Tài liệu Đề tài ứng dụng công nghệ viễn thám

Ngành Công nghệ Địa chính ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết của đề tài: Bản đồ địa hình là tài liệu quan trọng không thể thiếu được trong sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng của Quốc gia, đồng thời là tài liệu làm bản đồ nền cho việc xây dựng hệ thống bản đồ chuyên đề và được sử dụng làm nguồn để xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu không gian cho vùng, lãnh thổ, quốc gia v.v… Bản đồ địa hình sau một thời gian sử dụng thông tin trên bản đồ không còn phù hợp so với thực tế, không phản ánh đúng hiện trạng trên bề mặt đất, hiện chỉnh bản đồ địa hình là phương án được chọn để giải quyết vấn đề đó, việc hiện chỉnh bản đồ địa hình giúp cho việc cập nhật thông tin nhanh chóng hơn, với chi phí thấp hơn so với thành lập mới. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ số đã ra đời với những bước tiến nhảy vọt giúp cho việc lưu trữ cũng như cập nhật thông tin cho các loại bản đồ nhanh chóng hơn và chính xác hơn, dữ liệu bản đồ được lưu dưới dạng file số trên các băng từ (ổ cứng máy tính) hay đĩa CD, DVD và được thể hiện dưới dạng hình ảnh thông qua màn hình máy tính, hay máy chiếu v.v… Ở nước ta công nghệ viễn thám được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: nông lâm nghiệp (thành lập bản đồ cây trồng, thành lập bản đồ rừng, thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất), cập nhật và thành lập bản đồ, bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai… Ưu thế của công nghệ viễn thám so với phương pháp truyền thống là ảnh chụp phủ trên vùng rộng với chu kỳ lặp rất ngắn (tối đa 26 ngày tùy thuộc vệ tinh), đối tượng được thể hiện trên ảnh rõ ràng (tùy thuộc vào độ phân giải ảnh). Thông thường dữ liệu viễn thám sau khi xử lý sẽ được chuyển về dạng dữ liệu đồng nhất với các dữ liệu sẵn có trong cơ sở dữ liệu bản đồ (khuôn dạng và tọa độ), từ đó có thể chồng lớp chính xác Raster (ảnh viễn thám) với các lớp dữ liệu vector (đang được lưu trữ và cần được cập nhật trên bản đồ), điều đó giúp tiết kiệm chi phí rất nhiều khi tích hợp 2 công nghệ (công nghệ số và công nghệ viễn thám) trong việc cập nhật dữ liệu không gian. Có thể nói rằng đây là phương pháp rẻ và nhanh nhất để thu được thông tin mới nhất trong một khu vực rộng lớn. Xuất phát từ thực tế đó, Tỉnh Bình Phước, một trong những Tỉnh thành đang thực hiện dự án “Hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh tỷ lệ 1:10000, 1:25000 và 1:50 000 khu vực Bắc Bộ, ven biển Trung Bộ và Đông Nam Bộ”, cùng sự chấp thuận của Giám Đốc Trung tâm Ứng dụng Công nghệ Viễn thám nên em quyết định thực hiện đề tài: Ứng dụng công nghệ viễn thám và ảnh vệ tinh SPOT 5 hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25000 khu vực thị xã Đồng Xoài, Tỉnh Bình Phước. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Cập nhật, hiện chỉnh kịp thời những thông tin thay đổi trên bề mặt đất để thể hiện trên bản đồ địa hình. Đảm bảo các yếu tố nội dung trên bản đồ địa hình được thể hiện chính xác, đúng tỉ lệ, đầy đủ và phù hợp với thực tế. Trang 1 Ngành Công nghệ Địa chính Yêu cầu của đề tài nghiên cứu: Cập nhật những thông tin thay đổi của các đối tượng kinh tế xã hội trên mặt đất của khu vực Thị Xã Đồng Xoài Tỉnh Bình Phước, hiện chỉnh những thay đổi đó lên bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: cập nhật, hiện chỉnh các thông tin thay đổi của các đối tượng kinh tế xã hội trên mặt đất từ năm 1991 đến nay khu vực Thị Xã Đồng Xoài Tỉnh Bình Phước thể hiện lên trên bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000. Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ viễn thám (ảnh SPOT 5 độ phân giải 2,5m) phục vụ công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 khu vực Thị Xã Đồng Xoài, Tỉnh Bình Phước. Thời gian thực hiện đề tài: từ ngày 01/03/2009 đến ngày 31/05/2009. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học: việc sử dụng ảnh SPOT 5 trong công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình và xây dựng mẫu khóa giải đoán ảnh phục vụ cho công tác hiện chỉnh bản đồ. Ý nghĩa thực tiễn: hiện chỉnh mảnh bản đồ địa hình C-48-10-D-d khu vực thị xã Đồng Xoài. Trang 2 Ngành Công nghệ Địa chính PHẦN I TỔNG QUAN I.1. Cơ sở lý luận của công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh I.1.1. Cơ sở khoa học 1. Cơ sở khoa học của bản đồ địa hình:  Khái niệm bản đồ địa hình: Bản đồ địa hình là hình ảnh thu nhỏ và khái quát một phần mặt đất lên trên mặt phẳng giấy theo những quy luật toán học nhất định, thể hiện sự đồng đều các yêu tố tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội theo một hệ thống ký hiệu. Những yếu tố này được phân loại, lựa chọn, lấy bỏ tổng hợp tương ứng với tỉ lệ dung nạp của từng loại tỉ lệ bản đồ và yêu cầu độ chính xác biểu thị.  Nội dung của bản đồ địa hình: Nội dung của bản đồ địa hình phải thể hiện sự đầy đủ, chính xác và trung thực các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội trên mặt đất với mức độ cần thiết (theo tỉ lệ và mục đích sử dụng) biểu thị bằng hệ thống ký hiệu thống nhất theo quy định Quốc gia, nội dung của bản đồ địa hình gồm các yếu tố: 1. Điểm khống chế trắc địa (các điểm khống chế trắc địa khác không dùng trong quá trình định vị và nắn) 2. Thủy hệ và các đối tượng có liên quan. 3. Địa hình. 4. Giao thông và các đối tượng có liên quan. 5. Dân cư và đối tượng văn hóa, kinh tế, xã hội. 6. Ranh giới hành chính. 7. Thực vật.  Các cơ sở toán học của bản đồ địa hình: Hiện nay ở nước ta, bản đồ địa hình được thành lập theo hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN 2000 với các thông số sau:  Elipsoid WGS – 84 toàn cầu được định vị phù hợp với lãnh thổ của Việt Nam.  Lưới chiếu hình UTM với múi chiếu 6 0 thành lập bản đồ địa hình ở tỉ lệ 1:50000 và 1:25000, với múi chiếu 30 thành lập bản đồ địa hình ở tỉ lệ từ 1:10 000 trở xuống.  Hệ số điều chỉnh tỉ lệ biến dạng chiều dài K0=0,9999 đối với múi chiếu 30 và 0,9996 đối với múi chiếu 60.  Điểm tọa độ gốc quốc gia đặt tại khuôn viên Viện Nghiên cứu địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội. Điểm gốc độ cao đặt tại Hòn Dấu ở Hải Phòng. Trang 3 Ngành Công nghệ Địa chính  Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình:  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000000: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000000 có kích thước 4 0x60 là giao nhau của múi 60 chia theo đường kinh tuyến và đai 4 0 chia theo đường vĩ tuyến. Ký hiệu múi được đánh bằng số Ả Rập 1, 2, 3,… Bắt đầu từ múi số 1 nằm giữa kinh tuyến 180 0 Đ và 1740T, ký hiệu múi được đánh tăng dần từ đông sang tây. Ký hiệu đai được đánh bằng các chữ cái La Tinh A, B, C … (bỏ qua chữ O và I để tránh nhầm lẫn với số 0 và 1). Bắt đầu từ đai A nằm giữa vĩ tuyến 0 0 và 40B, ký hiệu đai tăng từ xích đạo về cực. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000000 trong hệ VN-2000 có dạng X-yy trong đó X là ký hiệu đai và yy là ký hiệu múi chiếu. Ví dụ: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000000 có phiên hiệu là C-48.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000000 chia thành 4 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000, phiên hiệu mảnh đặt bằng các chữ cái A, B, C, D theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000 là phiên hiệu mảnh bản đồ tỉ lệ 1:1000000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:500000 sau đó gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh. Ví dụ: mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000 có phiên hiệu là C-48-D.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:250000: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000 chia thành 4 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:250000, phiên hiệu mảnh đánh theo thứ tự các chữ số 1, 2, 3, 4 theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:250000 là phiên hiệu mảnh bản đồ tỉ lệ 1:500000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:250000 sau đó gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh. Ví dụ: mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000 có phiên hiệu là C-48-D-2.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:100 000: Mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1000000 chia thành 96 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500000, phiên hiệu mảnh đặt bằng các chữ cái A, B, C, D theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000 là phiên hiệu mảnh bản đồ 1:1000000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:500000 sau đó gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh. Ví dụ: mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500000 có phiên hiệu là C-48-10.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:50000: Từ mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:100000 chia thành 4 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50000, được đánh theo thứ tự các chữ cái A, B, C, D từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên liệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:50000 là phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:100000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:50000 sau đó là gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh. Ví dụ: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:50000 có phiên liệu là C-48-10-D.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000: Từ mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:50000 chia thành 4 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000, được đánh theo thứ tự các chữ a, b, c, d từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 là phiên hiệu bản đồ địa hình tỉ lệ Trang 4 Ngành Công nghệ Địa chính 1:50000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:25000 sau đó là gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh. Ví dụ: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 có phiên hiệu là C-48-10-D-d.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 Từ mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 chia thành 4 bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000, được đánh theo thứ tự các chữ số 1, 2, 3, 4 từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 là phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:10000, sau đó gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh. Ví dụ: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có phiên hiệu là C-48-10-D-d-4.  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:5000: Từ mảnh bản đồ tỉ lệ 1:100000 chia thành 256 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:5000, được đánh theo thứ tự các chữ số 1, 2, 3… Tù trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:5000 là phiên hiệu mảnh bản đồ dịa hình tỉ lệ 1:100 000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:5000 sau đó là gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh đặt trong dấu ngoặc đơn. Ví dụ: Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:5000 có phiên hiệu là C-48-10-(256).  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000: Từ mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:5000 chia thành 9 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000, được đánh theo thứ tự các chữ a, b, c, d, e, f, g, h, k từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000 sau đó là gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh đặt trong dấu ngoặc đơn cùng với ký hiệu của mảnh bản đồ tỉ lệ 1:5000. Ví dụ: Mảnh bản đồ dịa hình tỉ lệ 1:2000 có phiên hiệu là C-48-9-(256-a).  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000 Từ mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000 chia thành 4 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000, được đánh theo thứ tự các chữ số La Mã I, II, III, IV từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000 là phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000 chứa mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:1000 là phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:1000 sau đó là gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh đặt trong dấu ngoặc dơn cùng với ký hiệu của mảnh bản đồ tỉ lệ 1:2000. Ví dụ: mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ: 1:1000 có phiên hiệu là C-48-9-(256-a-IV).  Mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500 Từ mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000 chia thành 16 mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500, được đánh theo thứ tự các chữ số 1, 2, 3,… , 16 từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. Phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500 là phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2 000 chứa mảnh bản đồ tỉ lệ 1:500 sau đó là gạch nối và tiếp theo là ký hiệu mảnh đặt trong dấu ngoặc đơn cùng với ký hiệu của mảnh bản đồ tỉ lệ 1:2.000. Ví dụ: mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:500 có phiên hiệu là C-48-9-(256-a-16). Trang 5 Ngành Công nghệ Địa chính 1:1.000.000(6x40) C-48 4(2x2) A B C D 1:500.000(3x20) C-48-D 4(2x2) 96(8x12) 1÷12 85÷96 1 2 3 4 1:250.000(1.5x10) C-48-D-2 1:100.000(30x30’) C-48-10 4(2x2) A B C D 256 (16x16) 1:50.000(15x15’) C-48-10-D 4(2x2) 1:5.000(1’52,5”) C-48-10-(256) 9(3x3) a b c d 1:25.000(7,5x7,5’) C-48-10-D-d 4(2x2) 1÷16 241÷256 1:2.000(37,5”) C-48-10-(256-a) 1 2 3 4 4(2x2) 1:10.000(3’45”) C-48-10-D-d-4 a b c d e f g h k I II III IV 1:1.000(18,75”) C-48-10-(256-a-IV) 16(4x4) 1 ÷4 13÷16 1:500(9,4”) C-48-10-(256-a-16) Hình I.1 Sơ đồ phân mảnh bản đồ hệ tọa độ quốc gia VN-2000 1 2. Cơ sở của viễn thám:  Định nghĩa: Viễn thám là khoa học nghiên cứu các phương pháp thu thập, đo lường và phân tích thông tin của vật thể quan sát mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng. Do tính chất của vật thể có thể được xác định thông qua năng lượng bức xạ hay phản xạ từ vật thể nên viễn thám còn là một công nghệ nhằm xác định và nhận biết đối tượng hoặc các điều kiện môi trường thông qua những đặc trưng riêng về sự phản xạ và bức xạ.  Phân loại viễn thám: Các hệ thống viễn thám hiện nay có thể được phân loại như sau:  Theo nguồn năng lượng: gồm Hệ thống viễn thám thụ động (sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên, chủ yếu là mặt trời); Hệ thống viễn thám chủ động (sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo).  Theo phương tiện bay chụp: Chia ra Hệ thống viễn thám máy bay (Airborne), gồm máy bay tầng thấp và máy bay tầng cao; Hệ thống viễn thám vệ tinh sử dụng vệ tinh nhân tạo dạng di động hay địa tĩnh.  Theo bước sóng: Chia ra Hệ thống viễn thám thị tần và hồng ngoại (sử dụng năng lượng mặt trời có bước sóng từ 0,3÷0,9m). Hệ thống viễn thám hồng ngoại nhiệt (sử dụng nguồn bức xạ nhiệt do chính vật thể phát ra, có bước sóng trong khoảng 3÷15m). Hệ thống viễn thám siêu cao tần (chủ yếu là dạng chủ động, sử dụng vùng vi sóng từ milimet đến mét).  Nguyên lý Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ với từng bước sóng đã xác định. Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám cho phép tách thông tin hữu 1 Giáo Trình Trắc Địa – TS.Nguyễn Văn Tân – Năm 2006 – tr.18. Trang 6 Ngành Công nghệ Địa chính ích về từng loại lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa các loại bức xạ điện từ và vật thể. Một thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là bộ cảm biến. Bộ cảm biến có thể là máy chụp ảnh hoặc máy quét. Phương tiện mang các bộ cảm biến được gọi là vật mang có thể là máy bay, khinh khí cầu, tàu con thoi hoặc vệ tinh… Nguồn năng lượng chính được dùng trong viễn thám là bức xạ mặt trời, năng lượng của sóng điện từ do vật thể phản xạ và bức xạ được thu nhận bởi bộ cảm biến đặt trên vật mang. Theo KRAUS (1988), nguyên lý tổng quát của hệ thống viễn thám điện từ thu nhận thông tin được biểu diễn theo sơ đồ sau. Trong đó chia ra ba trường hợp: (1) Viễn thám thụ động (Passive-RS). (2) Viễn thám chủ động (Active-RS). (3) Viễn thám phát xạ (Emission-RS). (1) (3) Hình I.2 Nguyên lý thu nhận thông tin viễn thám. Thông tin về năng lượng phản xạ của vật thể được ghi nhận bởi ảnh viễn thám và thông qua xử lý tự động trên máy hoặc giải đoán trực tiếp từ ảnh dựa trên kinh nghiệm của chuyên gia. Cuối cùng, dữ liệu hoặc thông tin liên quan đến các vật thể và hiên tượng khác nhau trên mặt đất sẽ được ứng dụng vào trong nhiều lĩnh vực như: nông nghiệp, địa chất, khí tượng, bản đồ, môi trường… Toàn bộ quá trình viễn thám có thể chia làm hai công đoạn chính: 1. Công đoạn thu nhận dữ liệu (Data-Acquisition): Liên quan đến các yếu tố về nguồn bức xạ điện từ (A), môi trường lan truyền bức xạ (B), sự tương tác của bức xạ với các đối tượng mặt đất (C), hệ thống thiết bị thu nhận (D), dữ liệu viễn thám và truyền dữ liệu đến mặt đất (E). 2. Công đoạn phân tích dữ liệu (Data-Analysis): Liên quan đến các phương pháp xử lý nguồn dữ liệu thu nhận được (F), phương pháp giải đoán thông tin viễn thám, hình thành các loại sản phẩm thông tin (G) cung cấp cho người sử dụng. Trang 7 Ngành Công nghệ Địa chính Hình I.3 Quá trình thu nhận và phân tích dữ liệu viễn thám.  Đặc điểm của dải phổ điện từ sử dụng trong kỹ thuật viễn thám: Trong viễn thám, người ta thường quan tâm đến khả năng lan truyền sóng điện từ trong khí quyển, vì các hiện tượng và cơ chế tương tác giữa sóng điện từ với khí quyển sẽ có tác động mạnh đến thông tin được thu nhận bởi bộ cảm biến. Khí quyển có đặc điểm quan trọng đó là tương tác khác nhau đối với bức xạ điện từ có bước sóng khác nhau. Đối với viễn thám quang học, nguồn năng lượng cung cấp chủ yếu là do mặt trời và sự có mặt cũng như thay đổi các phân tử nước và khí (theo không gian và thời gian) có trong lớp khí quyển là nguyên nhân chủ yếu gây nên sự biến đổi năng lượng phản xạ từ mặt đất đến bộ cảm biến. Để hiểu rõ cơ chế tương tác giữa sóng điện từ và khí quyển và việc chọn phổ điện từ để sử dụng cho việc thu nhận ảnh viễn thám, bảng I.1 thể hiện đặc điểm của dải phổ điện từ thường được sử dụng trong viễn thám. Bảng I.1 Đặc điểm của dải phổ điện từ sử dụng trong kỹ thuật viễn thám 2 2 Viễn Thám – Lê Văn Trung – Năm 2005 – Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia – tr.52. Trang 8 Ngành Công nghệ Địa chính Dải phổ điện từ Tia cực tím Khả biến Hồng ngoại gần trung bình Hồng ngoại nhiêt Vô tuyến (rada) Bước sóng Đặc điểm 0,3÷0,4µm Hấp thụ mạnh bởi lớp khí quyển ở tầng cao (tầng ôzôn), không thể thu nhận năng lượng do dải sóng này cung cấp nhưng hiện tượng này lại bảo vệ con người tránh bị tác động bởi tia cực tím. 0,4÷0,76µm Rất ít bị hấp thụ bởi ôxy, hơi nước và năng lượng phản xạ cực đại ứng với bước sóng 0,5µm trong khí quyển. Năng lượng do dải sóng này cung cấp giữ vai trò quan trọng trong viễn thám. 0,77÷1,34µm 1,55÷2,4µm Năng lượng phản xạ mạnh ứng với các bước sóng hồng ngoại gần từ 0,77÷0,9µm, sử dụng trong chụp ảnh hồng ngoại theo dõi sự biến đổi của thực vật từ 1,55÷2,4µm. 3÷22µm Một số vùng bị hấp thụ mạnh bởi hơi nước, dải sóng này giữ vai trò trong phát hiện cháy rừng và hoạt động của núi lửa (từ 3,5÷5µm). Bức xạ nhiệt của trái đất có năng lượng cao nhất tại bước sóng 10µm. 1mm÷30cm Khí quyển không hấp thụ mạnh năng lương các bước sóng lớn hơn 2cm, cho phép thu nhận năng lượng cả ngày lẫn đêm, không ảnh hưởng bởi mây, sương mù hay mưa.  Hệ thống vệ tinh SPOT 5 o Vệ tinh Spot 5: SPOT (Systeme Pour l’Observation de la Terre) là chương trình nghiên cứu không gian của Pháp được triển khai thực hiện từ năm 1986, mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực viễn thám từ vũ trụ. Bao gồm nhiều thế hệ vệ tinh: Các vệ tinh SPOT-1 (1986), SPOT-2 (1990, hiện còn hoạt động) và SPOT-3 (1993, bị hỏng năm 1997) trong hơn 10 năm thu gần 5 triệu tấm ảnh về bề mặt đất. Các vệ tinh này mang một cặp bộ cảm HRV (High Resolution Visible). SPOT-4 được phóng lên quỹ đạo đầu năm 1998, sử dụng thêm một số kênh phổ. SPOT-5 phóng vào đầu năm 2002, mang bộ cảm mới HRG (High Resolution Geometry) độ phân giải cao hơn phục vụ các mục đích lập bản đồ, phục vụ nông lâm nghiệp, quy hoạch lãnh thổ, môi trường… Trang 9 Ngành Công nghệ Địa chính Hình I.4 Vệ tinh SPOT 5. Vệ tinh SPOT 5 có quỹ đạo tròn cận cực đồng bộ mặt trời. Độ cao bay là 830km, góc nghiêng quỹ đạo là 98,7º, thời gian bay hết một vòng quanh quỹ đạo là 101,4 phút, thời gian chụp lặp một điểm trên mặt đất trong điều kiện bình thường là 26 ngày, thời điểm bay quanh quỹ đạo là 10h30’ sáng. Vệ tinh SPOT 5 được trang bị 3 hệ thống thu nhận ảnh khác nhau có độ phân giải từ 5m đến 1km, đó là: Máy chụp thực vật đa phổ có độ phân giải 1km bề rộng tuyến chụp 2200km. HRS là máy chụp lập thể có độ phân giải cao trên kênh Pan với lực phân giải mặt đất là 10x5m bề rộng tuyến chụp là 120km. HRG là máy chụp đa phổ có độ phân giải cao dùng để thu nhận ảnh Pan có độ phân giải 5m và ảnh XS có độ phân giải 10m, mỗi HRG quét rộng 60km, cặp HRG quét 117km (phủ trùm 3km) cho các tấm ảnh có độ phủ mặt đất 60x60km. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẦU THU HRS  Có khả năng xoay về phía trước và phía sau của dải bay góc tối đa là 20 0, cho phép thu được cặp ảnh lập thể gần như tức thời trên cùng dải bay.  Độ rộng dải bay: 120 km.  Không có khả năng xoay về 2 phía của dải bay.  Độ phân giải ảnh chụp: 10m, toàn sắc (0.49-0.69 micromet).  Độ chính xác của mô hình số địa hình tạo ra là 15 m hoặc cao hơn. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẦU THU HRG  Đầu thu HRG có trường nhìn là 40 tương ứng với độ rộng 60 km trên mặt đất.  Có khả năng nghiêng về 2 phía tối đa là 27 0 theo hướng thẳng góc với dải bay. Trang 10 Ngành Công nghệ Địa chính  Hai đầu thu thường hoạt động độc lập với nhau.  Các độ phân giải phổ và không gian.  Toàn sắc : 0.49-0.69 micromet 5 m.  Đa phổ :  Kênh 1: 0.50 - 0.59 micromet 10 m.  Kênh 2: 0.61 - 0.68 micromet 10 m.  Kênh 3: 0.79 - 0.89 micromet 10 m.  Thực phủ: 1.58 - 1.75 micromet 20 m. Hình I.5 Khả năng thu nhận thông tin của vệ tinh SPOT 5. o Ảnh Spot 5:  Khuôn dạng dữ liệu ảnh Spot 5: DIMAP.  Khuôn dạng dữ liệu mô tả (metadata) rất thông dụng XML do đó có thể truy cập bằng các phần mềm duyệt Web thông thường như internet Explore, Nescape.  Hỗ trợ nhiều lớp thông tin mô tả khác nhau. Cung cấp các thông tin chi tiết về kích thước, mức xử lý, vị trí địa lý, chất lượng hình ảnh.  Thông tin raster được lưu dưới dạng *.tif nhiều phần mềm có thể đọc được (Photoshop). Hình I.6 Mô tả dữ liệu Dimap. Trang 11 Ngành Công nghệ Địa chính Lực phân giải ảnh Spot 5  Ảnh đa phổ (đầu thu HRG): độ phân giải 10 m 3 kênh.  Ảnh toàn sắc (đầu thu HRG): độ phân giải 5m.  Ảnh toàn sắc (đầu thu HRG): độ phân giải 2,5 m (supermode). Bảng I.2 Đặc tính kỹ thuật của một số ảnh vệ tinh.3 Loại ảnh vệ tinh Mode chụp Độ phân giải (m) Độ cao bay chụp (km) SPOT 2, 4 Panchromstic Multis p: 4 bands 10 20 830 SPOT 5 Panchromstic Multis p: 4 bands 5 10 830 IRS-P6 LISS-4: 3 bands LISS-3: 4 bands 6 23 800 IKONOS Panchromstic Multis p: 4 bands (11 bit) 0.82-2.0 3.2-8 680 QUICKBIRD Panchromstic Multis p: 4 bands (11 bit) 0.62 3.28 600 LANDSAT ETM+ Panchromstic Multis p: 7 bands 15 30 60 705 I.1.2. Cơ sở pháp lý  Thiết kế kỹ thuật và dự toán “Hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh tỷ lệ 1:10000, 1:25000 và 1:50000 khu vực Bắc Bộ, ven biển Trung Bộ và Đông Nam Bộ” được Bộ Tài Nguyên & Môi Trường phê duyệt theo quyết định số 1726/QĐ-BTNMT ngày 21 tháng 11 năm 2006.  Quy trình hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh do Tổng Cục Địa Chính (nay là Bộ Tài Nguyên & Môi Trường) ban hành năm 2002.  Quy phạm hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10000, 1:20000, 1:50000 do Cục Đo Đạc và Bản Đồ Nhà Nước (nay là Bộ Tài Nguyên & Môi Trường) ban hành năm 1989.  Quy phạm thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000 và 1:25 000 (phần ngoài trời và phần trong nhà) do Cục Đo Đạc và Bản Đồ Nhà Nước (nay là Bộ Tài Nguyên & Môi Trường) ban hành năm 1990.  Ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000, 1:25 000 do Tổng Cục Địa Chính (nay là Bộ Tài Nguyên & Môi Trường) ban hành năm 1995.  Quyết định số 83/QĐ-TTCP ngày 12 tháng 7 năm 2000 của Thủ Tướng Chính Phủ về sử dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ Quốc gia VN2000. 3 Công Nghệ Viễn Thám Ứng Dụng Trong Địa Chính và Bản Đồ – Nguyễn Xuân Lâm – Năm 1999 – tr.25. Trang 12 Ngành Công nghệ Địa chính  Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20 tháng 06 năm 2001 của Tổng Cục Địa Chính (nay là Bộ Tài Nguyên & Môi Trường) về việc hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ Quốc gia VN2000.  Thông tư số 02/2007 TT-BTMT của Bộ Tài Nguyên & Môi Trường ký ngày 12 tháng 02 năm 2007 hướng dẫn kiểm tra, thẩm định và nghiệm thu công trình, sản phẩm đo đạc và bản đồ. I.1.3. Cơ sở thực tiễn Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu thông tin về các vấn đề liên quan đến điều tra nghiên cứu cơ bản, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, môi trường, thiên tai…là một điều tất yếu. Công nghệ viễn thám có khả năng cung cấp nguồn thông tin đầy đủ, kịp thời, chính xác…đáp ứng yêu cầu trong công tác thành lập bản đồ đặc biệt là trong công tác hiên chỉnh bản đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:25000. I.2. Khái quát địa bàn nghiên cứu: I.2.1. Điều kiện tự nhiên 1. Diện tích: 6.856 km2 2. Vị trí địa lý: Bình Phước là một tỉnh miền núi, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, Bắc giáp tỉnh Đắk Nông, Nam giáp tỉnh Bình Dương, Đông giáp tỉnh Lâm Đồng và Đồng Nai, Tây giáp tỉnh Tây Ninh và Vương quốc Campuchia, có hơn 240 km đường biên giới giáp với Vương quốc Campuchia. (Vĩ độ từ 11 022’ đến 12016’ Bắc Kinh độ từ 10208’ đến 107028’ Đông). Trung tâm văn hóa - kinh tế của Bình Phước hiện nay là thị xã Đồng Xoài, cách thành phố Hồ Chí Minh 128 km. 3. Địa hình: Địa hình vùng lãnh thổ tỉnh Bình Phước có thể xếp vào loại cao nguyên ở phía bắc và Đông Bắc, dạng địa hình đồi, thấp dần về phía Tây và Tây Nam.  Tổng diện tích tự nhiên: 685.735 ha  Đất nông nghiệp: 470.000 ha.  Đất ở: 251 ha.  Đất lâm nghiệp 170.000 ha.  Đất chuyên dùng và đất chưa sử dụng 45.484 ha. Trang 13 Ngành Công nghệ Địa chính ĐỒNG XOÀI Hình I.6 Bản đồ hành chính tỉnh Bình phước. 4. Khí hậu: Khí hậu tỉnh Bình Phước mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa phân biệt rõ rệt. Do nằm trong vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu, cận xích đạo nên có nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao từ 25,6oC đến 27,3oC. Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 77,8% đến 84,2%. Bình Phước chịu ảnh hưởng của 3 hướng gió: chính Đông, Đông Bắc và Tây Nam theo 2 mùa: + Mùa khô: Gió chính Đông chuyển dần sang Đông - Bắc, tốc độ bình quân 3,5m/s. + Mùa mưa: Gió Đông chuyển dần sang Tây - Nam, tốc độ bình quân 3,2 m/s. Khí hậu theo hai mùa: mưa - khô + Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11. + Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. I.2.2. Điều kiện xã hội 1. Dân số và lao động: Dân số của tỉnh hiện nay có hơn 820 ngàn dân, trong đó đồng bào dân tộc thiểu số của tỉnh chiếm 20% dân số, bao gồm 41/54 dân tộc anh em của Việt Nam. Trang 14 Ngành Công nghệ Địa chính 2. Giao thông, Cơ sở hạ tầng: Tỉnh Bình Phước có vị trí địa lý và đường giao thông tương đối thuận lợi, có xa lộ Bắc Nam và đường sắt xuyên Á đi qua, không cách xa trung tâm TP.HCM; có thị trường rộng lớn của vùng Tây Nguyên, các tỉnh miền Trung và các nước khu vực Đông Nam Á. Thị xã Đồng Xoài cách thành phố Hồ Chí Minh 110km, là cửa ngõ cầu nối của vùng với vùng Tây Nguyên và vương quốc Campuchia. Hệ thống giao thông đường bộ của tỉnh tương đối hoàn chỉnh với tổng số đường bộ trên địa bàn tỉnh đã tăng lên 402 tuyến, trong đó có 2 tuyến quốc lộ do Trung Ương tỉnh lộ do Tỉnh quản lý và 387 tuyến do huyện thị quản lý. Với tổng chiều dài đường giao thông là 3.709km, trong đó đường bê tông nhựa 9 tuyến/229,36km, chiếm 6,18%, đường láng nhựa 42 tuyến/675,83 km, chiếm 18,22%, đường cấp phối sỏi đỏ là 169 tuyến/2.071,61 km chiếm 55,85% còn lại là đường đất, cầu bê tông, cầu sắt, cầu dã chiến. Một số đường huyết mạch nối với vùng kinh tế trọng điểm và Vương Quốc Campuchia: + Quốc lộ 14 nối Tây Nguyên (đường Trường Sơn công nghiệp hoá) qua Bình Phước về Thành phố Hồ Chí Minh với 112.70km là đường bê tông nhựa. Quốc lộ 13 từ Thành Phố Hồ Chí Minh đi Bình Phước. Điểm đầu từ cầu Tham Rớt (ranh tỉnh Bình Dương) đến điểm cuối là cửa khẩu Hoa Lư (ranh Vương quốc Campuchia). 3. Kinh tế: Trong những năm qua Bình Phước có nhiều chuyển biến tích cực trong mọi lĩnh vực, đã định hướng phát triển kinh tế xã hội phù hợp với định hướng phát triển Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, đảm bảo tính bền vững – từ đó chú trọng vấn đề bảo vệ môi trường. Điều này đã giúp tỉnh Bình Phước có những thành tựu rất đáng khích lệ. Tỉnh đã khai thác tốt nguồn nguyên liệu tại chỗ để phát triển công nghiệp chế biến: cao su thành phẩm, nhân hạt điều, tinh bột sắn… Sau 10 năm, giá trị sản xuất công nghiệp tăng 15,51 lần, bình quân mỗi năm tăng 35,61%, tỉ trọng công nghiệp (không kể xây dựng) trong GDP tăng từ 2,43% (năm 1997) lên 15,37% (năm 2006). Nhờ có các con sông lớn mà Bình Phước đã xây dựng được nhiều công trình thủy điện: thủy điện Thác Mơ (150 MW), thủy điện Cần Đơn (72 MVA) và một số thủy điện đang thi công khác. GDP năm 2006 tăng gấp 2,94 lần năm 1997,   Tốc độ tăng trưởng bình quân thời kỳ 1997-2006: 12,75%/năm Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tăng dần tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ. Tỷ trọng công nghiệp - xây dựng 18,50% (2006), dịch vụ 27,99% (2006) và nông Lâm nghiệp 53,51% (2006). Thu nhập của nhân dân không ngừng được nâng lên. GDP bình quân đầu  người/năm: 197USD (năm 1997), 469USD (năm 2006), 618 USD (năm 2007). 4. Du lịch: Là điểm dừng chân của các Tour du lịch từ vùng phía Bắc xuống – nhiều tour du lịch đã được du khách công nhận như:  Trang 15 Ngành Công nghệ Địa chính Tour du lịch: Căn cứ Tà Thiết – Nhà giao tế Lộc Ninh – Thác số 4. Tour Đồng Xoài – Trảng Cỏ - cụm thác trên sông Đồng Nai. Tour Đồng Xoài – Trảng Cỏ - Thác Voi – sóc Bombo. Đặc biệt với nhiều tour du lịch về nguồn, di tích lịch sử với nhiều chương trình tiết mục nghệ thuật của đồng bào dân tộc đặc sắc. 5. Hành chính: Đơn vị hành chính có 08 huyện - thị, 99 xã, phường, thị trấn (86 xã, 5 phường, 8 thị trấn); Trung tâm hành chính: thị xã Đồng Xoài. I.3. Nguồn tư liệu của đề tài nghiên cứu  Bản gốc chỉnh sửa là bản đồ được thành lập bằng phương pháp toàn năng năm 1997 tại Công ty Trắc địa Bản đồ số 3; chụp ảnh bằng máy bay tháng 1 năm 1991; đo vẽ ngoại nghiệp năm 1997; địa danh, địa giới hành chính vẽ theo tài liệu bản đồ 364/CT tỉ lệ 1:50000 do tỉnh cung cấp tháng 6 năm 1998; hệ tọa độ Quốc gia VN2000.  Báo cáo kỹ thuật đo GPS khống chế ảnh vệ tinh tỉnh Bình Phước.  Ảnh vệ tinh Spot 5 tổ hợp màu PAN + XS, xử lý mức 3 Elipsoid WGS 84, lưới chiếu UTM. Hệ tọa độ , độ cao quốc gia VN2000, số hiệu cảnh 276-327, 7/12/2003. I.4. Nội dung nghiên cứu, phương pháp và quy trình thực hiện I.4.1. Nội dung nghiên cứu Đề tài nghiên cứu việc sử dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 có độ phân giải 2,5 m, phục vụ cho công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình mảnh C-48-10-D-d tỉ lệ 1:25000 thuộc khu vực Thị Xã Đồng Xoài – tỉnh Bình Phước. Nội dung nghiên cứu của đề tài được thể hiện qua các bước sau: 1. Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh. 2. Lập bản gốc chỉnh sửa. 3. Điều vẽ ảnh vệ tinh. 4. Số hóa bản đồ địa hình bằng phần mềm Microstation. 5. Kiểm tra, nghiệm thu sản phẩm và giao nộp thành quả. I.4.2. Phương pháp nghiên cứu Quá trình nghiên cứu đề tài em đã sử dụng các phương pháp sau:  Phương pháp số kết hợp với phương pháp tương tự: Khi thành lập bình đồ ảnh vệ tinh thực hiện bằng phương pháp số, khâu điều vẽ, chỉnh sửa bản góc hiện chỉnh thực hiện bằng phương pháp truyền thống (bằng mắt và bằng tay).  Phương pháp trắc GPS: sử dụng máy đo GPS có độ chính xác cao để đo điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp.  Phương pháp bản đồ: là phương pháp thể hiện kết quả nghiên cứu, nội dung nghiên cứu không bằng bản đồ nhằm phản ánh và minh họa kết quả nghiên cứu.  Phương pháp viễn thám: ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải 2,5m để phục vụ cho công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình.  Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến của các chuyên gia, người có kinh nghiệm, hiểu biết về địa bàn nghiên cứu cũng như trong lĩnh vực dùng ảnh vệ tinh hiện chỉnh bản đồ địa hình. Trang 16 Ngành Công nghệ Địa chính  Phương pháp ứng dụng công nghệ tin học: ứng dụng các phần mềm tin học chuyên ngành để phục vụ cho công tác hiên chỉnh bản đồ địa hình. I.4.3. Phương tiện nghiên cứu:  Hệ thống máy tính: Pentium(R) 4 CPU 3.00GHz, 2.0 GHz of RAM, 256 MB of VGA, 17’’ monitor, keyboard, mouse.  Máy đo GPS Trimble 4600 (đo điểm khống chế ảnh).  Xe máy (điều vẽ ảnh ngoại nghiệp).  Bút kim, thước, giấy scan, bàn điều vẽ (điều vẽ ảnh). Khái quát phần mềm dùng trong nghiên cứu: Mapping office gồm năm phần mềm ứng dụng được tích hợp trong một môi trường thống nhất, phục vụ cho việc thu thập và duy trì dữ liệu, các phần mềm thành phần đó là: + MicroStation SE là môi trường đồ hoạ cao cấp làm nền để chạy các phần mềm ứng dụng còn lại của mapping office. Các công cụ làm việc với đối tượng đồ hoạ trong MicroStation rất đầy đủ và mạnh, giúp thao tác với dữ liệu đồ hoạ nhanh, đơn giản, giao diện rất thuận tiện cho người sử dụng. + MGE-PC V.2 sử dụng cho việc thu thập, duy trì dữ liệu, tạo các bản đồ chuyên đề, hỏi đáp, phân tích vùng và phân tích không gian. Cơ sở dữ liệu được xây dựng trên nền ngôn ngữ hỏi đáp SQL. MGE-PC có thể chạy cùng các hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ dụng khác như D-Base, FoxPro, hoặc các hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL thông dụng khác trên thị trường. + I/RAS C cung cấp đầy đủ các chức năng phục vụ cho việc hiển thị và sử lý ảnh hàng không, ảnh viễn thám thông qua máy quét ảnh hoặc đọc trực tiếp nếu là ảnh số. I/RAS C cho phép người sử dụng cùng một lúc có thể kết hợp điều khiển và thao tác với cả hai dạng dữ liệu raster và vector. Khả năng này rất tốt khi người sử dụng tiến hành số hoá trên màn hình. + I/RAS B là hệ phần mềm hiển thị và biên tập dữ liệu raster (ảnh đen trắng black and white image), các công cụ trong I/RAS B sử dụng để làm sạch các ảnh được quét vào từ tài liệu cũ, cập nhật các bản vẽ cũ bằng các thông tin mới, phục vụ cho phần mềm vector hoá bán tự động I/GEOVEC chuyển đổi từ dữ liệu raster sang vector. I/RAS B cũng cho phép người sử dụng đồng thời thao tác với cả hai dạng dữ liệu raster và vector trong cùng một môi trường. + I/GEOVEC thực hiện việc chuyển đổi bán tự động dữ liệu raster (dạng Binary) sang vector theo các đối tượng. Với công nghệ dượt đường bán tự động cao cấp. I/GEOVEC giảm được rất nhiều thời gian cho quá trình sử lý chuyển đổi tài liệu cũ sang dạng số. I/GEOVEC được thiết kế với giao diện người dùng rất thuận tiện. Trong đó đề tài nghiên cứu chủ yếu dùng 3 trong 5 phần mềm tích hợp của intergraph: MicroStation SE, I/RAS C, I/GEOVEC. Trang 17 Ngành Công nghệ Địa chính I.4.4. Quy trình hiện chỉnh bản đồ địa hình 1:25 000 Công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh được tiến hành theo qua trình tổng quát như sau: Công tác chuẩn bị và thiết kế. Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh. Lập bản gốc chỉnh sửa. Điều vẽ nội nghiệp. Điều tra, khảo sát ngoại nghiệp. Chuyển vẽ và chỉnh sửa bản gốc hiện chỉnh. Số hóa bản đồ bằng phần mềm Microstation. Kiểm tra, nghiệm thu sản phẩm và giao nộp kết quả. Hình I.7 Sơ đồ quy trình hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh. Trang 18 Ngành Công nghệ Địa chính PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU II.1. Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh thực hiện chủ yếu bằng phương pháp số, qui trình gồm các bước : 1. Nhập ảnh số, quét ảnh tương tự. 2. Chọn điểm khống chế ảnh. 3. Nắn ảnh, ghép ảnh và cắt mảnh bình đồ ảnh. 4. Xử lí phổ và trình bày khung bình đồ ảnh. 5. In bình đồ ảnh. II.1.2. Nhập dữ liệu ảnh số Tư liệu ảnh vệ tinh dạng số được đăng nhập vào hệ thống xử lý ảnh số từ CDROM hoặc từ ổ cứng máy tính. Ảnh vệ tinh dạng phim ảnh được quét, số hóa sau đó mới nhập vào hệ thống xử lý ảnh số. II.1.3. Chọn điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp Điểm khống chế ảnh là các điểm phục vụ việc mô hình hóa ảnh vệ tinh. Điểm khống chế ảnh được xác định bằng các phương pháp sau:  Đo đạc ngoại nghiệp (dùng máy GPS hoặc máy toàn đạc điện tử).  Xác định từ các bản đồ tỷ lệ lớn hơn tỷ lệ bản đồ thành lập.  Xác định từ bản đồ địa hình cùng tỉ lệ.  Xác định trực tiếp trên ảnh. Yêu cầu vị trí điểm khống chế ảnh trên thực địa: Điểm khống chế ảnh phải tồn tại ổn định ngoài thực địa trong thời gian thi công, kiểm tra nghiệm thu, có hình ảnh rõ ràng trên ảnh, đảm bảo nhận biết được với độ chính xác 0,5 Pixel, các điểm khống chế phải đóng cọc gỗ đảm bảo tồn tại trong thời gian thực hiện công trình. Điểm khống chế được chọn chủ yếu là điểm khống chế về mặt phẳng, đo vẽ bằng ảnh lặp thể thì đây là các điểm khống chế mặt phẳng và độ cao kết hợp, nên chọn những điểm rõ rệt trên ảnh hoặc giao chéo nhau như ngã ba, ngã tư đường, mương hoặc các địa vật độc lập như giữa cầu, cống v.v… Số lượng điểm khống chế: Số lượng điểm khống chế phụ thuộc phương pháp mô hình hóa: mô hình hóa ảnh vệ tinh theo mô hình vật lí cần xác định cho mỗi mô hình 7 đến 12 điểm khống chế ảnh, mô hình hóa đa thức cần trên 12 điểm khống chế ảnh. Điểm khống chế ảnh được vẽ bằng mực màu đỏ, tâm vòng tròn là lỗ chích 0,15mm trên ảnh đối với điểm chích tại thực địa. Mặt sau của ảnh ghi chú bằng nét chì màu đen sơ đồ ghi chú điểm (vẽ phóng hình ảnh lên 2 đến 4 lần, nền sơ đồ phải tương tự trên ảnh, ghi chú rõ số hiệu điểm, mô tả sự phân bố của điểm chích). Trang 19 Ngành Công nghệ Địa chính Mặt sau ảnh Mặt trước ảnh Mặt trước ảnh Mặt sau ảnh Hình II.1 Điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp. Trong quá trình đo GPS phải có 1 máy thu đặt tại điểm mốc tọa độ nhà nước hạng III, II. Sau khi đo xong thì tiến hành bình sai mạng lưới các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp, sau bình sai ta có tọa độ các điểm khống chế ảnh, từ tọa độ các điểm khống chế ảnh ta tiến hành nắn ảnh. Bảng II.1 Bảng thành quả tọa độ phẳng và độ cao bình sai điểm khống chế ảnh vệ tinh. ==================================================== | So | So | Toa do, Do cao | | thu | hieu |----------------------------------| tu | diem | x(m) | y(m) | h(m) | ==================================================== | 1|BP7726-01 | 1324483.933| 758549.049| 442.993 | | 2|BP7726-02 | 1327054.410| 778514.180| 687.489 | | 3|BP7726-03 | 1309884.894| 768512.847| 552.813 | | 4|BP7726-04 | 1308384.869| 752837.012| 421.608 | | 5|BP7627-02 | 1260260.781| 715323.353| 77.683 | | 6|BP7727-04 | 1252763.723| 736285.949| 71.469 | | 7|BP7626-04 | 1299978.931| 710540.459| 149.132 | | 8|BP7626-02 | 1312106.890| 720581.058| 228.291 | | 9|BP7626-01 | 1334643.426| 727386.646| 285.040 | | 10|BP7526-01 | 1323018.519| 668240.891| 92.812 | | 11|BP7526-02 | 1308295.886| 665742.328| 112.482 | | 12|BP7627-03 | 1245188.386| 691939.924| 35.578 | | 13|BP7627-04 | 1251942.113| 661350.390| 30.743 | | 14|BP7727-02 | 1264194.368| 768091.741| 119.345 | | 15|BP7727-03 | 1248512.685| 762646.119| 153.509 | | 16|BP7627-01 | 1272683.343| 719244.152| 180.547 | | 17|BP7727-01 | 1279155.845| 755898.327| 135.137 | Trang 20