20
Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu c Vinh TR NG Đ I H C NÔNG NGHI P I HÀ N I ƯỜ KHOA Đ T VÀ MÔI TR NG ƯỜ ============== THS. TR N QU C VINH BÀI GI NG MÔN H C TIN H C NG D NG (Dùng cho sinh viên khoa Tài nguyên và Môi tr ng) ườ HÀ N I 2008 1

THS. TR N QU C VINH Ầ Ốthuvien.tcdktcnsl.edu.vn/files/products/bai_giang_ve_tin_hoc_ung_dung_aU5.pdf · - Y u t xã h i c a th a đ t nh ch s d ng đ t, ch đ s d ng đ t, quá

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

TR NG Đ I H C NÔNG NGHI P I HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ệ ỘKHOA Đ T VÀ MÔI TR NGẤ ƯỜ

==============

THS. TR N QU C VINHẦ Ố

BÀI GI NG MÔN H CẢ ỌTIN H C NG D NG Ọ Ứ Ụ

(Dùng cho sinh viên khoa Tài nguyên và Môi tr ng)ườ

HÀ N I 2008Ộ

1

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

CH NG I: XÂY D NG C S D LI U B N Đ ƯƠ Ự Ơ Ở Ữ Ệ Ả Ồ

1.1. M T S KHÁI NI M C B NỘ Ố Ệ Ơ Ả

1.1.1. Khái ni m b n đệ ả ồ

B n đ là m t b n v bi u th khái quát, thu nh b m t trái đ t hay b m t c a thiên th khácả ồ ộ ả ẽ ể ị ỏ ề ặ ấ ề ặ ủ ể

trên m t ph ng theo m t quy lu t toán h c.ặ ẳ ộ ậ ọ

M i b n đ đ c xây d ng theo m t quy lu t toán h c nh t đ nh, bi u th t l , phép chi u, bỗ ả ồ ượ ự ộ ậ ọ ấ ị ể ị ở ỷ ệ ế ố

c c... c a b n đụ ủ ả ồ

N i dung c a b n đ đ c th hi n ph thu c vào m c đích, đ c đi m v trí, t l b n đ .ộ ủ ả ồ ượ ể ệ ụ ộ ụ ặ ể ị ỷ ệ ả ồ

B n đ đ c phân thành nhi u cách phân lo i khác nhau nh phân lo i theo đ i t ng th hi nả ồ ượ ề ạ ư ạ ố ượ ể ệ

(b n đ đ a lý và b n đ thiên văn), phân lo i theo n i dung( b n đ đ a lý nói chung và b n đ chuyênả ồ ị ả ồ ạ ộ ả ồ ị ả ồ

đ ), phân lo i theo t l , phân lo i theo m c đích s d ng, theo lãnh th ...ề ạ ỷ ệ ạ ụ ử ụ ổ

1.1.2. B n đ đ a chính c sả ồ ị ơ ở

B n đ đ a chính c s là b n đ g c đ c đo v b ng các ph ng pháp đo v tr c ti p th cả ồ ị ơ ở ả ồ ố ượ ẽ ằ ươ ẽ ự ế ở ự

đ a, đo v b ng ph ng pháp s d ng nh ch p t máy bay k t h p v i đo v b sung th c đ a hayị ẽ ằ ươ ử ụ ả ụ ừ ế ợ ớ ẽ ổ ở ự ị

đ c thành l p trên c s biên t p, biên v t b n đ đ a hình cùng t l . B n đ đ a chính c s đ c đoượ ậ ơ ở ậ ẽ ừ ả ồ ị ỷ ệ ả ồ ị ơ ở ượ

v kín ranh gi i hành chính và kín khung, m nh b n đ .ẽ ớ ả ả ồ

B n đ đ a chính c s là tài li u c b n đ biên t p, biên v và đo v b sung thành l p b n đả ồ ị ơ ở ệ ơ ả ể ậ ẽ ẽ ổ ậ ả ồ

đ a chính theo đ n v hành chính c s xã, ph ng, th tr n đ th hi n hi n tr ng v trí, di n tích, hình thị ơ ị ơ ở ườ ị ấ ể ể ệ ệ ạ ị ệ ể

và lo i đ t c a các ô th a có tính n đ nh lâu dài.ạ ấ ủ ử ổ ị

1.1.3. B n đ đ a chính ả ồ ị

B n đ đ a chính là b n đ đ c đo v tr c ti p ho c biên t p, biên v t b n đ đ a chính c sả ồ ị ả ồ ượ ẽ ự ế ặ ậ ẽ ừ ả ồ ị ơ ở

theo t ng đ n v hành chính xã, ph ng, th tr n (g i chung là c p xã). B n đ đ a chính đ c đo v bừ ơ ị ườ ị ấ ọ ấ ả ồ ị ượ ẽ ổ

sung đ đo v tr n v n các th a đ t, xác đ nh các lo i đ t theo ch tiêu th ng kê c a t ng ch s d ng đ tể ẽ ọ ẹ ử ấ ị ạ ấ ỉ ố ủ ừ ủ ử ụ ấ

trong m i m nh b n đ và đ c hoàn ch nh phù h p v i s li u trong h s đ a chính.ỗ ả ả ồ ượ ỉ ợ ớ ố ệ ồ ơ ị

B n đ đ a chính là lo i b n đ t l l n và t l trung bình, đ c thành l p theo đ n v hànhả ồ ị ạ ả ồ ỷ ệ ớ ỷ ệ ượ ậ ơ ị

chính xã, ph ng, th tr n. Đ qu n lý đ c đ t đai, chúng ta ph i có đ c b n đ đ a chính, h s đ aườ ị ấ ể ả ượ ấ ả ượ ả ồ ị ồ ơ ị

chính, gi y ch ng nh n quy n s d ng đ t. Toàn b các t li u này ph i ph n ánh th a đ t v i đ y đ 4ấ ứ ậ ề ử ụ ấ ộ ư ệ ả ả ử ấ ớ ầ ủ

y u t :ế ố

- Y u t t nhiên th a đ t nh v trí, hình d ng, kích th c, ch t l ng đ t...ế ố ự ử ấ ư ị ạ ướ ấ ượ ấ

- Y u t xã h i c a th a đ t nh ch s d ng đ t, ch đ s d ng đ t, quá trình bi n đ ng đ tế ố ộ ủ ử ấ ư ủ ử ụ ấ ế ộ ử ụ ấ ế ộ ấ

đai...

- Y u t kinh t th a đ t nh giá đ t, thu đ t, l i nhu n do kinh t mang l i, giá tr các công trìnhế ố ế ử ấ ư ấ ế ấ ợ ậ ế ạ ị

trên đ t...ấ

- Y u t pháp lý th a đ t nh các văn b n gi y t xác đ nh quy n s d ng, xác nh n quy h ach...ế ố ử ấ ư ả ấ ờ ị ề ử ụ ậ ọ

M t s y u t trên đ c ghi nh n trong h s đ a chính , m t s y u t khác đ c th hi n trênộ ố ế ố ượ ậ ồ ơ ị ộ ố ế ố ượ ể ệ

b n đ đ a chính. B n đ đ a chính là công c đ qu n lý đ t đai, trên đó ghi nh n các y u t t nhiên c aả ồ ị ả ồ ị ụ ể ả ấ ậ ế ố ự ủ

2

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh th a đ t và quan h v i các y u t đ a lý khác trong khu v c. Ngoài ra nh m m c đích liên h v i h sử ấ ệ ớ ế ố ị ự ằ ụ ệ ớ ồ ơ

đ a chính ng i ta còn th hi n tên ch s d ng đ t, lo i đ t và m t s y u t quy h ach s d ng đ t.ị ườ ể ệ ủ ử ụ ấ ạ ấ ộ ố ế ố ọ ử ụ ấ

Tr c đây, ng i ta thành l p b n đ đ a chính cho t ng khu v c nh theo t a đ đ a ph ng. Lúcướ ườ ậ ả ồ ị ừ ự ỏ ọ ộ ị ươ

này trên h th ng b n đ đ a chính t ng khu v c đã th hi n đ c m i quan h đ t đai v m t t nhiên ệ ố ả ồ ị ừ ự ể ệ ượ ố ệ ấ ề ặ ự ở

c p đ đ a ph ng, vi c qu n lý đ t đai b ng b n đ b t đ u đ c th c hi n. Th i gian g n đây k thu tấ ộ ị ươ ệ ả ấ ằ ả ồ ắ ầ ượ ự ệ ờ ầ ỹ ậ

đo đ c đã gi i quy t đ c vi c l p b n đ đ a chính theo h th ng t a đ th ng nh t trên toàn qu c. Lo iạ ả ế ượ ệ ậ ả ồ ị ệ ố ọ ộ ố ấ ố ạ

b n đ đ a chính này th hi n đ c m i quan h đ t đai trên t m vĩ mô c a c n c, t đó có th đ a raả ồ ị ể ệ ượ ố ệ ấ ầ ủ ả ướ ừ ể ư

đ c nh ng quy h ach s d ng đ t h p lý, ho ch đ nh các chính sách đ t đai, đi u ch nh pháp lu t đ t đaiượ ữ ọ ử ụ ấ ợ ạ ị ấ ề ỉ ậ ấ

đáp ng cho phát tri n đ t n c.ứ ể ấ ướ

Hi n nay h th ng b n đ đ a chính n c ta đ c đo đ c theo h th ng t a đ Qu c gia th ngệ ệ ố ả ồ ị ướ ượ ạ ệ ố ọ ộ ố ố

nh t. N i dung b n đ đ a chính bao g m: ấ ộ ả ồ ị ồ

- Đi m kh ng ch to đ , đ caoể ố ế ạ ộ ộ

- Đ a gi i hành chính các c pị ớ ấ

- Ranh gi i th a đ tớ ử ấ

- Lo i đ tạ ấ

- Công trình xây d ng trên đ tự ấ

- Ranh gi i s d ng đ tớ ử ụ ấ

- H th ng giao thôngệ ố

- H th ng thu vănệ ố ỷ

- Các đi m đ a v t quan tr ngể ị ậ ọ

- M c gi i quy ho chố ớ ạ

- Dáng đ tấ

T l b n đ đ a chính đ c quy đ nh nh sau:ỷ ệ ả ồ ị ượ ị ư

- Khu v c đ t nông nghi p: t l đo v c b n là 1:2000 - 1:5000. Đ i v i khu v c mi n núi, núiự ấ ệ ỷ ệ ẽ ơ ả ố ớ ự ề

cao có ru ng b c thang ho c đ t nông nghi p xen k trong khu v c đ t đô th , trong khu v c đ t có thộ ậ ặ ấ ệ ẽ ự ấ ị ự ấ ở ể

ch n t l đo v b n đ là 1:1000 ho c 1:500.ọ ỷ ệ ẽ ả ồ ặ

- Khu v c đ t :ự ấ ở

+ Các thành ph l n, đông dân có các th a đ t nh , h p, xây d ng ch a có quy ho ch rõố ớ ử ấ ỏ ẹ ự ư ạ

r t, ch n t l c b n là 1/500. Các thành ph , th xã khác, th tr n l n xây d ng theo quy ho ch, các khuệ ọ ỷ ệ ơ ả ố ị ị ấ ớ ự ạ

dân c có ý nghĩa kinh t , văn hoá quan tr ng c a khu v c ch n t l c b n là 1:1000.ư ế ọ ủ ự ọ ỷ ệ ơ ả

+ Các khu dân c nông thôn, khu dân c c a các th tr n n m t p trung ho c r i rác trongư ư ủ ị ấ ằ ậ ặ ả

khu v c đ t nông nghi p, lâm nghi p ch n t l đo v l n h n m t ho c hai b c so v i t l đo v đ tự ấ ệ ệ ọ ỷ ệ ẽ ớ ơ ộ ặ ậ ớ ỷ ệ ẽ ấ

nông nghi p cùng khu v c ho c ch n t l đo v cùng t l đo v đ t nông nghi p.ệ ự ặ ọ ỷ ệ ẽ ỷ ệ ẽ ấ ệ

- Khu v c đ t lâm nghi p đã quy ho ch, khu v c cây tr ng có ý nghĩa công nghi p ch n t l đoự ấ ệ ạ ự ồ ệ ọ ỷ ệ

v c b n là 1:10.000 ho c 1:5000.ẽ ơ ả ặ

- Khu v c đ t ch a s d ng: Đ i v i vùng đ i, núi, khu duyên h i có di n tích đ t ch a s d ngự ấ ư ử ụ ố ớ ồ ả ệ ấ ư ử ụ

l n ch n t l đo v c b n là 1:10.000 ho c 1:25.000. Thông th ng các khu v c này, đ i v i đ t ch aớ ọ ỷ ệ ẽ ơ ả ặ ườ ở ự ố ớ ấ ư

3

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh s d ng nên s d ng b n đ đ a hình t l 1:10.000 ho c 1:25000 đã có làm n n đ đo khoanh bao ho c đoử ụ ử ụ ả ồ ị ỷ ệ ặ ề ể ặ

khoanh bao t l 1:10.000 ho c 1:25000.ở ỷ ệ ặ

- Đ t chuyên dùng: Th ng n m xen k trong các lo i đ t nêu trên nên s đ c đo v và bi u thấ ườ ằ ẽ ạ ấ ẽ ượ ẽ ể ị

trên b n đ đ a chính cùng t l đo v c a khu v c.ả ồ ị ỷ ệ ẽ ủ ự

1.1.4. B n đ đ a hìnhả ồ ị

B n đ đ a hình là b n đ bi u th chi ti t và chính xác, ph n ánh m t cách đ y đ đ n m c có thả ồ ị ả ồ ể ị ế ả ộ ầ ủ ế ứ ể

căn c vào đó mà hình dung ra s l i lõm c a đ a hình và các đ a v t th c đ a.ứ ự ồ ủ ị ị ậ ở ự ị

Các b n đ đ a hình chính là các b n đ đ a lý có t l ả ồ ị ả ồ ị ỷ ệ ≤ 100.000 (th ng dùng các t l : 1:2000,ườ ỷ ệ

1:5000, 1:10.000, 1:25.000, 1:50.000 và 1:100.000), là tài li u c b n đ thành l p các lo i b n đ khác.ệ ơ ả ể ậ ạ ả ồ

N i dung c b n c a b n đ đ a hình là: thu h ; các đi m dân c ; các đ i t ng công nôngộ ơ ả ủ ả ồ ị ỷ ệ ể ư ố ượ

nghi p và văn hoá; m ng l i đ ng giao thông; dáng đ t (đ ng bình đ và đ cao bình đ ); các đ ngệ ạ ướ ườ ấ ườ ộ ộ ộ ườ

ranh gi i; các v t đ nh h ng; đ cao...ớ ậ ị ướ ộ

1.1.5. B n đ hi n tr ng s d ng đ tả ồ ệ ạ ử ụ ấ

B n đ hi n tr ng s d ng đ t là b n đ th hi n s phân b các lo i đ t ả ồ ệ ạ ử ụ ấ ả ồ ể ệ ự ố ạ ấ t i m t th i đi m xácạ ộ ờ ể

đ nh; ị n i dung b n đ hi n tr ng s d ng đ t ph i đ m b o ph n ánh trung th c hi n tr ng s d ng cácộ ả ồ ệ ạ ử ụ ấ ả ả ả ả ự ệ ạ ử ụ

lo i đ t theo m c đích s d ng và các lo i đ t theo theo th c tr ng b m t t i th i đi m thành l p.ạ ấ ụ ử ụ ạ ấ ự ạ ề ặ ạ ờ ể ậ

Đ n v thành l p b n đơ ị ậ ả ồ T l b n đỷ ệ ả ồ Quy mô di n tích t nhiên (ha)ệ ự

C p xã, khu công ấ ngh cao,ệ khu kinh tế

1: 1000

1: 2000

1: 5000

1: 10 000

D i 150ướ

Trên 150 đ n 300ế

Trên 300 đ n 2.000ế

Trên 2.000

C p huy nấ ệ

1: 5.000

1: 10.000

1: 25.000

D i 2000ướ

Trên 2000 đ n 10.000ế

Trên 10.000

C p t nhấ ỉ

1: 25.000

1: 50.000

1: 100.000

D i 130.000ướ

Trên 130.000 đ n 500.000ế

Trên 500.000

Vùng lãnh thổ 1: 250.000

C n cả ướ 1: 1.000.000

4

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

B n đ hi n tr ng s d ng đ t th ng đ c xây d ng cho t ng c p hành chính xã, huy n, t nh vàả ồ ệ ạ ử ụ ấ ườ ượ ự ừ ấ ệ ỉ

c n c. Đ u tiên ph i xây d ng b n đ hi n tr ng s d ng đ t c p c s xã, ph ng sau đó s dùng b nả ướ ầ ả ự ả ồ ệ ạ ử ụ ấ ấ ơ ở ườ ẽ ả

đ các xã đ t ng h p thành b n đ c p huy n, t nh.ồ ể ổ ợ ả ồ ấ ệ ỉ

T l b n đ hi n tr ng s d ng đ t đ c quy đ nh nh trên.ỷ ệ ả ồ ệ ạ ử ụ ấ ượ ị ư

1.2. H QUY CHI U VÀ H TO Đ QU C GIAỆ Ế Ệ Ạ Ộ Ố

H quy chi u và H to đ Qu c gia là c s toán h c mà m i qu c gia nh t thi t ph i có đ thệ ế ệ ạ ộ ố ơ ở ọ ỗ ố ấ ế ả ể ể

hi n chính xác và th ng nh t các d li u đo đ c – b n đ ph c v qu n lý biên gi i Qu c gia trên đ t li nệ ố ấ ữ ệ ạ ả ồ ụ ụ ả ớ ố ấ ề

và trên bi n, qu n lý Nhà n c v đ a gi i hành chính lãnh th , đi u tra c b n và qu n lý tài nguyên vàể ả ướ ề ị ớ ổ ề ơ ả ả

môi tr ng, theo dõi hi n tr ng và quy ho ch phát tri n kinh t - xã h i, đ m b o an ninh – qu cườ ệ ạ ạ ể ế ộ ả ả ố

phòng, ...H quy chi u và H to đ Qu c gia còn đóng vai trò quan tr ng trong nghiên c u khoa h c vệ ế ệ ạ ộ ố ọ ứ ọ ề

trái đ t trên ph m vi c n c cũng nh khu v c và toàn c u, d báo bi n đ ng môi tr ng sinh thái vàấ ạ ả ướ ư ự ầ ự ế ộ ườ

phòng ch ng thiên tai. H quy chi u và h to đ Qu c gia còn c n thi t cho vi c t o l p các d li u đ aố ệ ế ệ ạ ộ ố ầ ế ệ ạ ậ ữ ệ ị

lý ph c v đào t o, nâng cao dân trí và các ho t đ ng dân s c a c ng đ ng.ụ ụ ạ ạ ộ ự ủ ộ ồ

Đ bi u di n b m t c a trái đ t v n r t l i lõm và ph c t p, ng i ta s d ng b m t Geoid làể ể ễ ề ặ ủ ấ ố ấ ồ ứ ạ ườ ử ụ ề ặ

b m t trung bình, yên tĩnh c a m t nề ặ ủ ặ ư c trong các bi n và đ i d ng. Tuy nhiên b m t Geoid v n khôngớ ể ạ ươ ề ặ ẫ

ph i là b m t tròn xoay, vì th khó hình th c hóa toán h c. Các nhà toán h c đã tìm ra hình b u d c trònả ề ặ ế ứ ọ ọ ầ ụ

xoay có tâm trùng v i tâm trái đ t, th tích b ng th tích trái đ t. Hình b u d c tròn xoay này g i là m tớ ấ ể ằ ể ấ ầ ụ ọ ặ

b u d c quy chi u hay Elipsoid, đ c xác đ nh theo ph ng pháp t ng bình ph ng nh nh t (T ng bìnhầ ụ ế ượ ị ươ ổ ươ ỏ ấ ổ

ph ng chênh cao so v i m t Geoid là nh nh t).ươ ớ ặ ỏ ấ

5

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

Hình : B m t Elipsoidề ặ

Tuy nhiên tùy thu c vào t ng Qu c gia đ ch n b m t Elipsoid và ph ng pháp đ nh v Elipsoidộ ừ ố ể ọ ề ặ ươ ị ị

phù h p.ợ

6

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh B ng ả : M t s Elipsoid thông d ngộ ố ụ

Năm công bố Tên elipsoid

Chi u dài c a cácề ủ

tr cụ 1/f Nh ng n i s d ngữ ơ ử ụ

Tr c a ụ Tr c b ụ1984 WGS-84 6378 137 6356 752 298.2572 GPS 1980 GRS-80 6378 136 6356 752 298.257 IUGS 1940 Krasovsky 6378 245 6356 863 298.3 Nga, Vi t nam ệ1924 International 6378 388 6356 912 297 Châu âu Trung Qu c,ố

Nam Phi1880 Clarke 1880 6378 249 6356 515 293.46 Châu Phi, Trung Đông 1866 Clarke 1860 6878 206 6356 584 294.98 USA, Canada,

Philippin,Vi t Nam ệ1841 Bessel 6877 397 6356 079 299.15 Nh t B n, Tri u Tiên,ậ ả ề

Indonesia 1830 Everest 6377 304 6356 103 300.80 India, Myanmar,

Malaysia,Vi t Nam ệ

1.2.1. Quá trình xây d ng h quy chi u và h to đ Qu c giaự ệ ế ệ ạ ộ ố

Khi Pháp đ t chân đ n Đông D ng đã quy t đ nh s d ng H quy chi u cho toàn Đông D ngặ ế ươ ế ị ử ụ ệ ế ươ

v i Elipsoid Clarke, đi m g c đ t t i tháp c t c Hà N i, l i chi u to đ ph ng Bonne và xây d ng hớ ể ố ặ ạ ộ ờ ộ ướ ế ạ ộ ẳ ự ệ

to đ bao g m hàng nghìn đi m ph trùm toàn Đông D ng. Năm 1956 khi M t i Mi n Nam n c taạ ộ ồ ể ủ ươ ỹ ớ ề ướ

cũng đã quy t đ nh s d ng h quy chi u c a M cho khu v c Nam Á v i Elipsoid Everest, đi m g c toế ị ử ụ ệ ế ủ ỹ ự ớ ể ố ạ

đ t i n Đ , l i chi u to đ ph ng UTM. H to đ đã đ c thi t l p cho Mi n Nam n c ta n i v iộ ạ Ấ ộ ướ ế ạ ộ ẳ ệ ạ ộ ượ ế ậ ề ướ ố ớ

các đi m to đ c a Campuchia, Tháilan, n Đ . T sau gi i phóng Mi n Nam cho t i nay chúng ta v nể ạ ộ ủ Ấ ộ ừ ả ề ớ ẫ

còn s d ng nhi u t li u đo đ c - b n đ c a M trong h quy chi u và h to đ này.ử ụ ề ư ệ ạ ả ồ ủ ỹ ệ ế ệ ạ ộ

Năm 1959 Chính Ph đã thành l p C c Đo đ c và B n đ Nhà n c và giao nhi m v xây d ngủ ậ ụ ạ ả ồ ướ ệ ụ ự

l i to đ Qu c gia, thành l p các lo i b n đ ph c v các m c đích xây d ng và b o v đ t n c. V iướ ạ ộ ố ậ ạ ả ồ ụ ụ ụ ự ả ệ ấ ướ ớ

s giúp đ c a các chuyên gia Trung Qu c, t năm 1959 đ n năm 1966, trên lãnh th mi n B c n c taự ỡ ủ ố ừ ế ổ ề ắ ướ

(đ n vĩ tuy n 17) đã đ c ph kín l i các đi m to đ Nhà n c h ng I,II.ế ế ượ ủ ướ ể ạ ộ ướ ạ

H Quy chi u đ c l a ch n là h th ng chung cho các n c xã h i ch nghĩa v i Elipsoidệ ế ượ ự ọ ệ ố ướ ộ ủ ớ

Krasovski (bán tr c l n a=6378.425 m và đ d t f=1/298.3), đi m g c t i đài thiên văn Pulkovo (t i Liênụ ớ ộ ẹ ể ố ạ ạ

Xô cũ), l i chi u to đ ph ng Gauss-Kruger. H to đ đ c truy n t i Vi t Nam thông qua l i toướ ế ạ ộ ẳ ệ ạ ộ ượ ề ớ ệ ướ ạ

đ Qu c gia Trung Qu c. Năm 1972, Chính ph đã quy t đ nh công b H quy chi u và h to đ Qu cộ ố ố ủ ế ị ố ệ ế ệ ạ ộ ố

gia nói trên g i là h Hà N i 72 (HN72) đ s d ng th ng nh t cho c n c.ọ ệ ộ ể ử ụ ố ấ ả ướ

Sau ngày gi i phóng mi n Nam th ng nh t c n c, c c đo đ c và b n đ Nhà n c ti p t c phátả ề ố ấ ả ướ ụ ạ ả ồ ướ ế ụ

tri n l i to đ Nhà N c vào các t nh phía Nam. V i s giúp đ t ng ph n c a các chuyên gia Liên Xôể ướ ạ ộ ướ ỉ ớ ự ỡ ừ ầ ủ

cũ, đ n h t năm 1993 l i to đ Nhà N c đã đ c ph kín g n toàn b lãnh th . Năm 1990 C c Đo đ cế ế ướ ạ ộ ướ ượ ủ ầ ộ ổ ụ ạ

và B n đ Nhà N c đã quy t đ nh s d ng công ngh đ nh v toàn c u GPS đ hoàn ch nh ph n l i toả ồ ướ ế ị ử ụ ệ ị ị ầ ể ỉ ầ ướ ạ

đ còn thi u trên các đ a bàn khó khăn nh Tây Nguyên, Sông Bé (cũ), Minh H i (cũ), và ph l i to độ ế ị ư ả ủ ướ ạ ộ

trên toàn vùng bi n cho đ n các đ o thu c qu n đ o Tr ng Sa. ể ế ả ộ ầ ả ườ Do quá trình xây d ng l i to đự ướ ạ ộ

th c hi n trong m t th i gian dài, ph i đáp ng k p th i to đ và b n đ cho nhu c u s d ng th c t nênự ệ ộ ờ ả ứ ị ờ ạ ộ ả ồ ầ ử ụ ự ế

7

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh toàn m ng l i b chia c t thành nhi u khu v c riêng bi t, hình th c xây d ng l i r t đa d ng bao g mạ ướ ị ắ ề ự ệ ứ ự ướ ấ ạ ồ

c công ngh truy n th ng và công ngh hi n đ i nh t, toàn h th ng ch a đ c x lý th ng nh t.ả ệ ề ố ệ ệ ạ ấ ệ ố ư ượ ử ố ấ

Cho đ n nay có th kh ng đ nh H to đ Qu c gia HN - 72 hi n t i không đáp ng đ c các nhuế ể ẳ ị ệ ạ ộ ố ệ ạ ứ ượ

c u k thu t mà th c t đang đòi h i vì các lý do sau đây:ầ ỹ ậ ự ế ỏ

- H Quy chi u Qu c gia HN - 72 th c ch t là h quy chi u chung cho các n c xã h i ch nghĩaệ ế ố ự ấ ệ ế ướ ộ ủ

tr c đây thi u phù h p v i lãnh th Vi t Nam, có đ l ch gi a mô hình v t lý và mô hình toán h c c aướ ế ợ ớ ổ ệ ộ ệ ữ ậ ọ ủ

trái đ t quá l n, t đó t o bi n d ng l n làm suy gi m đ chính xác c a l i to đ và b n đ .ấ ớ ừ ạ ế ạ ớ ả ộ ủ ướ ạ ộ ả ồ

- Hi n nay các n c thu c phe xã h i ch nghĩa cũ cũng đã thay đ i H Quy chi u Qu c gia c aệ ướ ộ ộ ủ ổ ệ ế ố ủ

n c mình, không s d ng H Quy chi u chung tr c đây, vì v y H Quy chi u Qu c gia Hà N i - 72ướ ử ụ ệ ế ướ ậ ệ ế ố ộ

cũng không t o đ c b t kỳ m t liên k t khu v c nào, gây khó khăn đáng k trong vi c liên k t t li u v iạ ượ ấ ộ ế ự ể ệ ế ư ệ ớ

qu c t nh m gi i quy t các v n đ ho ch đ nh biên gi i, d n đ ng hàng không, hàng h i...ố ế ằ ả ế ấ ề ạ ị ớ ẫ ườ ả

- H Quy chi u Qu c gia Hà N i - 72 hoàn toàn không t o đi u ki n thu n l i đ phát tri n côngệ ế ố ộ ạ ề ệ ậ ợ ể ể

ngh đ nh v hi n đ i g i là h th ng đ nh v toàn c u GPS (Global Position System) mà hi n nay đã đ cệ ị ị ệ ạ ọ ệ ố ị ị ầ ệ ượ

ph bi n trên toàn th gi i và Vi t Nam, s d ng H Quy chi u Qu c gia Hà N i - 72 gây h u qu suyổ ế ế ớ ở ệ ử ụ ệ ế ố ộ ậ ả

gi m đ chính xác đ nh v và t o m t quy trình công ngh quá ph c t p khi x lý toán h c các tr đo GPS.ả ộ ị ị ạ ộ ệ ứ ạ ử ọ ị

- H to đ Qu c gia c a n c ta hi n nay b chia c t thành nhi u khu v c nh , thi u tính th ngệ ạ ộ ố ủ ướ ệ ị ắ ề ự ỏ ế ố

nh t trên đ a bàn c n c, có đ chính xác t ng th không đ đáp ng đ c yêu c u đòi h i c a th c tấ ị ả ướ ộ ổ ể ủ ứ ượ ầ ỏ ủ ự ế

qu n lý hành chính, đi u hành kinh t và đ m b o an ninh Qu c phòng.ả ề ế ả ả ố

1.2.2. Các yêu c u c a m t h Quy chi u Qu c giaầ ủ ộ ệ ế ố

Vi c l a ch n m t H Quy chi u Qu c gia phù h p và x lý toán h c nâng cao tính th ng nh t vàệ ự ọ ộ ệ ế ố ợ ử ọ ố ấ

đ chính xác H To đ Qu c gia là m t nhi m v b c xúc c n th c hi n. H Quy chi u Qu c gia c nộ ệ ạ ộ ố ộ ệ ụ ứ ầ ự ệ ệ ế ố ầ

đ c l a ch n theo nh ng tiêu chu n sau:ượ ự ọ ữ ẩ

- Phù h p nh t v i lãnh th Vi t Nam đ các t li u đo đ c - b n đ có đ bi n d ng nh nh t.ợ ấ ớ ổ ệ ể ư ệ ạ ả ồ ộ ế ạ ỏ ấ

- T o đi u ki n áp d ng và phát tri n các công ngh đ nh v hi n đ i có đ chính xác cao (côngạ ề ệ ụ ể ệ ị ị ệ ạ ộ

ngh đ nh v GPS hi n là ph ng ti n ph bi n và ch y u đ xây d ng l i to đ t i Vi t Nam)ệ ị ị ệ ươ ệ ổ ế ủ ế ể ự ướ ạ ộ ạ ệ

- H Qui chi u ph i phù h p v i t p quán s d ng n c ta và có tính ph d ng trên th gi i.ệ ế ả ợ ớ ậ ử ụ ở ướ ổ ụ ế ớ

- Khi c n thi t có kh năng liên k t chính xác v i các t li u b n đ khu v c và toàn c u nh mầ ế ả ế ớ ư ệ ả ồ ự ầ ằ

gi i quy t nh ng v n đ chung.ả ế ữ ấ ề

+ Đ m b o tính bí m t tuy t đ i v H to đ Qu c gia.ả ả ậ ệ ố ề ệ ạ ộ ố

+ Chi phí t i thi u cho vi c chuy n đ i h Qui chi u và h to đ Qu c gia.ố ể ệ ể ổ ệ ế ệ ạ ộ ố

H to đ Qu c gia c n đ c x lý toán h c đ đ m b o các yêu c u sau:ệ ạ ộ ố ầ ượ ử ọ ể ả ả ầ

- Th ng nh t trên đ a bàn toàn qu c.ố ấ ị ố

- Đ chính xác cao nh t trên c s t p h p tr đo hi n t i là ch y u, khi c n thi t có th đo bộ ấ ơ ở ậ ợ ị ệ ạ ủ ế ầ ế ể ổ

sung không đáng k .ể

- T o đi u ki n s d ng nh ng ph ng pháp x lý toán h c hi n đ i theo nhi u ph ng án đạ ề ệ ử ụ ữ ươ ử ọ ệ ạ ề ươ ể

cho k t qu tin c y tuy t đ i.ế ả ậ ệ ố

8

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh 1.2.3. H Quy chi u và h to đ qu c gia VN-2000ệ ế ệ ạ ộ ố

T năm 1992 đ n nay, C c Đo đ c b n đ Nhà n c nay là B tài nguyên và Môi tr ng đã ti nừ ế ụ ạ ả ồ ướ ộ ườ ế

hành công trình xây d ng H Qui chi u và H to đ Qu c gia m i theo nh ng tiêu chí nói trên, bao g mự ệ ế ệ ạ ộ ố ớ ữ ồ

nh ng n i dung chính sau đây:ữ ộ

- Đánh giá l i toàn b H qui chi u và H to đ qu c gia Hà N i - 72 đang s d ng.ạ ộ ệ ế ệ ạ ộ ố ộ ử ụ

- Xây d ng l i to đ c p ‘0’ c nh dài, đ chính xác cao b ng công ngh đ nh v toàn c u GPSự ướ ạ ộ ấ ạ ộ ằ ệ ị ị ầ

đ b sung, th ng nh t và nâng cao đ chính xác c a l i to đ đã xây d ng; xác đ nh to đ đi m g cể ổ ố ấ ộ ủ ướ ạ ộ ự ị ạ ộ ể ố

to đ qu c gia.ạ ộ ố

- Tính toán ch nh lý toán h c toàn b h th ng to đ qu c gia ph trùm c n c.ỉ ọ ộ ệ ố ạ ộ ố ủ ả ướ

- Nghiên c u đ xu t H Qui chi u và H To đ Qu c gia phù h p.ứ ề ấ ệ ế ệ ạ ộ ố ợ

- Nghiên c u đ xu t gi i quy t v n đ tính chuy n to đ và h th ng b n đ đã xu t b n sauứ ề ấ ả ế ấ ề ể ạ ộ ệ ố ả ồ ấ ả

khi công b H qui chi u và h To đ Qu c gia m i.ố ệ ế ệ ạ ộ ố ớ

Công trình do các nhà khoa h c và chuyên gia hàng đ u c a ngành đo đ c - b n đ th c hi n, đ nọ ầ ủ ạ ả ồ ự ệ ế

nay đã đ t đ c nh ng m c tiêu đ ra. Công trình đã đ a ra m t s ph ng án l a ch n H qui chi uạ ượ ữ ụ ề ư ộ ố ươ ự ọ ệ ế

Qu c gia và x lý toán h c H to đ Qu c gia đ phân tích và so sánh. K t lu n c a công trình nghiênố ử ọ ệ ạ ộ ố ể ế ậ ủ

c u này là:ứ

H Qui chi u Qu c gia h p lý bao g m các y u t :ệ ế ố ợ ồ ế ố

+ Elipsoid qui chi u: WGS- 84 toàn c u.ế ầ

+ Đi m g c To đ Qu c gia: đi m đ t trong khuôn viên Vi n Nghiên C u Đ a chính, đ ngể ố ạ ộ ố ể ặ ệ ứ ị ườ

Hoàng Qu c Vi t, Hà N i.ố ệ ộ

+ L i chi u to đ ph ng: L i chi u UTM qu c t .ướ ế ạ ộ ẳ ướ ế ố ế

+ H th ng b n đ c b n: chia múi và phân m nh theo h th ng UTM qu c t , danh pháp t b nệ ố ả ồ ơ ả ả ệ ố ố ế ờ ả

đ theo h th ng hi n hành có chú thích danh pháp qu c t .ồ ệ ố ệ ố ế

H to đ Qu c gia đ c xác đ nh thông qua vi c x lý toán h c ch t ch k t h p các s li u tr cệ ạ ộ ố ượ ị ệ ử ọ ặ ẽ ế ợ ố ệ ắ

đ a, thiên văn, tr ng l c, v tinh b ng 3 ch ng trình tính toán khác nhau: m t c a n c ngoài và haiị ọ ự ệ ằ ươ ộ ủ ướ

ch ng trình trong n c.ươ ướ

Cách l a ch n H Quy chi u và H To đ Qu c gia nh v y đ m b o đ y đ các tiêu chí đã đ tự ọ ệ ế ệ ạ ộ ố ư ậ ả ả ầ ủ ặ

ra trên.ở

Ngày 12/7/2000, th t ng Chính ph ký quy t đ nh s d ng H Qui chi u và H To đ Qu củ ướ ủ ế ị ử ụ ệ ế ệ ạ ộ ố

gia VN- 2000. H quy chi u và h to đ Qu c gia VN2000 có các y u t chính sau đây:ệ ế ệ ạ ộ ố ế ố

- Elipsoid quy chi u: WGS-84 toàn c u đ c đ nh v phù h p v i lãnh th Vi t Nam, có kích th cế ầ ượ ị ị ợ ớ ổ ệ ướ

nh sau:ư

+ Bán tr c l n a=6378137,000 mụ ớ

+ Đ d t ộ ẹ α=298,257223563

- Đi m g c to đ qu c gia: Đi m N00 đ t trong khuôn viên Vi n Nghiên c u đ a chính, đ ngể ố ạ ộ ố ể ặ ệ ứ ị ườ

Hoàng Qu c Vi t, Hà N iố ệ ộ

- L i chi u to đ ph ng: L i chi u UTM qu c tướ ế ạ ộ ẳ ướ ế ố ế

9

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh - Chia múi và phân m nh h th ng b n đ c b n: Theo h th ng UTM qu c t , danh pháp t b nả ệ ố ả ồ ơ ả ệ ố ố ế ờ ả

đ theo h th ng hi n hành có chú thích danh pháp Qu c t .ồ ệ ố ệ ố ế

1.3. H TH NG Đ NH V TOÀN C UỆ Ố Ị Ị Ầ

1.3.1. Gi i thi uớ ệ

T nh ng năm 1960, c quan Hàng không và Vũ tr (NASA) cùng v i quân đ i Hoa Kỳ đã ti nừ ữ ơ ụ ớ ộ ế

hành ch ng trình nghiên c u, phát tri n h th ng d n đ ng và đ nh v chính xác b ng v tinh nhân t o.ươ ứ ể ệ ố ẫ ườ ị ị ằ ệ ạ

H th ng đ nh v d n đ ng b ng v tinh th h đ u tiên là h th ng TRANSIT. H th ng này có 6 vệ ố ị ị ẫ ườ ằ ệ ế ệ ầ ệ ố ệ ố ệ

tinh, bay cao 1075 km trên các qu đ o h u nh tròn, cách đ u nhau và có góc nghiêng so v i m t ph ngỹ ạ ầ ư ề ớ ặ ẳ

xích đ o trái đ t x p x 90ạ ấ ấ ỉ 0. TRANSIT đ c s d ng trong th ng m i vào năm 1967, m t th i gian sau đóượ ử ụ ươ ạ ộ ờ

nó b t đ u đ c s d ng trong tr c đ a. Vi c thi t l p m ng l i đi m đ nh v kh ng ch toàn c u làắ ầ ượ ử ụ ắ ị ệ ế ậ ạ ướ ể ị ị ố ế ầ

nh ng ng d ng s m nh t và có ý nghĩa nh t c a h TRANSIT.ữ ứ ụ ớ ấ ấ ủ ệ

Định v toàn c u b ng h TRANSIT c n th i gian quan tr c r t lâu, đ chính xác đ nh v v i m tị ầ ằ ệ ầ ờ ắ ấ ộ ị ị ớ ộ

l n v tinh bay qua c 20-30 m. Đây chính là nh c đi m l n nh t c a TRANSIT trong vi c đáp ng nhuầ ệ ỡ ượ ể ớ ấ ủ ệ ứ

c u đ nh v nhanh v i đ chính xác cao. ầ ị ị ớ ộ

Ti p sau thành công c a TRANSIT, năm 1989, h th ng đ nh v v tinh th h th hai đ c đ aế ủ ệ ố ị ị ệ ế ệ ứ ượ ư

vào ho t đ ng có tên là ‘H th ng đ nh v toàn c u: NAVSTAR - GPS’ g i t t là GPS. H th ng GPS thi tạ ộ ệ ố ị ị ầ ọ ắ ệ ố ế

l p m t m ng l i 24 v tinh bay trong 6 qu đ o tròn trong không gian bao quanh trái đ t v i chu kỳ 12ậ ộ ạ ướ ệ ỹ ạ ấ ớ

gi , đ cao 20.200 km. V i cách b trí này thì trong su t 24 gi t i b t kỳ m t đi m nào trên trái đ t cũngờ ộ ớ ố ố ờ ạ ấ ộ ể ấ

s quan sát đ c ít nh t 4 v tinh. Đ chính xác đ nh v b ng GPS đ c nâng cao, và kh c ph c đ cẽ ượ ấ ệ ộ ị ị ằ ượ ắ ụ ượ

nh c đi m v th i gian quan tr c so v i h TRANSIT. M c dù thi t k ban đ u c a GPS nh m ph c vượ ể ề ờ ắ ớ ệ ặ ế ế ầ ủ ằ ụ ụ

cho m c đích quân s , nh ng ngày nay đã đ c ng d ng r ng rãi trong các ho t đ ng kinh t , xã h i vàụ ự ư ượ ứ ụ ộ ạ ộ ế ộ

tr c đ a, b n đ . S phát tri n c a h th ng GPS và công ngh thông tin đã đ i m i công ngh cho nhi uắ ị ả ồ ự ể ủ ệ ố ệ ổ ớ ệ ề

lĩnh v c, đ c bi t là trong đo đ c, b n đ cũng nh qu n lý tài nguyên chuy n sang m t giai đo n m iự ặ ệ ạ ả ồ ư ả ể ộ ạ ớ

hi n đ i h n, chính xác h n và có quy mô r ng h n. ệ ạ ơ ơ ộ ơ

H th ng đ nh v toàn c u m i ra đ i nh ng đã nhanh chóng tr thành m t công c quan tr ngệ ố ị ị ầ ớ ờ ư ở ộ ụ ọ

trong các lĩnh v c nghiên c u kh p m i qu c gia và trong m i quy mô nh các tính u vi t c a nó.ự ứ ở ắ ọ ố ọ ờ ư ệ ủ

Tr c h t nhìn m t cách t ng quan, trong đi u ki n hi n nay m i qu c gia và t ch c nghiên c u khoaướ ế ộ ổ ề ệ ệ ọ ố ổ ứ ứ

h c đã có th trang b cho mình lo i k thu t này, c ph n c ng và ph n m m. Th hai là vi c s d ngọ ể ị ạ ỹ ậ ả ầ ứ ầ ề ứ ệ ử ụ

máy GPS r t đ n gi n và ti n l i, không đòi h i m t quá trình đào t o đáng k nào khi n cho nó d dàngấ ơ ả ệ ợ ỏ ộ ạ ể ế ễ

ph bi n và phát tri n. Th ba là GPS đo đ c c ngày l n đêm, trong m i đi u ki n th i ti t. M t uổ ế ể ứ ượ ả ẫ ọ ề ệ ờ ế ộ ư

đi m n i b t c a GPS n a là không c n t m nhìn thông c a các đi m đo, do đó không m t th i gian vàể ổ ậ ủ ữ ầ ầ ủ ể ấ ờ

công s c đ phát cây, thông h ng, tránh ch t phá r ng, b o v tài nguyên, môi tr ng. ứ ể ướ ặ ừ ả ệ ườ

Ở n c ta, trong nh ng năm đ u c a th p k 90 ngành đo đ c và b n đ đã nghiên c u và ngướ ữ ầ ủ ậ ỷ ạ ả ồ ứ ứ

d ng thành công h th ng đ nh v toàn c u. Ngày nay thi t b thu tín hi u GPS đ c phát tri n ngày càngụ ệ ố ị ị ầ ế ị ệ ượ ể

hoàn thi n c v ph n c ng và ph n m m, cùng v i s phát tri n k thu t x lý tín hi u GPS đã đem l iệ ả ề ầ ứ ầ ề ớ ự ể ỹ ậ ử ệ ạ

k t qu đ nh v chính xác v i đ tin c y cao và ph m vi ng d ng ngày càng m r ng. ế ả ị ị ớ ộ ậ ạ ứ ụ ở ộ

10

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

Hình : Các v tinh GPS trong vũ trệ ụ

1.3.2. Nguyên t c c b n c a công ngh GPSắ ơ ả ủ ệ

H th ng đ nh v toàn c u (GPS) là m t h th ng đ nh v không gian c s ph trùm sóng trên toànệ ố ị ị ầ ộ ệ ố ị ị ơ ở ủ

c u, có th xác đ nh v n t c, th i gian và v trí theo c 3 chi u trên 24 gi đ ng h . GPS s d ng v tinhầ ể ị ậ ố ờ ị ả ề ờ ồ ồ ử ụ ệ

trong không gian đ xác đ nh m i v trí trên trái đ t.ể ị ọ ị ấ

H th ng GPS bao g m 3 b ph n chính: B ph n s d ng, b ph n ki m soát, b ph n khôngệ ố ồ ộ ậ ộ ậ ử ụ ộ ậ ể ộ ậ

gian.

- B ph n s d ngộ ậ ử ụ : bao g m ng i s d ng và thi t b thu GPS. Thi t b thu GPS là thi t b thuồ ườ ử ụ ế ị ế ị ế ị

sóng đ c bi t, đ c thi t k đ nh n tín hi u sóng chuy n t v tinh xu ng, xác đ nh và tính toán v trí cácặ ệ ượ ế ế ể ậ ệ ể ừ ệ ố ị ị

đ i t ng trong không gian. Thi t b thu GPS có th là 1 máy thu riêng bi t ho t đ ng đ c l p (đ nh vố ượ ế ị ể ệ ạ ộ ộ ậ ị ị

tuy t đ i), có th m t nhóm máy thu ho t đ ng đ ng th i (đ nh v tệ ố ể ộ ạ ộ ồ ờ ị ị ng đ i) ho c ơ ố ặ ho t đ ng theo ch đạ ộ ế ộ

m t máy thu đóng vai trò máy ch phát tín hi u vô tuy n hi u ch nh cho các máy thu khác ( trộ ủ ệ ế ệ ỉ ng h pườ ợ

đ nh v vi phân). ị ị Kích c , hình dáng và giá c a thi t b thu này ph thu c vào ch c năng và m c tiêu sỡ ủ ế ị ụ ộ ứ ụ ử

d ng GPS.ụ

- B ph n không gian ộ ậ (Space Segment): g m 24 v tinh GPS và 3 v tinh d tr ). ồ ệ ệ ự ữ M i v tinh cóỗ ệ

trang b tên l a đ y và có th i h n s d ng kho ng 7,5 năm ị ử ẩ ờ ạ ử ụ ả có th chuy n thông tin v th i gian và v tríể ể ề ờ ị

t i ng i s d ng.ớ ườ ử ụ

- B ph n đi u khi n: ộ ậ ề ể bao g m thi t b m t đ t có th theo dõi và đi u khi n đ c v tinh.ồ ế ị ặ ấ ể ề ể ượ ệ

Nhi m v c a b ph n đi u khi n là đi u khi n toàn b ho t đ ng và các ch c năng c a v tinh trên cệ ụ ủ ộ ậ ề ể ề ể ộ ạ ộ ứ ủ ệ ơ

s theo dõi chuy n đ ng qu đ o c a v tinhở ể ộ ỹ ạ ủ ệ

11

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

Hình : Các b ph n c u thành H th ng đ nh v toàn c u GPSộ ậ ấ ệ ố ị ị ầ

B ph n đi u khi n tính toán hi u ch nh kho ng cách đ n v tinh, đ ng h trên v tinh, các sộ ậ ề ể ệ ỉ ả ế ệ ồ ồ ệ ố

li u khí tệ ng… và cung c p cho ngượ ấ i s d ng thôngờ ử ụ

qua các sóng t i. Vi c chính xác hoá thông tin (ho cả ệ ặ

gây nhi u) đễ ư c ti n hành 3 l n trong m t ngày.ợ ế ầ ộ

Mu n thu nh n thông tin có đ chính xác cao, c nố ậ ộ ầ

ph i liên h v i nhà cung c p (NASA)ả ệ ớ ấ

Nguyên t c c b n c a GPS là “phép đo đ cắ ơ ả ủ ạ

tam giác’ t v tinh. Đ áp d ng “phép đo đ c tamừ ệ ể ụ ạ

giác’ này, b ph n thu s đo kho ng cách t máy thuộ ậ ẽ ả ừ

đ n v tinh. ế ệ Máy thu GPS có m t đ ng h bên trong,ộ ồ ồ

đ ng b v i đ ng h trên v tinh. Khi v tinh g i tínồ ộ ớ ồ ồ ệ ệ ử

hi u, th i gian đó đệ ờ ư c ghi l i trên GPS. Máy thu GPSợ ạ

s so sánh th i gian trên v tinh v i th i gian trên đ ng h c a nó, tính ra s khác nhau v th i gian. Dùngẽ ờ ệ ớ ờ ồ ồ ủ ự ề ờ

s khác nhau này cùng v i t c đ c a ánh sáng đ tính ra kho ng cách t máy thu đ n v tinh (S=VxT),ự ớ ố ộ ủ ể ả ừ ế ệ

V=300000km/s.

V i 1 v tinh GPS ta xác đ nh đ c m t m t c u cách máy thu m t kho ng S. V i 2 v tinh GPS taớ ệ ị ượ ộ ặ ầ ộ ả ớ ệ

xác đ nh đ c vòng tròn (Giao nhau c a 2 m t c u là m t vòng tròn). Dùng t t c các thông tin c a 3 vị ượ ủ ặ ầ ộ ấ ả ủ ệ

tinh chúng ta s xác đ nh đẽ ị ư c 2 đi m tho mãn, giao c a 3 m t c u là 2 đi m). Nh v y v i t i thi u 4ợ ể ả ủ ặ ầ ể ư ậ ớ ố ể

v tinh, ta s bi t đ c chính xác v trí đi m (Giao đi m c a 4 m t c u là 1 đi m). Ngoài ra, v tinh th tệ ẽ ế ượ ị ể ể ủ ặ ầ ể ệ ứ ư

còn có nhi m v hi u ch nh sai s . Càng thu đệ ụ ệ ỉ ố ư c tín hi u nhi u v tinh thì đ chính xác đ nh v càng cao.ợ ệ ề ệ ộ ị ị

1.3.3. Các lo i máy thu GPSạ

- Lo i d n đạ ẫ ư ng ờ

S d ng ch y u đ d n đử ụ ủ ế ể ẫ ư-

ng, đi u tra ngu n tài nguyên thiênờ ề ồ

12

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh nhiên, l p b n đ t l nh . Lo i này t ng đ i r ti n, d s d ng. Đ chính xác th p (t 10-15m) vàậ ả ồ ỷ ệ ỏ ạ ươ ố ẻ ề ễ ử ụ ộ ấ ừ

h n ch thông tin l u tr .ạ ế ư ữ

GPS V, GPS 12 XL, GPS 12 đ chính xác 10-15 m. ộ

- Lo i đ làm b n đạ ể ả ồ

Ch y u dùng cho vi c xây d ng b n đ và thu th p d li u GISủ ế ệ ự ả ồ ậ ữ ệ

v i đ chính xác cao. Lo i này đ t ti n h n, ho t đ ng ph c t p h n vàớ ộ ạ ắ ề ơ ạ ộ ứ ạ ơ

nhi u ch c năng h n, có th l u tr nhi u thông tin h n. Đ chính xác đ nhề ứ ơ ể ư ữ ề ơ ộ ị vị

đi m t 3 - 5 m. Có kh năng lể ừ ả u tr và download d li u t t.ư ữ ữ ệ ố

GPS ProMark X, đ chính xác 2-3m.ộ

- Lo i dùng đ kh o sátạ ể ả

Đư c s d ng cho các nhà kh o sát đ t, kh o sát m , l p b n đ t l l n, các công vi c ph c vợ ử ụ ả ấ ả ỏ ậ ả ồ ỷ ệ ớ ệ ụ ụ

công c ng... Lo i này có đ chính xác cao, đ t ti n.ộ ạ ộ ắ ề

GPS ProMark 2 GPS Garmin 17 N, chính xác 2-3m

1.3.4. Thành l p b n đ đ a chính b ng công ngh GPSậ ả ồ ị ằ ệ

N u khu v c đo v b n đ đ a chính c s đ đi u ki n áp d ng công ngh đ nh v toàn c u GPSế ự ẽ ả ồ ị ơ ở ủ ề ệ ụ ệ ị ị ầ

thì có th áp d ng công ngh GPS đ ng đ thành l p BĐĐC.ể ụ ệ ộ ể ậ

Có hai ph ng pháp s d ng công ngh đo GPS đ ng đó là ph ng pháp đo phân sai GPS (DGPS:ươ ử ụ ệ ộ ươ

Differential GPS) và ph ng pháp GPS đ ng th i gian th c RTK (Real Time Kinematic).ươ ộ ờ ự

- Ph ng pháp phân sai GPS (DGPS) d a trên c s m t tr m đ t máy thu tĩnh (t i đi m đ a chínhươ ự ơ ở ộ ạ ặ ạ ể ị

c s ) và m t s tr m máy thu đ ng (đ t liên ti p t i các đi m đo chi ti t). S li u t i tr m tĩnh và tr mơ ở ộ ố ạ ộ ặ ế ạ ể ế ố ệ ạ ạ ạ

đ ng đ c x lý chung đ c i chính phân sai cho gia s to đ gi a tr m tĩnh và tr m đ ng. Tuỳ theo thộ ượ ử ể ả ố ạ ộ ữ ạ ạ ộ ể

lo i thi t b và kho ng cách gi a tr m tĩnh và tr m đ ng, ph ng pháp DGPS có th đ t đ chính xác tạ ế ị ả ữ ạ ạ ộ ươ ể ạ ộ ừ

dm t i m.ớ

- Ph ng pháp GPS RTK cũng d a trên c s 1 tr m đ t máy thu tĩnh (t i đi m đ a chính c s ) vàươ ự ơ ở ạ ặ ạ ể ị ơ ở

m t s tr m thu đ ng (đ t liên ti p t i các đi m đo chi ti t). S li u t i tr m tĩnh đ c g i t c th i t iộ ố ạ ộ ặ ế ạ ể ế ố ệ ạ ạ ượ ử ứ ờ ớ

tr m đ ng b ng thi t b thu phát sóng vô tuy n (Radio link) đ x lý tính toán to đ tr m đ ng theo toạ ộ ằ ế ị ế ể ử ạ ộ ạ ộ ạ

đ tr m tĩnh. Tuỳ theo th lo i thi t b GPS, ph ng pháp đo GPS RTK có th đ t đ chính xác t 1 cmộ ạ ể ạ ế ị ươ ể ạ ộ ừ

đ n 5 cm.ế

13

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh Vi c áp d ng công ngh đo GPS đ ng đ đo v b n đ đ a chính c s ch đòi h i các đi m đ aệ ụ ệ ộ ể ẽ ả ồ ị ơ ở ỉ ỏ ể ị

chính c s đ đ t các tr m tĩnh, không c n phát tri n tăng dày các đi m đ a chính c p 1 và các c p th pơ ở ể ặ ạ ầ ể ể ị ấ ấ ấ

h n.ơ

1.4. C S D LI U B N Đ SƠ Ở Ữ Ệ Ả Ồ Ố

1.4.1. Khái ni m b n đ sệ ả ồ ố

Tr c đây, b n đ th ng đ c v b ng tay trên gi y, các thông tin đ c th hi n nh các đ ngướ ả ồ ườ ượ ẽ ằ ấ ượ ể ệ ờ ườ

nét, màu s c, h th ng ký hi u và các ghi chú.ắ ệ ố ệ

Hình : B n đ mô hình l p th ả ồ ậ ể

Ngày nay, cùng v i s phát tri n c a các ngành đi n t , tin h c, s phát tri n c a ph n c ng l nớ ự ể ủ ệ ử ọ ự ể ủ ầ ứ ẫ

ph n m m máy tính, các thi t b đo đ c, ghi t đ ng, các lo i máy in, máy v có ch t l ng cao khôngầ ề ế ị ạ ự ộ ạ ẽ ấ ượ

ng ng đ c hoàn thi n. Công ngh thông tin th c s đã thâm nh p vào m i lĩnh v c đ i s ng xã h i, đ cừ ượ ệ ệ ự ự ậ ọ ự ờ ố ộ ặ

bi t là trong lĩnh v c qu n lý ngu n tài nguyên thiên nhiên đ t đai. S ra đ i c a h th ng thông tin đ a lýệ ự ả ồ ấ ự ờ ủ ệ ố ị

(GIS) và h th ng thông tin đ t đai (LIS) đã t o m t b c ngo t chuy n t ph ng th c qu n lý th côngệ ố ấ ạ ộ ướ ặ ể ừ ươ ứ ả ủ

tr c đây sang m t ph ng th c m i, qu n lý, x lý d li u trên máy tính.ướ ộ ươ ứ ớ ả ử ữ ệ

B n đ là m t thành ph n quan tr ng, là m t trong hai d ng d li u c b n c a m t h th ngả ồ ộ ầ ọ ộ ạ ữ ệ ơ ả ủ ộ ệ ố

thông tin đ a lý. Các đ i t ng đ a lý đ c th hi n trên b n đ d a trên mô hình toán h c trong không gianị ố ượ ị ượ ể ệ ả ồ ự ọ

2 chi u ho c 3 chi u.ề ặ ề

B n đ s có th đ c hi u nh là m t t p h p có t ch c các d li u b n đ đ c l u tr , xả ồ ố ể ượ ể ư ộ ậ ợ ổ ứ ữ ệ ả ồ ượ ư ữ ử

lý, hi n th , th hi n hình nh b n đ trên máy tính. B n đ s đ c l u tr b ng các File d li u l uể ị ể ệ ả ả ồ ả ồ ố ượ ư ữ ằ ữ ệ ư

trong b nh máy tính, có th th hi n hình nh b n đ gi ng nh b n đ truy n th ng trên màn hình máyộ ớ ể ể ệ ả ả ồ ố ư ả ồ ề ố

tính, có th thông qua các thi t b máy in, máy v đ in ra gi y nh b n đ thông th ng.ể ế ị ẽ ể ấ ư ả ồ ườ

14

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

Hình : Máy in b n đ kh Aả ồ ổ 0 (HP DesignJet 750C Plus c a hãng Hewlett Packard)ủ

- Kích th c: 1370 x 675 x 1200 mm (Dài x r ng x cao)ướ ộ

- Tr ng lọ ng: 60 kgượ

- Đ phân gi i in: + In Đen - tr ng: 600 - 1440 DPI; ộ ả ắ

+ In Màu: t 300 - 1440 DPI v i 256 màu.ừ ớ

- Kh gi y t Aổ ấ ừ 4 đ n Aế 0 (gi y cu n ho c gi y r i).ấ ộ ặ ấ ờ

1.4.2. Các lo i d li u và mô hình c b n c a b n đ sạ ữ ệ ơ ả ủ ả ồ ố

- C s d li u b n đ đ c hình thành t b n d ng d li u c b n: d ng đi m, d ng đ ng,ơ ở ữ ệ ả ồ ượ ừ ố ạ ữ ệ ơ ả ạ ể ạ ườ

d ng vùng và d ng chú gi i, chú thíchạ ạ ả

+ S li u d ng đi m (point, cell, symbol): là d ng s li u đ n gi n nh t. Chúng là nh ngố ệ ạ ể ạ ố ệ ơ ả ấ ữ

đ i t ng vô h ng ch có v trí trong không gian, không có chi u dài.ố ượ ướ ỉ ị ề

+ S li u d ng đ ng (Line, Arc, polyline): Đ ng (bao g m c các cung) là các đ i t ngố ệ ạ ườ ườ ồ ả ố ượ

hai chi u, chúng không nh ng có v trí trong không gian mà còn có c đ dài.ề ữ ị ả ộ

+ S li u d ng vùng (Polygon, Area): Vùng là các đ i t ng hai chi u, chúng không nh ngố ệ ạ ố ượ ề ữ

có v trí, đ dài trong không gian mà còn có c đ r ng (Nói cách khác, chúng có di n tích).ị ộ ả ộ ộ ệ

+ S li u d ng chú thích, mô t (Annotation, Text)ố ệ ạ ả

- Các lo i d li u trên đ c l u tr trong hai mô hình d li u không gian c b n là mô hình vectorạ ữ ệ ượ ư ữ ữ ệ ơ ả

và mô hình raster.

+ Mô hình Vector: Trong mô hình Vector v trí c a các đi m, đ ng, đa giác đ u đ c xác đ nhị ủ ể ườ ề ượ ị

chính xác. V trí c a m i đ i t ng đ c đ nh nghĩa b i m t c p t a đ (X,Y) ho c là m t chu i các c pị ủ ỗ ố ượ ượ ị ở ộ ặ ọ ộ ặ ộ ỗ ặ

t a đ .ọ ộ

M t đi m đ c xác đ nh b ng m t c p t a đ . M t đ ng th c ch t là t p h p c a các đi mộ ể ượ ị ằ ộ ặ ọ ộ ộ ườ ự ấ ậ ợ ủ ể

đ c xác đ nh b ng chu i các c p t a đ . M t vùng th c ch t là t p h p c a các đ ng và khép kín do đóượ ị ằ ỗ ặ ọ ộ ộ ự ấ ậ ợ ủ ườ

đ c xác đ nh b ng chu i các c p t a đ nh ng c p t a đ đ u và cu i là trùng nhau.ượ ị ằ ỗ ặ ọ ộ ư ặ ọ ộ ầ ố

+ Mô hình Raster: Mô hình Raster là ph ng pháp đ n gi n nh t đ l u tr các s li u khôngươ ơ ả ấ ể ư ữ ố ệ

gian. Trong d ng mô hình này, các s li u không gian đ c t ch c thành các Pixel. M i m t đi m đ cạ ố ệ ượ ổ ứ ỗ ộ ể ượ

mô t b ng m t Pixel. M i đ ng đ c mô t b i chu i các pixel. C u trúc Raster ít phù h p cho vi cả ằ ộ ỗ ườ ượ ả ở ỗ ấ ợ ệ

bi u di n các đ ng vì th ng làm xu t hi n s g p khúc cho các đ ng. M t đa giác đ c bi u di nể ễ ườ ườ ấ ệ ự ấ ườ ộ ượ ể ễ

b ng m t nhóm các pixel.ằ ộ

15

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh

Mô hình Raster Mô hình Vector

Hình : Mô hình vector và mô hình raster

1.4.3. Đ c đi m b n đ sặ ể ả ồ ố

B n đ s có m t s các đ c đi m sau:ả ồ ố ộ ố ặ ể

- M i b n đ s có m t c s toán h c b n đ nh t đ nh nh h quy chi u, h to đ ... Các đ iỗ ả ồ ố ộ ơ ở ọ ả ồ ấ ị ư ệ ế ệ ạ ộ ố

t ng b n đ đ c th hi n th ng nh t trong c s toán h c này.ượ ả ồ ượ ể ệ ố ấ ơ ở ọ

- N i dung, m c đ chi ti t thông tin, đ chính xác c a b n đ s đáp ng đ c hoàn toàn các yêuộ ứ ộ ế ộ ủ ả ồ ố ứ ượ

c u nh b n đ trên gi y thông th ng, nh ng hình th c đ p h n. B n đ s không có t l nh b n đầ ư ả ồ ấ ườ ư ứ ẹ ơ ả ồ ố ỷ ệ ư ả ồ

thông th ng. Kích th c, di n tích các đ i t ng trên b n đ s đúng b ng kích th c các đ i t ngườ ướ ệ ố ượ ả ồ ố ằ ướ ố ượ

ngoài th c đ a.ự ị

- Khi thành l p b n đ s , các công đo n thu th p d li u, x lý d li u đòi h i k thu t và tayậ ả ồ ố ạ ậ ữ ệ ử ữ ệ ỏ ỹ ậ

ngh cao, tuân theo các quy đ nh ch t ch v phân l p đ i t ng, c u trúc d li u, t ch c d li u.... N uề ị ặ ẽ ề ớ ố ượ ấ ữ ệ ổ ứ ữ ệ ế

thành l p b n đ đ a chính s thì gi nguyên đ c đ chính xác c a s li u đo đ c, không ch u nh h ngậ ả ồ ị ố ữ ượ ộ ủ ố ệ ạ ị ả ưở

c a sai s đ ho .ủ ố ồ ạ

- Nghiên c u đánh giá đ a hình v a khái quát, v a t mứ ị ừ ừ ỉ ỉ

- H n ch l u tr b n đ b ng gi y. Vì v y ch t l ng b n đ không b nh h ng b i ch t li uạ ế ư ữ ả ồ ằ ấ ậ ấ ượ ả ồ ị ả ưở ở ấ ệ

l u tr . N u nhân b n nhi u thì giá thành b n đ s r h n.ư ữ ế ả ề ả ồ ố ẻ ơ

- Ch nh lý, tái b n d dàng, nhanh chóng, ti t ki m.ỉ ả ễ ế ệ

- B n đ s có tính linh ho t h n h n b n đ gi y thông th ng, có th d dàng th c hi n cácả ồ ố ạ ơ ẳ ả ồ ấ ườ ể ễ ự ệ

công vi c nh :ệ ư

+ Các phép đo tính kho ng cách, di n tích, chu vi...ả ệ

+ Xây d ng các b n đ theo yêu c u ng i s d ng.ự ả ồ ầ ườ ử ụ

+ Phân tích, x lý thông tin đ t o ra các b n đ chuyên đ r t khó th c hi n b ng tay nh :ử ể ạ ả ồ ề ấ ự ệ ằ ư

b n đ 3 chi u, n i suy đ ng bình đ thành l p b n đ đ d c, ch ng ghép b n đ ...ả ồ ề ộ ườ ộ ậ ả ồ ộ ố ồ ả ồ+ In b n đ ra nhi u t l khác nhau theo yêu c u.ả ồ ề ỷ ệ ầ

+ Tìm ki m thông tin, xem thông tin theo yêu c u. ế ầ

+ ng d ng công ngh đa ph ng ti n, liên k t d li u thông qua h th ng m ng c c b ,Ứ ụ ệ ươ ệ ế ữ ệ ệ ố ạ ụ ộ

di n r ng, toàn c u.ệ ộ ầ

+ ng d ng công ngh mô ph ng.Ứ ụ ệ ỏ

16

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh 1.4.4. T ch c d li u b n đổ ứ ữ ệ ả ồ

Các đ i t ng c a b n đ s đ c t ch c phân thành các l p thông tin (layer, level,...). Phân l pố ượ ủ ả ồ ố ượ ổ ứ ớ ớ

thông tin là s phân lo i logic các đ i t ng c a b n đ s d a trên các tính ch t, thu c tính c a các đ iự ạ ố ượ ủ ả ồ ố ự ấ ộ ủ ố

t ng b n đ . Các đ i t ng b n đ đ c phân lo i trong cùng m t l p là các đ i t ng có chung m t sượ ả ồ ố ượ ả ồ ượ ạ ộ ớ ố ượ ộ ố

tính ch t nào đó. Các tính ch t này là các tính ch t có tính đ c tr ng cho các đ i t ng. Vi c phân l pấ ấ ấ ặ ư ố ượ ệ ớ

thông tin nh h ng tr c ti p đ n nh n bi t các lo i đ i t ng trong b n đ s . ả ưở ự ế ế ậ ế ạ ố ượ ả ồ ố

M i b n đ có t i đa 64 l p khác nhau đ c đánh s t 0 đ n 63 ho c đ c đ t tên riêng. Các l pỗ ả ồ ố ớ ượ ố ừ ế ặ ượ ặ ớ

trong b n đ có cùng m t h to đ , cùng t l , cùng h s thu phóng. L p là m t thành ph n c a b n v ,ả ồ ộ ệ ạ ộ ỷ ệ ệ ố ớ ộ ầ ủ ả ẽ

có th b t (on) ho c t t (off) trên màn hình. Khi t t c các l p đ c b t, ta có m t b n đ hoàn ch nh.ể ậ ặ ắ ấ ả ớ ượ ậ ộ ả ồ ỉ

Trong m t l p thông tin, các đ i t ng ch thu c vào m t lo i đ i t ng hình h c duy nh t: đi mộ ớ ố ượ ỉ ộ ộ ạ ố ượ ọ ấ ể

(point, cell, symbol), đ ng (arc,line,polyline), vùng (polygon,region), ho c chú gi i, chú thích (annotation,ườ ặ ả

text). Các đ i t ng trong b n đ có các thu c tính: v trí (location); l p (level, layer); màu s c (color); ki uố ượ ả ồ ộ ị ớ ắ ể

đ ng nét (line style); l c nét (line weight).ườ ự

1.4.5. Xu t nh p d li u b n đ sấ ậ ữ ệ ả ồ ố

Kh năng xu t nh p d li u b n đ s ph thu c vào format d li u (khôn d ng d li u c a fileả ấ ậ ữ ệ ả ồ ố ụ ộ ữ ệ ạ ữ ệ ủ

b n đ ). Forrmat d li u là y u t đ c bi t quan tr ng trong vi c trao đ i thông tin gi a các ng i dùngả ồ ữ ệ ế ố ặ ệ ọ ệ ổ ữ ườ

khác nhau trong cùng h th ng và gi a các h th ng v i nhau.ệ ố ữ ệ ố ớ

Format d li u dùng đ trao đ i, phân ph i thông tin c n ph i tho mãn các yêu c u sau: ữ ệ ể ổ ố ầ ả ả ầ

- Format ph i có kh năng bi u di n đ y đ các lo i đ i t ng.ả ả ể ễ ầ ủ ạ ố ượ

- Format đã đ c công b công khai (có tính m ).ượ ố ở

Thông th ng, d li u b n đ c a các ph n m m khác nhau giao di n v i nhau thông qua m tườ ữ ệ ả ồ ủ ầ ề ệ ớ ộ

format trung gian. Hi n nay n c ta s d ng các chu n format thông d ng sau:ệ ở ướ ử ụ ẩ ụ

- Chu n format d li u c a Vi n Nghiên c u các h th ng v môi tr ng M (Environmentalẩ ữ ệ ủ ệ ứ ệ ố ề ườ ỹ

Systems Research Institute ESRI USA). ESRI là hãng xây d ng ph n m m ARC/INFO, ARCVIEW và làự ầ ề

m t trong nh ng hãng d n đ u v công ngh GIS. ộ ữ ẫ ầ ề ệ

- Chu n format d li u c a hãng Integraph. Integraph là m t trong nh ng hãng d n d u th gi i vẩ ữ ệ ủ ộ ữ ầ ầ ế ớ ề

các ph n m m nh s và công ngh GIS. Chu n c a Integraph là Standard Interchange Format SIF. Formatầ ề ả ố ệ ẩ ủ

này đ c phát tri n đ trao đ i d li u gi a Intergaph và các h th ng khác. Ngoài chu n SIF, format DGNượ ể ể ổ ữ ệ ữ ệ ố ẩ

cũng tr thành m t trong nh ng chu n ph bi n đ trao đ i d li u hi n nay.ở ộ ữ ẩ ổ ế ể ố ữ ệ ệ

- Chu n format d li u c a hãng AutoDesk M . AutoDesk là hãng xây d ng ph n m m AutoCADẩ ữ ệ ủ ỹ ự ầ ề

r t ph d ng hi n nay. Format d li u DXF c a AutoDesk luôn là format trao đ i c a ph n l n các hấ ổ ụ ệ ữ ệ ủ ổ ủ ầ ớ ệ

th ng GIS hi n nay trên th gi i.ố ệ ế ớ

- Chu n format d li u c a hãng MAPINFO, USA. Format Mapinfo Interchange Format c aẩ ữ ệ ủ ủ

MAPINFO là file ASCII, mô t các đ i t ng d i theo mô hình SPAGHETTI, cho phép l u d li u đả ố ượ ướ ư ữ ệ ồ

ho (trong file MIF) và d li u thu c tính (MID).ạ ữ ệ ộ

1.5. CÁC PH NG PHÁP THÀNH L P B N Đ SƯƠ Ậ Ả Ồ Ố

Các ngu n d li u đ thành l p b n đ s bao g m:ồ ữ ệ ể ậ ả ồ ố ồ

17

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh - S li u đo đ c m t đ tố ệ ạ ặ ấ (b ng các lo i máy toàn đ c, toàn đ c đi n t , GPS ...). K t qu c a quáằ ạ ạ ạ ệ ử ế ả ủ

trình đo đ c đ c ghi trong s đo ho c l u tr trong các b nh (trong ho c ngoài) c a máy. S li u đoạ ượ ổ ặ ư ữ ộ ớ ặ ủ ố ệ

đ c th ng là các c p to đ (X,Y,Z) c a các đi m đo ho c các giá tr đo góc, kho ng cách t tr m máyạ ườ ặ ạ ộ ủ ể ặ ị ả ừ ạ

đ n đi m đo và đ cao đi m đo.ế ể ộ ể

- Các lo i b n đ trên gi y, diamat, phim nh ... có s nạ ả ồ ấ ả ẵ (b n đ có s n). Đ thành l p, qu n lý b nả ồ ẵ ể ậ ả ả

đ s , d li u t các lo i b n đ có s n là m t ngu n d li u quan tr ng và r ti n nh t, chúng ta sồ ố ữ ệ ừ ạ ả ồ ẵ ộ ồ ữ ệ ọ ẻ ề ấ ử

d ng ph ng pháp s hóa b n đ đ chuy n b n đ vào máy tính. Tuy nhiên, đ đ m b o đ chính xácụ ươ ố ả ồ ể ể ả ồ ể ả ả ộ

cho b n đ s , các lo i b n đ nói trên ph i đ m b o m t s yêu c u nh : b n đ ph i rõ ràng, khôngả ồ ố ạ ả ồ ả ả ả ộ ố ầ ư ả ồ ả

nhàu nát, không can v ho c photocopy l i nhi u l n... V i các lo i b n đ yêu c u đ chính xác cao nhẽ ặ ạ ề ầ ớ ạ ả ồ ầ ộ ư

b n đ đ a chính, b n đ đ a hình thì có các quy đ nh riêng (s đ c p đ n sau).ả ồ ị ả ồ ị ị ẽ ề ậ ế

- nh hàng không và nh v tinhẢ ả ệ . Hi n nay ph ng pháp s d ng nh hàng không, v tinh đangệ ươ ử ụ ả ệ

đ c nghiên c u, s d ng trong công tác thành l p b n đ và phân tích không gian. S li u t nh hàngượ ứ ử ụ ậ ả ồ ố ệ ừ ả

không, v tinh ph n ánh trung th c b m t c a khu v c bay ch p t i th i đi m ch p nh. Tuy nhiên, t lệ ả ự ề ặ ủ ự ụ ạ ờ ể ụ ả ỷ ệ

c a b n đ thành l p ph i phù h p v i t l ch p nh và đ phân gi i nh. Ph ng pháp này r t có hi uủ ả ồ ậ ả ợ ớ ỷ ệ ụ ả ộ ả ả ươ ấ ệ

qu đ i v i vi c thành l p b n đ t l v a và nh .ả ố ớ ệ ậ ả ồ ỷ ệ ừ ỏ

Căn c vào ngu n s li u thu th p đ c, ta có các ph ng pháp thành l p b n đ s nh sau:ứ ồ ố ệ ậ ượ ươ ậ ả ồ ố ư1.5.1. Thành l p b n đ s t s li u đo đ cậ ả ồ ố ừ ố ệ ạ

- S li u đo đ c đ c l u tr trong b nh c a máyố ệ ạ ượ ư ữ ộ ớ ủ .

Các s li u này đ c truy n vào máy tính thông qua các ph n m m chuyên d ng (ph n m m SDR,ố ệ ượ ề ầ ề ụ ầ ề

FAMIS, ITR...). Sau đó, nh các ch c năng c a c a ph n m m, các đi m đo đ c hi n th lên màn hìnhờ ứ ủ ủ ầ ề ể ượ ể ị

máy tính. Căn c vào s đ n i, chúng ta có th thành l p đ c b n đ b ng ph ng pháp n i b ng tayứ ơ ồ ố ể ậ ượ ả ồ ằ ươ ố ằ

ho c n i t đ ng.ặ ố ự ộ

- S li u đo đ c đ c ghi s theo ph ng pháp truy n th ngố ệ ạ ượ ổ ươ ề ố .

Đ u tiên, s li u đo đ c đ c nh p vào máy tính ầ ố ệ ạ ượ ậ b ng tayằ d i d ng các file s li u l u tr đi mướ ạ ố ệ ư ữ ể

đo. C u trúc file d li u l u tr đi m đo ph thu c vào ph n m m s d ng. Sau đó, ph ng pháp thànhấ ữ ệ ư ữ ể ụ ộ ầ ề ử ụ ươ

l p b n đ hoàn toàn t ng t nh ph ng pháp trên.ậ ả ồ ươ ự ư ươ

- S li u t GPS.ố ệ ừ

Đ nh n lo i d li u này chúng ta s d ng các ph n m m chuyên d ng nh p d li u t GPS, cácể ậ ạ ữ ệ ử ụ ầ ề ụ ậ ữ ệ ừ

ph n m m này có th là Mapinfo, Mapsource... D li u t GPS sau khi truy n vào máy tính th ng là cácầ ề ể ữ ệ ừ ề ườ

c p to đ . S d ng các ph n m m chuyên d ng l p b n đ ho c các ph n m m GIS đ thành l p b nặ ạ ộ ử ụ ầ ề ụ ậ ả ồ ặ ầ ề ể ậ ả

đ s nh : Famis, Mapinfo, Arcview...ồ ố ư

1.5.2. S hóa b n đố ả ồ

Đ i v i ngu n d li u b n đ có s n, dùng ph ng pháp s hoá b n đ đ xây d ng c s dố ớ ồ ữ ệ ả ồ ẵ ươ ố ả ồ ể ự ơ ở ữ

li u b n đ . Tr c khi s hoá b n đ thì ph i có m t s chuy n đ i gi a t a đ c a các đ i t ng trênệ ả ồ ướ ố ả ồ ả ộ ự ể ổ ữ ọ ộ ủ ố ượ

b n đ v i t a đ c a máy tính. S chuy n đ i này đ c th c hi n thông qua h th ng các đi m ki mả ồ ớ ọ ộ ủ ự ể ổ ượ ự ệ ệ ố ể ể

soát. Thông th ng chúng ta th ng dùng 5 đi m ki m soát, 4 đi m 4 góc khung trong t b n đ , đi mườ ườ ể ể ể ở ờ ả ồ ể

18

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh th 5 gi a dùng đ ki m tra sai s . Đ i v i m i đi m ki m soát này ta ph i xác đ nh đ c chính xác t aứ ở ữ ể ể ố ố ớ ỗ ể ể ả ị ượ ọ

đ c a nó, và nh p vào máy thông qua bàn phím. B ng cách so sánh các t a đ này, ch ng trình máy tínhộ ủ ậ ằ ọ ộ ươ

s tính toán đ c t a đ th c cho t t c các đ i t ng trên b n đ và nh v y cho phép chúng ta l u trẽ ượ ọ ộ ự ấ ả ố ượ ả ồ ư ậ ư ữ

các t a đ th c cu chúng. Khi s hoá b n đ , t i v trí c a các đ ng c t nhau chúng ta ph i t o cho nóọ ộ ự ả ố ả ồ ạ ị ủ ườ ắ ả ạ

m t đi m nút đ tránh các l i x y ra trong quá trình s hoá. ộ ể ể ỗ ả ố

- S hoá b n đ b ng bàn s hoá Digitizer (Tablet digitizer)ố ả ồ ằ ố

Bàn s hoá b n đ Digitizer Chu t c a b n s hoá Digitizerố ả ồ ộ ủ ả ố

Hình : Bàn s hóa Digitizerố

S hoá b n đ b ng bàn s hoá Digitizer là m t ph ng pháp đ nh p b n đ vào máy tính.Tố ả ồ ằ ố ộ ươ ể ậ ả ồ ờ

b n đ c n s hoá đ c đ t áp sát vào b m t c a bàn Digitizer, và con chu t dùng đ can (s hoá) các đ iả ồ ầ ố ượ ặ ề ặ ủ ộ ể ố ố

t ng trên b n đ . Trong bàn s th ng dùng m t l i các dây m n g n ch t vào trong bàn. Dây th ngượ ả ồ ố ườ ộ ướ ị ắ ặ ẳ

đ ng ghi t a đ X và dây n m ngang s ghi t a đ Y c a bàn s . M t bàn s th ng có m t hình ch nh tứ ọ ộ ằ ẽ ọ ộ ủ ố ộ ố ườ ộ ữ ậ

gi a g i là vùng ho t đ ng và ph n n m ngoài ranh gi i hình ch nh t g i là vùng li t và các t a đở ữ ọ ạ ộ ầ ằ ớ ữ ậ ọ ệ ọ ộ

không đ c ghi vùng này. Góc th p nh t bên trái c a vùng ho t đ ng có t a đ X=0 và Y=0. Vì v y b nượ ở ấ ấ ủ ạ ộ ọ ộ ậ ả

đ c n ph i đ c đ t trong vùng ho t đ ng c a bàn s . Con chu t c a bàn s th ng có 4 nút ho c 16 nútồ ầ ả ượ ặ ạ ộ ủ ố ộ ủ ố ườ ặ

dùng đ đi u khi n ch ng trình c a bàn s hoá. Khi m t nút c a con chu t (th ng là nút góc cao trái)ể ề ể ươ ủ ố ộ ủ ộ ườ

đ c n thì m t d u hi u đi n t đ c truy n đ n v trí c a ch th p và c m ng xu ng bàn s . V tríượ ấ ộ ấ ệ ệ ừ ượ ề ế ị ủ ữ ậ ả ứ ố ố ị

này đ c c đ nh b ng m t c p dây th ng đ ng và dây n m ngang. Nh v y m t c p t a đ trong bànượ ố ị ằ ộ ặ ẳ ứ ằ ư ậ ộ ặ ọ ộ ở

s đ c ghi nh n và g i đ n máy tính.ố ượ ậ ử ế

Vi c dùng bàn s hoá yêu c u ng i s hoá ph i có k năng s hoá cao, đ có th tránh các l i khiệ ố ầ ườ ố ả ỹ ố ể ể ỗ

s hoá, đem l i đ chính xác cho b n đ . Hi n nay, ph ng pháp này th ng ít đ c s d ng vì các lý do:ố ạ ộ ả ồ ệ ươ ườ ượ ử ụ

đ chính xác c a b n đ không cao, không hi u qu v m t th i gian, s khó khăn khi s hoá các b n độ ủ ả ồ ệ ả ề ặ ờ ẽ ố ả ồ

ph c t p. B n đ sau khi s hoá s là m t b n đ d ng Vector.ứ ạ ả ồ ố ẽ ộ ả ồ ở ạ

- S hoá trên màn hình (Headup digitizing)ố

Dùng máy quét Scanner đ quét b n đ , phim nh v i đ phân gi i thích h p (th ng t 300 - 500ể ả ồ ả ớ ộ ả ợ ườ ừ

DPI). S n ph m là m t nh b n đ d ng raster. S d ng các ph n m m chuyên d ng s hoá các đ iả ẩ ộ ả ả ồ ạ ử ụ ầ ề ụ ố ố

t ng hình nh b n đ trên màn hình máy tính. ượ ả ả ồ

19

Bài gi ng môn h c Tin h c ng d ng ThS. Tr n Qu cả ọ ọ ứ ụ ầ ố

Vinh Ph ng pháp này đ c s d ng r ng rãi vì nó có các u đi m sau: T n d ng đ c các ch c năngươ ượ ử ụ ộ ư ể ậ ụ ượ ứ

đ ho s n có c a ph n m m nh phóng to, thu nh và m t s ch c năng h tr cho quá trình s hoá khác;ồ ạ ẵ ủ ầ ề ư ỏ ộ ố ứ ỗ ợ ố

Đ chính xác b n đ cao h n và ti t ki m đáng k th i gian s hoá. Đi n hình c a các ph n m m s hoáộ ả ồ ơ ế ệ ể ờ ố ể ủ ầ ề ố

bán t đ ng b n đ là h th ng ph n m m Mapping Office c a t p đoàn Intergraph.ự ộ ả ồ ệ ố ầ ề ủ ậ

Hình : Máy quét b n đ Scanner kh Aả ồ ổ 3 và kh Aổ 0.

Hi n nay trên th tr ng Vi t Nam xu t hi n m t s ph n m m t đ ng Vector hoá. Tuy nhiênệ ị ườ ệ ấ ệ ộ ố ầ ề ự ộ

hi n nay do giá thành còn t ng đ i cao và s n ph m Vector hoá ch t l ng ch a cao, ph thu c nhi uệ ươ ố ả ẩ ấ ượ ư ụ ộ ề

vào ch t l ng b n đ g c nên các ph n m m này ch a đ c s d ng r ng rãi. Vì th ph ng pháp chấ ượ ả ồ ố ầ ề ư ượ ử ụ ộ ế ươ ủ

y u đ s hoá b n đ v n là ph ng pháp s hoá bán t đ ng.ế ể ố ả ồ ẫ ươ ố ự ộ

1.5.3. Thành l p b n đ t nh vi n thámậ ả ồ ừ ả ễ

1.5.3.1. Khái ni m vi n thámệ ễ

Vi n thám (Remote sensing) là k thu t quan sát và ghi nh n đ i t ng mà trên th c t không c nễ ỹ ậ ậ ố ượ ự ế ầ

ph i ti p xúc t i đ i t ng. D li u vi n thám là lo i d li u có th thu đ c v m t di n r ng hàng trămả ế ớ ố ượ ữ ệ ễ ạ ữ ệ ể ượ ề ộ ệ ộ

ngàn kilômét vuông trong m t kho ng th i gian ng n b ng các thi t b k thu t ghi nh n các b c x hayộ ả ờ ắ ằ ế ị ỹ ậ ậ ứ ạ

ph n x các vùng ph khác nhau c a đ i t ng t o ra các thông tin mà k t qu là hình nh chính đ iả ạ ở ổ ủ ố ượ ạ ế ả ả ố

t ng đó. Các t li u vi n thám có u vi t là nhanh, k p th i, t m bao quát r ng. C t lõi c a t li u vi nượ ư ệ ễ ư ệ ị ờ ầ ộ ố ủ ư ệ ễ

thám chính là giá tr ph ph n x c a các đ i t ng trên b m t trái đ t t ng kho ng b c sóng.ị ổ ả ạ ủ ố ượ ề ặ ấ ở ừ ả ướ

Vi n thám là m t khoa h c và công ngh mà nh nó các tính ch t c a v t th quan sát đ c xácễ ộ ọ ệ ờ ấ ủ ậ ể ượ

đ nh, đo đ c ho c phân tích mà không c n ti p xúc tr c ti p v i chúng.ị ạ ặ ầ ế ự ế ớ

Thu t ng vi n thám đậ ữ ễ ư c s d ng đ u tiên M vào nh ng năm 1960 bao hàm c các lĩnh v cợ ử ụ ầ ở ỹ ữ ả ự

nh đo nh, gi i đoán nh, đ a ch t nh.ư ả ả ả ị ấ ả

Các tính ch t c a v t th có th đấ ủ ậ ể ể c xác đ nh thông qua các năng l ng b c x ho c ph n x tượ ị ượ ứ ạ ặ ả ạ ừ

v t th . Vi n thám là m t công ngh nh m xác đ nh và nh n bi t đ i tậ ể ễ ộ ệ ằ ị ậ ế ố ng ho c các đi u ki n môi trượ ặ ề ệ ư-

ng thông qua nh ng đ c trờ ữ ặ ng riêng v ph n x và b c x . ư ề ả ạ ứ ạ

Công ngh vi n thám đ c bi t hi u qu đ i v i nh ng đ i t ng mà kh năng ti p c n nghiênệ ễ ặ ệ ệ ả ố ớ ữ ố ượ ả ế ậ

c u tr c ti p ngoài th c đ a khó khăn nh đi l i trong r ng, hay nh ng khu v c núi cao trùng đi p. Ph ngứ ự ế ự ị ư ạ ừ ữ ự ệ ươ

pháp vi n thám có u vi t h n h n nh ng ph ng pháp c đi n khác khi nghiên c u di n bi n m t v nễ ư ệ ơ ẳ ữ ươ ổ ể ứ ễ ế ộ ấ

20