Đề tài Phối hợp nghiên cứu để xây dựng và hoàn thiện hệ thống trọng lực phục vụ công tác nghiên cứu lãnh thổ và khai thác tài nguyên, bảo vệ môi trường ở Việt Nam
Lưới trọng lực quốc gia là một trong bathành phần cơ bản của hệ thống trắc địa quốc gia. Lưới trọng lưc quốc gia có vai trò quan trọng cho việc nghiên cứu trường trọng lực, xác định kích thước hình dạng của trái đất trong phạm vi toàn cầu và trong từng khu vực (phần lãnh thổ của mỗi quốc gia) và nghiên cứu sự biến thiên của trọng trường theo thời gian, đồng thời còn phuc vụ cho việc giải quyết các nhiệm vụ khoa học về trái đất,các nhiệm vụ khảo sát thăm dò khoáng sản. Hệ thống trọng lực quốc gia còn phục vụ cho việc thiết lập trong cả nước mạng lưới trọng lực thống nhất có độ chính xác cao. Nhưvậy, để đảm bảo các yêu cầu của các nhiệm vụ trên hệthống trọng lực ngày nay cần được xây dựng phải thoả mãn các yêu cầu sau : Lưới trọng lực quốc gia được xây dựng phủ chùm lãnh thổ, các điểm của lưới được xây bằng các mốc bê tông vững chắc, trên mỗi điểm được đo trọng lực tuyệt đối (xác định giá trị g) hoặc giữa các điểm đo trọng lực tương đối (xác định g ? ). ư Lưới trọng lực quốc gia đươc phân thành hai cấp: • Lưới trọng lực cơ sở, nhiệm vụ cơ bản của lưới trọng lực cơ sở để nghiên cứu sự biến thiên của trọng lưc theo thời gian; • Lưới trọng lực hạng I để thiết lập hệ thống trọng lực thống nhất độ chính xác cao phủ chùm trong cả nước.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Phối hợp nghiên cứu để xây dựng và hoàn thiện hệ thống trọng lực phục vụ công tác nghiên cứu lãnh thổ và khai thác tài nguyên, bảo vệ môi trường ở Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BTNMT
VNC§C
Bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng
viÖn nghiªn cøu ®Þa chÝnh
§−êng Hoµng Quèc ViÖt, CÇu GiÊy, Hµ Néi
b¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt
®Ò tµi hîp t¸c quèc tÕ vÒ khoa häc c«ng nghÖ vµ m«i tr−êng:
“Phèi hîp nghiªn cøu ®Ó x©y dùng vµ hoµn thiÖn hÖ thèng
träng lùc phôc vô c«ng t¸c nghiªn cøu l·nh thæ vµ khai
th¸c tµi nguyªn, b¶o vÖ m«i tr−êng ë ViÖt nam”
Chñ nhiÖm: TS. Lª Minh
6736
12/2/2008
Hµ Néi, 12-2007
B¶n quyÒn thuéc VNC§C
§¬n xin sao chÐp toµn bé hoÆc tõng phÇn tµi liÖu nµy ph¶i göi ®Õn ViÖn tr−ëng
VNC§C trõ tr−êng hîp sö dông víi môc ®Ých nghiªn cøu.
1
BTNMT
VNC§C
Bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng
viÖn nghiªn cøu ®Þa chÝnh
§−êng Hoµng Quèc ViÖt, CÇu GiÊy, Hµ Néi
b¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt
®Ò tµi hîp t¸c quèc tÕ vÒ khoa häc c«ng nghÖ vµ m«i tr−êng:
“Phèi hîp nghiªn cøu ®Ó x©y dùng vµ hoµn thiÖn hÖ thèng
träng lùc phôc vô c«ng t¸c nghiªn cøu l·nh thæ vµ khai
th¸c tµi nguyªn, b¶o vÖ m«i tr−êng ë ViÖt nam”
Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2007 Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2007
Chñ nhiÖm §Ò tµi C¬ quan chñ tr× §Ò tµi
Q.ViÖn tr−ëng ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh
TS. Lª Minh TS. NguyÔn Dòng TiÕn
Hµ Néi, 12-2007
2
danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn
STT Hä vµ tªn C¬ quan
1. TS. Lª Minh Trung t©m ViÔn th¸m
2. KS. NguyÔn TuÊn Anh Trung t©m ViÔn th¸m
3. KS. §iÒu V¨n V©n ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh
4. KS. TrÇn §×nh Êu ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh
5. KS. Lª Thanh H¶i Côc §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n
6. KS. Phan Xu©n HËu ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh
7. TS. TrÇn §×nh L÷ ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh
8. TS. Maiorov MA ViÖn Nghiªn cøu Tr¾c ®Þa B¶n ®å Liªn
bang Nga
9. TS. Kopachevski XÝ nghiÖp Tr¾c ®Þa ¶nh M¸tc¬va - Liªn
bang Nga
10. TS. Nhiverov XÝ nghiÖp Tr¾c ®Þa ¶nh M¸tc¬va - Liªn
bang Nga
3
Bµi tãm t¾t
§Ò tµi Hîp t¸c Quèc tÕ vÒ Khoa häc c«ng nghÖ vµ M«i tr−êng “Phèi hîp
nghiªn cøu ®Ó x©y dùng vµ hoµn thiÖn hÖ thèng träng lùc phôc vô c«ng t¸c
nghiªn cøu l∙nh thæ vµ khai th¸c tµi nguyªn, b¶o vÖ m«i tr−êng ë ViÖt Nam”
lµ ®Ò tµi hîp t¸c víi Liªn hiÖp Tr¾c ®Þa B¶n ®å ¶nh cña Liªn bang Nga nh»m môc
®Ých x©y dùng vµ hoµn thiÖn hÖ thèng träng lùc quèc gia ë n−íc ta. Môc tiªu c¬
b¶n cña ®Ò tµi lµ phèi hîp vµ hîp t¸c víi c¬ quan ®o ®¹c vµ b¶n ®å cña Liªn bang
Nga nh»m thùc hiÖn dù ¸n “X©y dùng vµ hoµn thiÖn hÖ thèng träng lùc quèc gia
ë ViÖt Nam” ®· ®−îc Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng phª duyÖt vµ ®−a vµo thùc
hiÖn tõ n¨m 2003. Ngoµi ra, cßn x©y dùng c¬ së khoa häc cho viÖc thèng nhÊt hÖ
thèng ®é cao khu vùc th«ng qua viÖc øng dông ph−¬ng ph¸p ®o cao vÖ tinh. §Ò
tµi ®· gi¶i quyÕt ®−îc c¸c néi dung chÝnh sau:
- X©y dùng c¸c yªu cÇu c¬ b¶n cho viÖc x©y dùng hÖ thèng träng lùc nhµ
n−íc bao gåm l−íi träng lùc c¬ së vµ l−íi träng lùc h¹ng I. §−a ra c¸c yªu
cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c cña c¸c l−íi träng lùc phôc vô cho viÖc x¸c ®Þnh sù thay
®æi cña träng lùc víi ®¹i l−îng thay ®æi hµng n¨m tõ 0,01 - 0,03 mGal cÇn
ph¶i x¸c ®Þh ®é chÝnh x¸c cña gi¸ trÞ träng lùc tuyÖt ®èi lµ ± 0,005 mGal.
Ngoµi ra, cßn xem xÐt ®Õn ®é chÝnh x¸c trung b×nh cña dÞ th−êng träng lùc
theo c¸c « chuÈn 3’ x 3’ phôc vô x©y dùng m« h×nh Geoid ®é chÝnh x¸c cao
ë ViÖt Nam. C¸c yªu cÇu vÒ täa ®é vµ ®é cao cÇn ph¶i x¸c ®Þnh cho c¸c mèc
träng lùc c¬ së vµ träng lùc h¹ng I ®−îc nghiªn cøu cã c¨n cø khoa häc.
• §èi víi l−íi träng lùc c¬ së: MX,Y≤ 0,5 m, Mh ≤ 2,0 cm
• §èi víi l−íi träng lùc h¹ng I: MX,Y≤ 2,0 m, Mh ≤ 5,0 cm
- Trong b¸o c¸o ®· ®Ò cËp ®Õn viÖc thu thËp vµ ®¸nh gi¸ tæng quan vÒ hÖ
thèng träng lùc hiÖn cã ë n−íc ta vµ ë CHDCND Lµo. Trªn c¬ së c¸c ®¸nh
gi¸ trªn ®· ®−a ra c¸c yªu cÇu kü thuËt trong viÖc x©y dùng hÖ thèng träng
lùc nhµ n−íc bao gåm:
• Yªu cÇu kü thuËt x©y dùng l−íi träng lùc c¬ së;
• Yªu cÇu kü thuËt x©y dùng l−íi träng lùc h¹ng I.
Trong phÇn nµy ®· x©y dùng quy tr×nh ®o vµ xö lý kÕt qu¶ ®o träng lùc (®o
träng lùc tuyÖt ®èi vµ ®o träng lùc t−¬ng ®èi), ®· x©y dùng phÇn mÒm tÝnh to¸n
b×nh sai träng lùc tuyÖt ®èi vµ l−íi träng lùc (ch−¬ng tr×nh b×nh sai l−íi träng lùc
4
®· ®−îc ¸p dông cho l−íi träng lùc ®iÓm tùa). Trªn c¬ së nh÷ng nghiªn cøu trªn
®· ®Ò xuÊt ph−¬ng ¸n x©y dùng l−íi träng lùc nhµ n−íc ë ViÖt Nam bao gåm:
• L−íi träng lùc c¬ së: cã 12 ®iÓm
• L−íi träng lùc h¹ng I: cã 28 ®iÓm
L−íi träng lùc c¬ së sö dông m¸y träng lùc tuyÖt ®èi GBL cña Nga ®Ó ®o.
L−íi träng lùc h¹ng I sö dông bé m¸y con l¾c t−¬ng ®èi AGAT (Nga) ®Ó ®o. C¸c
l−íi träng lùc nhµ n−íc cã sù hîp t¸c víi Liªn bang Nga ®Ó thùc hiÖn.
Trong thêi gian thùc hiÖn §Ò tµi ®· phèi hîp víi XÝ nghiÖp Tr¾c ®Þa ¶nh
Matsc¬va ®o ®−îc 4 ®iÓm träng lùc tuyÖt ®èi vµ 1 ®iÓm träng lùc h¹ng I. §Ò tµi
®· x©y dùng ph−¬ng ¸n thèng nhÊt hÖ thèng ®é cao khu vùc th«ng qua viÖc
nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é chªnh δh gi÷a mÆt n−íc biÓn trung b×nh vµ
mÆt Geoid ë ®iÓm khëi tÝnh ®é cao (ë n−íc ta ë ®iÓm Hßn DÊu ®é chÝnh x¸c ®ã
kho¶ng 0,9 m). §· x©y dùng ph−¬ng ph¸p thèng nhÊt hÖ thèng ®é cao th«ng qua
viÖc xö lý hçn hîp d÷ liÖu GPS - TC vµ ®é cao Geoid trªn c¬ së x©y dùng l−íi
GPS trªn c¸c mèc ®é cao quèc gia. §Ò tµi ®· ®Ò xuÊt ph−¬ng ph¸p b×nh ph−¬ng
tèi thiÓu Collocation trong viÖc xö lý c¸c d÷ liÖu trªn. C¸c kÕt qu¶ cña ®Ò tµi ®·
®−îc ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh ®−a vµo ¸p dông trong viÖc thùc hiÖn dù ¸n
“X©y dùng vµ hoµn thiÖn hÖ thèng träng lùc nhµ n−íc”.
5
Môc lôc
§Æt vÊn ®Ò............................................................................................................... 7
1. C¸c yªu cÇu cho l−íi träng lùc quèc gia ........................................ 10
1.1 C¸c yªu cÇu c¬ b¶n cho l−íi träng lùc quèc gia...................................10
1.2 Yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c cña l−íi träng lùc quèc gia ...........................11
2. HiÖn tr¹ng cña hÖ thèng träng lùc ë ViÖt Nam vµ kh¶ n¨ng sö
dông vµo môc ®Ých tr¾c ®Þa ..................................................................... 15
2.1 HiÖn tr¹ng vÒ hÖ thèng träng lùc ë ViÖt Nam .......................................15
2.2 §iÓm gèc träng lùc ...............................................................................16
2.3 §−êng ®¸y träng lùc .............................................................................16
2.4 L−íi träng lùc c¬ së ..............................................................................17
2.5 L−íi träng lùc h¹ng I.............................................................................17
2.6 L−íi träng lùc h¹ng II............................................................................18
2.7 L−íi träng lùc h¹ng III vµ träng lùc chi tiÕt............................................18
2.8 C¸c d÷ liÖu träng lùc biÓn vµ träng lùc vò trô .......................................19
2.9 C¸c d÷ liÖu träng lùc ë Lµo ..................................................................20
3. X©y dùng L−íi träng lùc quèc gia........................................................ 23
3.1 C¸c yªu cÇu vµ gi¶i ph¸p kü thuËt x©y dùng l−íi träng lùc h¹ng cao..24
3.1.1 Yªu cÇu kü thuËt cña l−íi träng lùc c¬ b¶n quèc gia.................24
3.1.2 Yªu cÇu kü thuËt cña l−íi träng lùc h¹ng I ................................25
4. Ph−¬ng ¸n ®o träng lùc ®é chÝnh x¸c cao ....................................... 27
4.1 §o träng lùc tuyÖt ®èi ...........................................................................27
4.1.1 Nguyªn t¾c chung ........................................................................27
4.1.2 Mét sè m¸y träng lùc tuyÖt ®èi ....................................................28
4.1.3 §o träng lùc tuyÖt ®èi b»ng m¸y Lazer GBL (Nga)....................30
4.1.4 Tr×nh tù ®o träng lùc b»ng m¸y GBL..........................................33
4.2 §o träng lùc t−¬ng ®èi ..........................................................................34
4.2.1 Nguyªn t¾c chung ........................................................................34
5. TÝnh to¸n gi¸ trÞ träng lùc vµ ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c................... 37
5.1 TÝnh to¸n gi¸ trÞ träng lùc tuyÖt ®èi .......................................................37
5.2 TÝnh gi¸ trÞ träng lùc t−¬ng ®èi..............................................................40
5.2.1 TÝnh gi¸ trÞ träng lùc tõ c¸c kÕt qu¶ ®o b»ng m¸y träng lùc con
l¾c t−¬ng ®èi .................................................................................40
5.2.2 §¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c kÕt qu¶ ®o b»ng m¸y träng lùc con l¾c
t−¬ng ®èi .......................................................................................41
5.2.3 TÝnh gi¸ trÞ träng lùc tõ kÕt qu¶ ®o b»ng c¸c m¸y träng lùc tÜnh
.......................................................................................................43
5.2.4 Sè hiÖu chØnh c¸c kÕt qu¶ ®o vÒ t©m mèc...................................47
6
6. B×nh sai l−íi träng lùc .............................................................................. 47
6.1 Nguyªn t¾c chung ................................................................................47
7. Ph−¬ng ¸n x©y dùng l−íi träng lùc quèc gia ë ViÖt nam............ 48
7.1 ThiÕt kÕ l−íi träng lùc c¬ së. ................................................................48
7.2 ThiÕt kÕ l−íi träng lùc h¹ng I ................................................................50
7.3 §o träng lùc h¹ng I b»ng m¸y “Agat” ...................................................51
7.4 KiÓm tra kÕt qu¶ ®o ngo¹i nghiÖp ........................................................53
7.5 §o c¸c ®iÓm träng lùc vÖ tinh...............................................................53
8. KÕt qu¶ ®o träng lùc tuyÖt ®èi............................................................. 54
8.1 Kh¸i qu¸t chung ...................................................................................54
8.2 KÕt qu¶ ®o träng lùc tuyÖt ®èi ..............................................................55
9. Ph−¬ng ¸n ®o vµ thèng nhÊt hÖ thèng ®é cao................................ 56
9.1 Giíi thiÖu chung ...................................................................................56
9.2 C¬ së khoa häc cña hÖ thèng ®é cao...................................................56
9.3 Ph−¬ng ph¸p thèng nhÊt hÖ ®é cao.....................................................63
10. KÕt luËn vµ KiÕn nghÞ .................................................................................. 67
10.1 KÕt luËn................................................................................................67
10.2 KiÕn nghÞ..............................................................................................68
Tµi liÖu tham kh¶o ............................................................................................. 70
Phô lôc
7
§Æt vÊn ®Ò
Träng lùc lµ ngµnh khoa häc vÒ tr¸i ®Êt nghiªn cøu x¸c ®Þnh tr−êng träng
lùc cña tr¸i ®Êt vµ x¸c ®Þnh h×nh d¹ng cña tr¸i ®Êt. Träng lùc lµ ngµnh khoa häc
chung cña tr¸i ®Êt nh−ng nã lµ mét phÇn kh«ng thÓ t¸ch biÖt ®−îc cña Tr¾c ®Þa.
Träng lùc trong Tr¾c ®Þa ®ãng vai trß to lín, nã gi¶i quyÕt nhiÒu bµi to¸n cña
Tr¾c ®Þa nh− x¸c ®Þnh ®é lÖch d©y däi vµ dÞ th−êng ®é cao träng lùc ®Ó chØnh lý
c¸c trÞ ®o gãc vµ c¸c trÞ ®o c¹nh vÒ mÆt ellipsoid quy chiÕu. DÞ th−êng ®é cao
träng lùc ®ãng vai trß quan träng trong viÖc x¸c ®Þnh m« h×nh Geoid côc bé vµ
toµn cÇu. DÞ th−êng träng lùc cßn phôc vô cho viÖc x¸c ®Þnh c¸c sè c¶i chÝnh
träng lùc cho viÖc thµnh lËp hÖ ®é cao chuÈn.
Nhê cã c¸c gi¸ trÞ träng lùc trong thêi kú nh÷ng n¨m 70 vµ 80 cña thÕ kû
tr−íc chóng ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc ®é chÝnh x¸c cña ®é lÖch d©y däi 0’’,5 vµ dÞ
th−êng ®é cao ®¹t ®é chÝnh x¸c 3,0m ®¸p øng ®−îc viÖc chØnh lý hÖ thèng tr¾c
®Þa b»ng c«ng nghÖ cæ truyÒn.
Ngµy nay, víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc tr¾c ®Þa trong ph¹m vi toµn cÇu,
nhiÒu bµi to¸n tr¾c ®Þa ®−îc gi¶i quyÕt víi sù tham gia cña nhiÒu n−íc ®· cho kÕt
qu¶ cã ®é chÝnh x¸c h¬n vµ kh¶ n¨ng øng dông cao h¬n vµo nhiÒu nhiÖm vô
nghiªn cøu khoa häc vµ ph¸t triÓn kinh tÕ cña mçi n−íc.
HÖ thèng c¸c sè liÖu träng lùc toµn cÇu ®· ®−îc thiÕt lËp víi ®é chÝnh x¸c
cao b»ng nhiÒu c«ng nghÖ vµ ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau.
Tr−íc hÕt, c«ng nghÖ träng lùc mÆt ®Êt ngµy nay c¸c thiÕt bÞ ®o träng lùc
trªn ®Êt liÒn vµ trªn biÓn ®· cã nh÷ng c¶i tiÕn ®¸ng kÓ. Víi c¸c thiÕt bÞ ®o mÆt
®Êt, hÖ thèng c¸c m¸y träng lùc tuyÖt ®èi thÕ hÖ míi ra ®êi cã kÕt hîp c«ng nghÖ
®iÖn tö vµ tin häc cho phÐp x¸c ®Þnh ®é chÝnh x¸c gi¸ trÞ träng lùc tuyÖt ®èi tíi
KGalµ2± ®èi víi m¸y träng lùc tuyÖt ®èi FG-5 (Mü) hoÆc KGalµ5± víi c¸c m¸y
träng lùc tuyÖt ®èi GBL (Nga).
§é chÝnh x¸c trªn më ra nh÷ng øng dông hÕt søc quan träng cña träng lùc
cho nghiªn cøu x©y dùng m« h×nh Geoid ®é chÝnh x¸c cao tíi 1cm, x¸c ®Þnh sù
thay ®æi cña gi¸ trÞ träng lùc do sù biÕn ®æi thÊt th−êng cña vËt chÊt còng nh− sù
chuyÓn ®éng cña vá tr¸i ®Êt lµ c¬ së ®Ó ph¸t hiÖn ®éng ®Êt. Sù biÕn ®æi cña khÝ
hËu thêi tiÕt, sù chuyÓn ®éng cña vËt chÊt trong lßng ®¹i d−¬ng ... còng cã thÓ
thÊy ®−îc qua viÖc x¸c ®Þnh sù biÕn ®æi cña träng lùc.
HÖ thèng träng lùc t−¬ng ®èi còng cã nh÷ng c¶i tiÕn vµ ph¸t triÓn ®¸ng kÓ.
ThÕ hÖ m¸y träng lùc t−¬ng ®èi Lacoste Rombert (G) (Mü) cã biªn ®é ®o tíi
7000 mGal vµ ®é chÝnh x¸c ®¹t 0,01 mGal, c¸c m¸y Ascania (T©y §øc) cã biªn
8
®é tíi 5000 mGal, ®é chÝnh x¸c ®¹t tíi ± 0,01 mGal cho phÐp thiÕt lËp c¸c m¹ng
l−íi träng lùc trong ph¹m vi tõng quèc gia, tõng khu vùc víi ®é chÝnh x¸c rÊt cao
vµ víi mËt ®é ®iÓm tuú ý. Còng cÇn l−u ý r»ng sù dao ®éng (xª dÞch) cña ®iÓm
“0” cña c¸c m¸y nµy rÊt nhá, trong vßng 24h chØ ®¹t 0,1 - 0,2 mGal. HÖ thèng
m¸y ®o träng lùc biÓn ®· ®−îc c¶i tiÕn ®¸ng kÓ, nÕu tr−íc ®©y c¸c m¸y ®o träng
lùc biÓn ®Æt trªn tµu do hiÖu øng EVOST chØ cã thÓ ®¹t ®é chÝnh x¸c tõ 3-5 mGal
th× ngµy nay c¸c m¸y träng lùc cã thÓ ®o ®−îc c¶ trªn biÓn vµ trªn kh«ng ®¹t ®é
chÝnh x¸c nhá h¬n 1 mGal, ®ã lµ c¸c lo¹i m¸y cña h·ng Lacoste Rombert (Sea air
Gravity). §é chÝnh x¸c ®o träng lùc trªn biÓn ®−îc n©ng lªn phÇn nhiÒu phô
thuéc vµo viÖc tù ®éng ho¸ hoµn toµn qu¸ tr×nh ®o vµ xö lý c¸c sè liÖu ®o. HÖ
thèng gi¸m s¸t vµ kiÓm so¸t c¸c d÷ liÖu còng ®−îc tù ®éng ho¸ cao, hiÖu øng
EVOST ®· ®−îc xö lý tÝnh to¸n ®¹t ®é chÝnh x¸c tíi phÇn m−êi mGal. Ngoµi ra,
viÖc ®Þnh vÞ tµu b»ng c«ng nghÖ GPS cã ®é chÝnh x¸c tíi 1 - 2m còng lµm t¨ng
®¸ng kÓ ®é chÝnh x¸c cña dÞ th−êng träng lùc.
HÖ thèng träng lùc toµn cÇu ®−îc thiÕt lËp kh«ng chØ nhê vµo viÖc ®o träng
lùc trªn ®Êt liÒn vµ trªn biÓn mµ cßn nhê vµo c«ng nghÖ vò trô. Nhê vµo kÕt qu¶
®o liªn tôc kho¶ng c¸ch tõ vÖ tinh tíi mÆt n−íc biÓn ng−êi ta cã thÓ x¸c ®Þnh
®−îc ®é cao Geoid trªn biÓn víi ®é chÝnh x¸c tíi decimeter vµ x¸c ®Þnh dÞ th−êng
träng lùc víi ®é chÝnh x¸c nhá h¬n 10 mGal. Trong giai ®o¹n hiÖn nay, c¸c m«
h×nh träng tr−êng tr¸i ®Êt ®· ®−îc thiÕt lËp nh− m« h×nh EGM-96 (Mü) hoÆc
GAO-97 (Nga) x¸c ®Þnh ®−îc nhê c¸c hÖ sè ®iÒu hoµ cÇu cã bËc n = m =360,
®ång thêi nhê c¸c hÖ sè ®iÒu hoµ nµy cã thÓ x¸c ®Þnh dÞ th−êng träng lùc toµn
cÇu víi ®é chÝnh x¸c cho vïng ®Êt liÒn tõ 20 - 30 mGal, cho vïng biÓn tõ 6 -
10mGal. Víi ®é chÝnh x¸c cña dÞ th−êng träng lùc trªn cho phÐp x¸c ®Þnh ®é cao
Geoid víi ®é chÝnh x¸c tõ 0,5 - 1,5m trong ph¹m vi toµn cÇu. Tõ n¨m 2004, Mü
®· ®−a vµo ho¹t ®«ng hÖ thèng träng l−c vÖ tinh Grace cho phÐp x¸c ®Þnh gi¸ trÞ
träng lùc trong ph¹m vi toµn cÇu víi ®é chÝnh x¸c cao gÊp nhiÒu lÇn so víi m«
h×nh träng tr−êng EGM-96. §é chÝnh x¸c träng lùc ®¹t tíi 5-10 mgal.
Ngoµi ra, ngµy nay víi viÖc sö dông c¸c thiÕt bÞ ®o träng lùc vò trô nh−
gradiometer cã thÓ x¸c ®Þnh gi¸ trÞ träng lùc víi ®é chÝnh x¸c tíi 1 - 2 mGal.
ë ViÖt Nam, tõ n¨m 1998 ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu sö dông c¸c d÷ liÖu träng
lùc ®o ®−îc trªn ®Êt liÒn, trªn biÓn vµ c¸c d÷ liÖu tõ c¸c m« h×nh träng tr−êng tr¸i
®Êt phôc vô cho viÖc x©y dùng m« h×nh Geoid ®¸p øng cho nhiÖm vô chØnh lý hÖ
thèng l−íi to¹ ®é ë ViÖt Nam.
9
HÖ thèng träng lùc ViÖt Nam ®−îc x©y dùng tõ n¨m 70 cña thÕ kû tr−íc, cã
®iÓm gèc träng lùc ë Hµ Néi ®−îc ®o nèi víi hÖ thèng träng lùc quèc tÕ th«ng
qua ®iÓm PoCoVo (Nga) víi ®é chÝnh x¸c ®o t−¬ng ®èi ± 0,04 mGal. HÖ thèng
träng lùc trªn ®· ®−îc truyÒn tíi c¸c ®iÓm träng lùc h¹ng I, h¹ng II phñ trïm c¶
n−íc. N¨m 1998, hÖ thèng träng lùc ViÖt Nam ®· ®−îc hiÖn ®¹i ho¸, tuy nhiªn
®é chÝnh x¸c còng kh«ng ®−îc t¨ng lªn. HiÖn nay, hÖ thèng träng lùc cò ®· cã
nhiÒu thay ®æi tíi 70% sè mèc träng lùc h¹ng I vµ h¹ng II ®· bÞ mÊt ë thùc ®Þa.
C¸c gi¸ trÞ träng lùc, nhÊt lµ vÒ to¹ ®é vµ ®é cao ch−a ®−îc x¸c ®Þnh víi ®é chÝnh
x¸c cÇn thiÕt. Yªu cÇu ®ßi hái ph¶i x©y dùng hÖ thèng träng lùc víi ®é chÝnh x¸c
cao theo c¸c tiªu chuÈn quèc tÕ ®· ®−îc ®Æt ra cho c«ng t¸c tr¾c ®Þa ë ViÖt Nam
®Ó gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n vÒ x©y dùng m« h×nh Geoid ®é chÝnh x¸c cao cì vµi
centimeter, thËm chÝ lµ 1cm; vÊn ®Ò nghiªn cøu sù chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt,
ph¸t hiÖn sím c¸c nguyªn nh©n ®éng ®Êt; vÊn ®Ò biÕn ®æi cña vËt chÊt, sù chuyÓn
®éng cña thÒm lôc ®Þa vµ biÕn ®æi cña m«i tr−êng còng nh− c¸c bµi to¸n vÒ th¨m
dß dÇu khÝ, kho¸ng s¶n, tµi nguyªn thiªn nhiªn ®ßi hái ph¶i x©y dùng mét hÖ
thèng träng lùc cã ®é chÝnh x¸c tíi phÇn tr¨m mGal hoÆc phÇn ngh×n mGal míi
®¸p øng tho¶ m·n ®−îc c¸c nhiÖm vô nghiªn cøu l·nh thæ vµ ph¸t triÓn kinh tÕ,
phßng tr¸nh thiªn tai trong thêi gian hiÖn nay vµ c¸c n¨m tiÕp theo.
HÖ thèng träng lùc quèc gia ë n−íc ta ®−îc x©y dùng vµ sÏ hoµn thµnh trong
thêi gian 2003- 2007. Trong dù ¸n nµy chóng t«i sÏ tr×nh bµy c¸c chuyªn môc
chÝnh sau:
− Yªu cÇu cho l−íi träng lùc quèc gia;
− HiÖn tr¹ng hÖ thèng träng lùc ë ViÖt Nam vµ kh¶ n¨ng sö dông trong tr¾c
®Þa;
− C¸c gi¶i ph¸p kü thuËt c«ng nghÖ ®o träng lùc h¹ng cao:
• §o träng lùc tuyÖt ®èi
• §o träng lùc t−¬ng ®èi
− X©y dùng ph−¬ng ¸n xö lý to¸n häc c¸c sè liÖu träng lùc h¹ng cao;
− X©y dùng ph−¬ng ¸n ®o träng lùc ®é chÝnh x¸c cao;
− X©y dùng quy tr×nh c«ng nghÖ ®o vµ xö lý kÕt qu¶ ®ä träng lùc h¹ng cao;
− Ch−¬ng tr×nh xö lý, tÝnh to¸n c¸c kÕt qu¶ ®o träng lùc;
− X©y dùng ph−¬ng ¸n ®o vµ xö lý thèng nhÊt hÖ thèng ®é cao.
10
− Thùc hiÖn c¸c chuyªn môc trªn cã sù tham gia cña c¸c chuyªn gia trong
n−íc vµ c¸c chuyªn gia Nga tõ ViÖn Nghiªn cøu Tr¾c ®Þa B¶n ®å Liªn Bang
Nga vµ XÝ nghiÖp §o vÏ ¶nh §Þa h×nh Moskva - Liªn Bang Nga.
1. C¸c yªu cÇu cho l−íi träng lùc quèc gia
1.1 C¸c yªu cÇu c¬ b¶n cho l−íi träng lùc quèc gia
L−íi träng lùc quèc gia lµ mét trong ba thµnh phÇn c¬ b¶n cña hÖ thèng tr¾c
®Þa quèc gia. L−íi träng l−c quèc gia cã vai trß quan träng cho viÖc nghiªn cøu
tr−êng träng lùc, x¸c ®Þnh kÝch th−íc h×nh d¹ng cña tr¸i ®Êt trong ph¹m vi toµn
cÇu vµ trong tõng khu vùc (phÇn l·nh thæ cña mçi quèc gia) vµ nghiªn cøu sù
biÕn thiªn cña träng tr−êng theo thêi gian, ®ång thêi cßn phuc vô cho viÖc gi¶i
quyÕt c¸c nhiÖm vô khoa häc vÒ tr¸i ®Êt, c¸c nhiÖm vô kh¶o s¸t th¨m dß kho¸ng
s¶n. HÖ thèng träng lùc quèc gia cßn phôc vô cho viÖc thiÕt lËp trong c¶ n−íc
m¹ng l−íi träng lùc thèng nhÊt cã ®é chÝnh x¸c cao. Nh− vËy, ®Ó ®¶m b¶o c¸c
yªu cÇu cña c¸c nhiÖm vô trªn hÖ thèng träng lùc ngµy nay cÇn ®−îc x©y dùng
ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau :
− L−íi träng lùc quèc gia ®−îc x©y dùng phñ chïm l·nh thæ, c¸c ®iÓm cña
l−íi ®−îc x©y b»ng c¸c mèc bª t«ng v÷ng ch¾c, trªn mçi ®iÓm ®−îc ®o träng
lùc tuyÖt ®èi (x¸c ®Þnh gi¸ trÞ g) hoÆc gi÷a c¸c ®iÓm ®o träng lùc t−¬ng ®èi
(x¸c ®Þnh g∆ ).
− L−íi träng lùc quèc gia ®−¬c ph©n thµnh hai cÊp:
• L−íi träng lùc c¬ së, nhiÖm vô c¬ b¶n cña l−íi träng lùc c¬ së ®Ó
nghiªn cøu sù biÕn thiªn cña träng l−c theo thêi gian;
• L−íi träng lùc h¹ng I ®Ó thiÕt lËp hÖ thèng träng lùc thèng nhÊt ®é
chÝnh x¸c cao phñ chïm trong c¶ n−íc.
− L−íi träng lùc quèc gia cÇn ®−îc x©y dùng víi ®é chÝnh x¸c cao ®¶m b¶o
cho viÖc nghiªn cøu x¸c ®Þnh sù biÕn thiªn cña träng lùc theo chu k× hµng
n¨m víi ®¹i l−îng thay ®æi trung b×nh kho¶ng tõ 0.01 - 0.03 mgal/y.
− L−íi träng lùc quèc gia ®¹t ®é chÝnh x¸c cao ®Ó lµm c¬ së cho viÖc thiÕt lËp
m« h×nh trä
