Hiện trạng công tác đo đạc xác định tọa độ, độ cao ở Việt Nam theo công nghệ truyền thống

Ở Việt Nam cũng như tại hầu hết các quốc gia trên thế giới công tác đo đạc tọa độ, độ cao thành lập bản đồ để quản lý lãnh thổ, quy hoạch, xây dựng và phát triển hạ tầng đất nước luôn được chú trọng và triển khai từ rất sớm. Nhận thức được tầm quan trọng của lĩnh vực Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý, ngày 14 tháng 12 năm 1959 Thủ tướng chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã ban hành Nghị định số 444-TTg về việc thành lập Cục Đo đạc và Bản đồ thuộc phủ thủ tướng và nay là cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam trực thuộc Bộ tài nguyên và Môi trường. Trong thời gian qua, nghành Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam đã xây dựng, thành lập, quản lý và cung cấp một lượng lớn về cơ sở khoa học, hạ tầng kỹ thuật, thiết bị, tài liệu, thông tin gồm: Hệ tọa độ, độ cao, hệ quy chiếu quốc gia, các mạng lưới tọa độ, độ cao nhà nước, bản đồ địa hình các tỷ lệ, cơ sở dữ liệu nền địa lý,… phục vụ cho đa ngành, đa mục đích sử dụng như: Quản lý đất đai, giao thông, xây dựng, thương mại dịch vụ, địa giới hành chính, tài nguyên, môi trường, an ninh, quốc phòng… góp phần vào công cuộc xây dựng, phát triển và bảo vệ tổ quốc.

Theo công nghệ truyền thống chúng ta phải thành lập các mạng lưới cấp cao ở khoảng cách lớn và phủ trùm toàn quốc, sau đó chêm dày bằng các mạng lưới cấp thấp ở khoảng cách ngắn hơn theo nhu cầu thực tiễn tại các khu vực cần thiết cho đến khi phủ khắp trên toàn lãnh thổ. Tiếp đó là các mạng lưới thực thi phục vụ công tác đo đạc xác định tọa độ, độ cao các điểm chi tiết sao cho đảm bảo tính kết nối và nhất quán về cơ sở toán học trong hệ tọa độ quốc gia VN-2000. Như vậy chúng ta luôn phải xây dựng, quản lý và duy trì một mạng lưới các điểm khống chế tọa độ, độ cao ngoài thực địa trên phạm vi toàn quốc, đây là công việc rất khó khăn và tốn kém. Trong bối cảnh đất nước đang trong giai đoạn xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng, đô thị hóa, công nghiệp hóa làm ảnh hưởng không nhỏ đến các mốc tọa độ, độ cao ngoài thực địa. Ngoài ra mỗi khi cần triển khai đo đạc xác định tọa độ, độ cao tại một khu vực nào đó, chúng ta luôn phải tìm đến các điểm tọa độ, độ cao nhà nước ngoài thực địa để đo nối vào, tiếp đó là tính toán bình sai hạ cấp các mạng lưới chêm dày phục vụ việc đo chi tiết. Đối với các dịch vụ đòi hỏi phải xác định tọa độ, độ cao trong thời gian thực ngay ngoài thực địa thì phương pháp đo đạc truyền thống sẽ không đáp ứng được.

Ngày nay, với chính sách mở cửa và hội nhập ngày một sâu rộng ra khu vực cũng như trên phạm vi toàn cầu, các lĩnh vực khoa học công nghệ đã có những bước phát triển vượt trội đòi hỏi ngành Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý cần phải đổi mới công nghệ để cung cấp đa dạng CSDL thông tin địa lý, tọa độ, độ cao dưới dạng điện toán đám mây số một cách nhanh chóng, kịp thời và đảm bảo tính bảo mật, độ chính xác cao, có thể dễ dàng trong việc cài đặt, tích hợp và kết nối với các phương tiện, thiết bị máy móc hiện đại khác, đây là một xu hướng tất yếu phù hợp với nhu cầu phát triển thực tiễn khách quan.

Hệ thống mạng lưới định vị vệ tinh liên tục (CORS) ở Việt Nam

“Xây dựng mạng lưới trạm định vị toàn cầu bằng vệ tinh trên lãnh thổ Việt Nam” là một trong những dự án trọng điểm của Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam, được Bộ Tài nguyên và Môi trường giao triển khai. Với việc triển khai Dự án này, công nghệ và hạ tầng kỹ thuật của ngành đo đạc, bản đồ Việt Nam sẽ có bước ngoặt lớn góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ mới, tăng năng suất lao động trong lĩnh vực đo đạc, bản đồ; phục vụ tích cực cho công tác xây dựng hệ thống quy chiếu động, tham gia vào hệ thống lưới địa động lực quốc tế. Đồng thời hiện đại hóa cơ sở hạ tầng đo đạc và bản đồ. Dự án được triển khai thực hiện từ năm 2016 dự kiến kết thúc vào năm 2019. Tổng số trạm CORS được xây dựng là 65 trạm, trong đó có 24 trạm Geodetic CORS phân bố đều trên toàn lãnh thổ Việt Nam với khoảng cách giữa các trạm từ 150km đến 200km và 41 trạm NRTK CORS tại các khu vực trọng điểm với mật độ từ 50km đến 80km/trạm. Trong đó Miền Bắc 14 trạm; Miền Trung 7 trạm; Tây Nguyên và Nam Bộ 20 trạm và 01 Trạm xử lý và điều khiển trung tâm tại Hà Nội. Tiếp sau đó sẽ từng bước chêm dày các trạm NRTK CORS tại các khu vực còn lại tiến tới phủ trùm trên toàn lãnh thổ. Khi dự án hoàn thành sẽ làm thay đổi cơ bản hạ tầng đo đạc theo xu hướng hiện đại và đáp ứng độ chính xác cao.

Hạ tầng kết nối hệ thống trạm CORS cho đến việc cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng

Đổi mới công nghệ đo đạc xác định tọa độ, độ cao trên cơ sở ứng dụng các dịch vụ của hệ thống mạng lưới định vị vệ tinh liên tục (CORS) ở Việt Nam

Để đảm bảo cơ sở toàn học nhất quán cho toàn bộ hệ thống, đã sử dụng giải pháp Network Base từ tất cả vệ tinh của các hệ thống GNSS (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou, QZSS) thay vì giải pháp Single Base để cung cấp số cải chính cho điểm đo chi tiết, với giải pháp này cho phép mô hình hóa và cải chính tầng đối lưu, tầng điện ly đồng đều, nhất quán theo thời gian thực trên toàn bộ không gian phủ trùm các trạm NRTK CORS, đồng thời với phương pháp cải chính VRS sẽ luôn được sử dụng từ tối thiểu 3 trạm CORS còn các phương pháp cải chính khác như MAX và iMAX thì ngoài điểm CORS làm tham chiếu chính ra thì luôn có tối thiểu 2 trạm CORS tham chiếu phụ khác đảm bảo luôn có các trị đo thừa nhằm khóa đuôi và khép kín các Vecter treo.

Ngoài ra, hệ thống cũng luôn tính toán lời giải Fixed từ trên 30 vệ tinh của các hệ thống GNSS hiện hữu tại các trạm CORS để cung cấp số cải chính RTK cho các máy Rover đang kết nối.

Dịch vụ cải chính RTK theo các phương pháp đa dạng gồm MAX, iMAX, VRS, FKP, hỗ trợ các định dạng cải chính khác nhau như CMR / CMR +, RTCM 2.x và RTCM 3x theo giao thức phổ cập NTRIP.

Dịch vụ xử lý sau cho dữ liệu GNSS đo tĩnh, tĩnh nhanh và đo động trên giao diện Web trực tuyến, cho phép lựa chọn hệ tọa độ đích.

Dịch vụ Virtual Rinex xử lý sau trực tuyến các trạm CORS ảo ngay trên giao diện Web

Dịch vụ FTP cho phép Download dữ liệu GNSS tại các trạm CORS và các thông tin, dữ liệu phụ trợ khác

Dịch vụ cho phép tra cứu tình trạng hoạt động thu tín hiệu, sơ đồ vị trí và các thông tin liên quan tại các trạm CORS.