Nghiên cứu ứng dụng hệ định vị toàn cầu (GPS) và công nghệ thông tin địa lý (GIS) trong thu thập, cập nhật và quản lý dữ liệu cơ sở hạ tầng

[r]

Nghiên c u ng d ng h đ nh v toàn c u (GPS) và công ngh thông ứ ứ ụ ệ ị ị ầ ệ

tin

đ a lý (GIS) trong thu th p, c p nh t và qu n lý d li u c s h ị ậ ậ ậ ả ữ ệ ơ ở ạ

t ng ầ

Bài này trình bày cách làm nh th nào d li u đo đ c v trí các công trình hư ế ữ ệ ạ ị ạ

t ng c s đô th nh n đầ ơ ở ị ậ ượ ừc t thi t b GPS c m tay Garmin 12XL có th đế ị ầ ể ược tích

h p và qu n lý trong h GIS Đ đánh giá đ chính xác v trí có th đ t đợ ả ệ ể ộ ị ể ạ ượ ừc t thi tế

b đo GPS c m tay, 3 phị ầ ương pháp x lý d li u đo GPS khác nhau đã đử ữ ệ ược th c hi n.ự ệ

K t qu th c nghi m cho th y đ chính xác v trí m t b ng có th đ t đ n 5m v iế ả ự ệ ấ ộ ị ặ ằ ể ạ ế ớ

phương pháp đ nh v tị ị ương đ i dùng tr đo mã Cố ị 1 trong th i gian thu t 1 - 1,5 phút.ờ ừ

I Đ t v n đ ặ ấ ề

Công ngh GPS b t đ u đệ ắ ầ ược gi i thi u và ng d ng vào Vi t Nam t gi aớ ệ ứ ụ ệ ừ ữ

nh ng năm 1990 ch y u đ ph c v cho vi c thu th p s li u to đ chính xác (X,ữ ủ ế ể ụ ụ ệ ậ ố ệ ạ ộ

Y, Z) c a các đi m tr c đ a g c làm c s phát tri n các lủ ể ắ ị ố ơ ở ể ưới tr c đ a c p th p h n,ắ ị ấ ấ ơ

mà t các đi m này công tác đo v hi n tr ng m t đ t s đừ ể ẽ ệ ạ ặ ấ ẽ ược ti n hành Trongế

nh ng năm g n đây, v i vi c xu t hi n các thi t b đo GPS c m tay đ n gi n, r ti n,ữ ầ ớ ệ ấ ệ ế ị ầ ơ ả ẻ ề

vi c ng d ng công ngh GPS vào công tác thu th p thông tin v trí càng tr nên phệ ứ ụ ệ ậ ị ở ổ

bi n trên th gi i, Tuy nhiên, Vi t Nam, vi c ph bi n r ng rãi công ngh GPS c mế ế ớ ở ệ ệ ổ ế ộ ệ ầ tay vào thu th p d li u h t ng c s đô th v n còn nhi u h n ch do m t s nguyênậ ữ ệ ạ ầ ơ ở ị ẫ ề ạ ế ộ ố

do nh s ph c t p c a công ngh đo GPS, hi u bi t v công ngh GPS còn h n ch ,ư ự ứ ạ ủ ệ ể ế ề ệ ạ ế

h n ch v đ chính xác c a thi t b GPS c m tay Nh m ph bi n vi c s d ng cácạ ế ề ộ ủ ế ị ầ ằ ổ ế ệ ử ụ thi t b GPS c m tay vào công tác thu th p d li u h t ng c s đô th ra ngoài th cế ị ầ ậ ữ ệ ạ ầ ơ ở ị ự

ti n s n xu t, đòi h i ph i có s nghiên c u, đánh giá kh năng s d ng các thi t bế ả ấ ỏ ả ự ứ ả ử ụ ế ị GPS c m tay ầ

Do u đi m thu th p nhanh d li u v trí c a các thi t b GPS c m tay, m tư ể ậ ữ ệ ị ủ ế ị ầ ộ

kh i lố ượng d li u quan tr ng và to l n v v trí h t ng đô th có th đữ ệ ọ ớ ề ị ạ ầ ị ể ượ ạc t o nên trong th i gian ng n Do v y, đ có th khai thác hi u qu lờ ắ ậ ể ể ệ ả ượng d li u to l n này,ữ ệ ớ đòi h i ph i ng d ng công ngh GIS vào vi c l u tr , x lý, qu n lý, truy c p vàỏ ả ứ ụ ệ ệ ư ữ ử ả ậ

bi u di n chung Qu n lý thông tin v trí hi u qu chính là c s cho vi c qu n lý hi uể ễ ả ị ệ ả ơ ở ệ ả ệ

qu thông tin đô th v c s h t ng, c p thoát nả ị ề ơ ở ạ ầ ấ ước, xây d ng ự

T các phân tích trên có th th y r ng m t chừ ể ấ ằ ộ ương trình nghiên c u v vi cứ ề ệ

ng d ng k t h p GPS c m tay và GIS trong thu th p, phân tích, bi u di n d li u c

s h t ng đô th là hoàn toàn c n thi t ở ạ ầ ị ầ ế

II Ph ươ ng pháp

H th ng GIS có th đệ ố ể ược xem nh là “h th ng các công c n n máy tínhư ệ ố ụ ề dùng thu nh p, l u tr , truy c p và bi n đ i, phân tích và th hi n d li u liên quanậ ư ữ ậ ế ổ ể ệ ữ ệ

đ n v trí trên b m t trái đ t, và tích h p các thông tin này vào quá trình l p quy tế ị ề ặ ấ ợ ậ ế

đ nh” T đ nh nghĩa trên, có th th y r ng có năm thành ph n quan tr ng c u thànhị ừ ị ể ấ ằ ầ ọ ấ nên GIS: ph n c ng, ph n m m máy tính, các công c và phầ ứ ầ ề ụ ương pháp phân tích; con

người và d li u Đ i v i công tác qu n lý thông tin đô th , thì thành ph n th 5 đữ ệ ố ớ ả ị ầ ứ ề

c p đ n d li u v trí c a c s h t ng đô th , cùng các thu c tính liên quan c aậ ế ữ ệ ị ủ ơ ở ạ ầ ị ộ ủ chúng V i vai trò nh là công ngh giúp thu th p thông tin v trí, h th ng đ nh v toànớ ư ệ ậ ị ệ ố ị ị

c u GPS có th làm t t vai trò là ngu n thu d li u đ a vào h GIS.ầ ể ố ồ ữ ệ ư ệ

Có nhi u cách cho phép tích h p GPS v i GIS đây chúng tôi ch n phề ợ ớ Ở ọ ươ ng pháp tích h p n n d li u Phợ ề ữ ệ ương pháp này s d ng m t h th ng GPS tách bi tử ụ ộ ệ ố ệ

ph c v cho vi c thu th p và l u tr d li u ngoài th c đ a D li u thu th p ngoàiụ ụ ệ ậ ư ữ ữ ệ ự ị ữ ệ ậ

th c đ a s đự ị ẽ ược chuy n v m t máy PC trong nhà đ th c hi n các bể ề ộ ể ự ệ ước x lý c nử ầ thi t và cu i cùng s xu t sang 1 d ng có th đ c đế ố ẽ ấ ạ ể ọ ược b i h th ng GIS Trong quáở ệ ố

kh , d li u đứ ữ ệ ược chuy n 1 chi u t h GPS sang h GIS, tuy nhiên xu t phát t yêuể ề ừ ệ ệ ấ ừ

c u c p nh t, b o trì d li u đô th , các h th ng GPS ngày nay cho phép n p ngầ ậ ậ ả ữ ệ ị ệ ố ạ ượ c

d li u GIS vào trong h th ng ữ ệ ệ ố

Thu n l i c b n c a phậ ợ ơ ả ủ ương pháp k t h p này là ngế ợ ười làm công tác thu th pậ

ho c x lý d li u v i GPS ch làm vi c v i GPS, còn ngặ ử ữ ệ ớ ỉ ệ ớ ười làm công tác qu n lý dả ữ

li u v i GIS ch c n bi t GIS Trao đ i gi a 2 h th ng thông qua làm vi c v i dệ ớ ỉ ầ ế ổ ữ ệ ố ệ ớ ữ

li u xu t ho c nh p t 2 h th ng Các d li u này đệ ấ ặ ậ ừ ệ ố ữ ệ ượ ổc t ch c theo 1 đ nh d ngứ ị ạ

l u tr phù h p Đ t o đi u ki n thu n l i cho vi c đ c d li u vào GIS, c n thi tư ữ ợ ể ạ ề ệ ậ ợ ệ ọ ữ ệ ầ ế

ph i phát tri n thêm công c cho phép đ c t p tin d li u GPS đã x lý vào GIS đả ể ụ ọ ậ ữ ệ ử ượ c

Tương t đ đ a d li u GIS vào l i GPS, cũng c n thi t ph i phát tri n thêm côngự ể ư ữ ệ ạ ầ ế ả ể

c cho phép xu t d li u GIS ra m t t p tin mà thi t b GPS có th đ c Trong đ tài,ụ ấ ữ ệ ộ ậ ế ị ể ọ ề các công c phát tri n thêm s đụ ể ẽ ược vi t s d ng ngôn ng Avenue c a ph n m mế ử ụ ữ ủ ầ ề GIS Arcview

Đ ph bi n vi c s d ng các thi t b GPS c m tay vào công tác thu th p dể ổ ế ệ ử ụ ế ị ầ ậ ữ

li u h t ng c s đô th , c n ph i có hi u bi t nh t đ nh v phệ ạ ầ ơ ở ị ầ ả ể ế ấ ị ề ương pháp xác đ nhị

to đ dùng GPS Trong phạ ộ ương pháp đo GPS, v trí c a máy thu GPS có th đị ủ ể ược xác

đ nh d a vào phị ự ương pháp đ nh v tuy t đ i Nguyên lý xác đ nh v trí nh sau: Gi sị ị ệ ố ị ị ư ả ử

to đ v tinh đã bi t ( r ), véc t t máy thu đ n v tinh đo đạ ộ ệ ế ơ ừ ế ệ ược là P thì to đạ ộ

c a máy thu ( R ), có th xác đ nh đủ ể ị ược

Tuy nhiên trong th c t , không đo đự ế ược p mà ch đo đỉ ược kho ng cách t máyả ừ thu đ n v tinh p Các máy thu GPS, cho phép đo kho ng cách d a vào tr đo mã ho cế ệ ả ự ị ặ

tr đo pha ị

Phương trình tính c a tr s đo p trong trủ ị ố ường h p đo gi c ly (tr đo mã) gi aợ ả ử ị ữ máy thu i và v tinh k vào th i đi m t nh sau:ệ ờ ể ư

Thường t các máy thu, có th đo đừ ể ược đ ng th i kho ng cách đ n nhi u vồ ờ ả ế ề ệ tinh Gi i h các phả ệ ương trình kho ng cách, to đ c a máy thu có th đả ạ ộ ủ ể ược xác đ nh.ị Xem xét phương trình (1) có th th y r ng có s ngu n sai s nh hể ấ ằ ố ồ ố ả ưởng đ n kho ngế ả

cách đo đượ ừc t máy thu đ n v tinh nên to đ xác đ nh b ng cách này có th sai tế ệ ạ ộ ị ằ ể ừ vài mét đ n vài ch c mét Đ gi m thi u các ngu n sai s này ho c đ nâng cao đế ụ ể ả ể ồ ố ặ ể ộ chính xác v trí máy thu, t c đ c a máy thu GPS thị ố ộ ủ ường được xác đ nh s d ngị ử ụ

phương pháp đ nh v tị ị ương đ i.ố

Nguyên lý đ nh v tị ị ương đ i đố ược xác l p d a trên c s lý lu n sau: h u h tậ ự ơ ở ậ ầ ế các ngu n sai s trong giá tr đo kho ng cách có th đồ ố ị ả ể ược kh ho c gi m đi đáng kử ặ ả ể trong tr đo hi u kho ng cách gi a hai máy thu đ n cùng v tinh do s t n t i các saiị ệ ả ữ ế ệ ự ồ ạ

s đo gi ng nhau trên các máy thu Tuy nhiên đ làm đi u đó c n ph i có ít nh t haiố ố ể ề ầ ả ấ máy thu đ ng th i quan tr c m t s lồ ờ ắ ộ ố ượng v tinh chung K t qu x lý cho ta hi uệ ế ả ử ệ

to đ gi a hai đi m đ t máy thu (còn g i là baseline vector) N u m t đi m đã bi tạ ộ ữ ể ặ ọ ế ộ ể ế

to đ chính xác, to đ đi m th 2 có th đạ ộ ạ ộ ể ứ ể ược xác đ nh d a vào đi m th 1 vàị ự ể ứ baseline vector)

V m t lý thuy t, thì tr đo phà chính xác h n tr đo mã trong GPS, nên trongề ặ ế ị ơ ị

đ nh v tị ị ương đ i, tr đo kho ng cách đố ị ả ượ ử ục s d ng có th là tr đo pha Phể ị ương pháp

tr đo pha tính theo đ n v chi u dài gi a máy thu i và v tinh k vào th i đi m t nhị ơ ị ề ữ ệ ờ ể ư sau:

Xu t phát t đ c đi m c a s đa d ng các phấ ừ ặ ể ủ ự ạ ương pháp đo GPS nh trình bàyư trên, c n thi t đánh giá đ chính xác có th đ t đ c t các ph ng pháp đo này

Trên c s các k t qu đánh giá, có th rút ra đơ ở ế ả ể ược k t lu n v kh năng s d ng c aế ậ ề ả ử ụ ủ thi t b đo GPS c m tay trong thu th p d li u v trí v h t ng đô th ế ị ầ ậ ữ ệ ị ề ạ ầ ị

Đ làm c s khoa h c cho vi c đánh giá đ chính xác v trí đ t để ơ ở ọ ệ ộ ị ạ ượ ủc c a thi tế

b đo GPS c m tay trong công tác thu th p d li u v trí c a các đ i tị ầ ậ ữ ệ ị ủ ố ượng trên b m tề ặ

đ t nh tim đấ ư ường, ranh đường, c t đèn, c t đi n, h m ga 1 khu đo m u ph i độ ộ ệ ầ ẫ ả ượ c thành l p Các đi m trên khu đo m u s đậ ể ẫ ẽ ược xác đ nh v trí v i đ chính xác cao nh tị ị ớ ộ ấ

có th V trí các đi m trên khu đo m u này sau đó s để ị ể ẫ ẽ ược xác đ nh s d ng thi t bị ử ụ ế ị

đo GPS c m tay Trên c s so sánh v trí nh n đầ ơ ở ị ậ ượ ừc t 2 phương pháp, đ chính xácộ

c a thi t b đo GPS c m tay có th đủ ế ị ầ ể ược xác đ nh.ị

III Th c nghi m ự ệ

1 Ch n khu đo m u ọ ẫ

Khu đo m u đẫ ược ch n là khu v c xung quanh sân bóng đá c a trọ ự ủ ường Đ i h cạ ọ Bách Khoa TP HCM Đây là khu v c có đ thông thoáng t t nh t trong khuôn viênự ộ ố ấ

trường, tương đ i thích h p v i vi c đ nh v b ng GPS.ố ợ ớ ệ ị ị ằ

Có t t c 20 đi m đo phân b trên các biên c a khu đo m u, các đi m nàyấ ả ể ố ủ ẫ ể

được đánh d u b ng đinh thép và n m nh ng v trí đ c tr ng c a khu đo nh :ấ ằ ằ ở ữ ị ặ ư ủ ư

mi ng c ng, các góc c a khu đo, đi m gi a c a các c nh biên Các đi m đệ ố ủ ể ữ ủ ạ ể ược đ t tênặ

theo các ch s t 1 đ n 20 Ph n l n các đi m này n m dữ ố ừ ế ầ ớ ể ằ ưới các tán cây l n và n mớ ằ

g n các dãy nhà.ầ

- Các đi m 4,13,14,15 có đ thông thoáng t t nh t trong t t c các đi m, b cheể ộ ố ấ ấ ả ể ị khu t b i t m nhìn v tinh b i chấ ở ầ ệ ở ướng ng i v t trên b u tr i kho ng 15%.ạ ậ ầ ờ ả

- Các đi m 2,3,5,11,12,16,18,20 b che khu t t m nhìn v tinh b i chể ị ấ ầ ệ ở ướng ng iạ

v t trên b u tr i kho ng 50% - 70%.ậ ầ ờ ả

- Các đi m 1,6,7,8,10,19 b che khu t t m nhìn v tinh b i chể ị ấ ầ ệ ở ướng ng i v tạ ậ trên b u tr i l n h n 70%.ầ ờ ớ ơ

Ngoài ra, trên khu đo m u còn có m t đi m g c (BK00) do B môn đ a Tin h cẫ ộ ể ố ộ ị ọ Xây d ng và b o qu n To đ c a đi m này đã đự ả ả ạ ộ ủ ể ược xác đ nh chính xác trong h toị ệ ạ

đ WGS 84.ộ

Vi c t o ra khu đo m u nh trên có th giúp chúng tôi kh o sát nh hệ ạ ẫ ư ể ả ả ưở ng

ph c t p c a đ che ph , hi n tứ ạ ủ ộ ủ ệ ượng đa đường đ n đ chính xác đ nh v GPS.ế ộ ị ị

2 Xác đ nh v trí chính xác c a khu đo m u ị ị ủ ẫ

V trí chính xác c a các đi m trên khu đo m u đị ủ ể ẫ ược xác đ nh nh sau:ị ư

- V trí các đi m này đị ể ược xác đ nh b ng phị ằ ương pháp đ nh v GPS tĩnh sị ị ử

d ng thi t b đo GPS Topcon Legacy E Đây là máy thu GPS hai t n s chính xác caoụ ế ị ầ ố

do công ty Topcon s n xu t.ả ấ

- H u x lý s li u đo GPS b ng ph n m m Pinnacle Ph n m m Pinnacle làậ ử ố ệ ằ ầ ề ầ ề

ph n m m dùng đ trút và x lý d li u GPS c a máy thu do hãng TOPCON s n xu t.ầ ề ể ử ữ ệ ủ ả ấ Theo lý thuy t, to đ các đi m sau khi x lý có th đ t đế ạ ộ ể ử ể ạ ược đ chính xác m t b ngộ ặ ằ

là 3mm + 1ppm và đ cao là 5mm + 1ppm.ộ

Đ ki m tra đ chính xác, v trí c a các đi m trên khu đo m u đã để ể ộ ị ủ ể ẫ ược xác đ nhị

b ng ph n m m Pinnacle, chi u dài các c nh xác đ nh b ng đo GPS s so sánh v iằ ầ ề ề ạ ị ằ ẽ ớ chi u dài các c nh đo b ng máy toàn đ c đi n t TCR 307 Đây là lo i máy ch tề ạ ằ ạ ệ ử ạ ấ

lượng cao do côgn ty Leica s n xu t, nó có kh năng đo kho ng cách v i sai s trungả ấ ả ả ớ ố bình đo c nh là: ạ

M s = 3 mm + 3ppm

Mu n so sánh kho ng cách đo đố ả ược b ng máy TCR 307 v i kho ng cách xácằ ớ ả

đ nh b ng đo GPS, ta ph i l y k t qu đo GPS trong h tr c to đ NEU và tínhị ằ ả ấ ế ả ệ ụ ạ ộ

kho ng cách gi a hai đi m (đi m g c và đi m c n xác đ nh) b ng công th c:ả ữ ể ể ố ể ầ ị ằ ứ

D GPS = ΔN 2 + ΔE 2

K t qu đo th c nghi m cho th y kho ng cách khác bi t gi a 2 phế ả ự ệ ấ ả ệ ữ ương pháp

ch là b c mm Do v y, có th k t lu n r ng các đi m đo này đỉ ở ậ ậ ể ế ậ ằ ể ược đ m b o v đả ả ề ộ chính xác, có th để ược dùng làm các đi m c s trong vi c so sánh và đánh giá để ơ ở ệ ộ chính xác c a máy thu GPS c m tya s d ng phủ ầ ử ụ ương pháp đo đ ng x lý sau này.ộ ử

3 Thu th p d li u v trí khu đo s d ng GPS c m tay ậ ữ ệ ị ử ụ ầ

Máy GPS Garmin 12XL s đẽ ược dùng đ thu th p d li u v trí c a các đi mể ậ ữ ệ ị ủ ể trên khu đo m u Đây là m t trong nh ng lo i máy đ nh v c m tay do Công ty Garminẫ ộ ữ ạ ị ị ầ (M ) ch t o Máy có th b t đỹ ế ạ ể ắ ược tín hi u t v tinh v i đ nh y cao ngay cệ ừ ệ ớ ộ ạ ả

nh ng khu v c có đ ph tữ ự ộ ủ ương đ i Máy có th thu tín hi u đ ng th i đ n 12 vố ể ệ ồ ờ ế ệ tinh

Ti n hành đánh giá kh năng c a máy thu GPS c m tay Garmin 12XL b ngế ả ủ ầ ằ cách l n lầ ượ ặt đ t máy thu thu d li u t i v trí các đi m m u đã đáng d u (đi m 1 đ nữ ệ ạ ị ể ẫ ấ ể ế

đi m 20) t i m i đi m ch cho máy thu thu d li u trong kho ng th i gian là 1 phútể ạ ỗ ể ỉ ữ ệ ả ờ

đ n 1,5 phút v i t c đ thu 5 giây (t c là kho ng 12 – 18 epoch).ế ớ ố ộ ứ ả

Nh m xem xét kh năng nâng cao đ chính xác xác đ nh v trí đi m, phằ ả ộ ị ị ể ươ ng pháp đ nh v tị ị ương đ i cũng đố ược ti n hành, s d ng s li u đo đ ng th i c a Garminế ử ụ ố ệ ồ ờ ủ GPS 12XL và Tôpcn Legacy E

4 Các ph ươ ng pháp x lý d li u GPS ử ữ ệ

D li u đo GPS s đữ ệ ẽ ược h u x lý s d ng ph n m m Pinnacle Trong đ tàiậ ử ử ụ ầ ề ề nghiên c u này, nh m m c đích tìm ki m 1 phứ ằ ụ ể ương án x lý d li u đo GPS đ ng t tử ữ ệ ộ ố

nh t có kh năng cung c p v trí các đi m v h t ng c s đo th v i sai s v trí nhấ ả ấ ị ể ề ạ ầ ơ ở ị ớ ố ị ỏ

nh t, 3 phấ ương án x lý d li u khác nhau đã đử ữ ệ ược đánh giá:

- Ph ươ ng án 1: d a trên vi c x lý tuy t đ i v trí c a máy thu Garmin theoự ệ ử ệ ố ị ủ

t ng th i đi m đo Trong trừ ờ ể ường h p này tr đo dùng trong x lý là tr đo mã C/A trênợ ị ử ị

t n s Lầ ố 1 c a máy thu Garmin 12XL.ủ

- Ph ươ ng án 2: Xây d ng d a trên phự ự ương án đ nh v tị ị ương đ i Phố ương án này kh các ngu n sai s h th ng thông qua vi c thành l p các hi u kho ng cách đoử ồ ố ệ ố ệ ậ ệ ả (gi a máy thu và gi a v tinh), vì v y hi u qu h n phữ ữ ệ ậ ệ ả ơ ương án 1 r t nhi u Tuy nhiênấ ề

nó đòi h i ph i có d li u thô t các máy thu - ví d náy thu Topcon - đ t t i đi m đãỏ ả ữ ệ ừ ụ ặ ạ ể

bi t v trí (BK00) Và nó cũng đòi h i ph i có ph n m m chuyên d ng thích h p điế ị ỏ ả ầ ề ụ ợ kèm, ví d ph n m m Pinnacle, đ x lý đ ng th i d li u đo thô c a máy thu Topconụ ầ ề ể ử ồ ờ ữ ệ ủ

và Garmin Tr đo kho ng cách đị ả ược ch n là tr đo pha sóng t i trên tàn s Lọ ị ả ố 1 V m tề ặ

lý thuy t tr đo pha cung c p đ chính xác cao h n tr đo mã và Pinnacle có th h trế ị ấ ộ ơ ị ể ỗ ợ

ch n l a này Tuy nhiên vì ch t lọ ự ấ ượng tr đo c a máy Garmin không cao, nên trong k tị ủ ế

qu x lý ch nh n đả ử ỉ ậ ược nghi m float - t c là các tham s đa tr không gi i đệ ứ ố ị ả ược mà

gi nguyên giá tr th c c a chúng M t khác, khi có nhi u trữ ị ự ủ ặ ề ượt chu kỳ trên tr do phaị

mà ph n m m không s a ch a đầ ề ử ữ ược, thì nó s b qua mà không cung c p nghi m.ẽ ỏ ấ ệ

- Ph ươ ng án 3: Tr đo pha sóng t i tuy chính xác nh ng cũng có nh ng h n chị ả ư ữ ạ ế

nh ph i gi i đa tr , s a ch a trư ả ả ị ử ữ ượt chu kỳ và không ph i ph n m m nào cũng có ch cả ầ ề ứ năng x lý Đ tránh nh ng khó khăn đó, chúng ta có th x lý tử ể ữ ể ử ương đ i tr đo mã Cố ị 1 Tuy nhiên vì tr đo này b nh hị ị ả ưởng n ng b i hi n tặ ở ệ ượng đa đường, nên trong phươ ng

án này đ nâng cao đ chính xác chúng tôi l y giá tr trung bình c a t t c các k t quể ộ ấ ị ủ ấ ả ế ả

s lsy t i m t đi m (t c là kho ng 12-18 epoch 5 giây) làm giá tr đ so sánh.ử ạ ộ ể ứ ả ị ể

5 Phân tích và nh n xét k t qu đ nh v GPS ậ ế ả ị ị

- Đ chính xác đ nh v c a Garmin 12XL ộ ị ị ủ

Đ chính xác đ nh v đi m không gian trung bình trong phộ ị ị ể ương án 1 kho ngả 24m, 8m trong phương án 2 và phương án 3 Trong đó thành ph n m t b ng có đầ ặ ằ ộ chính xác t t nh t v i 14m, 5m và 4 m theo th t phố ấ ớ ứ ự ương án Ti p đ n là đ cao.:ế ế ộ 20m, 6m và 7m Nh v y kh năng đ nh v t t nh t c a máy thu Garmin 12XL kho ngư ạ ả ị ị ố ấ ủ ả 4-5 m theo m t b ng và 6-7 m theo đ cao.ặ ằ ộ

S chênh l ch v đ chính xác gi a đ cao và m t b ng đã đự ệ ề ộ ữ ộ ặ ằ ược ch ra trongỉ nhi u tài li u Ta có th th y m c đ chênh l ch l n nh t k t qu đ nh v đi m đ nề ệ ể ấ ứ ộ ệ ớ ấ ở ế ả ị ị ể ơ

qu th c nghi m có th th y r ng th i gian thu th p và x lý d li u đo GPS là khôngả ự ệ ể ấ ằ ờ ậ ử ữ ệ đáng k ể

7 Tích h p GIS/GPS và tính hi u qu c a vi c qu n lý thông tin v trí dùng ợ ệ ả ủ ệ ả ị GIS

Tính u vi t c a h GIS trong công tác qu n lý d li u v trí cùng các thu cư ệ ủ ệ ả ữ ệ ị ộ tính c a chúng đã đủ ược ch ng minh trong r t nhi u d án ng d ng GIS trên th gi iứ ấ ề ự ứ ụ ế ớ cũng nh Vi t Nam đ i v i công tác qu n lý d li u đo GPS dùng GIS, do d li uư ở ệ ố ớ ả ữ ệ ữ ệ

đo GPS cũng là 1 lo i d li u v trí, cho nên v n đ qu n lý d li u đo GPS trong hạ ữ ệ ị ấ ề ả ữ ệ ệ

th ng GIS s gi ng nh qu n lý các d li u không gian thu th p b i các h th ng thuố ẽ ố ư ả ữ ệ ậ ở ệ ố

th p d li u khác.ậ ữ ệ

V n đ đáng quan tâm là làm sao cho quá trình đ a d li u GPS đã x lý vàoấ ề ư ữ ệ ử GIS ho c ngặ ượ ạc l i th t thu n ti n Gi i quy t v n đ này, m t s ch c năng vi tậ ậ ệ ả ế ấ ề ộ ố ứ ế trên n n ngôn ng Avenue c a ph n m m GIS Arcview đã đề ữ ủ ầ ề ược phát tri n thêm Cácể

ch c năng này đứ ượ ắc s p x p dế ướ ại d ng Trong menu này có các ch c năng nh : đ cứ ư ọ

tr c ti p d li u, cho phép k t n i các đi m GPSS và chuy n sang d ng đự ế ữ ệ ế ố ể ể ạ ường ho cặ

d ng vùng, đ ghi d li u đi m GIS ra m t đ nh d ng mà Garmin 12XL có th đ c.ạ ể ữ ệ ể ộ ị ạ ể ọ

- Đ c d li u vào trong GIS ọ ữ ệ

+ Vào menu GIS/GPS, ch n ch c năng Read ASC II GPS, s xu t hi n h pọ ứ ẽ ấ ệ ộ tho i yêu c u c a ngạ ầ ủ ườ ử ụi s d ng cung c p tên t p tin GPS, cung c p tên t p tin xu tấ ậ ấ ậ ấ

d ng shapefile, cung c p thông tin v lo i đ i tạ ấ ề ạ ố ượng c a t p tin GPS: lo i đi m hayủ ậ ạ ể

lo i đạ ường, lo i vùng.ạ

+ Sau khi các thông s đã đố ược cung c p, d li u GPS s đấ ữ ệ ẽ ược chuy n đ iể ổ thành d ng shapefile và đạ ược hi n th trong c a s View c a ph n m m Arcview.ể ị ử ổ ủ ầ ề

- Chuy n đ i d li u GPS d ng đi m sang d ng đ ể ổ ữ ệ ạ ể ạ ườ ng ho c vùng trong GIS ặ

Các thông tin mô t cách th c thu th p d li u GPS cùng các thu c tính mô tả ứ ậ ữ ệ ộ ả

đ c tính c a các tuy n do GPS đặ ủ ế ược ghi nh n trong quá trình đ đ c GPS ngoài th c đ aậ ạ ự ị

- thí d nh các đi m GPS đụ ư ể ược thu th p theo tuy n đo th hi n ranh đậ ế ể ệ ường, chứ không ph i là các đi m đo GPS riêng bi t – không đả ể ệ ược b o toàn trrong t p tin GPSả ậ

h u x lý do ph i ti n hành nhi u bậ ử ả ế ề ước x lý ph c t p Do v y đ giúp khôi ph c l iử ứ ạ ậ ể ụ ạ các đ c tính này, ngặ ườ ử ụi s d ng được cung c p m t công c cho phép chuy n đ i cácấ ộ ụ ể ổ

đi m GPS sang d ng để ạ ường và b sung các thông tin mô t đi kèm Đ làm đổ ả ể ược đi uề này, ngườ ử ụi s d ng dùng ch c năng Point 2 Polyline:ứ

+ Ch n ch c năng Point 2 Polylineọ ứ

+ Cung c p tên trấ ường th hi n mã c a các đi m GPS và cung c p thông tin vể ệ ủ ể ấ ề

đi m GPS nào s n i k t v i đi m GPS nào đó đ t o thành tuy n đo và cung c pể ẽ ố ế ớ ể ể ạ ế ấ thông tin mô t c a tuy n đo đó ả ủ ế

+ Ngườ ử ụi s d ng s đẽ ược yêu c u cung c p tên t p tin xu tầ ấ ậ ấ

+ K t qu chuy n đ i đế ả ể ổ ược ghi ra t p tin xu t và th hi n trong Arcview.ậ ấ ể ệ

K t lu n ế ậ

T i Vi t Nam, thi t b GPS đ chính xác cao (đ chính xác đ n cm) đã đạ ệ ế ị ộ ộ ế ượ ử c s

d ng nhi u trong các đoàn đo đ c đ ph c v cho công tác l p lụ ề ạ ể ụ ụ ậ ưới kh ng ch tr cố ế ắ

đ a c p cao, làm c s cho vi c ti n hành đo đ c v trí các đi m chi ti t – dùng cácị ấ ơ ở ệ ế ạ ị ể ế thi t b đo m t đ t nh máy toàn đ c đi n t Vi c xu t hi n c a máy đo GPS c mế ị ặ ấ ư ạ ệ ử ệ ấ ệ ủ ầ

tya đã m ra tri n v ng m i trong công tác thu th p d li u v trí không đòi h i đ t đở ể ọ ớ ậ ữ ệ ị ỏ ạ ộ chính xác cao (thí d ch c n đo đ chính xác đên mét) do m t s lý do sau: phụ ỉ ầ ộ ộ ố ươ ng pháp đo GPS đ n gi n, linh đ ng và giá thành r c a thi t b Đ khuy n khích ngơ ả ộ ẻ ủ ế ị ể ế ườ i

s d ng trong nử ụ ướ ử ục s d ng thi t b đo GPS c m tay trong thu th p d li u v trí vế ị ầ ậ ữ ệ ị ề

h t ng c s đô th , đòi h i ph i th c hi n nghiên c u đánh giá đ chính xác v tríạ ầ ơ ở ị ỏ ả ự ệ ứ ộ ị

đi m thu để ược b ng thi t b GPS c m tay, cũng nh nghiên c u đánh giá kh năng sằ ế ị ầ ư ứ ả ử

d ng GIS đ qu n lý và khai thác các d li u đo GPS này K t qu đ t đụ ể ả ữ ệ ế ả ạ ược cho th yấ

n u phế ương pháp x lý d li u đo GPS là x lý tr tuy t đ i tr đo GPS, đ chính xácử ữ ệ ử ị ệ ố ị ộ xác đ nh v trí đi m có th đ t đị ị ể ể ạ ược đ i v i thi t b đo GPS m t cách thích h p, thí dố ớ ế ị ộ ợ ụ

x lý tử ương đ i tr đo mã C1 trong phố ị ương án 3, đ chính xác v trí m t b ng có thộ ị ặ ằ ể

đ t đ n là 5m Đ chính xác v trí đ t đạ ế ộ ị ạ ượ ở ức m c 5m này rõ ràng s có ích r t nhi uẽ ấ ề trong vi c xác đ nh v trí các công trình h t ng c s không đòi h i đ chính xác cao,ệ ị ị ạ ầ ơ ở ỏ ộ giúp c p nh t thông tin vè v trí các con đậ ậ ề ị ường m i m lên trên b n đ , ghi nh n v tríớ ở ả ồ ậ ị

n i đi u ki n m t đơ ề ệ ặ ường b h h ng.ị ư ỏ

K t qu đ t đế ả ạ ượ ừ ềc t đ tài cũng cho th y r ng vi c tích h p d li u đo GPSấ ằ ệ ợ ữ ệ vào GIS, và s d ng h Arcview GIS đ qu n lý d li u đo GPS cũng r t đ n gi n.ử ụ ệ ể ả ữ ệ ấ ơ ả Các công c phát tri n b i tác gi - s d ng ngôn ng l p trình Avenue c a ph nụ ể ở ả ử ụ ữ ậ ủ ầ

m m Arcview – cho phép đ c các t p tin GPS ch a các d li u GPS đã x lý vào trongề ọ ậ ứ ữ ệ ử Arcview, và cho phép chuy n đ i các d li u đo GPS này v d ng thích h p nh khiể ổ ữ ệ ề ạ ợ ư

được đo ngoài th c đ a Trong trự ị ường h p, ngợ ườ ử ụi s d ng h th ng mu n ki m traệ ố ố ể ngoài th c đ a v trí ho c thu c tính c a m t đ i tự ị ị ặ ộ ủ ộ ố ượng đã t ng có trong c s d li uừ ơ ở ữ ệ GIS, v trí c a các đi m này có th xu t d ng Waypoints mà máy đo GPS Garminị ủ ể ể ấ ạ 12XL có th đ c để ọ ược Ngườ ử ụi s d ng sau đó có th dùng máy thu GPS Garmin 12XLể

đ đ n để ế ược v trí các đi m c n ki m tra.ị ể ầ ể

K t qu đ t đế ả ạ ược cho th y vi c s d ng công ngh GPS và GIS trong thu th pấ ệ ử ụ ệ ậ

và qu n lý d li u v trí c a c s h t ng là hoàn toàn h p lý.ả ữ ệ ị ủ ơ ở ạ ầ ợ

Tr n Tr ng Đ c, Nguy n Ng c Lâu ầ ọ ứ ễ ọ

(Ngu n tin: T/C Phát tri n KHCN, s 11/2004) ồ ể ố