THÔNG TIN

Chuyển toạ độ các yếu tố hệ thông tin địa lý về Hệ toạ độ quốc gia VN-2000   Ts. Nguyễn Đức Minh Trung tâm Tin học Trắc địa Bản đồ

Thông tin tổng quan về viễn thám

Ts. Nguyễn Xuân Anh
Trung tâm Tin học Trắc địa Bản đồ
 

Chuyển toạ độ các yếu tố hệ thông tin địa lý về Hệ toạ độ quốc gia VN-2000.

Ts. Nguyễn Đức Minh
Trung tâm Tin học Trắc địa Bản đồ

Căn cứ quyết định số 83/2000/QĐ-TTg ngày 12/7/2000 của Thủ tướng chính phủ thì trên lãnh thổ Việt Nam Hệ VN-2000 thay thế Hệ HN-72, được áp dụng thống nhất trên toàn quốc cho tất cả các loại tư liệu đo đạc - bản đồ.

Như vậy, các hệ thông tin địa lý (GIS) đã xây dựng ở Việt Nam thuộc trong phạm vi quản lý của Nhà nước cần được chuyển về Hệ toạ độ VN-2000.

I. Hệ toạ độ VN-2000 có các tham số chính sau đây.

E-líp-xô-ít quy chiếu quốc gia là e-líp-xô-ít WGS-84 toàn cầu với kích thước:

- Bán trục lớn a=6378.137 m.

- Độ dẹt f=1/298.257223563.

Điểm gốc toạ độ quốc gia: Điểm N00, đặt trong khuôn viên Viện nghiên cứu Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội.

Lưới chiếu toạ độ phẳng cơ bản: Lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế.

II. Tình hình chung về sử dụng các hệ toạ độ trong việc xây dựng bản đồ số và hệ thống thông tin địa lý (GIS) ở Việt Nam.

Những năm gần đây nhiều Bộ, Ngành, các tỉnh đã xây dựng các bản đồ ở dạng số, các hệ GIS phục vụ cho công việc chuyên ngành của mình.

Bộ khoa học công nghệ và môi trường đã xây dựng hệ thông tin địa lý phục vụ công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và và giám sát môi trường.

Các tỉnh đã xây dựng hệ thông tin địa lý phục vụ công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường môi trường của tỉnh mình.

Các dự án thuộc Bộ nông ngiệp đã xây dựng hệ thống thông tin địa lý phòng chống giảm nhẹ thiên tai và bản đồ số phục vụ nông ngiệp và phát triển nông thôn.

Các ngành khác như lâm nghiệp, giao thông vận tải, quy hoạch, xây dựng, khí tượng, thuỷ văn, v.v.. đã ứng dụng công nghệ số trong lĩnh vực thành lập, sử dụng bản đồ số, hệ thông tin địa lý trong lĩnh vực chuyên môn của mình.

Các hệ toạ độ đã được sử dụng rất khác nhau. Các hệ toạ độ chủ yếu theo hệ toạ độ của tư liệu bản đồ, mà tư liệu đó dùng để số hoá tạo thành cơ sở dữ liệu không gian.

Nếu sử dụng các tư liệu bản đồ do Cục đo đạc bản đồ Nhà nước nay là Tổng cục địa chính, thì Hệ toạ độ là Hệ toạ độ HN-72.

Các dự án nước ngoài hay các chương trình do nước ngoài tài trợ thì hệ toạ độ do họ qui định. Còn trong nước, do nhiều lý do sử dụng khác nhau có khi sử dụng hệ toạ độ địa phương.

Vì vậy việc chuyển về Hệ toạ độ VN-2000 trong việc sử dụng bản đồ số, Hệ GIS đã thành lập là điều cần thiết trong khi sử dụng chúng.

III. Công thức tính chuyển toạ độ về Hệ toạ độ VN-2000.

Trên khu vực Ωi đang xét, có k điều khiển (P1,P2,…Pk) đã có toạ độ Hệ toạ độ gốc tư liệu (gọi là hệ cũ) và Hệ toạ độ VN-2000. Công thức tính chuyển toạ độ được cho bằng công thức khai triển căn bậc 2.

x’+vx = ai + bi*x + ci*y + di*x2 + ei*y2 + gi*x*y

y’+vy = a’i + b’i*x + c’i*y + d’i*x2 + e’i*y2 + g’i*x*y (1)

Trong đó:

(x’,y’) là toạ độ trong Hệ toạ độ VN-2000.

(x,y) là toạ độ Hệ cũ

vx, vy là số hiệu chỉnh vào toạ độ tính chuyển.

Các hệ số (ai, bi, ci,di,ei,gi, a’i, b’i, c’i,d’i,e’i,g’i) là các hệ số cần xác định cho khu vực Ωi.

Căn cứ vào giá trị đã biết trong cả hai hệ tại k điểm (k > 6) có thể xác định các hệ số (2) bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất với điều kiện:

∑sqrt(V²x + V²y) = min. (3)

Từ đó toạ độ x’, y’ của khu vực Ωi được tính theo công thức:

x’ = ai + bi*x + ci*y + di*x² + ei*y² + gi*x*y.

y’ = a’i + b’i*x + c’i*y + d’i*x² + e’i*y² + g’i*x*y. (4)

IV. Tính chuyển toạ độ các yếu tố về Hệ toạ độ VN-2000.

IV1. Yêu cầu về độ chính xác.

Tuỳ mục đích sử dụng và độ chính xác mà xác định vùng tính chuyển Ωi. Ví dụ Hệ GIS địa phương, Bản đồ nền, bản đồ quy hoạch sử dụng đất, bản đồ hành chính ở dạng số của địa phương ta có thể thực hiện như sau:

- Chọn k điểm ở Hệ toạ độ HN-72 và Hệ toạ độ VN-2000. Các điểm này là các điểm tam giác, điểm lưới toạ độ bản đồ thính hợp đã làm điểm khống chế (gọi là điểm gốc) dùng xây dựng bản đồ số. Cần có điểm dư để kiểm tra, đánh giá.

- Toạ độ ở Hệ toạ độ VN-2000 có thể được cấp, tính theo các phần mềm theo quy định của Tổng cục địa chính, hay đo nối, bình sai với lưới hạng cấp cao hơn trong Hệ VN-2000.
- Đánh giá sai lệch tại các điểm gốc dùng để tính chuyển, tính kiểm tra tại các điểm kiểm tra.

msi = sqrt(dx2+dy2)

Nếu đánh giá sai số msi tại các điểm kiểm tra: msj < 0.5mm * M (M là tỷ lệ bản đồ) thì ta chấp nhận trong vùng Ωi tính chuyển với các hệ số (2).

Nếu không đạt, cần chia nhỏ vùng Ωi thành j vùng con sao cho trong từng vùng con Ωij đạt được yêu cầu độ chính xác mong muốn.

Theo khảo sát của chúng tôi với mục đích bản đồ chuyên đề như bản đồ hành chính, bản đồ về quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường, bản đồ qui hoạch sử dụng đất thì trên địa bàn tỉnh, nhiều tỉnh không cần chia nhỏ thành nhiều vùng nhỏ. Điều đó có nghĩa chỉ cần sử dụng hệ một hệ số (2) cho toàn tỉnh.

IV.2. Yêu cầu về bảo toàn thuộc tính.

Các thuộc tính mô tả ở dạng TEXT cần được giữ nguyên. Nghĩa là cấu trúc và nội dung của cơ sở dữ liệu không được thay đổi.

Các thuộc tính mô tả đồ hoạ: Ký hiệu về mô tả màu sắc thể hiện vẫn phải giữ nguyên như bản đồ nguồn trong kết quả nhận được.

Dựa trên những tiêu trí trên có thể thành lập các phần mềm trên các môi trường khác nhau để tính chuyển các bản đồ số, hệ GIS về Hệ toạ độ VN-2000.

Trung tâm Tin học trắc địa bản đồ cũng đã thành lập phần mềm chuyển về Hệ toạ độ VN-2000 đạt được những yêu cầu cơ bản này phục vụ trong môi trường MAPINFO nhằm phục vụ các tỉnh vùng xa chưa có điề kiện tiếp nhận công nghệ bản đồ số hay GIS hoàn chỉnh.

Việc chuyển về VN-2000 các bản đồ tỷ lệ lớn, bản đồ địa chính các loại, ngoài việc Nhà nước quy định phương pháp, công nghệ cần có đào tạo, hướng dẫn kỹ mới đạt được mục đích yêu cầu đặt ra. Hiện nay một số bản đồ, kể cả một số bản đồ dùng để cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất khi chuyển về Hệ toạ độ VN-2000 không những chỉ có sử dụng phần mềm, máy tính thành thạo mà còn cần có trình đồ chuyên môn liên quan đến trắc địa – bản đồ.

Việc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, nhất là chủ trương hiện đại hoá nông nghiệp và phát triển nông thôn, nhu cầu về bản đồ, GIS trong công tác quản lý, lập kế hoạch, ra quyết định là khách quan. Tình trạng hiện nay do diện tích, thông tin trên các hồ sơ có khi không chính xác nên việc quản lý Nhà nước về đất đai trở nên hình thức. Một hệ GIS cần trước hết đảm bảo yêu cầu về vị trí (hệ quy chiếu) và độ chính xác. Tiếp đến các thông tin cần được cập nhật theo thời kỳ để đảm bảo phản ánh trung thực. Hy vong rằng GIS sẽ trở thành một trong 20 nghề của thế kỷ 21 ở Việt Nam.

Thông tin tổng quan về viễn thám

Ts. Nguyễn Xuân Anh
Trung tâm Tin học Trắc địa Bản đồ

Viễn thám là môn khoa học và nghệ thuật thu nhận thông tin về các vật, vùng hay hiện tượng nào đó qua việc xử lý số liệu sử dụng thiết bị quan sát từ xa. Đã từ lâu trong Thiên văn học người ta dùng kính thiên văn, hệ thống rađar để quan sát các hành tinh trong Hệ Mặt trời, nghiên cứu Vũ trụ.

Sự phát triển của khoa học công nghệ ảnh hưởng trực tiếp đến ứng dụng của Viễn thám. Với việc phát triển kỹ thuật vệ tinh, Viễn thám thực sự trở thành một công cụ không thể thiếu phục vụ cuộc sống con người, đồng thời nó cũng là phương pháp nghiên cứu rất hiệu quả trong các ngành khoa học, đặc biệt là các ngành khoa học trái đất. Hàng loạt các chương trình nghiên cứu sử dụng thiết bị viễn thám trên vệ tinh được thực hiện như LANDSAT, SPOT, IRS, RESURS, SPIN, NOAA, GEOS, SEASAT, EOS...Tuỳ thuộc vào mục đích ý nghĩa của việc nghiên cứu, các hệ thống thiết bị viễn thám được cấu tạo phù hợp: độ phân giải từ vài chục km đến hàng mét. Số liệu mà thiết bị viễn thám thu nhận ở những dạng rất khác nhau bao gồm biến đổi về lực (máy đo trọng lực), sóng âm thanh, sóng điện từ sử dụng trong dải tần số rộng. Nhờ kỹ thuật định vị vệ tinh bằng laser(SLR) người ta có thể xác định được sự dịch chuyển trên mặt đất có độ chính xác tới vài cm hay nhỏ hơn ứng dụng trong nghiên cứu địa chấn. Vệ tinh TRMM được trang bị các thiết bị làm việc ở các dải tần số khác nhau để chụp mây, chụp sét... Vệ tinh này có nhiệm vụ đánh giá lượng nước mưa tại khu vực nhiệt đới mà người ta cho rằng có thể liên quan tới hiện tượng ấm dần lên trên toàn cầu. Viễn thám thực sự mở ra những triển vọng lớn về việc đánh giá sự tương tác giữa con người với môi trường.

Ngày nay, với kỹ thuật GPS và GIS, Viễn thám càng ngày càng có rất nhiều ứng dung thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực. Nhờ Viễn thám chúng ta có thể xác định trạng thái cây trồng, dự báo thời tiết, lũ lụt, phát hiện cháy rừng, phân vùng quy hoạch đất đai, nghiên cứu động đất, nghiên cứu vũ trụ, nghiên cứu biển, nghiên cứu khí quyển, môi trường, phục vụ vào mục đích quân sự...

Với sự đa dạng của ứng dụng Viễn thám, chúng tôi mong muốn sự hợp tác, trao đổi thông tin của các cơ quan, cá nhân làm việc trong lĩnh vực Viễn thám.

Viện địa lý

Viện Địa lý là một viện chuyên ngành thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia.

Viện được tổ chức năm 1993 từ Trung tâm Địa lý và tài nguyên. Đến nay viện đã có một đội ngũ 124 cán bộ nghiên cứu và kỹ thuật viên trong đó có 2 giáo sư, 6 phó giáo sư, 3 tiến sĩ khoa học và 27 tiến sĩ địa lý và các ngành kỹ thuật.

Viện được tổ chức thành 13 phòng chuyên môn là các phòng:

- Địa lý địa mạo-địa động lực

- Địa lý khí hậu.

- Địa lý thổ nhưỡng.

- Địa lý sinh vật

- Địa lý sinh thaí cảnh quan

- Địa lý kinh tế xã- hội

- Tài nguyên nước mặt

- Tài nguyên nước dưới đất.

- Tài nguyên nước cửa sông và ven biển.

- Đánh giá tác động môi trường.

- Công nghệ Viễn thám

- Bản đồ và thông tin tư liệu

- Xử lý dữ liệu môi trường.

Chức năng cơ bản của viện là các nhiệm vụ sau đây:

- Nghiên cứu và đánh giá các điều kiện tự nhiên tài nguyên thiên nhiên để quy hoạch và sử dụng hợp lý các lãnh thổ.

- Đánh giá tác động môi trường cuả các công trình công nghiệp, nông nghiệp và xây dựng.

- Nghiên cứu địa lý các nước lân cận.

- áp dụng các công nghệ mới vào nghiên cứu địa lý như: công nghệ viễn thám, tự động hoá bản đồ, hệ thông tin địa lý...

- Đào tạo thạc sĩ và tiến sĩ địa lý.

Tài liệu bản đồ và tư liệu viễn thám là một nguồn tư liệu được sử dụng rộng rãi ở Viện. Công nghệ GIS hiện nay đã được sử dụng trong tất cả các phòng nghiên cứu để quản lý, phân tích và xử lý dữ liệu địa lý.

I. Giới thiệu Phần mềm Mapsite (MapsiteCad, MapsiteGis)

Ts. Nguyễn Thế Thận

Trung tâm tin học trắc địa bản đồ

1. MapsiteCad   Là  hệ thống phần mềm  gồm 7 modul chính được xây dựng phục vụ công tác khảo sát, thiết kế xây dựng, giao thông, thuỷ lợi, và khai thác mỏ.  Mapsite được đăng kí bản quyền tác giả năm 1998 và được Bộ công nghiệp  cho phép ứng dụng trong tính toán kiểm tra nghiệm thu khối lượng đất bóc, khoáng sản khai thác cho ngành than khoáng sản Việt nam.7-2007 (theo công văn N# 2679/BCN-NLDK 12/0/2007).