Một số kết quả tính toán độ cao bằng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS dựa trên mô hình EIGEN-6C4 và EGM2008

09/07/2024

TN&MTTrong thực tế, để dùng được giá trị độ cao trắc địa tính toán từ quy trình ứng dụng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS phải sử dụng đến mô hình trọng trường Trái đất. Nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam đang thịnh hành sử dụng mô hình EGM2008, đây là mô hình trọng trường Trái đất được Tổ chức Địa không gian (NGA- National Geospatial Agency) của Mỹ phát triển vào năm 2008 (1).

Giới thiệu vấn đề nghiên cứu 

Nghiên cứu của tác giả Hà Minh Hòa cho thấy, độ cao tính toán từ mô hình EGM2008 có độ chính xác tương đương với độ cao thủy chuẩn hạng IV và cao hơn [2]. Bên cạnh đó, Mô hình EGIEN-6C4 cũng là một mô hình thế trọng trường Trái đất, được phát triển bởi Cục đo đạc và viễn thám GFZ Potsdam của Đức và Trung tâm Quản lý không gian quốc gia CNES của Pháp. Mô hình EGIEN-6C4 là mô hình có độ phân giải cao, được xây dựng trên cơ sở sử dụng đa nguồn dữ liệu. Hiện nay, EGIEN-6C4 được sử dụng rất phổ biến ở các nước châu Âu[3]. Ở Việt Nam, nghiên cứu về độ chính xác và ứng dụng của mô hình EGIEN-6C4 cũng đã được đề cập trong các nghiên cứu của Nguyễn Thành Lê [4], Bùi Thị Hồng Thắm[5].

Ở bài báo này, trên cơ sở số liệu đo đạc mạng lưới khống chế của một số công trình khảo sát ở một số tỉnh thành thuộc miền Bắc Việt Nam, chúng tôi đã tiến hành tính toán giá trị độ cao các điểm khống chế bằng công nghệ GPS/GNSS dựa trên bộ phần mềm TBC 5.5 và các mô hình trọng trường Trái đất EGIEN-6C4, EGM2008. Sau đó, lấy các kết quả độ cao tính toán được bằng phần mềm TBC 5.5 so sánh với kết quả đo dẫn thủy chuẩn để rút ra một số kết luận và thảo luận, ngõ hầu bổ sung thêm các tài liệu làm bằng chứng khoa học về độ chính xác và tính khả dụng của hai mô hình trọng trường trái đất EGIEN-6C4 và EGM2008.

Một số kết quả tính toán và so sánh độ cao GPS/GNSS tính được dựa trên mô hình EGIEN-6C4 và EGM2008

Sơ đồ quy trình tính toán và xử lý số liệu từ khâu nhập số liệu đầu vào đến kết quả trình bày trong bài báo này được trình bày trong Hình 1. Theo đó, chúng tôi đã sử dụng số liệu xây dựng mạng lưới khống chế của một số công trình khảo sát ở một số tỉnh thành thuộc miền Bắc Việt Nam để nghiên cứu. Công trình có số liệu đo dẫn thủy chuẩn hạng IV để so sánh với đo cao tính toán từ mô hình Quasigeoid sẽ có nhiều thông tin đáng tin cậy hơn; một số công trình không có số liệu đo dẫn thủy chuẩn chúng tôi chỉ tiến hành so sánh độ cao tính được từ 2 mô hình EGIEN-6C4 và EGM2008 với nhau. Kết quả cụ thể như sau: 

Dự án công trình khảo sát đánh giá trữ lượng và khai thác Kaolin ở dự án Nai Trành thuộc địa bàn xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ cho kết quả trình bày ở Bảng 1. Đây là công trình có số liệu đo dẫn thủy chuẩn có độ chính xác tương đương với hạng IV, chúng tôi đã tiến hành tính toán và so sánh giá trị độ cao tính từ mô hình thế trọng trường Trái đất vào so sánh với độ cao đo dẫn thủy chuẩn.

Dự án xây dựng mạng lưới khống chế phục vụ khảo sát xây dựng Thủy Điện Sim San, Xã Ý Tý, Huyện Bát Sát, Tỉnh Lào Cai được trình bày trong Bảng 2; dự án xây dựng mạng lưới khống chế phục vụ khảo sát xây dựng Thủy Điện Ninh Lai, Huyện Sơn Dương, Tỉnh Tuyên Quang được trình bày trong Bảng 3. Mạng lưới khống chế ở hai công trình này chúng tôi chỉ thu thập được số liệu đo GPS/GNSS tĩnh, đáng tiếc là không có số liệu đo dẫn thủy chuẩn để so sánh với giá trị độ cao tính từ mô hình thế trọng trường Trái đất. 

Hình 1: Sơ đồ quy trình tính toán so sánh giá trị độ cao từ các mô hình EGM2008, EIGEN-6C4 so với kết quả đo dẫn thủy chuẩn trực tiếp
Một số kết quả tính toán độ cao bằng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS dựa trên mô hình EIGEN-6C4 và EGM2008

Bảng 1: Giá trị sai lệch độ cao tính từ mô hình EGM2008, EIGEN-6C4 so với độ cao thủy chuẩn (Khu vực Phú Thọ) Hệ tọa độ phẳng UTM; Kinh tuyến trục: 105 00; múi chiếu 30 ;Đơn vị: (m)

Một số kết quả tính toán độ cao bằng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS dựa trên mô hình EIGEN-6C4 và EGM2008

Bảng 2: Giá trị sai lệch độ cao tính từ mô hình EGM2008 và EIGEN-6C4 (Khu vực Tuyên Quang) Hệ tọa độ phẳng VN-2000; Kinh tuyến trục: 106 00; múi chiếu 30 ;Đơn vị: (m)

Một số kết quả tính toán độ cao bằng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS dựa trên mô hình EIGEN-6C4 và EGM2008

Bảng 3: Giá trị sai lệch độ cao tính từ mô hình EGM2008 và EIGEN-6C4 (Khu vực Lào Cai) Hệ tọa độ phẳng VN-2000; Kinh tuyến trục: 104 45; múi chiếu 30 ;Đơn vị: (m)

Một số kết quả tính toán độ cao bằng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS dựa trên mô hình EIGEN-6C4 và EGM2008

Một số kết quả thảo luận và kiến nghị

Ở khu vực miền Trung Việt Nam, nghiên cứu của Nguyễn Thành Lê đã chỉ ra độ chính xác tính dị thường độ cao trực tiếp từ mô hình EIGEN-6C4 đạt ±0,194 m, sau cải tiến có thể đạt ±0,078 m[4]; tác giả Bùi Thị Hồng Thắm nghiên cứu về mô hình EIGEN-6C4 ở khu vực Đồng bằng sông Hồng Việt Nam đã chỉ ra, kết quả tính toán giá trị độ lệch trọng lực giữa hai mô hình EGM2008 và EIGEN-6C4 tương đương với nhau[5]. Thành quả nghiên cứu của chúng tôi cũng cho những kết quả tương tự, nhìn vào các Bảng 1, 2, 3 cho thấy: Giá trị độ cao tính toán từ 2 mô hình EGIEN-6C4 và EGM2008 khá tương đồng với nhau, giá trị trung bình độ lệch tuyệt đối giữa 2 mô hình chỉ vào khoảng vài Cen-ti-met. Số liệu từ cột 7, cột 8 Bảng 1 cho thấy, giá trị độ lệch độ cao tính toán từ mô hình so với độ cao đo dẫn thủy chuẩn hạng IV khá nhỏ, trị tuyệt đối sai lệch trung bình lần lượt là 0.020 m và 0.004 m. Dễ dàng nhận thấy (tại các khu vực nghiên cứu) độ cao xác định từ mô hình EGIEN-6C4 hay EGM2008 có độ chính xác tương đương độ cao thủy chuẩn cấp kỹ thuật, có những điểm còn có độ chính xác tương đương với lưới thủy chuẩn hạng IV và cao hơn. Hoàn toàn có thể xem xét sử dụng độ cao tính từ mô hình EGIEN-6C4 hoặc EGM2008 thay thế cho độ cao thủy chuẩn.

Danh mục tài liệu tham khảo

1. Pavlis Nikolas K, Simon A. Holmes, Steve C. Kenyon, John K. Factor (2008). An Earth gravitational model to degree 2160: EGM2008. EGU General asembly 2008, Vienna,Austria, April 13 - 18, 2008;

2. Hà Minh Hòa (2014), Đánh giá độ chính xác của mô hình Quasigeoid EGM2008 trên lãnh thổ Việt Nam, Tạp chí Khoa học Đo đạc và Bản đồ;

3. SL Bruinsma và các cộng sự (2014), “EIGEN-6C4 The latest combined global gravity field model including GOCE data up to degree and order 2190 of GFZ Potsdam and GRGS Toulouse”, GFZ Data Services. doi. 10;

4. Nguyễn Thành Lê (2021), Nghiên cứu xác định dị thường độ cao trên cơ sở kết hợp các dữ liệu mặt đất và vệ tinh, áp dụng cho khu vực miền Trung Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội;

5. Bùi Thị Hồng Thắm (2023), Đánh giá độ chính xác của mô hình EGM2008, EIGEN-6C4 và SGG-UGM-2 dựa trên số liệu trọng lực chi tiết tại khu vực Đồng bằng sông hồng,Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường, Số 46, 2023.

ĐOÀN VĂN CHINH
Bộ môn Trắc địa Bản đồ, Học viện Kỹ thuật Quân sự
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 9 năm 2024

Tin tức

Triển khai các nhiệm vụ trọng tâm trong nghiên cứu chính sách ngành TN&MT

Thủ tướng: '5 quyết tâm', '5 bảo đảm' để thúc đẩy giải ngân, sử dụng hiệu quả nhất nguồn vốn gần 670 nghìn tỷ đồng

Rà soát, hoàn thiện dự thảo nghị định về kinh doanh bất động sản; xây dựng lại chung cư

Xây dựng thị trường điện cạnh tranh hoàn chỉnh, mở không gian mới cho năng lượng tái tạo

Tài nguyên

Đánh giá tiềm năng cát, cuội, sỏi lòng sông vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Giải quyết khiếu nại, tố cáo theo Luật Đất đai năm 2024

Cống ngăn mặn lớn nhất Bắc miền trung sắp đưa vào vận hành

Tránh thất thu từ khoáng sản phát sinh

Môi trường

Ninh Thuận chủ động ngăn chặn tình trạng đào gốc cây bằng lăng rừng

Xây dựng mô hình chuyển đổi xanh, sử dụng đất bền vững tại các khu vực trồng hoa

Rùa biển quay lại xã đảo Cù Lao Xanh đẻ trứng sau nhiều năm vắng bóng

Ứng phó với áp thấp nhiệt đới và mưa lớn

Video

Diễn đàn môi trường lần thứ III - Năm 2024

Chuyển đổi xanh - động lực tăng trưởng mới để phát triển kinh tế

Xử lý chất thải rắn sinh hoạt: Thực trạng và giải pháp

Tạp chí Tài nguyên và Môi trường 20 năm xây dựng và phát triển

Khoa học

Kiểm kê nguồn thải phục vụ xây dựng kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí tỉnh Trà Vinh

Việt Nam công bố trên 19.000 bài báo quốc tế/năm nhưng chỉ có 2 tạp chí Scopus

Điều chỉnh công nghệ khai thác cát sông tại Sóc Trăng

Khảo sát ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến một số tính chất đất, nước trên sông rạch và ương vườn tại huyện Gò Công Tây, tỉnh Tiền Giang

Chính sách

Luật Đất đai quy định về cưỡng chế thực hiện quyết định thu hồi đất như thế nào?

Bình Dương: Sẽ xử phạt việc khai thác sử dụng thông tin KTTV không đúng quy định

Luật Đất đai quy định về trình tự, thủ tục bồi thường, hỗ trợ, tái định cư, thu hồi đất vì mục đích quốc phòng, an ninh; phát triển kinh tế - xã hội vì lợi ích quốc gia, công cộng như thế nào?

Tín dụng cấp nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn: Mức cho vay tối đa 25 triệu đồng

Phát triển

Hội thảo: “An ninh - an toàn thực phẩm hướng đến du lịch xanh bền vững, chuyển hướng từ nhận thức đến hành động”

“Future Blue Innovation 2024” - Hành trình Xanh phụ thuộc vào thế hệ trẻ

Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh: Đa dạng ngành nghề để đào tạo những công dân tương lai có trách nhiệm với môi trường

Ninh Bình: Đến năm 2030 chấm dứt sử dụng hóa chất độc hại trong nuôi trồng thủy sản

Diễn đàn

Hòa Bình: Ban hành quyết định chuyển mục đích sử dụng 32,2 ha nằm tại xã Nhuận Trạch

"Rộng cửa" cho tín dụng xanh

Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hoá yêu cầu các địa phương chủ động ứng phó với áp thấp nhiệt đới và mưa lớn

Phát triển chuỗi cung ứng xanh: Cần điểm tựa chính sách