Đề tài Thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn bằng công nghệ đo ảnh số

số này phụ thuộc vào trình độ tay nghề, độ tinh nhạy của mắt, phụ thuộc trạng thái sinh lý của mắt, phụ thuộc sự mệt mỏi của quá trình làm việc kéo dài trên máy, phụ thuộc vào kinh nghiệm và kỹ thuật của người đo. Sai số này bao gồm: - Sai số do cắt điểm. - Sai số làm trùng điểm. 3.3.1.1. Sai số do cắt điểm. Sai số do ngắm trên mô hình lập thể phụ thuộc vào chất lượng của ảnh đo, tỷ lệ ảnh, bề mặt địa hình và chất lượng của máy đo ảnh. Để xác định sai số cắt điểm trên mô hình, ta sử dụng công thức cơ bản sau: ph mb H m  (3.21) Trong đó: H : độ cao bay chụp b : đường đáy ảnh mP; sai số do chênh thị sai ngang 3.3.1.2. Sai số làm trùng điểm. Tuy rằng độ phóng đại kính ảnh trên hệ thống đo ảnh số lớn hơn độ phóng đại của các máy quang cơ, máy giải tích khác nhưng nó vẫn không tránh khỏi những sai số về nhận dạng điểm. Sai số về nhận dạng điểm ảnh hưởng đến độ chính xác toạ độ phẳng của các điểm đo trên mô hình đơn cũng như trong lưới tam giác ảnh không gian. Độ chính Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4660 xác của việc châm điểm bằng tay có thể đạt tới 0.07mm. Qua nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã khẳng định việc đánh dấu ngoài thực địa làm nâng cao độ chính xác của việc đo lập thể. Công tác đánh dấu sẽ nâng độ chính xác lên từ 1.5 đến 2 lần so với việc không đánh dấu. Sai số làm trùng điểm tăng lên khi tỷ lệ ảnh giảm đi. Khi thao tác trên mô hình lập thể với chùm tia chiếu đồng dạng ta có đẳng thức: zx MM 11  (3.22) Trong đó: Mx, Mz là mẫu số tỷ lệ theo phương nằm ngang và thẳng đứng. Sai số làm trùng điểm của các điểm khống chế dẫn đến sai số tỷ lệ theo phương nằm ngang M x từ đó dẫn đến sai số tỷ lệ theo phương thẳng đứng Mz: zzxx MMMM    11 (3.23) Mặt khác: x XM x  f HM z  (3.24) Trong đó: X: khoảng cách ngoài thực địa x: khoảng cách tương ứng trên phim H: độ cao bay chụp ảnh f: tiêu cự máy chụp ảnh Vi phân công thức trên theo x và H ta có: 2x XM x    f HM z    (3.25) Từ đây, ta xác định được công thức để tính sai số độ cao khi đo các điểm khống chế như sau: x H x H   . (3.26) Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4661 Giả sử H = 1000m, x = 70 mm, x = 0.02 mm, khi đó sai số do độ cao H = 0.25m. Từ các kết quả trên, ta thấy rằng: nếu khoảng cách giữa các điểm khống chế dùng quy tỷ lệ mô hình lập thể ngắn thì sẽ cho sai số lớn về độ cao của các điểm xác định được trên mô hình. Do vậy, khi thành lập bản đồ tỷ lệ trung bình và tỷ lệ bé thì sai số do điểm khống chế không đánh dấu gây ra bé. Nhưng đối với việc thành lập bản đồ tỷ lệ lớn thì ảnh hưởng đó rất đáng kể. Vì vậy, để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn thì bắt buộc phải đánh dấu các điểm khống chế trước lúc bay chụp. 3.3.2. Sai số của máy móc Trạm đo ảnh số là hệ thống đo ảnh dạng số nên việc giải bài toán giao hội thuận và nghịch của đo ảnh được xem là chặt chẽ và không có sai số. Vì vậy sai số máy móc ở đây là sai số của máy quét ảnh và sai số cấu trúc đo đạc trên mô hình lập thể. 3.3.2.1. Sai số của máy quét Mặc dù công nghệ đo vẽ ảnh số đã có những bước tiến dài và được sử dụng rộng rãi nhưng trong thực tế công nghệ chụp ảnh vẫn ít thay đổi, đa số ảnh hàng không vẫn được chụp bằng máy ảnh dùng phim Halogen bạc. Với thời gian lộ quang và khoảng thời gian giữa 2 lần chụp nhỏ, phim ảnh tương tự cho hình ảnh có độ phân giải cao chứa nhiều thông tin mà công nghệ chụp ảnh số hiện nay chưa cho phép đạt được. Kết quả là phim ảnh tương tự vẫn được dùng phổ biến và là môi trường lưu giữ hình ảnh hiệu quả nhất. Tuy nhiên như đã trình bày, để xử lý bằng công nghệ số nhất thiết phải có ảnh số, do vậy phải có quá trình chuyển từ tấm ảnh tương tự sang tấm ảnh số. Công việc này được thực hiện nhờ quá trình quét ảnh. Trong công nghệ đo ảnh số sai số của máy quét là một trong những sai số chủ yếu ảnh hưởng tới toàn bộ quá trình xử lý tấm ảnh, việc xác định sai số thực tế của máy quét ảnh và hiệu chỉnh sai số này khi vượt quá giới hạn cho phép là một việc quan trọng. Xuất phát từ đó mà phương pháp xác định sai số thực tế của máy quét để làm cơ sở cho việc hiệu chỉnh sai số này trong quá trình kiểm nghiệm máy quét ảnh. 3.3.2.2. Sai số do cấu trúc đo đạc trên mô hình lập thể Mô hình lập thể hiện trên màn hình máy tính được dựng trên thể thức nháy 1/60 giây giữa ảnh trái và ảnh phải nên không ổn định, không có độ sâu lập thể Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4662 bằng các mô hình lập thể dựng trên máy quang cơ hay giải tích. Hơn nữa, tiêu đo dùng để đo đạc trên trạm đo ảnh số là rất to. Từ đó có thể dẫn tới sai số đo đạc. 3.3.3. Sai số số liệu gốc Trong quá trình đo ảnh các điểm khống chế dùng làm cơ sở cho công tác định hướng nằm ở trên mô hình lập thể. Sai số số liệu gốc không chỉ đơn thuần của bản thân số liệu của các điểm định hướng được xác định không chính xác trong quá trình sản xuất đo ảnh, mà trong sai số này cần chứa cả sai số tỷ lệ mô hình gây ra do sai số nhận dạng điểm khống chế trên mô hình và việc cắt tiêu đo trên điểm khống chế đó. Do vậy, sai số số liệu gốc trong đo ảnh bao gồm sai số của bản thân số liệu tạo ra nó và các sai số của quá trình đo đạc các điểm khống chế đó trên mô hình lập thể. 3.3.3.1. Sai số độ cao điểm khống chế Trong đo ảnh lập thể sai số độ cao của các điểm khống chế trong quá trình định hướng là một tập hợp của 3 nguồn sai số sau: 2 3 2 2 2 1 zzzKC mmmm  (3.27) Trong đó: mKC là sai số điểm khống chế. mz1 là sai số trung phương (SSTP) của bản thân số liệu điểm khống chế mz2 là SSTP cắt lập thể tại điểm khống chế lúc định hướng mz3 là SSTP do sai số tỷ lệ mô hình gây nên mz2, mz3 có thể được xác định như sau: pz mP H m 2 23 xz ml H m  (3.28) Trong đó: H là độ cao bay chụp P là giá trị thị sai ngang l là khoảng cách giữa 2 điểm khống chế trên ảnh mP, mx là SSTP đo hiệu thị sai ngang và đo toạ độ ảnh. Để tính được sai số số liệu gốc ảnh hưởng đến độ cao trên mô hình ta xuất phát từ công thức tính sai số đo cao: Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4663 22 ' LTzz mmm  (3.29) Trong đó: mLT là sai số đo vẽ lập thể mz’ ảnh hưởng của sai số điểm khống chế lên toàn bộ mô hình sau định hướng được tính như sau: n mm kcz 3 5 '  (3.30) Với n là số điểm khống chế tham gia định hướng mô hình n  3. Sai số của bản thân số liệu của điểm khống chế độ cao mz1 có thể đạt đến 1/5 khoảng cao đều thì ảnh hưởng của các điểm khống chế lên mô hình lập thể dần cho phép đo vẽ đạt độ chính xác của quy phạm là 1/3 khoảng cao đều. 3.3.3.2. Sai số vị trí điểm khống chế Sai số vị trí điểm địa vật trên mô hình được thể hiện thông qua sai số số liệu gốc và sai số nhận dạng điểm đó trên ảnh. k m mm trxyxy 2 2 '  (3.31) Trong đó: mxy là sai số vị trí điểm khống chế trên toàn bộ mô hình mtr : là SSTP làm trùng tiêu đo với điểm địa vật. k là hệ số chuyển đổi từ tỷ lệ ảnh sang tỷ lệ bản đồ. mxy’ là SSTP về vị trí do sai số của điểm khống chế ảnh hưởng lên toàn bộ mô hình được xác định như sau: n mm xyxy 3 4 '  (3.32) n là số điểm khống chế dùng quy tỷ lệ (n  2) Theo (3.32) thì ảnh hưởng sai số mặt phẳng của điểm khống chế đến sai số phẳng của điểm đo bất kỳ không đáng kể so với yêu cầu biểu diễn đồ thị trên bản đồ. Yêu cầu quan trọng đối với sai số vị trí điểm khống chế là không thể gây ra sai số tỷ lệ quá lớn dẫn đến khó đạt độ chính xác đo cao. Như vậy trong cả 2 trường hợp sai số số liệu gốc ảnh hưởng đến độ cao và mặt phẳng đều nhấn mạnh tầm quan trọng của sai số nhận dạng điểm khống chế Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4664 trên mô hình lập thể (sai số cắt lập thể và sai số làm trùng tiêu đo trên điểm khống chế) ảnh hưởng rất lớn tới sai số độ cao trên mô hình. Do đó để giảm tối thiểu sai số này cần phải đánh dấu rõ ràng và chính xác điểm khống chế trên ảnh. Khi tiến hành đo đạc cần phóng ro hình ảnh điểm khống chế lên đến mức có thể. 3.3.4. Sai số trong quá trình định hướng 3.3.4.1. Sai số định hướng trong Trong công nghệ đo ảnh số quá trình định hướng trong của một ảnh, ngoài việc chịu ảnh hưởng của các nguồn sai số như: chất lượng phim chụp, chất lượng sao phim dương và độ chính xác kết quả kiểm định máy chụp ảnh thì còn phải chịu ảnh hưởng của quá trình quét phim như: sai số của máy quét và độ phân giải khi quét phim. Quá trình nhận biết vị trí điểm định hướng tại các mấu khung toạ độ tốt hơn các phương pháp đo ảnh truyền thống, do trong công nghệ đo ảnh số ta có thể phóng to hình ảnh (tối đa là 128 lần). Đối với công nghệ đo ảnh số thì sai số của định hướng trong thường là từ 0.3 đến 0.5 pixel. 3.3.4.2. Sai số định hướng tương đối và tuyệt đối Trong công nghệ đo ảnh số quá trình định hướng tương đối và tuyệt đối thường được thực hiện đồng thời. Đơn giản là bởi vì khi đo ở các điểm định hướng tương đối thì các điểm này bao gồm cả các điểm định hướng tương đối, các điểm tăng dày, các điểm khống chế ngoại nghiệp cũng thường nằm trên vị trí phân bố chuẩn. Các điểm này được đánh bằng các mã ký hiệu khác nhau, sau khi định hướng tương đối xong, máy tự động gọi các điểm tăng dày, các điểm khống chế ngoại nghiệp để tiến hành định hướng tuyệt đối luôn. Quá trình này được gọi là quá trình định hướng một lần. Quá trình định hướng mô hình kết thúc máy tính sẽ tự động đưa ra trận chứa các pixel của tấm ảnh nghiêng về vị trí mới cần có trên tấm ảnh lý tưởng. Khả năng này cho phép tập hợp các pixel nằm trên những đường song song với đường đáy của cặp ảnh, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động tìm kiếm các cặp ảnh cùng tên. Các giá trị thị sai dọc còn tồn tại với các điểm định hướng phải nhỏ hơn 0.3 kích thước pixel. 3.4. Sai số của phương pháp Hệ thống đo ảnh số Intergraph được xem như máy đo ảnh toàn năng giải tích việc xây dựng các mô hình lập thể được tiến hành tự động theo phương pháp giải Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4665 tích với các công thức chặt chẽ. Do đó sẽ không có sai số trong việc giải các bài toán đo ảnh trên hệ thống đo ảnh số. Điều này có nghĩa là cơ sở lý thuyết của phương pháp hoàn toàn chặt chẽ, đảm bảo độ chính xác cho công tác thành lập bản đồ địa hình cũng như bản đồ địa chính bằng công nghệ ảnh số. Tuy nhiên trong quy trình công nghệ thành lập bản đồ bằng công nghệ ảnh số vẫn tồn tại sai số trong việc xây dựng mô hình số địa hình. Như đã biết, việc xây dựng mô hình số địa hình (DTM) trên hệ thống đo ảnh số được tiến hành tự động. Việc tìm điểm cùng tên được thực hiện rất tinh vi, dựa vào mức độ xám của các pixel. Điều đó có nghĩa là thông tin được khai thác từ độ xám của bề mặt thực địa. Như vậy mô hình nhận được sẽ là mô hình vật lý trên cùng của thực địa hay còn gọi là mô hình số thực chứ không phải là mô hình số địa hình. Ngoài ra việc dùng thuật toán nội suy theo hàm tuyến tính hoặc hàm song tuyến để biểu diễn mô hình số địa hình chưa thể được thực hiện được đầy đủ các dạng phức tạp của địa hình. Trong thành lập bản đồ địa hình mô hình số đã hoàn toàn đảm bảo độ chính xác thể hiện địa hình theo quy phạm. 3.5. Ưu nhược điểm của phương pháp 3.5.1. Ưu điểm của phương pháp Công nghệ ảnh số đem lại khả năng tự động hoá cao trong công tác tăng dày điểm khống chế, việc đo vẽ trên ảnh hoặc trên mô hình lập thể đạt đến mức thuận tiện cao. Hệ thống còn cho phép thành lập bình đồ ảnh trực giao cho phép thành lập bản đồ ảnh. Có thể nói rằng công nghệ ảnh số cho ra các sản phẩm từ ảnh thoả mãn nhiều yêu cầu khác nhau của công nghệ thành lập bản đồ địa hình cũng như bản đồ địa chính bằng ảnh. Các sản phẩm được lưu trữ dưới dạng số, do đó rất thuận lợi trong việc chỉnh sửa, cập nhật thông tin cần thiết. Hệ thống đo ảnh số có khả năng trao đổi thông tin với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống thông tin đất đai (LIS). Khả năng này mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nhiều ngành có liên quan như: lâm nghiệp, địa chất, môi trường… Các đối tượng đo vẽ được thể hiện trực tiếp trên mô hình lập thể. Do đó việc kiểm tra, chỉnh sửa các sai sót trong quá trình đo vẽ được tiến hành rất thuận lợi. Việc phân lớp các đối tượng đo vẽ theo các yếu tố nội dung tạo thuận lợi cho việc quản lý, thành lập bản đồ, nhất là các bản đồ chuyên đề. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4666 Thành lập bản đồ trên hệ thống đo ảnh số có khả năng đảm bảo độ chính xác như máy quang cơ, máy giải tích. Với các ưu điểm trên, hệ thống đo ảnh số đã nâng cao năng xuất và hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất bản đồ. 3.5.2. Nhược điểm của phương pháp Việc đầu tư cho hệ thống đo ảnh số đòi hỏi chi phí lớn rất tốn kém. Với điều kiện hiện nay, việc sử dụng vẫn chưa được khai thác hết những tiềm năng của hệ thống đo ảnh số. Với công nghệ quét ảnh hiện đại có độ phân giải cao cũng chưa tránh khỏi việc làm giảm độ tin cậy của nguồn tin nguyên thuỷ. Bộ nhớ của máy đòi hỏi rất lớn. Nếu bộ nhớ không đủ lớn, hệ thống đo ảnh số chỉ phù hợp với việc thành lập bản đồ tỷ lệ lớn, còn đối với bản đồ tỷ lệ nhỏ sẽ gặp nhiều khó khăn do phải lưu trữ, xử lý một lượng thông tin rất lớn. Đối với công tác thành lập bản đồ địa hình cần thiết phải có những giải pháp khắc phục cho việc nội suy mô hình số địa hình (DTM) tại những vùng có dạng địa hình đặc biệt. Mặt khác, việc tự động biểu diễn địa hình trên hệ thống đo ảnh số Intergraph chỉ cho phép biểu diễn mô hình thực chứ không biểu diễn được mô hình số địa hình. Muốn có được mô hình số địa hình, ta phải tiến hành chỉnh sửa rất lâu. Kết luận - Nguồn sai số quan trọng thứ nhất phải nhắc đến là sai số trên ảnh đo (sai số của tấm ảnh), nguồn sai số thứ hai là sai số trong quá trình đo ảnh, nguồn sai số thứ ba liên quan đến sai số của phương pháp. - Nguồn sai số thứ nhất, nếu có đầy đủ các tham số bổ trợ như yếu tố định hướng trong, tham số méo hình kính vật, chiết quang khí quyển, toạ độ các mấu khung… thì có thể hạn chế được các sai số trên tấm ảnh. - Nguồn sai số thứ hai liên quan đến độ chính xác của máy đo, độ tinh nhạy của người đo, khả năng nhận dạng và sai số số liệu gốc. - Nguồn sai số thứ ba, do trạm xử lý ảnh số dựa trên cơ sở lý thuyết chặt chẽ, việc giải các bài toán định hướng, bài toán xây dựng chùm tia… bằng tính toán giải tích nên rất chặt chẽ, các công cụ biểu thị kết quả bằng số rất hoàn hảo, việc in ấn bản đồ trên các máy in đạt độ chính xác cao có thể nói là không có sai số. Tuy nhiên vẫn còn loại sai số mà phương pháp có cơ sở lý thuyết, tính toán chặt chẽ đến đâu đi chăng nữa thì cũng không vượt qua được ngưỡng độ chính xác. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4667 Chương 4 thực nghiệm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu vực đà nẵng trên trạm ảnh số in tegraph 4.1. khái quát tình hình và đặc điểm khu đo 4.1.1. Vị trí địa lý Khu đo Tùng Lâm - Đà Nẵng. Từ 150 59' 22 "5 đến 16 0 00' 00" vĩ độ Bắc. Từ 1080 13' 7"5 đến 108013' 45" kinh Đông. Phía Bắc giáp Quận Sơn Trà. Phía Tây giáp Quận Liên Chiểu. Phía Đông giáp Biển Đông Phía Nam giáp Tỉnh Quảng Nam. 4.1.2.Đặc điểm địa lý tự nhiên. 4.1.2.1.Đặc điểm địa hình Khu vực đo vẽ nằm trong phạm vi Quận Cẩm Lệ – Quận Ngũ Hành Sơn thuộc thành phố Đà Nẵng. Địa hình tương đối bằng phẳng thuận lợi cho việc đo vẽ thành lập bản đồ địa hình . Thành Phố Đà Nẵng có số lượng dân số khoảng 687.200. Diện tích khoảng 1256.2, trong đó diện tích đất liền là 951.2km2. 4.1.2.2.Đặc điểm thuỷ hệ Khu vực Cẩm Lệ là nơi có con sông Tuý Loan nằm bên trái là sông Vu Gia và liền kề với lưu vực sông Cu Đê rồi đổ về Sông Hàn cuối cùng đổ ra cửa biển Đà Nẵng, còn sông Phú Lộc nằm trên địa phận Quận Thanh Khê, Liên Chiểu, sông này hầu như không có nguồn, dòng chảy chủ yếu là do nước thuỷ triều ra vào. 4.1.2.3.Đặc điểm khí hậu Khí hậu vùng này tương đối ổn định, khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ trung bình từ 250 đến 350có hai mùa mưa nắng rõ rệt, lượng mưa trung bình trong năm từ 1700 đến 2000mm. 4.1.2.4.Đặc điểm kinh tế xã hội a. Kinh tế chính trị Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4668 Kinh tế của thành phố phát triển theo cơ cấu của thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa rất phong phú và đa dạng bao gồm các ngành dịch vụ - thương mại, công nghiệp, xây dựng và nông - lâm nghiệp. Trong những năm gần đây thực hiện chủ trương chính sách đổi mới của Đảng, thành phố đã chuyển dịch kinh tế theo hướng tăng nhanh tỷ trọng trong khu vực công nghiệp và xây dựng, giảm dần khu vực nông - lâm nghiệp. Phục vụ sản xuất như tài chính, tín dụng - ngân hàng, chuyển giao công nghệ, thương mại nội địa, dịch vụ xuất nhập khẩu … vì vậy rất cần có một hệ thống thông tin địa lý phục vụ cho công tác quy hoạch và phát triển của thành phố. b.Giao thông vận tải Đà Nẵng có quốc lộ 1A, 14B. Giao thông đi lại tương đối khó khăn theo mùa. c.Y tế Trạm xá y tế tương đối tốt đường sá đi lại rất thuận tiện, trình độ chuyên môn cao phát triển rất nhanh đặc biệt trong những năm gần đây được chính quyền nhà nước quan tâm hỗ trợ đầu tư cơ sở hạ tầng. d.Giáo dục và đào tạo Thành phố Đà Nẵng có 281 trường học, trong đó có 120 nhà trẻ, mẫu giáo và trường mầm non, 93 trường tiểu học, 48 trường trung học cơ sở, 17 trường trung học phổ thông, và còn có một số trung tâm khác. 4.1.3. Tình hình tư liệu trắc địa bản đồ 4.1.3.1. Điểm tọa độ, độ cao nhà nước Trên địa bànThành Phố Đà Nẵng có các điểm toạ độ sau: Điểm toạ độ hạng I, II có 64 điểm được tính toán bình sai trên hệ vn-2000 Điểm độ cao hang I, II nhà nước : Hiện nay có 64 điểm đã được tìm và tu bổ. Điểm tam giác hạng III, IV: có 360 điểm Hiện trạng thông tin về các điểm toạ độ nhà nước, cơ sở được tổng hợp từ thống kê của TTTL ĐĐBĐ (thuộc cục đo đạc và bản đồ) Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, từ kết quả khảo sát khu đo Đà Nẵng của công ty đo đạc ảnh địa hình. Để tiến hành thành lập KT- DT xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa hình tỷ lệ 1/2000, mạng lưới toạ độ nhà nước đã được tiến hành khảo sát để phục vụ đo nối khống chế ảnh. Hiện nay do quá trình đô thị hoá, cải tạo đường phố, hè phố, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống thông tin liên lạc, nên các điểm đường chuyền hạng IV, điểm giải tích cấp I, lưới GPS Đà Nẵng, lưới đa giác I đã bị mất nhiều hoặc rơi vào khu Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4669 vực không có khả năng phát triển lưới cấp thấp. Tuy số lượng điểm toạ độ trong khu vực còn thưa, nhưng đối với công nghệ GPS hiện nay đảm bảo được cho sự phát triển lưới toạ độ cấp thấp, đủ mật độ điểm để thành lập bản đồ tỷ lệ 1/2000. Các điểm toạ độ nhà nước I, II, III, IV sẽ được đưa lên bản đồ địa hình thành phố Đà Nẵng tỷ lệ 1/2000. Lưới khống chế độ cao: Các điểm độ cao hạng II, III trong khu vực Đà Nẵng được thi công cách đây 3 năm (từ năm 1976 – 1979) nên đã bị mất rất nhiều do quá trình đô thị hoá, cải tạo đường phố, vỉa hè, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống thông tin liên lạc, … Từ năm 1993 đến nay Đà Nẵng trong quá trình đổi mới với tốc độ phát triển cơ sở hạ tầng quá nhanh, các công trình công cộng cũng như các khu dân cư ngày càng được mở mang nhiều, vì vậy các điểm độ cao cũng mất đi nhiều. Theo thống kê của trung tâm tư liệu đo đạc và bản đồ (thuộc cục đo đạc và bản đồ) thì hiện nay số lượng điểm độ cao tại khu vực Đà Nẵng chỉ còn xấp xỉ 10% so với số lượng điểm thi công. Tuy nhiên số điểm còn tìm thấy đã và đang được Công ty đo đạc địa chính và công trình thi công sửa tên và đo đạc lại. Để phục vụ thiết kế KT- DT này Công ty đo đạc ảnh địa hình đã tiến hành khảo sát mạng lưới độ cao nhà nước để phục vụ thiết kế lưới độ cao hạng IV xây dựng phương án đo chi tiết độ cao dã ngoại. Kết luận: Mạng lưới toạ độ nhà nước khu vực Đà Nẵng đảm bảo đủ mật độ điểm để phát triển lưới cấp thấp nhưng phải sử dụng công nghệ GPS. Mạng lưới độ cao nhà nước khu vực Đà Nẵng nhìn chung đảm bảo đủ mật độ để phát triển. Lưới độ cao cấp thấp phục vụ đo vẽ cấp khoảng 1m trở lên. Riêng khu vực phía Bắc Quận Sơn Trà, phía Đông Biển Đông và phía Nam Tỉnh Quảng Nam một số quận khác lân cận là vùng bằng phẳng thuận lợi cho việc đo vẽ thành lập bản đồ địa hình. 4.1.3.2.Tư liệu bản đồ Trên địa bàn thành phố có những loại bản đồ sau: Bản đồ địa hình Từ năm 1974 – 1990 cục đo đạc và bản đồ nhà nước (cũ) đã liên tục đầu tư để xây dựng hệ thống bản đồ tỷ lệ 1/2000 - 1/5000 phủ trùm thành phố Đà Nẵng . Tuy nhiên bản đồ sau hơn một thập kỷ xây dựng và phát triển thủ đô ở thời điểm đổi mới nội dung không được chỉnh lý biến động, không được cập nhật thường xuyên, trong khi hiện trạng đô thị đang thay đổi nhanh chóng ; vì vậy thông tin của Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4670 bản đồ này đã trở nên lạc hậu, không đáp ứng yêu cầu về độ chính xác thông tin của tài liệu cho nên các hệ thống thông tin đô thị, đặc biệt là rất thiếu thông tin các cơ sở hạ tầng mới phát triển trong những năm gần đây. Chính vì lý do đó mà loại bản đồ này đã không thể dùng để làm nền cơ sở cho hệ thống thông tin của thành phố, đồng thời xét về tổng thể không nên cập nhật nội dung để sử dụng. Theo quy định của quy phạm thành lập bản đồ địa hình, việc cập nhật hiệu chỉnh nội dung bản đồ địa hình chỉ nên tiến hành trong trường hợp nội dung bản đồ biến động dưới 30%, nếu vượt quá mức này thì hiệu chỉnh bản đồ sẽ không kinh tế so với đo vẽ mới, trong khi đó mức độ biến động nội dung bản đồ cũ quá lớn - khoảng trên 40% vì vậy cần phải thành lập mới hệ thống bản đồ địa hình 1/2000, cho toàn khu vực. Các loại bản đồ cũ có thể tham khảo điều vẽ ảnh và dùng làm tài liệu phục vụ thiết kế và tổ chức thi công trong quá trình thực hiện. Trên địa bàn thành phố còn có bản đồ địa hình các loại tỷ lệ 1/10.000; 1/25.000; 1/50.000. Những bản đồ này nhỏ nên không có ý nghĩa trong thành lập bản đồ tỷ lệ 1/2000 mà chỉ có thể sử dụng tham khảo trong quá trình điều vẽ ảnh ngoại nghiệp và phục vụ thiết kế, thi công. Bản đồ địa chính Sau quá trình kê khai đăng ký, cấp giấy CNQSD đất và sở hữu này, quá trình thực hiện các chính sách về nhà đất (giao đất nông nghiệp cho người sử dụng lâu dài giao đất cho các dự án), quá trình đô thị hoá, quá trình mua bán, chuyển nhượng quyền sử dụng đất, sở hữu nhà cho thấy hiện nay 228 phường, xã, thị trấn trên địa bàn Thành Phố Đà Nẵng đã có 70% diện tích trên bản đồ, riêng khu vực thổ canh và 30% diện tích bản đồ khu vực thổ cư đã biến động. Mặt khác, nội dung của bản đồ giản đơn hơn bản đồ địa hình rất nhiều, vì vậy các thông tin trên bản đồ chỉ có thể sử dụng một phần trong quá trình thành lập bản đồ. 4.1.3.3. Tư liệu ảnh chụp từ máy bay ảnh do công ty đo đạc ảnh địa hình phối hợp với xí nghiệp chụp ảnh Công ty trắc địa bản đồ - Cục bản đồ Bộ quốc phòng thực hiện. Các thông số kỹ thuật bay chụp ảnh như sau: -Máy bay KING AIRB – 200 -Máy chụp ảnh: RC-30 -Tiêu cự máy ảnh : fk = 152.750 mm -Kích thước phim 23x23 (cm) -Tỷ lệ ảnh trung bình : 1/9000 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4671 -Độ cao bay chụp : 1390 – 1400 m -Độ phủ dọc: P = 60% và P = 80% (các đường bay từ 1-10, từ 22 – 25 và 1/3 đoạn phía Đông của tuyến bay 11 – 21 các đường bay chặn có độ phủ dọc : P = 64% và 2/3 tuyến của đường bay 1121 có độ phủ dọc 80%) -Độ phủ ngang Q = 30% và Q = 40% các đường bay từ 1 - 7 có độ phủ ngang Q = 30% và từ đường bay 8  25 có độ phủ Q = 40%. -Góc xoay ảnh trung bình: 30Đạt yêu cầu. -Góc nghiêng :  30 Đạt yêu cầu đảm bảo chất lượng tăng dày và đo vẽ nội nghiệp. -Độ chính xác của bản đồ tuân theo qui phạm, qui định thành lập bản đồ địa hình. 4.1.3.4. Công tác trắc địa ngoại nghiệp Công tác trắc địa ngoại nghiệp là công đoạn đầu tiên trong phương pháp thành lập bản đồ. Nó thu thập những số liệu khởi đầu làm cơ sở cho công đoạn đo vẽ sau trong phòng (công tác nội nghiệp). 4.1.3.5. Đo nối khống chế ngoại nghiệp Các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp phải là những điểm địa vật rõ nét nhận biết tin cậy trên ảnh và trên thực địa, là những điểm dễ nhận biết, rõ ràng không bị nhầm lẫn. Phải đóng cọc ở ngoài thực địa, và đánh dấu trên ảnh. Các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp phải được châm chích ngoài thực địa, châm chích phải cẩn thận chính xác. Phải vẽ sơ đồ ghi chú điểm các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp ngay ngoài thực địa, sau đó về nhà tu chỉnh trên ảnh. Số lượng và phương án bố trí các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp phải đảm bảo. 4.1.3.6. Công tác đoán đọc điều vẽ Tư liệu sử dụng đoán đọc điều vẽ là ảnh phóng to từ ảnh gốc, có tỉ lệ 1:15 000. Phương pháp điều vẽ dày đặc ở thực địa. Kết quả điều vẽ được vẽ trực tiếp trên ảnh phóng to theo ký hiệu và kèm ghi chú thuyết minh. Nội dung điều vẽ. + Điều vẽ thuỷ hệ: Tất cả hệ thống thuỷ văn và các công trình phụ trợ Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4672 + Điều vẽ giao thông: Tất cả các hệ thống giao thông, và các công trình phụ trợ như cầu, cống ngầm … + Điều vẽ địa hình: tất cả các đặc trưng của địa hình … + Điều vẽ dân cư, địa danh: tất cả các khu dân cư và các công trình văn hoá xã hội (ví dụ: Trụ sở uỷ ban, trường học, nhà văn hoá …) của khu dân cư, số hộ từng xã. + Điều vẽ thực phủ: tất cả các thảm thực vật + Điều vẽ ranh giới: ranh giới đất sử dụng và loại đất, các loại cây trồng (cây lương thực, cây ăn quả, hoa màu …). + Các yếu tố khác: Thiết bị điều vẽ : cặp tài liệu, kính lúp, kính lập thể STEREOSKOP, địa bàn, máy GPS cầm tay, bút tẩy … Triệt để bổ sung các địa vật mới xuất hiện sau khi chụp ảnh và tẩy bỏ địa vật đã mất. Những địa vật qua trong hoặc những nơi có sự thay đổi nhiều được đánh dấu trên ảnh điều vẽ phục vụ cho việc lập kế hoạch đo bù. Mực sử dụng điều vẽ gồm 4 mẫu: + Màu đỏ vẽ ranh giới thực vật. + Màu xanh vẽ ký hiệu suối, lúa. + Màu lơ dùng tô lòng ao hồ. + Màu đen dùng vẽ các yếu tố còn lại. 4.1.3.7. Đo bù bổ sung địa vật Khi điều vẽ gặp trường hợp: Địa vật quan trọng mới xuất hiện bóng cây, mây che mất hình ảnh trên ảnh thiếu ảnh. Cho nên chúng ta phải tiến hành đo bù. 4.1.3.8. Công tác nội nghiệp Nếu tất cả các công đoạn như: đo các điểm tăng dày, kiểm tra, … vv đều tiến hành ngoài trời thì khối lượng công tác sẽ tăng lên rất lớn. Vì vậy 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 công tác trong phòng thay cho phần lớn công tác đo đạc ngoài trời (đặc biệt là công tác tăng dày khống chế ảnh nội nghiệp). 4.1.3.9. Các trang thiết bị Phần cứng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4673 Các thiết bị phần cứng của hệ thống Intergraph bao gồm máy quét ảnh photoScan PSI, trạm đo ảnh số Imagestation 6887, máy in IRIS 3047. Các thiết bị này được trình bày cụ thể như sau: Máy quét photoScan PSI: máy quét thực hiện chức năng chuyển đổi dữ liệu ảnh hàng không thành ảnh số và lưu giữ trong máy tính dưới dạng raster. Máy quét photoScan PSI bao gồm các đặc tính kỹ thuật sau. + Máy có bề mặt số hoá dạng phẳng. + Sử dụng phương pháp quét ảnh theo các đường song song nhau. + Có khả năng quét phim âm bản, dương bản, ảnh đen trắng, ảnh mầu với kích thước phim 230x230 mm. + Tuỳ theo yêu cầu độ chính xác của bản đồ cần thành lập, ta có thể quét với độ phân giải khác nhau. Tính toán độ phân giải của phim quét theo công thức: Px = H b . mh Trong đó: m - Sai số xác định độ cao b - Đường đáy chụp H - Độ cao bay chụp Px- Kích thước của pixel (độ phân giải) + Với tấm phim có kích thước 230x230 mm, máy quét PhotoScan PSI có thể quét bởi 300600 tuyến song song nhau, trên mỗi tuyến có 30600 pixel. Vì vậy tấm ảnh đã được mã hoá thành ma trận các pixel chứa độ xám với kích thước 7.5 (m). Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4674 4.2.Thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn khu vực Tùng Lâm 4.2.1.Quét phim Phim dương được quét trên máy sp1 của hãng Intergrap bằng phần mền photoscan td. Hình 4.1: Sơ đồ quy trình quét ảnh được thực hiện theo trình tự sau : Khới động máy quét photoScan PSI. 4.2.1.1.Lắp phim Đặt phim vào khay và mặt nhũ xuống dưới. 4.2.1.2.Đặt các thông số cho phim và máy ảnh - Đặt các thông số về dạng file dữ liệu vào ra của ảnh, đặt tên file. - Đặt kiểu phim và máy chụp ảnh. - Đặt các thông số vào ra cho phim. - Đặt diện tích vùng quét. 4.2.1.3.Định vị trục quét Đo các điểm mấu khung. 4.2.1.4.Quét thử và điều chỉnh Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4675 Chọn một vùng để quét thử, kết quả được thực hiện trên bản đồ Histogram ở màn hình. Thông qua biểu đồ có thể điều chỉnh các giá trị độ đen Dmax và Dmin nằm trong giới hạn 256 cấp độ xám. 4.2.1.5.Quét ảnh vào đĩa Đặt diện tích vùng quét cho cả tấm ảnh. Quét ảnh vào đĩa. 4.2.1.6. Đối với mỗi tấm ảnh tiếp theo cửa một dải bay ta chỉ cần thực hiện các bước 2, 3, 4, 5, 6 trở lên. Trạm đo ảnh số Imagestation 6887 bao gồm các phần sau: + Màn hình lập thể 27”. + Bộ xử lý trung tâm. + Bộ xử lý đồ hoạ Edge II + + Một ca pin lưu trữ thông tin có dung lượng 5 GB với 2.1 GB là đĩa cứng và các thiết bị lưu trữ khác như đĩa mềm, đĩa quang, băng từ. + Ngoài ra trạm đo ảnh số còn được trang bị các thiết bị như : Máy quét phát xạ, kính lập thể, thiết bị đo vẽ trên mô hình lập thể. Máy phát xạ và kính lập thể giúp người đo vẽ quan sát được mô hình lập thể trên màn hình máy tính. Khi máy phát xạ hoạt động, người đo vẽ đeo kính lập thể sẽ nhận được những hình ảnh riêng biệt giữa ảnh trái và ảnh phải một cách liên tục trên mặt trái với vận tốc 60 lần /1 giây, mặt khác khả năng lưu giữ hình ảnh của mắt người đạt được 20  40 hình / 1 giây, điều này giúp chúng ta liên tục nhận được hình ảnh của ảnh trái trên mắt trái, hình ảnh của ảnh phải trên mắt phải. Do đó, với các thiết bị phát xạ, kính lập thể và thiết bị đo vẽ sẽ cho phép chúng ta tiến hành quan sát, đo vẽ trên mô hình lập thể ở màn hình máy tính. Máy in IRIS 3047 Hệ thống đo ảnh số Intergraph sử dụng máy in IRIS 3047, đây là một máy in với công nghệ phun màu, có thể đạt độ chính xác 0,2 mm. Bằng cách dùng 3 màu chuẩn: vàng, đỏ ảnh sen, xanh lá mạ, máy sẽ phun mực một cách đồng thời hoặc màu nọ nối màu kia tuỳ theo đối tượng cần in để tạo ra những tấm ảnh màu có chất lượng cao. Máy in IRIS 3047 là máy in dạng lô, hiện đại dùng để in bản đồ gốc với số lượng vài bản. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4676 Phần mềm Để khai thác quản lý đạt hiệu quả cao, hệ thống đo ảnh số Intergraph sử dụng hệ điều hành Unix hay Window – NT và được trang bị một số modul sau: ImageStation Photogrammetric Manager (ISPM): Modul quản lý dữ liệu đo ảnh. IRASC: Modul cắt, ghép ảnh. IPLOT: Phần mềm vẽ bản đồ. 4.2.2. Xây dựng Project 4.2.2.1. Tạo Project Sau khi đã có các file ảnh với format file phù hợp và kiểm tra lại các loại tư liệu, số liệu đã có để tiến hành. Để tạo một Project hoàn toàn mới trên nền tảng Window- NT chúng ta có thể chọn file  New Project tử menu file hoặc chọn biểu tượng New project trên thanh công cụ. Việc chọn công cụ nào sẽ khởi động ProjectWizard cho phép chúng ta từng bước một tạo Project thông qua các cửa sổ hội thoại để tạo mới Project chỉ việc điền các thông tin cần thiết trên cửa sổ hội thoại. Khi bản đầu tiên xuất hiện nhập tên vào vị trí lưu giữ của Project. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4677 Tạo song ta sẽ có một Project của khu đo Tùng Lâm - Đà Nẵng. Sau khi tạo xong chương trình đã tạo ra một thư mục có tên là tên công việc (Project) nằm đúng trong ổ địa với đường dẫn đã được chọn. Trong thư mục đó có các file sau: file camera, control, model, photo, triang, project; trừ file ra còn nữa là file trống. 4.2.2.2. Nhập thông số kĩ thuật của máy chụp ảnh Sau khi tạo xong Project ta cần phải tạo ra một Camera cho Project, bằng lệnh: Edit/Camera Wizard … Sau đó cần nhập tên Camera, chiều dài tiêu cự, các toạ độ điểm mấu khung chuẩn, kích cỡ fim, các toạ độ mấu khung, giữ liệu sai số méo hình kính vật và ta được một bảng Camera như sau: Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4678 Tạo file điểm khống chế File điểm khống chế này bao gồm các điểm khống chế nội, ngoại nghiệp và ta có thể tạo từng điểm một bằng lệnh Edit/Cotrol points … hoặc từ một file ascii theo lệnh Translator/Import/Control Points … Ngoài ra ta có thể lập một Project mới bằng cách Copy một Project đã có hay sử dụng một Project mẫu để chỉnh sửa. Thiết kế cơ sở toán học. Xác định các tham số cơ sở toán học Bản đồ khu vực Đà Nẵng được thành lập trên cơ sở phép chiếu Gauss Kruger. Việc thiết kế cơ sở toán học cho bản đồ cần thành lập thể hiện thông qua viêc tạo Seed file nhiều chức năng Design file setup trong MGE Basic Nuccleus. Các tham số của file seed được xác lập như sau: Tên seed file: ĐàNẵng .dgn. Phép chiếu Gauss - Kruger Hệ thống toạ độ, độ cao WGS 84; dùng Ellipsoid Krassovsky. Đơn vị đo: + Hệ thống toạ độ vuông góc: đơn vị độ dày là mét, diện tích là m2. + Hệ thống toạ độ địa lý: đơn vị đo là độ, phút, giây. Chuẩn độ cao: Orthometric (độ cao tính theo mực nước biển trung bình). +Xây dựng file thiết kế File thiết kế (*.dgn ) được xây dựng trên cơ sở Seed file là Đà Nẵng. dgn. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4679 Từ menu của MGE chọn MAP/New, hộp thoại new file xuất hiện trong một new file đánh tên file của mảnh bản đồ cần thành lập.Trong mục Seed file chọn Đà Nẵng.dgn. Chọn OK. Như vậy ta đã xây dựng song file thiết kế dùng để thành lập bản đồ khu vực Đà Nẵng với các thông số như trên. Dựng lưới toạ độ địa lý và lưới toạ độ vuông góc. Hệ thống toạ độ được xác định nhằm mục đích phục vụ quá trình định vị dữ liệu Raster. Hệ thống toạ độ địa lý và toạ độ vuông góc được xây dựng cho từng file của từng mảnh bản đồ cần thành lập nhờ Modul. Thiết kế các lớp thông tin Tiến hành đặt lớp, kiểu đường, màu sắc cho các yếu tố khung ngoài, đường lưới, chữ thập, mất khung, các yếu tố địa hình, địa vật, địa danh, giao thông, thuỷ hệ, ranh giới, … và vào khoảng cách kinh vĩ độ, khoảng cách lưới cho từng mảnh bản đồ. Các lớp thông tin, ký hiệu, kiểu đường, màu mắc có thể tạo thành file thư viện như sau: Bảng mầu: có số hiệu và thuộc tính có tên Color-dh.tbl Bộ ký hiệu: thư viện ký hiệu, có tên ký hiệu, kích thước Cell-dh.cel Kiểu đường: thư viện đường, có tên kiểu đường, lực nét, kiểu đường, LineStyle-dh.rsc. Fonts chữ lấy sẵn các Fonts chuẩn tạo thành Fonts-dh.rs Bảng phân lớp các đối tượng tạo bằng MSFC có Code, tên nhóm, tên đối tượng, lớp, mẫu, kiểu, tạo ra chuẩn theo quy phạm, quy định hiện hành có tên Feature-dh.rsc. Trong file đó chứa các nhóm sau: + Nhóm cơ sở: chứa khung và trình bày khung, các điểm khống chế mặt phẳng, độ cao, thước tỉ lệ, giải tích ký hiệu. + Nhóm thuỷ hệ: chứa sông, suối, ao, hồ, hướng dòng chảy, ghi chú tên riêng (sông, suối, hồ ), cống, đập. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4680 + Nhóm ranh giới: chứa địa giới (xã, huyện, tỉnh, quốc gia), tường rào, tường xây, ranh giới thực vật. + Nhóm địa hình: đường bình độ cái, bình độ con, điểm độ cao đặc trưng, chỉ dốc, ghi chú độ cao đường bình độ cái, bờ lở, vách đá, tỷ cao, tỷ sâu. + Nhóm dân cư: ký hiệu các lợi nhà, địa danh cụm dân cư. + Nhóm thực vật: ký hiệu các loại thực phủ. + Nhóm giao thông: các loại đường giao thông, tên riêng đường giao thông, cột tín hiệu, cầu, nhà ga, bến. + Nhóm các yếu tố khác: đặc khu kinh tế, đường giây điện, tên núi, nghĩa địa.. 4.2.2.3. Tăng dày khống chế ảnh a. Công tác chuẩn bị: Dựa vào diện tích khu vực cần thành lập bản đồ, toàn bộ tài liệu ảnh và thiết kế ở ngoại nghiệp để lên phương án tăng dày. Công tác chuẩn bị cho thiết kế tăng dày gồm: Lập hồ sơ khu vực các mảnh bản đồ cần đo vẽ và ranh giới khu đo, tình hình các biên (biên tự do …) Tìm hiểu và thu thập tài liệu lưới toạ độ và độ cao có trong khu vực. Thống kê toàn bộ các điểm khống chế ảnh mặt phẳng và độ cao. b. Công tác tăng dày - Công tác tăng dày khống chế ảnh được tiến hành theo phương pháp tăng dày giải tích. - Toạ độ của điểm tăng dày được đo trên máy đo ảnh giải tích ADAM - Xây dựng và bình sai lưới tăng dày theo phần mềm PAT – B. - Độ chính xác lưới tăng dày phải đảm bảo yêu cầu của quy phạm. + Về mặt phẳng nhỏ hơn 1.4m. + Về độ cao nhỏ hơn 1.2m. 4.2.3. Công tác đo vẽ trên trạm 4.2.3.1. Định hướng mô hình lập thể a. Định hướng trong (IO) Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4681 Mục đích của định hướng trong (IO) là gắp ảnh số vào hệ toạ độ điểm dấu khung ảnh. Khởi động IO bằng cách chọn Orientation/Interior… để hiện thị cửa sổ hộp thoại chọn ảnh: Select Photos. Để chọn ảnh định hướng ta nháy chuột vào ảnh cần chọn, sau đó nhấn OK lúc này IO hiển thị hình ảnh và hộp thoại các kết quả định hướng trong IO. Sử dụng nút data của chuột để định vị vào dấu khung thứ nhất trên hình toàn ảnh tiếp đó đo chính xác điểm mấu khung đó trên cửa sổ hình ảnh chi tiết. Làm tương tự như vậy đối với điểm thứ hai còn máy sẽ hiển thị những điểm mấu khung còn lại. Để định hướng đúng cần xem lại khai báo Camera. Sau khi đo xong tất cả các dấu khung và kết quả đo được đạt hạn sai khi khai báo tức là lúc máy báo Good Solution, ta chọn lệnh Apply các trị đo và kết quả tính sẽ tự động lưu lại và chọn lệnh Close đóng. Như vậy ta đã thực hiện xong công tác định hướng trong một tấm ảnh. Các tấm ảnh khác làm tương tự. b. Định hướng tương đối (RO) Mục đích của việc định hướng tương đối là để tạo nên mô hình lập thể. Thực hiện việc này thông qua việc đo 6 hay nhiều điểm trên cả hai ảnh. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4682 Khi thao tác phải nhớ triệt tiêu thị sai dọc ở tất cả các điểm để kết quả đem lại là một mô hình không có thị sai dọc (y). Chọn lệnh Orientation/Relative để hiển thị cửa sổ hộp thoại Select Models (chọn mô hình). Lúc đó ta cần vào đúng tên Project sau đó vào tên mô hình và tên file Seed, chọn lệnh OK. Màn hình hiển thị ảnh của mô hình cần định hướng với 10 điểm phân bố chuẩn và hộp thoại kết quả định hướng. Tiến hành đo lại các điểm này, dựa vào địa vật lân cận, có thể đo theo phương pháp (mô nô) hay lập thể. Khi kết quả đạt yêu cầu như trong Project máy sẽ báo Good Solụtion. Chọn lệnh Apply và tiếp đó là Close trên hộp thoại kết quả. c. Định hướng tuyệt đối (AO). Mục đích của định hướng tuyệt đối là gắn mô hình lập thể ảnh với thực địa. Như đã nói ở phần lý thuyết là ta có thể thực hiện việc này bằng cách đo ít nhất 3 điểm khống chế. Máy sử dụng các điểm này để cân bằng và định tỷ lệ cho mô hình. Cũng như các máy lập thể theo nguyên lý tương tự, 3 điểm độ cao để cân bằng mô Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4683 hình còn 2 điểm mặt phẳng để định tỉ lệ và định hướng mô hình lập thể trên tấm bản đồ. Thực hiện lệnh Orientations/Abaolute … để hiện cửa sổ hộp thoại Select Models (chọn mô hình). Sau khi đã chọn đúng Project, ta chỉ việc dùng chuột để đánh dấu vào mô hình cũng như file Seed.dgn. Có thể bố trí lại các cửa sổ cho thích hợp, những cửa sổ không dùng đến có thể đóng lại. Quá trình cơ bản ở đây là ta phải đo tất cả các điểm khống chế có trên mô hình. Để giới hạn danh sách điểm trong bảng Control point các điểm chỉ có trên mô hình đó ta sử dụng hộp thoại tăng cường Advanced dialog box (bằng cách đánh dấu núm Advanced…). Sau đó nháy con trỏ vào cửa sổ hình toàn ảnh, vị trí điểm Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4684 được để chọn điểm cần đo, lúc đó điểm này hiện thị hình ảnh lên cửa sổ chi tiết và ta tiến hành đo chính xác nó. Nếu đo (mônô) ta phải đo điểm đó trên cả hai cửa sổ chi tiết. Khi đạt hạn sai cho phép trong Project máy sẽ báo Good Solutions, ta chọn Lwnhj Apply để lưu kết quả và tiếp đó là Close để đóng mô hình trên hộp thoại kết quả. 4.2.3.2. Tạo mô hình số địa hìnhDTM Mở phần mềm ISSD bằng cách nhắp chuột vào Start/Programs/ImageStation Stereo Display ta sẽ thấy bảng Select . Model Chọn Project (dự án),Model mô hình đo vẽ), File dgn (file bản vẽ). Tuỳ chọn Use Batch Resampled Imagery. Sẽ cho phép ảnh được tạo với Generate Stereo Model trong ISMT khi ở trong ISSD. Tiến hành đo vẽ những điểm đặc trưng của địa hình theo sự qui định ở phần lý thuyết. Tạo mô hình số Phần ISMT (Imager Station Match – T) cho phép tạo ra mô hình số thực địa DTM (Digital Terain Model) tự động trên cơ sở đã xây dựng được cặp ảnh lập thể số với các tham số định hướng trong, định hướng ngoài. Trước khi chạy chương trình ISMT thì ta phải tạo ảnh mô hình lập thể, nhờ vàoModul Generate Stereo Model trong ISPM Khi vào Edit/ Generate Stereo Model sẽ xuất hiện bảng: Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4685 Tiến hành đánh dấu vào mô hình cần chọn, đặt đường dẫn tên file ảnh trái (có thể để bất kỳ vị trí nào trong máy) và ảnh phải kích hoạt Append job, tiếp đó kích Submit Job Queue … chương trình sẽ tự động chạy. Kết quả ta sẽ được 2 file ảnh Stereo, lúc đo các điểm độ cao tự động máy sẽ sử dụng kết quả này. Khởi động ISDC vào Define/ Match-T Parameters … như bảng sau. Đặt các tham số cho các bảng như sau: Đặt hệ thống toạ độ; xác định liên kết vùng; khoảng cách của mắt lưới. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4686 Sử dụng chỗ đột biến của địa hình, kiểu đối tượng dạng điểm độ cao có sử dụng khi đo vẽ; dạng mặt đất và một số tham số khác cho các bảng tiếp theo. Khi định dạng địa hình mặc dù ta đã cố gắng mô tả thật chi tiết, cụ thể nhưng có chỗ bề mặt địa hình có nhiều địa vật không thể mô tả hết được. Do vậy máy vẫn phải tự động nội suy sựa trên cơ sở toạ độ và độ xám, kết quả những chỗ này trở thành mô hình thực địa cho nên khi nội suy bình độ tự động ở những chỗ này có độ tin cậy rất kém. Như đã nói ở phần lý thuyết để khắc phục nhược điểm này ta phải sử dụng Modul MGE Terrain Analyst trong hệ thống phần mềmMGE. Qua thực tế sản xuất tôi thấy đây là một thay thế, bổ sung tuyệt vời của hãng INTERGRAPH. 4.2.4.Nắn ảnh. Vào phần Start/ Base Rectifier màn hình hiển bảng nhập các thông số, kích Input/Output Options (tuỳ chọn vào ra): Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4687 Project: và tên khu đo Photo: vào tên ảnh Input Image: chọn đường dẫn của ảnh đầu vào Ouput Image: chọn đường dẫn của ảnh đầu ra Size of pixel: đặt kích thước pixel như ảnh đầu vào Kích vào Rectification and DTM Options (nắn và tuỳ chọn mô hình số độ cao), hiển bảng: Cần phải vào các tham số sau: DTM (chọn loại mô hình số): TTN hay GRD Interlation Option (phương pháp nội suy). Cubic Convolution (Tính toán lập phương). Design file: chọn filea Seed của bản vẽ (file 2d) Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4688 Còn các thông số khác để mạc định. Kích vào Process Option (tuỳ chọn xử lý), màn hình hiển bảng: Kích Add job (thêm công việc) vào Submit Selected jobs … chương trình bắt đầu thực hiện. 4.2.5. Cắt ảnh, ghép ảnh 4.2.5.1.Ghép ảnh Để thực hiện ghép hai tấm ảnh ta chon lệnh Tool/Mosaic Image trong phần mền IRASC. Khi ghép ảnh ta phải điều chỉnh độ xám giữa hai ảnh kề nhau để tránh sự tương phản quá lớn. Các ảnh ghép được với nhau phải có độ chờm phủ lên nhau và cùng mật độ phân giải. 4.2.5.2.Cắt ảnh Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4689 Chọn lệnh Tool/extract trong IRASC Để cắt lấy khu vực cần đo vẽ trong khung bản đồ có trước. Sai số ghép ảnh : Độ chênh lệch vị trí điểm địa vật cùng tên không được vượt quá 0.4mm theo tỷ lệ bản đồ. 4.2.6.Số hoá nội dung bản đồ 4.2.6.1.Tạo môi trường làm việc Khởi động Microtation, chọn file bản đồ cần số hoá. Nạp modul quản lý các lớp thông tin. Từ cửa sổ lệnh gõ MDLL MSFC trên màn hình xuất hiện thanh công cụ MSFC. Nạp modull quản lý ảnh số. Từ cửa sổ lệnh gõ IRASC chọn open và mở file ảnh tương ứng. 4.2.6.2. Chọn lớp thông tin cần số hoá Trước khi tiến hành số hoá ta phải có một bảng chứa các đối tượng, mục tiêu của bảng đối tượng là phần chia và quản lý các lớp thông tin và quá trình số hoá các đối tượng trên ảnh. 4.2.6.3.Số hoá các đối tượng trên ảnh Các yếu tố số hoá trên ảnh gồm : Điểm khống chế toạ độ nhà nước, dân cư, đối tượng địa vật kinh tế xã hội, giao thông, thuỷ văn và các đối tượng có liên quan. Khi số hoá cần tuân theo 3 nguyên tắc sau: - Đoán đọc chính xác các yếu tố nội dung. - Trình tự số hoá các yếu tố nội dung sau : Điểm khống chế, dân cư, đối tượng địa vật, giao thông, thuỷ văn, thực vật, chất đất, ranh giới, ghi chú. - Số hoá đúng quy phạm. 4.2.6.4. Hoàn thiện dữ liệu, kiểm tra tính đầy đủ và chính xác của đối tượng Sau quá trình số hoá dữ liệu nhận được chưa hoàn thiện và sử dụng được. Dữ liệu này phải được kiểm tra, bổ sung đối tượng và xử lý tất cảc các lỗi để đảm bảo độ chính xác. 4.2.7. Biên tập bản đồ Biên tập kí hiệu cho các đối tượng dạng đường và dạng điểm. Biên tập chữ chú thích cho các đối tượng. Trình bày cho các chú giải ngoài khung. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4690 Căn cứ vào bản đồ gốc, các file số liệu đã được thành lập trong công đoạn vecto hoá để biên tập. Quy định về tiếp biên số hoá: Sau khi số hoá và biên tập ta phải tiến hành biên tập bản đồ. Đối với bản đồ cùng tỷ lệ, các biên phải tiếp khớp nhau và nằm trong hạn sai của sai số chuyển đối tượng trên phần mép biên bản đồ để làm trùng khớp. Nếu vượt quá hạn sai phải tìm nguyên nhân để xử lý. 4.2.8. Kiểm tra chỉnh sửa, bổ sung Nội dung đo vẽ bổ sung ngoài thực địa. Đo vẽ bổ sung các địa vật, đường giao thông, thuỷ hệ....đều phải phù hợp với yêu cầu kỹ thuật hiện hành, ký hiệu nhà nước. Nội dung kiểm tra : + Kiểm tra độ chính xác nắn chỉnh. + Kiểm tra toạ độ góc khung, giá trị độ cao của các điểm khống chế toạ độ. + Kiểm tra phân lớp nội dung bản đồ. + Kiểm tra tiếp biên các yếu tố nội dung ...... 4.2.9.In bản đồ Trước khi in bản đồ, file bản đồ thành lập phải được kiểm tra và chỉnh lý về mức độ hợp lý giữa các đối tượng trong trình bày bản đồ. Các đối tượng phải đảm bảo đầy đủ khi trình bày bản đồ . Từ thanh menu chính của thanh công cụ McroStation chọn file chọn Print Plot xuất hiện hội thoại plot. Đặt các thông số cho bản vẽ trong hội thoại plot ở setup. Units: Đơn vị chính. Scale: Đặt tỷ lệ bản đồ. Rotation: Đặt hướng quay cực của bản đồ theo chiều giấy. Origin: Đặt vị trí của bản đồ khi in. Sau khi đã xong chọn thông số vào setup Driver xuất hiện bảng Selecplotter Driver File, để chọn loại máy in chọn file chọn Plot máy sẽ in ra bản đồ cần in. Sau đó lưu số liệu, bản đồ vào máy hoặc đĩa. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4691 Kết luận và kiến nghị Trong quá trình nghiên cứu lý thuyết và tiến hành làm thực nghiệm thành lập bản đồ tỷ lệ lớn trên trạm ảnh số Intergraph khu vực Tùng Lâm - Đà Nẵng, em đã rút ra một số kết luận như sau: - Công nghệ ảnh số là một bước đột phá của nghành khoa học bản đồ. Cho năng xuất lao động cao, giảm thiểu sức lao động, cho phép đẩy nhanh tốc độ thành lập bản đồ tạo ra sản phẩm có độ chính xác cao. - Cho đến nay thiết bị máy móc rất gọn nhẹ và đơn giản . Tuy nhiên giá thành của phần mềm này còn cao, thiết bị quét và các phần mềm sử dụng quét dù cho độ phân giải cao nhưng vẫn làm giảm độ phân giải của tấm ảnh nguyên thuỷ. - Công nghệ đo ảnh số cho phép khai thác được nhiều loại sản phẩm khác nhau. Các loại sản phẩm này đều được lưu giữ dưới dạng số do vậy có thể đáp ứng nhanh chóng những nhiệm vụ mà kinh tế cũng như quân sự quan tâm. -Tốc độ tính toán và khả năng tự động hoá cao cho phép ta kiểm tra ngay các công đoạn trong quá trình sản xuất . - Công tác thành lập bản đồ bằng ảnh số đòi hỏi các cán bộ kỹ thuật phải có trình độ về tin học và các phần mền được sử dụng trong công nghệ đo ảnh số. - Để nâng cao độ chính xác và tính kinh tế của phương pháp thì ta phải nâng cao độ chính xác của các thiết bị sử dụng như (các thiết bị chụp ảnh) sử dụng trong quá trình đo vẽ đồng thời nghiên cứu các thuật toán chặt chẽ trong quá trình tăng dày.Tiến hành khai thác tối đa công dụng của phần mềm chuyên dùng. Kiến nghị : - Công nghệ này có tính tự động cao nhưng khả năng tự động hoá lại phụ thuộc vào chất lượng phim ảnh chụp cũng như địa hình khu vực đo vẽ. Vì vậy, trước khi sản xuất cần tiến hành khảo sát kỹ để có thể tận dụng tối đa khả năng tự động hoá tới mức cao nhất. Điều này sẽ làm tăng thêm năng suất lao động và hạ giá thành sản phẩm . - Thiết bị sử dụng tuy gọn nhẹ nhưng giá thành nhập thiết bị nước ngoài lại cao. Để khắc phục điều này cần phải có biện pháp sao cho có thể sản xuất các thiết Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4692 bị này trong nước, đặc biệt là các phần mềm chuyên dùng nhằm giảm tối thiểu chi phí cho việc mua sắm thiết bị. -Tìm biện pháp nâng cao độ chính xác của quá trình tự động hoá trong quá trình sản xuất.. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp và đặc biệt là thầy giáo ts. Trần Đình Trí đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành đề tài này. Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Trắc địa ảnh Trần Thị ái Lan Trắc địa A -K4693 Tài liệu tham khảo 1. gs.tskh.Trương Anh Kiệt : Cơ sở đo ảnh . NXB Giao thông vận tải. Hà Nội, 2000 2. gs.tskh.Trương Anh Kiệt : Công tác tăng dày khống chế ảnh . NXB Giao thông vận tải. Hà Nội, 2000 3. gs.tskh.Trương Anh Kiệt : Phương pháp đo ảnh đơn. NXB Giao thông vận tải. Hà Nội, 2000 4. GS.TSKH. Phan Văn Lộc : Phương pháp đo ảnh lập thể . NXB Giao thông vận tải. Hà Nội, 2000 5. PGS.TS . Phạm Vọng Thành : Cơ sở chụp ảnh và ảnh hàng không. 6. PGS.TS . Phạm Vọng Thành : Đoán đọc và điều vẽ . Hà nội 1998 7. TS . Trần Đình Trí (2005) : Khả năng loại trừ và hạn chế ảnh hưởng các loại sai số của ảnh đo trong công nghệ đo ảnh số . Luận án tiến sỹ kỹ thuật Đại Học Mỏ- Địa Chất. 8. Tổng cục địa chính 3/ 2000 : Quy phạm thành lập bản đồ địa hình. 9. Tổng cục địa chính : Hướng dẫn sử dụng phần mềm Micrstation & Mapping Ofice – Intergrap.