Trạm tham chiếu hoạt động liên tục CORS. Lịch sử - Ứng dụng và những nâng cấp trong tương lai - Số 3

Image Content

Richard A. Snay và Tomas Soler,  ANTHI Việt Nam tổng hợp dịch và biên soạn         

Mặc dù số lượng các trạm CORS hiện vẫn đang tiếp tục tăng với tốc độ khoảng 15 trạm mỗi tháng, tổng số trạm tham chiếu GPS cố định trên lãnh thổ Hoa Kỳ có tốc độ tăng trưởng gấp đôi tốc độ trung bình (khoảng 30 trạm mỗi tháng). Theo như dự báo của các nhà khoa học và nhà quản lý, vẫn còn cần tới vài năm nữa để có thể hoàn chỉnh toàn bộ hệ thống lưới để đảm bảo khả năng đo đạc chính xác độ cao thẳng đứng của bất kỳ trạm CORS nào trong lưới. Việc đo đạc chính xác độ cao thẳng đứng của trạm CORS đòi hỏi phải áp dụng phương pháp đo đặc biệt phụ thuộc vào vị trí phân bố và kiểu gá lắp ăng ten GNSS sử dụng tại trạm.

Ăng ten GNSS của trạm CORS Quốc tế được lắp đặt bởi NGS gần đây nhất đặt gần Fortaleza, Brazil, tại đây vị trí trạm được gắn giữa điểm khống chế cũ và mới với độ chính xác đo lại tọa độ khoảng 1mm. Máy thu GNSS sử dụng tại trạm này được kết nối với đồng hồ nguyên tử Atomic Hydrogen-Maser. Theo thông tin công bố thì năng lực hoạt động của đồng hồ H-Maser này là tốt nhất trong số tất cả các trạm kết hợp trong lưới CORS-IGS có lắp đồng hồ dạng H-Maser.

Hệ thống CORS Quốc gia ngày càng chứng minh những lợi ích to lớn đã và đang trở thành phương pháp được lựa chọn phục vụ cho việc tính toán chính xác vị trí 3D trên lãnh thổ Hoa Kỳ cũng như ở rất nhiều Quốc gia khác. Lợi ích đầu tiên mà những người ứng dụng kỹ thuật đo đạc GNSS được hưởng lợi đó là, thay vì phải mua tới ba máy thu như trước đây thì giờ chỉ cần sử dụng một máy thu GNSS duy nhất sau đó sẽ tải số liệu từ các trạm CORS phù hợp thông qua đường truyền Internet để xử lý hiệu chỉnh sau số liệu đã thu từ một máy duy nhất trên. Việc truy cập, tìm kiếm và tải số liệu trạm CORS về thường được thực hiện dưới dạng WEB (Web-based), ví dụ như UFCORS tại đây số liệu đã được tổ chức một cách khoa học để cho việc tải số liệu về được thực hiện một cách dễ dàng. Là một phần của dự án CORS, NGS phối hợp làm việc với các nhà khoa học trên thế giới để phát triển các mô hình số và các kỹ thuật cho phép người sử dụng GNSS có thể tính toán chính xác các vị trí một cách tiết kiệm cả về kinh phí lẫn thời gian. Hình 1 thể hiện vị trí phân bố địa lý của các trạm CORS vào tháng 5/2008. Các truy cập để kiểm tra thông tin về lưới CORS Hoa Kỳ thực hiện một cách đơn giản bằng cách truy cập vào trang chủ - http://www.ngs.noaa.gov/CORS/

Như đã đề cập trong các phần trước, lưới CORS ngày càng tham gia nhiều vào các ứng dụng thực tiễn, số lượng các trạm CORS trên thế giới cũng tăng lên nhanh chóng (ghi nhận vào năm 2008 là 200 trạm) cùng với đó là sự xuất hiện các lưới GNSS cung cấp số liệu hiệu chỉnh thời gian thực và gần đây nhất là lưới giám sát dịch chuyển mảng lớn PBO của EarthScope. Tốc độ tăng nhanh số lượng các trạm CORS cũng là hệ quả của yêu cầu kỹ thuật khoảng cách giữa mỗi trạm (dưới 100Km). Để đảm bảo cho việc phát triển cũng như định hướng ổn định lưới, NGS đã soạn lại hướng dẫn thành lập các trạm CORS mới tham gia vào lưới, cải thiện khả năng thu số liệu (đặc biệt là số liệu metadata), nâng cấp các phân mềm phân tích GNSS (với tên gọi PAGES) và kế hoạch phân tích xử lý lại toàn bộ số liệu của IGS cộng với số liệu CORS đã thu được từ năm 1994. Năm 2010, NGS đã hoàn thành Trung tâm Phân tích IGS (IGS Analysis Centers) để thực hiện những nhiệm vụ phối hợp nghiên cứu giữa các tổ chức với nhau.

CORS và định nghĩa về NSRS

NGS là tổ chức đầu tiên tạo ra mốc tính chuyển NAD 83 (North American Datum of 1983) vào năm 1986 bằng việc kiểm chứng lại ở mức cao hơn tất cả các kết quả đo lưới theo phương pháp truyền thống phối hợp với phương pháp quan trắc Doppler và một số cạnh đo phối hợp siêu dài VLBI (Very Long Baseline Interferometry) và đây chính là nguyên gốc của mốc tính chuyển với tên gọi NAD 83.

Với việc nâng cấp, cải thiện, áp dụng những kiến thức và kỹ thuật mới vào các lưới khung tham chiếu mặt đất, NGS đã giới thiệu một số điểm mới hơn của NDA 83, tinh chỉnh lại từng bước áp dụng các hệ thống tọa độ. Năm 1998 NGS giới thiệu bản NAD 83 hiệu chỉnh (CORS96), trên cơ sở của lưới CORS thông qua việc tinh chỉnh chuyển đổi từ hệ lưới ITRF96 (International Terrestrial Reference Frame of 1996) sang NAD 83. Trên cả hai hệ thống mốc tham chiếu tính toán ITRF và NAD 83 (CORS96), tọa độ vị trí 3D của mỗi trạm CORS được hiệu chỉnh lần nữa bởi quá trình tính toán đã đưa thêm thông số vận tốc dịch chuyển 3D. Một trong những bản nâng cấp mới nhất của ITRF được biết đến với tên gọi TRF2000. Các tọa độ và vận tốc dịch chuyển của ITRF2000 có thể được tính chuyển sang các giá trị của hệ thống NAD 83 (CORS96) sử dụng các công thức và tham số tính chuyển được mô tả bởi Soler và Snay vào năm 2004.

Một điểm quan trọng cũng cần lưu ý với lưới CORS của Hoa Kỳ chính là các vị trí CORS phân bố tại Hawaii và các đảo Thái Bình Dương cũng được sử dụng để xác định khung tham chiếu NAD 83 (PAC00) đối với các điểm phân bố trên đĩa techtonic Thái Bình Dương. Tương tự như vị trí các trạm CORS phân bố tại Guam đã được lựa chọn sử dụng để xác định khung tham chiếu NAD 83 (MARP00) cho các điểm phân bố trên đĩa techtonic Mariana. Ngoài ra các vị trí CORS cũng được sử dụng trong quá trình kiểm soát độ chính xác các điểm khống chế của các Quốc gia khác như Mexico và Jamaica.

Số lượng trạm CORS trên lãnh thổ Hoa Kỳ và vùng lân cận tính đến tháng 5/2008

(Còn nữa)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn