Tài liệu Slide xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới gps liên tục renag – pháp

HN KH&CN 14 XỬ LÝ CHUỖI VỊ TRÍ CỦA MẠNG LƯỚI GPS LIÊN TỤC RENAG – PHÁP Trần Đình Trọng ([email protected]) Bùi Ngọc Sơn Vũ Đình Chiều Bộ môn Trắc địa, Khoa Cầu Đường, Trường Đại Học Xây dựng Hà Nội HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ Thành phố Hồ Chí Minh, 10/2015 HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu GEONET (Yuki Hatanaka et al. 2003) EPOS Réseau GPS de Taiwan (Kuan‐Chuan Lin et al. 2010) Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu Ứng dụng của chuỗi GPS liên tục trong địa vật lý Xác định vận tốc Nord Est Vertical Chuỗi vị trí GPS liên tục của điểm ANCN Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trường vận tốc của mảng Nam Mỹ (Nocquet et al) Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu Ứng dụng của chuỗi GPS liên tục trong địa vật lý Xác định chuyển dịch động đất, hậu động đất KUJI (Segall and Davis, 1997) Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Giới thiệu Ứng dụng của chuỗi GPS liên tục trong địa vật lý Nghiên cứu vận động bất thường (transient motion) (Vergnolle et al., 2010) Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Mạng lưới RENAG RENAG (RÉseau NAtional GPS permanent, http://www.renag.fr) Đa mục đích: - Cung cấp các dịch vụ tọa độ; - Nghiên cứu, dự báo thời tiết; - Nghiên cứu địa vật lý: đo đạc các biến dạng địa động, sóng bề mặt đất do động đất,... Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Mạng lưới RENAG RENAG (RÉseau NAtional GPS permanent, http://www.renag.fr) - Gồm 102 trạm GPS liên tục (60 điểm nằm trong Pháp) - Được quản lý bởi IGN (Institut Géographique National – Viện địa lý quốc gia) - GeoAzur phụ trách việc đo đạc, lưu trữ, xử lý số liệu – siêu dữ liệu. Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Nội dung trình bày: Giới thiệu RENAG Xử lý số liệu GPS liên tục Kết luận Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Trạm đo GPS liên tục Xử lý, xác định tọa độ trong WGS84 (Gamit, Bernese,…) Tính chuyển sang ITRF: Chuỗi GPS liên tục Xác định, loại bỏ dị thường (outlier) Đánh giá biến động theo mùa Xác định chuyển động do động đất Đánh giá, nghiên cứu các chuyển động hậu động đất,… Xác định vận tốc Mô hình địa vậy lý Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Trạm đo GPS liên tục Xử lý, xác định tọa độ trong WGS84 (Gamit, Bernese,…) Tính chuyển sang ITRF: Chuỗi GPS liên tục Xác định, loại bỏ dị thường (outlier) Đánh giá biến động theo mùa Xác định chuyển động do động đất Đánh giá, nghiên cứu các chuyển động hậu động đất,… Xác định vận tốc Mô hình địa vậy lý Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Tính toán xác định chuỗi tọa độ trong ITRF Tính chuyển WGS84 – ITRF của RENAG: Tính chuyển Helmert: Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Tính toán xác định chuỗi tọa độ trong ITRF Tính chuyển WGS84 – ITRF của RENAG: Một số khó khăn: - Các điểm song trùng thuộc lưới RENAG và ITRF không ổn định theo thời gian: điểm mới, điểm bị mất or gián đoạn số liệu  tọa độ tính chuyển bị sai lệch - Bước nhảy trong các điểm song trùng (do chuyển dịch động đất, do thay đổi anten thu GPS, do xử lý số liệu)  xác định sai tham số tính chuyển - Dị thường trong các điểm song trùng: do hoạt động không ổn định của máy thu, sai sót tính toán,…  xác định sai tham số tính chuyển Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Tính toán xác định chuỗi tọa độ trong ITRF Tính chuyển WGS84 – ITRF của RENAG: Giải pháp: - Chọn các điểm song trùng thuộc lưới IGS và RENAG - Sử dụng phương pháp Dikin [2] để loại bỏ trị dị thường (sai số thô): [p|v|] = min - Bình sai tính toán 7 tham số Helmert theo: [pvv] = min Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Tính toán xác định chuỗi tọa độ trong ITRF Tính chuyển WGS84 – ITRF của RENAG: Chuỗi vị trí điểm nhận được: Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Một số vấn đề trong chuỗi vị trí điểm RENAG Dị thường (outlier - sai số thô) Dị thường đơn lẻ Dị thường nhóm Tồn tại trên tất cả các điểm Nguyên nhân: tín hiệu xấu, thiếu dữ liệu; lỗi tính toán, xử lý; do thời tiết (chủ yếu do băng tuyết đóng trên an-ten);… cần loại bỏ Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Một số vấn đề trong chuỗi vị trí điểm RENAG Bước nhảy Bước nhảy Tồn tại trên 12/102 điểm Nguyên nhân: thay đổi an-ten; thay đổi thuật toán xử lý tín hiệu liên tục; động đất,…  Cần xác định, nhất là do động đất Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều HỘI NGHỊ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ LẦN THỨ 14 Chuyên đề Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ HN KH&CN 14 Xử lý số liệu GPS liên tục Một số vấn đề trong chuỗi vị trí điểm RENAG Hiệu ứng theo mùa Hiệu ứng theo mùa Tồn tại hầu hết các điểm Nguyên nhân: biến đổi có chu kỳ theo thời gian như thay đổi mực nước ngầm, nhiệt độ làm biến dạng vật liệu an-ten (mùa hè, mùa đông),…  cần xác định Xử lý chuỗi vị trí của mạng lưới GPS liên tục RENAG – Pháp Trần Đình Trọng, Bùi Ngọc Sơn, Vũ Đình Chiều