TCVN 9401:2012 KỸ THUẬT ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU GPS TRONG TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH

Tóm tắt TCVN 9401:2012 – Kỹ thuật đo và xử lý số liệu GPS trong trắc địa công trình

1. Giới thiệu chung

TCVN 9401:2012 là tiêu chuẩn Việt Nam quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp đo đạc GPS (Global Positioning System) dùng trong lĩnh vực trắc địa công trình, tức là phục vụ việc xây dựng các công trình dân dụng, công nghiệp, giao thông, thủy lợi,... Tiêu chuẩn này do Bộ Xây dựng biên soạn, ban hành nhằm đảm bảo tính chính xác, độ tin cậy và đồng bộ trong công tác đo đạc GPS tại các dự án xây dựng trên toàn quốc.

Tiêu chuẩn áp dụng cho các tổ chức, cá nhân thực hiện đo đạc GPS trong trắc địa công trình như đo lưới khống chế mặt bằng, đo lưới khống chế độ cao, bố trí công trình, kiểm tra biến dạng,…

2. Phân loại và ứng dụng kỹ thuật GPS trong trắc địa công trình

TCVN 9401:2012 phân loại các kỹ thuật GPS thành các nhóm sau:

• Đo tĩnh (Static GPS): Thu nhận tín hiệu liên tục tại các điểm trong thời gian dài (thường từ 15 phút đến vài giờ). Dùng để thành lập lưới khống chế mặt bằng cấp cao hoặc đo các lưới khống chế biến dạng có độ chính xác cao.

• Đo nhanh tĩnh (Rapid Static GPS): Thời gian đo ngắn hơn (từ 5–15 phút/điểm), áp dụng cho mạng khống chế hạng trung bình hoặc đo chi tiết trong công trình xây dựng.

• Đo động thời gian thực (RTK - Real Time Kinematic): Cho phép định vị và bố trí công trình trực tiếp tại hiện trường, sử dụng một máy cơ sở (Base) và một hoặc nhiều máy di động (Rover), liên kết bằng sóng radio hoặc GSM.

• Đo động hậu xử lý (Stop & Go): Lưu trữ số liệu và xử lý sau khi đo, thường dùng khi không có điều kiện truyền dữ liệu thời gian thực.

3. Các yêu cầu kỹ thuật chung

Tiêu chuẩn quy định chi tiết về yêu cầu thiết bị và công tác chuẩn bị:

a. Thiết bị đo GPS:

• Máy thu GPS phải là loại hai tần số (L1 và L2), có độ chính xác cao, phù hợp với từng loại đo.

• Ăng-ten GPS phải đúng chuẩn, có chiều cao ăng-ten được đo chính xác đến mm, tránh sai số hệ thống.

• Phải sử dụng các phần mềm xử lý số liệu GPS chuyên dụng được cơ quan chức năng chấp nhận (VD: Trimble Business Center, Leica Geo Office, Topcon Tools,...).

b. Công tác chuẩn bị đo:

• Lập kế hoạch đo: Gồm xác định sơ đồ điểm, lịch vệ tinh GPS, độ che khuất, tầm nhìn vệ tinh tại các điểm đo.

• Kiểm tra thiết bị: Đảm bảo máy hoạt động bình thường, hiệu chuẩn thiết bị định kỳ.

• Chuẩn bị điểm đo: Cọc mốc phải chắc chắn, ổn định, không bị che khuất.

4. Kỹ thuật đo GPS cụ thể

a. Đo GPS tĩnh:

• Thời gian đo phụ thuộc vào chiều dài cạnh và cấp hạng lưới khống chế.

• Ít nhất phải đo 2 lần độc lập để kiểm tra độ chính xác.

• Đảm bảo thu được ít nhất 4 vệ tinh trở lên trong suốt quá trình đo.

b. Đo nhanh tĩnh:

• Khoảng cách giữa các điểm nên < 10 km.

• Thời gian đo có thể từ 5 đến 20 phút tùy loại thiết bị và điều kiện thu sóng.

c. Đo RTK:

• Sai số vị trí trong khoảng 1–3 cm.

• Cần đảm bảo tín hiệu ổn định giữa trạm Base và Rover, không bị chắn sóng.

• Thường dùng để bố trí trục công trình, điểm chi tiết, kiểm tra vị trí thi công.

5. Xử lý và đánh giá số liệu

Tiêu chuẩn quy định chi tiết việc xử lý và kiểm tra số liệu GPS:

a. Xử lý dữ liệu GPS:

• Dữ liệu phải được xử lý với đầy đủ thông tin vệ tinh, các tham số quỹ đạo, thời gian,...

• Kết quả phải thể hiện các thông số: tọa độ, độ chính xác, vector cạnh đo.

b. Kiểm tra sai số và đánh giá chất lượng:

• So sánh giữa các vòng đo khép kín, kiểm tra vector trùng lặp.

• Sai số tương đối không vượt quá các giới hạn quy định, ví dụ:

  • Sai số cạnh không vượt quá ± (5 mm + 1 ppm × chiều dài cạnh).

  • Vị trí điểm không sai quá ±10 mm (tùy cấp hạng).

c. Biên tập và lưu trữ hồ sơ:

• Hồ sơ gồm nhật ký đo đạc, sơ đồ lưới, bản vẽ vị trí điểm, bảng tọa độ, kết quả xử lý,...

• Các tài liệu cần lưu trữ ít nhất 5 năm và có thể nộp vào cơ quan chức năng để thẩm định hoặc nghiệm thu.

6. An toàn và bảo vệ môi trường

Tiêu chuẩn yêu cầu các nhóm đo GPS phải tuân thủ các quy định an toàn trong thi công và bảo vệ môi trường:

• Không làm ảnh hưởng đến an toàn giao thông, an toàn điện, hoặc xâm phạm vùng cấm.

• Không được phá hoại hay để mất mốc đo sau khi hoàn thành.

7. Kết luận và phạm vi áp dụng

TCVN 9401:2012 là cơ sở kỹ thuật quan trọng để chuẩn hóa quy trình đo GPS trong các dự án xây dựng. Việc áp dụng nghiêm túc tiêu chuẩn giúp:

• Nâng cao độ chính xác và hiệu quả của công tác trắc địa.

• Đảm bảo đồng bộ hóa dữ liệu tọa độ, thuận lợi trong quy hoạch và quản lý công trình.

• Giảm thiểu sai sót trong bố trí và giám sát thi công.

Tiêu chuẩn này cũng có thể làm cơ sở tham khảo để xây dựng các quy trình kỹ thuật nội bộ, hồ sơ mời thầu, nghiệm thu, kiểm định trong các dự án xây dựng có yêu cầu về đo đạc GPS.