- XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỊ THƯỜNG ĐỘ CAO KHU VỰC TÂY BẮC, VIỆT NAM. - Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, mô hình dị thường độ cao khu vực Tây Bắc được xây dựng dựa trên số liệu của các điểm GPS – thủy chuẩn Nhà nước và số liệu dị thường độ cao của mô hình trọng trường toàn cầu EGM2008. - Trên khu vực nghiên cứu có tổng số 99 điểm GPS – thủy chuẩn hạng I, II, III Nhà nước, 88 điểm được sử dụng để xây dựng mô hình, 11 điểm còn lại đóng vai trò làm điểm kiểm tra. - Mô hình dị thường độ cao được xây dựng có độ chính xác khoảng 9,4 cm. - Nhận thấy, mô hình này có độ chính xác khá cao, vì vậy nó có thể được áp dụng khi chuyển từ độ cao trắc địa (độ cao nhận được khi đo GNSS) sang độ cao thủy chuẩn và ngược lại. - Nghiên cứu này hết sức có ý nghĩa trong điều kiện Tây Bắc là vùng có địa hình hiểm trở, công việc đo đạc thủy chuẩn rất khó khăn. - Phương pháp xây dựng mô hình dị thường độ cao trong nghiên cứu này hoàn toàn có thể áp dụng đối với các khu vực khác khi có số liệu tương tự.. - T ừ khóa: Dị thường độ cao. - Độ cao trắc địa. - Độ cao thủy chuẩn.. - Xét trên khía cạnh độ cao thu nhận được từ công nghệ định vị vệ tinh dẫn đường toàn cầu, độ cao được xác định từ công nghệ này là độ cao trắc địa (độ cao so với mặt ellipsoid - ký hiệu là H). - Độ cao này có độ chính xác rất cao, tuy nhiên độ cao Nhà nước được sử dụng là độ cao thủy chuẩn (độ cao so với mặt nước biển trung bình yên tĩnh - ký hiệu là h). - Vì vậy, độ cao trắc địa cần phải được chuyển về độ cao thủy chuẩn để đáp ứng nhu cầu của các dạng công việc.. - Gọi ζ là sự chênh lệch giữa độ cao trắc địa và độ cao thủy chuẩn. - Nếu biết được giá trị ζ thì khi đo đạc GNSS, độ cao thủy chuẩn của các điểm hoàn toàn có thể xác định được dựa trên công thức:. - Tây Bắc là một trong 3 tiểu vùng địa lý tự nhiên của Bắc Bộ Việt Nam, đây là vùng núi non hiểm trở, việc đi lại, đo đạc rất khó khăn, tốn nhiều công sức và tốn kém về kinh tế đặc biệt là đối với công tác đo đạc thủy chuẩn. - Nếu mô hình dị thường độ cao trên khu vực được xây dựng kết hợp với độ cao trắc địa có được từ công nghệ vệ tinh dẫn đường toàn cầu, thì bài toán xác định độ cao thủy chuẩn trở nên dễ dàng và nhanh chóng. - Vì vậy, trong bài báo này, mô hình dị thường độ cao khu vực Tây Bắc được nghiên cứu và xây dựng nhằm giải quyết bài toán chuyển từ độ cao trắc địa về độ cao thủy chuẩn và ngược lại. - Với số liệu là độ cao trắc địa và độ cao thủy chuẩn của các điểm GPS - thủy chuẩn Nhà nước trên khu vực Tây Bắc (điểm có độ cao trắc địa và độ cao thủy chuẩn hay còn được gọi là điểm song trùng) cùng với các giá trị dị thường độ cao tương ứng khai thác từ mô hình trọng trường toàn cầu EGM 2008 và cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình một cách chặt chẽ, việc nghiên cứu xây dựng mô hình dị thường độ cao trên khu vực Tây Bắc, Việt Nam là hoàn toàn khả thi.. - Mô hình dị thường độ cao được xây dựng dựa trên cơ sở lý thuyết xấp xỉ hàm với dữ liệu đầu vào là độ cao trắc địa và độ cao thủy chuẩn của các điểm GPS trên khu vực nghiên cứu. - là véctơ gồm các giá trị đã biết, C. - là ma trận hiệp phương sai phụ thuộc vào khoảng cách của các giá trị đã biết, C A là véctơ gồm các giá trị hiệp phương sai của điểm cần nội suy A với các điểm đã biết. - A là giá trị nội suy.. - Để nội suy giá trị tại điểm A là M A theo các giá trị đã biết M i (i = 1, 2. - trong đó: C Ai và C ij là các giá trị của hàm hiệp phương sai (lý thuyết) theo khoảng cách đã xác định được.. - Để xác định các tham số của hàm hiệp phương sai lý thuyết, sau khi tính được các giá trị hiệp phương sai thực nghiệm theo các khoảng cách s khác nhau, cần lựa chọn hàm hiệp phương sai lý thuyết phù hợp với quy luật biến thiên của các giá trị hiệp phương sai thực nghiệm và sử dụng phương pháp xấp xỉ hàm để xác định các tham số của hàm hiệp phương sai lý thuyết.. - Một số hàm hiệp phương sai lý thuyết đã được sử dụng trong thực tế như hàm Hirvonen, hàm Kaula, hàm mũ, hàm Markov bậc 3. - Ở đây, hàm Markov bậc 3 được sử dụng khi xây dựng mô hình dị thường độ cao trong phần thực nghiệm của nghiên cứu này. - Hàm hiệp phương sai lý thuyết Markov bậc 3 có dạng như sau [1]:. - trong đó: C o là phương sai và L là khoảng cách liên hệ hay bán kính đặc trưng.. - Từ hàm (6) cho thấy giá trị hàm hiệp phương sai C s. - Khoảng cách tương ứng với giá trị hàm hiệp phương sai bằng không C ( S 0. - Với các giá trị hiệp phương sai thực nghiệm C ( s ) theo các khoảng cách s, áp dụng phương pháp xấp xỉ hàm sẽ xác định được các tham số của hàm hiệp phương sai là phương sai C 0 , khoảng cách liên hệ L và khoảng cách kết thúc S 0. - KHU VỰC VÀ DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM. - Trong sơ đồ hình 1, các điểm màu đen là điểm hạng I, màu đỏ là điểm hạng II, màu xanh là điểm hạng III, điểm có vòng tròn là điểm kiểm tra.. - Để nghiên cứu xây dựng mô hình dị thường độ cao tại khu vực Tây Bắc, trong tổng số 99 điểm GPS - thủy chuẩn Nhà nước được sử dụng, 88 điểm được sử dụng để xây dựng mô hình, 11 điểm được sử dụng làm điểm kiểm tra. - Số liệu dị thường độ cao của các điểm GPS - thủy chuẩn Nhà nước được khai thác theo các tài liệu [3], [7]. - Sơ đồ các điểm GPS - thủy chuẩn Nhà nước khu vực thực nghiệm Bảng 1. - Điểm GPS - thủy chuẩn Nhà nước được sử dụng để xây dựng mô hình. - Điểm GPS - thủy chuẩn Nhà nước được sử dụng để làm điểm kiểm tra. - Xác định số lượng điểm GPS - thủy chuẩn sử dụng để xây dựng mô hình dị thường độ cao khu vực Tây Bắc, số lượng điểm GPS - thủy chuẩn dùng làm điểm kiểm tra mô hình Quasigeoid được xây dựng.. - Xây dựng mô hình dị thường độ cao khu vực thực nghiệm.. - Đánh giá độ chính xác mô hình dị thường độ cao xây dựng được.. - Quá trình xây dựng mô hình dị thường độ cao được thực hiện theo sơ đồ Hình 2.. - Tính dị thường độ cao của các điểm GPS - thủy chuẩn:. - Sơ đồ xây dựng mô hình dị thường độ cao khu vực Tây Bắc. - Dị thường độ cao của các điểm GPS - thủy chuẩn sử dụng để xây dựng mô hình dị thường độ cao tính từ số liệu đo đạc. - Tính dị thường độ cao thủy chuẩn của các điểm GPS – thủy chuẩn. - Tính số chênh dị thường độ cao của các điểm GPS – thủy chuẩn. - Xác định hàm phương sai thực nghiệm Xác định hàm phương sai lý thuyết. - Dị thường độ cao thủy chuẩn của các điểm GPS – thủy chuẩn khai thác theo mô hình (ζ EGM2008 ) Độ cao trắc địa. - của các điểm GPS – thủy chuẩn (H). - Độ cao thủy chuẩn của các điểm GPS – thủy. - Đánh giá độ chính xác mô hình xây dựng. - Dị thường độ cao của các điểm GPS - thủy chuẩn sử dụng làm điểm kiểm tra tính từ số liệu đo đạc. - Xác định hàm hiệp phương sai thực nghiệm:. - Giá trị tham số của hàm hiệp phương sai thực nghiệm theo khoảng cách. - STT S i (km) Số cặp điểm Giá trị C R 0 (cm 2. - Các giá trị tham số trong quá trình tính lặp. - Trong đó: dC, dL là số hiệu chỉnh tương ứng của tham số của hàm hiệp phương sai C và khoảng cách liên hệ L.. - Hàm hiệp phương sai lý thuyết được xác định với các thông số được thể hiện:. - Giá trị các tham số của hàm hiệp phương sai lý thuyết theo khoảng cách và độ chênh của nó với giá trị của hàm hiệp phương sai thực nghiệm. - Độ chính xác của các yếu tố:. - Sai số trung phương xác định các tham số:. - Tính sai số trung phương của số hiệu chỉnh cho tham số của hàm hiệp phương sai C, ký hiệu là m dC. - Công thức biểu thị hàm hiệp phương sai lý thuyết có dạng như sau:. - (13) Như vậy, mô hình dị thường độ cao khu vực thực nghiệm đã được xây dựng thể hiện thông qua hàm hiệp phương sai lý thuyết đã được xác định.. - Độ cao thủy chuẩn của điểm kiểm tra tính theo mô hình dị thường độ cao được xây dựng có giá trị như sau:. - Bảng độ lệch dị thường độ cao của các điểm GPS - thủy chuẩn kiểm tra STT Tên điểm ζ kt do (m) ζ kt EGM 2008 (m). - Từ bảng 8 cho thấy, giá trị trị tuyệt đối lớn nhất độ lệch giữa dị thường độ cao xác định từ mô hình được xây dựng với dị thường độ cao đo đạc trực tiếp của các điểm GPS - thủy chuẩn kiểm tra là khoảng 9,4 cm, nhỏ nhất là 2,7 cm. - Như vậy, có thể nói mô hình dị thường độ cao được xây dựng tại khu vực Tây Bắc có độ chính xác là 9,4 cm.. - Mô hình dị thường độ cao khu vực Tây Bắc xây dựng dựa trên số liệu của 88 điểm GPS - thủy chuẩn theo các bước chặt chẽ và chính xác. - Quá trình này hoàn toàn có thể áp dụng đối với các khu vực thực nghiệm khác khi có điểm GPS - thủy chuẩn song trùng.. - Mô hình dị thường độ cao được biểu thị tại công thức (13) là hàm hiệp phương sai lý thuyết xây dựng trên cơ sở các điểm GPS - thủy chuẩn tại khu vực thực nghiệm. - Hàm này cho phép trực tiếp xác định giá trị dị thường độ cao của bất kỳ điểm nào trong khu vực thực nghiệm. - Vì vậy, giá trị dị thường độ cao của các điểm cần xác định có độ chính xác và độ tin cậy cao.. - Tại bất kỳ vị trí nào trên khu vực Tây Bắc, độ chính xác dị thường độ cao khi sử dụng mô hình dị thường độ cao đã xây dựng để nội suy là cỡ khoảng 9,4 cm.. - Nhận thấy, mô hình dị thường độ cao được xây dựng trên khu vực Tây Bắc có độ chính xác khá cao. - Đối với vùng có điều kiện đi lại, đo đạc khó khăn như đối với vùng Tây Bắc thì mô hình dị thường độ cao được xây dựng hết sức hữu ích khi chuyển từ độ cao trắc địa (đo GNSS) về độ cao thủy chuẩn Nhà nước.. - Nguyễn Duy Đô (2012), Nghiên cứu chính xác hóa dị thường độ cao EGM2008 dựa trên số liệu GPS - Thủy chuẩn trên phạm vi cục bộ ở Việt Nam, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật.. - Bùi Thị Hồng Thắm (2016), Khảo sát các hàm hiệp phương sai khi tính dị thường độ cao trong phương pháp Collocation, Đề tài cấp cơ sở, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Mã số 13.01.17.O.02.. - Bùi Thị Hồng Thắm (2017), Nâng cao độ chính xác xây dựng mô hình Quasigeoid cục bộ bằng số liệu địa hình - Thực nghiệm đối với khu vực Tây Bắc, Hội thảo GIS toàn quốc 2017.. - Bùi Thị Hồng Thắm, Nguyễn Xuân Bắc (2018), Xây dựng mô hình quasigeoid cục bộ khu vực mỏ than núi Béo - Vinacomin, Quảng Ninh, Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường, số 23, tháng 12 năm 2018, ISSN 0866-7608.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt