Giáo trình Cơ sở đo ảnh (Ngành: Trắc địa - Cao đẳng) - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Giáo trình Cơ sở đo ảnh (Ngành: Trắc địa - Cao đẳng) cung cấp cho học viên những nội dung về: bản chất của phương pháp đo ảnh; đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp đo ảnh; cơ sở toán học của phương pháp đo ảnh; phương pháp đo ảnh đơn; phương pháp đo ảnh lập thể;... Mời các bạn cùng tham khảo!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH -Chủ biên Th.s Ngô Thị Hài GIÁO TRÌNH CƠ SỞ ĐO ẢNH Dùng cho sinh viên cao đẳng trắc địa (lưu hành nội bộ) Năm 2019 BÀI MỞ ĐẦU Bản chất phương pháp đo ảnh Phương pháp đo đạc chụp ảnh (gọi tắt phương pháp đo ảnh) đời từ lâu trở thành ngành khoa học quan trọng kỹ thuật đo đạc với sở lý thuyết hoàn chỉnh hệ thống máy móc xác đại Bản chất phương pháp đo ảnh phương pháp đo gián tiếp thơng qua hình ảnh nguồn thơng tin thu đối tượng đo Nhiệm vụ phương pháp đo ảnh xác định trạng thái hình học đối tượng đo bao gồm: vị trí, hình dáng, kích thước mối quan hệ tương hỗ đối tượng đo Phương pháp đo ảnh có hai q trình bản: * Quá trình thu nhận hình ảnh thông tin ban đầu đối tượng đo thực thời điểm định với nhiều phương thức khác như: - Chụp ảnh đối tượng đo với loại thiết bị chụp ảnh vật liệu cảm quang khác - Thu nhận thông tin xạ đối tượng đo hệ thống quét điện từ khác Quá trình thu nhận hình ảnh đối tượng đo phương pháp đo ảnh thực phương pháp "chụp ảnh quang học" theo nguyên lý phép chiếu xuyên tâm hay phương pháp "quét ảnh điện tử" với hai phương thức: + Chụp ảnh không: Tức thiết bị chụp ảnh đặt thiết bị không như: máy bay, vệ tinh nhân tạo tàu vũ trụ, v.v Hình ảnh thu ảnh hàng không ảnh vệ tinh + Chụp ảnh mặt đất: Tức thiết bị chụp ảnh đặt mặt đất Hình ảnh thu ảnh mặt đất * Quá trình dựng lại đo đạc mơ hình đối tượng đo từ ảnh chụp thơng tin thu Có thể thực ba phương pháp sau: - Phương pháp tương tự - Phương pháp giải tích - Phương pháp số Bảng mô tả đặc trưng phương pháp đo ảnh Bảng Các đặc trưng phương pháp đo ảnh Phương pháp Tư liệu đầu Phương thức đo ảnh vào chiếu ảnh Phương pháp đo ảnh tương tự Phương pháp đo ảnh giải tích Phương pháp đo ảnh số Thiết bị xử lý Phương thức làm việc Sản phẩm đầu Người thao tác toàn máy Người trợ giúp máy thao tác Sản phẩm đồ giải ảnh chụp quang học Chiếu ảnh quang Máy đo ảnh tương tự ảnh chụp quang học Chiếu ảnh toán học Máy đo ảnh giải tích ảnh chụp ảnh số hóa ảnh số Chiếu ảnh số Trạm xử lý ảnh số Thao tác tự động có người trợ giúp Sản phẩm đồ giải sản phẩm số Sản phẩm số sản phẩm đồ họa Trên mơ hình xây dựng theo tỷ lệ thu nhỏ phòng người ta thu số liệu cần thiết cho nhiệm vụ đo đạc khác Quy trình cơng nghệ phương pháp đo ảnh tóm tắt hình Đối tượng đo đạc Cơng tác chụp ảnh Các công tác trắc địa Các tư liệu ảnh số liệu liên quan Các số liệu trắc địa Quá trình đo đạc ảnh đo Phương pháp đo ảnh tương tự Phương pháp đo ảnh giải tích Phương pháp đo ảnh số Các kết đo ảnh Dang đồ họa: - Bản đồ loại - Các loại ảnh Dạng số: - Bản đồ số - ảnh số Dạng bảng biểu: - Các số liệu lưu trữ Hình Quy trình cơng nghệ phương pháp đo ảnh Đặc điểm phạm vi ứng dụng phương pháp đo ảnh 2.1 Đặc điểm phương pháp đo ảnh - Có khả đo đạc tất đối tượng đo mà không thiết phải tiếp xúc đến gần chúng, miễn đối tượng chụp ảnh Vì vậy, đối tượng phương pháp đo ảnh đa dạng, từ miền thực địa rộng lớn đến vi vật thể có kích thước nhỏ - Nhanh chóng thu tư liệu đo đạc thời gian chụp ảnh, nên cho phép giảm nhẹ Cơng tác ngồi trời, tránh ảnh hưởng thời tiết đến Công tác đo đạc - Có thể đo thời điểm nhiều điểm đo khác đối tượng đo Do đó, khơng cho phép đo đạc vật thể tĩnh (như địa hình, địa vật) mà cịn đo vật thể chuyển động (như máy bay) vật thể dịch chuyển chậm (như biến dạng cơng trình xây dựng) - Quy trình cơng nghệ thuận lợi cho việc tự động hóa Cơng tác đo tính, nâng cao hiệu suất Cơng tác tính kinh tế phương pháp - Nhược điểm chủ yếu phương pháp đo ảnh trang thiết bị cồng kềnh đắt tiền, đòi hỏi điều kiện định sử dụng bảo quản 2.2 Phạm vi ứng dụng phương pháp đo ảnh Ngày nhiều nước giới, phương pháp đo ảnh trở thành phương pháp Cơng tác đo vẽ đồ địa hình loại gọi phương pháp trắc địa ảnh Ngồi lĩnh vực địa hình, phương pháp đo ảnh cịn ứng dụng rộng rãi ngành khoa học kỹ thuật khác như: - Trong cơng trình: Đo biến dạng dịch động cơng trình, nghiên cứu mơ hình xây dựng, vật liệu xây dựng v.v - Trong cơng nghiệp: Đo tính khối lượng khai thác mỏ, nghiên cứu phương án thiết kế gia công tối ưu, kiểm tra Công tác lắp ráp thiết bị cơng nghiệp, kiểm tra chất lượng tạo hình cơng nghiệp chế tạo máy bay, ô tô, tàu thủy v.v - Trong nông lâm nghiệp: Điều tra quy hoạch đất đai, điều tra nghiên cứu rõng, nghiên cứu trình phát triển lồi gia súc loại cay trồng v.v - Trong khí tượng thủy văn: Nghiên cứu tượng khí tượng (như mây, mưa, gió), nghiên cứu dịng chảy tượng thủy văn (như sóng, thủy triều, ) - Trong lĩnh vực quân sự: Nghiên cứu quỹ đạo tốc độ loại đầu đạn, tên lửa, máy bay, nghiên cứu vụ nổ v.v - Trong ngành khoa học kỹ thuật khác y học, địa chất, sinh vật học, hóa lý, v.v Tùy theo đối tượng đo đạc lĩnh vực, mà người ta sử dụng phương thức chụp ảnh phương thức đo ảnh thích hợp Trong trắc địa địa hình, phương pháp đo ảnh hay cịn gọi trắc địa ảnh có hai phương pháp sau đây: + Phương pháp trắc địa ảnh hàng không; + Phương pháp trắc địa ảnh mặt đất Trong phương pháp trắc địa ảnh hàng không phương pháp chủ yếu Công tác đo vẽ đồ địa hình loại tỷ lệ khác nhau, đặc biệt đo vẽ đồ địa hình tỷ lệ vừa nhỏ (1:5000 đến 1:50000) Phương pháp chụp ảnh mặt đất phương pháp bổ sung cho phương pháp chụp ảnh hàng không Công tác đo vẽ đồ tỷ lệ lớn vùng đồi nói Lịch sử phát triển ngành trắc địa ảnh 3.1 Tình hình phát triển ngành trắc địa ảnh giới Sự hình thành phát triển ngành trắc địa ảnh gắn liền với phát triển khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực đo đạc đồ nói riêng Sự đời phát triển lĩnh vực chụp ảnh, quang học, hàng khơng, khí xác, điện tử ảnh hưởng định đến phương pháp hệ thống máy móc phương pháp đo ảnh Sự phát triển đo đạc chụp ảnh tóm tắt giai đoạn chính: - Giai đoạn hình thành phương pháp đo ảnh (1859 - 1900) Trong giai đoạn nhà khoa học thực việc chụp ảnh không máy ảnh đơn giản từ kinh khí cầu Phương pháp đo ảnh thực theo nguyên tắc giao hội thuận với hướng xác định từ điểm ảnh ảnh mặt đất Do vây, phương pháp đo ảnh giai đoạn gọi phương pháp giao hội ảnh Nhược điểm phương pháp việc khó nhận biết điểm đo tên ảnh đơn chụp từ trạm chụp khác Do đó, khả ứng dụng phương pháp vào Công tác đo đạc địa hình cịn hạn chế - Giai đoạn từ 1900 - 1914 Đặc trưng giai đoạn hình thành phương pháp đo ảnh lập thể với đời máy đo ảnh máy chụp ảnh chuyên dụng - Giai đoạn từ 1915 - 1930 Đây giai đoạn hình thành phương pháp đo ảnh hàng không với phát triển kỹ thuật hàng không đời máy chụp ảnh Để phục vụ cho việc đo vẽ ảnh hàng không, người ta chế tạo thành công máy đo vẽ lập thể ảnh hàng không Trong khoảng 15 năm tiếp theo, máy đo vẽ ảnh hàng không không ngừng cải tiến hồn chỉnh Nhờ đó, phương pháp đo ảnh ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đo vẽ đồ - Giai đoạn từ 1930 - 1945 Đặc trưng giai đoạn việc phát triển phương pháp chụp ảnh hàng không cho Cơng tác đo vẽ đồ địa hình, đồng thời khơng ngừng hồn thiện máy móc đo vẽ chụp ảnh, khơng có thay đối nguyên lý cấu tạo Đây giai đoạn xây dựng sở lý luận phương pháp tăng dày điểm khống chế ảnh - Giai đoạn sau chiến tranh giới lần thứ hai đến năm 70 Đặc trưng giai đoạn việc ứng dụng ngày nhiều thành tưu kỹ thuật điện tử máy tính điện tử vào việc chế tạo máy móc đo chụp ảnh vào trình đo vẽ ảnh Các linh kiện điện tử thay ngày nhiều phận học máy đo ảnh, làm cho máy móc thiết bị trở nên gọn nhệ, góp phần giảm nhẹ cường độ lao động, nâng cao hiệu suất Công tác Ngày nay, với sở lý thuyết hoàn chỉnh hệ thống máy móc có độ xác cao, có hiệu suất Cơng tác lớn, với việc ứng dụng ngày rộng rãi thành tựu máy tính điện tử, phương pháp đo đạc chụp ảnh có đầy đủ khả giải nhiệm vụ đo vẽ đồ địa hình từ tỷ lệ nhỏ đến tỷ lệ lớn (1:200 đến 1:50000), đồng thời giải nhiều nhiệm vụ đo đạc phức tạp lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác 3.2 Tình hình phát triển ngành trắc địa ảnh Việt Nam Ngành trắc địa ảnh ngành Trắc địa đồ nói chung ngành khoa học kỹ thuật non trẻ nước ta Chỉ sau miền Bắc hồn tồn giải phóng, ngành Trắc địa đồ nước ta xây dựng phát triển - Năm 1958 tiến hành chụp ảnh điều tra khảo sát rõng với giúp đì CHLB Đức - Năm 1965, phương pháp đo ảnh hàng không ứng dụng vào việc đo vẽ đồ địa hình tỷ lệ Nhà nước 1:50000 1:25000 - Năm 1966 tiến hành đào tạo cán kỹ thuật trắc địa ảnh trình độ đại học - Từ năm 1965 đến năm 1972, chủ yếu sử dụng phương pháp đo vẽ toàn năng, kết hợp với phương pháp đo vẽ phối hợp vùng đồng Đồng thời bắt đầu nghiên cứu ứng dụng phương pháp tiên tiến Công tác tăng dày điểm khống chế trang bị thiết bị đo vẽ đại - Năm 1973, phương pháp chụp ảnh mặt đất bắt đầu sử dụng vào việc đo vẽ đồ địa hình tỷ lệ lớn (1:500 đến 1:2000) vùng khai thác công nghiệp (mỏ than, mỏ đá), khu vực khai thác vật liệu xây dựng, thủy lợi - Từ năm 90 đến nay: ngành trắc địa ảnh nhanh chóng ứng dụng tiến kỹ thuật cơng nghệ tiên tiến giới vào nghiên cứu, sản xuất đào tạo cán Hiện có nhiều sở sản xuất xây dựng xí nghiệp đo ảnh với máy móc đại phần mềm chuyên dụng Chương CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO ẢNH 1.1 Khái niệm ảnh đo 1.1.1 Khái niệm Các ảnh dùng vào môc đích đo đạc gọi ảnh đo Ảnh đo hình ảnh thu từ ảnh đo theo nguyên lý phép chiếu xuyên tâm Ảnh đo nguồn thông tin gốc đối tượng đo phục vụ cho trình đo đạc phương pháp đo ảnh Trên thực tế, ảnh đo kết tổng hợp trình tạo hình quang học (qua hệ thống thấu kính có chất lượng cao) q trình quột ảnh điện từ ghi nhận lại vật liệu ảnh (phim mềm phim cứng) theo nguyên lý phép chiếu xuyên tâm với phương thức chụp ảnh quang học băng từ phương thức quét ảnh 1.1.2 Tính chất ảnh đo Ảnh đo mang tính chất sau: Nội dung ảnh đo phản ánh trung thực chi tiết bề mặt đối tượng (như địa hình, địa vật mặt đất), chưa thể đầy đủ theo yêu cầu nội dung đồ Ảnh đo coi nguồn thông tin đối tượng đo thu nhận thời điểm chụp ảnh Chúng khai thác tùy theo mơc đích khác q trình xử lý sau Mức độ chi tiết khả đo đạc ảnh đo phụ thuộc vào điều kiện phương thức chụp ảnh như: điều kiện khí tượng, thiết bị chụp ảnh, vật liệu ảnh, kỹ thuật chụp ảnh, S Chiếu xuyên tâm Ảnh chụp Mặt đất Chiếu thẳng Bản đồ Hình 1.1 Sự hình thành ảnh đo theo phép chiếu xuyên tâm Ảnh đo nguồn thông tin ban đầu nên trực tiếp sử dụng thành đo đạc khác (ví dụ đồ) Lý vì: - Quan hệ tọa độ điểm ảnh ảnh điểm tương ứng mặt đất quan hệ phối cảnh phép chiếu xuyên tâm, quan hệ chiếu thẳng đồ - Tỷ lệ hình ảnh ảnh không thống đồ, đặc điểm trình chụp ảnh ảnh nghiêng, địa hình lồi lâm - Các hình ảnh ảnh khơng xác vị trí bị biến dạng nhiều nguyên nhân gây quy luật chiếu hình, sai số quang học, vị trí ảnh chụp, biến dạng vật liệu ảnh Do vậy, muốn sử dụng ảnh đo vào mơc đích đo đạc, trước hết cần nghiên cứu quy luật tạo hình hình học, quang học ảnh đo 1.2 Các yếu tố ảnh đo P V w S I O T c n H V E T S fk  O Hình 1.2 Các yếu tố hình học ảnh đo Ảnh đo có yếu tố bản: Mặt phẳng vật (E): thường giả thiết mặt phẳng vật E mặt phẳng nằm ngang Mặt phẳng ảnh (P): Trong trường hợp chung, mặt phẳng P có góc nghiêng  mặt phẳng vật E Góc  gọi góc nghiêng ảnh Tâm chụp (tâm chiếu) (S): Vị trí tâm chiếu S so với mặt phẳng P xác định theo tiêu cự máy chụp ảnh cho thỏa mãn điều kiện So = fk Mặt phẳng đứng (W): Là mặt phẳng qua tâm chiếu S, thẳng góc với mặt phẳng E mặt phẳng P Đường dọc vv: Là vết mặt phẳng W mặt phẳng ảnh P Đường hướng chụp VV: Là vết mặt phẳng W mặt phẳng ảnh E Trục chụp TT: Giao tuyến mặt phẳng ảnh P với mặt phẳng vật E Trục chụp cịn gọi đường nằm ngang Điểm ảnh o: Từ tâm chiếu S kẻ đường vng góc xuống mặt phẳng P, giao điểm chúng gọi điểm ảnh So gọi tia sáng Điểm đáy ảnh n: Từ tâm chiếu S kẻ đường vng góc SN xuống mặt phẳng vật E, giao điểm với mặt phẳng ảnh gọi điểm đáy ảnh 10 Điểm đẳng giác c: Trong mặt đứng W từ tâm chiếu S kẻ đường phân giác góc oSn = , giao điểm với mặt phẳng ảnh gọi điểm đẳng giác 11 Điểm tụ I: Trong mặt đứng W từ tâm chiếu S kẻ đường song song với mặt phẳng vật E, giao điểm với mặt phẳng ảnh gọi điểm tụ 12 Đường chân trời hihi: Trong mặt phẳng ảnh P qua I kẻ đường song song với đường nằm ngang TT có đường chân trời hihi 13 Đường nằm ngang hoho: Trong mặt phẳng ảnh P qua điểm ảnh o kẻ đường song song với đường nằm ngang TT có đường nằm ngang hoho 14 Đường đẳng tỷ lệ hchc: Trong mặt phẳng ảnh P qua điểm đẳng giác c kẻ đường song song với đường nằm ngang TT có đường đẳng tỷ lệ hchc 15 Độ cao chụp ảnh SN: Khoảng cách từ tâm chiếu S đến mặt phẳng vật E theo đường dây dọi gọi độ cao chụp ảnh SN = H Từ hình 1.1 dễ dàng xác định địa lượng hình học ảnh đo: So = f k on = fk.tg ; Sn = fk ; cos  ; oI = fk.cotg Sc = fk cos  ; SI = (1.1) oc = f k tg ; fk sin   (1.2) Trong phương pháp đo ảnh, ảnh đo chụp vị trí đặc biệt: - Khi góc nghiêng ảnh  = 00, tức mặt phẳng ảnh nằm ngang Đây trường hợp chụp ảnh hàng không lý tưởng Trong trường hợp này, điểm ảnh o, điểm đáy ảnh n, điểm đẳng giác c trùng điểm Trên mặt phẳng ảnh điểm tụ I, đường chân trời hihi nằm vơ cực - Khi góc nghiêng ảnh  = 900, tức mặt phẳng ảnh thẳng đứng Đây trường hợp chụp ảnh mặt đất Trong trường hợp này, điểm ảnh o trùng với điểm tụ I ảnh, đường nằm ngang hoho trùng với đường chân trời hihi Điểm đáy ảnh n nằm vô cực S (W) (P) (P) I,o (W) v o,c,n S v V N V (ấ) (ấ) V V ễ,C,N a Trường hợp chụp ảnh HK lý tưởng b Trường hợp chụp ảnh mặt đất Hình1.3 Các dạng chụp ảnh đặc biệt 1.3 Các định lý phép chiếu xuyên tâm 1.3.1 Định lý phép chiếu điểm Định lý thuận: Nếu biết mặt phẳng ảnh P, tâm chiếu S điểm vật A, hình ảnh A mặt phẳng P xác định điểm a có điểm a mà thơi (Hình 1.4a) Định lý nghịch: Nếu biết mặt phẳng ảnh P, tâm chiếu S điểm ảnh a mặt phẳng P, điểm vật tương ứng điểm ảnh điểm A nằm đường thẳng kéo dài Sa, (Hình 1.4b) S S a a Ai A A a Định lý thuận b Định lý nghịch Hình 1.4 Định lý phép chiếu điểm 1.3.2 Định lý phép chiếu đường thẳng Định lý thuận: Nếu biết mặt phẳng ảnh P, tâm chiếu S đoạn thẳng khơng gian AB, hình chiếu đoạn thẳng AB mặt phẳng P đoạn thẳng xác định ab có đoạn thẳng ab mà thơi (Hình 1.5a) Định lý nghịch: Nếu biết mặt phẳng ảnh P, tâm chiếu S hình chiếu ab đoạn thẳng, đường tương ứng khơng gian vật khơng phải đoạn thẳng AB không định đoạn thẳng (Hình 1.5b) 10 Sau xác định nguyên tố định hướng tuyệt đối, vào cơng thức (3.53) để tính chuyển tọa độ tất điểm mơ hình tọa độ trắc địa Phương pháp thường dùng đo ảnh giải tích ảnh số Cơng tác tăng dày khống chế ảnh Độ xác định hướng tuyệt đối phụ thuộc vào số lượng vị trí điểm khống chế ảnh, vào độ xác xác định tọa độ độ cao điểm khống chế ảnh Công tác tăng dày khống chế ảnh 3.4.2.2 Phương pháp trực tiếp máy đo vẽ ảnh Trong Quá trình đo vẽ đồ máy đo vẽ lập thể, mơ hình lập thể định hướng tuyệt đối trực tiếp máy thông qua việc sử dụng vận động tương ứng máy để làm cho số đọc tọa độ điểm định hướng phù hợp với tọa độ trắc địa chúng 3.5 Quá trình đo lập thể 3.5.1 Nguyên lý đo lập thể 3.5.1.1 Nguyên lý đo lập thể tiêu đo thực Theo nguyên lý đo lập thể này, vật chuẩn dùng làm tiêu đo đặt bàn đo vận động trực tiếp khơng gian mơ hình lập thể để xác định vị trí giao điểm hai tia chiếu tên mơ hình hình học (hình 3.6a) Ngun lý đo lập thể tiêu đo thực mô tả hình 3-6a sau: Giả sử cần xác định vị trí khơng gian (X, Y, Z) điểm A mơ hình lập thể xây dựng từ cặp ảnh lập thể P1 P2 Ta dùng bàn đo có tiêu đo thực M xê dịch khơng gian mơ hình để hứng nhận ảnh hai tia chiếu tên a1S1 a2S2, đồng thời thay đổi độ cao bàn đo cho hình ảnh tên giao tiêu đo M Lúc thang số hệ tọa độ X, Y, Z xác định tọa độ không gian điểm A mơ hình lập thể hình học 3.5.1.2 Nguyên lý đo lập thể tiêu đo ảo Tiêu đo ảo thực chất hình ảnh lập thể hai tiêu đo thực đặt mặt phẳng ảnh (hình 3.6b) đặt đường tia ngắm Nguyên lý đo lập thể tiêu đo ảo mơ tả hình 3-6b sau: Giả sử cần đo điểm A mơ hình lập thể xây dựng từ cặp ảnh lập thể P1 P2, ta dùng hai tiêu đo thực hoàn toàn giống hình dạng kích thước M1 M2 đặt mặt phẳng ảnh trái ảnh phải Các tiêu đo gắn với thước đo Khi tiến hành đo lập thể ta xê dịch hai tiêu đo theo hướng tọa độ x, y tiêu đo M1 trùng với điểm ảnh a1 tiêu đo M2 trùng với điểm ảnh a2 Lúc nhờ hiệu ứng lập thể mắt ta đồng thời nhìn thấy điểm mơ hình A tiêu đo ảo M hồn tồn trùng khít lên 3.5.2 Q trình đo lập thể 3.5.2.1 Quá trình đo lập thể tiêu đo ảo Hình 3.18 mơ tả khả xảy q trình đo lập thể điểm đo mơ hình lập thể tiêu đo ảo 67 o1 o1 o2 a1 a2 m1 m2 o2 a1 P2 P1 a2 m2 m1 P2 P1 M A A M a Trường hợp hai tiêu đo không trùng b Trường hợp tiêu đo phải trùng với điểm ảnh với hai điểm ảnh tên phải tiêu đo trái lệch bên phải điểm ảnh trái o1 o2 o1 m1 a1 a1 P2 P1 o2 a2 m2 m1 a2 m2 P2 P1 A A M M c Trường hợp tiêu đo phải trùng với điểm ảnh d Trường hợp hai tiêu đo trùng phải tiêu đo trái lệch bên trái điểm ảnh trái với hai điểm ảnh tên ảnh Hình 3.18 Quá trình đo lập thể tiêu đo ảo Khi đo lập thể tiêu đo ảo, xảy trường hợp sau: - Khi hai tiêu đo M1 M2 không trùng với điểm ảnh tên a1 a2 ảnh trái ảnh phải, lúc thơng qua hiệu ứng lập thể ta nhìn thấy hình ảnh tiêu đo M điểm A mơ hình lập thể hai điểm riêng biệt - Xê dịch tiêu đo làm trùng tiêu đo phải M2 với điểm ảnh phải a2, tiêu đo trái M1 chưa trùng với điểm ảnh trái a1 mà nằm lệch phía phải điểm ảnh trái a1 Lúc ta nhìn thấy hình ảnh tiêu đo ảo M nằm cao điểm mơ hình A - Trong trường hợp tiêu đo phải M2 trùng với điểm ảnh phải a2, tiêu đo trái M1 nằm lệch phía trái điểm ảnh trái a1 Lúc ta nhìn thấy hình ảnh tiêu đo ảo M nằm thấp điểm mơ hình A - Khi xê dịch cho hai tiêu đo M1 M2 trùng với điểm ảnh tên a1 a2 ảnh trái ảnh phải, lúc ta nhìn thấy tiêu đỏ ảo M hồn tồn trùng với điểm A mơ hình lập thể 3.5.2.2 Q trình đo lập thể tiêu đo thực Hình 3.19 mơ tả Quá trình đo lập thể tiêu đo thực 68 a1 a2 a1 a1 a2 a2 P2 P1 b S1 M A S2 b S1 Bàn tiêu đo S1 S2 b S2 M A A M (Tiêu đo thực) M Hình 3.19 Quá trình đo lập thể tiêu đo thực Khi đo lập thể tiêu đo thực xảy trường hợp tương tự đo tiêu đo ảo, tức tiêu đo cao thấp điểm đo mơ hình lập thể, độ cao bàn tiêu đo không phù hợp Khi độ cao bàn tiêu đo độ cao điểm mơ hình lúc ta xê dịch bàn tiêu đo để đưa tiêu đo thực M vào trùng khít với điểm A mơ hình lập thể 3.6 Thành lập đồ phương pháp đo ảnh lập thể 3.6.1 Quy trình công nghệ thành lập đồ phương pháp đo ảnh lập thể máy đo vẽ toàn Thành lập đồ địa hình phương pháp tồn có quy trình cơng nghệ tổng Qt sau: Khảo sát thiết kế Chụp ảnh hàng khụng Đo nối khống chế ảnh Đoán đọc điều vẽ Tăng dày khống chế ảnh Đo vẽ máy toàn Thanh vẽ đồ gốc Hình 3.20 Quy trình thành lập đồ địa hình máy đo vẽ tồn 69 Trong số trường hợp tùy thuộc vào tỷ lệ đồ cần thành lập, phụ thuộc vào mức độ cũ ảnh hàng không mức độ phức tạp địa vật lựa chọn cách bố trí đốn đọc trước hay sau khâu đo vẽ máy Có thể đo vẽ máy tồn kết hợp đốn đọc Có thể điều vẽ hồn tồn ngoại nghiệp đo vẽ máy toàn (đối với đồ tỷ lệ lớn) ngược lại tư liệu ảnh không Để thành lập đồ địa máy tồn thường thực theo sơ đồ quy trình cơng nghệ thể hình 3.21 Ở Cơng tác điều vẽ ngoại nghiệp thực với Cơng tác đối sốt, thống kê yếu tố địa Sau đo vẽ máy tồn cần phải tính diện tích đất lập thống kê yếu tố địa Để phục vụ việc đo vẽ diện tích cách xác máy đo vẽ tồn cần số hóa thơng tin đầu ra: X, Y, Z thơng số định tính khác Khảo sát thiết kế Chụp ảnh hàng khụng Đo nối khống chế ảnh Điều vẽ đối soát thống kê yếu tố địa Tăng dày khống chế ảnh Đo vẽ máy tồn Tính tốn diện tích Thanh vẽ, lập hồ sơ địa Hình 3.21 Quy trình thành lập đồ địa máy đo vẽ tồn Nội dung cơng đoạn quy trình cơng nghệ thực sau: 3.6.1.1 Khảo sát thiết kế Trên sở nhiệm vụ giao; xác định tỷ lệ đồ; yêu cầu độ xác Tiến hành thu thập, hệ thống hóa tư liệu cần thiết cho việc thành lập phương án kỹ thuật Các tư liệu cần có là: 70 - Tình hình địa lý kinh tế khu đo Từ tài liệu hình dung mức độ phức tạp địa hình, độ dốc, chia sẻ địa hình Tình hình thực phủ, chế độ mưa, nắng Hệ thống thủy văn, hệ thống giao thông, phân bố dân cư, mức độ phát triển kinh tế xã hội - Tư liệu trắc địa đồ khu đo: bao gồm loại đồ có, hệ thống mạng lưới trắc địa tồn khu đo - Cơ sở vật chất đơn vị thực Những hiểu biết sở nêu giúp ích cho Cơng tác thiết kế phương án kinh tế kỹ thuật 3.6.1.2 Chụp ảnh hàng khơng Cơng đoạn có ý nghĩa lớn đến đảm bảo độ xác Tình kinh tế Công tác chụp ảnh hàng không cần ý đến số vấn đề: Độ cao bay chụp Để đảm bảo độ xác đồ cần thành lập chiều cao bay chụp khơng vượt q giá trị độ cao xác định theo công thức: H= đó: b  p h (3.61) b đường đáy ảnh; h sai số trung bình cho phép xác định độ cao điểm ghi đồ; p sai số trung bình trị đo độ chênh thị sai ngang Như vậy, h phụ thuộc vào độ xác đồ cần thành lập; cịn p phụ thuộc vào độ xác máy đo chất lượng phim ảnh Tỷ lệ ảnh Ở xuất vấn đề quan trọng chọn tỷ lệ ảnh Sau xác định giá trị tối đa độ cao bay chụp cần chọn tỷ lệ chụp ảnh cho hiệu kinh tế lớn mà đảm bảo khả nhận biết địa hình, địa vật Thơng thường tỷ sơ tỷ lệ ảnh tỷ lệ đồ thay đối từ 1.5 đến lần tùy theo tỷ lệ đồ Tỷ lệ đồ lớn tỷ số lớn ngược lại Ví dụ: Nếu lập đồ tỷ lệ 1/25000 tỷ lệ chụp ảnh 1/35000 đến 1/40000 Nếu lập đồ tỷ lệ 1/1000 tỷ lệ chụp ảnh 1/5000 đến 1/8000 Tiêu cự máy chụp ảnh Tiêu cự máy chụp ảnh xác định theo công thức: fk = h.b ma p (3.62) đó: 1/ma tỷ lệ ảnh Để nâng cao hiệu ứng lập thể vùng đồng đồi thấp cần chọn tiêu cự ngắn Đối với vùng nói cao địa hình đột biến nhiều, thành phố có nhiều nhà cao tầng cần chọn tiêu cự trung bình dài 71 Đối với cơng tức lập đồ thường dùng máy có tiêu cự từ 50 - 200 mm Ví dụ: Nếu địa hình có độ chênh cao h = 1.000m; p = 20mm; b = 90; tỷ lệ ảnh 1: 35000, lúc tiêu cự fk  100 mm Độ phủ chụp ảnh Chụp ảnh thường với độ phủ 60 x 30% cho vùng đồi Ở vùng nói cao phải tăng độ phủ lên tương ứng với địa hình Thường vùng đồng vùng đồi chụp ảnh với độ phủ 80 x 30% để tiến hành tăng dày tam giác không gian theo ảnh số lẻ số chẵn độc lập Loại ảnh chụp Hiện nay, người ta thường dùng ảnh màu ảnh quang phổ để nâng cao khả đoán đọc ảnh 3.6.1.3 Công tác tăng dày khống chế ảnh Trong phương pháp đo ảnh lập thể, trình tăng dày khống chế ảnh thực theo phương pháp tam giác ảnh khơng gian theo mơ hình Phương pháp tam giác ảnh khơng gian theo mơ hình lấy mơ hình lập thể làm đơn vị hình học để xây dựng lưới tâm giác ảnh khơng gian Q trình liờn kết mơ hình thành lưới tam giác ảnh định hướng tuyệt đối lưới thực phương pháp giải tích sở tốn tính chuyển hệ tọa độ khơng gian mơ hình độc lập hệ tọa độ trắc địa 3.6.1.4 Đo vẽ thành lập đồ máy toàn Đặc điểm phương pháp đo vẽ thành lập đồ máy tồn lấy mơ hình lập thể làm đối tượng đo để thu nhận trực tiếp số liệu phục vụ cho việc đo vẽ nội dung địa hình địa vật đồ Độ xác cơng đoạn khơng phụ thuộc vào máy đo, chất lượng phim ảnh, số liệu khống chế, trình độ người đo, mà cịn phụ thuộc vào đặc trưng địa hình, địa vật khu đo Vùng đồng cho phép xác định xác vị trí điểm thể độ cao đường đồng mức khó khăn Vùng đồi thấp hay bị chia sẻ dễ bị bỏ sót dáng đất lúc vẽ Vùng rõng rậm nghèo địa vật nhiều thực phủ khó xác định xác bề mặt địa hình Vì vậy, từ đặc điểm thực địa cụ thể cần phải chọn lựa phương pháp đo vẽ thích hợp, chọn quy trình cơng nghệ hợp lý Quy trình đo vẽ thành lập đồ máy tồn năng, nói chung, thực theo quy trình tương đối giống cho tất máy đo ảnh lập thể toàn Riêng máy toàn làm việc với quan hệ chùm tia chiếu thay đổi có phần khác biệt nhỏ q trình định hướng tương đối định hướng tuyệt đối xuất nhu cầu điều tâm ảnh điều tâm hình ảnh nắn Các nội dung việc thành lập đồ máy đo ảnh toàn thực theo trình tự sau: Cơng tác chuẩn bị Công tác chuẩn bị bao gồm chuẩn bị tư liệu, số liệu, chuẩn bị vẽ, chuẩn bị máy móc tính tốn 72 * Chuẩn bị tư liệu Tư liệu phục vụ cho việc đo vẽ đồ loại máy toàn bao gồm phim dương, ảnh in ép có đánh dấu vị trí điểm khống chế Tấm ảnh đoán đọc điều vẽ yếu tố địa hình, địa vật Cùng với tư liệu ảnh gồm có thơng số máy chụp ảnh x0, y0, fk, độ cao bay chụp, tỷ lệ chụp ảnh Tấm ảnh đặt lên khay phim, cho mấu khung tọa độ phim trùng với vạch đánh dấu tương ứng khay phim Tiêu cự sau hiệu chỉnh biến dạng phim ảnh đặt lên thang số bàn trượt f tức đặt vào khoảng cách buồng chiếu * Chuẩn bị số liệu Bao gồm thông số máy chụp ảnh trình bày trên, tỷ lệ đồ cần thành lập, tọa độ tất điểm khống chế, có phân biệt độ cao tỷ lệ cao điểm đo (điểm tiêu đo vào định hướng tuyệt đối), tọa độ góc khung mảnh đồ * Chuẩn bị vẽ Bản vẽ giấy trắng chất lượng cao đượ c bồi gỗ dán kẽm đánh bóng, phẳng Ngày nay, vẽ thường nhựa diamat có độ biến dạng không đáng kể Tấm vẽ phải triển khung đồ, lưới km, tất điểm có tọa độ trắc địa Mảnh đồ cần ghi rõ ranh pháp Tất điểm khống chế ảnh, điểm trắc địa cấp cao khác có mặt mảnh đồ triển lên vẽ theo tỷ lệ đồ cần thành lập Việc triển điểm cần phải thực thận trọng làm hai tay Dụng cụ để triển điểm thước Drobưsev, compa, thước tỷ lệ Trong đo ảnh lập thể việc triển điểm thực nhờ máy triển tọa độ * Chuẩn bị máy đo vẽ Máy đo vẽ trước đưa vào sử dụng phải kiểm tra hiệu chỉnh, thường gọi kiểm nghiệm máy Kiểm nghiệm máy đo vẽ toàn gồm hai phần: - Kiểm nghiệm bản: kiểm nghiệm điều kiện cần thỏa mãnnguyeen lý cấu tạo máy Việc kiểm nghiệm thực người có trình độ cao cấp sữa chữa máy Kiểm nghiệm thực lắp ráp vận chuyển máy, máy bị chấn động, máy bị tổn thương đến nguyên lý cấu tạo sau vài năm sản xuất khai thác mạnh - Kiểm nghiệm thực hành: việc xác định vị trí khởi đầu (vị trí khơng) tất thang số máy Công tác kiểm nghiệm tiến hành bắt đầu công trình lớn sau định kỳ định, ví dụ sau sáu tháng năm khai thác Tất kỹ sư trắc địa ảnh phải biết thực Công tác kiểm nghiệm thực hành * Công tác Tình tốn 73 Đây cơng việc quan trọng máy có bước tính tốn chuẩn bị khác Ở trình bày cơng việc tổng Quát cần phải lưu ý - Tỷ lệ mô hình lập thể 1:M0 Tỷ lệ mơ hình lập thể tính: M0 = B/B' đó: B đường đáy chụp ảnh; B' đường đáy chiếu ảnh, tức khoảng cách hai tâm chiếu máy Tiêu đo máy đo vẽ ảnh không phụ thuộc vào tỷ lệ mơ hình Tỷ lệ đồ lớn tỷ lệ mơ hình bao nhiờu lần sai số mơ hình sẽ phóng đại nhiêu lần đồ Vì vậy, để nâng cao độ xác đo vẽ, tỷ lệ mơ hình chọn lớn tốt Tuy nhiờn chọn tỷ lệ mơ hình Q lớn phụ thuộc vào kích thước máy Thơng thường tỷ lệ mơ hình chọn lớn tỷ lệ ảnh 1:ma khoảng 1.2 đến 2.0 lần - Tra bảng chọn bánh Trên sở ước tính tỷ lệ mơ hình 1:M0 cần phải tra bảng chọn bánh cho thang số độ cao bánh phóng đại tỷ lệ đồ bàn vẽ Ở loại máy sản xuất trước bánh định phù hợp với tỷ số tỷ lệ mơ hình tỷ lệ đồ định Sau tra bảng chọn bánh nhận giá trị M0 xác từ tính đường đáy chiếu ảnh B': B' = ma.b/M0 đó: b đường đáy ảnh, đo trực tiếp ảnh in ép Giá trị đường đáy chiếu nahr B' đặt lên thang số BX, giỏ trị BY = BZ đặt vị trí Hệ thống bánh cho thang số độ cao, bánh phóng đại bàn vẽ (cho X Y) đặt thứ tự quy định hộp số tương ứng máy Các thang số góc nghiêng, góc xoay buồng chiếu , ,  đặt vị trí Cơng tác chuẩn bị Công tác tỷ mỷ cẩn thận Việc thực phải tiến hành xác tạo thuận lợi nõng cao hiệu làm việc máy bước Định hướng mơ hình lập thể * Định hướng tương đối mơ hình lập thể Phục vụ cho việc đo vẽ đồ, máy đo ảnh tồn Cơng tác định hướng tương đối thường tiến hành phương pháp độc lập Q trình định hướng tương đối máy tồn thực sau: - Bước 1: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng dùng vận động góc 2 buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q1; 74 - Bước 2: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng dùng vận động góc 1 buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q2; - Bước 3: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng dùng vận động góc 2 buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q3; - Bước 4: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng dùng vận động góc 1 buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q4; - Bước 5: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng dùng vận động góc 2 buồng chiếu phải thay đổi thj sai dọc điểm lượng -k.q5, tức khử độ thị sai dọc điểm với hệ số phụ k Hệ số phụ k xác định sau: k= q6 q6 ' đó: q6 thị sai dọc liên quan đến góc 2 điểm trước định hướng; q6' thị sai dọc lại điểm sau thực bước trên: q6 ' = y2 f k2 d Thay vào rỳt gọn ta có: k= f k2 + y (3.68) 2y2 - Bước 6: sau bước điểm định hướng 1, 2, 3, xuất thị sai dọc có trị fk.2, ảnh hưởng động tác 2 Vì cần lập lại bước 1, 2, 3, Chu trình định hướng thực nhiều lần thị sai dọc tất sáu điểm định hướng triệt tiêu Đối với cặp ảnh phụ thuộc, thường sử dụng xây dựng lưới tam giác ảnh máy toàn năng, bước định hướng thực tương tự chu trình trên, khơng thực động tác 1 1 mà thay vận động by khử thị sai dọc điểm dùng vận động bz để khử thị sai dọc điểm * Định hướng tuyệt đối mơ hình lập thể Muốn tiến hành định hướng tuyệt đối cần thiết phải có ba điểm khống chế mơ hình lập thể Thụng thường để phục vụ cho việc kiểm tra mơ hình người ta bố trí bốn điểm khống chế nằm bốn góc mơ hình N03 N04 N01 N02 Hình 3.22 Sơ đồ điểm khống chế ảnh mơ hình lập thể Q trình định hướng tuyệt đối thực theo bước sau: 75 - Bước 1: Dựa vào tọa độ điểm khống chế, đưa vị trí chúng lên ván đo theo tỷ lệ đồ cần thành lập 1/M; - Bước 2: Quy tỷ lệ mơ hình lập thể Cách làm sau: đưa tiêu đo đến điểm khống chế, giả sử điểm N01 mơ hình đặt bút vẽ vị trí điểm N01 ván đo Sau nối máy đo với vẽ di chuyển tiêu đo đến điểm khống chế xa nhất, ví dụ điểm N04, lúc bút vẽ khơng trùng với điểm N04 ván đo vẽ Kớ hiệu khoảng cách N01 N04 ván đo L, lúc hệ số tỷ lệ mơ hình tỷ lệ vỏn đo là: k = l/L với l độ dài đoạn thẳng tương ứng điểm N01 N04 mơ hình Tỷ lệ mơ hình 1/M0 so với tỷ lệ ván đo xác định sau: 1/(M0k) = 1/M hay M0 = M/k - Bước 3: Đưa tỷ lệ mơ hình tỷ lệ ván đo: k  tức tỷ lệ mơ hình sau truyền qua bánh tỷ lệ chưa phù hợp với tỷ lệ đồ cần thành lập, cần thay đổi tỷ lệ mơ hình cách Tình lại độ dài đường đáy máy toàn năng: b'x = bx/k; b'y = by/k; b'z = bz/k đó: bx, by, bz số đọc thang số đường đáy mơ hình Đặt giá trị tính đường đáy chiếu vào thang số tương ứng máy đo ảnh ta có tỷ lệ mơ hình tỷ lệ đồ Để kiểm tra lại, ta đưa tiêu đo rà vào mơ hình tạo điểm N01 bỳt chì đặt điểm N01 ván đo Sau di chuyển cho tiêu đo trùng điểm N 04 mơ hình bỳt chì phải trựng với điểm N04 ván đo Nếu bút chì khơng di chuyển hướng N01 - N04 xoay vẽ cho trựng hướng Nếu đoạn thẳng l L khống xác định lại hệ số k làm lại trình bày Nếu bỳt chì trựng khớt vị trí tương ứng việc quy tỷ lệ coi hồn thành - Bước 4: Cân mơ hình: thực nhờ độ cao biết điểm khống chế Giả sử vị trí điểm khống chế N01, N02, N03 có vị trí tương ứng hình 3.22 Thực chất cõn mơ hình xoay mơ hình góc ,  để hệ trục tọa độ mơ hình song song với hệ trục tọa độ trắc địa Muốn vậy, sau tiêu đo cắt lập thể điểm N01, đặt đọc số độ cao máy độ cao trắc địa Lần lượt rà tiêu đo điểm N01 N03 đọc độ cao đo ảnh (đọc máy) chúng h'2 h'3 Giả sử độ cao trắc địa tương ứng chúng h2 h3 Lúc xác định độ chênh cao đo ảnh trắc địa điểm sau: h2 = h'2 - h2; h3 = h'3 - h3 Như hình 3.23, góc nghiêng  dọc theo trục X song song với đoạn N01 N02, góc nghiêng  dọc theo trục Y song song với đoạn N01 - N03 76 h3 h2   N01 X N02 N01 Y N03 Hình 3.23 Cõn mơ hình Có thể tính giá trị góc nghiêng mơ hình: = h2 L12  = h2 L13  (3.69) Việc cõn trực tiếp máy thông thường không thực cách tính tốn theo cơng thức (3.69) mà tiến hành cân trực tiếp khơng cần tính tốn Sau làm trùng tiêu đo điểm N01 đưa độ cao đo ảnh độ cao trắc địa tức h2 = đưa tiêu đo đến điểm N02 xác định h2 Dùng bàn đạp Z đưa thang số độ cao lên h'3 - 1/2h3 Lúc tiêu đo tách rời khái điểm N03 mơ hình Dựng động tác  trỏi phải góc quay chung  đưa tiêu đo trùng với mơ hình điểm Sau giữ ngun vị trí tiêu đo, thay đổi đọc số giá trị h3 Tiếp tục làm làm lại nhiều lần theo hướng - để đạt h'3 = h3 h'1 = h1 Lúc coi xác định góc  Đối với góc  làm lại cách làm để xác định , khác làm theo hướng - dựng  trỏi phải hai buồng chiếu dựng  chung để có h'2 = h2 h'1 = h1 Sau định hướng tuyệt đối thị sai dọc xuất mơ hình lập thể Nếu sau động tác quy tỷ lệ mà phát thấy xuất thị sai dọc chứng tỏ hiệu chỉnh giỏ trị bY chưa phù hợp với bX Còn sau lần cõn theo hướng trục Y theo hướng trục X mà phát thấy xuất thị sai dọc chuyển động T P T P không Bởi sau đợt cân mơ hình theo hướng định cần phải kiểm tra thị sai dọc hiệu chỉnh vào yếu tố nói Định hướng tuyệt đối tiến hành nhích dần mơ hình tồn khách quan xây dựng chặt chẽ, sau yêu cầu thị sai dọc yêu cầu thỏa mãn độ xác quy tỷ lệ cân bằng, phương pháp xem chặt chẽ kết đo mơ hình thỏa mãn độ xác cần có Cơng tác đo vẽ Cơng việc đo vẽ mơ hình lập thể tiến hành theo nhiều thứ tự khác Thơng thường trình tự đo vẽ thực sau: * Vẽ địa vật: Khi vẽ địa vật phải sử dụng ba chuyển động X, Y, Z để tiêu đo luôn bám sát đường viền địa vật Lúc vẽ địa vật cần thiết phải tham khảo tài liệu điều vẽ để sửa đổi dáng địa vật mô tả khơng ảnh, ví dụ mái 77 hiên cho tỷ lệ đồ lớn, bổ sung bỏ địa vật có biến động so với thời điểm chụp ảnh Thông thường vẽ hệ thống thủy văn trước: tồn hệ thống sơng ngũi, khe suối, mộp hồ ao, bờ biển Tiếp theo mạng lưới giao thơng, biên rõng, đường biên đầm lầy, bói cỏ, Sau vẽ đến địa vật chi tiết đường điện, nhà cửa, giếng, * Vẽ dáng địa hình bản: tức vẽ đường cấu trúc địa hình Thuật ngữ đường cấu trúc địa hình định nghĩa đường nét đặc trưng thể hình dỏng cấu trỳc bề mặt địa hình, vớ dụ đường phân thủy, đường lũng khe Dọc theo đường cấu trúc cần cắt điểm ghi độ cao điểm địa hình Cơng việc giỳp cho việc vẽ đường đồng mức xác * Vẽ dáng địa hình: để làm việc cần đặt độ cao máy tương đương độ cao đường đồng mức nhìn lập thể, dựng tay quay Tx Ty thay đổi tọa độ điểm với điều kiện tiêu đo ln ln bám sát bề mặt mơ hình Ở vùng đồng việc vẽ đường đồng mức khó khăn, sử dụng cắt lập thể dày đặc toàn khu phẳng sau vẽ đường đồng mức cách nội suy tuyến tính với trợ giúp việc quan sát lập thể * Cắt lập thể điểm đặc trưng điểm chi tiết: điểm đo chi tiết có mật độ theo quy phạm Chúng bao gồm điểm đặc trưng địa đỉnh đồi, yên ngựa điểm địa vật dễ nhận biết thực địa ngó ba đường, ngó ba sụng, cõy độc lập, mép nước sông hồ điểm đo cần phải cắt lập thể xác đo mặt mơ hình điểm ghi độ cao châm vị trí điểm lên vẽ Các giá trị đo điểm ghi vào sổ đo Để nâng cao suất lao động, rút ngắn cơng đoạn quy trình cơng nghệ cần tiến hành đo vẽ màng khắc nhựa Để trực tiếp sử dụng vẽ nhựa làm phiên phù hợp với việc in màu đồ, trình đo vẽ tách lớp nội dung đồ lên bốn nhựa có tọa độ khung có lưới khống chế nhau: - Bản vẽ thứ vẽ nội dung lớp địa hình, đường bình độ có màu nâu đồ; - Bản vẽ thứ hai: vẽ toàn nội dung lớp mạng lưới thủy văn, có màu xanh lam đồ; - Bản vẽ thứ ba: vẽ mạng lưới giao thơng, có màu đỏ đồ; - Bản vẽ thứ tư: vẽ tất yếu tố cịn lại kể lưới giao thơng, kể chữ viết, chữ số, vẽ màu đen đồ Với cách làm bỏ qua khâu vẽ bốn màu, chụp lại bốn phim, phần tơ bốn phim Làm chắn góp phần vào việc nâng cao suất lao động, rút ngắn thời gian chế hạ giá thành sản phẩm 3.6.2 Quy trình công nghệ thành lập đồ phương pháp đo ảnh lập thể máy đo ảnh giải tích Đặc trưng máy đo ảnh giải tích kết hợp máy đo tạo độ lập thể độ xác cao máy tính để thực tốn đo ảnh Vì võy, nói 78 quy trình thành lập đồ máy đo ảnh giải tích thực chất quy trình cơng nghệ thành lập đồ máy tồn năng, có đặc điểm khác biệt sau: Độ xác cao So với phương pháp đo ảnh khác, phương pháp đo ảnh giải tích có khả đạt độ xác cao lớ do: - Máy đo vẽ ảnh thực chất tổ hợp máy đo tọa độ ảnh xác máy tính để thực mối quan hệ hình học đo ảnh sở tốn học chặt chẽ, nên có cấu tạo đơn giản, phận học ổn định Sai số xê dịch vị trí điểm ảnh loại sai số hệ thống gây hoàn toàn tính tốn hiệu chỉnh trị đo ảnh Do bảo đảm thực điều kiện hình học chặt chẽ đo ảnh Sai số ngẫu nhiên trị đo xử lý chặt chẽ theo nguyên lý số bình phương nhỏ Hiện độ xác đo đạc máy đo ảnh giải tích đạt đến 2 m Hiệu suất cao Do máy đo ảnh giải tích trợ giúp máy Tình, Quá trình đo vẽ nhanh chóng thực nhiệm vụ đo đạc bản, như: quan sát đo lập thể điểm chuẩn, khơi phục vị trí tương đối cặp ảnh lập thể, đo lặp điểm cần thiết đặc biệt khống chế độ xác đo phát sai số lớn Trong Quá trình vẽ đồ, nhờ trợ giúp máy tính nên thực nhiều nhiệm vụ biên vẽ đồ, như: điển ký hiệu đồ, vẽ đường đặc trưng (đường đơi, đường có lực nét khác nhau) Ngoài ra, tùy theo yêu cầu, máy thực nhiệm vụ đo vẽ khác Mức độ tự động hóa cao Trên sở máy đo ảnh giải tích dễ dàng thực q trình tự động hóa đo vẽ ảnh với việc bổ sung vào máy hệ thống xử lý ảnh số, máy chụp ảnh số CCD Từ tiến hành q trình tự động chỉnh hợp nhận dạng ảnh thay cho việc quan sát lập thể mắt người, hình thành hệ thống nhận dạng tự động đo vẽ đồ tự động Sản phẩm đa dạng Do đặc trưng kết đo vẽ giải tích trước hết dạng số lưu trữ máy tính, nên thơng qua phần mềm tích hợp để khai thác số liệu đo ảnh giải tích lưu trữ, tiến hành gia công xử lý theo yêu cầu đồ số biên tập thành đồ số địa hình địa chính, đồng thời đưa vào sở liệu trắc địa - địa (LIS) hệ thống thông tin địa lý (GIS) Phương pháp cho ta khả thuận lợi việc hiệu chỉnh làm đồ 3.6.3 Quy trình công nghệ thành lập đồ phương pháp đo ảnh lập thể trạm ảnh số 3.6.3.1 Quy trình thành lập đồ 79 Quy trình thành lập đồ trạm ảnh số phương pháp đo ảnh lập thể mơ tả hình 3-24 Phim ảnh hàng khụng Đo nối khống chế ảnh Tăng dày khống chế ảnh 2 Quột ảnh Xõy dựng mụ hỡnh lập thể Tạo mụ hỡnh số độ cao Đo vẽ địa vật số hóa nội dung địa vật Nội suy đường bỡnh độ Biên tập đồ Công tác điều vẽ đo vẽ bổ sung (Nắn ảnh trực giao) In đồ lưu trữ Hình 3.24 Sơ đồ quy trình cơng nghệ đo ảnh số ảnh lập thể Nhánh thực tăng dày KC ảnh TGAKG giải tích Nhánh thực tăng dày KC ảnh TGAKG số Các bước thực cụ thể sau: Công đoạn quét ảnh Đây q trình số hóa ảnh tương tự thành ảnh số thông qua máy quét ảnh Nếu quét ảnh máy qt thơng thường cần phải tiến hành hiệu chỉnh sai số hình học ảnh quột Nếu tăng dày phương pháp tam giác ảnh số, ảnh phải quột với độ phân giải cao Cơng đoạn tăng dày khống chế ảnh Có thể thực theo hai phương pháp sau: - Phương pháp tam giác ảnh khơng gian giải tích: thực chương trình Tình tốn riờng, vớ dụ ABTM7 - Phương pháp tam giác ảnh không gian số: thực phần mềm tăng dày cài đặt trạm ảnh số Các mơ hình lập thể xây dựng trình tăng dày khống chế ảnh lưu lại máy tính sử dụng công đoạn sau 80 Công đoạn điều vẽ đo vẽ bổ sung Khi thành lập đồ địa hình, Cơng tác điều vẽ tiến hành đồng thời với Công tác đo nối khống chế ảnh ảnh in ép phóng to gần tỷ lệ đồ cần thành lập Cịn thành lập đồ địa chính, Cơng tác điều vẽ thường tiến hành ảnh nắn phóng to tỷ lệ đồ cần thành lập Tấm ảnh mang thực địa đối soát chi Đồng thời kết hợp với cán địa địa phương để lập thống kê yếu tố thổ nhưìng, khả canh tác, địa danh, Công đoạn thành lập mô hình số độ cao Đây đặc điểm trội cơng nghệ ảnh số Mơ hình số địa hình xây dựng theo phương pháp hoàn toàn tự động kết hợp tự động với đo bổ sung điểm đặc trưng địa hình để tăng độ xác mơ hình số độ cao Mơ hình số độ cao sở liệu phục vụ cho Quá trình tự động nội suy đường bình độ nắn ảnh trực giao Công đoạn đo vẽ nội dung địa vật Đây thực chất tiến hành véctơ hóa yếu tố địa vật mơ hình lập thể trực tiếp hình phần mềm chuyờn dụng Trình tự đo vẽ nội dung địa vật trạm ảnh số thực tương tự đo vẽ máy tồn khác Việc nhìn lập thể thực thơng qua cặp kính phân cực hoạt động theo điều khiển phận phản xạ với chu kỳ xấp xỉ 50 lần/giây để mắt trái nhìn ảnh trái, mắt phải nhìn ảnh phải Tiêu đo điều khiển giống di chuột hệ thống máy tính Mơ hình số địa vật đo trực tiếp cách di tiêu đo đến điểm địa vật ghi nhận tọa độ Hiện có nhiều phần mềm đồ họa sử dụng cho việc số hóa địa vật mơ hình lập thể Quy trình đo cần phải tiến hành phù hợp với phần mềm áp dụng Công đoạn biên tập đồ Công đoạn thực trạm ảnh số phần mềm chuyên dụng phần mềm khác thường sử dụng Kết đo vẽ địa hình địa vật cần phải biên tập chỉnh lý thể ký hiệu quy định trước lúc cho in thành đồ gốc Công đoạn in đồ Việc in ấn thực máy vẽ tự động Với tốc độ phát triển công nghệ thông tin nay, khả ứng dụng cuat phương pháp thành lập đồ ảnh số ngày mở rộng mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật cao 81 ... đạc ảnh đo Phương pháp đo ảnh tương tự Phương pháp đo ảnh giải tích Phương pháp đo ảnh số Các kết đo ảnh Dang đồ họa: - Bản đồ loại - Các loại ảnh Dạng số: - Bản đồ số - ảnh số Dạng bảng biểu: -. .. Chương CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO ẢNH 1.1 Khái niệm ảnh đo 1.1.1 Khái niệm Các ảnh dùng vào mơc đích đo đạc gọi ảnh đo Ảnh đo hình ảnh thu từ ảnh đo theo nguyên lý phép chiếu xuyên tâm Ảnh đo. .. Trong trắc địa địa hình, phương pháp đo ảnh hay cịn gọi trắc địa ảnh có hai phương pháp sau đây: + Phương pháp trắc địa ảnh hàng không; + Phương pháp trắc địa ảnh mặt đất Trong phương pháp trắc địa