Nghiên cứu ứng dụng hệ thống trạm định vị vệ tinh cố định phục vụ quan trắc dịch chuyển đứng bề mặt trái đất
Cập nhật vào: Thứ tư - 08/12/2021 04:07 Cỡ chữ
Hiện tượng trồi, lún có thể xảy ra trên các khu vực rất lớn hoặc các khu vực nhỏ do nhiều nguyên nhân tự nhiên cũng như tác động của con người ở mức độ khác nhau. Hiện tượng trồi, lún bề mặt trái đất trên diện rộng có nguyên nhân chủ yếu gây lún bề mặt trái đất là do các nguyên nhân tự nhiên như động đất kiến tạo vỏ trái đất vùng núi, sự co ngót trầm tích bở rời vùng tích tụ. Một nguyên nhân gây lún trên diện khá rộng có thể kể đến đó là hoạt động của con người trong việc khai thác tài nguyên nước ngầm, dầu mỏ, khoáng sản rắn, các hoạt động xây dựng, giao thông tập trung mật độ cao ở các đô thị cũng gây nên hiện tượng trồi lún khu vực ở các mức độ khác nhau.
Xác định các hoạt động trồi, lún mặt đất và quan trắc chúng hoạt động hiện tại là việc làm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về mặt thực tiễn trong công tác dự báo tai biến tự nhiên. Tuy nhiên, dịch chuyển mặt đất do nguyên nhân tự nhiên diễn ra trên phạm vi rộng lớn hàng trăm, thậm chí hàng nghìn km, xẩy liên tục nhưng quá trình tích lũy dịch chuyển lại diễn ra rất chậm chạp, việc cảm nhận, xác định sự chuyển động của các mảng lại cần số liệu dịch chuyển chính xác đến hàng mm liên tục, trong thời gian ngắn, là nhiệm vụ không hề dễ dàng.
Việc quan trắc dịch chuyển bề mặt trái đất được gọi là trắc địa địa động lực, là một lĩnh vực khoa học - kỹ thuật quan trọng của Ngành trắc địa, được đánh giá là một phương pháp tin cậy trong nghiên cứu tác động lên bề mặt trái đất do các quá trình kiến tạo diễn ra trong lòng đất. Trắc địa địa động học có thể xác định sự thay đổi vị trí của các điểm quan trắc trên bề mặt đất cung cấp các thông tin hữu ích cho việc nghiên cứu dự báo tai biến địa chất. Do tần suất thảm hoạ ngày càng tăng trên toàn thế giới, nhiều tổ chức quốc tế, các chính phủ và tổ chức phi chính phủ như Liên đoàn các nhà đo đạc thế giới - FIG nâng mức ưu tiên quản lý nguy cơ thảm hoạ thành chính sách và phát triển các công cụ kỹ thuật công nghệ nhằm dự báo các nguy cơ, để phần nào giảm nhẹ tai hoạ, phòng tránh một cách hiệu quả và nhất là tránh xa được khu vực nguy hiểm.
Nội dung của đề tài sẽ nghiên cứu về vấn đề ứng dụng hệ thống trạm định vị vệ tinh cố định - trạm CORS ở Việt Nam phục vụ quan trắc dịch chuyển đứng bề mặt trái đất do các yếu tố tự nhiên, nhân tạo gây nên những ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến con người trong quá trình tồn tại và phát triển kinh tế, xã hội ở Việt Nam.
Hiện tượng dịch chuyển đứng bề mặt đất mang tính chất khách quan trên diện rộng, đồng thời cũng mang tính chủ quan tác động trực tiếp, gián tiếp của con người trên phạm vi nhỏ hơn. Vì vậy, phạm vi nghiên cứu của đề tài được triển khai trên lãnh thổ Việt Nam và được thực hiện do nhóm tác giảc gồm Cơ quan chủ trì Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam và Chủ nhiệm đề tài ThS. Vũ Tiến Quang. Với mục tiêu nghiên cứu Xác định công nghệ đo quan trắc dịch chuyển đứng, xác định độ chính xác thực tiễn, đề xuất đồ hình đo, thời gian đo phù hợp; Đề xuất Quy trình công nghệ đo quan trắc dịch chuyển đứng ở Việt Nam. Đây là lĩnh vực nghiên cứu có phạm vi, quan hệ không gian rộng, nên ngoài việc tổ chức đo đạc trực tiếp để thu thập số liệu, đề tài còn sử dụng các số liệu, tài liệu đo GPS liên quan của các trạm CORS trên lãnh thổ Việt Nam cũng như các điểm đo, tài liệu đo tại các trạm CORS quốc tế thuộc hệ thống IGS quốc tế có trong khu vực lân cận Việt Nam, được cung cấp tại các trang Web của các tổ chức chuyên ngành quốc tế thông qua hệ thống Internet.
Trên thực tế, dịch chuyển đứng bề mặt trái đất mặc dù diễn ra trên diện rộng, liên tục nhưng giá trị trồi lún là những đại lượng nhỏ, việc xác định giá trị trồi lún tại các điểm quan trắc là một nhiệm vụ mang tính khoa học công nghệ rất cao. Vì vậy, việc nghiên cứu về lĩnh vực này cần có các cách tiếp cận mang tính đặc thù, như sau: Cách tiếp cận hệ thống: xem xét hệ thống công nghệ đang áp dụng trên thế giới là nền tảng khoa học tin cậy, đã được kiểm chứng cho việc áp dụng ở Việt Nam; Đánh giá hiện trạng công nghệ và xu hướng phát triển, điều kiện tiếp cận công nghệ đo đạc độ chính xác cao sử dụng công nghệ GNSS ở Việt Nam trong mối quan hệ quốc tế và các quốc gia trong khu vực; Luôn coi việc nghiên cứu, xác định dịch chuyển đứng ở Việt Nam như một thành phần nghiên cứu chung cho toàn khu vực, có mức độ liên thông cao về nguồn số liệu đo cũng như kết quả quan trắc; Việc nghiên cứu của đề tài là để đề xuất được quy trình kỹ thuật phù hợp, khả thi trong việc áp công nghệ khi giải quyết các nhiệm vụ quan trọng, chuyên sâu của Ngành đo đạc bản đồ Việt Nam.
Đo đạc bản đồ là một lĩnh vực đặc biệt, có mức độ tiếp cận công nghệ mới của thế giới nhanh, ít có khoảng cách với thế giới và khu vực. Với hiện trạng phát triển hệ thống trạm CORS của Việt Nam như hiện nay thì về cơ bản Việt Nam đã tiệm cận ngang bằng với thế giới về cơ sở hạ tầng cơ bản của ngành Đo đạc bản đồ. Với hệ thống trạm CORS, Việt Nam không chỉ thu được lợi ích từ hệ thống trạm CORS của quốc gia đó mà còn được thừa hưởng lợi ích từ hệ thống trạm CORS của các quốc gia lân cận và trên toàn thế giới. Việc nghiên cứu của tác giả ở đề tài này cũng là một hướng ứng dụng mới, với mục tiêu là sử dụng hiệu quả hệ thống hạ tầng kỹ thuật hiện đại, để mang lại hiệu quả thiết thực cho thời gian tới của Việt Nam.
Trên cơ sở Thuyết minh đã được phê duyệt, đề tài đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu về lý thuyết và tổ cức các thực nghiệm mang tính khoa học để khẳng định sự phù hợp của phương pháp công nghệ xác định dịch chuyển đứng ở Việt Nam qua các nội dung:
1) Đề tài đã hoàn thành việc nghiên cứu, thu thập, tổng hợp về hiện trạng trồi lún mặt đất ở Việt Nam, khẳng định sự tồn tại khách quan của hiện tương trồi, lún mặt đất và ảnh hưởng của nó đến hệ thống mốc tham chiếu mặt phẳng và độ cao của Việt Nam.
2) Đề tài đã hoàn thành việc nghiên cứu, tổng hợp kết quả nghiên cứu trong nước và trên thế giới về sử dụng công nghệ GPS tĩnh trong đo đạc độ chính xác cao áp dụng cho nhiệm vụ quan trắc dịch chuyển đứng Việt Nam.
3) Đề tài đã thu thập, xử lý số liệu đo GPS trên các mốc cố định theo chu kỳ ở Việt Nam và các quốc gia lân cận bằng phần mềm Bernese V.5.2, phân tích kết quả xử lý, tổng hợp số liệu và xây dựng bức tranh tổng thể về dịch chuyển bề mặt đất của Việt Nam trong mối quan hệ không gian chung với khu vực châu Á rộng lớn
4) Đề tài đã triển khai các nhiệm vụ đo đạc, thu thập số liệu GPS trên các mốc cố định theo 2 chu kỳ, tổ chức xử lý số liệu trên phần mềm khoa học có độ chính xác cao Bernese V.5.2, phân tích các kết quả để đưa ra các kết luận khoa học về độ chính xác thực tiễn của công nghệ ở Việt Nam. Đề tài đã đưa ra các kết luận về các ngưỡng thực tế phát hiện độ trồi lún, xác định về thời gian đo đạc GPS tĩnh phù hợp cho việc đo đạc xác định dịch chuyển đứng ở Việt Nam.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16898/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.
Đ.T.V (NASATI)