Thực tập định vị vệ tinh (GPS) nguyễn ngọc lâu, dương tuấn việ pdf

Để xóa dữ liệu lộ trình: Main menu —> Routes -> nhấn phím MENU để hiển thị menu con -> Delete Route để xóa từng tuyến hoặc chọn Delete All để xóa hết tất cả các lộ trình đang có trong b

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP H ồ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Phẩn 1: THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ TUYỆT ĐỐI

Bài /: Hướng dẫn sử dụng máy thu GPS cầm tay

II Các kiểu định vị dùng máy thu GPS cầm tay

III Định dạng NMEA

IV Giới thiệu một vài loại máy thu GPS cầm tay của Garmin

99

10

1115

Bài 2: Úng dụng định vị tuyệt đối để đo các tuyến đường trong thành phố 26

I Giới thiệu

II Thu thập dữ liệu ngoài thực địa

III Tải dữ liệu đo từ mậy thu GPS cầm tay

Bài 3: Thành lập bản đồ đường phố tỷ lệ 1/5000

II Vẽ bàn đồ đường phố tỷ lệ 1/5000

PHẦN 2: THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ TƯƠNG ĐỐI

Bài 4: Hướng dẫn sử đụng máy thu GPS chính xác

III Giới thiệu máy thu GPS Topcon Legacy E

Bài 5: ứng dụng định vị tương đối để đo mạng lưới trắc địa

II Lưới GPS thực tập

III Qui trình đc ngoài thực địa

IV Định dạng RINEX

Bài 6: ứng dụng kỹ thuật RTK để đo chi tiết

II Qui trình đo RTK

٠ III Tải dữ liệu về máy tính

Bài 7: Xử lý đường đáy đơn và bình sai mạng lưới GPS

II Xử lý đường đáy đơn

III Bình sai mạng lưới GPS ٠

26272936364049515156797979828993939396999999108

PHỤ LỤC A: DỊNH DẠNG RTCM sc 104

I Giới thiệu

II Cấu trúc dữ liệu RTCM phiên bản 2.0-2.3

III Cấu trúc dữ liệu RTCM phiên bản 3.0

PHỤ LỤC B: DỊNH DẠNG CMR

I Giới thiệu

II Cấu trúc chung cùa thông báo CMR

III Các thông báo CMR

PHỤ LỤC C: BÁO CÁO CỦA PINNACLE

TÀI LIỆU THAM KHẢO

123123123125

Ction sách này phục vụ t ١٠ ực tiếp ch« môn học chng tên “THựC TẠP ĐỊNH VỊ VỆ TINH GPS" trong chwrng Irlnh 0 ﺓ ﻷ tạ« đại học chnyên ngành

Kỹ thnột Trốc á't« - Bhn đồ, Kỹ ihnột Địa chinh và Hệ thông tin Địa ly Cuon sách này là íài lỉệu tham khao tốt cho học viên cao học và cho những

ai qaan tâm đến linh vạc GPS.

Cuốn sách gồm haiphần:

- Thực tộp kỹ thnột định vị tuyệt đối

- Thrtc tộp kỹ thuột định vị tuong đối.

Trong phần định V?' tuyệt đối, chúng tôi tập trung vào việc hướng dcìn

sử dung các máy thu GPS cam tay trong những ứng dụng độ chinh xác íhap như thành lập bán đồ đường pho tỷ lệ nhò Các máy thu GPS chinh xác được khai thủc trong ١ ?iệc thOnh lộp m، ، ng luởỉ khống chế trảc địa va đo cht tiết sẽ đuợc trinh bíty ở phần thíí hai.

Các thiết hị GPS (phần cứng Vit phcìn mềm) trên thị trường hiện nay rat da dạng Do đó, chúng tôi chi chú trong trên các thiết bị hiện có tại Phòng thi nghiệm Trac địa như các mcìy thu GPS cam tay Garmin, máy thu GPS hai tan số Topcon Legacy E và máy thu GPS một tan số Leicci SR20 Tuy vậy, chủng tôi vẫn cổ gẳng trinh hày nhlng độc điểm chung cUa chltng,

để bạn đọc c.ỏ thê ủp dụng khi dltng nhltng mtiy thu GPS l.oại khdc.

Tác gid Nguyễn Ngọc Lâu biên ,soạn củc bài I, bai 2, bat 4, bUi 5 và bai 6 Tdc gia Duong Tuản Việt bien so، , ٠ n ben ỉ VỈI bdi 7 Đẽ giảo trinh hoàn thiện hon cho những lần tủi bàn !('ri, chiktiif lôi mong nhận đitợc nhieu góp ý cùa han đọc gan xa Mọi d()mỊ góp xin ãưcrc gửi ve địa chi:

Bộ mỏn Đ ١ u Tin Hpc, Phbng 102, nhti Bb TruOng Đại học Btich khoti

- Đại h()c (Jtuic gia TP Hồ Chi Minh, vó' 268 Lý Thiamg Kiệt, Quận 10, TP

Hồ Ghi Minh.

EmuiL nnlau@hcmut.edu.vn

Cốc lác già

PHÂN 1

THực TẬP KỸ THUẬT Đ|NH V| TUYỆT ĐỐI

Bài 1

HƯỞNG DẪN SỬ DỤNG MÁY THU GPS CẨM 'TAY

I ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CÙA MÁY THU GPS CẦM TAY

Hìnlt 1.1 Máy thu GPS ccìm tay 111+ của Garmin

Thuật ngữ máy thu GPS cầm tay (GPS hand held recei٧er) thường dược dUng dể chỉ cho loại máy thu GPS rẻ tiền có kích thước gọn nhẹ và độ chinh xác thấp Đây là loại máy thu dược sử dụng rộng râi trong các ứng d.ụng độ chinh xác thấp như du l؛ch,'dã ngoại Sau dây là một số dặc điểm chung cUa các máy th.u GPS cầm tay:

- Máy có kích thước nhỏ gọn, anten dược tích họp vào bên trong máy Một số mấy có lổ cắm anten ngoàỉ khi cần thiết

- Gỉá bán của máy hỉện nay tư 200-400 USD tùy theo công ty sản xuất

và tinh năng của máy

- NgưíVi sir dụng giao tỉếp với máy bằng màn hình tinh thể lOng và 'các pliím chức năng don giản

10 THI/C TAP KY THUAT D m VI TUYET d O' i

- Ngu6n cung c^p cua may thuong la 2-4 pin tilu

- Da so cac may deu c6 the noi voi may tinh btog day cap de truyen

du lieu sang

- Co bo nho trong d l luu tr٥ k it qua dinh vi nhung khong th i luu d٥

lieu tho cho h؟iu xu ly

- Hdu hit su dimg kenh song song, nen c6 thi quan sdt ding thai tir 8- 12vetihh

- May CO the giM ma tin hieu GPS d l cho tri do gia cu ly ma C/A c6 sai so hon 3 m va dung phuong phap xu ly tuyet doi thoi gian thirc

de cung cap toa do va thoi gian Do do do chinh xdc dinh vi thap thuong chi dat tir 5 din 15m

11 CAC KIEU DINH Vj DUNG MAY THU GPS CAM TAY

Tinh nang cua may thuong rit khac nhau, tuy nhien da s6 thuong cung cap cho ngudi su dung cac each do sau day:

1- Djnh vi diem doti (Waypoint)

f MAVPOINTS

Day la kieu do chinh xac nhit cua loai may thu nay Ngubi sir dung can dua may den diem can dinh vi rli bam vao phim chuc ndng d l th\rc hien

do va luu ket qud vao bo nho Mot so loai may con c6 kha nang tinh toan toa

do theo mot so thoi diem do khac nhau (epoch) roi lay k^t qua trung binh

2- Dinh v| theo 1| trinh (Route)

C f f ROUTES

Khi ngubi sir dung muon danh diu mot so diem dac biet tren dubng di cua minh, c6 the sOr dung kieu do nay Ve nguyen tic, dinh vi theo lo trinh tuong tu nhu dinh vi diem don Nhung sau khi do xong, dilm se tu dong li^n k it voi cac dilm khac d l tao thanh mbt 15 trinh Mdy c6 thI quan 1^ mot s6 lo trinh khac nhau bang ten

3- Định vị theo vệt đưòng đi (Track/Trail)

j^TRftCKS

Kiểu đo route sẽ không tiện lợi khi bạn đang di chuyển nhanh nhưng lại muốn đánh dấu liên tục các điểm trên đưòng đi Trong trường hợp này bạn có thể để máy tự động định vị liên tục theo thời gian hay khoảng cách

mà bạn cài đặt cần chú ý rằng kiểu đo này có thể tiến hành đồng thời với

điểm đorn hay lộ trình, nhimg nó sẽ làm cho bộ nhớ của máy rất mau đầy

NMEA là tên viết tắt của Hiệp hội Điện tử Biển (The National Marine Electronics Association) Đây là hiệp hội phi lợi nhuận của các nhà sản xuất, nhà phân phối, tổ chức giáo dục Tiêu chuẩn NMEA 0183 định nghĩa một giao diện điện tử và cách thức truyền dữ liệu cho sự liên lạc giữa các thiết bị dùng trên biển

Tiêu chuẩn NMEA 0183 bao gồm nhiều thông báo khác nhau ở dạng

mã ASCII, bắt đầu bằng dấu $ và kết thúc bằng <CR><LF> Các nội dung của thông báo cách nhau bằng dấu Đổi với các máy thu GPS, những thông báo sau đây là thông dụng nhất:

1- GGA Global Positioning System Fix Data Time, Position and fix related data for a GPS receiver

5- E hay w (E - Đông hay W- Tây)

6- Chi thị chất lượng GPS,

0 - fix not available,

1 ٠ GPS fix,

2 - Differential GPS fix

7 So lượng vệ tinh quan sát, 0 0 -1 2

8- Độ suy giảm độ chính xác DOP

9- Độ cao anten trên/dưới mực nước biển trung bình (geoid)

10- Đom vị độ cao anten, meters

11- Độ cách biệt Geoid, sự khác biệt giữa mặt ellipsoid WGS-84 và mặt nước biển trung bình (geoid), có nghĩa là mặt nước biển trung bình nằm dưới mặt ellipsoid

12- Đom vị của độ cách biệt Geoid, meters

13- Tuổi của dữ liệu GPS hiệu, thời gian theo đom vị giây tính từ SCI 04 type 1 gần nhất hay type 9 cập nhật, field này sẽ trống khi DGPS không dược sử dụng

14- Tên của trạm tham khảo DGPS, 0000-1023

4- E hay w (E- Đông hay W-Tây)

5- Thời gian (UTC)

6- Trạng thái A - Dữ liệu hợp lệ, V - Dữ liệu không hợp lệ

7- Checksum

12 THỰC TẬP KỸ THUẬ T ĐỊNH VỊ TUYỆT ĐỐI

5- Góc cao vệ tinh theo đơn vị độ

6- Góc phương vị vệ tinh theo đơn vị độ

1- Thời gian (UTC)

2- Trạng thái V = cảnh báo máy thu hàng hài

14 THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐINH V! TUYỆT ĐỐI

5- VTG Track Made Good and Ground Speed

7 Speed Kilometers Per Hour

8- K = Kilometres Per Hour

1 - Local zone minutes description, cùng dấu với giờ địa phưcmg

2- Múi giờ địa phưorng, 00 đến +/- 13 giờ

ta cần nối máy thu với máy tính và dùng phần mềm thích hợp để hiển thị thông tin

IV GIỚI THIỆU MỘT VÀI LOẠI MÁY THU GPS CẦM TAY CỦA GARMIN

Hình L2 Một số loại máy thu GPS cầm íay của Garmin

Công ty Garmin được thành lập từ năm 1989 tại Kansas, Mỹ Sản phẩm của công ty bao gồm các thiết bị viễn thông và định vị, ứng dụng rộng rãi vào giao thông trên cạn, hàng không và hàng hải Tại Việt Nam, các thế

hệ máy thu GPS cầm tay của Garmin được sử dụng rất phổ biến

- Mẩu mã đẹp, gọn nhẹ, dễ sử dụng Có khả năng sử dụng anten ngoài

٠ Bộ nhó có thể lưu trữ đến 500 điểm đon (vvaypoint), 20 lộ trình (route) với 30 điểm đon và 1900 điểm vệt đường đi

٠ Một số máy thế hệ sau có trang bị màn hmh màu Ngưòd sử dụng có thể nạp bàn đồ vào máy để khai thác chức năng dẫn đường Giao tiếp với máy tính qua cổng RS232 và USB

- ít tiêu hao năng lưọng Các máy thu đời sau chỉ đòi hỏi 1.2 pin tiểu

- Phần mềm đi kèm với máy để tải và nạp dữ liệu vào máy bằng máy tính là PCX5 (cũ) và MapSource

16 THỰC TẬP KỸ THUẬ T ĐINH VI TUYỆT ĐỐI

2- Garmin III+

Máy thu có một số phím chức năng như sau (xem hỉnh 1.1);

- POW ER - tắưmở và điều khiển 3 mức độ sáng của màn hình

- PAGE - lật các trang chính Nhấn và giữ phím này để thay đổi chiều của màn hình

- MENU - hiển thị menu cho trang hiện tại Nhấn hai lần để về menu chính

- GOTO - hiển thị cửa sổ điểm nhớ, cho chọn điểm đích

- ENTER - khẳng định chọn lựa và nhập dữ liệu Nhấn và giữ phím này để đánh dấu điểm nhớ

- QUIT - quay về và hiển thị trang trước

-IN và OUT - phóng to hay thu nhỏ trên trang bản đồ (map) và trang

٥ Trang trạng thải vệ tinh (Satellite Status Page)

vệ tinh số 7

Vị trí trên bầu trời của vệ tinh số 7

Độ chính xác định vị

Hình 1.3 Các thông tin trên trang trạng thái vệ tinh

b- Trang vị trỉ (Postion Page)

ỉrmh ỉ.4 Các thông tin trên trang vị trí c- Trang bản đồ (Map Page)

؛

9.36

Giờ mặt trời mọc/ lặn

TIME to NEXT

POIHTER

Hình 1.5 Cúc thông tin trên trang hàn đồ

Thế hiện vị trí của máy thu (tam giác) trên nền của bản đồ khu vực Bản dồ này phải được nạp trước vào máy bằng phần mềm MapSource Dùng IN/OUT để phóng to hay thu nhỏ bản đồ

18 ĨHựC TẬP KỸ th u Ạ t đ ịn h V؛ t u t Ẹ ٦ t đ ố ؛

d- Menu chính (Main Menu)

Menu chính giúp cho người sử dụng truy cập vào các trang thônậg tin

bổ sung (menu con) bao gồm việc tạo mới hay soạn thảo các điểm đom, tạo mới các lộ trình, liệt kê các điểm đcm ờ gần, cài đặt hệ thống

ﺍ ٠ ( ﺃ

ل

1 -

ﺀ

'

٠ ئ

Hình 1.6 Menu chinh (trái) và menu con điểm đơn (phải)

Để hỉển thị menu chinh, người sử dụng có thể n h n liên t؛ếp 'phím

PAGE hoặc nhấn phim MENU hai lần Để vào một menu con, dUng ’phím ROCKER KEYPAD dờỉ vệt sáng dến tên của menu con rồỉ nhấn phim ENTER.

Thực hỉện thứ tự các bước sau:

- Bước 1: Mở mấy (nhấn POWER), chọn màn hình dọc hay rngan؛

(nhấn và giữ PAGE).

- Bước 2: Xóa các dữ liệu do ở nhtog lần thu thập trước dó

Dể xóa d liệu điểm don: Main menu -> Waypoints -> nhấnا phin

MENU dể hỉển thị menu con -> Delete Waypoint để xóa lừng điểm hoặtc chọi Delete All dể xóa hết tất cả các điểm dang có trong bộ nhớ (xem hình 1.6)).

CABXl CAMI

G ٥ R ٠

PHO«

TACO TAHO

Mew Route Activate Copj, Delete Route Delete All

IHCHUI fo r Maifi Menu

ffinh 1.7 Menu con lộ trlnh

Để xóa dữ liệu lộ trình: Main menu —> Routes -> nhấn phím MENU

để hiển thị menu con -> Delete Route để xóa từng tuyến hoặc chọn Delete

All để xóa hết tất cả các lộ trình đang có trong bộ nhớ (xem hình 1.7)

02AR TAHO

TrocBock Save Active Log

Delete All Setup Logging

iMEHMl f o r Main Menu ٠

Hình 1.8 Menu con vệt đường đi

MENU để hiển thị menu con -> Clear Active Log để xóa tuyến hiện tại hoặc

chọn Delete All để xóa hết tất cả vệt đang có trong bộ nhớ (xem hình 1.8).

- Bước 3: Cài đặt hệ thống tọa độ và cách thể hiện tọa độ

hddđ؛'mm's5.s’

British Grid German Grid Irish Grid

WGS 84

!zanderij

I User

Hình 1.9 Menu con định dạng tọa độ (trái) và menu con

hệ thong tọa độ (phải)

Kết quả định vị được cho trong một hệ thống tọa độ do người sử dụng chọn lựa, để cài đặt:

Main menu —> Setup Position Postion Format đế cài đặt cách

hiển thị tọa độ

-> Map Datum để chọn hệ thống

tọa đô

20 THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐINH VI TUYỆT ĐỐI

Chủ ý: do không có hệ thống tọa độ VN2000 trong danh sách Map

Datum, người sử dụng có thể chọn WGS 84 rồi sau đó thực hiện chuyển đổi sang VN2000 bằng phần mềm GeoTools Hoặc có thể chọn User để nạp

vào các tham số chuyển đổi từ WGS84 sang VN2000

- Bước 4: Đặt máy thu trên điểm cần đo và chờ cho máy dò tìm tín

hiệu từ 4 vệ tinh trở lên (chờ đến khi dòng trạng thái ở trang trạng

thái vệ tinh hiển thị “3D Navigation”) Trường hợp vị trí đo quá xấu

(máy thu không thể nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh), người

sử dụng cần xê dịch máy thu sang vị trí khác trống trải hơn

٠ Bước 5: Lưu các điểm cần xác định vào bộ nhớ:

Hình 1.10 Menu con định vị đièm đơn

Đẻ dịnh vị điểm đơn: Nhấn và giữ phím ENTER/MARK để hiển thị trang Mark Waypoint -> Chọn tên điểm đo bằng phím ROCKER

KEYPAD —> Dời vệt sáng đến ‘Done’ và nhấn ENTER để kết thúc việc đo.

Để định vị lộ trình: Main Menu ->· Route -> New Route (xem hình 1.7).

Để định vị vệt đưÒTig đi, trước khi đo cần cài đặt: Main Menu ->

Track Logs ->· Save Active Log (xem hình 1.8).

- Bước 6; Xuất dữ liệu sang máy tính

Đẻ lấy dữ liệu từ máy thu sang máy tính, ta có thể dùng phần mềm

PCX5, MapSource hay GPS TrackMaker Phần này được trình bày ở

bài 2

4- Garntin I2XL

a- Các phím chức năng:

- POWER - tắt/mở và điều khiển độ sáng của màn hình

- PAGE - lật các trang chính

- MARK - ghi lại vị trí và hiển thi trang mark position

- GOTO - hiển thị trang GOTO với các điểm đơn cho

hoạt động GOTO

- ENTER - khẳng định chọn lựa và nhập dữ liệu Nhấn và giữ phím này để đánh dấu điểm nhớ

-Q U IT - hiển thị lại trang trước đó

- MŨI TÊN - chọn ký tự, di chuyển vệt sáng

b- Các trang chính

T i n r f r n i | n i l | i n lìa i45 H 01 ؛ <

l i i I l l l i i l l l i i ( ГЧ Ч | | Д Д ДД || | t n i t l ẫ ầ

IRRCK ^PEEO

356 2.3 ؟

TRIP.؛

D I5 T AND SUN NESSROES SETUP NENU

F IN D CITV

_ l

Hìn/l 1.11 Các trang thông tin cua mảy Garmin ỉ 2XL

lf٠T

؛

- Nhấn phím MARK để hiển thị trang MARK POSITION

- Dời vệt sáng đến Waypoint đổ đặt tên điếm đo

- Nhấn ENTER để ghi nhớ vị trí điểm vảo máy

22 THỰC TẬP KỸ THUẬT /Л//؛/ VI TUYỆT ĐỐI

- Muốn xóa dữ liệu cũ, dời vệt sáng đến CLEAR LOG

- Để máy bắt đầu thu, nhấn GOTO, dời vệt sáng đến TRACKBACK, rồi nhấn ENTER

-T ừ Main Menu đưa vệt sáng đến ROUTE, nhấn ENTER, nhập số thứ tự của route rồi nhấn ENTER

- Đưa vào điểm đcm đầu tiên của lộ trình, nhấn ENTER Khi đưa vào các điểm đơn còn lại danh sách sẽ tự động cuốn lên

- Muốn xóa một lộ trình, dời vệt sáng đến CLR, nhấn ENTER

5- Garntin Etrex Summit

a- Các phím chức năng

Hình 1.12 Các phím chức năng của mảy Garmin Etrex Summit

f s i T t j r

ﺍ ﺍ ﺎ ﻣ ٠ 0

ﺀ ﺍ 0 ﺍ

| ٤ ٠ O U L-٠٤١٠.

٠١ (

ﺎﻣ ،ﺀ ﺍﺍ ٠

1 1 ٠ 1 ﻮﻫﺀ

- Trên trang MARK WAYPOINT, nhấn phím

UP hay DOWN để dời vệt sáng đến NAME, nhấn ENTER để nhập tên

- Nhấn phím UP hay DOWN để dời vệt sáng đến OK rồi ENTER

- Để xóa điểm đơn, trên trang WAYPOINT, nhấn phím UP hay DOWN để dời vệt sáng đến NEAREST hay DELETE ALL Chọn NEAREST nếu muốn xóa từng điểm, chọn DELETE ALL nếu muốn xóa tất cả các điểm

- Trên trang ROUTES, nhấn phím UP hay DOWN đe dời vệt sáng đến NEW ROUTE rồi ENTER

- Nhấn phím ENTER để đưa WAYPOINT vào ROUTES

bộ lộ trình đã lưu trong máy

24 ĨHựC TẬP KỸ THUẬT Đ Ị I v ١ TUYỆT ﻩ 0 ﺍ

e- Định vị vệt đường đi: trên trang MENU, dời vệt sáng đến

TRACKS rồi nhấn phím ENTER

6■ Garmin GPSMap 76 (tương tự cho GPSMap 60, GPSMap 72)

Nhấn vá thả để xem chợn lựa của 1 trang,

s Nhấn 2 lần để về menu chinh.

٠ م 2 003

٠ ه 2 ftRMW

c- Đinh vi điểm đơn٠ ٠

hiện ra trang Waypoint

Bạn có thể sửa tên, ngày giờ,elevation, depth

Nhấn vào OK để lưu điểm đo

Nhấn vào Delete để xóa điểm đó

- Copy Route: copy 1 lộ trình đã chọn

- Delete Route: xóa 1 lộ trình đã chọn

- Delete AU Routes: xóa tất cà lộ trình đã

Từ menu chính chọn Tracks, sau đó

bấm vào phím menu để hiến thị các chức năng sau:

- Delete Saved Track: xóa dữ liệu đã

cất trirớc đó

- Delete AU Tracks: xóa tất cả các dữ

liệu đã cất

- Setup Track Logs: hiển thị menu để

cài đặt việc đo dạng vết

Hạn chế của công nghệ GPS là chỉ sừ dụng được ở những khu vực trống trải, ờ đó máy thu GPS có thể thu được tín hiệu từ 4 vệ tinh trở lên

Để thỏa mãn điều kiện đo và độ chính xác mà công nghệ GPS có thể cung cấp, chúng tôi chọn ứng dụng là dùng GPS để đo các tuyến đường trong thành phố

Đe phục vụ cho công tác này, ta nên có một bản đồ hay ảnh chụp sơ lược về khu đo như bản đồ du lịch thành phố hay sử dụng ảnh vệ tinh từ Google Earth Bản đồ sẽ giúp cho ta lập kế hoạch trước về các tuyến đường

sẽ đo cũng như dự tn') các phương án kỹ thuật đo đạc ngoài thực địa

I I THU THẬP Dữ LIỆU NGOÀI THựC ĐỊA

Trong công tác này, ta cần xác định chính xác vị trí các điểm đặc trưng của các tuyến đường đã chọn Những điểm đặc trưng này được chọn sao cho có thể phục vụ việc vẽ tuyến đường chính xác nhất theo tỷ lệ 1/5000 hay 1/10000

a- Kiểu định vị thích hợp cho công tác này là định vị lộ trình Trong

đó ta có thể đưa các điểm đo trên cùng tuyến vào cùng một lộ trình và đặt tên thích hợp (xem hình 2.2)

Route 3 Route 4

r

Hình 2.2 Định vị lộ trình các tuyên đường

28 THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐINH VI TUYỆT ĐỐI

b- Các điểm đặc trưng của tuyến đưòmg cần định vị như điểm chuyển hướng tuyến đường, giao lộ, điểm mà ở đó kích thước đường thay đổi

c- Đối với các tuyến đường thẳng: về nguyên tắc ta chỉ cần định vị hai điểm đầu và cuối của tuyến Tuy nhiên để nâng cao độ chính xác và có

số liệu để kiểm tra, ta cần xác định nhiều điểm hơn Hình 2.3 cho thấy khi

đo nhiều điếm, đường thẳng nội suy từ những điểm đo (đường liền nét đậm) sẽ gần với đường thực (đường liền nét mảnh) hơn so với đường thẳng vẽ từ điểm đo dầu và cuối (màu đen, đứt nét) Vì vậy trên tuyến thẳng cứ cách 30-50m nên định vị một điêm

Điểm đo trung gian

cuối

Hình 2.3 Đường thẳng nội suy từ nhiều điểm đo (đường liền nét đậm)

gần với đường thực hom (đường liền nét mảnh)

d- Thông thường tim đường là nơi thông thoáng nhất, nên máy thu GPS sẽ nhận được tín hiệu từ nhiều vệ tinh hơn ờ những vị trí khác, ở những tuyến đường nhỏ, vắng xe nên đo dọc theo tim đường đồng thời kết hợp với thước dây để đo độ rộng đưòmg Đối với những tuyến đường lớn,

nhiều xe, ta nên chọn lề đường nào thông thoáng nhất Người do có thể di

chuyển dọc theo lề đường hoặc song song và cách nó một đoạn nhất định như hình 2.4

e- Để tiện cho kiểu định vị lộ trình, người đo nên di chuyển từng tuyến đường một Hết tuyến này mới chuyển sang tuyến khác Có thể di chuỳèn bằng đi bộ hoặc bằng xe gán máy

f- Trước khi bấm máy để ghi lại điểm đo, cần quan sát số vệ tinh hoặc tốt nhất là chỉ số DOP Nếu định vị khi số vệ tinh bằng 4 hoặc PDOP > 4 thì diểm đo sẽ có độ chính xác thâp

I I I TÀ! DỮ LIỆU DO TỪ MÁY THU GPS CẨM TAY

Sau khi do xong ngoà؛ ilurc dỊa, người do 'cản kct nối vcVi máy tinh Dùng các phần mèm chuyên dụng dể thi dữ hệu sang máy tinh,

ỉ Kết nốỉ n١áy thu GPS cầm tay vói m ٠ ؛' y tinh

Cổng giao tiếp máy tliu GPS cầm tay ,với inhy tinh thường sử dụng công nôi (icp RS232 Hi؛ !i !lay chi có một vài mảy أا ٦ ﺀ.ا ا ا ا ا hệ пкѴі с Jio phép

dUng cống USB Trong phần này chúng tôi sẽ Jiưng d١؛ n chcli kết nối dUng cồng RS232

Bưởc I: Noi máy tliu CPS với máy tínli bhng dây cáp cJluyên dụng

Hìnlt 2,5 Dây cáp truyền dữ liệu cùa min' Gannìn

30 THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐỊNH 1؛// TUYỆT ĐỐI

Bước 2: Cài đặt các tham số kết nối

t١eị Alarms؛ Position Intor^ace

Hình 2.6 Menu cài đặí kết nổi của Garmin ///+ (trái) và 12XL (phải)

Để vào menu cài đặt kết nối: Main Menu —> Setup -> Interface

Đối với máy thu Garmin III+, Etrex, GPSMap: bấm vào ô Format để

hiện ra menu con, trên menu chọn GARMIN

Đối với máy thu Garmin 12XL: chọn GRMN\GRMN (xem hình 2.6)

Bước 3: Khởi động phần mềm chuyên dụng để tải dữ liệu sang máy tính

Các nhà cung cấp thiết bị đều hỗ trợ phần mềm đi kèm để tải dữ liệu của chính máy thu GPS mà họ sản xuất ra Đối với các mảy thu Garmin,

người sử dụng có thể dùng phần mềm PCX5 hoặc MapSourrce cho mục

đích này Ngoài những phần mềm loại này, hiện nay có nhiềui những phần mềm miễn phí khác cho phép tải dữ liệu từ nhiều loại máy thiu khác nhau Trong phần sau chúng tôi sẽ giới thiệu một phần mềm loại Biày cố tên là

GPS TrackMaker

2- Giói thiệu phần mềm GPS TrackMaker

GPS TrackMaker là phần mềm cho phép tải/nạp dữ liệu t ừ/vào hầu hết các model máy thu GPS cầm tay của những công ty lớn như Garmin Magellan, Lowrance, Phần mềm có ưu điểm sau:

- Cài đặt đom giản (chỉ có một file exe duy nhất)

- Giao diện đồ họa thân thiện, dễ sử dụng

- Cho phép nạp bản đồ nền, soạn thảo và chuyển đổi dữ liệu, vẽ sơ đồ đơn giản, chuyển đổi tọa độ, xuất dữ liệu theo theo nhiiều địinh dạng khác nhau,

- Giám sát xe chuyển động ở thời gian thực

Người sử dụng có thể tải miễn phí phần mềm nậy tại địa chỉ http ://www gpstm com/

ﺀ ,

; ٠ ﺉ , ٠ ﺍ ٠ '

■· ،,, ٠ ﺏ ٠

ﻵ ﺪ ﻣ ٠

* ﺀ :;

ﻒﺟﺍ ٠

Để tải dữ liệu từ một máy thu GPS cầm tay của Gantiin, bạn bấm chuột

vào menu GPS, sau đó dời vệt sáng đến Garmin Interface (xem hình 2.8)

Nếu là loại máy thu khác như Magellan, Lowrance thì chọn tên thích hợp

GPS TrockMaker

File Edit View Tools Maps Tracking

D|iá^|i^lH l# ỉ

Help Garm^ interface.

Magellan Interface F 11 Lowrance/Eagle Interface

Sau thao tac nay, mot hop thoai se hien ra nhu hinh 2.9

32 THUG TAP KY THUAT 0 Ш VI T U Y tl DO!

Garmin Interface

GPSMap7BC/60C/CS Version 3.50

Route Tranjfef Completed Vertex 114 tron.i 114 RoutePuints: 00114

T rackPoints; 0021G

Waypoints: 00202

؟ Captur ,

٠

؛ 1

Local Time j T racklogs j

Garmin PVT Data |

Hinh 2.9 Hop thoai tai du lieu may thu Garmin

Ban dua chuot bam vao phim Product ID, phan mem se tu dong do

tim cong ket noi voi may thu GPS Neu thanh cong, ten cua lo،u may se hien

thi a 6 cua so trai-tren Chon phim All de tai tat ca du lieu ve may tinh Sau

khi tai thanh cong, 6 cua so cung hien thi so diem don, lo trinh va vet duong

di da tai ve may tinh De nap dO lieu vao may chon Send Sau do bam vao

Exit de quay ve cua so ban dau.

Luc nay, ta se thay tat ca cac kieu du lieu da tai hien thi tren cua so Dur lieu diem don hien thi bang cac ky hieu (cham tron man do tren hinh 2.10) Neu la du lieu 16 trinh, cac ky hieu tren cung tuyen sc dugc noi voi nhau bang duong thang c6 cung mot mau sac

Ban CO the mu6n soan thao cac du lieu nay nhu: xoa hay doi ten cac diem don xau, xoa hay thay doi cac 16 trinh chuyen cac diem don thanh lo trinh, vv Nhflng dieu nay hoan toan de thuc hien Vi du de xoa diem don

nao, ban bam nut chuot trai vao diem don d6 roi bam vao phim Delete tren

ban phim De sira thong tin diem don nao, ban bam nut chuot phai vao vi tri diem do Mot hop thoai se hien ra nhu hinh 2.11 cung cap day du thong tin

ve diem don Ban c6 the muon thay doi mot hay nhieu thong tin nay

١

١ a ( ٠i r« ،» H · ir٠d١

؛ ٢ UJJL.J S JJ xIF u T J

1 -

١

, X ,.·؛\

؛, '

١ ۶

\ i ■ ■

·

١ ١ ١

I

f١٥■

■Vv- ^١٠^

1 '

٠۶

-

r \ L ٠ l

i ' ^

^ / ٠

^

٣

^ '"

؟؛'؛

٠ ، ٠ ١

'-١ ٠ ٠->٠.٠«٠٠ -- ،-.J؟٠٠j h ||i···^

4٠٠٠٠٠٠ V ^.^>— - I

) ٠٠

٠٥٠ Navaid White .Non-Oirect Beacon

،:Oil Field ٠ Parachute Area

0 Park 0؛] Parking Area

34 THIJC TAP KY THUATDINH V! TUYET DO'l

Ctrl+Q

“' 1

; > ؛

' • ? ٠■

’

، : ١

"■

- ،

٠ ١ ' vO ٠ J

; ؟

،.

j

٩ ١ -

Sau khi hoan tat viec soan thao d٥ lieu, gia la luc ban muon xuat du

lieu theo mpt dinh dang thich hop Bam vao menu File va doi vet sang den

Save File as, ١ mot hop thoai hien ra nhu hinh 2.13

GPS TrackMak « Text Fomw * ( " Ixt ) Google Earth Fie ( kml )

MapOekode Text Fie ٢ dbx ) GPS Exd ٦ ar ١ ge Fie ( gpx ) Lowr « ٦ ce MMC Fie * ( " usr ) Mage3ar ١ MMC Res ( " upt ;٠ log ;" rl )

" OzExpkxer Flos r wpt / pit / rte )

GPS TrackMaker cung cấp rất nhiều định dạng xuất khác nhau ở phần

Save as type Đối với mục đích thực tập, bạn có thể chọn GPS TrackMaker Text Format (*.txt) h a y Waypoint+ Text Format (*.txt) V Ì

dữ liệu sẽ luru lại trong một file dạng văn bản, thuận tiện cho các tính toán

xử lý tiếp theo Ví dụ nếu bạn chọn Waypoint+ Text Format (*.txt), bạn

có thể xem file này bằng các trình soạn thảo văn bản như NotePad,

WordPad Một đoạn file này có nội dung như sau:

Mỗi dòng cùa file thể hiện thông tin của một điểm Trên một dòng,

các thông tin này bao gồm:

- Tên dữ liệu; WP thể hiện thông tin điểm đơn, RP - lộ trình, và TP -

nam trong hệ WGS-84, tuy nhien chUng ta

l cO the chuySn doi d٥

GeoTooIs ma TOng eye dla chinh da cung cap

.

200 - tyade tu* WGS-84 sang VN

؛ 1.1 Quy trinh chuj^n do

'Hlnh 3.1 So do chnyCn dO؛ tu he to do WGS-84 song he tya de

VN-1.2 ca c thao tac khi sir dyng phan mem GeoToois d l chuyen dOi dfr

؛؛eu do cUa may Garmin

Khi trUt d٥ lieu tU mdy Gannin sang mdy tinh., th؛ ng thuOng chUng ta

8ج thu duoc djnh d n g cUa file d٥ lieu nhu sau (xem bai 2):

Từ file dữ liệu đo ban đầu chúng ta chỉ lấy ra ba cột đó là: Description (1) - tên của điểm đo, Position(2) - Vị trí của điểm đo có thể là: tọa độ phảng (East, North) hoặc tọa độ trắc địa (B,L) và Height(3) - độ cao trắc địa

Vì các điểm đon không có độ cao nên ta có thể chọn bằng zero Trong quá trình thu thập dữ liệu đo ngoài hiện trường số lượng điểm đo có thể khá lớn

Do vậy việc chọn lọc lấy dừ liệu cần thiết làm đầu vào cho phần mềm

Geotools đôi khi mất khá nhiều thời gian Cách đơn giản và khá hiệu quả là

dùng phần mềm Microsoft Excel để lấy ra các thông tin mà chúng ta cần,

Đối với file dữ liệu thô mà tọa độ của điểm đo cho ở dạng kinh độ và vĩ độ

thì trong phần mềm Microsoft Excel chúng ta sử dụng thêm hàm Int (Lấy

phần nguyên) để đổi từ định dạng độ (DDD.DDDDDDDDDDDDD) sang (DDDMMSS.SSSSS), bạn đọc có thể tham khảo các tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm này hiện đang có bán rộng rãi ngoài thị trưòmg

b- Chuyển đồi từ x,y (WGS-84) sang B,L(ÌVGS-84) bằng mô đun

B/T\^ »T ٠ anrf ٠ r

Định dạng dữ liệu đầu vào của phần mềm BLTransfer khi dữ liệu đầu

vào là file (x,y) như sau: gồm 4 cột, giữa các cột cách nhau ít nhất 2 khoảng trắng hoặc 1 phím Tab

Sau khi đã chuẩn bị đúng dữ liệu đầu vào nhấn chuột vào nút TF (màu đỏ) trên thanh công cụ sẽ xuất hiện cửa sổ:

OUpU file name; —

I n HAP TÚ RLE K،T QUẢ

f/inh 3.2 Các lựa chọn khi chuyển đổi trên mô đun BLTransfer

Nhập tên file kết quả sau đó bấm OK ta sẽ rứiận được kết quả chuyển đổi.

38 THỰC T^p KỸ THU^T e ١ NH VỊ t u y Ẹ t 0 ﺓ ﺍ

Help

س ١

Fte Etft View

ﺢ ﻫ

ﺎﺟ؛ﺂﻣ؟

۶ ﺄﺑإ-

Center of information - Documentation Archives for Land Administration

Resuit of change coordinates

Hình 3.3 Ket quả thu được sau khi chuyển đổi

từ x,y sang B,L trong hệ WGS-84

c- Chuyển đổi từ B,L,H (WGS-84) sang B,L,H (VN-2000) bằng mô

Định dạng dữ liệu đầu vào của phần mềm Trans như sau: gồm 5 cột

giữa các cột cách nhau ít nhất 2 khoảng trắng hoặc 1 phím Tab

Chọn menu Format style —» WGS-84(B٠L,H)

ằ :

·;؛■,' ﺀ ١

■;

fit■ f<u V V

Pi

؛.' ٠

1

? و ٠ ا

:

ل

::

ا ٠

.

اد٠ﻸﺋ

’ :,

١

■ ■ ٠

٠

: ذ'

»ي٣تﺀد

'■

٠ﺀئ

p{،e evtt Vnv

٣ ٧

· : ٠L ٠r

:;

٠u ٠٠

í i n ; T M ؛

22

^

٢ ة

2.2C 4

ا ﺀ„

٠١٠ ا ١

2 002 1

r.x,ớrdtệ

22 342

ﻻ ١

Hình 3.4 Chọn lại định dạng cùa dữ liệu cho phù hợp

Chọn biểu tượng ^ Transfer to new coordinate system xuất hiện

cửa sổ sau:

ﺍ

·

٠ ﻩ

^ ؛ м

>

٠

,,

١l

;

١

» í;««lt٠rí٠ị٠MI٠ ٠،٠t.،ệ٠ ٠

\,،|

ﺎﻫ

،

٠ ﺀ ٠

; Г

.I

ﺍ ٠ ﺱ

3

٢

ﻱﺀﺝﺀﺀ ﺓ

7

،

в«Р1 ٠٥ اا

»

ﺀ

утл no (

م

٠٠٠ d, Y a i،Checkng fie ■Л comp

٠ ﺀ ٠

ﺔ ﺳ ٠ ا

Reault orf CTordlnate hanafer from WGS-Bd to ١١ ر2ا ٠ ه.

Old u É a l meridian ٠ 0 ﺍ ٠ ﺫ ٠ p r.ịetí Gau New ten meridian ١ ﺃ ٠ , pra؛ert UTNL и ٠ ﺍﺍ 5 ﺀ

Data tile

ا

٠ I Ml 10 <، 23.3<،، ا ٠ ﺀ 1 16.5.58 25.315 2

T١ư

؛

i w i lOAUttCB t n ١٠ г о т

Hìn/t 3.5 Kết quả chuyển đổi từ B,L,H(WGS-84) sang B,L,H(VN-2000)

B L T ra n s/e r

ﺀ ٠ ااﺀ ٠ ﺀ

811

Định dạng dữ liệu đầu vào của phần mềm BLTransfer khi dữ liệu đầu

vào là file (B١L) như sau; gồm 4 cột giữa các cột cách nhau ít nhất 2 khoảng trăng hoặc 1 phím Tab

M i É ٢«

name

؛ ، Output

|vn200C|

ه

Caned i

Bấm OK để xem file kết quả chuyển đổi:

Genera Department ،L a n d Administration.

Center ٠٠ Intormatlon ٠ Document.« A rchies tor Land Administration Result 0 change coordinates

Parameters :

m , [

Ellipsoid : ^ s 8 4

Pr ٠ i e c t : l CeOter meridian :105 degree « m in u te Zone 3 ذ degree

Hinh 3,7 Ket qua chuyeti đổi sang hệ VN2000

II VE BẢN 0Ồ 0ƯỞNG PHỐ TỶ LỆ 1/5000

Hiện ngoàỉ sản xuất có rất nhỉều phần mềm dể thành lập bản đồ Mỗỉ phần mềm đều có những tinh nẫng riêng, tùy theo mục dích V؛ yêu câu công việc ngườỉ sử dụng có thể chpn một phân mêm thích hợp đôi với minh, ơ

dây chUng tôỉ xin giới thỉệu phần mềm Autodesk Land Desktop chạy tr؟ n

dốỉ vớỉ sinh viên ngành kỹ thuật, do đó những người dã bỉêt ٤ử dụng

Autocad thành thạo thi có thể sử dụng phần mềm Au؛odesk L»nd Desktop

một cách dễ dàng ví tất cả cảc lệnh trong Autocad dều có th؛ áp dụng cho phần mềm Autodesk Land Desktop Khi sử dụng phần mềm Autode؟k

Land Desktop, ngoàỉ vỉệc cố dầy đủ các tinh n a g của Autocad thi phân

mềm nảy còn tlch hợp thêm một'số chức,nag phục vụ cho chuyên ngành

Trắc Địa: Nhập m ộtfile dữ liệu đo chi tiết, chạy đường đồng mức, tạo măt

càt (dọc, ngang), tinh khổi lượng dào dảp

Trong nội dụng chương trinh của môn học “Thực tập GPS” này chúng tôỉ chỉ xin giớỉ thỉệu tới bạn dọc cách thức nhập một file dữ líệu do chi tỉêt vào phần mềm và một số lệnh vẽ cơ bản

KhOfi dộng chương trlnh, Autodesk Land Desktop bằng cách double

click chuột vào bỉểu tư ợ n g > lc trên màn hình máy tinh Giao dỉện chinh của phần mềm sẽ xuất hỉện như sau:

٠n٠u ، m » > r M » N

؛ Da،l٠

٠ M ،o ١

، 0<i٠ ،٠ C<v

، , 0

s i , ، ٠

،··, I ، ،

>

■ ^

42 THỰC TẬP KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ TUYỆT ĐỐI

PaíK CAProgfam File sV Ld Desktop Ì \D٠ta\setup4 Browse

Load ٥ Dr ٥ wrr ٠ Setup Pro

'' ^,

mper

(؛

100

set

؛

mper«i٠1٠ {؛

i20.$e٠

أ ا

1, ٠1

tlmpertaJ$.0 ﺀم

iSO.set (Ift^eriaU

»'

1 ,

m250.$et (Metric

1

mSOO set jMetrrc

.) 100

ع

') 20

؛

4Ơ)

ا 50٠

)

د

1:

ظ ا

2-

250)

sooi

Select a Drawing Setup Profie

from the 1st CIck ٠ View" to see

1؛$ contents Of click lo a c f to

brng it into you drawing.

1 1

Hifth و.و Cach tạo m()l đồ án mới

2.2 Cách nạp một tập tin dữ líệu vào phần mềm

Trên menu của phần mềm ta chọn nhu sau:

gm » n،ỉ Р с Л

.،

ا ٧٠ ى«.ﺀاى ا ٠ د

”

OMtt Mỉ tntcipd

,٠ ة 1 ا؛ : ؛

٠ ٩ د

ﺱ ٦

س ﺬﺴ ﻗ ٠

! و 1

ع د N٢2 | c i ٠d ، N ﻞﺳااا

« ؛ ٠٠

|«

NEZ

٠٤KZtcamr١٠deM،<D

٠ ﻱﺍ ٠ ﺱ

ي ٠ ٠ ﺀ ٠٠ إ ۶٠

P٠lE2

i e d i اوﺮﺻ PNEZD

ا

„'

ﺀ

nr (.

Hình 3.10 Các bước nạp (iữ liệu vào phần mềm

Nếu chúng ta chọn định dạng cùa file dữ liệu là PNEZD (space

delimited) thì định dạng file dữ liệu đầu vào phải gồm có 5 cột, khoảng

cách giữa các cột cách nhau ít nhất là một khoảng trắng.