính cơ sở và địa chính cấp I được thành lập bằng phương pháp định vị GPS, lưới địa chính cấp II

về cơ bản được thành lập bằng lưới đường chuyền Giai đoạn gần đây lưới địa chính cấp I và cấp II được xây dựng đồng thời không phân cấp đối với hệ thống lưới đo

vẽ hầu như sử dụng phương pháp đường chuyền, gần đây có một số đơn vị sử dụng phương pháp định vị GPS Như vậy nhu cầu đặt ra đối với Quảng Ninh là cần đánh giá một cách có hệ thống về chất lượng, sự ổn định của hệ thống lưới địa chính và giải pháp tối ưu cho quá trình thành lập lưới đo vẽ phục vụ thành lập bản đồ địa chính Với những lý do này qua khoá học thạc sỹ, được sự phân công của khoa sau đại học- trường đại học Nông lâm Thái Nguyên và được sự giúp đỡ của TS Trịnh

Hữu Liên tôi thực hiện đề tài: “Ứng dụng Công nghệ GPS góp phần đẩy nhanh

tiến độ thành lập bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh ”

- Ứng dụng công nghệ GPS vào công tác thành lập lưới đo vẽ, thành lập bản

đồ địa chính nhằm đẩy nhanh tiến độ công tác thành lập bản đồ địa chính huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh;

- Những đề xuất về các giả pháp ứng dụng công nghệ GPS

Chương 1 TỔNG QUAN VÀ CƠ SƠ KHOA HỌC

Lưới toạ độ nhà nước Việt Nam được xây dựng trước năm 1992 đều được xử

lý trên bề mặt toán học Ellipxoid thực dụng Kraxovsky hệ HN -72 Toạ độ vuông góc phẳng được tính trên múi chiếu Gauss – Kruger Tuy nhiên, mạng lưới này không được xử lý chung mà bình sai độc lập từng khu vực theo kết quả đo trong từng thời kỳ, toạ độ khởi tính của các khối sau là toạ độ của điểm ngoài rìa các khối

do liền kề trước đó

Từ tháng 7 năm 2001, hệ quy chiếu và hệ tọa độ VN-2000 chính thức được đưa vào sử dụng với Ellipxoid W84, phép chiếu UTM, các điểm khống chế nhà nước được tính chuyển sang hệ VN-2000 Đến nay lưới tọa độ nhà nước đã phủ trùm toàn bộ lãnh thổ Việt Nam gồm 1763 điểm, trong đó 71 điểm cấp “0” đo đạc

bằng công nghệ GPS, 339 điểm tam giác hạng I, 1116 điểm tam giác hạng II, 174 điểm đường chuyền hạng II và 122 điểm GPS cạnh ngắn… Hệ thống lưới tọa

độ hạng III và IV đã được xây dựng phủ trùm đạt độ chính xác để xây dựng bản

đồ địa hình tỷ lệ 1:1000 thậm chí 1:500 Tuy nhiên các mạng lưới này không còn đủ mật độ cần thiết để đo vẽ bản đồ 1:500 trên phạm vi rộng vì các điểm đã mất và hư hỏng nhiều

Lưới toạ độ địa chính

Bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 và 1:10000 được thành lập ở múi chiếu 3o trên mặt phẳng chiếu hình, trong hệ tọa độ Quốc gia VN-

2000 và độ cao nhà nước hiện hành Kinh tuyến gốc (00) được quy ước là kinh tuyến đi qua GRINUYT Giá trị kinh tuyến trục phụ thuộc vào từng địa phương được quy định riêng, như tỉnh Quảng Ninh được quy định 107045’ Điểm gốc của hệ toạ độ mặt phẳng (điểm cắt giữa kinh tuyến trục của từng tỉnh và xích đạo) có X =0 km, Y=500 km Điểm gốc của hệ độ cao là điểm độ cao gốc ở Hòn Dấu - Hải Phòng

1 Yêu cầu về điểm khống chế đối với lưới địa chính:

Cơ sở khống chế toạ độ, độ cao trong đo vẽ bản đồ địa chính gồm:

- Lưới tọa độ và độ cao Nhà nước các hạng

- lưới địa chính, lưới độ cao kỹ thuật

- Lưới khống chế đo vẽ, điểm khống chế ảnh (gọi chung là lưới khống chế đo vẽ) Mật độ điểm khống chế tọa độ địa chính là số điểm lưới khống chế được xây dựng trên một đơn vị diện tích để phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính theo một tỷ lệ xác định Ta có thể dễ dàng dự tính được số điểm khống chế khi biết những yếu tố sau:

- Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chính

- Tỷ lệ bản đồ địa chính cần thành lập

- Đặc điểm địa hình và địa vật khu đo

Hiện nay hai phương pháp cơ bản để thành lập bản đồ địa chính là phương pháp đo vẽ trực tiếp và phương pháp đo ảnh hàng không Phương pháp toàn đạc là phương pháp cơ bản, không thể thay thế trong điều kiện đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn khu vực dân cư đông đúc, thửa đất nhỏ, bị che khuất nhiều Bản chất của phương pháp xác định toạ độ những điểm chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử

Phương pháp này đòi hỏi số lượng điểm khống chế dải đều và dày đặc Tỷ lệ bản đồ càng lớn, vùng đo vẽ càng che khuất thì số lượng điểm càng nhiều

+ Thành lập bản đồ địa chính bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ở thực địa

Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5000 – 1:10000, trên diện tích khoảng 5 km2

có một điểm từ địa chính trở lên

Để đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:500 – 1:2000, trên diện tích từ 1 đến 1,5 km2

có một điểm từ địa chính trở lên

Để đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200, bản đồ địa chính ở khu công nghiệp, khu có cấu trúc xây dựng dạng đô thị, khu đất có giá trị kinh tế cao, khu đất ở đô thị

có diện tích các thửa nhỏ, đan xen nhau, trên diện tích trung bình 0,3 km2 (30 ha) có một điểm từ địa chính trở lên

Quy định trên áp dụng cho cả trường hợp có trích đo khu dân cư hoặc trích đo các thửa, các cụm thửa ở tỷ lệ lớn hơn tỷ lệ bản đồ cơ bản của khu vực

Trường hợp đặc biệt, khi đo vẽ lập bản đồ địa chính mà diện tích nhỏ hơn 30 ha đến trên 5 ha, mật độ từ điểm địa chính trở lên tối thiểu để phục vụ

đo vẽ là 2 điểm

Sơ đồ phát triển lưới địa chính

Chúng ta biết rằng lưới toạ độ nhà nước hiện nay đã được thống nhất xây dựng trên toàn quốc, lưới toạ độ hạng III và IV nhà nước đã được xây dựng đảm bảo mật

độ cũng như độ chính xác phục vụ công tác thành lập bản đồ địa chính ở những khu vực nông thôn, đất nông nghiệp, lâm nghiệp… Tuy nhiên, tại những khu vực thành phố và thị xã thì mạng lưới này không đáp ứng được nhu cầu do bị mất mát và hư hỏng nhiều

Phương pháp cơ bản để xây dựng lưới hiện nay là chêm dày từ các cấp lưới hạng cao nhà nước như hạng I và hạng II, tạo nên mạng lưới địa chính cơ sở đạt độ chính xác tiêu chuẩn hạng III và mật độ đạt tương đương hạng IV nhà nước Để tăng dày mật độ điểm khống chế tọa độ ta chêm dày thêm vào lưới địa chính cơ sở lưới toạ độ địa chính cấp 1, 2 và tiếp sau đó chêm dày các cấp lưới thấp hơn

Như vậy, việc phát triển lưới địa chính nói chung không khác biệt với phát triển các lưới trắc địa khác

3 Yêu cầu độ chính xác lưới toạ độ địa chính

Lưới toạ độ địa chính được thành lập nhằm mục đích phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính, tính thống nhất về độ chính xác là yếu tố cơ bản quan trọng nhằm đảm bảo cho bản đồ địa chính được thành lập ở những vùng khác nhau vẫn đồng đều về chất lượng, đặc biệt là đảm bảo độ chính xác yếu tố cần thiết thể hiện trên bản đồ

Lưới địa chính được xây dựng bằng phương pháp đường chuyền hoặc bằng công nghệ GPS theo đồ hình lưới tam giác dày đặc, đồ hình chuỗi tam giác, tứ giác

để làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ

Dù thành lập lưới địa chính bằng phương pháp nào cũng phải đảm bảo độ chính xác sau bình sai theo quy định sau:

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu kỹ thuật về độ chính xác lưới địa chính

TT Các chỉ tiêu kỹ thuật Độ chính xác

không quá

2 Sai số trung phương tương đối cạnh 1:50000

3 Sai số trung phương tuyệt đối cạnh dưới 400m 0,012m

4 Sai số trung phương phương vị 5’’

5 Sai số trung phương phương vị cạnh dưới 400 mét 10’’

Sai số trung bình vị trí mặt phẳng của điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm khống chế tọa độ từ điểm địa chính trở lên gần nhất không quá 0,10 mm tính theo tỷ lệ bản đồ thành lập

Đối với khu vực đất ở đô thị sai số nói trên không vượt quá 6 cm cho tỷ lệ 1:500; 1:1000 và 4 cm cho 1:200

Sai số trung bình về độ cao của điểm khống chế đo vẽ (nếu có yêu cầu thể hiện địa hình) sau bình sai so với điểm độ cao kỹ thuật gần nhất không quá 1/10 khoảng cao đều đường bình độ cơ bản

Yêu cầu cơ bản của bản đồ địa chính là thể hiện chính xác vị trí, kích thước và diện tích thửa đất Trong cơ sở dữ liệu bản đồ thì tọa độ các điểm đặc trưng thửa đất

là quan trọng nhất Số liệu ở bản đồ số chỉ tồn tại số liệu đo đạc, như vậy độ chính

xác các điểm khống chế sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ cính xác xác định diện tích thửa đất Theo quy định của quy phạm ta có:

- Sai số trung phương vị trí mặt phẳng của điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm khống chế toạ độ nhà nước gần nhất không vượt quá 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập Ở vùng ẩn khuất sai số nói trên không vượt quá 0,15 mm

- Sai số trung phương độ cao của điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm độ cao nhà nước gần nhất không vượt quá 1/10 khoảng cao đều đường bình độ

cơ bản

- Sai số trung bình vị trí mặt phẳng của các điểm trên ranh giới thửa đất biểu thị trên bản đồ địa chính so với điểm của lưới khống chế đo vẽ gần nhất không lớn hơn 0,5 mm trên bản đồ, đối với các địa vật còn lại không vượt quá 0,7 mm

- Sai số tương hỗ giữa các ranh giới thửa đất, giữa các điểm trên cùng ranh giới thửa đất, sai số độ dài cạnh thửa đất không vượt quá 0,4 mm trên bản

đồ địa chính

Sai số trung bình vị trí các điểm trên ranh giới thửa đất biểu thị trên bản đồ địa chính số so với vị trí của điểm khống chế đo vẽ (hoặc điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp) gần nhất không vượt quá:

5 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:200

7 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:500

15 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000

30 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:2000

150 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:5000

300 cm đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:10000

Quy định sai số nêu trên ở tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000 áp dụng cho trường hợp đo vẽ đất đô thị và đất khu vực có giá trị kinh tế cao; trường hợp đo vẽ đất khu dân cư nông thôn ở tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000 các sai số nêu trên được phép tới 1,5 lần; trường hợp đo vẽ đất nông nghiệp ở tỷ lệ 1:1000 và 1:2000 các sai

số nêu trên được phép được phép tới 2 lần

Yêu cầu trên là cơ sở cho việc ước tính độ chính xác của các cấp lưới toạ

độ địa chính Việc ước tính chính xác lưới khống chế cần đảm bảo nguyên tắc

cơ bản sau:

- Đáp ứng yêu cầu chính xác các yếu tố cần quản lý với đất đai

- Ảnh hưởng của sai số lưới cấp cao đến độ chính xác lưới cấp thấp là không đáng kể để khi bình sai mạng lưới cấp thấp không phải xét đến sai số số liệu gốc

Đối với lưới khống chế đo vẽ

Lưới khống chế đo vẽ được phát triển dựa trên các điểm toạ độ địa chính từ cấp II đối với lưới khống chế đo vẽ cấp 1 và từ lưới khống chế đo vẽ cấp 1 đối với lưới đo vẽ cấp 2 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản như sau:

Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới đường chuyền

TT Các yếu tố của lưới đường chuyền Chỉ tiêu kỹ thuật

1 Chiều dài đường chéo đường chuyền không lớn hơn 8 km

3 Chiều dài từ điểm khởi tính đến điểm nút hoặc giữa

hai điểm nút không lớn hơn

5 km

4 Chu vi vòng khép không lớn hơn 20 km

5 Chiều dài cạnh đường chuyền

+ Lớn nhất không quá

+ Nhỏ nhất không quá

+ Trung bình

1400 m 200m

600 m

6 Sai số trung phương đo góc không lớn hơn 5’’

7 Sai số tương đối đo cạnh sau bình sai không lớn hơn

Đối với cạnh dưới 400 m không quá

1:50 000 0,012 m

8 Sai số giới hạn khép góc đường chuyền hoặc vòng

khép không lớn hơn (n - số góc trong đường chuyền

Lưới địa chính đo bằng công nghệ GPS theo đồ hình lưới tam giác dày đặc, đồ hình chuỗi tam giác, chuỗi tứ giác được đo nối (tiếp điểm) với ít nhất 3 điểm hạng cao hoặc các cặp điểm thông hướng được đo nối (tiếp điểm) với ít nhất 2 điểm hạng cao; khoảng cách giữa các điểm hạng cao không quá 10 km

- Khi tính khái lược phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:

- Lời giải được chấp nhận: Fixed

- Ratio: >1,5

- Rms: <0,02+0.004*S km

- Reference Variance:<30

- RDOP:<0,1

Chỉ tiêu Ratio chỉ xem xét đến khi lời giải là Fixed

Chỉ tiêu RDOP chỉ xem xét đến khi các chỉ tiêu khác không đạt được để quyết định xử lý lại hay phải đo lại

Khi một trong các giá trị Reference Variance hoặc Rms vượt quá các chỉ tiêu nói trên nhưng không quá 1,5 lần thì phải tiến hành tính khép tam giác, đa giác

và bình sai sơ bộ để quyết định phải tính lại, loại bỏ hay đo lại Trong trường hợp đặc biệt cũng không vượt quá 2 lần hạn sai cho phép không được chiếm quá 10% tổng số cạnh trong lưới

Được phép thay đổi giá trị mặc định của tham số lọc (edit multiplier) nhưng không được phép nhỏ hơn 2,5

Được phép cắt bỏ các tín hiệu vệ tinh thu được ở các vị trí thấp so với đường chân trời (elevation cut off) nhưng không được phép vượt quá 300

Các dạng lưới toạ độ địa chính cơ bản

Theo công nghệ truyền thống lưới toạ độ địa chính được xác định gồm 3 cấp dựa vào lưới hạng I, II nhà nước để xây dựng bao gồm: lưới địa chính cơ sở, địa chính cấp 1, địa chính cấp 2 và các lưới khống chế đo vẽ gồm từ một đến hai cấp Hiện nay, Việc xây dựng lưới địa chính cơ sở đã sử dụng hoàn toàn công nghệ GPS nhưng đối với lưới địa chính 1, 2 thấp hơn thì vẫn sử dụng phương pháp đường chuyền đo cạnh bằng máy toàn đạc điện tử

Lưới địa chính được xây dựng bằng phương pháp đường chuyền hoặc bằng công nghệ GPS theo đồ hình lưới tam giác dày đặc, đồ hình chuỗi tam giác, tứ giác

để làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ

Lưới địa chính phải được đo nối với ít nhất 2 điểm toạ độ Nhà nước có độ chính xác từ điểm địa chính cơ sở hoặc từ điểm hạng IV Nhà nước trở lên

Khi xây dựng lưới địa chính bằng phương pháp đường chuyền thì ưu tiên bố trí ở dạng duỗi thẳng, hệ số gẫy khúc của đường chuyền không quá 1.8; cạnh đường chuyền không cắt chéo nhau; độ dài cạnh đường chuyền liền kề không chênh nhau quá 1,5 lần, cá biệt không quá 2 lần, góc đo nối phương vị tại điểm đầu đường chuyền lớn hơn 200 và phải đo nối lưới tối thiểu 02 phương vị (ở đầu và ở cuối đường) Trong trường hợp đặc biệt có thể đo nối với 01 phương vị nhưng số lượng điểm khép toạ độ phải nhiều hơn 2 điểm (có ít nhất 3 điểm gốc trong đó có

01 điểm được nối phương vị) Bố trí thiết kế các điểm đường chuyền phải đảm bảo chặt chẽ về kỹ thuật nhưng ít điểm ngoặt, tia ngắm phải cách xa các địa vật để giảm ảnh hưởng chiết quang

Lưới toạ độ địa chính đảm bảo sai số trung phương chiều dài cạnh thửa đất :

Trong bản đồ địa chính thì điểm địa vật quan trọng nhất chính là điểm đặc trưng trên đường biên thửa đất và kích thước quan trọng nhất chính là chiều dài cạnh thửa đất Chúng ta biết rằng:

- Sai số trung bình có độ lớn bằng bốn phần năm sai số trung phương nên theo quy phạm quy định sai số trung bình vị trí điểm chi tiết là 0,5 mm thì khi đó sai số trung phương sẽ là m=0,625 mm trên bản đồ

Đối với điểm đo chi tiết được đo từ cùng một trạm máy thì sai số vị trí của chúng là phụ thuộc lẫn nhau, khi đó sai số tương hỗ sẽ nhỏ hơn sai số vị trí vì đã được loại trừ ảnh hướng sai số của điểm trạm đo, sai số điểm định hướng, sai số định hướng chỉ còn sai số đo chi tiết

Đối với những vùng nằm giáp ranh giữa hai trạm máy – các điểm này có thể

đo được từ hai trạm máy khác nhau thì chúng độc lập với nhau lúc này sai số trung phương tương hỗ vị trí sẽ là:

Mth = m(1.1) Tuy nhiên trong bản đồ địa chính kích thước thửa đất quan trọng hơn quan hệ tương hỗ giữa các điểm địa vật Kích thước thửa đất được hiểu là chiều dài cạnh thửa hoặc chiều dài đường chéo thửa đất Khi biết tọa độ điểm góc thửa, coi rằng các điểm đo là cùng độ chính xác thì ta có sai số vị trí điểm có quan hệ với sai số tọa độ như sau:

2 2

2

mm  m m và m s m x 2 (1.2) Như vậy: ms=m

Theo quy phạm thì sai số trung phương chiều dài cạnh thửa đất không quá 0.4

mm, ta cũng có sai số vị trí điểm chi tiết là ảnh hưởng tổng hợp của sai số đo và sai

số vẽ điểm chi tiết, đối với bản đồ tỷ lệ lớn cần đảm bảo mvẽ ≤0.2 mm Gọi sai số trung phương tổng hợp do ảnh hưởng của các cấp lưới khống chế đến cấp lưới khống chế cuối cùng là mc, hệ số giảm độ chính xác k =2.2 vậy ta có sai số trung phương vị trí điểm cấp lưới thứ i là:

m k m

1.1.2 Lưới tọa độ địa chính đảm bảo độ chính xác diện tích thửa đất

Trong công tác thành lập bản đồ địa chính, quản lý đất đai, diện tích thửa đất

là yếu tố quan trọng Độ chính xác xác định diện tích thửa đất thường chấp nhận ở

tỷ lệ là 1% đến 2% Hiện nay, trong quy phạm thường chỉ nêu sai số diện tích trên bản đồ theo công thức:

Trong công thức trên chỉ nói tới độ chênh lệch của kết quả đo diện tích bản đồ trên giấy Độ chính xác thực tế phụ thuộc vào sai số đo vẽ bản đồ Với bản đồ tỷ lệ lớn, diện tích được xác định theo toạ độ ranh thửa, với công thức:

N là số điểm ngoặt trên đường biên khép kín;

(Xi; Yi) là toạ độ điểm thứ i

Từ đó ta có công thức tính sai số trung phương diện tích thửa đất theo sai số vị trí điểm:

D  x x  y y là chiều dài đường chéo thửa

Với dạng điểm hình thửa đất là hình chữ nhật có hai cạnh a,b

và thống nhất trong phạm vi cả nước Bản đồ địa chính được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật và công nghệ ngày càng hiện đại, nó đảm bảo cung cấp thông tin không gian của đất đai, phục vụ công tác quản lý đất đai

Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản nhất của hồ sơ địa chính, mang tính pháp lý cao phục vụ quản lý chặt chẽ đến từng thửa đất, từng chủ sử dụng đất Bản đồ địa chính khác với bản đồ chuyên đề thông thường ở chỗ bản đồ địa chính thường xuyên cập nhật các thay đổi hợp pháp của đất đai, có thể cập nhập hàng ngày hoặc theo định kỳ Hiện nay ở hầu hết các quốc gia trên thế giới người ta hướng đến xây dựng bản đồ địa chính đa chức năng Vì vậy, bản đồ địa chính còn có tính chất của bản đồ cơ bản quốc gia

Bản đồ địa chính được dùng làm cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý nhà nước về đất đai như sau :

+ Thống kê đất đai ;

+ Giao đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp cho các hộ gia đình, cá nhân và

tổ chức ; tiến hành đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp

+ Đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và sở hữu nhà ở

+ Xác nhận hiện trạng và theo dõi biến động về quyền sử dụng đất

+ Lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, cải tạo đất, thiết kế xây dựng các điểm dân cư, quy hoạch giao thông, thủy lợi

+ Lập hồ sơ thu hồi đất khi cần thiết

+ Giải quyết tranh chấp đất đai

Các yêu cầu cơ bản khi lập bản đồ địa chính :

+ Chọn tỷ lệ bản đồ địa chính phù hợp với vùng đất, loại đất

+ Bản đồ địa chính phải có hệ thống tọa độ thống nhất, có phép chiếu phù hợp

để các yếu tố trên bản đồ biến dạng nhỏ nhất

+ Thể hiện đầy đủ và chính xác các yếu tố không gian như vị trí các điểm, đường đặc trưng, diện tích các thửa đất

+ Các yếu tố pháp lý phải được điều tra, thể hiện chuẩn xác và chặt chẽ

Bản đồ địa chính được thành lập bằng các phương pháp :

+ Phương pháp đo vẽ trực tiếp từ thực địa

+ Phương pháp đo ảnh hàng không kết hợp đo vẽ ngoài thực địa

+ Phương pháp biên tập, biên vẽ bổ sung trên nền bản đồ địa hình cùng tỷ lệ

1 2 Giới thiệu chung về hệ thống GPS

1.2.1 Cấu trúc hệ thống GPS

GPS là một hệ thống kỹ thuật phức tạp, song theo sự phân bố không gian người ta chia hệ thống GPS thành 3 phần gọi là Đoạn (Segment):

- Đoạn không gian (Space Segment),

- Đoạn điều khiển (Control Segment),

- Đoạn người sử dụng (User

Segment)

1.2.2 Tín hiệu GPS

Tín hiệu vệ tinh là sóng điện từ Sóng điện từ được dùng cho mục đích đo đạc

có những thông số đặc trưng, được nghiên cứu, thử nghiệm đảm bảo các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác, tính ổn định và yêu cầu kỹ thuật khác Về mặt vật lý, tín hiệu vệ tinh có các thông số cơ bản đó là bước sóng, tần số và các mã điều biến trên sóng tải

1.2.3 Các trị đo GPS

Trị đo GPS là những số liệu mà máy thu GPS nhận được từ tín hiệu của vệ tinh truyền tới Mỗi vệ tinh GPS phát 4 thông số cơ bản dùng cho việc đo đạc chia thành 2 nhóm bao gồm:

1.2.4 Nguyên lý định vị GPS

Định vị là việc xác định vị trí điểm cần đo Tuỳ thuộc vào đặc điểm cụ thể của việc xác định tọa độ người ta chia thành 2 loại hình định vị cơ bản: Định vị tuyệt đối và định vị tương đối

1 Định vị tuyệt đối (định vị điểm đơn)

Khác biệt hẳn so với các phương pháp đo đạc truyền thống, việc định vị một điểm nào đó không cần đến các trị đo góc, cạnh thông thường mà sử dụng các trị đo Code và trị đo pha nêu trên Khi đặt máy ở điểm bất kỳ thu tín hiệu từ các vệ tinh, khoảng cách tương ứng từ máy thu đến các vệ tinh được xác định và toạ độ của điểm đo được xác định trong hệ toạ độ GPS

2 Định vị tương đối

Như ta đã biết, do ảnh hưởng của sai số vị trí của các vệ tinh trên quỹ đạo, do sai số đồng hồ và các yếu tố môi trường truyền sóng khác dẫn đến độ chính xác định vị điểm đơn đạt từ 100m đến 30m trong hệ toạ độ WGS - 84 Ngay cả khi chính phủ Mỹ loại bỏ nhiễu SA thì việc định vị tuyệt đối chính xác nhất cũng chỉ đạt tới con số vài chục mét Với độ chính xác này không thể áp dụng cho công tác trắc địa một phương án định vị khác cho phép sử dụng hệ thống GPS trong đo đạc trắc địa có độ chính xác cao đó là định vị tương đối Sự khác của phương pháp định

vị này là ở chỗ phải sử dụng tối thiểu 2 máy thu tín hiệu vệ tinh đồng thời và kết quả của phương pháp không phải là tọa độ điểm trong hệ tọa độ GPS mà là véc tơ không gian (Baseline) nối 2 điểm đặt máy thu hay nói chính xác là các thành phần

số gia toạ độ (∆X, ∆Y, ∆Z) hoặc (∆B, ∆L, ∆H) của 2 điểm trong hệ toạ độ GPS Độ chính xác tương đối đạt cỡ cm và chủ yếu áp dụng trong trắc địa

Việc định vị tương đối sử dụng trị đo pha sóng tải Để đạt được độ chính xác cao trong định vị tương đối người ta tạo ra sai phân Nguyên tắc của việc này là dựa trên sự đồng ảnh hưởng của các đại lượng, nguồn sai số đến toạ độ của điểm cần xác định trong bài toán định vị tuyệt đối như sai số đồng hồ vệ tinh, máy thu, sai số toạ độ vệ tinh, ảnh hưởng của môi trường… Phương pháp ở đây là lấy hiệu trị đo trực tiếp để tạo thành trị đo mới (các sai phân) để loại trừ hoặc giảm bớt các sai số

kể trên

1.2.5 Các nguồn sai số

Cũng như bất kỳ một phương pháp đo đạc khác, việc định vị bằng hệ thống GPS chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau

- Sai số quỹ đạo vệ tinh

-Ảnh hưởng của tầng ION

-Ảnh hưởng của tầng đối lưu

-Tầm nhìn vệ tinh và sự trượt chu kỳ (Cycle slips)

-Hiện tượng đa tuyến (Multipath)

-Sự suy giảm độ chính xác (DOPs) do đồ hình vệ tinh

-Các sai số do người đo

-Tâm pha của anten

1.2.6 Những kỹ thuật đo GPS

1 Đo GPS tuyệt đối

Là kỹ thuật xác định toạ độ của điểm đặt máy thu tín hiệu vệ tinh trong hệ toạ

độ toàn cầu WGS -84 Kỹ thuật định vị này là việc tính toạ độ của điểm đo nhờ việc giải bài toán giao hội nghịch không gian dựa trên cơ sở khoảng cách đo được từ các

vệ tinh đến máy thu và toạ độ của các vệ tinh tại thời điểm đo Do nhiều nguồn sai

số nên độ chính xác vị trí điểm thấp, không dùng được cho việc đo đạc chính xác, dung chủ yếu cho việc dẫn đường và các mục đích đạc có yêu cầu độ chính xác không cao Đối với phương pháp này chỉ sử dụng một máy thu tín hiệu vệ tinh

2 Đo GPS tương đối

Thực chất của phương pháp đo là xác định hiệu tọa độ không gian của 2 điểm

đo đồng thời đặt trên hai đầu của khoảng cách cần đo (Baseline) Độ chính xác của phương pháp rất cao do loại trừ được nhiều nguồn sai số nên được sử dụng trong đo đạc xây dựng lưới khống chế trắc địa và các công tác đo đạc bản đồ các tỷ lệ Do bản chất của phương pháp nêu cần tối thiểu hai máy thu vệ tinh trong 1 thời điểm

đo Phụ thuộc vào quan hệ của các trạm đo trong thời gian đo mà người ta chia thành các dạng đo tương đối sau:

Đo GPS tĩnh (Static)

Đây là phương pháp chính xác nhất vì nó sử dụng cả 2 trị đo Code và Phase sóng tải Hai hoặc nhiều máy thu đặt cố định thu tín hiệu GPS tại các điểm cần đo tọa độ trong khoảng thời gian thong thường từ 1 giờ trở lên

Đo GPS tĩnh nhanh (Fast Static)

Phương pháp này về bản chất giống như đo GPS tĩnh nhưng thời gian đo ngắn hơn Gọi là đo nhanh - tăng tốc độ đo là do giải nhanh được số đa trị nguyên Phương pháp đòi hỏi dữ liệu trị đo pha sóng tải và trị đo Code Phương pháp đo tĩnh nhanh với máy thu GPS 2 tần số chỉ có hiệu quả trên cạnh ngắn Thời gian đo tĩnh nhanh thay đổi từ 8’ - 30’ phụ thuộc vào số vệ tinh và đồ hình vệ tinh phân bố đều sẽ

hỗ trợ việc tìm nhanh số đa trị nguyên và giảm thời gian định vị

1.2.7 Xử lý số liệu

1.2.7.1 Tạo một Project mới

Khi sử dụng các phần mềm để tiến hành bình sai, công việc đầu tiên là : cần phải tạo một Project

Các phần mềm bình sai có cấu trúc làm việc kiểu Project, khi tạo một Project tất cả các loại dữ liệu kể cả số liệu thô và số liệu đã xử lý Khi khởi động chương trình người sử dụng cần phải tạo một Project, tại đó có thể nhập các lọai

số liệu và thực hiện các công việc tính toán bình sai , xử lý số liệu đã thu thập được ngoài thực địa

Thao tác: Ví dụ khi khởi động chương trình TTC TGO bằng cách nháy kép chuột vào biểu tượng trên màn hình Desktop, hoặc vào Start\Program\Trimble Total Control

Vào thư mục File chọn New Màn hình xuất hiện hộp thoại New Project, chọn Default nhấn OK Màn hình máy tính chia thành nhiều phần hiển thị

Hình 1.1: Giao diện TTC.TGO

1.2.7.2 Chọn Hệ tọa độ

Thông thường trong công tác xử lý số liệu GPS, trước tiên người ta đều xử lý trên hệ tọa độ WGS84, nên việc chọn hệ tọa độ cho Project phải chọn là WGS84 Tuy nhiên bạn có thể chọn hệ tọa độ trong quá trình tính toán về sau, khi đó chương trình sẽ tự động chọn hệ tọa độ chuẩn Khi thực hiện việc tính toán bình sai, chương trình sẽ cho phép bạn thực hiện các tùy chọn từ khâu bình sai sơ bộ, bình sai chặt chẽ trên hệ WGS84

Khi bình sai trên hệ địa phương bạn sẽ thực hiện việc chọn hệ tọa độ của bạn

để chương trình thực hiện công việc sử lý tính toán

Đặt hệ tọa độ địa phương:

- Lưu ý với hai hệ tọa độ: HN72 và VN2000

+ Hệ tọa độ HN72 sử dụng phép chiếu Gauss, ellipsoid Krasovky 1940 và

datum dạng ba tham số (molodensky)

Thao tác: Chọn Start\Program\Trimble office\Utilities\Coordinate System manager Bảng Coordinate System manager xuất hiện, bao gồm các bảng chọn: Coordinate, sites, datum, ellipsoids, geoids

Để tạo lập hệ HN72: trước tiên bạn chọn bảng Datum, nháy chuột phải vào bảng bên trái, chọn kiểu datum là Molodensky, nhập tên của datum bạn lập, ở đây ta chọn HN-72, trong trường Ellipsoid chọn Krassovky 1940, đánh dấu vào nút From WGS84 và nhập vào 3 tham số của datum này Sau khi nhập xong các tham số nhấn Apply, OK

Nhập vào tên HN72, chuyển chuột sang bảng bên phải nháy chuột phải chọn Add new coordinate System, chọn Transverse Mercator, màn hình xuất hiện hộp thoại Zone parametor, bạn nhập tên của hệ tọa độ ví dụ ở đây bạn chọn HN72_105,

có nghĩa là bạn chọn kinh tuyến trục của hệ là 1050, trong trường datum bạn chọn đúng datum vừa tạo, HN72, trong trường datum method chọn đúng kiểu datum của mình đó là Molodensky, nhấn Next bạn tiếp tục chọn mô hình số độ cao bằng cách chọn Geoid Grid Model trong trường Mothod, chọn mô hình EGM96, nhấn Next, trong phần khai báo phép chiếu Projection, bạn cần khai báo các thông số sau: Central Lat: 0 ; Central Long = 105 (có thể đặt tùy ý theo kinh tuyến trục mà bạn chọn) False northing=0 False easting=500000 Scale factor=1 khi bạn chọn phép chiếu Gauss, Nhấn Finish để kết thúc công việc, bạn cần nhớ là phải ghi lại kết quả bằng cách vào thư mục File\Save as và cần ghi vào file Curent.cds

+ Hệ VN2000 sử dụng phép chiếu UTM, ellipsoid WGS84 và datum dạng 7

tham số (seven parameters)

Tương tự như hệ HN72, thao tác:

* Chọn Start\Program\Trimble office\Utilities\Coordinate System manager Bảng Coordinate System manager xuất hiện, bao gồm các bảng chọn: Coordinate, sites, datum, ellipsoids, geoids với hệ VN2000, thay vì bạn nhập ba tham số ở đây bạn nhập vào 7 tham số, trong đó có 3 tham số dịch chuyển trục tọa độ, 3 tham số xoay trục và 1 tham số tỷ lệ biến dạng chiếu hình

Tiếp tục bạn chọn bảng Coordinate Systems, nháy chuột phải vào bảng bên trái chọn Add new coordinate Group (mỗi một Group này sẽ bao gồm nhiều hệ tọa độ), sau đó nhập tên của hệ tọa độ, tên này lấy trùng với tên của datum để tránh nhầm lẫn với các hệ khác, nhập vào tên VN_2000, chuyển chuột sang bảng bên phải nháy chuột phải chọn Add new coordinate System, chọn Transverse Mercator, màn hình xuất hiện hộp thoại Zone parametor, bạn nhập tên của hệ tọa độ ví dụ ở đây bạn chọn VN_2000_105, có nghĩa là bạn chọn kinh tuyến trục của hệ là 105 độ , trong trường datum bạn chọn đúng datum vừa tạo, VN_2000, trong trường datum

method chọn đúng kiểu datum của mình đó là Molodensky, nhấn Next bạn tiếp tục chọn mô hình số độ cao bằng cách chọn Geoid Grid Model trong trường Mothod, chọn mô hình EGM96, nhấn Next, trong phần khai báo phép chiếu Projection, bạn cần khai báo các thông số sau: Central Lat: 0 Central Long = 105 (có thể đặt tùy ý theo kinh tuyến trục khu vưc được chọn) False northing=0; False easting=500000 Scale factor=0,9996 chọn phép chiếu UTM

Nhấn Finish để kết thúc công việc, bạn cần nhớ là phải ghi lại kết quả bằng cách vào thư mục File\Save as và cần ghi vào file Curent.cds

1.2.7.3 Nhập số liệu đo

Bạn có thể nhập nhiều dạng số liệu đo vào cùng một Project, chúng có thể là

số liệu đo thu được ngoài thực địa từ các máy thu, nhập các điểm khi biết tọa độ và

độ cao của chúng, nhập các cạnh Vector, nhập số liệu từ máy toàn đạc điện tử, máy thủy chuẩn số, hoặc tải về từ mạng.Để nhập số liệu vào Project bạn vào thực đơn File chọn Import Màn hình xuất hiện hộp thoại Import với các bảng con, ở đây ta chọn số liệu nhập vào từ các máy thu GPS, số liệu dạng thô (raw data), bao gồm không chỉ số liệu thu được từ máy thu của hãng Trimble mà còn có thể nhập được

số liệu từ nhiều máy của các hãng khác nhau, hoặc khi chúng đã được chuyển về dạng RINEX Khi bạn kết nói máy thu vào máy tính bạn dùng bảng Download để kết nói máy và truyền số liệu sang Project của mình

Khi bạn dùng tiện ích Data Transfer của Trimble bạn có thể nhập ngay file số liệu đo vào Project từ khuôn dạng*.dat, *.dc

Hình 1.2: Giao diện nhập số liệu

Khi bạn chọn bảng nhập số liệu màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại Insert file to project, trong bảng bên phải bạn có thể chọn tùy ý kiểu khuôn dạng số liệu bạn đang

có để nhập vào ví dụ bạn nhập số liệu dạng *.dat bạn chỉ cần đánh dấu vào ô Trimble.dat, bảng bên phải sẽ tự động chọn và loại cho bạn các file số liệu theo khuôn dạng trên

Sau khi bạn chọn các file số liệu cần thiết để nhập vào Project, nhấn nút Add

to Project, màn hình xuất hiện hộp thoại:

Hình 1.3: Giao diện add to project

Trong bảng của hộp thoại này bạn cần khai báo các tham số sau:

Tên điểm, điều này rất quan trọng nếu bạn khai báo không đúng tên điểm hoặc trùng tên điểm khi hai điểm không trùng nhau thì trên màn hình hiển thị chúng sẽ được gộp lại thành 1 điểm duy nhất

Loại ăng ten, loại máy thu, chiều cao ăngten thu, kiểu đo chiều cao ăngten cũng được khai báo trong các bảng Antenna, Receiver

Tương tự khi bạn muốn nhập các file số liệu đo dạng RTK Vector từ các file

*.dc hoặc *.Job bạn chỉ cần chọn bảng Import\Vector

Sau khi bạn chọn file nhập vào màn hình sẽ hiển thị các Vector nối các điểm với nhau Trong trường hợp bạn đo theo công nghệ xử lý sau, các Vector này là các

cạnh chưa xử lý, còn khi bạn nhập số liệu đo theo công nghệ RTK thì các cạnh này đều ở dạng Adjustment, nghĩa là đã được xử lý ngoài thực địa

Tải số liệu từ mạng Internet:

Phần mềm TTC, TGO cho phép bạn không chỉ nhập số liệu trực tiếp từ các máy thu mà còn cho phép nhận số liệu thông qua mạng Internet, các số liệu này bao gồm các số liệu đo được tải trên mạng, các file thông tin vệ tinh Ephemeride chính xác Các file số liệu này nằm trong trang Web của Cục Trắc địa Hoa Kỳ khi bạn chọn kiểu nhập này bạn cần chắc chắn là máy tính của bạn đã kết nối và sẵn sàng vào mạng Khoảng thời gian dành cho số liệu này là 15 ngày

Trong bảng Internet Download bạn có thể tải về các file số liệu trạm cố định, trạm cố định ảo, mô hình tầng điện li , các điểm khống chế Tùy theo ứng dụng của mình mà bạn có thể chọn chúng

1.2.7.4 Hiển thị, lựa chọn và hiện chỉnh số liệu

Sau khi nhập số liệu vào Project bạn có thể xem chúng theo nhiều cách hiển thị khác nhau trên màn hình, ngay dưới màn hình hiển thị có thể chọn kiểu hiển thị như hiển thị các cạnh, các điểm, các điểm khống chế

Các tùy chọn hiển thị:

Phần mềm cho phép người sử dụng có thể tùy chọn cho mình kiểu hiển thị riêng biệt, có thể thực hiện bằng cách chọn từ thực đơn Options\Styles

Lines: Xác định kiểu màu, độ rộng, và kiểu đường hiển thị

Points: xác định biểu tượng, kiểu chữ, màu

Time marks: Xác định kiểu của Time marks

Background: xác định lưới vuông góc, độ rộng và màu của chúng

Print frame: Xác định tên file cho khung trình bày

Screen object: xác định kiểu hiển thị của thanh tham chiếu, ellip sai số của xử

lý cạnh, bình sai

Lưa chọn các trị đo

Trên màn hình hiển thị bạn có thể chọn các trị đo bao gồm các cạnh, các điểm

đo bằng cách nhấn chuột vào trị đo đó hoặc chọn chúng trên bảng dẫn Navigator

Để chọn hoặc không chọn các cạnh đo và các ca đo bạn có thể thực hiện theo các tùy chọn

Chän/ kh«ng

a baseline Chän mét c¹nh, nh¸y chuét ph¶i, chän Enable/Disable

A session Chän mét ca ®o, nh¸y chuét ph¶i, chän Enable/Disable

All baseline Chän tÊt c¶ c¸c c¹nh, nh¸y chuétph¶i, chän Enable/Disable

A set of baseline Chän tÊt c¶ c¸c c¹nh,nh¸y chuét ph¶i, chän Enable/Disable

Hiện chỉnh, xóa các điểm đo

Để hiện chỉnh các điểm đo, nháy chuột phải chọn Properties, tại mỗi bảng trong cửa sổ Properties có thể xem và hiện chỉnh các dữ liệu theo thực tế, ví dụ như tên điểm, mã điểm, tọa độ Sau khi đã thay đổi cần nhấn nút Assign để chấp nhận giá trị nhập vào Nếu muốn xóa điểm đo nào chỉ cần chuyển chuột đến điểm đó hoặc trỏ vào tên điểm trên màn hình Navigator, nhấn nút Delete

Khi muốn hiện chỉnh các trị đo cũng thao tác như cách chọn điểm đo nháy chuột phải, chọn Edit data\ObsEdit

Các công cụ để phân tích

Mặc định phần mềm tính toán các điểm đo trên hệ ba chiều, chức năng Inverse cho phép bạn tính toán và xem khoảng cách giữa các các điểm, tính toán và xem phương vị của cạnh giữa các điểm đó

Thao tác: Vào thực đơn Tools\Inverse

Kiểm tra chất lượng: Bao gồm việc kiểm tra chất lượng đo của các cạnh đo giữa hai hay nhiều ca đo và tính toán sự khác nhau giữa chúng

Cung cấp chức năng tính sai số khép của các cạnh đo khi chúng hợp thành các

Sai số khép:

Việc chọn tính sai số khép cho phép bạn kiểm tra sai số của từng đa giác một Thao tác: Chọn thực đơn Tools\Loop closure Hiện chỉnh số liệu đo: Đây là công tác loại bỏ đi những số liệu đo không tốt

Kiểm tra từng trị đo trong mạng lưới

Xóa bỏ những trị đo tồi Gộp hoặc chia cắt các file số liệu đo Nhập lại các giá trị thu thập ngoài thực địa như : chiều cao ăngten, số hiệu điểm Ghi lại các file số liệu theo tên khác

Chức năng Scan:

Khi cạnh đo không đạt yêu cầu sau khi xử lý, chúng được đánh dấu bằng mầu vàng hoặc mầu đỏ Những cạnh này có thể do máy thu thu đượcnhững số liệu kém từ các vệ tinh tải xuống có thể loại bỏ một phần số liệu này trong chuỗi số liệu liên tục mà máy thu về bằng chức năng Scan

Thao tác: Chọn cạnh đo nháy chuột phải và chọn Scan Chức năng Edit:Đây là công cụ nâng cấp dùng để phân tích và hiện chỉnh số liệu đo GPS, GLONASS, DGPS Trên màn hình hiển thị các mã trị đo, sóng mang, Doppler cũng như các số liệu liên quan như: wide-laning, ionospheric correction, single, double, triple, and delta differencing

Khi xử lý can thiệp có thể cắt bỏ bới vệ tinh có tình trạng xấu hoặc cắt bỏ bới thời gian đo nhưng không được cắt bỏ quá 20% thời gian thu tín hiệu Tọa độ gốc dùng để tính véc tơ cạnh nên chọn là trị bình sai của tọa độ trong hệ WGS –84 của

cỏc điểm định vị theo phương phỏp định vị điểm đơn (tuyết đối) trong khoảng thời gian thu tớn hiệu lớn hơn 30 phỳt Trong một ca đo đồng bộ với nhiều mỏy thu, cú thể tớnh riờng từng vectơ cạnh, cũng cú thể chọn cỏc vectơ cạnh độc lập và cựng tớnh theo cỏch xử lý nhiều vectơ cạnh Tất cả cỏc vectơ cạnh được đo đồng bộ trong khoảng thời gian ngắn hơn 35 phỳt, cần phải lấy lời giải ấn định (fixed) sai phõn bậc hai phự hợp yờu cầu làm kết quả cuối cựng

1.2.7.6 Kiểm tra kết quả tớnh vectơ cạnh

Khi xử lý số liệu đo của một ca đo đối với lưới hạng II và hạng III tỷ lệ số liệu

sử dụng khụng được thấp hơn 80% Trong khi chọn mụ hỡnh xử lý từng vectơ cạnh, đối với cựng một mụ hỡnh giải cạnh trong một ca đo thỡ sai số khộp tương đối chiều dài sạnh của bất kỳ tam giỏc nào cũng khụng được vượt quỏ quy định nêu ở bảng

Bảng 1.3: Sai số khộp tương đối giới hạn

Giải thớch: Trong bảng trờn D là chiều dài trung bỡnh cỏc cạnh trong hỡnh, n là

số cạnh trong hỡnh khộp Bất luận dựng phương thức xử lý riờng từng cạnh hay xử

lý nhiều cạnh, trong toàn lưới GPS, cũng đều phải chọn cỏc cạnh độc lập tạo thành cỏc vũng đo độc lập; sai số khộp tương đối tọa độ thành phần và sai số khộp tương đối chiều dài của cỏc vũng đo độc lập phải phự hợp với cỏc quy định sau đõy:

z y x

32222

(3.2.4)

Trong đó :

 là độ chính xác chiều dài

 là sai số khép vòng đo,  =

2 2 2

z y

).10.(b D

a  

Chênh lệch chiều dài của vectơ cạnh đo không đ-ợc v-ợt quá quy định



22



s d

Đo bổ sung và đo lại

Bất kỳ nguyờn nhõn nào tạo thành một điểm khống chế khụng thể liờn kết bới hai vectơ cạnh độc lập đạt yờu cầu thỡ tại điểm đú phải đo bổ sung hoặc đo lại ớt nhất là một vectơ cạnh độc lập Cú thể loại bỏ vectơ cạnh mà chờnh lệch chiều dài của vectơ cạnh đo lại, sai số khộp vũng đo đồng bộ, sai số khộp vũng đo độc lập vượt quỏ hạn sai khi kiểm tra, nhưng phải bảo đảm vũng đo độc lập sau khi loại bỏ vectơ cạnh vẫn cú số cạnh khụng vượt quỏ quy định tại điều 5.2.4 của mục 5.2; nếu vượt quỏ quy định đú thỡ phải đo lại vectơ cạnh ấy hoặc hỡnh đồng bộ cú liờn quan Nếu do vị trớ điểm khụng thoả món cỏc yờu cầu đo GPS mà tại trạm mỏy đo lại nhiều lần vẫn khụng thể bảo đảm hạn sai quy định thỡ cú thể dựa vào yờu cầu kỹ thuật chọn thờm điểm mới để tiến hành đo lại

1.2.8 Bỡnh sai lưới GPS

Khi cỏc khoản kiểm tra chất lượng đó phự hợp với yờu cầu thỡ lấy tất cả cỏc vectơ cạnh độc lập tạo thành hỡnh khộp kớn, lấy vectơ 3 chiều của cỏc cạnh và ma trận phương sai – hiệp phương sai của chỳng làm thụng tin trị đo, lấy tọa độ 3 chiều trong hệ WGS – 84 của một điểm làm số liệu khởi tớnh và tiến hành bỡnh sai lưới GPS tự do Kết quả bỡnh sai lưới tự do sẽ cho tọa độ cỏc điểm trong hệ tọa độ WGS –84, số hiệu chỉnh trị đo của 3 số gia tọa độ của vectơ cạnh, chiều dài cạnh và thụng tin về độ chớnh xỏc vị trớ điểm Quỏ trỡnh này phải tớnh chuyển từ tọa độ vuụng gúc

không gian XYZvề tọa độ và độ cao trắc địa BLH sau đó chuyển về tọa độ vuông góc phẳng x,y

Có thể sử dụng tất cả các cạnh đo kể cả các cạnh phụ thuộc để bình sai lưới nếu khẳng định tất cả các cạnh không có sai số thô, (sai số do đo độ cao ăng ten, sai

số nhiễu tín hiệu hoặc đa đường dẫn) Trên cơ sở giá trị của các đại lượng đo đã được xác định qua bình sai lưới tự do, tiến hành bình sai phụ thuộc trong không gian 3 chiều hoặc 2 chiều, trong hệ tọa độ nhà nước hoặc hệ tọa độ khu vực

Trong bình sai phụ thuộc, trị tuyệt đối của số hiệu chỉnh của vectơ cạnh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây:

z y x

V V V

(1.2.8.1)

Khi vượt hạn sai có thể thấy rằng vectơ cạnh ấy hoặc lân cận có chứa sai số thô, cần phải dùng phương pháp đã có trong phần mềm hoặc phương pháp tự đưa ra

để loại trừ vectơ cạnh có chứa sai số thô, cho đến khi thoả mãn yêu cầu trên

Chênh lệch của số hiệu chỉnh (dV(x , dV(y , dV(z) của vectơ cạnh cùng tên trong bình sai ràng buộc và trong bình sai lưới tự do sau khi đã loại trừ sai số thô phải thoả mãn yêu cầu sau đây:

z y x

dV dV dV

(1.2.8.2)

Bình sai lưới GPS trong hệ tọa độ vuông góc phẳng cần thoả mãn yêu cầu đã nêu

Sử dụng điểm khởi tính tọa độ phải phù hợp với hệ quy chiếu sử dụng (về hệ tọa độ và múi chiếu).Đối với lưới GPS chỉ cần sử dụng 1 điểm khởi tính là đủ nếu

sử dụng từ 2 điểm khởi tính trở lên cần xem xét kỹ lưỡng chất lượng của các điểm khởi tính Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất sau bình sai lưới không được lớn hơn ( 10mm

Để xác định độ cao cho các điểm trong lưới GPS, khi bình sai lưới có thể sử dụng mô hình Geoid EGM –96 hoặc OSU91A hoặc mô hình Geoid có đủ độ chính

xác kết hợp với các điểm khởi tính độ cao là các điểm đã biết độ cao thuỷ chuẩn trong hệ độ cao Nhà nước Trong mạng lưới phải có ít nhất 3 điểm độ cao khởi tính

bố trí về các phía khác nhau của mạng lưới Trong phạm vi kích thước lưới không quá 2 km, độ chính xác xác định độ cao cho các điểm còn lại trong lưới sẽ đạt độ chính xác tương đương thuỷ chuẩn hạng IV nếu các điểm khởi tính độ cao được đo nối với độ chính xác thuỷ chuẩn hạng III Đối với lưới GPS ở vùng núi, độ chính xác xác định độ cao kém hơn vùng đồng bằng Các điểm lưới có thể đạt độ chính xác thuỷ chuẩn kỹ thuật nếu các điểm khởi tính được đo nối độ cao với độ chính xác thuỷ chuẩn hạng IV

Trong thành quả bình sai phải đầy đủ các thông tin sau:

- Thông tin về các véc tơ cạnh (baselines) (X, (Y, (Z;

- Sai số khép hình và sai số phép hình yếu nhất;

- Các phương vị cạnh, chiều dài cạnh, hiệu số độ cao và các số hiệu chỉnh tương ứng;

- Tọa độ vuông góc không gian XYZ;

- Tọa độ và độ cao trắc địa B,L,H;

- Tọa độ vuông góc phẳng và độ cao thuỷ chuẩn sau bình sai

- Đánh giá sai số cạnh, sai số tương đối cạnh và sai số phương vị cạnh sau bình sai

Trong trường hợp hệ tọa độ công trình không theo hệ tọa độ nhà nước, tọa độ sau bình sai bằng phần mềm sử lý lưới GPS cần chuyển về hệ tọa độ công trình theo phương pháp định vị tối ưu nhờ ít nhất 3 điểm song trùng (là các điểm có tọa độ trong cả hai hệ) Các điểm song trùng cần bố trí đều về các phía trên vùng biên của mạng lưới

- Tọa độ các điểm lưới GPS sau bình sai chuyển về hệ tọa độ của công trình theo phương pháp định vị tối ưu.; có thể sử dụng công thức chuyển đổi tọa độ phẳng 4 tham số có dạng:

X1 = Xo + m.xicos - m.yi sin

Y1 = Yo + m.yicos + m.xi sin (1.2.8.3)

Để xác định các tham số chuyển đổi Xo, Yo , ( và m trong các công thức (10.4) phải sử dụng phương pháp số bình phương nhỏ nhất

- Có thể sử dụng công thức afin bậc nhất để chuyển đổi tọa độ giữa hai hệ tọa

1.2.9 Báo cáo kết quả đo

Sau khi đã kết thúc toàn bộ công tác đo GPS, cần viết báo cáo tổng kết kỹ thuật với nội dung bao gồm:

- Tình hình khu đo, điều kiện địa lý, tự nhiên;

- Nhiệm vụ được giao, tài liệu trắc địa đã có của khu đo, mục địch đo và yêu cầu độ chính xác;

- Đơn vị thi công đo đạc, thời gian bắt đầu đo, luận cứ kỹ thuật, tình hình đội ngũ cán bộ kỹ thuật, loại hình và số lượng máy thu, tình trạng kiểm nghiệm, phương pháp đo, tình trạng đo bổ sung, đo lại, hoàn cảnh đo, các điểm trùng, khối lượng công việc và ngày công;

- Tình trạng kiểm tra số liệu ngoại nghiệp, số liệu gốc, nội dung phương pháp

và phần mềm hậu xử lý số liệu;

- Phân tích số liệu đo ngoại nghiệp và tính toán kiểm tra tại thực địa

- Tình hình thực hiện phương án và chấp hành quy trình kỹ thuật;

- Vấn đề tồn tại trong thành quả giao nộp và vấn đề cần phải thuyết minh

1.3 Cơ sơ khoa học của đề tài

1.3.1 Ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới không chế trắc địa

Trong công tác đo đạc bản đồ địa chính việc thiết kế hệ thống lưới đo khống chế bằng công nghệ GPS được dựa trên nguyên tắc đo tĩnh Thực chất của phương pháp đo là xác định hiệu toạ độ không gian của 2 điểm đo đồng thời đặt trên 2 đầu của khoảng cách cần đo (base line) Độ chính xác của phương pháp rất cao do loại

trừ được nhiều nguồn sai số nên được sử dụng trong đo đạc xây dựng lưới khống chế trắc địa và các công tác đo đạc bản đồ các tỉ lệ Do bản chất của phương pháp nên cần tối thiểu 2 máy thu vệ tinh trong 1 thời điểm đo

Đây là phương pháp chính xác nhất vì nó sử dụng cả hai trị đo code và phase sóng mang (carrier phase) Hai hoặc nhiều máy thu đặt cố định thu dữ liệu GPS tại các điểm cần đo toạ độ trong khoảng thời gian thông thường từ 1 giờ trở lên

Thời gian đo kéo dài để đạt được sự thay đổi đồ hình vệ tinh: Cung cấp trị đo dư (nhiều hơn 4 vệ tinh), và giảm bớt nhiều sai số khác nhằm mục đích đạt độ chính xác cao nhất

Dữ liệu đo tĩnh xử lý sau và cho kết quả định vị tốt hơn qua việc tinh chỉnh mô hình được sử dụng Đo GPS tĩnh tương đối đạt độ chính xác cỡ 1cm dùng cho các ứng dụng có độ chính xác cao nhất, như thành lập lưới khống chế trắc địa ( 1cm+ 1ppm)

1.3.2 Thiết kết lưới đo và sơ đồ đo GPS tĩnh (Static)

Để thiết kế lưới đo người ta căn cứ vào lượng máy đo và sơ đồ phân bố mốc, phân bố các điểm mốc chuẩn để thiết kê lưới và sơ đồ đo

Về nguyên tắc lưới được bố tri để bắt đầu từ một điểm đã biết tọa độ và khép

về một điểm tọa độ khác Trong tuyến được thiết kế, có thể là 2,3,4 nhưng yêu cầu phải liên kết với nhau ít nhất một điểm chung khi dẫn từ điểm đầu về điểm cuối Dưới đây là ví dụ minh họa:

- Sơ đồ đo với tuyến đo với hai máy hình : Hình 1.4

- Sơ đồ đo với tuyến đo với ba máy hình : Hình 1.5

- Sơ đồ đo với tuyến đo với bốn máy hình : Hình 1.6

Hình 1.4: Sơ đồ đo với hai máy tối thiểu giữa hai điểm gốc

Hình 1.5: Sơ đồ đo với ba máy giữa hai điểm gốc

Hình 1.6: Sơ đồ đo với bốn máy giữa hai điểm gốc

1.3.3 Thiết kết sơ đồ đo GPS tĩnh (Static) chêm điểm đo

Để thành lập các điểm khống chế trắc địa người ta không chỉ thiết kế bằng dạng tuyến hoặc lưới tam giác, mà còn có thể áp dụng phương pháp chêm điểm Về nguyên tắc lưới được bố tri để bắt đầu từ tối thiểu là hai điểm đã biết tọa độ và đo

về một hoặc hai điểm cần xác định về một điểm tọa độ khác Trong lưới được thiết

kế, có thể là 2,3,điểm gốc Dưới đây là ví dụ minh họa:

Hình 1.7: Sơ đồ chêm điểm giữa hai và ba điểm gốc 1.3.4 Tình hình nghiên cứu về GPS trên thế giới

Từ những năm 60 của thế kỷ 20, cơ quan hàng không và vũ trụ (NASA) cùng với Quân đội Hoa Kỳ đã tiến hành chương trình nghiên cứu, phát triển hệ thống dẫn đường và định vị chính xác bằng vệ tinh nhân tạo Hệ thống định vị dẫn đường bằng

vệ tinh thế hệ đầu tiên là hệ thống TRANSIT Hệ thống này có 6 vệ tinh, hoạt động theo nguyên tắc Doppler Hệ TRANSIT được sử dụng trong thương mại vào năm

1967 Một thời gian ngắn sau đó TRANSIT bắt đầu ứng dụng trong trắc địa Việc thiết lập mạng lưới điểm định vị khống chế toàn cầu là những ứng dụng sớm nhất

và giá trị nhất của hệ TRANSIT Tuy nhiên, hệ thống này không thoả mãn được các ứng dụng đo đạc thông dụng như đo đạc bản đồ, các công trình dân dụng

Tiếp sau thành công của hệ TRANSIT Hệ thống định vị vệ tinh thế hệ thứ hai

ra đời có tên là NAVSTAR – GPS (Navigtion Satellite Timing And Ranging – Global Positoning System) gọi tắt là GPS Hệ thống này bao gồm 24 vệ tinh phát tín hiệu, bay quanh trái đất theo những quỹ đạo xác định Độ chính xác định vị bằng hệ thống này được nâng cao về chất so với hệ TRANSIT Nhược điểm về thời gian quan trắc đã được khắc phục

Cùng có tính năng tương tự với hệ thống GPS đang hoạt động còn có hệ thống GLONASS của Nga (nhưng không thương mại hoá rộng rãi) và một hệ thống tương lai sẽ cạnh thị trường với hệ thống GPS là hệ thống GALIEO của cộng đồng Châu Âu