Đồ án Công tác thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 bằng công nghệ ảnh số

MỤC LỤC Trang

Lời nói đầu. 2

Chương 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH . 4

1.1. Khái niệm về bản đồ địa hình . 4

1.2. Nội dung của bản đồ địa hình . 4

1.3. Cơ sở toán học khi thành lập bản đồ địa hình . 12

1.4. Phân loại tỷ lệ và chia mảnh bản đồ địa hình .13

1.5. Yêu cầu độ chính xác của bản đồ địa hình . 17

Chương 2: THÀNH LẬP BĐĐH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ ẢNH SỐ

2.1. Khái niệm về ảnh số .27

2.2. Độ phân giải ảnh số .29

2.3. Hệ thống đo vẽ ảnh số .31

2.4. Một số đặc trưng xử lý ảnh số trong tỷ lệ bản đồ địa hình .35

Chương3: QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG CÔNG

NGHỆ ẢNH SỐ

3.1.Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình . 42

3.2.Các bước của quy trình công nghệ .42

3.3. Các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác của bản đồ cần thành

lập bằng phương pháp đo vẽ ảnh số .63

Chương 4: THỰC NGHIỆM THÀNH LẬP BĐĐH TỈ LỆ 1: 2000

KHU VỰC LĂNG CÔ - ĐÀ NẴNG

4.1. Giới thiệu đặc điểm tình hình, kinh tế - xã hội khu đo . 71

4.2. Phương pháp Thành lập bản đồ địa hình trên trạm ảnh số. 73

4.3. Một số công đoạn thực hiện trên trạm ảnh số Intergraph.75

4.4. Kết quả thực nghiệm .99

Kết luận và kiến nghị .101

Tài liệu tham khảo .103

 

 

 

 

 

doc113 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 13/12/2013 | Lượt xem: 3270 | Lượt tải: 23download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Công tác thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 bằng công nghệ ảnh số, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nhân dạng dựa vào kỹ thuật mạng nơron. Các thuật toán nhân dạng hiện nay sử dụng chủ yếu là hai cách đầu còn cách thứ 3 là dựa vào cơ chế đoán nhận, lưu trữ và phân biệt đối tượng mô phỏng theo hoạt động của hệ thần kinh con người. Trong nhận dạng thường dùng hai loại mô tả lớn, đó là mô tả theo tham số và mô tả theo cấu trúc. Mô hình của đối tượng sẽ được xác định theo cách mô tả lựa chọn. Như vậy sẽ có hai loại mô hình theo tham số và mô hình theo cấu trúc. * Bản chất của quá trình nhận dạng bao gồm 3 giai đoạn: + Lựa chọn mô hình biểu diễn đối tượng. + Lựa chọn quy luật ra quyết định (phương pháp nhân dạng) và suy diễn quá trình giải đoán. + Giải đoán. Khi mô hình biểu diễn đối tượng đã được xác định, có thể là định lượng (mô hình tham số) hay định tính (mô hình cấu trúc), quá trình nhận dạng chuyển sang giai đoạn giải đoán. 2.4.5. Nén ảnh Thông thường dữ liệu ảnh có khối lượng rất lớn. Vì vậy trước khi lưu trữ hay truyền đi trên mạng cần phải giải nén để giảm bớt khối lượng số liệu. Vậy nén dữ liệu là quá trình làm giảm lượng thông tin “ dư thừa’’ trong dữ liệu gốc. Với dữ liệu ảnh, kết quả nén thường là 10 : 1, tức là nếu dữ liệu gốc là 10 thì dữ liệu nén là 1. Ngoài thuật ngữ “ nén dữ liệu ”, do bản chất của kỹ thuật nén, nên nó được gọi là giảm độ dư thừa hoặc là mã hoá ảnh gốc. Tỉ lệ nén là một trong các đặc trưng quan trọng nhất của mọi phương pháp nén. Tỉ lệ nén được định nghĩa như sau: Tỉ lệ nén bằng kích thước dữ liệu thu được sau khi nén/ kích thước dữ liệu gốc Dữ liệu dư thừa là phần dữ liệu không có ích hoặc không nhất thiết phải có để khôi phục ảnh. Có các loại dữ liệu dư thừa sau đây: - Sự phân bố kí tự: Trong mỗi dãy kí tự có một số kí tự có tần suất xuất hiện nhiều hơn một số dãy khác. do vậy ta có thể mã hoá dữ liệu một cách cô đọng hơn để tiết kiệm bộ nhớ. Các dãy kí tự có tần suất cao được thay bởi mã nhị phân với số bit nhỏ, ngược lại các dãy số có tần suất xuất hiện thấp sẽ được mã hoá bằng mã có nhiều bit hơn. Đây chính là bản chất của phương pháp mã hoá Huffman. - Sự lặp đi lặp lại của các kí tự : Trong ảnh số, 1 ký hiệu (bit “ 0” hay “1”) được lặp đi lặp lại một số lần. Kỹ thuật nén được áp dụng trường hợp này là thay dãy lặp đó bằng một dãy lặp mới gồm hai thành phần: Số lần lặp và ký hiệu dùng để mã. Độ dư thừa vị trí: Do sự phụ thuộc lẫn nhau của dữ liệu, đôi khi biết được ký hiệu xuất hiện tại một vị trí, đồng thời có thể đoán trước được sự xuất hiện của các giá trị ở các vị trí khác nhau một các phù hợp. Phương pháp nén dựa trên sự dư thừa này được gọi là phương pháp mã hoá dư đoán. Có nhiều các phân loại phương pháp nén khác nhau: cách thứ nhất dựa vào nguyên lý nén, cách thứ hai dựa vào cách thực hiện nén và cách thứ ba dựa vào triết lý của sự mã hoá. Quá trình nén và giải nén dữ liệu được mô tả theo sơ đồ sau: Hình 2.4 Sơ đồ quá trình nén và giải nén dữ liệu CHƯƠNG 3 Quy trình thành lập bản đồ địa hình Bằng công nghệ ảnh số Khảo sát thiết kế ảnh hàng không Quét phim Tăng dày tam giác ảnh không gian Thành lập DEM/ DTM Đo nối khống chế ảnh ngoại nghiệp - Nắn ảnh trực giao - Thành lập bình đồ ảnh Điều vẽ, đo vẽ bổ sung ngoại nghiệp Số hoá địa vật Nội suy đường bình độ Biên tập bản đồ số - Kiểm tra, chỉnh sửa - In ấn, lưu trữ 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình DEM DTM 3.2. Các bước của quy trình công nghệ 3.2.1. Khảo sát thiết kế Mục đích yêu cầu Khi thành lập bản đồ địa hình một khu vục nào đó trước tiên phải tiến hành công tác khảo sát thực đia, thu thập tài liệu, tư liệu trắc địa hiện có trong khu đo. Nghiên cứu lập luận chứng kinh tế – kỹ thuật có trên cơ sở đó để lựa chọn phương án thiết kế tối ưu đảm bảo được các yêu cầu, chỉ tiêu kỹ thuật đồng thời có tính hiệu quả kinh tế cao. Tình hình đặc điểm khu đo Xác định vị trí địa lý khu đo, kinh vĩ độ. Đặc điểm tình hình khu đo. Khí hậu thuỷ văn tình hình kinh tế. Hệ thống giao thông thuỷ lợi trong khu đo. Tính chất thực phủ tại khu vực. Căn cứ vào tình hình tư liệu tham khảo để phân tích đặc điểm tình hình phân bố dân cư, khả năng nguồn lực phát triển kinh tế và sự phát triển xã hội trong khu vực. Tình hình tư liệu. + Tư liệu địa hình. Thu thập các loại bản đồ đã có trong khu vực đo vẽ nằm trong hệ toạ độ,đô cao nào, sản xuất năm nào, độ chính xác của nó, dùng làm tài liệu tham khảo trong công tác thiết kế kỹ lập luận chứng kinh tế – kỹ thuật cho khu đo. + Tư liệu trắc địa: Điểm toạ độ, độ cao nhà nước: Xác định xem khu vực cần thành lập có bao nhiêu điểm tam giác, các điểm độ cao nhà nước từ hạng I đến hạng IV. Sự phân bố của chúng có trên khu vực đo vẽ. Chất lượng mốc có còn tốt không. Khả năng sử dụng các mốc này. Các số liệu về toạ độ, độ cao của các điểm khống chế trắc địa phục vụ công tác đo nối khống chế. 3. Thiết kế kỹ thuật Dựa trên cơ sở khảo sát thực địa khu đo và quá trình Thu thập các tài liệu hiện có. Căn cứ vào các quy phạm thành lập bản đồ địa hình của Cục đo đạc và bản đồ Nhà Nước (nay là Tổng cục Địa chính ) và các văn bản hiện hành, các yêu cầu cụ thể để thiết kế, lập luận chứng kinh tế – kỹ thuật phù hợp cho khu đo. + Chuyển vị trí các điểm toạ độ độ cao Nhà nước lên bản đồ thiết kế + Thiết kế lưới khống chế ngoại nghiệp khu đo. Khi thiết kế lưới khống chế ngoại nghiệp cần chú ý đến đặc điểm địa hình khu vực đo vẽ, khả năng máy móc thiết bị công nghệ hiện có của đơn vị. Trên cơ sở đó đưa ra được phương án tối ưu nhất. Đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật, độ chính xác của bản đồ cần thành lập và hiệu quả kinh tế. 3.2.2. Chụp ảnh hàng không. ảnh hàng không là sản phẩm của quá trình bay chụp, nó là tư liệu gốc ban đầu của đo ảnh, các thông số của ảnh hàng không như: tiêu cự, tỷ lệ ảnh, chất lượng ảnh… ảnh hưởng đến toàn bộ sản phẩm sản xuất sau này. Do đó, trong công tác bay chụp ảnh phải được tính toán kỹ lượng các thông số kỹ thuật cần thiết: Như độ cao bay chụp ( H ), tiêu cự của máy chụp ảnh ( fk) và tỉ lệ chụp ( ma). Nếu chọn độ cao bay chụp lớn làm tỷ lệ ảnh nhỏ dẫn đến khả năng phân biệt địa vật của ảnh bị hạn chế làm giảm bớt khả năng đoán đọc, điều vẽ độ chính xác đo vẽ đường đồng mức, còn khi chọn độ cao bay chụp thấp tỷ lệ ảnh sẽ lớn thì công tác đo dạc lại không đo vẽ được vùng rộng lớn. Để phục vụ tốt công tác đo vẽ lập thể chúng ta phải lựa chọn độ cao bay chụp để thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp lập thể thì độ cao bay chụp được xác định bằng công thức sau: Hmax Ê Trong đó: b: đường đáy ảnh. mh: sai số trung phương cho phép xác định độ cao các điểm ghi chú trên bản đồ. mDp: Sai số đo chênh thị sai ngang. Với cùng một tỷ lệ ảnh, nếu tiêu cự dài sẽ làm tăng độ chính xác vị trí điểm ảnh nhưng góc mở của máy chụp ảnh nhỏ nên hiệu quả kinh tế thấp. Để độ xê dịch vị trí điểm ảnh do địa hình không vượt quá hạn sai cho phép và nâng cao hiệu quả kinh tế thì tiêu cự máy chụp ảnh được xác định như sau. fk = Trong đó: h: độ chênh cao địa hình. r : Là bán kính véc tơ điểm ảnh (khoảng cách từ điểm ảnh đến đáy ảnh) ma: Mẫu số tỷ lệ ảnh. Khi chụp ảnh cần lưu ý góc nghiêng của ảnh không lớn hơn 30 độ nhoè của hình ảnh không vượt quá 0.05 mm, độ tương phản từ 0.5 đến 1.3 Để đảm bảo chất lượng chụp ảnh, thiết bị chụp ảnh phải được kiểm định các tiêu chuẩn kỹ thuật sau + Độ chính xác xác định tiêu cự máy chụp ảnh : 0.02 mm + Độ chính xác xác định toạ độ mấu khung: 0.002 mm + Độ chính xác xác định toạ độ điểm chính ảnh: 0.001 mm Chất lượng phim ảnh phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo đúng quy định phim ảnh bay chụp không nên vượt quá 1- 2 năm trước so với thời điểm đo vẽ thành lập bản đồ. Để nâng cao hiệu ứng lập thể đối với vùng đồi, núi hoặc vùng có địa hình đột biến nhiều, vùng thành phố có nhiều nhà cao tầng cần chọn tiêu cự máy ảnh trung bình hoặc dài, một trong những vấn đề quan trọng là chọn tỷ lệ bay chụp sao cho có hiệu quả kinh tế lớn mà vẫn đảm bảo khả năng nhận biết địa hình, địa vật tốt. Thông thường tỷ lệ giữa ảnh và tỷ lệ bản đồ cần thành lập thay đổi từ 1,5 đến 10 lần tuỳ theo tỷ lệ bản đồ. Tỷ lệ bản đồ càng lớn thì tỷ lệ này càng cao. Trên cơ sở chọn tỷ lệ ảnh sao cho vừa đảm bảo đo vẽ tốt vừa đảm bảo điều vẽ tốt. Chụp ảnh thường với độ phủ p > 60%, q >30%; khi chụp ảnh ở vùng đồi, núi việc dẫn đường bằng mắt gặp nhiều khó khăn, để khắc phục nhược điểm này ngày nay người ta sử dụng hệ thống dẫn đường bằng GPS. So với phương pháp truyền thống thì dẫn đường bay chụp bằng GPS có nhiều ưu điểm nổi trội như bảo đảm tuyến chụp gần đúng thiết kế, giữ được tuyến bay thẳng hàng bảo đảm độ phủ dọc, độ phủ ngang theo quy định, dễ dàng và nhanh chóng tìm được những đoạn chụp hỏng hoặc bị bóng mây khi bay chụp, ngoài ra nó còn xác định được toạ độ không gian Xs, Ys, Zs của tâm chụp. Với những lợi điểm này có thể tiết kiệm được giờ bay và phim ảnh rất đáng kể tạo cho ta nhiều khả năng thuận lợi trong việc tăng dày khống chế ảnh, giảm tối đa khống chế ảnh ngoại nghiệp. Theo quy phạm thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1/500, 1/1.000, 1/2.000, 1/5.000 của Cục Đo đạc và bản đồ nhà nước xuất bản năm 1990 quy định chọn tỷ lệ bay chụp như sau: Tỷ lệ bản đồ Thành lập Khoảng cao đều Cơ bản ( m ) Tiêu cự máy ảnh ( mm ) Tỷ lệ bay chụp 1 : 5.000 0.5 70 1: 6.500 100 1 :5.500 1.0 70 1 : 12.000 100 1 : 10.000 2.5 70.100 1 : 18.000 70 1 : 20.000 100 1 : 20.000 140 1 : 15.000 5.0 70 1 : 18.000 100.140 1 : 20.000 1 : 2.000 0.25 70 1 : 35.000 100 1 : 30.000 0.5 70 1 : 6.500 100 1 : 5.500 1.0 70 1 : 7.000 100 1 : 10.000 2.5 100 1 : 10.0000 1 : 1.000 0.25 70 1 : 35.000 100 1 : 3.000 0.5 70.100 1 : 3.500 100.140 1 : 3.500 1.0 100.140 1 : 3.500 200 1 : 500 3.2.3. Đo nối khống chế ảnh ngoại nghiệp. Điểm khống chế ngoại nghiệp là nhũng điểm được lựa chọn vào những địa vật rõ nét ở vị trí thích hợp trên ảnh và còn tồn tại trên thực địa. Được xác định toạ độ, độ cao trắc địa ở ngoại nghiệp bằng các phương pháp đo nối truyền thống như đo lưới tam giác, lưới đường chuyền... bằng các máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử, máy điện quang CT5, máy GPS các điểm này có mặt trong lưới khống chế tăng dày được gọi là điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp. Mục đích đo nối khống chế ảnh ngoại nghiệp là phục vụ công tác tăng dày điểm khống chế ảnh trong phòng. việc bố trí điểm, đo đạc ngoài thực địa và đánh dấu trên ảnh gọi là công tác đo nối khống chế ảnh. *Điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp có ba loại sau đây: + Điểm khống chế tổng hợp (tức là điểm khống chế ảnh được xác định cả toạ độ mặt phẳng và độ cao). + Điểm khống chế mặt phẳng. + Điểm khống chế độ cao. Yêu cầu đối với điểm khống chế ngoại nghiệp - Yêu cầu về độ chính xác: Điểm khống chế ngoại nghiệp là cơ sở để xác định toạ độ trắc địa của điểm khống chế tăng dày vì vậy độ chính xác điểm khống chế ngoại nghiệp phải cao hơn điểm khống chế tăng dày 1 cấp mnn - Sai số trung bình của toạ độ các điểm khống chế ngoại nghiệp không được lớn hơn 1/ 3 hoặc tối đa là các sai số trung bình cho phép đối với nội dung bản đồ. Yêu cầu vị trí của các điểm khống chế ngoại nghiệp phải được đánh dấu trên ảnh hàng không với độ chính xác ± 0.05 mm đối với bản đồ tỷ lệ lớn. Yêu cầu về số lượng và phương án bố trí điểm Số lượng điểm và phương án bố trí điểm khống chế ngoại nghiệp phụ thuộc vào phương pháp tăng dày TGAKG và độ chính xác của điểm tăng dày. Ngày nay với những phát triển mới của các phương pháp tam giác ảnh cho phép nâng cao độ chính xác và hiệu quả của công tác tăng dày, nên số lượng điểm khống chế ngoại nghiệp được giảm tối thiểu và phương pháp bố trí điểm cũng rất linh hoạt. Các phương án bố trí điểm: 1- Phương án bố trí điểm KC ảnh ngoại nghiệp cho lưới dải bay ( 1 ) 2- Phương án bố trí điểm KC ảnh 3- Phương án bố trí điểm KC ảnh Ngoại nghiệp tối thiểu cho lưới Ngoại nghiệp tối thiểu cho lưới khối Khối Có sử sụng tâm chụp xác định bằng DGPS ( 2) ( 3 ) Điểm khống ảnh chế tổng hợp Điểm khống chế độ cao 3. Yêu cầu về công tác đánh dấu điểm Khi đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn hoặc đo vẽ những vùng thưa thớt địa vật đặc trưng, người ta thường phải sử dụng hình ảnh của những dấu mốc đặc biệt và đặt trên thực địa ở những vị trí thích hợp trước khi bay chụp để làm điểm khống chế ngoại nghiệp và điểm tăng dày. Để đảm bảo độ chính xác đoán nhận và chọn chích vị trí trên ảnh những dấu mốc này cần phải được tạo nên theo các yêu cầu sau: Quá trình đánh dấu mốc phải được thực hiên trước khi bay chụp. Việc đánh dấu mốc phải thoả mãn yêu cầu sau: Về hình dạng dấu mốc có thể là hình vuông, hình tam giác hoặc hình tròn Về màu sắc phải có màu tương phản với màu nền dễ đoán nhận trên ảnh. Về kích thước dấu mốc thể hiện trên ảnh sao cho có kích thước phù hợp Qua kết quả nghiên cứu và thực nghiệm, người ta thấy rằng dấu mốc hình tròn và có mầu sắc tương phản với nền đặt dấu mốc là thích hợp nhất. Nếu nền đặt dấu mốc là mầu tối thì dấu mốc có mầu trắng hoặc mầu vàng là tốt nhất. Dấu mốc phải có kích thước thích hợp để hình ảnh của chúng trên ảnh có độ lớn khoảng 0.03 á 0.05 mm. Để thoả mãn yêu cầu này, đường kính của dấu mốc có thể xác định theo công thức: d = (m) Trong đó : ma : Mẫu số tỷ lện ảnh Cần đặc biệt chú ý bảo đảm sự ăn khớp về thời gian đặt dấu mốc và thời gian chụp ảnh, vì các dấu mốc thường được xây dung bằng biện pháp đơn giản như: đắp đất, đào hào, phát cây cỏ, đốt cây… nên rất dễ bị tác động của thiên nhiên phá hoại. Các loại dấu mốc thường dùng đánh dấu điểm khống chế ảnh Hình: a Hình: b Hình: c Dấu mốc hình tam giác. Dấu mốc hình tròn. Dấu mốc hìnhvuông Các phương pháp đo khống chế ảnh ngoại nghiệp Đo nối khống chế ảnh ngoại nghiệp phục vụ công tác tăng dày khống chế ảnh thường sử dụng các phương pháp sau: * Lưới khống chế măt phẳng: Phương pháp đo tam giác Phương pháp đo đa giác Phương pháp định vi GPS a. Phương pháp tam giác Đây là một phương pháp được ứng dụng từ rất lâu, các thiết bị máy móc chủ yếu là máy đo góc, máy đo xa quang học và các máy toàn đạc điện tử. Công tác tính toán của phương pháp này là dựa vào mối quan hệ hình học trong tam giác để tính chuyển toạ độ từ điểm đã biết đến điểm chưa biết. Tuỳ thuộc vào tình hình thực tế của khu đo cũng như yêu cầu kỹ thuật cụ thể của công trình mà bố trí đồ hình đo nối cho phù hợp. như phương pháp tam giác đo góc, phương pháp tam giác đo cạnh, phương pháp tam giác đo góc cạnh kết hợp. b . Phương pháp đa giác. Phương pháp này cũng là phương pháp truyền thống nhưng có ưu điểm là: Yêu cầu về vị trí điểm đơn giản hơn vì thông thường phương pháp này đồ hình đo nối của mỗi điểm chỉ thông với hai hướng. Ngày nay, khi công nghệ đo xa điện tử ra đời và phát triển thì phương pháp này được ứng dụng rất rộng rãi và cho hiệu quả kinh tế cao. c. Phương pháp định vị GPS Với sự ra đời của hệ định vị toàn cầu GPS không những thuận tiện trong công tác dẫn đường bay chụp, mà còn rất tiện lợi, nhanh chóng và được ứng dụng rộng rãi trong việc xây dựng lưới khống chế trắc địa, đo nối khống chế ảnh đảm bảo độ chính xác cao cho tất cả các điểm khống chế ở mọi tỷ lệ bản đồ cần thầnh lập. * Lưới khống chế độ cao Để xác định độ cao cho điểm khống chế ngoại nghiệp thường sử dụng3 phương pháp chính: - Phương pháp thuỷ chuẩn hình học. Nguyên lý dựa vào tia ngắm ngang mia đứng. Trong phạm vi hẹp coi tia ngắm song song với mặt thuỷ chuẩn và vuông góc với phương dây dọi. - Phương pháp đo cao lượng giác. Nguyên lý dựa vào mối tương quan hàm lượng giác trong tam giác tạo bởi tia ngắm nghiêng, khoảng cách giữa hai điểm và phương dây dọi đi qua điểm cần xác định độ cao. - Phương pháp định vị GPS. Độ cao các điểm trên mặt đất được xác định thông qua số liệu thu được từ vệ tinh và tính toán bằng phần mềm chuyên dụng. Phương pháp thuỷ chuẩn hình học là phương pháp có độ chính xác cao nhất đảm bảo cho việc xác định độ cao của điểm khống chế ảnh. Còn phương pháp đo cao lượng giác và phương pháp GPS được đo kết hợp khi đo xác định cho các điểm khống chế ảnh và độ chính xác thấp hơn. 3.2.4 Quét phim – tạo Project. Quét phim. Trong hệ thống đo ảnh số, nguồn dữ liệu đầu vào yêu cầu phải là ảnh số. ảnh hàng không sau khi chụp cần được số hoá bằng thiết bị máy quét ảnh có độ phân giải cao, khi đó hàm liên tục giá trị độ xám sẽ được rời rạc và lượng tử hoá theo các mức ảnh số sẽ là một ma trận hai chiều mà mỗi phần tử ảnh. Độ phân giải của ảnh càng cao thì chất lượng hình học và bức xạ của ảnh càng cao nhưng ngược lại kích thước của file ảnh càng lớn, thời gian quét lâu và lượng thông tin trên ảnh thừa. Độ phân giải thấp thì không đảm bảo độ chính xác hình học, nhiều thông tin trên ảnh bị mất. Vì vậy việc lựa chọn độ phân giải của ảnh quét cần phải căn cứ vào độ chính xác của bản đồ cần thành lập, tỷ lệ của ảnh và mục đích sử dụng. * Các bước có thể thực hiện như sau - Khởi động máy quét PhotoScan PS1. - Đặt phim vào khay sao cho phần nhũ phim úp xuống dưới. - Đặt các thông số quét như: Độ phân giải, thời gian, độ chói, giá trị gama… - Quét ảnh thử vào bộ nhớ để điều chỉnh biểu đồ độ xám trong khoảng từ 0 á256, định hướng trục quét và vùng quét. - Quét ảnh và ghi lên đĩa. * Lựa chọn độ phân giải ảnh quét Trong khi quét ảnh ngoài việc đảm bảo hình ảnh rõ nét cũng phải cân nhắc chọn độ phân giải quét phim sao cho vừa phải đảm bảo độ chính xác đạt yêu cầu bản đồ cần thành lập, vừa có dung lượng file nhỏ nhất. Để đáp ứng được yêu cầu này thì mối liên hệ gữa kích thước pixel khi quét với tỷ lệ ảnh chụp và với tỷ lệ của bản đồ cần thành lập sẽ được ước tính theo công thức. Pj Ê 100 mm ( Mb/Ma ) Trong đó : Pj : Là kích thước pixel. Mb : Là mẫu số tỷ lệ bản đồ. Ma : Là mẫu số tỷ lệ ảnh. Tuy nhiên để đảm bảo độ chính xác của công tác tăng dày khống chế ảnh nên chọn kích thước pixel nhỏ hơn 30mm và cũng không nên quét phim với khích thước pixel nhỏ hơn 11mm. Vì vậy việc lựa chọn độ phân giải khi quét ảnh là một vấn đề quan trọng có ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật. Thu thập thông tin và tạo project Tạo project chính là một trong những công việc phải làm đầu tiên trước khi các ảnh quét có thể hiển thị và xử lý trên trạm đo vẽ ảnh số. Trước khi tiến hành một khu đo vẽ phải tạo môi trường và điêù kiện làm việc cần thiết cho khu đo vẽ đó. Tạo một project chính và làm việc tập hợp và sắp xếp các file dữ liệu cần thiết cho một khu đo trên trạm đo ảnh sau khi đã có các tư liệu. Thông thường tên của khu đo vẽ thường dùng để đặt cho thư mục của project. Trong thư mục này có chứa các file control chứa toạ độ và độ chính xác của các điểm khống chế ngoại nghiệp. Ngoài ra trong thư mục này còn có các file kết quả. Sau khi một project được tạo xong thì hệ quy chiếu, hệ toạ độ, độ cao, lưới chiếu khu đo được thiết lập. Tên công việc và các thư mục, các file trong máy tính dùng để lưu trữ các dữ liệu và kết quả của công việc đó cũng được xác định. Khi tạo một việc thì cần lưu ý trong việc đưa vào hệ thống các thông số kỹ thuật như sau: Các thông số kiểm định của máy ảnh, hệ toạ độ và đơn vị đo, thông số các các tuyến bay, toạ độ và độ chính xác của các điểm khống chế, giới hạn cho sự hội tụ của bài toán bình sai theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất, các thông số giới hạn do người sử dụng quy định. Tăng dày tam giác ảnh không gian Trong phương pháp đo ảnh người ta dựa trên các tính chất hình học cơ bản của ảnh đo, mô hình lập thể và miền thực địa để xây dựng các phương pháp đo đạc trong phòng nhằm xác định toạ độ trắc địa của các điểm khống chế ảnh thay cho phần lớn công tác đo đạc ngoài trời. Công tác này được gọi là công tác tăng dày khống chế ảnh. Công tác tăng dày là khâu quan trọng trong toàn bộ quy trình công nghệ đo ảnh. Sản phẩm nhận được là toạ độ và độ cao trắc địa của các điểm trên từng mô hình. để có được các kết quả này thì ta thực hiện các quá trình sau: Xây dưng mô hình lập thể trên trạm đo ảnh số Xây dựng mô hình lập thể trên trạm đo ảnh số là công đoạn cơ bản và quy định chất lượng của các bước tiếp theo. Công tác này bao gồm các bước: Định hướng trong Theo lý thuyết đo vẽ ảnh thì đây là công việc xác định vị trí không gian tâm chụp S đối với mặt phẳng ảnh. Các thông số định hướng trong bao gôm: x0, y0, f Trong đó: x0, y0 : Là toạ độ ảnh chính 0. f: Là tiêu cự của máy chụp ảnh. Trong phương pháp đo ảnh số tiến hành định hướng trong bằng các đo toạ độ các mấu khung, các mấu khung được hiển thị lên màn hình có độ phóng đại lớn, từ đó có thể đưa tiêu đo chính xác đến các mấu khung. Sau khi đo xong máy tính sẽ tính toán góc xoay của ảnh, các pixel được định vị lại bằng tính toán giải tích so với điểm chính ảnh. Như vậy bản chất của định hướng trong là chuyển đổi hệ toạ độ trong không gian hai chiều từ hệ toạ độ của ảnh quét sang hệ toạ độ mặt phẳng ảnh. Nếu ảnh được quét từ phim chụp thì mối liên hệ này cần phải thiết lập cho từng tấm ảnh một, ở mỗi toạ độ thì các dấu khung có toạ độ trong cả hai hệ và bài toán chuyển đổi hệ toạ độ có thể được thực hiện thông qua việc đo toạ độ pixel của các dấu khung này. Một số mô hình chuyển đổi hệ toạ độ sau có thể được ứng dụng: Chuyển đổi afine (6 tham số) x = a1 + a2xp + a3yp y = b1 + b2xp + b3yp Chuyển đổi Helmirt ( 4 tham số ) x = a1 + a2xp – a3yp y = a4 + a3xp + a2yp Chuyển đổi Projective ( 8 tham số ) x = y = Trong đó: x, y: Là toạ độ mặt phẳng ảnh. xp, yp: Là toạ độ pixel của ảnh số. a1, aj: Là các tham số tuyến tính. Việc chọn mô hình chuyển đổi là tuỳ thuộc vào tính chất hình học của ảnh. Thông thường phục vụ định hướng trong người ta sử dụng thuật toán afine. Quá trình định hướng trong phải thoả mãn quy định kỹ thuật là giá trị sai số trung phương và trọng số đơn vị phải đạt d Ê 0.3 kích thước pixel. Định hướng tương đối Sau khi định hướng trong song, bước tiếp theo là định hướng tương đối mô hình lập thể nhằm xác định mối quan hệ chùm tia của tấm ảnh trái và ảnh phải của một cặp ảnh lập thể. Cụ thể là xác định vị trí tương đối của tấm ảnh này so với tấm ảnh kia của cặp ảnh lập thể thông qua việc đo các điểm định hướng mô hình lập thể là quá trình cho các cặp tia chiếu cùng tên của cặp ảnh giao nhau trong không gian, trên cơ sở hình học cơ bản đó là điều kiện đồng phẳng của hai vectơ điểm ảnh cùng tên trên cặp ảnh lập thể. Quá trình này được thực hiện bằng cách đo tại các điểm phân bố chuẩn trên từng mô hình. Cần đo tối thiểu là 5 điểm (các điểm địa vật có hình ảnh rõ nét, kích thước nhỏ nằm trong phạm vi vị trí chuẩn theo lý thuyết), nhưng trong thực tế thường đo 6 điểm trở lên. Quá trình đo này nhằm khử thị sai dọc trên cặp ảnh. Sau khi định hướng tương đối nếu các giá trị thị sai còn tồn tại đối với tất cả các điểm trong mô hình thì giá trị sai số trung phương trọng số đơn vị của từng cặp ảnh lập thể phải nhỏ hơn 0.3pixel. Liên kết các giải bay Khi hoàn thành định hướng tương đối cho tất cả các mô hình lập thể, cần phải liên kết các mô hình trong cùng một tuyến ảnh. Sau đó cần phải liên kết các tuyến ảnh bằng việc đo các điểm nối nhằm tính chuyển toạ độ không gian đo ảnh của các tấm ảnh trong cả khối ảnh về một hệ toạ độ thống nhất. Để liên kết các dải bay cần có số lượng tối thiểu là 3 điểm nối đối với từng cặp dải bay kế tiếp nhau. Các điểm nối cần phải nằm trong độ phủ tối thiểu là 5 và cũng yêu cầu nằm cách mép ảnh tối thiểu là 1 đến 1,5 cm. Để làm tăng độ tin cậy của việc liên kết dải bay, nên chọn và đo các điểm nối với số lượng lớn hơn 3 điểm (mỗi mô hình nên có ít nhất 1 điểm nối dải bay). Định hướng tuyệt đối Sau khi cặp ảnh lập thể được định hướng tương đối với nhau, mô hình lập thể được xây dựng bằng các điểm giao hội của các điểm tia chiếu cùng tên. Khi định hướng tuyệt đối ta phải sử dụng sơ đồ ghi chú chọn, chích điểm ảnh và chế độ quan sát lập thể đo tất cả các điểm khống chế ảnh có trên mô hình lập thể trong toàn khối. Tránh đo nhầm điểm, không bỏ sót điểm. Quá trình đo các điểm phải đảm bảo không làm phá vỡ kết quả độ chính xác đạt được của các khâu như: Định hướng tương đối của từng mô hình lập thể. Sau khi đo xong máy tự động tính các yếu tố tuyệt đối của cả khối và của từng mô hình. Cho ra các ma trận chứa các pixel của ảnh về vị trí tương ứng với vị trí cần có trên tấm ảnh nằm ngang. Mục đích của định hướng tuyệt đối của mô hình lập thể và của cả khối lưới là: - Quy tỷ lệ (tức là đưa nó về một tỷ lệ nhất định) - Cân bằng mô hình ( tức là định vị hệ toạ độ đo ảnh trong hệ toạ độ trắc địa hay nói cách khác là xoay nó cho trùng với hệ toạ độ trắc địa) Để quá trình này được thực hiện thì phải có đủ số lượng điểm có toạ độ trong hệ toạ độ mặt đất (tối thiểu là 3 điểm trong đó có 2 điểm bao gồm cả toạ độ mặt phẳng và độ cao điểm còn lại chỉ cần một yếu tố độ cao là đủ). Bình sai khối tam giác ảnh không gian Phương pháp xây dựng và bình sai lưới tam giác ảnh không gian trong phạm vi lớn gồm nhiều dải bay và nhiều mô hình được gọi là phương pháp bình sai khối tam giác ảnh không gian. Để bình sai khối tam giác ảnh không gian thường sử dụng các chương trình đã lập sẵn như: Photo-T, PAT-B và các chương trình có tính năng tương đương. Khi bình sai ngoài sử dụng toạ độ của tất cả các điểm khống chế ngoại nghiệp có trong khối mà còn sử dụng số lượng đo thừa của các điểm liên kết mô hình, liên kết các tuyến bay. Hạn sai

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDA. Le Tien Thu.10.8.2008.DOC
  • docBIA.DOC
  • docDA. Le Tien Thu.02.9.2008.DOC