Đồ án Thành lập bình đồ ảnh vùng đồi núi và công tác đoán đọc điều vẽ

Trong quá trình tồn tại và phát triển của xã hội loài người có hai cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật mang tính đột phá. Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ nhất bản chất là quá trình cơ khí hoá, lấy máy móc thay thế cho lao động chân tay. Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ hai ,bản chất là quá trình tin học hoá, lấy công nghệ thông tin thay thế một phần lao động, trợ giúp con người về trí tuệ. Với cuộc cách mạng khoa học lần 2, chiếc máy tính đầu tiên đã ra đời và kể từ đó đến nay ngành công nghệ thông tin đã có những bước phát triển to lớn, được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực: kinh tế ,văn hoá, xã hội và đặc biệt là khoa học kỹ thuật. Từ cuối những năm 80, đầu những năm 90 của thế kỷ XX, ở Việt Nam công nghệ thông tin đã được áp dụng rộng rãi vào lĩnh vực Trắc địa nói chung và Trắc địa ảnh nói riêng. Sự phát triển của nó đã có tác động sâu sắc, làm thay đổi cơ bản diện mạo của ngành cũng như tăng năng suất lao động và chất lượng sản phẩm bản đồ. Và cùng với sự phát triển đó phương pháp đo ảnh số đã ra đời. Đây là phương pháp có mức tự động hoá cao, được tiến hành trên các trạm ảnh số, với dữ liệu đầu vào cũng như các kết quả trung gian đều là dạng số. Vì thế việc ứng dụng công nghệ ảnh số trong việc thành lập bản đồ địa hình đã giúp hạn chế được khối lượng công việc và có tính kinh tế đồng thời hạn chế được các sai số trong quá trình thành lập bản đồ địa hình. Trong quá trình thành lập bản đồ địa hình thì hai khâu quan trọng không thể thiếu là khâu thành lập bình đồ ảnh và khâu đoán đọc điều vẽ . Hai khâu này quyết định đến tính chính xác và trung thực của bản đồ thành lập. Đặc biệt công tác đoán đọc điều vẽ cần phải được tiến hành định kì để hiện chỉnh làm mới bản đồ để phục vụ cho các mục đích kinh tế chính trị, quốc phòng an ninh

pdf87 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2441 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thành lập bình đồ ảnh vùng đồi núi và công tác đoán đọc điều vẽ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI Thành lập bỡnh đồ ảnh vựng đồi nỳi và cụng tỏc đoỏn đọc điều vẽ Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Mở đầu Trong quá trình tồn tại và phát triển của xã hội loài người có hai cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật mang tính đột phá. Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ nhất bản chất là quá trình cơ khí hoá, lấy máy móc thay thế cho lao động chân tay. Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ hai ,bản chất là quá trình tin học hoá, lấy công nghệ thông tin thay thế một phần lao động, trợ giúp con người về trí tuệ. Với cuộc cách mạng khoa học lần 2, chiếc máy tính đầu tiên đã ra đời và kể từ đó đến nay ngành công nghệ thông tin đã có những bước phát triển to lớn, được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực: kinh tế ,văn hoá, xã hội và đặc biệt là khoa học kỹ thuật. Từ cuối những năm 80, đầu những năm 90 của thế kỷ XX, ở Việt Nam công nghệ thông tin đã được áp dụng rộng rãi vào lĩnh vực Trắc địa nói chung và Trắc địa ảnh nói riêng. Sự phát triển của nó đã có tác động sâu sắc, làm thay đổi cơ bản diện mạo của ngành cũng như tăng năng suất lao động và chất lượng sản phẩm bản đồ. Và cùng với sự phát triển đó phương pháp đo ảnh số đã ra đời. Đây là phương pháp có mức tự động hoá cao, được tiến hành trên các trạm ảnh số, với dữ liệu đầu vào cũng như các kết quả trung gian đều là dạng số. Vì thế việc ứng dụng công nghệ ảnh số trong việc thành lập bản đồ địa hình đã giúp hạn chế được khối lượng công việc và có tính kinh tế đồng thời hạn chế được các sai số trong quá trình thành lập bản đồ địa hình. Trong quá trình thành lập bản đồ địa hình thì hai khâu quan trọng không thể thiếu là khâu thành lập bình đồ ảnh và khâu đoán đọc điều vẽ . Hai khâu này quyết định đến tính chính xác và trung thực của bản đồ thành lập. Đặc biệt công tác đoán đọc điều vẽ cần phải được tiến hành định kì để hiện chỉnh làm mới bản đồ để phục vụ cho các mục đích kinh tế chính trị, quốc phòng an ninh… Để tìm hiểu về nội dung hai quá trình trên , với sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của GS.TS khoa học PHAN văn lộc và sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn Trắc địa ảnh và của lãnh đạo, cán bộ công nhân viên Đỗ VĂN THế 1 LớP cđ_tđ b_49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI Thành lập bỡnh đồ ảnh vựng đồi nỳi và cụng tỏc đoỏn đọc điều vẽ Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp xí nghiệp ‘’Đo đạc ảnh địa hình’’, em đã thực hiện đề tài tìm hiểu công tác “Thành lập bình đồ ảnh vùng đồi núi và công tác đoán đọc điều vẽ ’’ Đề tài bao gồm : Mở đầu Chương I : Quy trình thành lập bình đồ ảnh bằng công nghệ ảnh số. Chương II : Công tác đoán đọc điều vẽ phục vụ thành lập bản đồ địa hình. Chương III : Thực nghiệm. Kết luận Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên đồ án không tránh khỏi có thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình chu đáo của thầy giáo GS.TS khoa học Phan Văn Lộc đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin chân thành cảm ơn xí nghiệp Đo dạc ảnh địa hình đã tạo điều kiện cho em trong quá trình thực tập để hoàn thành đồ án. Hà nội 1/2008 Sinh viên : Đỗ Văn Thế Đỗ VĂN THế 2 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Chương i: QUY TRìNH THàNH LậP BìNH Đồ ảnh bằng công nghệ ảnh số I. Lí thuyết nắn 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, nhằm loại trừ các sai số do ảnh nghiêng và hạn chế sai số do chênh cao địa hình. Nguyên lí cơ bản của nắn ảnh là: - Biến hình ảnh trên ảnh nghiêng thành hình ảnh trên ảnh nắn. - Hạn chế sai số vị trí điểm do địa hình lồi lõm gây ra. Hình trên biểu diễn mối quan hệ phối cảnh giữa miền thực địa (giả thiết là một mặt phẳng G), ảnh hàng không nghiêng (P) và ảnh nắn ở tỷ lệ bản đồ cần thành lập (E). Về thực chất mặt E chímh là mặt thu nhỏ của mặt G với tỷ lệ (1/M). Vì vậy mối quan hệ phối cảnh cần được xác lập ở đây là giữa mặt Đỗ VĂN THế 3 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp phẳng ảnh P và mặt nắn E. Để thực hiện được mục đích nói trên, việc nắn ảnh có thể tiến hành theo các phương pháp sau : 1. Phương pháp nắn ảnh giải tích. Thực chất phương pháp này là giải bài toán nắn ảnh thông qua quan hệ toán học chặt chẽ giữa điểm ảnh và điểm vật tương ứng (điểm vật được thay thế bằng điểm ảnh tương ứng trên mặt phẳng nắn). Mối quan hệ này được biểu diễn bằng công thức sau : u x'u y'u f X  1 2 3 k u7 x'u8 y'1 u x'u y'u f Y  4 5 6 k u7 x'u8 y' 1 a1 a2 a3 u1  z u2  z u3  z c3 f k c3 f k c3 f k b1 b2 b3 u4  z u5  z u6  z c3 f k c3 f k c3 f k c1 c2 u7  z u8  z c3 f k c3 f k Trong đó : x’ , y’ ,fk là toa độ của điểm ảnh trên ảnh nghiêng X, Y, Z là toạ độ của điểm tương ứng trên ảnh nắn Z = - H/Mbd ai ,bi , ci (i = 1,2,3…) là Cosin chỉ hướng của ma trận quay A ui (i = 1ữ 8) là tham số nắn ảnh. Phương pháp này cho độ chính xác cao và cũng là một phần cơ sở toán học của phương pháp tăng dày khống chế ảnh. 2. Phương pháp nắn ảnh quang cơ Đây là phương pháp sử dụng các máy nắn ảnh để dựng lại chùm tia chiếu của ảnh hàng không và biến đổi chùm tia đó theo những điều kiện nhất Đỗ VĂN THế 4 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp định để tạo nên hình ảnh tương ứng với ảnh chụp nằm ngang và thu nhận nó trên mặt nắn có tỷ lệ bản đồ cần thành lập. Trong nắn ảnh quang cơ, sai số vị trí điểm do địa hình lồi lõm gây ra không thể được loại trừ , mà có thể hạn chế nó trong giới hạn cho phép thông qua việc giới hạn độ chênh cao địa hình trong phạm vi ảnh nắn. Độ chênh cao địa hình giữa điểm cao nhất so với điểm thấp nhất trong phạm vi của ảnh được xác định theo công thức: hmax  2gh.mbd .fk/r - Nếu độ chênh cao địa hình trong phạm vi của một tấm ảnh hàng không thoả mãn yêu cầu trên thì khu vực địa hình đó được coi là vùng bằng phẳng. Khi đó ta có thể tiến hành nắn ảnh theo nguyên lý nắn ảnh vùng bằng phẳng. - Nếu độ chênh cao địa hình vượt quá giới hạn cho phép thì ta phải tiến hành chia nhỏ vùng địa hình trên tấm ảnh thành những vùng nắn nhỏ. Khi đó áp dụng nguyên tắc nắn ảnh phân vùng. Nguyên tắc nắn ảnh phân vùng thường chỉ thực hiện cho những vùng địa hình có h < 3. hmax và phương pháp này thường chỉ áp dụng cho kĩ thuật nắn ảnh quang cơ. - Khi độ chênh cao địa hình rất lớn (đồi, núi) nếu ta nắn ảnh theo phương tức trên thì bề mặt địa hình bị chia cắt rất phức tạp và sẽ không thể thực hiện được. Vì vậy trong trường hợp h > 3hmax thì tiến hành chia nhỏ ảnh nắn thành những vùng nắn rất bé với kích thước xác định (thường qua một khe hẹp) để tiến hành nắn. Trong quá trình nắn độ cao của ống chiếu luôn luôn được thay đổi để sao cho phần ảnh được nắn có độ chênh cao địa hình nằm trong giới hạn cho phép. Việc nắn ảnh theo phương pháp này gọi là nắn ảnh vi phân đã dần dần được thay thế bằng phương pháp nắn ảnh số. 3. Phương pháp nắn ảnh số. Là phương pháp nắn ảnh trong phương pháp đo ảnh số để tạo nên ảnh trực chiếu, trong đó hình ảnh trên ảnh nghiêng sẽ được biến đổi từng phần tử ảnh ( hay còn gọi là Pixel ) trên ảnh nghiêng sẽ thành Pixel ảnh tương ứng Đỗ VĂN THế 5 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp trên ảnh nắn theo toạ độ được tính toán theo quan hệ phối cảnh và độ xám của nó. Đối với khu vực đồi núi có độ chênh cao địa hình lớn phải sử dụng phương pháp nắn ảnh trực chiếu. Để nắn ảnh cần có mô hình số độ cao DEM . Khi đó ảnh hưởng của chênh cao địa hình và các góc nghiêng, góc xoay của ảnh sẽ được khử trong nắn ảnh trực giao. II. Khái niệm về ảnh số Theo các khái niệm truyền thống, một ảnh chụp qua hệ thống kính quang học và vật liệu cảm quang được gọi là ảnh tương tự. ảnh tương tự là tập hợp những tín hiệu liên tục về không gian và về giá trị độ xám của các điểm ảnh để có thể xử lí các thông tin của máy ảnh trên máy tính thì phải thay đổi phương thức lưu ảnh là chụp ảnh số hoặc các ảnh tương tự phải được số hoá bằng ảnh số . Vậy ảnh số là một dạng tư liệu ảnh không được lưu trên giấy hoặc phim thông thường. Nó là một tập hợp các điểm ảnh rời rạc với vị trí (x,y) và giá trị xám tương ứng với từng điểm ảnh. Trong ảnh số các điểm ảnh rời rạc (phần tử) của ảnh được gọi là Pixel và mỗi điểm ảnh tương ứng với một Pixel được mô tả bằng hàm số ảnh với các biến toạ độ (x,y) và giá trị độ xám (D) của nó như sau. F (x,y,D) Với giá trị hàm được giới hạn trong một phạm vi các số nguyên dương là : 0 < F (x,y,D) <FMax Trong đó FMax là hàm số ảnh được lưu trữ như một byte thông tin: 8 FMax =2 = 256 ảnh số thường biểu diễn bởi ma trận hai chiều với số cộ là m, só hàng là n và toạ độ của điểm ảnh được xác định : 1< x < n 1 < y < m Đỗ VĂN THế 6 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Gốc toạ độ ảnh số mặt phẳng ảnh Gốc toạ độ (0,0) Cột y’ x’ hàng Các Pixel ảnh thường có dạng hình vuông, mỗi Pixel được xác định bằng toạ độ hàng và cột. Như vậy hệ toạ độ ảnh số thường có dạng gốc O ở góc trên bên trái và tăng dần từ trên xuống dưới với chỉ số hàng. Toạ độ của mỗi điểm ảnh trên ảnh số sẽ được xác định theo : xi = x0 + i.x yi = y0 + j.y Trong đó i,j là chỉ toạ độ của trị độ xám . i = 0, 1, 2,…m- 1 j = 0, 1, 2,…n - 1  x,y là khoảng cách lấy mẫu trên hướng x và y, thông thường là x = y x0,y0 là toạ độ điểm khởi đầu. Độ xám D được lượng tử hoá theo 256 bậc độ xám và ma trận chia độ xám của nó được biểu điễn như sau: D(0.0) ...D(0.i) ...D(0.m)    ...  D  D ...D ...D   ( j.0) ( j,i) ( j.m)  ...    D(n,0) ...D(n,i) ...D(n,m)  Đỗ VĂN THế 7 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp D(i,j) là mức xám của Pixel ảnh ở cột i và hàng j của ma trận . Ngày nay trong công nghệ đo vẽ ảnh số , chủ yếu dùng ảnh tương tự để số hoá thành ảnh số. Sự chuyển đổi này là quá trình lượng tử hoá ảnh thông qua các máy quét ảnh chuyên dụng. Quá trình lượng tử hóa ảnh liên quan đến lượng tử hoá độ phân giải của ảnh và lượng tử hoá độ xám của ảnh. Lượng tử hoá độ phân giải của ảnh: Thực chất là số hoá ảnh ,là quá trình biến đổi tín hiệu tương tự liên tục sang tín hiệu rời rạc (Pixel) có kích thước cụ thể. Lượng tử hoá giá trị độ xám: Thực chất là quá trình biến đổi tín hiệu quang dưới dạng tương tự thành tín hiệu số theo từng Pixel được gán một giá trị xám tương ứng. Giá trị xám hay còn còn gọi là mức xám là sự mã hoá tương ứng cường độ sáng của mỗi điểm ảnh bởi một giá trị số. Quá trình mã hoá này được mô tả trong nguyên lý hoạt động của các thiết bị tích điện ghép CCD (Charge Coupled Devices) trong bộ cảm biến . Khi dùng bộ cảm biến này để chụp ảnh số hoặc quét ảnh , các hạt lượng tử ánh sáng (Photon) đập vào các Pixel của CCD và tạo ra một sự tích điện trong mỗi Pixel đó . Các điện tích gây ra bởi các lượng tử ánh sáng được truyền tới bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số . Bộ chuyển đổi đo các điện tích đó và chuyển chúng sang tín hiệu số tương ứng tuỳ theo độ lớn khác nhau của các điện tích. Dưới dạng tín hiệu số, mỗi Pixel được gán cho một giá trị số, các giá trị số này được thể hiện bằng các mức độ xám tương ứng. III. Nắn ảnh số 1. Nắn ảnh vùng bằng phẳng. Đối với khu vực bằng phẳng ta có thể tiến hành nắn ảnh theo phương pháp nắn ảnh đơn dựa trên cơ sở các điểm khống chế ảnh có ở trên ảnh việc Đỗ VĂN THế 8 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp nắn ảnh đơn có thể dựa trên các mô hình nắn ảnh như sau: - Mô hình chiếu hình ( Projective) : Đây là mô hình nắn ảnh 8 tham số . Mô hình có thể thực hiện nắn ảnh số trên cơ sở toán học như sau: a x'a y'a x  1 2 3 a7 x'a8 y'1 a x'a y'a y  4 5 6 a7 x'a8 y'1 - Mô hình nắn Affine: là mô hình nắn 6 tham số và được thực hiện theo cơ sở toán học sau: x = a1 + a2x’ + a3y’ y = a4 + a5x’ + a6y’ Mô hình nắn affine sẽ giải ra các tham số nắn sau : + Góc quay trục toạ độ + Góc nghiêng trục toạ độ + Giá trị tính chuyển theo trục x + Giá trị tính chuyển theo trục y + Tỷ lệ theo trục x + Tỷ lệ theo trục y Trong phương pháp nắn affine coi sự biến dạng và tỷ lệ theo các trục x và y là khác nhau. - Mô hình nắn Helmert : Là mô hình nắn 4 tham số và cơ sở toán học : x = a1 + a2x’ + a3y’ y = a4 + a3x’ + a2y’ Mô hình này giải ra 4 tham số + Góc quay trục toạ độ + Giá trị tính chuyển + Tỷ lệ theo trục x + Tỷ lệ theo trục y - Mô hình đa thức :gồm mô hình đa thức bậc 2,3,4,5 tuỳ theo yêu cầu Đỗ VĂN THế 9 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp về độ chính xác mà ta lựa chọn hàm đa thức cho phù hợp. Hàm đa thức bậc càng cao thì mức độ phức tạp càng cao. Ví dụ : Đa thức bậc 2 có 12 tham số 2 2 x = a0 + a1x’ + a2y’ + a3x’y’ + a4x’ + a5y’ 2 2 y = b0 + b1x’ + b2y’ + b3x’y’ + b4x’ + b5y’ 2. Nắn ảnh vùng đồi núi Vùng đồi núi hay khu vực có độ chênh cao lớn là khu vực mà các phương pháp nắn ảnh đơn không đảm bảo độ chính xác do ảnh hưởng của sai số chênh cao địa hình địa vật . Do vậy việc nắn ảnh khu vực chênh cao lớn ( vùng đồi núi) ta phải xây dựng mô hình số địa hình. Mô hình số địa hình là một mô hình dùng để mô tả xác thực bề mặt địa hình địa vật mà ta nghiên cứu. Mô hình số địa hình được xây dựng theo hai dạng lưới : + Mô hình lưới GRID (lưới quy chuẩn) : là một lưới ô vuông được phủ trùm lên khu vực địa hình cần nghiên cứu vị trí và độ cao của lưới ô vuông sẽ được đo trực tiếp bằng phương pháp đo lập thể hoặc có thể được nội suy. Kích thước của lưới ô vuông quyết định đến độ chính xác của mô hình cần thành lập. Lưới ô vuông là lưới dễ thực hiện nhưng độ chính xác thể hiện địa hình là không cao. + Mô hình lưới TIN (lưới không quy chuẩn) : Là lưới gồm các tam giác liên kết lại với nhau và được phủ trùm lên bề mặt địa hình khu vực nghiên cứu . Lưới TIN thể hiện xác thực nhất bề mặt địa hình khu vực nghiên cứu tuy nhiên khó xây dựng , vị trí và độ cao của các mắt lưới TIN sẽ được xác định thông qua phương pháp đo lập thể hoặc nội suy. Thong thường lưới TIN được nội suy trên cơ sở lưới Grid. - Nắn ảnh trực giao (sau khi xây dựng song mô hình số địa hình hoặc mô hình số độ cao ) Được sử dụng ở vùng đồi núi có độ chênh cao địa hình lớn. Đỗ VĂN THế 10 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Khi nắn ảnh số, tấm ảnh đã được số hoá và đã qua các khâu xử lý cơ bản để có được mô hình số địa hình . Khác với nắn ảnh vi phân, kích thước các khe trong nắn ảnh số bé bằng kích thước pixel mà kích thước pixel lạ bé rất nhiều so với sai số của đồ thị cho nên việc nắn ảnh có thể coi như một phép chiếu thẳng đứng từng điểm một trên bề mặt địa hình xuống mặt phẳng hứng ảnh. Do đó phép nắn này được gọi là nắn ảnh trực giao. Phương pháp nắn ảnh trực giao là phương pháp nắn ảnh dựa vào thông số độ cao do mô hình số địa hình hoặc mô hình số độ cao cung cấp. Trong nắn ảnh số ,việc nắn ảnh trực giao sẽ tiến hành trực tiếp trên từng Pixel một từ bề mặt của mô hình số độ cao của ảnh. Nguyên lý hình học , chuyển từ một chùm tia hình nón sang các tia song song với nhau và vuông góc với mặt đất hay mặt phẳng chiếu và nhiệm vụ kết quả sẽ là ảnh trực chiếu. Số hoá địa vật : vẽ lại các yếu tố địa vật có trên ảnh. Trong nắn ảnh trực giao chênh cao địa hình và các góc nghiêng ,góc xoay của ảnh sẽ được khử vì thế ảnh trực giao có độ chính xác về mặt bằng. Và ảnh trực giao có thể được sử dụng như một bản đồ để có thể tiến hành các phép đo trực tiếp như toạ độ, khoảng cách, góc và diện tích trực tiếp trên ảnh. Để quá trình nắn ảnh ở khu vực đồi núi thêm chính xác nên chọn phương pháp nắn ảnh trực giao có sử dụng mô hình số địa hình (DEM). Hiện nay trên các trạm đo vẽ ảnh số của Intergraph ảnh trực giao được nắn theo phần mềm Base Rectifier. Các số liệu đầu vào: + ảnh số; + Mô hình số độ cao DEM; + Các yếu tố định hướng trong và định hướng ngoài của ảnh; Phần mềm Base Rectifier còn cho phép xác định giới hạn vùng nắn ,kích thước của Pixel trên ảnh nắn và có thể chạy theo một trình lộ cho nhiều ảnh. Đỗ VĂN THế 11 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp IV. Quy trình thành lập bình đồ ảnh bằng công nghệ ảnh số Phim ảnh HK Đo nối KCANN Quét phim Tạo Project Tăng dày khống chế ảnh Xây dựng MHLT Xây dựng MH số độ cao DEM Nắn ảnh trực giao Cắt ảnh, ghép ảnh Thành lập bình đồ ảnh In bình đồ ảnh (Sơ đồ công nghệ) 1. ảnh hàng không. Đây là công đoạn thu thập và chuẩn bị tài liệu là bước đầu tiên trong quá trình thành lập bản đồ. Việc sử dụng ảnh hàng không đòi hỏi cần phải vừa đảm bảo độ chính Đỗ VĂN THế 12 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp xác cần thiết vừa đảm bảo tính hiệu quả kinh tế. Để đảm bảo các yếu tố trên thì phải xác định được độ cao bay chụp cũng như là tiêu cự máy chụp ảnh . Ngoài ra còn phải đảm bảo độ phủ dọc và độ phủ ngang của tấm ảnh : Bất kể đo vẽ bản đồ theo phương pháp nào p>56%. ở vùng núi độ phủ ngang (p) cho phép tăng lên đến 75%. Trường hợp đặc biệt độ phủ ngang có thể đạt tới 80%- 90%. Trong mọi trường hợp độ phủ dọc q không được nhỏ hơn 15%. 2. Đo nối khống chế ảnh Điểm KCANN là điểm ảnh của địa vật rõ nét được nhận biết trên các ảnh và trên thực địa. Toạ độ trắc địa của chúng được xác định ngoài trời. Để phục vụ cho tác tăng dày điểm khống chế ảnh trong phòng, điểm KCANN có 3 loại: - Điểm khống chế ảnh tổng hợp tức là các 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. Công tác đo nối ảnh khống chế ngại nghiệp đóng vai trò định hướng lưới tam giác ảnh trong hệ toạ độ trắc địa và bình sai lưới. Yêu cầu về độ chính xác đối với điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp Độ chính xác điểm KCANN cao hơn độ chính xác điểm tăng dày một cấp hoặc cao hơn độ chính xác bản đồ hai cấp m m m   TD hoặc   BD KCNN 2 2 Do đó sai số trung bình của toạ độ các điểm ảnh KCNN không được lớn hơn 1/3 hoặc tối đa là 1/2 sai số trung bình cho phép đối với nội dung bản đồ. Yêu cầu về vị trí các điểm KCNN phải được đánh dấu trên ảnh hàng không với độ chính xác  0.1mm đối với bản đồ tỷ lệ vừa và nhỏ. Các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp thường được thiết kế đo nối bằng các phương pháp Trắc địa truyền thống hay bằng công nghệ định vị vệ tinh GPS. Số lượng và phương án bố trí điểm KCNN phụ thuộc vào độ chính xác cần đạt của điểm khống chế để phục vụ cho nhiệm vụ đo vẽ cụ thể. 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 KCNN được giảm tới mức tối thiểu và phương án bố trí điểm cũng rất linh hoạt. Đỗ VĂN THế 13 LớP cđ_tđ b_49 Trường đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp 3. Quét phim Quét phim là công việc cần thiết để có dữ liệu ảnh số nhập vào hệ thống đo vẽ ảnh số. ảnh hàng không sau khi chụp cần được số hoá (raster hóa) bằng thiết bị máy quét có độ chính xác hình học và độ phân giải cao. Việc lựa chọn độ phân giải của ảnh quét cần phải căn cứ vào tỷ lệ và độ chính xác của bản đồ cần thành lập, tỷ lệ, chất lượng của ảnh chụp và mục đích sử dụng. Kích thước Lượng thông Pixel (m) Tin (Mb) 7.5 940 15 235 30 59 60 15 120 3.7 ( Độ phân giải và lượng thông tin của ảnh quét ) Bảng trên cho thấy khi quét ảnh với kích thước Pixel cang bé thì đòi hỏi máy tính điện tử có bộ nhớ lớn hơn, tốc độ xử lý tính toán nhanh, tốc độ xuất nhập thông tin phải cao và đòi hỏi máy quét ảnh phải có tốc độ quét cao. Những điều này ảnh hưởng lớn đến giá thành tờ bản đồ được thành lập. Nếu quét ảnh với kich thước Pixel quá lớn thì độ chính xác bản đồ sẽ thấp do làm mất nhiều thông tin trên ảnh gốc. Vì vậy việc lựa chon độ phân giải khi quét ảnh là một vấn đề quan trọng vừa có ý nghĩa kinh tế lẫn ý nghĩa kĩ thuật.