Download miễn phí Ebook Tổng quan về GPS
Địnhvịvới nh ững datum ngang và datumd ọc được môtảmột cách độclậpvới
nhau.Ngoài ra, nh ững datum ngang không ph ải làdạng geocentr ic và đợcsửdụng để
thiêtl ậptạimộtsố khuvực trên th ế giới. Do đó, những datum này g ọi là datumc ụcbộ
(local datum).Hơn 150 datumcụcbộ đượcsửdụng trên kh ắp thế giới (Hình 28).Một ví
dụcủa datumcụcbộ là NAD 27 (North American Datumof 1927 ).V ớisựra đờicủahệ
thống địnhvị geodetic như là GPS, bây giờta có th ể môtả những datum geocentric 3-D
toàn cục.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
là ước lượng mực nước biển trung bình của Trái đất). Một bề mặt toán họcnhư vậy gọi là mặt cầu, được sử dụng rộng khắp trong chế độ định vị chính xác mức thấp.
Đối với định vị chính xác mức cao như định vị GPS, bề mặt toán học tốt nhất để xấp xỉ
Trái đất và tại cùng thời điểm giúp cho việc tính toán đơn giản như có thể, là một hình
elip gọi là biaxial ellipsoid (Hình 20). Một biaxial ellipsoid tham khảo, hay nói ngắn gọn
là hình ellipsoid tham kh ảo, có được bằng cách xoay một hinh elip xung quanh tr ục bé
của nó, trục b. Tương tự như đối với hình elip, biaxial ellipsoid có th ể được xác định bởi
nữa trục lớn và nữa trục bé (a,b) hay là (a,f) với f=1-(b/a).
Hình 20: (a)mối liên hệ giữa bề mặt vật lý của trái đất, geoid và ellipsoid (b) những tham
số ellipsoidal.
Một hình ellipsoid tham kh ảo thích hợp gọi là geodetic datum. Geodetic datum là bề mặt
toán học, là hình ellipsoid tham kh ảo, với gốc tọa độ và độ định hướng rõ ràng.
GPS the global positioning system
48 dhspkt-hcm-2009
Ví dụ: xét geocentric geodetic datum. Đây là geodetic datum với gốc tọa độ trùng với
tâm của Trái đất. Rõ ràng rằng có vô số những geocentric geodetic datum như vậy với
những độ định hướng khác nhau. Do đó, một geodetic datum chỉ duy nhất được xác định
thông qua tám thông s ố: hai tham số để xác định kích thước của hình ellipsoid tham kh ảo;
ba tham số để xác định vị trí của gốc; và ba tham số để xác định độ định hướng của ba
trục có xét đến Trái đất. Bảng dưới đây liệt kê ba hệ thống tham khảo phổ biến và những
hình ellipsoid đi kèm tương ứng.
Thêm một ví dụ bổ sung vào hệ thống geodetic datum, một hệ thống gọi là vertical
datum được sử dụng trong thực tế nhằm xác định độ cao của điểm. Bởi vì độ cao của một
điểm định vị trực tiếp trên vertical datum có giá tr ị là zeros, do đó hệ thống vertical
datum còn gọi là bề mặt với độ cao zeros. Một vertical datum thường được lựa chọn như
là một thể địa cầu; bề mặt này xấp xỉ tốt nhất với mực nước biển trung bình trên toàn c ầu.
Trong quá khứ, những vị trí liên quan đến những datum ngang và dọc thường
được mô tả tách rời lẫn nhau. Với sự ra đời của hệ thống định vị trắc địa không gian GPS,
có thể mô tả những vị trí 3-D sử dụng hệ thống tham khảo 3-D.
5.10.3 Phép chiếu bản đồ:
Phép chiếu bản đồ là phép chuyển đổi từ những đặc điểm vật lý trên bề mặt cong của Trái
đất thành một bề mặt phẳng, bề mặt phẳng này gọi là bản đồ.
GPS the global positioning system
49 dhspkt-hcm-2009
Hình 21: Khái ni ệm về phép chiếu bản đồ
Tuy nhiên, theo quan điểm toán học, phép chuyển đổi từ những tọa độ trắc địa đạt
được từ GPS chẳng hạn, thành nh ững tọa độ lưới hình chữ nhật gọi là hướng đông
(easting) và hướng bắc (northing). Phép biến đổi này gọi là phép chiếu bản đồ trực tiếp.
Phép chiếu ngược lại, từ những tọa độ lưới sang tọa độ trắc địa. Những tọa độ lưới hình
chữ nhật được sử dụng rộng rãi trong thực tế, đặc biệt trong những công việc liên quan
đến Geomatics. Nguyên nhân chủ yếu bởi vì việc tính toán thực hiện trên mặt phẳng bản
đồ thường dễ dàng hơn là thực hiện trên bề mặt tham khảo.
Không may, do sự khác biệt giữa bề mặt ellipsoid của Trái đất so với bề mặt
phẳng của phép chiếu, kết quả gây ra sự méo dạng. Điều này tương tự với việc làm phẳng
vỏ của một nữa quả cam; chúng ta sẽ có những phần căng ra và những phần co rút lại,
dẫn đến kết quả làm méo dạng vỏ của quả cam. Có nhiều phép chiếu bản đồ được sử
dụng để tối thiểu hóa méo dạng.Trong hầu hết những ứng dụng GPS, conformal là phép
chiếu hay được sử dụng. Với phép chiếu conformal, những góc trên bề mặt hình elip
được duy trì sau khi được chiếu trên bề mặt chiếu phẳng. Tuy nhiên, cả diện tích và tỉ lệ
đều bị méo dạng; nhớ rằng diện tích hay là bị căng ra hay là bị nén lại. Phép chiếu bản
GPS the global positioning system
50 dhspkt-hcm-2009
đồ conformal phổ biến nhất là Mercator ngang, UTM, phép chi ếu hình nón conformal
Lambert.
Nhớ rằng những phép chiếu bản đồ này không chỉ hỗ trợ những tọa độ lưới của
một điểm mà còn là cả hệ thống tham chiếu. Bởi vì những tọa độ trắc địa của một điểm sẽ
thay đổi từ hệ thống tham khảo này sang hệ thống tham khảo kia
UTM (Universal Transverse Mercator): là phép chiếu bản đồ dùng hệ MET mà
chúng ta thường thấy trong các bản đồ gần đây.
Hệ thống ô vuông U.T.M (Hình 22):
Từ vĩ độ 80 Nam đến 80 Bắc, Trái đất được chia thành 60 múi (d ọc) và 20 dải (ngang).
Múi: rộng 6 hay 666Km, theo kinh độ, được đánh số từ 1 đến 60, bắt đầu từ kinh tuyến 180 đi về Đông. Dải rộng 8 hay 888Km, theo vĩ độ, được
đặt tên bằng một mẫu tự theo thứ tự từ Nam đến Bắc, bắt đầu
từ C đến X (bỏ qua các mẫu tự A,B,I,O,Y). Múi và dải cắt
nhau thành nh ững vùng lưới ô vuông mang tên bằng số và mẫu
tự: số là tên của múi, mẫu tự là tên của dải.
Ví dụ: nước Việt Nam nằm trong lưới ô vuông mang chữ số
47Q-48Q-49Q-48P-49P . Mỗi ô vuông của hình bên có chiều
ngang là 6 và chiều dọc là 8 (Hình 23)
Hình 22:hệ thống ô vuông UTM
GPS the global positioning system
51 dhspkt-hcm-2009
Hình 23: Việt Nam xét trong hê tọa độ UTM
5.10.4 Hệ thống tọa độ dọc:
Độ cao của một điểm được xác định là khoảng cách dọc từ vertical datum đến
điểm đó. Geoid thường được lựa chọn trở thành vertical datum. Chi ều cao của một điểm
bên trên geoid gọi là chiều cao orthometric. Nó có thể mang giá tr ị dương hay âm tuy
thuộc vào vị trí của điểm được định vị bên trên hay bên dưới geoid. Nhờ có nhiều ý nghĩa
vật lý, chiều cao orthometric thường rất cần thiết trong thực tế và thường được sử dụng
trong những bản đồ địa hình (Hình 24-25).
GPS the global positioning system
52 dhspkt-hcm-2009
Hình 24: chiều cao orthometric
Hình 25: chiều cao orthometric xét trong mối tương quan với 3 hệ thống mặt phẳng
Trong một vài trường hợp, ví dụ như là GPS, chiều cao của đối tượng sẽ được
tham chiếu đến hình ellipsoid tham kh ảo, chứ không phải là geoid. Do đó những độ cao
này gọi là chiều cao ellipsoidal. Chiều cao ellipsoidal có thể mang giá tr ị dương hay âm
tùy thuộc vào vị trí của điểm nằm bên trên hay bên dưới bề mặt của hình ellipsoidal tham
khảo. Không may là những chiều cao ellipsoidal chỉ đơn thuần mang tính ch ất hình học
chứ không có ý nghĩa vật lý nào. Do đó, những công cụ Geomatic khác nhau sẽ không sử
dụng thông số chiều cao này trực tiếp.
Khoảng tách rời giữa geoid-ellipsoid gọi là chiều cao geoid undulation. Khoảng
cách này có thể đạt đến 100m, giá tr ị của nó có thể dương hay âm, phụ thuộc vào geoid
nằm bên trên hay bên dưới hình elip tham kh ảo tại điểm khảo sát. Thông tin chính xác
về chiều cao geoid undulation dùng để mô tả độ cao orthometric thông qua độ cao
ellipsoidal và ngược lại. Những mô hình Geoid sử dụng để mô tả chiều cao geoid
undulation đã được phát triển trên khắp thế giới. Không may, những mô hình này không
có đ