Bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng
Trung t©m viÔn th¸m
B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ c«ng nghÖ ®Ò tµi
Nghiªn cøu mét sè gi¶i ph¸p kü thuËt
xö lý ¶nh viÔn th¸m ®é ph©n gi¶i cao
cho môc ®Ých thµnh lËp b¶n ®å chuyªn
®Ò tû lÖ 1:10000 vµ lín h¬n
Chñ nhiÖm ®Ò tµi: ts . nguyÔn xu©n l©m
6445
09/8/2007
Hµ Néi- 2007
bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng
trung t©m viÔn th¸m
108 §−êng Chïa L¸ng - QuËn §èng §a - Hµ Néi
---------------***---------------
b¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vμ kü thuËt
®Ò tμi:
Nghiªn cøu mét sè gi¶i ph¸p kü thuËt xö lý
¶nh viÔn th¸m ®é ph©n gi¶i cao cho môc ®Ých
thμnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò
tû lÖ 1:10000 vμ lín h¬n.
Sè ®¨ng ký:...........
Hµ Néi, ngµy
th¸ng
n¨m 2007
Hµ Néi, ngµy
chñ nhiÖm ®Ò tμi
th¸ng
n¨m 2007
c¬ quan chñ tr× ®Ò tμi
P. gi¸m ®èc
trung t©m viÔn th¸m
TS. NguyÔn Xu©n L©m
Hµ Néi, ngµy
th¸ng
NguyÔn V¨n Vinh
n¨m 2007
Hµ Néi, ngµy
héi ®ång ®¸nh gi¸ chÝnh thøc
chñ tÞch héi ®ång
th¸ng
n¨m 2007
c¬ quan qu¶n lý ®Ò tμi
TL. bé tr−ëng
bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng
Q. vô tr−ëng vô khoa häc c«ng nghÖ
TS. Lª Kim S¬n
Hμ néi, 6- 2007
Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn ®Ò tμi
1. TS. NguyÔn Xu©n L©m –
Trung t©m ViÔn th¸m
Chñ nhiÖm ®Ò tµi
2. KS. NguyÔn Kh¸nh Linh
Trung t©m ViÔn th¸m
3. KS. NguyÔn ViÖt An
Trung t©m ViÔn th¸m
4. CN Vâ Hång S¬n
Trung t©m ViÔn th¸m
5. KS. NguyÔn V¨n Sinh
Trung t©m ViÔn th¸m
6. Th.S. Nghiªm V¨n TuÊn
Trung t©m ViÔn th¸m
7. Th.S. §ç ThÞ Ph−¬ng Th¶o
Tr−êng §¹i häc Má - §Þa chÊt Hµ Néi
vµ mét sè c¸n bé kü thuËt kh¸c.
Bμi tãm t¾t
¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao ngµy cµng xuÊt hiÖn nhiÒu trªn thÞ
tr−êng thÕ giíi vµ ë ViÖt nam. −u ®iÓm cña ¶nh vÖ tinh lµ cã kh¶ n¨ng cung cÊp th«ng
tin nhanh ë bÊt cø n¬i nµo, lÊp kho¶ng trèng trong cung cÊp th«ng tin ®Þa h×nh b»ng
¶nh hµng kh«ng, nhÊt lµ khi cÇn cã th«ng tin ®¸p øng nhu cÇu kh¶o s¸t, ®o ®¹c trong
mét thêi gian ng¾n. ë ViÖt nam ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao ®· ®−îc sö dông trong c«ng
t¸c hiÖn chØnh b¶n ®å tû lÖ 1:25 000 vµ trong Tæng kiÓm kª ®Êt ®ai 2005 vµ mét sè dù
¸n kh¸c. HiÖn nay ®ang dù kiÕn sö dông ¶nh vÖ tinh SPOT 5 ®Ó hiÖn chØnh b¶n ®å ®Þa
h×nh tû lÖ 1:10 000, ¶nh QUICK BIRD ®Ó lµm b¶n ®å ®Þa vËt tû lÖ 1:5000. Tuy nhiªn
kh¶ n¨ng sö dông chóng cho nh÷ng môc ®Ých cô thÓ nµo, sö dông ®Õn møc ®é nµo tû lÖ
nµo lµ mét vÊn ®Ò cÇn kh¶o cøu. §Ò tµi nãi trªn ®−îc ®Æt ra víi môc tiªu lµ :
- Nghiªn cøu c¬ së khoa häc vµ thùc nghiÖm nh»m øng dông ¶nh ph©n gi¶i cao
(SPOT5 2,5 m, QUICK BIRD, IKONOS v.v...) cho b¶n ®å tû lÖ lín, cô thÓ lµ hç trî
th«ng tin trong hiÖn chØnh vµ thµnh lËp b¶n ®å, trong suy gi¶i c¸c yÕu tè mÆt ®Êt phôc
vô thµnh lËp mét sè lo¹i b¶n ®å chuyªn ®Ò nh− hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt, hiÖn chØnh b¶n
®å nÒn, biÕn ®éng ®Êt ®« thÞ,v.v...
- §Ò xuÊt quy tr×nh c«ng nghÖ vµ thö nghiÖm ë mét khu vùc x¸c ®Þnh.
§Ò tµi ®· ¸p dông ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu nh− sau: Thu thËp th«ng tin, tµi liÖu
hiÖn cã t×m hiÓu kh¶ n¨ng lý thuyÕt cña ¶nh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao cho môc ®Ých
b¶n ®å. Nghiªn cøu t×m hiÓu ®Æc tÝnh kü thuËt cña c¸c lo¹i ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao
hiÖn nay. Thùc nghiÖm trªn c¸c ¶nh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao hiÖn cã ë ViÖt Nam nh−
¶nh SPOT5, Qickbird, IKONOS nh»m kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè nh− ®é chÝnh
x¸c ®iÓm khèng chÕ ¶nh, sè l−îng ®iÓm khçng chÕ sö dông trong m« h×nh vµ ph©n bè
®å h×nh cña chóng, m« h×nh n¾n chØnh h×nh häc vµ m« h×nh sè ®é cao ®Ó ®¶m b¶o cho
viÖc n¾n ¶nh ®¹t ®é chÝnh x¸c h×nh häc cao. Nghiªn cøu ®é chÝnh x¸c ®¹t ®−îc cho
viÖc thµnh lËp b×nh ®å ¶nh vÖ tinh.
Kh¶o s¸t kh¶ n¨ng th«ng tin cña ¶nh, ®¸p øng nhu cÇu khai th¸c th«ng tin cho
néi dung b¶n ®å tû lÖ lín vµ c«ng t¸c hiÖn cØnh b¶n ®å nÒn tû lÖ 1:10 000 vµ lín h¬n,
lËp b¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt vµ b¶n ®å ®« thÞ.v.v...
Trªn c¬ së c¸c nghiªn cøu, ®Ò xuÊt c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt vµ quy tr×nh c«ng
nghÖ n¾n chØnh h×nh häc ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ quy tr×nh hiÖn chØnh b¶n ®å nÒn,
b¶n ®å sö dông ®Êt vµ b¶n ®å ®« thÞ tû lÖ 1:10000 vµ 1:5000.
X¸c ®Þnh mét khu vùc cô thÓ vµ tiÕn hµnh thö nghiÖm theo quy tr×nh ®Ò xuÊt.
S¶n phÈm cña ®Ò tµi gåm cã:
1-B¸o c¸o n¾n chØnh h×nh häc ¶nh vÖ tinh ®é ph©n gi¶i cao cho môc ®Ých b¶n ®å tØ lÖ
lín.
2-Quy tr×nh c«ng nghÖ lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò tØ lÖ lín b»ng ¶nh vÖ tinh.
3- S¶n phÈm thùc nghiÖm : C¸c b¶n ®å ®Þa h×nh vµ b¶n ®å chuyªn ®Ò (vÝ dô minh ho¹
c«ng nghÖ).
5- B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi
Môc lôc
Danh môc h×nh vÏ.....................................................................................................3
Danh môc b¶ng biÓu ................................................................................................4
Më ®Çu..............................................................................................................................5
Ch−¬ng 1: ¶nh ph©n gi¶i cao-siªu cao vμ Mét sè kÕt qu¶
nghiªn cøu lý thuyÕt vÒ tiÒm n¨ng øng dông cña chóng ............8
1.1
¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao .......................................................................8
1.1.1 SPOT 5 .................................................................................................................8
1.1.2 QUICK BIRD .......................................................................................................9
1.1.3 IKONOS .............................................................................................................11
I.2 B¶n ®å ¶nh vÖ tinh:........................................................................................................13
I.3 øng dông ¶nh vÖ tinh thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò:......................................................14
I.4. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÏ ¶nh thµnh lËp b¶n ®å : ............................................................15
I.5. Kh¶ n¨ng lý thuyÕt ®Ó lËp b¶n ®å cña ¶nh vÖ tinh so s¸nh víi ¶nh hµng kh«ng ..........16
I.6. Mèi quan hÖ gi÷a tû lÖ b¶n ®å thµnh lËp vµ ®é ph©n gi¶i ¶nh vÖ tinh [2] ....................17
Ch−¬ng II: Nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt xö lý ¶nh viÔn
th¸m ®é ph©n gi¶i cao. .......................................................................................21
II.1- N¾n chØnh h×nh häc ¶nh vÖ tinh ..................................................................................21
II.1.1. Ph−¬ng ph¸p thµnh lËp b×nh ®å ¶nh vÖ tinh: ..................................................21
II.1.2 N¾n chØnh h×nh häc ¶nh vÖ tinh vµ c¸c ph−¬ng ph¸p n¾n chØnh :................... 22
II.1.2.1 M« h×nh hµm ®a thøc ..................................................................................22
II.1.2.2. M« h×nh vËt lÝ ®Ó n¾n ¶nh SPOT :.............................................................23
II.1.2.3. M« h×nh hµm h÷u tû...................................................................................24
II.1.3 §é chÝnh x¸c x¸c ®Þnh khèng chÕ ¶nh: .............................................................24
II.1.4 Nghiªn cøu ¶nh h−ëng ®å h×nh bè trÝ khèng chÕ ¶nh: ......................................25
II.1.4.1 Kh¶o s¸t ®èi víi tr−êng hîp ¶nh SPOT: .....................................................25
II.1.4.1.1 Tr−êng hîp c¶nh ¶nh vÖ tinh ®¬n:...................................................27
II.1.4.1.2 Thö nghiÖm trªn khèi ¶nh vÖ tinh ...................................................31
II.1.4.2Kh¶o s¸t n¾n ¶nh QUICK BIRD..................................................................37
II.1.5 Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña DEM:.....................................................................38
II.1.6 C¸c gi¶i ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c n¾n chØnh h×nh häc: ..............................40
II.2 Nghiªn cøu kh¶ n¨ng ®iÒu vÏ ¶nh ph©n gi¶i cao vµ c¸c gi¶i ph¸p n©ng cao ®é tin
cËy kÕt qu¶ gi¶i ®o¸n cho b¶n ®å chuyªn ®Ò. .....................................................................41
II.2.1- Kh¶ n¨ng th«ng tin cña ¶nh vÖ tinh .................................................................41
II.2.1.1 ¶nh SPOT Panchromatic ph©n gi¶i 10 m ....................................................41
II.2.1.2 ¶nh SPOT 5 mµu tù nhiªn ph©n gi¶i 2,5 m ................................................43
II.2.1.3 ¶nh ph©n gi¶i siªu cao:...............................................................................44
II.2.2- Gi¶i ph¸p kü thuËt n©ng cao ®é tin cËy gi¶i ®o¸n ¶nh vÖ tinh: .......................46
Ch−¬ng III: Nghiªn cøu quy tr×nh thμnh lËp mét sè b¶n ®å
chuyªn ®Ò b»ng ¶nh vÖ tinh , Thùc nghiÖm vμ ®¸nh gi¸ ...............49
III.1- C¸c b¶n ®å chuyªn ®Ò thö nghiÖm: ...........................................................................49
III.2- Quy tr×nh c«ng nghÖ ®Ò xuÊt ®Ó xö lý ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao ®Ó thµnh lËp b¶n
®å chuyªn ®Ò tû lÖ lín.........................................................................................................50
III.2.1 Quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp b×nh ®å ¶nh vÖ tinh: .......................................50
III.2.2 HiÖn chØnh b¶n ®å :..........................................................................................53
1
III.2.2.1 Tµi liÖu sö dông. ........................................................................................55
III.2.2.2 Khèi l−îng c«ng viÖc ®· lµm.....................................................................56
III.2.2.3 §¸nh gi¸ vÒ c«ng viÖc ®iÒu vÏ 1/10000.....................................................56
III.2.3 Thùc nghiÖm thµnh lËp b¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt....................................59
III.2.3.1 S¬ ®å qui tr×nh c«ng nghÖ:.........................................................................59
III.2.3.2 T− liÖu sö dông: .........................................................................................60
III.2.3.3. Néi dung c«ng viÖc ®· tiÕn hµnh: .............................................................60
III.2.4 Thùc nghiÖm thµnh lËp b¶n ®å diÔn biÕn ®Êt ven ®« b»ng ¶nh QUICK
BIRD ............................................................................................................................65
III.2.4.1 S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ sö dông: ..........................................................65
III.2.4.2 T− liÖu sö dông: .........................................................................................66
III.2.4.3 Néi dung c¸c b−íc thùc hiÖn: ....................................................................66
III.2.5 Thùc nghiÖm thµnh lËp b¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt phôc vô x©y dùng vµ
quy ho¹ch ®« thÞ ..........................................................................................................69
III.2.5.1 S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ lËp b¶n ®å biÕn ®éng ®Êt ®« thÞ (ven Hµ
néi)...........................................................................................................................69
III.2.5.2 KÕt qu¶ thö nghiÖm: .................................................................................70
III.3 §¸nh gi¸ chung kÕt qu¶ ..............................................................................................75
III.4 S¶n phÈm:....................................................................................................................76
KÕt luËn ....................................................................................................................... 77
Tμi liÖu tham kh¶o................................................................................................ 81
Phô lôc ..........................................................................................................................82
Phô lôc 1: Mét sè mÉu ¶nh vÖ tinh QUICK BIRD .....................................82
Phô lôc 2: Gi¶i ph¸p xö lý n¾n chØnh h×nh häc ¶nh vÖ tinh ®é
ph©n gi¶i cao øng dông cho b¶n ®å tû lÖ lín.....................................87
2
Danh môc h×nh vÏ
H×nh I- 1 : VÖ tinh Quickbird vµ ¶nh vÖ tinh Quickbird............................................9
H×nh I- 2 : VÖ tinh IKONOS..........................................................................................11
H×nh I- 3 : ¶nh vÖ tinh IKONOS khu Thµnh cæ Hµ néi ................................................12
H×nh II- 1: C¶nh ¶nh ®¬n vÖ tinh SPOT.........................................................................25
H×nh II- 2: D¶i ¶nh vÖ tinh SPOT ..................................................................................25
H×nh II- 3 : Khèi ¶nh vÖ tinh SPOT ..............................................................................26
H×nh II- 4 : §å thÞ sai sè ®èi víi ¶nh SPOT- Pan 2. 5 m .............................................27
H×nh II- 5 : §å thÞ sai sè ®èi víi c¶nh ¶nh 271308 .....................................................29
H×nh II- 6: §å thÞ sai sè ®èi víi c¶nh ¶nh 271307 ......................................................29
H×nh II- 7: §å thÞ sai sè ®èi víi d¶i ¶nh 271308-271309 ë khu vùc cã ®Þa h×nh b»ng ph¼ng .....30
H×nh II- 8 : §å thÞ sai sè ®èi víi d¶i ¶nh ë khu vùc cã chªnh cao ®Þa h×nh lín .........31
H×nh II- 9: §å h×nh bè trÝ ®iÓm KCA trªn khèi ¶nh theo ph−¬ng ¸n 1 ........................32
H×nh II- 10 : §å h×nh bè trÝ ®iÓm KCA trªn khèi ¶nh theo ph−¬ng ¸n 2 .....................32
H×nh II- 11 : §å h×nh bè trÝ ®iÓm KCA trªn khèi ¶nh theo ph−¬ng ¸n 3 .....................33
H×nh II- 12 : §å thÞ sai sè trung ph−¬ng vÞ trÝ ®iÓm ®èi víi khèi ¶nh vÖ tinh ...............33
H×nh II- 13 : §å h×nh bè trÝ ®iÓm treo 1 gãc trªn c¶nh ¶nh ®¬n ®èi víi vïng cã ®é cao
trung b×nh 1m ........................................................................................................35
H×nh II- 14 : §å h×nh bè trÝ ®iÓm treo 1 gãc trªn c¶nh ¶nh ®¬n ®èi víi vïng cã ®é cao
trung b×nh 70m ......................................................................................................35
H×nh II- 15: §å h×nh bè trÝ ®iÓm treo 1 gãc trªn d¶i ¶nh gåm 2 ¶nh ®¬n......................36
H×nh II- 16: sai sè vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm khèng chÕ mÆt ®Êt khi sö dông 12 ®iÓm KCA..37
H×nh III- 1: S¬ ®å quy tr×nh n¾n ¶nh vÖ tinh..................................................................50
H×nh III- 2 : S¬ ®å bè trÝ ®iÓm khèng chÕ ¶nh vÖ tinh theo c¶nh ¶nh ®¬n.....................51
H×nh III- 3 : S¬ ®å bè trÝ ®iÓm khèng chÕ ¶nh vÖ tinh theo segment.............................52
H×nh III- 4 : S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ hiÖn chØnh b¶n ®å nÒn tû lÖ lín b»ng ¶nh vÖ tinh.............54
H×nh III- 5 : S¬ ®å qui tr×nh c«ng nghÖ .........................................................................59
H×nh III- 6 : S¬ ®å quy tr×nh thµnh lËp b¶n ®å ®Êt ven ®« b»ng ¶nh QUICK BIRD.....................65
H×nh III- 7 : B¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt ven ®« .......................................................69
H×nh III- 8: S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ lËp b¶n ®å biÕn ®éng ®Êt ®« thÞ.......................69
H×nh III- 9 : ¶nh vÖ tinh khu vùc thùc nghiÖm .............................................................70
H×nh III- 10 : KÕt qu¶ ph©n lo¹i vµ xö lý sau ph©n lo¹i ®Êt ®« thÞ tõ ¶nh vÖ tinh.........71
H×nh III- 11 : KÕt qu¶ sau khi ph©n tÝch, tÝnh to¸n biÕn ®éng ®Êt ®« thÞ giai ®o¹n 2001-2005......72
H×nh III- 12 : BiÓu ®å biÕn ®éng ®« thÞ khu vùc quËn CÇu GiÊy, Hµ Néi giai ®o¹n 2001-2005 ...73
3
Danh môc b¶ng biÓu
B¶ng I- 1 : Danh môc c¸c s¶n phÈm ¶nh vÖ tinh SPOT5 .................................................9
B¶ng I- 2: C¸c ®Æc tÝnh cña vÖ tinh Quickbird...............................................................10
B¶ng I- 3 : C¸c ®Æc tÝnh cña vÖ tinh IKONOS ...............................................................12
B¶ng I- 4: §é lín pixel thùc ®Þa vµ tû lÖ b¶n ®å............................................................18
B¶ng I- 5 : Gi¸ trÞ lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm cña GSD (m) .........................................19
B¶ng II- 1 : Sai sè vÞ trÝ ®iÓm trung b×nh cña tõng tr−êng hîp ......................................27
B¶ng II- 2 : Sai sè vÞ trÝ ®iÓm trung ph−¬ng trung b×nh cña c¸c ph−¬ng ¸n trong tr−êng
hîp ¶nh cã gãc nghiªng lín, ®Þa h×nh b»ng ph¼ng ................................................28
B¶ng II- 3 : Sai sè vÞ trÝ ®iÓm trung ph−¬ng trung b×nh cña c¸c ph−¬ng ¸n trong tr−êng
hîp ¶nh cã gãc nghiªng lín, ®Þa h×nh nói cao .......................................................29
B¶ng II- 4 : Sai sè vÞ trÝ ®iÓm trung ph−¬ng trung b×nh cña khèi ¶nh ë khu vùc cã ®Þa
h×nh b»ng ph¼ng.....................................................................................................30
B¶ng II- 5 : Sai sè vÞ trÝ ®iÓm trung ph−¬ng trung b×nh cña khèi ¶nh trong tr−êng hîp
1 c¶nh cã ®Þa h×nh b»ng ph¼ng, 1 c¶nh cã ®Þa h×nh nói cao ..................................31
B¶ng III- 1: Kh¶ n¨ng x¸c ®Þnh c¸c lo¹i ®Êt trªn b×nh ®å ¶nh vÖ tinh Spot5 .................61
B¶ng III- 2 : B¶ng ma trËn chÐo sau khi tÝnh biÕn ®éng gi÷a hai thêi kú 2001-2005....73
4
Më ®Çu
¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao ngµy cµng xuÊt hiÖn nhiÒu trªn thÞ tr−êng vµ
ë ViÖt nam. −u ®iÓm cña ¶nh vÖ tinh lµ cã kh¶ n¨ng lÊp chç trèng trong cung cÊp th«ng
tin ®Þa h×nh bÊt cø n¬i nµo, thay v× ph¶i ®i t×m ¶nh hµng kh«ng, nhÊt lµ khi cÇn cã
th«ng tin ®¸p øng nhu cÇu kh¶o s¸t, ®o ®¹c trong mét thêi gian ng¾n.
Tuy nhiªn kh¶ n¨ng sö dông chóng cho nh÷ng môc ®Ých cô thÓ nµo, sö dông ®Õn
møc ®é nµo tû lÖ nµo lµ mét vÊn ®Ò cÇn kh¶o cøu.
§Æt vÊn ®Ò nghiªn cøu trªn gãc ®é kh¶ n¨ng ®¸p øng th«ng tin ®Þa h×nh cña ¶nh vÖ
tinh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao lµ tr¶ lêi c©u hái:
+§é chÝnh x¸c n¾n chØnh h×nh häc ®¸p øng cho viÖc lµm b¶n ®å tû lÖ nµo
lµ lín nhÊt ®èi víi mét lo¹i ¶nh vÖ tinh cô thÓ
+§é tin cËy kÕt qu¶ ®iÒu vÏ trªn ¶nh vÖ tinh ®¸p øng cho tû lÖ b¶n ®å nµo
+ C¸c gi¶i ph¸p nµo cã thÓ ®−îc ¸p dông ®Ó n©ng cao kh¶ n¨ng øng dông
cña ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao.
Víi môc ®Ých nªu trªn Trung t©m ViÔn th¸m ®Ò xuÊt vµ thùc hiÖn ®Ò tµi cã tªn
gäi lµ: “Nghiªn cøu mét sè gi¶i ph¸p kü thuËt xö lý ¶nh viÔn th¸m ®é ph©n gi¶i
cao cho môc ®Ých thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò tû lÖ 1: 10 000 vµ lín h¬n ”.
Thêi gian thùc hiÖn
12 th¸ng (tõ th¸ng 6/2005 ®Õn th¸ng 6/2006)
Chñ nhiÖm ®Ò tµi: NguyÔn Xu©n L©m
Häc hµm, häc vÞ, chuyªn m«n: TiÕn sü
Chøc vô:
Phã gi¸m ®èc
C¬ quan: Trung t©m ViÔn th¸m
§Þa chØ: 108 phè Chïa L¸ng - §èng §a - Hµ Néi
§iÖn tho¹i: 8 343 811
C¬ quan chñ qu¶n: Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng
C¬ quan chñ tr×: Trung t©m ViÔn th¸m
Môc tiªu ®Ò tµi lµ:
- X¸c ®Þnh gi¶i ph¸p kü thuËt xö lý ¶nh ph©n gi¶i cao (nh− SPOT5 2,5 m,
IKONOS,v.v...) cho thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò tû lÖ lín, cô thÓ nh− trong hiÖn
chØnh vµ thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh, lËp b¶n ®å hiÖn tr¹ng vµ b¶n ®å biÕn ®éng sö
dông ®Êt, b¶n ®å xãi mßn tiÒm n¨ng, v.v...
- §Ò xuÊt quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp mét sè lo¹i b¶n ®å chuyªn ®Ò tû lÖ lín.
- Thö nghiÖm c¸c ®Ò xuÊt kü thuËt ë mét sè khu vùc.
5
Néi dung nghiªn cøu:
1. Kh¶o s¸t c¸c biÕn d¹ng h×nh häc cña c¸c ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao nh− ¶nh
SPOT5, IKONOS, Qickbird, v.v...
2. Kh¶o s¸t kh¶ n¨ng th«ng tin cña ¶nh phôc vô suy gi¶i chuyªn ®Ò
3. §o ®iÓm khèng chÕ ¶nh b»ng GPS, nghiªn cøu ph©n bè vµ sè l−îng ®iÓm
khèng chÕ sö dông trong m« h×nh ®Ó ®¹t ®é chÝnh x¸c h×nh häc cao. Kh¶o s¸t
c¸c ph−¬ng ph¸p m« h×nh hãa ¶nh ph©n gi¶i cao trªn c¸c phÇn mÒm m« h×nh
hãa ¶nh, lùa chän gi¶i ph¸p thÝch hîp.
4. §Ò xuÊt quy tr×nh xö lý ¶nh vµ quy tr×nh thµnh lËp mét sè lo¹i b¶n ®å chuyªn
®Ò.
5.
X¸c ®Þnh mét sè khu vùc cô thÓ vµ tiÕn hµnh thö nghiÖm vµ hoµn thiÖn quy
tr×nh ®Ò xuÊt.
Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu:
•
Nghiªn cøu t×m hiÓu b¶n chÊt h×nh häc vµ c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña c¸c lo¹i
¶nh vÖ tinh hiªn nay. Thu thËp, tËn dông c¸c nguån ¶nh ph©n gi¶i cao vµ siªu
cao hiÖn cã ë ViÖt Nam. Kh¶o s¸t c¸c biÕn d¹ng h×nh häc cña c¸c ¶nh vÖ
tinh ph©n gi¶i cao nh− ¶nh SPOT5, IKONOS, Qickbird. Nghiªn cøu c¸c
gi¶i ph¸p kü thuËt liªn quan tíi viÖc ®o ®iÓm khèng chÕ ¶nh b»ng GPS (®é
chÝnh x¸c ®o ®¹c, ph©n bè ®iÓm khèng chÕ ¶nh vµ sè l−îng ®iÓm khèng chÕ
sö dông trong m« h×nh) ®Ó ®¶m b¶o cho viÖc n¾n ¶nh ®¹t ®é chÝnh x¸c h×nh
häc cao. §o bæ sung c¸c ®iÓm khèng chÕ ¶nh b»ng GPS khi cÇn thiÕt. Kh¶o
s¸t c¸c ph−¬ng ph¸p m« h×nh hãa ¶nh ph©n gi¶i cao trªn c¸c phÇn mÒm m«
h×nh hãa ¶nh hiÖn cã t¹i Trung t©m ViÔn th¸m, lùa chän ph−¬ng ph¸p thÝch
hîp. Nghiªn cøu ®é chÝnh x¸c ®¹t ®−îc cho viÖc thµnh lËp b×nh ®å ¶nh vÖ
tinh ®é ph©n gi¶i cao.
•
Kh¶o s¸t kh¶ n¨ng th«ng tin cña ¶nh, ®¸p øng nhu cÇu khai th¸c th«ng tin
cho néi dung b¶n ®å chuyªn ®Ò tû lÖ lín trong c«ng t¸c ®Þa chÝnh, lËp b¶n ®å
hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt v.v....
•
Nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p khai th¸c th«ng tin tõ ¶nh vÖ tinh ®Ó thµnh lËp
b¶n ®å chuyªn ®Ò tû lÖ lín.
•
Trªn c¬ së c¸c nghiªn cøu, ®Ò xuÊt quy tr×nh thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò tû
lÖ lín.
6
•
X¸c ®Þnh mét khu vùc cô thÓ vµ tiÕn hµnh thö nghiÖm vµ hoµn thiÖn quy
tr×nh ®Ò xuÊt.
KÕt qu¶ dù kiÕn:
1- B¸o c¸o kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ c¸c gi¶i ph¸p xö lý n¾n ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ
®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng th«ng tin cña ¶nh vÖ tinh ®é ph©n gi¶i cao cho môc ®Ých b¶n ®å tØ lÖ
lín.
2- Quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò tØ lÖ lín b»ng ¶nh vÖ tinh.
3- Mét sè b¶n ®å ®Þa h×nh vµ b¶n ®å hiÖn tr¹ng ®Êt (vÝ dô minh ho¹ c«ng nghÖ).
4- B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi
B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi gåm c¸c phÇn chÝnh sau ®©y:
Më ®Çu
Ch−¬ng 1: ¶nh ph©n gi¶i cao-siªu cao vµ nhu cÇu sö dông trong viÖc lËp c¸c b¶n ®å
chuyªn ®Ò tû lÖ lín
Ch−¬ng II: Nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt xö lý ¶nh viÔn th¸m ®é ph©n gi¶i cao.
Ch−¬ng III: Nghiªn cøu kh¶ n¨ng khai th¸c th«ng tin tõ ¶nh ph©n gi¶i cao vµ c¸c
gi¶i ph¸p n©ng cao ®é tin cËy kÕt qu¶ gi¶i ®o¸n cho b¶n ®å chuyªn ®Ò.
Ch−¬ng IV: Thùc nghiÖm thµnh lËp mét sè b¶n ®å chuyªn ®Ò b»ng ¶nh vÖ tinh vµ
®¸nh gi¸
KÕt luËn
Tµi liÖu tham kh¶o
Phô lôc
7
Ch−¬ng 1: ¶nh ph©n gi¶i cao-siªu cao vμ Mét sè kÕt qu¶
nghiªn cøu lý thuyÕt vÒ tiÒm n¨ng øng dông cña chóng
1.1 ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao vµ siªu cao
1.1.1 SPOT 5
Hä vÖ tinh SPOT b¾t ®Çu ho¹t ®éng trªn quü ®¹o tõ 1986 vµ do Trung t©m
Nghiªn cøu Kh«ng gian (Centre National d'Etudes Spatiales - CNES) cña Ph¸p vËn
hµnh. VÖ tinh SPOT bay ë ®é cao 832 km, gãc nghiªng cña mÆt ph¼ng quü ®¹o lµ 98,7o
thêi ®iÓm bay qua xÝch ®¹o lµ 10h30’ s¸ng vµ chu kú lÆp 26 ngµy. Kh¶ n¨ng chôp
nghiªng cña SPOT cho phÐp t¹o cÆp ¶nh lËp thÓ tõ hai ¶nh chôp vµo hai thêi ®iÓm víi
gãc chôp nghiªng kh¸c nhau.
VÖ tinh SPOT - 5, phãng lªn quü ®¹o ngµy 03 th¸ng 5 n¨m 2002, ®−îc trang bÞ
mét cÆp Sensors HRG (High Resolution Geometric), lµ lo¹i Sensor −u viÖt h¬n c¸c lo¹i
tr−íc ®ã. Mçi mét Sensor HRG cã thÓ thu ®−îc ¶nh víi ®é ph©n gi¶i 5m ®en - tr¾ng vµ
10 m mÇu. Víi kü thuËt xö lý ¶nh ®Æc biÖt, cã thÓ ®¹t ®uîc ¶nh ®é ph©n gi¶i 2,5 m,
trong khi ®ã d¶i chôp phñ mÆt ®Êt cña ¶nh vÉn ®¹t 60 km ®Õn 80 km.
§©y chÝnh lµ −u ®iÓm cña ¶nh SPOT, ®iÒu mµ c¸c lo¹i ¶nh vÖ tinh kh¸c cïng
thêi ®Òu kh«ng ®¹t ®−îc ®é ph©n gi¶i nµy. Kü thuËt thu ¶nh HRG (High Resolution
Geometric) cho phÐp ®Þnh vÞ ¶nh víi ®é chÝnh x¸c trªn 50 m nhê hÖ thèng ®Þnh vÞ vÖ
tinh DORIS vµ Star Tracker l¾p ®Æt trªn vÖ tinh. Trªn vÖ tinh SPOT - 5 cßn l¾p thªm hai
m¸y chôp ¶nh n÷a.
M¸y thø nhÊt HRS (High Resolution Stereoscopic) - M¸y chôp ¶nh lËp thÓ lùc
ph©n gi¶i cao. M¸y nµy chôp ¶nh lËp thÓ däc theo ®−êng bay víi ®é phñ 120x600 km.
Nhê ¶nh lËp thÓ ®é phñ réng nµy mµ t¹o lËp m« h×nh sè ®é cao (DEM) víi ®é chÝnh
x¸c trªn 10m mµ kh«ng cÇn tíi ®iÓm kh«ng chÕ mÆt ®Êt.
M¸y chôp ¶nh thø hai mang tªn VEGETATION, gièng nh− VEGETATION l¾p
trªn vÖ tinh SPOT4 hµng ngµy chôp ¶nh mÆt ®Êt trªn mét d¶i réng 2250 km víi kÝch
th−íc phÇn tö ¶nh (pixel) 1x1 km trong 4 kªnh phæ. ¶nh VEGETATION ®−îc sö dông
rÊt h÷u hiÖu cho môc ®Ých theo dâi biÕn ®éng ®Þa cÇu vµ ®o vÏ b¶n ®å hiÖn tr¹ng ®Êt.
¶nh SPOT ®−îc sö dông chñ yÕu trong c¸c lÜnh vùc sö dông ®Êt, hiÖn tr¹ng ®Êt,
®o vÏ b¶n ®å vµ theo dâi biÕn ®éng m«i tr−êng nh− mÊt rõng, xãi mßn, ph¸t triÓn ®« thÞ
v.v... ¶nh SPOT5 cã ®é ph©n gi¶i cao, ®Æc biÖt ¶nh ®é ph©n gi¶i 2,5 m më ra triÓn väng
cña nhiÒu øng dông mµ tr−íc ®©y chØ cã thÓ thùc hiÖn víi ¶nh chôp tõ m¸y bay nh−
8
thµnh lËp b¶n ®å tû lÖ lín, quy ho¹ch ®« thÞ, qu¶n lý ®iÒu hµnh s©n bay, bÕn c¶ng, qu¶n
lý hiÓm häa vµ thiªn tai.…
D−íi ®©y lµ b¶ng danh s¸ch c¸c lo¹i ¶nh vÖ tinh SPOT 5 cung cÊp :
B¶ng I- 1 : Danh môc c¸c s¶n phÈm ¶nh vÖ tinh SPOT5
1.1.2 QUICK BIRD
VÖ tinh Quickbird ®· ®−îc phãng vµo th¸ng 10 n¨m 2001 ë California. VÖ tinh
®−îc ®Þnh vÞ ë ®é cao quÜ ®¹o lµ 450 km víi gãc nghiªng quÜ ®¹o lµ 97,2o , ®ång bé
mÆt trêi.
H×nh I- 1 : VÖ tinh Quickbird vµ ¶nh vÖ tinh Quickbird
VÖ tinh QuickBird cña C«ng ty Digital Globe cung cÊp d¶i quÐt réng nhÊt, kh¶
n¨ng l−u tr÷ trong lín nhÊt vµ ®é ph©n gi¶i cao nhÊt trong tÊt c¶ c¸c lo¹i vÖ tinh th−¬ng
m¹i hiÖn hµnh. VÖ tinh QuickBird cã kh¶ n¨ng thu nhËn trªn 75 triÖu km2 d÷ liÖu ¶nh
mçi n¨m (lín h¬n 3 lÇn diÖn tÝch vïng B¾c Mü), cho phÐp C«ng ty Digital Globe cã thÓ
chôp vµ cËp nhËt c¸c d÷ liÖu l−u tr÷ cña C«ng ty víi tèc ®é cao ch−a tõng cã tr−íc ®©y.
VÖ tinh Quickbird ®· vµ ®ang nhanh chãng trë thµnh sù lùa chän tèt nhÊt cho viÖc sö
dông ¶nh vÖ tinh ph©n gi¶i cao cho môc ®Ých thµnh lËp b¶n ®å. SÏ m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh
®ã nh− sau :
9
- HiÖu chØnh d÷ liÖu Quickbird kh¸c víi c¸c ph−¬ng ph¸p hiÖu chØnh h×nh häc
kh¸c.
- Xö lÝ d÷ liÖu Quickbird panchromatic vµ d÷ liÖu ®a phæ.
- T¹o m« h×nh sè DEM tõ viÖc sö dông d÷ liÖu Quickbird lËp thÓ.
B¶ng I- 2: C¸c ®Æc tÝnh cña vÖ tinh Quickbird
C¸c ®Æc ®iÓm cña vÖ tinh quickbird
Ngµy phãng
18 th¸ng 10 n¨m 2001
ThiÕt bÞ phãng
Boeing Delta II
§Þa ®iÓm phãng
Vandenberg Air Force Base, Caliornia
§é cao quü ®¹o
450 km
Gãc nghiªng quü ®¹o
97.2 ®é, ®ång bé mÆt trêi
Tèc ®é
7.1 km/gi©y
Thêi gian c¾t qua xÝch ®¹o
10h 30’ s¸ng (®iÓm ®i xuèng)
Thêi gian hoµn thµnh mét quü ®¹o
93.5 phót
Thêi gian lÆp l¹i mét vÞ trÝ
1 - 3.5 ngµy phô thuéc vÜ ®é (300 tÝnh tõ ®iÓm
thiªn ®Õ)
§é réng d¶i quÐt
16.5 km x 16.5 km t¹i ®iÓm thiªn ®Õ
§é chÝnh x¸c tÝnh theo hÖ mÐt
23 m mÆt ph¼ng (theo tiªu chuÈn CE90)
D÷ liÖu sè
11 bits
¶nh ®en tr¾ng: 61 cm (t¹i ®iÓm thiªn ®Õ) ®Õn
§é ph©n gi¶i
72 cm (250 tÝnh tõ ®iÓm thiªn ®Õ).
¶nh ®a phæ: 2.44 m ®Õn 2.88 m t−¬ng øng
C¸c b¨ng ¶nh
§en tr¾ng (pan): 450 - 900 nm
Lam (blue): 450 - 520 nm
Lôc (green): 520 - 600 nm
§á (red): 630 - 690 nm
CËn hång ngo¹i ( NIR): 760 - 900 nm
Tõ khi phãng thµnh c«ng vÖ tinh Quickbird Digital Globe vµ cã thÓ thu nhËn
®−îc d÷ liÖu, ¶nh Quickbird nhanh chãng ®−îc ®−a ra vµ sö dông mét c¸ch phæ th«ng
vµ réng r·i ®Ó thµnh lËp b¶n ®å tû lÖ lín b»ng d÷ liÖu vÖ tinh ph©n gi¶i cao.
LÇn ®Çu tiªn vÖ tinh cho ra ¶nh toµn s¾c panchromatic vµ ¶nh ®a phæ
Multispectral víi ®é ph©n gi¶i 61 - 72 cm vµ 2.44 - 2.88 m, phô thuéc vµo h×nh ¶nh
10
nadir thu nhËn ®−îc víi gãc (0 - 25 ®é). Bëi thÕ c¸c ®Çu thu (sensor) cã thÓ phñ trïm
®é réng tõ 16,5 - 19 km trong khi quÐt vu«ng gãc víi h−íng chuyÓn ®éng cña vÖ tinh
(across - track direction). Thªm vµo ®ã theo h−íng däc (along - track) vµ h−íng ngang
(across - track) cã thÓ cung cÊp mét cÆp ¶nh lËp thÓ víi tÇn suÊt chôp lÆp tõ 1 - 3.5
ngµy. KÕt qu¶, d÷ liÖu cã thÓ cã nhiÒu khu«n d¹ng kh¸c nhau, gi÷ liÖu th« (Basic
Imagery), lo¹i nµy ®−îc b¶o toµn th«ng sè h×nh häc cña vÖ tinh, lo¹i d÷ liÖu nµy ®−îc
quan t©m h¬n trong tr¾c ®Þa ¶nh, cô thÓ lµ t¨ng dµy, ®o vÏ vµ thµnh lËp b¶n ®å. Sö dông
lo¹i d÷ liÖu th« nµy cho kÕt qu¶ ®é chÝnh x¸c hiÖu chØnh h×nh häc cao vµ s¶n phÈm vÒ
¶nh phæ tèt h¬n nhiÒu.
1.1.3 IKONOS
H×nh I- 2 : VÖ tinh IKONOS
VÖ tinh viÔn th¸m IKONOS ®−îc phãng lªn quü ®¹o ngµy 24 th¸ng 9 n¨m 1999
vµ do Space Imaging LLC cña Mü qu¶n lý, ®iÒu hµnh. VÖ tinh IKONOS lµ lo¹i vÖ tinh
ph©n gi¶i cao, nã cho ¶nh vÖ tinh ®a phæ víi ®é ph©n gi¶i 3,2 m vµ ¶nh toµn s¾c víi ®é
ph©n gi¶i 0,82 m. §©y lµ thÕ hÖ vÖ tinh th−¬ng m¹i ®Çu tiªn cung cÊp ¶nh chôp mÆt ®Êt
®é ph©n gi¶i siªu cao 1 m. C¸c kªnh ®a phæ cã ®é ph©n gi¶i mÆt ®Êt lµ 4 m, gåm kªnh:
xanh chµm (0,45 - 0,52 μm), xanh lôc (0,51 - 0,60 μm), ®á (0,63 - 0,70 μm), cËn hång
ngo¹i (0,76 - 0,85 μm). Kªnh toµn s¾c (0,45 - 0,90 μm) cã ®é ph©n gi¶i 1 m.
Mét c¶nh ¶nh IKONOS chuÈn cã kÝch th−íc 11x11km. VÖ tinh cã thÓ chôp mét
d¶i réng 11 km vµ dµi 1000 km liªn tôc hoÆc chôp vµ t¹o ¶nh ghÐp thµnh khèi réng tíi
12.000 km2.
11
B¶ng I- 3 : C¸c ®Æc tÝnh cña vÖ tinh IKONOS
24/9/1999 California, USA
Ngµy phãng
Quü ®¹o
98,1o , ®ång bé mÆt trêi
Tèc ®é quÜ ®¹o
7,5 km/gi©y
Tèc ®é so víi tr¸i ®Êt
6,8 km/gi©y
Thêi gian chôp hÕt mét chu k×
Thêi gian ®i hÕt mét vßng quanh Tr¸i ®Êt
24 giê
98 phót
§é cao bay
§é ph©n gi¶i
681 km
Nadir :
0,82 m Panchromantic
3,2 m Multispectral
26o off – Nadir
1,0 m Panchromantic
4,0 m Multispectral
11,3 km ë kiÓu quÐt Nadir
13,8 km ë kiÓu quÐt off - Nadir
§é réng d¶i quÐt ¶nh
Thêi gian bay qua mÆt ph¼ng xÝch ®¹o
B×nh th−êng kho¶ng 10h30
Thêi gian chôp lÆp
Kªnh ¶nh
XÊp xØ 3 ngµy t¹i 40o kinh tuyÕn
Panchromatic (toµn s¾c),xanh lam,
xanh l¸ c©y, ®á, cËn hång ngo¹i
Víi ¶nh viÔn th¸m IKONOS, cã thÓ lµm ®−îc nhiÒu viÖc mµ tr−íc ®©y chØ cã
thÓ thùc hiÖn víi ¶nh chôp tõ m¸y bay. C¸c øng dông ¶nh IKONOS tËp trung chñ yÕu
vµo nhiÖm vô quy ho¹ch vµ theo dâi c¸c ®Ò ¸n lín, qu¶n lý s©n bay, bÕn c¶ng, qu¶n lý
vµ theo dâi th¶m häa, tai biÕn thiªn nhiªn, qu¶n lý rõng vµ theo dâi m«i tr−êng, lËp b¶n
®å vïng bê, nghiªn cøu thùc vËt nhiÖt ®íi, v.v ...
H×nh I- 3 : ¶nh vÖ tinh IKONOS khu Thµnh cæ Hµ néi
12
I.2 B¶n ®å ¶nh vÖ tinh:
B¶n ®å ¶nh vÖ tinh lµ mét lo¹i s¶n phÈm sö dông ¶nh vÖ tinh lµm nÒn ¶nh, trªn ®ã
cã thÓ kÕt hîp mét sè th«ng tin kh¸c (th«ng tin kinh tÕ-x· héi, ký hiÖu b¶n ®å, ®−êng
b×nh ®é vv...) ®−îc lÊy tõ b¶n ®å hiÖn cã, c¬ së d÷ liÖu hoÆc kÕt qu¶ suy gi¶i ¶nh vÖ
tinh nÒn.
NÒn ¶nh cña b¶n ®å ¶nh vÖ tinh lµ trÝch ¶nh tõ mét c¶nh ¶nh vÖ tinh hoÆc ®−îc
ghÐp ¶nh tõ c¸c c¶nh ¶nh vÖ tinh kh¸c nhau trong mét khung cã täa ®é cña b¶n ®å
truyÒn thèng.
D÷ liÖu ¶nh cña b¶n ®å ¶nh lµ kÕt qu¶ xö lý chÊt l−îng h×nh ¶nh, lo¹i trõ c¸c
nhiÔu cña qu¸ tr×nh chôp ¶nh g©y ra, ®ång thêi t¨ng c−êng chÊt l−îng chung cña h×nh
¶nh hoÆc tuú theo chuyªn ®Ò ®èi t−îng suy gi¶i nh− ¸p dông c¸c ph−¬ng ph¸p d·n ¶nh
tuyÕn tÝnh, t¨ng ®é t−¬ng ph¶n côc bé, t¨ng c−êng ®−êng gê, tæng hîp mµu, ph©n
líp...Còng gièng nh− mét tê b¶n ®å b¶n ®å ¶nh cã mét sè ghi chó vÒ th«ng tin ngoµi
khung hç trî cho viÖc sö dông chóng, c¸c th«ng tin ®ã lµ :
a, C¸c th«ng tin ngoµi khung : bao gåm HÖ täa ®é sö dông vµ quy chiÕu tr¾c ®Þa; Tªn
m¶nh, sè hiÖu m¶nh; Tû lÖ d−íi d¹ng sè vµ th−íc tû lÖ; B¶ng ch¾p m¶nh b¶n ®å; B¶n
quyÒn vµ c¬ quan s¶n xuÊt; C¸c ¶nh vÖ tinh sö dông; Mét sè th«ng sè cña ¶nh vÖ tinh;
Th«ng tin vÒ møc xö lý cña h×nh ¶nh
b, C¸c th«ng tin chång ghÐp: §ã lµ c¸c th«ng tin suy gi¶i ¶nh hoÆc th«ng tin bæ trî
gióp cho viÖc sö dông b¶n ®å ¶nh: §Þa danh ; B×nh ®é hoÆc ®iÓm ®é cao; §Þa giíi hµnh
chÝnh; §−êng giao th«ng, hÖ thuû v¨n...
* B¶n ®å ¶nh vÖ tinh cã thÓ chia ra:
-
B¶n ®å ¶nh vÖ tinh ®Þa h×nh
-
B¶n ®å ¶nh vÖ tinh chuyªn ®Ò
2 - VÒ c«ng dông:
B¶n ®å th«ng th−êng cho ta biÕt c¸c th«ng tin vÒ vÞ trÝ, b¶n chÊt, mèi quan hÖ
gi÷a c¸c ®èi t−îng cÇn quan t©m .
B¶n ®å ¶nh ®Þa h×nh ch−a suy gi¶i chØ cho ta biÕt vÒ vÞ trÝ cña ®èi t−îng mµ ch−a
thÓ cho ta biÕt vÒ b¶n chÊt vµ mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®èi t−îng. NÕu dïng b¶n ®å ¶nh
chuyªn ®Ò vµ b¶n ®å ®−êng nÐt truyÒn thèng sau khi ®· suy gi¶i th× sÏ cho ta biÕt ®−îc
tÊt c¶ c¸c th«ng tin ®ã.
3- VÒ s¶n phÈm b¶n ®å ¶nh:
Tuú thuéc vµo quy tr×nh c«ng nghÖ, b¶n ®å ¶nh ®−îc sö dông d−íi d¹ng sè hoÆc
d¹ng giÊy ¶nh, hoÆc c¶ hai d¹ng. B¶n ®å ¶nh ®−îc s¶n xuÊt d−íi d¹ng sè víi c¸c khu«n
13
d¹ng kh¸c nhau. C¸c khu«n d¹ng xuÊt ¶nh sè ph¶i b¶o ®¶m cã c¶ to¹ ®é ®i kÌm, c¸c
khu«n d¹ng ®ã lµ TIFF, GEOTIF , v.v... B¶n ®å ¶nh d¹ng sè cã thÓ sö dông trùc tiÕp
®Ó suy gi¶i trong c¸c hÖ thèng xö lý ¶nh sè. Th«ng th−êng trong s¶n xuÊt , ng−êi ta
xuÊt b¶n ®å ¶nh d−íi d¹ng giÊy ¶nh.
§Ó ®¶m b¶o ®äc ®−îc h×nh ¶nh b»ng m¾t th−êng, ®é ph©n gi¶i cña b¶n ®å ¶nh
ph¶i ®¹t ®−îc Ýt nhÊt lµ 5 pixels/mm. Khi cÇn cã h×nh ¶nh nÐt, chÊt l−îng cao nªn in
b×nh ®å ¶nh víi ®é ph©n gi¶i 8 pixels/mm.
* Tãm l¹i:
VÒ h×nh thøc b¶n ®å ¶nh vÖ tinh gièng nh− b¶n ®å truyÒn thèng vÒ khÝa c¹nh
h×nh häc vµ c¸c th«ng tin c¬ b¶n nh− l−íi täa ®é ...
VÒ néi dung cã thÓ chia ra:
- B¶n ®å ¶nh vÖ tinh ®Þa h×nh: trªn ®ã sè liÖu ¶nh ch−a ®−îc suy gi¶i, c¸c yÕu tè cã
thÓ thªm vµo lµ ®Þa danh, ®−êng giao th«ng...hoÆc ®iÓm ®é cao...vµ kÌm theo m« t¶
trong chó gi¶i.
- B¶n ®å ¶nh vÖ tinh chuyªn ®Ò: trªn ®ã ¶nh ®· ®−îc suy gi¶i theo chuyªn ®Ò ®èi
t−îng nµo ®ã vµ ®−îc m« t¶ trong phÇn chó gi¶i. Trªn lo¹i b¶n ®å ¶nh chuyªn ®Ò cã
thÓ thªm mét sè th«ng tin vÒ ®é cao vµ mÆt ph¼ng ®Ó tiÖn lîi cho sö dông.
B×nh ®å ¶nh vÖ tinh lµ s¶n phÈm ¶nh ®· ®−îc n¾n chØnh nh−ng ch−a cã ®Çy ®ñ
c¸c yªu tè kinh tÕ x· héi nh− mét b¶n ®å ¶nh hoµn chØnh. B×nh ®å ¶nh vÖ tinh sö dông
®Ó thµnh lËp vµ hiÖn chØnh b¶n ®å nÒn hoÆc ®Ó khai th¸c th«ng tin, ®iÒu vÏ c¸c yÕu tè
néi dung b¶n ®å chuyªn ®Ò.
I.3 øng dông ¶nh vÖ tinh thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò:
HiÖn nay cã thÓ sö dông ¶nh vÖ tinh ®Ó thµnh lËp vµ hiÖn chØnh b¶n ®å ®Þa h×nh
®Ó cung cÊp th«ng tin nÒn cho CSDL ®i¹ lý; thµnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò vÒ hiÖn tr¹ng
sö dông ®Êt; thµnh lËp b¶n ®å phôc vô quy ho¹ch ®« thÞ.
HiÖn chØnh b¶n ®å nÒn lµ khèi viÖc ®−îc ¸p dông nhiÒu nhÊt ë ViÖt Nam vµ cã
xu h−íng t¨ng tû lÖ b¶n ®å hiÖn chØnh lªn 1/10 000 vµ lín h¬n. §· cã nhiÒu c«ng tr×nh
®−îc s¶n xuÊt b»ng ph−¬ng ph¸p viÔn th¸m. §· cã quy ®Þnh kü thuËt quy tr×nh c«ng
nghÖ vµ c¸c ®Þnh møc kinh tÕ kü thuËt h−íng dÉn hiÖn chØnh b¶n ®å b»ng ¶nh vÖ tinh
tû lÖ ®Õn 1:50 000; 1:25 000. Tuy nhiªn ch−a cã nghiªn cøu nµo kh¼ng ®Þnh kh¶ n¨ng
kü thuËt hiÖn chØnh b¶n ®å b»ng ¶nh vÖ tinh tû lÖ ®Õn 1:10 000 vµ lín h¬n.
ThÓ lo¹i b¶n ®å hiÖn tr¹ng sö dông ®Êt ®· ®−îc øng dông nhiÒu chØ sau b¶n ®å
®Þa h×nh. Tuy nhiªn ch−a cã quy tr×nh dïng riªng cho ph−¬ng ph¸p viÔn th¸m. Trong
14
®ît Tæng kiÓm kª ®Êt 2005 Trung t©m ViÔn th¸m ®· øng dông ¶nh viÔn th¸m SPOT 5
2,5m s¶n xuÊt 1300 b×nh ®å trùc ¶nh tû lÖ 1:10000 cho 1300 x·. C¸c b×nh ®å trùc ¶nh
nµy lµ tµi liÖu hç trî trong c«ng t¸c kiÓm kª ®Êt ®ai n¨m 2005. Tuy nhiªn mét quy tr×nh
kü thuËt chÆt chÏ ch−a ®−îc thiÕt lËp.
ThÓ lo¹i b¶n ®å vÒ ®« thÞ lµ s¶n phÈm míi. C¸c lo¹i b¶n ®å nµy th«ng th−êng
®−îc lµm b»ng ¶nh hµng kh«ng. HiÖn nay c¸c ¶nh ph©n gi¶i siªu cao nh− IKONOS,
QUICK BIRD cã ®é ph©n gi¶i rÊt cao t−¬ng ®−¬ng ¶nh hµng kh«ng, cã thÓ gióp suy
gi¶i nhiÒu ®èi t−îng trªn mÆt ®Êt. Tuy nhiªn, ®Æc ®iÓm kiÕn tróc ®« thÞ víi sù bïng næ
ph¸t triÓn nhanh , kiÕn tróc c¸c nhµ cao tÇng vµ møc ®é dµy ®Æc c¸c chi tiÕt ®Þa vËt
v.v... ¶nh h−ëng nhiÒu ®Õn kh¶ n¨ng khai øng dông cña ¶nh vÖ tinh trong lÜnh vùc nµy.
Dï sao c¸c lo¹i ¶nh nµy vÉn thÓ hiÖn mét tiÒm n¨ng øng dông cho viÖc thµnh lËp nÒn
b×nh ®å trùc ¶nh khu vùc ®« thÞ ë tû lÖ 1:10 000 vµ 1:5000. Víi nÒn ¶nh nµy cã thÓ lËp
mét sè b¶n ®å khu vùc ®« thÞ.
Trong thùc tÕ cßn nhiÒu thÓ lo¹i b¶n ®å chuyªn ®Ò kh¸c sö dông ¶nh vÖ tinh.
Tuy nhiªn tÊt c¶c c¸c lo¹i b¶n ®å nµy ®Òu ®−îc biªn tËp vµ thµnh lËp trªn c¬ së b×nh ®å
¶nh vÖ tinh ®· ®−îc n¾n chØnh vµ xö lý h×nh häc
Trong c¶ 3 lo¹i b¶n ®å nªu trªn, c¸c thö nghiÖm sÏ ®−îc tiÕn hµnh víi nhiÒu lo¹i ®Þa
h×nh kh¸c nhau.
I.4. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÏ ¶nh thµnh lËp b¶n ®å :
Trong ph−¬ng ph¸p ®o vÏ ¶nh hµng kh«ng th«ng th−êng ¸p dông 2 ph−¬ng ph¸p
chÝnh ®Ó thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh. Mét lµ ph−¬ng ph¸p toµn n¨ng vµ ph−¬ng ph¸p
kh¸c lµ ph−¬ng ph¸p kÕt hîp.
Theo ph−¬ng ph¸p toµn n¨ng, ¶nh hµng kh«ng ë tû lÖ gèc ®−îc xö lý trªn c¸c
m¸y ®o vÏ toµn n¨ng hoÆc c¸c m¸y ®o vÏ ¶nh sè, tû lÖ b¶n ®å thµnh lËp th«ng th−êng
lín h¬n tû lÖ ¶nh tõ 3-5 lÇn (c¸ biÖt cã thÓ khai th¸c th«ng tin ®Þa vËt tíi tû lÖ ®o vÏ lín
h¬n ®Õn 10 lÇn) lµ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c ®o vÏ ®Þa h×nh d¸ng ®Êt. Qu¸ tr×nh ®o vÏ ®Þa
vËt còng ®−îc thùc hiÖn trùc tiÕp trªn m¸y ®o vÏ.
Theo ph−¬ng ph¸p kÕt hîp, ¶nh hµng kh«ng ®−îc xö lý n¾n chØnh h×nh häc vÒ
hÖ quy chiÕu b¶n ®å vµ in thµnh b×nh ®å ¶nh trªn giÊy ë tû lÖ b¶n ®å thµnh lËp. C¸c
th«ng tin ®Þa h×nh vµ ®Þa vËt ®−îc ®o vÏ trùc tiÕp ngoµi thùc ®Þa b»ng c¸c m¸y toµn ®¹c.
Do hiÖn nay viÖc ®o vÏ d¸ng ®Êt tõ ¶nh vÖ tinh Ýt ®−îc sö dông. Khai th¸c th«ng
tin tõ ¶nh vÖ tinh chñ yÕu lµ c¸c th«ng tin ®Þa vËt, nªn ¶nh vÖ tinh chñ yÕu ®−îc khai
th¸c th«ng qua ph−¬ng ph¸p t−¬ng tù nh− ph−¬ng ph¸p kÕt hîp. Theo ph−¬ng ph¸p nµy
15
- Xem thêm -
.PDF 
170 
43 
145 
