Hệ thống trạm định vị vệ tinh quốc gia đã được xây dựng gồm 24 trạm cơ bản phân bố đều trên cả nước có khoảng cách trung bình giữa các trạm 150-200 km được sử dụng làm khung tham chiếu quốc gia, nghiên cứu khoa học về trái đất, xác định dịch chuyển mảng được xác định với độ chính xác cỡ mm. Các khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, Trung Trung bộ và Nam Bộ được chêm dày bởi 41 trạm định vị vệ tinh có khoảng cách trung bình giữa các trạm từ 50-80km nhằm cung cấp dịch vụ định vị thời gian thực độ chính xác cao. Dữ liệu của 65 trạm định vị vệ tinh quốc gia được truyền trực tiếp qua mạng internet về Trung tâm xử lý dữ liệu tại Hà Nội để xử lý tính toán và cung cấp cho người sử dụng qua hệ thống sóng 3G, 4G theo thời gian thực. Các trạm này mở ra triển vọng tạo nên nhiều ứng dụng cho xã hội. Trong đó việc sử dụng chúng trong lĩnh vực bay chụp ảnh sẽ vô cùng hữu ích. Với khoảng cách giữa các trạm khoảng 150-200km và 50km-80km, việc sử dụng chúng làm các điểm trạm Base cố định khi bay chụp là hoàn toàn khả thi. Tuy nhiên, kể cả khi có các trạm này, mật độ các trạm cũng chưa được dày đặc như của các nước phát triển, việc ứng dụng cần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng, có cơ sở khoa học và tính thực tiễn cao phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Vấn đề đặt ra là cần phải xác định được quy trình công nghệ và hướng dẫn sử dụng các trạm để có thể ứng dụng hiệu quả, đồng thời phát huy hết tính năng các hệ thống máy chụp ảnh hiện có. Quy trình công nghệ cần phải đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi về trạm tham chiếu mặt đất sử dụng trong bay chụp ảnh. Đồng thời phải đánh giá được độ chính xác xác định các nguyên tố định hướng ngoài khi sử dụng hệ thống trạm CORS ứng với một số loại độ phân giải mặt đất (hay tỷ lệ ảnh hoặc độ cao bay chụp) thường hay sử dụng như 15cm, 30cm… đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi về độ chính xác phục vụ công tác đo vẽ bản đồ địa hình theo quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật. Qua đó, nhằm đưa ra qui định cho công tác bay chụp ảnh cũng như qui định về việc có đo hay không đo điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp khi áp dụng phương án sử dụng trạm CORS. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng các trạm CORS (các trạm định vị vệ tinh Quốc gia) làm trạm tham chiếu mặt đất phục vụ công tác bay chụp ảnh thực sự là cần thiết.

Nhằm nghiên cứu, đề xuất giải pháp, xây dựng quy trình hướng dẫn sử dụng hệ thống các trạm định vị vệ tinh cố định (trạm CORS) trong công tác bay chụp ảnh, quy định kỹ thuật công tác bay chụp ảnh khi sử dụng hệ thống trạm CORS, nhóm nghiên cứu của TS. Đào Ngọc Long, Viện khoa học Đo đạc và bản đồ, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã đề xuất thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống mạng lưới trạm định vị vệ tinh cố định phục vụ xác định trực tiếp nguyên tố định hướng ngoài của ảnh”.

Trên cơ sở Thuyết minh đã được phê duyệt, đề tài đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu về lý thuyết và tổ chức các thực nghiệm mang tính khoa học. Kết quả nghiên cứu của đề tài đã được trình bày trong 02 bài báo đăng trên Tạp chí Khoa học Đo đạc và Bản đồ. Nhóm Đề tài đưa ra các kết luận như sau:

Về các ngưỡng độ chính xác xác định nguyên tố định hướng ngoài của ảnh khi sử dụng trực tiếp trong tăng dày khống chế ảnh.

Việc lựa chọn trạm Base (hay trạm Cors về sau) khi xử lý dữ liệu GNSS/IMU của quá trình bay chụp ảnh cần ít nhất tối thiểu 4 trạm bao quanh khu vực bay chụp. Đề xuất được quy trình hướng dẫn sử dụng hệ thống các trạm định vị vệ tinh cố định (trạm CORS) trong bay chụp ảnh, với quy trình này góc lượn vòng vào tuyến bay của phi công được tăng lên, tránh gây áp lực cho phi công, tiết kiệm được thời gian bay, tranh thủ được thời tiết tốt trong quá trình bay chụp.

Khẳng định thêm khả năng ứng dụng, tính hiệu quả của trạm Cors trong công tác đo nối khống chế ảnh, điểm kiểm tra ngoại nghiệp rất thuận tiện, tác nghiệp chủ động, không cần phối hợp với nhau trong quá trình đo ngoài thực địa. Việc sử dụng hệ thống trạm Cors trong công tác bay chụp ảnh an toàn, tiết kiệm chi phí, không lo bị hỏng hóc dẫn đến mất số liệu của quá trình bay chụp ảnh.

Đưa ra các bước tính toán EO cụ thể theo phương pháp SmartBase của phần mềm hãng Applanix. Và đây cũng là lần đầu tiên ở Việt Nam xử lý tính toán giá trị nguyên tố định hướng ngoài của ảnh sau quá trình bay chụp từ nhiều hơn 4 trạm Base. Về cơ bản nguyên lý xử lý xác định các giá trị nguyên tố định hướng ngoài của ảnh (hay của thiết bị Lidar) là như nhau nên với các hệ thống như Lidar kết hợp ảnh số có thể áp dụng được. Nếu sử dụng từ 4 trạm Base trở lên bao quanh khu vực bay chụp cho mục đích hiện chỉnh, thành lập bản đồ địa chính, cập nhật cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý không cần các điểm khống chế ảnh dưới mặt đất trong công tác tăng dày khống chế ảnh (chỉ tăng dày phục vụ mặt phẳng) cho tất cả các loại tỷ lệ bản đồ. Đây là vấn đề đáp ứng được và phù hợp với dự thảo “Chiến lược phát triển ngành Đo đạc và Bản đồ Việt Nam và xây dựng hạ tầng dữ liệu không gian quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn 2040” trong đó có Dự án cập nhật cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý do Bộ Tài nguyên và Môi trường, UBND các tỉnh làm chủ đầu tư. Nếu sử dụng từ 4 trạm Base trở lên bao quanh khu vực bay chụp cho mục đích thành lập bản đồ địa hình các tỷ lệ (độ phân giải của ảnh phải tuân thủ theo qui định) thì khối ảnh cần bố trí ít nhất 5 điểm khống chế ảnh độ cao nhằm loại trừ sai số hệ thống trong quá trình tăng dày.

Trong tất cả các trường hợp sử dụng trực tiếp nguyên tố định hướng ngoài, phải tiến hành khớp ảnh (Match AT) trước khi sử dụng nguyên tố định hướng ngoài của ảnh để tính toán bình sai.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, các kết luận rút ra ở trên, đề tài nghĩ một số vấn đề cần được tiếp tục làm rõ để có thể sử dụng hệ thống trạm Cors có hiệu quả nhất. Tiếp tục khảo sát một số khu đo, ở một số tỷ lệ ảnh (hay độ phân giải) từ khi hệ thống trạm Cors đi vào hoạt động chính thức, nhằm khẳng định độ chính xác đạt được khi sử dụng chúng trong công tác bay chụp và tính toán các nguyên tố định hướng ngoài của ảnh. Tiến hành thử nghiệm với các khu đo có các tuyến bay được thực hiện trong nhiều ngày bay, để đánh giá kỹ các vấn đề. 

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 18089/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)