Khóa luận Thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn bằng phương pháp đo vẽ phối hợp

thành nhiều vùng nhỏ, sao cho trong mỗi vùng nắn đó độ chênh cao địa hình không vượt quá trị cho phép hmax . Tuy vậy, với vùng núi thì số vùng nắn sẽ rất lớn, nên ta không thể thực hiện theo phương pháp nắn phân vùng. Trong trương hợp đó, công tác nắn ảnh sẽ thực hiện theo phương thức nắn từng khe nhỏ với sự thay đổi liên tục độ cao của mặt nắn. Phương thức này được gọi là “Phương pháp nắn ảnh vi phân”. (Xem hình 3.5). Hình 3.5: Sơ đồ khái niệm về phương pháp nắn vi phân Nguyên lý của nắn ảnh vi phân là biến đổi hình ảnh trong rẻo nắn thành hình ảnh tương ứng trên mặt nắn dựa trên quan hệ phối cảnh của phép chiếu xuyên tâm: (3.14) Trong đó: x, y – Là toạ độ của điểm ảnh. X, Y – Là toạ độ của điểm nắn trong hệ toạ độ không gian nắn ảnh. z – La toạ độ của tâm chiếu đối với điểm nắn ảnh. aik (i, k = 1,2,3) – Các cosin chỉ hướng của ma trận quay. Trong nắn ảnh, góc xoay giữa hệ toạ độ ảnh và hệ toạ độ nắn ảnh được triệt tiêu thông qua động tác xoay bản điểm nắn trên mặt nắn. Do dó ma trận quay được xác định như sau: (3.15) Trong đó: a11 = cosw ; a12 = -sinw sinv ; a13 = -sinw cosv ; a32 = 0 a22 = cosv ; a23 = -sinv ; a31 = sinw ; a32 = cosw sinv a33 = cosw sinv Từ đó ta có hàm toạ độ sau: (3.16) Vi phân hàm (2.16) đối với toạ độ X, Y, Z ta có: (3.17) Trong đó: A = -(Ycosw sinv - Zsinw cosv); F = -Ycosw B = (Xcosw sinv + Ysinw sinv ) W = -(Xcosw sinv - Ysinw cosv + Zcosw cosv)2 C = -(Xcosv + Ysinw sinv) D = Ysinw E = -(Xsinw - Zcosw) Trong nắn ảnh vi phân, ảnh được nắn trong từng khe nhỏ (Hình 3.5) trong đó chỉ có tâm khe nắn m là thoả mãn công thức (3.16), còn các điểm khác trong khe nắn được hiệu chỉnh toạ độ theo công thức (3.17). * Căn cứ vào mức độ xử lý, ảnh hưởng của độ chênh cao địa hình trong từng rẻo nắn, nên trong nắn ảnh vi phân có hai mức nắn sau: - Nắn ảnh vi phân mức không: Tức là trong từng rẻo nắn được coi là mặt phẳng nằm ngang với khoảng cách nắn tương ứng với điểm tâm của rẻo nắn. - Nắn ảnh vi phân mức một: tức là trong quá trình nắn ảnh có hiệu chỉnh ảnh hưởng của độ nghiêng ngang mặt địa hình đối với ảnh nắn, thông qua một bộ phận quang học của máy nắn để thay đổi góc nghiêng và tỷ lệ của ảnh nắn trong từng rẻo nắn. 3.4. Các phương thức nắn ảnh trên máy quang cơ. Tức là sử dụng các vận động của máy nắn, để làm cho hình ảnh của các điểm nắn trên ảnh chiếu xuống mặt nắn, trùng với các điểm nắn tương ứng trên bản nắn. Phương thức này thường hay dùng trong thực tế. 3.4.1. Nắn ảnh theo phương pháp đối điểm. Để nhanh chóng thực hiện quá trình đối điểm, người thao tác cần nắm vững quy luật tác động của các vận động trên máy nắn đối với hình chiếu của ảnh trên mặt nắn. Hình 3.6 Quy luật tác động của các vận động máy nắn đối với ảnh chiếu trên mặt nắn Sau khi hoàn thành công tác chuẩn bị, có thể tiến hành quá trình đối điểm để nắn ảnh. Về nguyên tắc chỉ cần 4 điểm nắn để thực hiện nhiệm vụ này, nhưng để đảm bảo độ chính xác và có điều kiện kiểm tra kết quả nắn ảnh, thường sử dụng 5 điểm nắn, trong đó có một điểm nằm gần điểm chính ảnh. Hình 3.7 Sơ đồ quy trình đối điểm nắn ảnh Quá trình đối điểm nắn ảnh được thực hiện theo trình tự sau: (1). Đặt các bộ số của các vận động máy nắn ở vị trí O ( vạch gốc ). Lúc này mặt nắn và mặt ảnh đều nằm ngang. Điều chỉnh cho hình chiếu của điểm nắn ở giữa ( Gần điểm chính ảnh ) trùng với điểm nắn tương ứng trên bản điểm nắn ảnh bằng các động tác xê dịch bản điểm nắn. Trên mặt nắn sẽ xuất hiện hình chiếu của các điểm nắn ở trên 4 góc tứ giác, chúng đều nằm gần hoặc trên đường hướng tâm. Từ đó có thể ước lượng xác định hướng trục tung chính vv của ảnh. (2). Dùng vận động góc xoay k của khay phim và xoay khay phim để hướng trục tung chính vv vuông góc với trục quay ngang của mặt ảnh và mặt nắn hướng về người thao tác. (3). Dùng vận động quay của mặt nắn để thay đổi độ nghiêng của mặt nắn và độ nghiêng tương ứng của mặt ảnh. (4). Sử dụng vận động ke ( hệ số nắn ảnh ) để thay đổi tỷ lệ của ảnh nắn để cho hình chiếu của tất cả các điểm nắn trùng với điểm nắn tương ứng trên bản điểm nắn hoặc ít nhất có 2 cặp điểm trùng nhau. (5). Nếu qua 3 động tác trên mà chỉ có 2 cặp điểm trùng nhau, tức là độ lệch tâm của ảnh tương đối lớn, cần dùng các vận động lệch tâm dọc ey và lệch tâm ngang ex để tiếp tục làm cho các cặp điểm nắn còn lại trùng nhau. Vì tác động của các vận động có ảnh hưởng lẫn nhau, nên thông thường quá trình đối điểm nắn ảnh phải lặp đi lặp lại nhiều lần cho đến khi độ chênh lệch của các cặp điểm nắn nhỏ hơn hạn sai cho phép ( < 0,4mm ) 3.4.2. Nắn ảnh theo phương pháp đặt số. Tức là dựa vào các nguyên tố định hướng ngoài của ảnh đã xác định, và các vận động của máy ảnh. Được thể hiện thông qua việc đặt các trị số của các yếu tố nắn ảnh, để xác định vị trí tương đối nói trên giữa hai mặt phẳng. Phương pháp nắn ảnh đặt số, chỉ có thể thực hiện trên máy nắn có các bộ phận đặt số tương ứng và máy nắn phải được kiểm định trước lúc nắn. Sau quá trình nắn ảnh, vị trí địa vật của các đối tượng trên tấm ảnh nắn đã được xác định trong hệ toạ độ trắc địa. Mối tương quan hình học giữa các địa vật trên ảnh hoàn toàn tương ứng với ngoài thực địa. Sau đây ta khảo sát độ chính xác quang cơ. * Độ chính xác của nắn ảnh trên máy nắn ảnh phụ thuộc vào các nguồn sai số tồn tại trong quá trình nắn ảnh: Như chúng ta đã biết, độ chính xác nắn ảnh phụ thuộc vào các nguồn sai số tồn tại trong quá trình nắn ảnh: + Sai số vị trí điểm ảnh gây nên do các nguyên nhân. - Độ cong mặt đất, chiết quang khí quyển, méo hình kính vật máy chụp ảnh. Các sai số này có tính chất hệ thống và phát sinh trong quá trình chụp ảnh, dĩ nhiên sẽ ảnh hưởng đến tất cả các điểm nắn. - Độ chênh cao địa hình. - Đánh dấu điểm đối với điểm khống chế nắn ảnh. - Sai số vị trí điểm khống chế nắn ảnh trên mặt bản đồ. - Sai số xác định toạ độ của điểm khống chế nắn ảnh. - Sai số triển điểm trên bản vẽ (bản đồ) - Sai số biến dạng của nền bản vẽ. - Sai số quá trình nắn ảnh. Đó là các sai số ngẫu nhiên xuất hiện trong quá trình đối điểm nắn. Trong phương pháp nắn ảnh quang cơ, độ chính xác của ảnh nắn phụ thuộc vào tính chính xác của các động tác khi thực hiện các chuyển động của máy nhằm đối điểm. Mối quan hệ giữa toạ độ ảnh và toạ độ trắc địa của điểm nắn có thể được biểu thị bằng công thức gần đúng: (3.18) Sau khi giải bài toán theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất để tìm ra các yếu tố nắn ảnh và đi đến kết luận cho thực tiễn: Độ chính xác của ảnh nắn phụ thuộc vào số lượng và vị trí các điểm khống chế nắn ảnh. Phương án tối ưu là bố trí các điểm nắn ở 4 góc của diện tích nắn. - Độ chính xác của nắn ảnh sẽ giảm dần theo độ tăng khoảng cách từ điểm địa vật đến điểm khống chế theo hướng ra xa tấm ảnh. - Độ chính xác nắn ảnh quang cơ còn phụ thuộc vào hệ số nắn ke; góc nghiêng của ảnh a ; tiêu cự của máy nắn fe. 3.5. Khái niệm về nắn ảnh số. 3.5.1. Khái quát về ảnh số. Hiện nay với công nghệ tin học phát triển mạnh mẽ, công nghệ đo ảnh ra đời tạo nên khả năng tự động hoá làm tăng năng suất lao động và hiệu quả đối với công tác đo vẽ bản đồ. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì công nghệ đo ảnh số đã góp phần to lớn trong quá trình đo vẽ bản đồ cũng như các ngành có liên quan. Phương pháp đo vẽ ảnh số là phương pháp xử lý các thông tin hình học và vật lý của ảnh đó dựa trên nguyên lý cơ bản của phương pháp đo ảnh và kết hợp với các lĩnh vực khoa học khác như: Kỹ thuật máy tính, kỹ thuật xử lý số liệu ảnh số, kỹ thuật nhận dạng...và cho ra kết quả dưới dạng ảnh số. Khái niệm này được định nghĩa là phương pháp đo ảnh toàn số (All digital phogrammetry). Tất cả các phương pháp đo ảnh trong đó các kết quả xử lý trung gian và sản phẩm cuối cùng biểu đạt bằng số gọi là phương pháp đo ảnh số. * Có 2 phương pháp đo ảnh số: Phương pháp đo vẽ bản đồ sử dụng các hệ thống máy đo vẽ ảnh giải tích hoặc máy đo vẽ ảnh quang cơ kết hợp với máy vi tính để tiến hành thu nhận số liệu và xử lý số liệu, thành lập mô hình số độ cao (DEM) và bản đồ số được truy cập vào cơ sở dữ liệu tương ứng. Đây là phương pháp đo vẽ ảnh bán tự động và tư liệu sử dụng là các ảnh chụp truyền thống. Phương pháp đo vẽ ảnh số là phương pháp sử dụng máy tính để kết hợp với các phần mềm chuyên dụng để xử lý ảnh số, kết hợp với khả năng tổ hợp và nhận biết hình ảnh bằng máy tính thay cho mắt người. Quá trình xử lý thông tin hình học và thông tin vật lý của đối tượng được tự động thực hiện. Đây là phương pháp đo ảnh số hoàn toàn tự động. Với phương pháp ảnh số thì một ảnh thường được biểu diễn bằng các phần tử đặc trưng của ảnh gọi là pixel. Do vậy một ảnh là tập hợp các pixel. Mỗi điểm ảnh tương ứng với một pixel được mô tả bằng hàm số ảnh với các biến toạ độ điểm ảnh (x, y) và giá trị độ xám (D) như sau: f(x, y, D) Với giá trị được giới hạn trong phạm vi các số nguyên dương, tức là: 0 [ f (x, y, D) [ fmax Trong đó: fmax: Là lượng thông tin tối đa được lưu trữ. fmax = 28 = 256 Nếu mô tả ảnh mầu thì mỗi thành phần mầu cơ bản: Mầu đỏ (Red), mầu lục (Green), mầu xanh (Blue), của ảnh được biểu diễn bằng các hàm số ảnh thành phần là: Trong đó: Dr, Dg, Db: Là giá trị độ xám tương ứng với 3 thành phần mầu cơ bản. Để có thể xử lý ảnh trên máy vi tính, các giá trị độ xám thành phần và hay còn gọi là lượng tử hoá. Trong trường hợp này một ảnh số là ma trận giá trị độ xám có m cột và n hàng. Các phần tử của ma trận ảnh số là những điểm ảnh rời rạc với toạ độ của nó được xác định bằng một số nguyên dương nằm giữa (1ữ m) cột và (1ữ n) hàng, tức là: 1≤ x ≤ m, 1≤ y ≤ n. Các Pixel của ảnh số phục vụ đo ảnh được sắp xếp theo dạng lưới ô vuông (rester) tuân thủ theo cấu trúc trực giao. a. 4 điểm liền kề nhau. b. 8 điểm liền kề 3.5.2. Nắn ảnh vùng đồng bằng. Đối với vùng đồng bằng địa hình tương đối bằng phẳng nên ta chỉ cần nắn ảnh do ảnh nghiêng gây ra mà không cần nắn ảnh trực giao. Tức là các ảnh nắn ghép chúng lại theo từng mảnh bản đồ (được gọi là bình đồ ảnh) từ đó xác định các yếu tố địa vật trên bản đồ. ảnh hàng không sau khi chụp là ảnh tương tự. Để sử lý chúng bằng công nghệ đo ảnh đo ảnh số thì phải có tấm ảnh số, do vậy phải có quá trình chuyển từ tấm ảnh tương tự sang tấm ảnh số, công việc này nhờ quá trình quét ảnh trên các máy quét ảnh chuyên dụng. ảnh hàng không dạng tương tự được xem là tư liệu liên tục về độ xám trải rộng theo các hướng x và y. Để khôi phục được mô hình tương tự như thực tế thì các thông tin có liên quan đến tấm ảnh là không thể thiếu, đó là quá trình xây dựng Project. Trong quá trình này ta nhập các thông số kỹ thuật của ảnh như: Loại máy chụp ảnh, tiêu cự của máy chụp ảnh, độ cao bay chụp, tỷ lệ ảnh chụp, các điểm khống chế ngoại nghiệp... Sau đó tiến hành đo điểm khống chế ảnh và tăng dày. Từ đó ta nắn và lập ra bình đồ ảnh. Nắn ảnh là quá trình biến đổi hình ảnh của miền thực địa được chụp trên ảnh nghiêng thành hình ảnh tương ứng trên ảnh nằm ngang có tỷ lệ phù hợp với tỷ lệ bản đồ cần thành lập. Trong công nghệ ảnh số thì các tấm ảnh được nắn theo phương pháp nắn ảnh số. Phương pháp nắn ảnh số đối với vùng đồng bằng (độ chênh cao h Ê 2hmax) hình ảnh trên ảnh nghiêng sẽ được biến đổi từng phân tử ảnh (pixel) trên ảnh nghiêng thành pixel ảnh tương ứng trên ảnh nắn theo toạ độ được tính toán theo quan hệ phối cảnh và độ xám của nó. Các tấm ảnh sau khi được nắn không còn chịu ảnh hưởng của biến dạng hình ảnh do góc nghiêng gây ra nữa ta dùng phần mềm cắt ghép chúng lại theo từng mảnh bản đồ ta được bình đồ ảnh có tỷ lệ tương đương với tỷ lệ bản đồ cần thành lập. Vị trí các yếu tố địa vật trên bình đồ ảnh sẽ tương đương với vị trí của chúng trên bản đồ. 3.5.3. Nắn ảnh vùng đồi núi. Đối với vung đồi núi do địa hình phức tạp, có độ chênh cao lớn nên chúng ta phải sử dụng bình đồ ảnh trực giao. Để thành lập ảnh bình đồ trực giao dạng số chúng ta cũng tiến hành quét phim, xây dựng Project, đo điểm khống chế ảnh và tăng dầy như ở vùng đồng bằng. Sau khi tiến hành các công tác trên xây dựng mô hình lập thể, đo vẽ các yếu tố đặc trưng của địa hình rồi xây dựng mô hình số độ cao. Từ đó thành lập bình đồ ảnh trực giao, để có bản đồ chúng ta nắn ảnh số trực giao trên trạm đo ảnh số. ảnh số trực giao là ảnh số được nắn chỉnh hình học để loại bỏ ảnh hưởng sự xê dịch vị trí điểm ảnh do ảnh nghiêng gây ra và hạn chế tối đa sai số do chênh cao địa hình đối với vị trí điểm ảnh. Do đó xét về khía cạnh hình học ảnh số trực giao có độ chính xác như của phương pháp đo ảnh giải tích và có thể được dùng như một lớp bản đồ trong hệ thống tin địa lý (GIS) hay quản lý, phân tích hoặc hiển thị dữ liệu. Trong đo vẽ ảnh số có thể tạo ra ảnh được nắn chỉnh hình học để khử gần như tất cả các loại biến dạng và biến đổi do hệ thống máy chụp, quá trình chụp ảnh, quá trình quét ảnh gây ra. Một mặt ảnh trực giao có chất lượng hình ảnh như ảnh hàng không vì hình ảnh của vô số điểm địa vật được hiển thị và xác định rõ trên ảnh trực giao. Mặt khác vị trí của các điểm trên ảnh trực giao có thể có độ chính xác cao về vị trí địa vật. Trong nắn ảnh trực giao, mô hình số độ cao là cơ sở để chỉnh ảnh hưởng của chênh cao địa hình. Do vậy xây dựng mô hình số độ cao là công việc quan trọng không thể thiếu được khi tiến hành thành lập bình đồ ảnh trực giao phục vụ thành lập bản đồ vùng đồi núi. 3.6. Độ chính xác của bình đồ ảnh. Độ chính xác của bình đồ ảnh được đánh giá theo hai tiêu chuẩn sau đây: 3.6.1. Độ chính xác nắn ảnh: Độ chính xác này được tính theo sai số đối điểm của các điểm nắn và sai số của các loại điểm khống chế khác có trên ảnh nắn: Trong đó: - Là độ lệch vị trí của điểm nắn khống chế. Độ lệch này lớn nhất không được quá 0,5mm. n1 – Là tổng số điểm nắn và điểm khống chế. 3.6.2. Độ chính xác tiếp biên: Độ chính xác này được xác định thông qua các sai số của các vật cùng tên trên hai tấm ảnh dọc theo vết cắt. Trong đó: d – Là sai số tiếp biên giữa hai địa vật cùng tên với dmax Ê 0,7 mm. n2 – Là tổng số điểm tiếp biên. 3.7 . Công tác đo vẽ ngoại nghiệp. 3.7.1. Thu thập và lựa chọn các địa danh. Việc thu thập và lựa chọn các địa danh được tiến hành theo quy định của Cục Đo Đạc Bản Đồ Nhà nước. Trước khi bắt tay vào công tác ngoại nghiệp ta phải nghiên cứu vào bản đồ đã xuất bản và các tài liệu khác ( tài liệu tra cứu về phân chia địa giới hành chính, các tài liệu của bộ văn hoá thông tin, Bộ giao thông vận tải,...). Kiểm tra tính thống nhất của việc viết các thuật ngữ, danh từ riêng, xác định các địa danh và tiếp tục chính xác hoá ở ngoài thực địa.Việc thu thập và kiểm tra các địa danh trên khu đo do nhân viên đo vẽ địa hình tiến hành khi đoán đọc điều vẽ hoặc khi khảo sát để hiện chỉnh bản đồ thực hiện. Các địa danh không có gốc Việt cần phải ghi vào sổ sau khi tham khảo ý kiến của người dân địa phương. Trong trường hợp khi phát hiện ra sự không phù hợp của địa danh ta phải kiểm tra và xác định thêm với đại điện của chính quyền địa phương. ở vùng đồng bào dân tộc ít người, việc đặt tên phải đảm bảo ngôn ngữ dân tộc đó. 3.7.2. Công tác đo vẽ ngoài trời. Trong một khu đo, công tác đo vẽ cần phải được dựa trên những nghiên cứu về khảo sát về trắc địa - địa hình vi cảnh quan rất đa dạng. Phụ thuộc vào đặc điểm của ảnh chụp và khối lượng công tác khảo sát, nghiên cứu trắc địa- địa hình khu đo nhiều hay ít. ở vùng có nhiều cây cối che phủ, những vùng địa vật dày đặc thì phải tiến hành công tác này nhằm thu thập tài liệu cần thiết cho công tác đo vẽ địa hình sau này. Việc khảo sát ngoài trời bao gồm: Xác định đặc trưng giống nhau của các yếu tố cảnh quan và khả năng phát hiện theo các chi tiết nhìn thấy của ảnh, phân tích các thay đổi tầng bên trên của lớp phủ thực vật và mối quan hệ của chúng với độ ẩm bề mặt, với khe nước, với độ chia cắt và độ dốc của sường dốc, đo chiều cao cây, độ chênh cao của ruộng bậc thang, độ sâu độ rộng của hố, Xác định những vùng phải lập ảnh mẫu đoán đọc điều vẽ, xây dựng các mẫu vẽ địa hình và phát hiện ra các vùng cần khảo sát bổ sung. Theo các tài liệu bản đồ có được ta đưa lên ảnh các địa vật không thay đổi (giếng nước, nguồn nước, nghĩa địa...) cũng như các ghi chú địa danh. Theo các địa danh dân cư trên ảnh ta rễ dàng định hướng khi dò hỏi dân địa phương, rút ngắn thời gian và tránh bỏ sót khi khảo sát ngoài trời vì theo các ảnh đã đoán đọc điều vẽ trong phòng ta rễ dàng thấy ngay các yếu tố cần khảo sát. Kết quả khảo sát ngoài trời được vẽ lên trên ảnh theo các ký hiệu quy ước để tránh nhầm lẫn. Sau đó tiến hành đo vẽ các nội dụng độ cao của bản đồ: Độ cao được đo vẽ từ các trạm đo thuộc lưới khống chế mặt phẳng - Độ cao đã được xây dựng. Chương 4 Công tác thực nghiệm 4.1. Giới thiệu tư liệu khu vực phần thực nghiệm. Công tác thực nghiệm được tiến hành trên những tấm ảnh hàng không thuộc khu vực các xã Nam Vân, Nam Phong nằm ở phía bắc huyện Nam Trực, phía nam thành phố Nam Định. Đây là khu vực đồng bằng, dân cư đông đúc. Nền kinh tế chủ yều là nông nghiệp. Bản đồ đã được đo vẽ theo đúng phạm vi hành chính của các xã. Diện tích đo vẽ 450ha : Trong đó có khoảng 100ha đất thổ cư 350ha đất thổ canh. Độ cao được thể hiện bằng các điểm ghi chú độ cao. Bản đồ cần thể hiện đúng hiện trạng địa hình thời điểm 2005. Các mảnh bản đồ tỷ lệ 1/2000 chia theo danh pháp chính qui. Hệ toạ độ sử dụng là Hệ toạ độ và độ cao Nhà nước HN72. 4.2. Phương pháp đo vẽ. Để đáp ứng đúng tiến độ, bản đồ địa hình tỷ lệ 1/ 2000, được thành lập theo phương pháp đo vẽ phối hợp giữa công nghệ đo vẽ ảnh số trên các Trạm đo vẽ ảnh số INTERGRAPH, bằng các tư liệu ảnh chụp, kết hợp với đo toàn đạc bằng các thiết bị toàn đạc điện tử, công nghệ định vị toàn cầu GPS. Thành quả là bản đồ số tổng thể, và được biên tập thành các lớp thông tin địa hình, thuận lợi cho công tác chiết tách thông tin trong khảo sát thiết kế, qui hoạch và tư vấn. 4.3. Tư liệu, số liệu trắc địa gốc đã sử dụng. 1. Trong quá trình xây dựng mạng lưới đường chuyền hạng IV, đường chuyền cấp 1, cấp 2 và lưới độ cao đã sử dụng các điểm tam giác hạng III Nhà nước, có số hiệu 064426, 064428, 076440, 076445, 088440, 088441, 088453. 2. Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/ 10 000 do Tổng Cục địa chính ( nay là Cục đo đạc và bản đồ - Bộ Tài nguyên môi trường ) thành lập năm 1990 bằng phương pháp đo vẽ ảnh, được sử dụng để thiết kế lưới đường chuyền hạng IV, đường chuyền cấp 1 và mạng lưới khống chế ảnh Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/ 5 000 do Tổng Cục địa chính ( nay là Cục đo đạc và bản đồ - Bộ Tài nguyên môi trường ) thành lập năm 1990 bằng phương pháp đo vẽ ảnh, được sử dụng để thiết kế chi tiết lưới đường chuyền cấp 2 và các điểm trạm đo chi tiết. 3. Tư liệu ảnh hàng không được sử dụng để đo vẽ là tư liệu ảnh F3-1997, gồm: 3 hàng tuyến: 16, 17, 18, 19 và 20 với số lượng ảnh: - Hàng tuyến 16: gồm 3 ảnh: 904, 905, 906. - Hàng tuyến 17: gồm 5 ảnh: 1006, 1007, 1008, 1009, 1010. - Hàng tuyến 18: gồm 6 ảnh: 1124, 1125, 1126, 1127, 1128, 1129. - Hàng tuyến 19: gồm 7 ảnh: 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229. Hàng tuyến 20: gồm 7 ảnh: 1338, 1339, 1340, 1341, 1342, 1343. ảnh được chụp tháng 10 năm 1997 bằng máy chụp ảnh RMK-TOP 15 với các tham số kĩ thuật: - Tiêu cự máy chụp ảnh: 152.506mm (giá trị kiểm định 9/1996). - Cỡ ảnh chụp 23x23cm. Hướng bay chụp: Tây - Đông. - Tỷ lệ chụp ảnh 1/9800. - Chiều cao bay chụp HTB : 1500m. - Độ phủ trung bình: ngang 70%; dọc 40%. - Chất lượng quang học tốt. 4.4. công nghệ đo vẽ bản đồ địa hình Bản đồ địa hình được thành lập theo phương pháp đo vẽ ảnh lập thể trên các trạm đo ảnh số của các hãng INTERGRAPH trên cơ sở xây dựng các điểm các điểm khống chế mặt phẳng độ cao của lưới khống chế ảnh ngoại nghiệp và các điểm tăng dày khống chế ảnh nội nghiệp. Từ kết quả đo mô hình lập thể để lập mô hình số độ cao; tiến hành nắn ảnh trực giao; và lập bình đồ ảnh trực giao. Bình đồ ảnh trực giao được cắt ghép theo đúng phạm vi của các mảnh bản đồ. Bình đồ ảnh trực giao được sử dụng để đo vẽ chi tiết địa vật, đo vẽ bổ sung địa vật mới xuất hiện; đo vẽ độ cao bằng phương pháp toàn đạc. Kết hợp xử lý ảnh, dùng bình đồ trực ảnh đối soát, kiểm tra ngoại nghiệp. Sử dụng các kết quả đo ngoại nghiệp để chỉnh lý và hoàn thiện bản đồ ảnh. Như vậy thành quả sẽ thể hiện đúng thực tế, nhất là các đối tượng, hiện tượng địa hình mà công tác thiết kế qui hoạch quan tâm. Quy trình thành lập bản đồ gồm các công đoạn : 1. Xây dựng mạng lưới khống chế cơ sở và khống chế ảnh. 2.Điều vẽ ngoại nghiệp ảnh. 3. Tăng dày khống chế ảnh nội nghiệp. 4. Nắn ảnh và lập bình đồ ảnh trực giao trên các Trạm đo ảnh số. 5. Đo vẽ địa hình địa vật, xây dựng mô hình số địa hình. 6. Biên tập, in bình đồ trực ảnh. 7. Đo vẽ địa hình , địa vật ngoại nghiệp. Đối soát bổ sung và hoàn thiện bản đồ ảnh. 8. Xử lý phối hợp kết quả để lập bản đồ gốc. 9. Biên tập, in thử. 10. Kiểm tra đối soát chỉnh sửa và nghiệm thu. 11. Hoàn thiện thành quả. Các văn bản pháp lý sử dụng trong công tác thiết kế, thi công bao gồm các Qui phạm thành lập bản đồ địa hình, các văn bản hướng dẫn, Kí hiệu bản đồ địa hình do Cục Đo đạc và Bản đồ ban hành. 4.5. Cơ sở toán học của bản đồ: 1. Bản đồ địa hình được thành lập theo lưới toạ độ UTM, với kinh tuyến trục 1050, hệ toạ độ HN72, hệ độ cao Nhà Nước lấy gốc là điểm Hòn Dấu. 2. Chia mảnh theo danh pháp nhà nước. 3. Dáng địa hình được biểu thị bằng các điểm ghi chú độ cao. 4. Nội dung bản đồ được biểu thị đúng theo qui định biên tập và Kí hiệu của bản đồ địa hình đối với từng loại tỷ lệ. 5. Độ chính xác của bản đồ tuân thủ theo các qui định của Qui phạm đo vẽ bản đồ địa hình. 4.6. Sơ đồ qui trình công nghệ đo vẽ bản đồ địa hình Qui trình công nghệ đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/ 2000 xã Nam Vân - Nam Trực - Nam Định thể hiện như sau: ảnh hàng không Công tác trắc địa và đo nối khống chế ảnh Tăng dày khống chế ảnh nội nghiệp 4 Nắn ảnh và lập bình đồ ảnh Đo vẽ địa địa hình, địa vật Ngoại nghiệp Biên tập bản đồ 4.7. Công tác trắc địa ngoại nghiệp 4.7.1. Xây dựng mạng lưới khống chế đường chuyền hạng IV Lưới đường chuyền hạng IV được xây dựng trên khu vực đo vẽ gồm 15 điểm; với mục đích chêm dày thêm mạng lưới trắc địa - địa chính cho khu đo. Cơ sở để xây dựng lưới là các điểm tam giác hạng III Nhà nước, có số hiệu 064426, 064428, 076440, 076445, 088440, 088441, 088453. Các điểm lưới đường chuyền hạng IV có kí hiệu: I-ND-1, I-ND-2, … I-ND-15. Phương pháp đo: Sử dụng công nghệ GPS. Thiết bị sử dụng: 06 máy thu 1 tần Trimble 4600LS . Lưới được đo theo mạng khép tam giác, thời gian mỗi ca đo: 60 ph. Mạng lưới được bình sai tổng thể theo phần mềm chuyên dụng. Độ chính xác sau bình sai đạt được: - Sai số tương đối cạnh yếu nhất đạt: 1/ 150 000. - Sai số phương vỵ cạnh yếu nhất phải đạt: 1.7". - Sai số vị trí điểm yếu nhất mXY Ê ± 0.019m. Mật độ điểm khống chế hạng IV phù hợp với yêu cầu kĩ thuật của Qui phạm hiện hành. Độ chính xác đo góc cạnh và xác định vỵ trí điểm đạt yêu cầu kĩ thuật. 4.7.2. Xây dựng mạng lưới đường chuyền cấp 1: Lưới đường chuyền cấp 1 được xây dựng trên khu vực đo vẽ gồm 15 điểm; với mục đích chêm dày thêm mạng lưới trắc địa - địa chính cho khu đo. Cơ sở để xây dựng lưới là các điểm tam giác hạng III Nhà nước, có số hiệu 064426, 064428, 076440, 076445, 088440, 088441, 088453. Các điểm lưới đường chuyền hạng IV có kí hiệu: I-A-1, I-A-2, … I-A-15. Phương pháp đo: Sử dụng công nghệ GPS. Thiết bị sử dụng: 06 máy thu 1 tần Trimble 4600LS . Lưới được đo theo mạng khép tam giác, thời gian mỗi ca đo: 30 ph. Mạng lưới được bình sai tổng thể theo phần mềm chuyên dụng. Mật độ điểm khống chế cấp 1 phù hợp với yêu cầu kĩ thuật của Qui phạm hiện hành. Độ chính xác đo góc cạnh và xác định vỵ trí điểm đạt yêu cầu kĩ thuật. 4.7.3. Xây dựng mạng lưới đường chuyền cấp 2: Lưới đường chuyền cấp 2 được xây dựng trên khu vực đo vẽ gồm 55 điểm; với mục đích chêm dày thêm mạng lưới trắc địa - địa chính cho khu đo. Cơ sở để xây dựng lưới là các điểm tam giác hạng III Nhà nước, các điểm đường chuyền cấp 1. Các điểm lưới đường chuyền cấp 2 có kí hiệu: II-1, II-2, … II-55. Phương pháp đo: đường chuyền đo góc cạnh; thiết bị sử dụng:Toàn đạc điện tử TC600 do Thuỵ Sỹ chế tạo. Lưới được đo theo mạng đường chuyền phù hợp gồm 5 tuyến đo. Mạng lưới được bình sai tổng thể theo phần mềm chuyên dụng. Kết quả tính toán cạnh, phương vỵ và bình sai tổng hợp minh hoạ trong phụ lục 6. Độ chính xác sau bình sai đạt được: -Sai số trung phương đo cạnh yếu nhất (II-19 - I-A-7): 1/12449. -Sai số trung phương xác định phương vỵ yếu nhất (II-35 - II-36): 10.39" -Sai số vị trí điểm yếu nhất : MX = 0.061m ; MY = 0.061m ; MD = 0.086m ; Mật độ điểm khống chế cấp 2 phù hợp với yêu cầu kĩ thuật của Qui phạm hiện hành để đảm bảo cho đo vẽ chi thiết địa hình và địa vật. Độ chính xác đo góc cạnh và xác định vỵ trí điểm đạt yêu cầu kĩ thuật. 4.7.4. Xây dựng mạng lưới độ cao. Độ cao của tất cả các điểm lưới mặt bằng được đo bằng thuỷ chuẩn kĩ thuật. Độ chính xác của lưới độ cao khu vực: MH = 32,49mm. Toàn bộ các điểm lưới khống chế mặt phẳng và độ cao của 2 xã Nam Vân và Nam Phong được chôn theo đụng qui định của Qui phạm. Mỗi một điểm có sơ đồ ghi chú điểm. 4.7.5. Công tác đoán đọc và điều vẽ ảnh: Trong quá trình xây dựng mạng lưới khốn