Quy trình 4 bước xử lý số liệu lưới GPS

Xử lý số liệu lưới GPS là công tác tiếp theo trong quá trình khảo sát địa hình với máy định vị vệ tinh GNSS. Việc xử lý số liệu lưới GPS bao gồm 4 bước sau: Trút số liệu từ máy thu GNSS vào máy tính, xử lý vector cạnh (Baselines), kiểm tra lưới và bình sai lưới. Chi tiết về từng bước như thế nào? Hãy cùng Đất Hợp theo dõi nội dung dưới đây.

Quy trình xử lý số liệu lưới GPS

Trong mọi trường hợp, công việc xử lý số liệu đo và kiểm tra chất lượng đo lưới GPS phải được thực hiện thường xuyên. Không nên để dồn số liệu của nhiều ngày rồi mới xử lý. Vì trong quá trình đo GPS có thể xảy ra hiện tượng trượt chu kỳ đối với trị đo pha, kiểm tra số liệu thường xuyên sẽ giúp phát hiện và hiệu chỉnh hiện tượng trượt chu kỳ.

Dựa vào kết quả xử lý Vector cạnh, có thể kết luận sơ bộ về chất lượng đo trước khi kết thúc công tác ngoại nghiệp. Nhờ đó có thể phát hiện những sai sót trong đo đạc để kịp thời đo lại hoặc đo bổ sung. Việc xử lý số liệu lưới GPS bao gồm 4 bước sau: Trút số liệu từ máy thu GNSS vào máy tính, xử lý vector cạnh (Baselines), kiểm tra lưới và bình sai lưới.

Hình 1. Quy trình 4 bước xử lý số liệu lưới GPS.

Quy trình xử lý số liệu lưới GPS cụ thể như sau:

1. Trút số liệu từ máy thu GNSS vào ổ cứng máy tính

Bước đầu tiên trong công đoạn xử lý số liệu lưới GPS là trút số liệu từ máy thu vào ổ đĩa cứng của máy vi tính. Việc trút số liệu được thực hiện nhờ phần mềm của hãng chế tạo máy thu GNSS cung cấp, ví dụ như với các dòng máy thu GNSS của Trimble thì sử dụng module GPload hay Data Transfer, máy thu GNSS Topcon thì sử dụng module Topcon Link…

Cần lưu ý tời cổng trút số liệu và cáp trút số liệu. Các máy thu GNSS thế hệ mới hiện nay sử dụng hình thức giao tiếp với máy tính qua cổng USB, bên cạnh đó một số máy thu GNSS cũng sử dụng cổng COM. Do đó, cần có bộ chuyển đổi COM-USB khi trút số liệu cho loại máy thu này.

Các số liệu được trút từ máy thu GNSS thường bao gồm:

• Các trị đo pha L1 hoặc L1 và L2; các trị đo khoảng cách C1, hoặc C1, P1, P2. Một số máy thu GNSS còn kèm theo trị đo Doppler D1, D2.
• Tọa độ gần đúng (X, Y, Z) của điểm đặt máy cùng với số hiệu điểm, độ cao anten đã nhập từ khi khởi động máy (nếu có).
• Số liệu về lịch vệ tinh quảng bá phục vụ cho các tính toán tiếp theo.

Thêm vào đó, khi trút số liệu cần có sổ đo hoặc bảng tổng hợp ghi chép lại các trạm máy. Khi trút số liệu, có thể căn cứ vào thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc và căn cứ vào tọa độ địa lý của điểm đo để phát hiện những nhầm lẫn về tên điểm. Các tệp số liệu đo thu được nên được lưu ngay vào thiết bị trung gian như USB, CD… để đảm bảo an toàn cho dữ liệu đo và có thể sử dụng lại khi cần thiết.

2. Xử lý Vector cạnh

Việc xử lý cạnh được thực hiện dựa trên cơ sở thời gian chung và vệ tinh chung đối với hai máy thu GNSS. Thời gian chung sẽ được tính từ thời điểm máy thu sau bật lên đến thời điểm máy thu tắt trước của hai máy thu trong cùng ca đo. Và khi tính cạnh, chỉ có những vệ tinh có số liệu ghi trong hai tệ của hai máy cùng ca đo mới giá trị tham gia tính cạnh.

Hình 2. Số vệ tinh chung tham gia tính cạnh.

Ví dụ như hình trên, tại máy thu 1 nhận được tín hiệu của 8 vệ tinh (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), còn máy 2 nhận được tín hiệu của 7 vệ tinh (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). Số vệ tinh chung tham gia tính cạnh sẽ là 6 vệ tinh: 3, 4, 5, 6, 7, 8. Vì thế, cần đảm bảo sao cho các máy thu trong cùng một ca đo có số vệ tinh được quan sát đồng thời càng nhiều càng tốt.

Các phần mềm hiện đại ngày nay cho phép xử lý nhiều tệp số liệu đo đồng thời để tính cạnh, điển hình như là Trimble Business Center. Có hai chế độ xử lý cạnh, đó là: Xử lý từng Vector hoặc xử lý đồng thời nhiều Vector. Chế độ xử lý từng Vector cho phép kiểm tra tốt hơn những cạnh sai hay điểm sai so với chế độ xử lý đồng thời nhiều Vector.

3. Kiểm tra lưới

Trước khi bình sai lưới cần kiểm tra chất lượng lưới. Lưới GPS được tạo thành từ nhiều Vector cạnh. Nếu tất cả các cạnh đều đạt chỉ tiêu của chất lượng cạnh riêng rẽ thì thông thường toàn bộ lưới sẽ đạt yêu cầu.

Trong lưới GPS, các Vector cạnh thường được đo khép kín, do đó có thể dựa vào đó để kiểm tra lần cuối chất lượng đo của các Vector cạnh trong mạng lưới nhờ tính toán các sai số khép hình. Các giá trị sai số khép tương đối được quy định riêng cho từng cấp lưới. Theo Quy chuẩn kỹ thuật của nước ta, sai số khép tương đối cho lưới hạng II và hạng III quốc gia phải thỏa mãn quy định như sau:

4. Bình sai mạng lưới GPS

Sau khi kiểm tra kết quả giải cạnh lưới GPS, nếu chất lượng các cạnh đạt yêu cầu và sai số khép lưới GPS nằm trong hạn sai cho phép, có thể tiến hành bình sai lưới GPS. Tất cả các mạng lưới GPS có trị đo thừa đều phải được bình sai.

Về bản chất, lưới GPS là lưới không gian 3D, cho nên lưới GPS cần được bình sai trong hệ tọa độ 3D. Trong hệ tọa độ này, mỗi điểm mới lập cần phải xác định 3 ẩn số là tọa độ không gian của điểm đó.

Có hai phương pháp bình sai lưới được áp dụng là: Phương pháp bình sai điều kiện và phương pháp bình sai gián tiếp. Hiện nay, phương pháp bình sai gián tiếp được ưa chuộng hơn vì nó thuận tiện cho việc lập trình tính toán bình sai trên máy tính điện tử.

Phần mềm nào giúp xử lý số liệu lưới GPS hiệu quả?

Trimble Business Center (hay còn gọi là TBC) là một trong những phần mềm có khả năng xử lý số liệu lưới GPS toàn diện đến từ hãng Trimble. Nhờ vào thuật toán Trimble HD-GNSS, Trimble Business Center giải quyết được những bài toán khó nhằn khi xử lý số liệu lưới GPS về:

• Nâng cao chất lượng Vector cạnh.
• Cải thiện mô hình độ trễ tầng đối lưu.
• Xử lý đường đáy ngắn và đường đáy dài dễ dàng, đặc biệt là những đường đáy dài trên 20km.
• Ngoài tọa độ bình sai, Trimble Business Center còn cung cấp trị đo sau bình sai (Adjusted GPS Observations) và kết quả đánh giá độ chính xác chiều dài và phương vị các cạnh trong lưới.

Hình 3. Phần mềm xử lý số liệu lưới GPS Trimble Business Center.

>>> Xem chi tiết: Phần mềm Trimble Business Center trong xử lý số liệu GNSS

Phần mềm Trimble Business Center không chỉ có khả năng xử lý số liệu lưới GPS từ các máy thu GNSS, mà nó còn được tích hợp để xử lý các dữ liệu từ nhiều nguồn và định dạng khác nhau như:

• Xử lý dữ liệu máy thủy bình, toàn đạc, kinh vĩ.
• Xử lý dữ liệu Point Cloud từ máy Scan 3D laser.
• Xử lý ảnh bay chụp từ các thiết bị bay không người lái (UAV).
• ..v..v..

Việc lựa chọn phần mềm xử lý số liệu lưới GPS là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng lưới GPS đầu ra. Liên hệ ngay Công ty TNHH Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn chi tiết về phần mềm xử lý số liệu lưới GPS chất lượng cũng như các giải pháp đo đạc hiệu quả.

>>> Xem thêm: Xử lý ảnh bay chụp UAV bằng Trimble Business Center chưa bao giờ đơn giản hơn thế!

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/  –  https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/congtydathop