TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TRẮC ĐỊA, BẢN ĐỒ VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ BÙI THỊ YẾN THANH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC DỮ LIỆU ĐỘ CAO GEOID THEO MÔ HÌNH EIGEN-6C4 TRÊN P
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TRẮC ĐỊA, BẢN ĐỒ VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
BÙI THỊ YẾN THANH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHAI THÁC DỮ LIỆU ĐỘ CAO GEOID THEO MÔ HÌNH EIGEN-6C4 TRÊN PHẠM VI
LÃNH THỔ VIỆT NAM
Hà Nội - 2018
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TRẮC ĐỊA, BẢN ĐỒ VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
BÙI THỊ YẾN THANH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHAI THÁC DỮ LIỆU ĐỘ CAO GEOID THEO MÔ HÌNH EIGEN-6C4 TRÊN PHẠM VI
LÃNH THỔ VIỆT NAM
Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ
Mã ngành: D520503
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TH.S NGÔ THỊ MẾN THƯƠNG
Hà Nội - 2018
HÀ NỘI, 2016
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu đồ án, với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn, thầy cô trong bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình
Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu Nhà trường, khoa Trắc địa, Bản đồ và thông tin địa lý và bộ môn Trắc địa Cao cấp – Công trình Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới cô Ngô Thị Mến Thương người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp
Trong quá trính làm đồ án, không tránh khỏi được sự sai sót, em rất mong nhận được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy, cô để đồ án tốt nghiệp của em hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 24 tháng 5 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Bùi Thị Yến Thanh
Trang 4MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Phương pháp nghiên cứu 2
4 Địa điểm, đối tượng nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT THẾ TRỌNG TRƯỜNG 3
1.1 Lý thuyết thế trọng trường 3
1.1.1 Thế trọng trường thực 3
1.1.2 Thế trọng trường chuẩn của Trái đất và thế nhiễu 7
1.2 Các phương pháp xác định độ cao geoid 21
1.2.1 Phương pháp trọng lực 21
1.2.2 Phương pháp thiên văn trắc địa 22
1.2.3 Phương pháp thiên văn - trọng lực 22
1.2.4 Phương pháp GPS – Thủy chuẩn 23
1.2.5 Phương pháp không gian 23
1.2.6 Phương pháp kết hợp 24
1.2.7 Phương pháp nội suy dị thường độ cao từ các giá trị dị thường độ cao đã biết 25
1.2.8 Xác định dị thường độ cao ở Việt Nam 28
CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH TRỌNG TRƯỜNG TOÀN CẦU EIGEN – 6C4 31
2.1 Khái niệm về geoid 31
2.2 Khái quát chung về mô hình toàn cầu 31
2.2.1 Khái quát chung 31
2.2.2 Các mô hình trọng trường trên thế giới 32
2.3 Mô hình trọng trường EIGEN-6C4 35
2.3.1 Khái quát chung về mô hình trọng trường EIGEN-6C4 35
2.3.2 Sự khác biệt giữa mô hình trọng trường EIGEN-6C4 và EGM-2008 37
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 51
3.1 Giới thiệu khu vực thực nghiệm 51
3.1.1 Ví trí địa lý, điều kiện tự nhiên 51
Trang 53.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 53
3.2 Khai thác độ cao geoid theo mô hình EIGEN-6C4 trên phạm vi lãnh thổ Việt Nam 53
3.2.1 Khảo sát độ lớn độ cao geoid từ mô hình EIGEN-6C4 trên phạm vi lãnh thổ Việt Nam 53
3.2.2 So sánh độ lệch độ cao geoid khai thác từ mô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 63
3.3 Nhận xét 69
3.3.1 Nhận xét về kết quả độ cao geoid khai thác được từ mô hình EIGEN-6C4 trên các khu vực trên lãnh thổ Việt Nam 69
3.3.2 Nhận xét độ lệch độ cao geoid khai thác được giữa mô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71
1 Kết luận 71
2 Kiến nghị 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73
Trang 65DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ST
T
model of the Earth by New
techniques
Mô hình lực hấp dẫn của châu Âu được cải thiện bởi các kỹ thuật mới
System
Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu
Circulation Explorer
Dữ liệu vệ tinh đo trọng lực
Earth Models
Trung tâm quốc tế về mô hình trái
đất toàn cầu
Mapping Agency
Cơ quan lập bản đồ và chụp ảnh
quốc gia
Trang 7DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Một số mô hình được xác định theo phương pháp không gian 23 Bảng 2.1: Các giá trị trung bình điểm gốc của các khác biệt giữa mô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 44 Bảng 2.2: Giá trị trung bình (cm) của GNSS – Thủy chuẩn trừ đi các độ cao địa lý
Bảng 2.3: Giá trị RMS (cm) của quỹ đạo GOCE và CHAMP của các mô hình 50
EGM-2008 63
EGM-2008 64
EGM-2008 65
EGM-2008 66
và EGM-2008 67
EIGEN-6C4 và EGM-2008 68
Trang 8DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Vị trí tương hỗ giữa đường dây dọi và mặt đẳng thế 6
Hình 1.2: Quang cảnh phân bố đường sức và mặt đẳng thế trọng trường trên Trái đất 7
Hình 1.3: Các thành phần độ cao 15
Hình 1.4: Dị thường độ cao theo mặt Teluroid 16
Hình 1.5: Độ lệch dây dọi trọng lực và các thành phần của nó 19
Hình 1.6: Khoảng chênh giữa mặt geoid và mặt ellipsoid 20
Hình 2.1: Độ cao Geoid theo mô hình EGM2008 34
Hình 2.2: Δg, Himalaia với mô hình EIGEN-6C4 38
Hình 2.3: Tzz, Himalaia với mô hình EIGEN-6C4 38
Hình 2.4: Δg, Himalaia với mô hình EIGEN-6C4 trừ EGM-2008 39
Hình 2.5: Tzz, Himalaia với mô hình EIGEN-6C4 trừ EGM-2008 39
Hình 2.6: Δg, Châu Âu với mô hình EIGEN-6C4 40
Hình 2.7: Tzz, Châu Âu với mô hình EGM-2008 40
Hình 2.8: Δg, Châu Âu với mô hình EIGEN-6C4 trừ EGM-2008 41
Hình 2.9: Tzz, Châu Âu với mô hình EIGEN-6C4 trừ EGM-2008 41
Hình 2.10: Δg, Cộng Hòa Séc với mô hình EIGEN-6C4 42
Hình 2.11: Tzz, Cộng Hòa Séc với mô hình EIGEN-6C4 42
Hình 2.12: Δg, Cộng Hòa Séc với mô hình EIGEN-6C4 trừ EGM-2008 43
Hình 2.13: Tzz Cộng Hòa Séc với mô hình EIGEN-6C4 trừ EGM-2008 43
Hình 2.14: Kiểm tra mô hình EGM-2008 bằng GPS – Thủy chuẩn trên lãnh thổ CH Séc (GPS Thủy chuẩn trừ EGM-2008 geoid, trung bình -43 cm, rmse 3,3 cm, GPS – Thủy chuẩn độ chính xác khoảng 2 cm) 45
Hình 2.15: Kiểm tra mô hình EIGEN-6C4 bằng GPS – Thủy chuẩn trên lãnh thổ CH Séc (GPS – Thủy chuẩn trừ EIGEN-6C4 geoid, trung bình -46 cm, rmse 4.0 cm; GPS – Thủy chuẩn độ chính xác khoảng 2 cm) 45
Hình 2.16: Kiểm tra mô hình EGM-2008 bằng GPS – Thủy chuẩn trên lãnh thổ Slovakia (GPS – Thủy chuẩn trừ EGM-2008 geoid, trung bình -44 cm, rmse 0,5 cm, GPS – Thủy chuẩn độ chính xác khoảng 2 cm) 46
Trang 9Hình 2.17: Kiểm tra mô hình EIGEN-6C4 bằng GPS – Thủy chuẩn trên lãnh thổ Slovakia (GPS – Thủy chuẩn trừ EIGEN-6C4 geoid, trung bình -46 cm, rmse 4.0
cm; GPS – Thủy chuẩn độ chính xác khoảng 2 cm) 46
Hình 2.18: Biểu đồ dánh giá biên độ phổ (1) 49
Hình 2.19: Biểu đồ đánh giá biên độ phổ (2) 49
Hình 3.1: Vị trí địa lý Việt Nam 51
Hình 3.2: Lựa chọn các yếu tố trên ICGEM 53
Hình 3.3: Giao diện phần mềm Global Mapper 55
Hình 3.4: Load file dữ liệu 55
Hình 3.5: Mô phỏng độ cao geoid trên khu vực miền Bắc 56
Hình 3.6: Mô phỏng độ cao geoid khu vực miền Trung 57
Hình 3.7: Mô phỏng độ cao geoid khu vực miền Nam 58
Hình 3.8: Mô phỏng độ cao geoid khu vực vùng núi Tây Bắc 60
Hình 3.9: Mô phỏng độ cao geoid khu vực đồng bằng Nam Bộ 61
Hình 3.10: Mô phỏng độ cao geoid khu vực ven biển Đông Nam Bộ 62
Hình 3.11: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch độ cao geoid giữamô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 khu vực miền Bắc 63
Hình 3.12: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch độ cao geoid giữamô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 khu vực miền Trung 64
Hình 3.13: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch độ cao geoid giữamô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 khu vực miền Nam 65
Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch độ cao geoid giữamô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 vùng núi Tây Bắc 66
Hình 3.15: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch độ cao geoid giữamô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 vùng đồng bằng Nam Bộ 67
Hình 3.16: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch độ cao geoid giữamô hình EIGEN-6C4 và EGM-2008 khu vực ven biển Đông Nam Bộ 68