Bài giảng kỹ thuật viễn thám chương 8 hoàng thanh tùng

CHƯƠNG VIII: THU THẬP DỮ LIỆU CHO GIS Hoàng Thanh Tùng Bộ mơn Tính tốn Thủy văn 8.1 Giới thiệu † Thu thập liệu cho GIS cơng việc tốn kém, địi hỏi nhiều thời gian, quan trọng chu trình GIS: „ 60%-80% kinh phí „ thiết bị chiếm 10%-30% † Nguồn liệu cho GIS phong phú có nhiều phương pháp để thu nạp chúng vào GIS Các nguồn liệu bao gồm: Ghi chép trªn m¸y tÝnh Dữ liệu số hố Bản đồ giấy Các hồ sơ ghi chép tay Đo đạc thực địa Ảnh vệ tinh Các nguồn khác Thu thập liệu xếp liệu 8.1 Giới thiệu † Các phương pháp tạo liệu số không gian bao gồm: † Số hoá đồ cho trước dùng máy digitiser (digitising) † Quét đồ giấy có sẵn (scannning) † Đo đạc thực địa thu nạp toạ độ thủ công † Ảnh hàng không phân tích ảnh hàng khơng † Xây dựng đồ ảnh 3D † Dữ liệu viễn thám † Chuyển đổi liệu từ Raster sang Vector ngược lại 8.2 Số hoá Số hoá phương pháp đơn giản, rẻ phổ biến để số hoá đồ giấy Phương pháp thực nguyên tắc vị trí chuột xác định ta di mặt đồ giấy Độ xác đạt từ 0,075mm đến 0,25mm Số hố thực bằng: ™ phương pháp thủ công:ghi lại toạ độ chuột ta nhấn chuột vị trí đối tượng cần thiết ™ phương pháp bán thủ công: tự động ghi lại toạ độ sau khoảng thời gian khoảng cách định trước ta di chuột đồ ™ phương pháp tự động: sử dụng sau ta có raster đồ máy tính Phương pháp khơng cần dùng đến bàn số hoá hai phương pháp mà sử dụng phần mềm để biến đổi toàn raster sang dạng vector 8.3 Quét đồ † Ta thực quét đồ với mục đích: „ Tạo ảnh raster để thiết lập đồ số „ Chuyển đổi liệu quét sang liệu dạng vector để dùng GIS vector Một số yêu cầu đồ gốc: ƒ Phải đồ có chất lượng cao với đường nét, ký hiệu rõ ràng ƒ Phải sẽ, khơng có vết ố, loang ƒ Đường phải có chiều rộng 0,1mm lớn Q trình qt gồm bước tự động hố sau đây: ƒ Bước quét -> tạo lưới ô vng (phần tử ảnh) có giá trị độ xám (gray-scale) khác nhau, thường từ đến 255 ƒ Bước mã hoá nhị phân (để làm đường phần nền- ví dụ thể đường có mã 1, cịn lại có mã 0) 8.3 Qt đồ † Vector hoá đồ dựa Raster quét „ Nhận biết vùng, ký hiệu „ Làm mỏng vector hoá đường „ Chỉnh lỗi „ Bổ sung liệu thiếu hụt „ Xây dựng quan hệ topo 8.4 Đo đạc thực địa thu nạp liệu thủ công † Trong phương pháp người ta đo góc khoảng cách từ điểm biết trước để xác định vị trí điểm cần đo Các liệu đo đạc thường ghi dạng toạ độ góc sau chuyển sang dạng toạ độ vng x,y thông thường † Dữ liệu đo đạc dùng GIS ta cần đồ với độ xác cao † Việc tra liệu tọa độ thủ công đòi hỏi nhiều thời gian, gấp 2-3 lần so với phương pháp số hố 8.5 Ảnh hàng khơng phân tích ảnh hàng khơng † Việc sử dụng ảnh hàng khơng kết hợp với phân tích ảnh đưa lại thông tin vùng tương đối rộng lớn mà không cần phải khảo sát thực địa Các đối tượng địa lý đường giao thông, ao hồ, sông suối, cơng trình xây dựng, trang trại rừng nhận biết tương đối dễ ràng ảnh hàng khơng † Việc chồng cặp ảnh sử dụng để hình thành ảnh khơng gian chiều (3D) qua đem lại cảm nhận độ cao đối tượng ảnh † Thông qua diễn giải ảnh hàng khơng, người phân tích ảnh phân loại đối tượng ảnh đưa liệu vào hệ thống quản lý liệu, để cập nhật thơng tin có từ trước 8.6 Xây dựng đồ 3D † Phương pháp sử dụng cặp ảnh số chập lên người ta sử dụng thấu kính 3D đặc biệt để số hoá toạ độ (x,y,z) đối tượng ảnh † Trong qúa trình bay chụp ảnh, tồn khu vực bao trùm ảnh hàng không với độ trùng lắp lên thông thường 60% theo đường bay 20% hai đường bay † Cặp thấu kính 3D cho phép mắt phải nhìn ảnh phải mắt trái nhìn ảnh trái Khi ảnh đưa vào vị trí tương đối thích hợp, não cảm nhận ảnh 3D Với mơ hình này, người ta dùng tia ánh sáng cho qua cặp thấu kính máy tính ghi nhận lại hình ảnh 3D 8.7 Hệ thụng tin nh v ton cu - GPS Đợc trình bµy chi tiÕt h−íng dÉn thùc hµnh 8.8 Dữ liệu Viễn thám S¶n phÈm ci cïng cđa viƠn thám liệu đầu vào cho GIS 8.9 Chuyển đổi liệu 8.9.1 Giới thiệu † Quá trình thao tác chuyển đổi liệu dùng để chuyển tập hợp liệu số sang dạng thích hợp cho việc lưu giữ, xử lý hiển thị GIS Hầu hết liệu số đòi hỏi mức độ sơ chế thao tác để làm cho phù hợp với dạng liệu định, hệ tọa độ địa lý định, model liệu phù hợp với GIS Kết cuối thao tác liệu tập hợp tọa độ lớp liệu chuyên đề † Thao tác liệu bao gồm: „ chuyển đổi dạng liệu (format conversion) „ tinh giản tổng quát hoá liệu „ phát sửa lỗi „ thao tác đồ (map sheet manipulation) „ Đơn giản hoá đồ (map abstraction) 8.9 Chuyển đổi liệu 8.9.2 Chuyển đổi mơ hình liệu † Việc chuyển đổi thường áp dụng chuyển đổi liệu vector sang raster (rasterisation) ngược lại (vectorisation) Giải thích chế rasterisation: „ Bước 1: Mã hoá vùng „ Bước 2: Lưới ô chồng lên, vùng chứa tâm điểm ô xác định „ Bước 3: Các ô nhận giá trị mã vùng mà tâm điểm ô thuộc vùng 8.9 Chuyển đổi liệu 8.9.2 Chuyển đổi mơ hình liệu † Việc chuyển đổi thường áp dụng chuyển đổi liệu vector sang raster (rasterisation) ngược lại (vectorisation) Giải thích chế vectorisation: „ Bước 1: Mỗi ô lưới nhận giá trị thuộc tính „ Bước 2: Ranh giới tập hợp thuộc tính hình thành „ Bước 3: Vùng hình thành tập hợp toạ độ điểm giáp ranh ... nhận lại hình ảnh 3D 8. 7 Hệ thơng tin định vị tồn cu - GPS Đợc trình bày chi tiết hớng dẫn thực hành 8. 8 D liu Vin Sản phẩm cuối viễn thám liệu đầu vào cho GIS 8. 9 Chuyn i d liu 8. 9.1 Giới thiệu... hàng khơng phân tích ảnh hàng khơng † Xây dựng đồ ảnh 3D † Dữ liệu viễn thám † Chuyển đổi liệu từ Raster sang Vector ngược lại 8. 2 Số hoá Số hoá phương pháp đơn giản, rẻ phổ biến để số hoá đồ giấy... cịn lại có mã 0) 8. 3 Qt đồ † Vector hố đồ dựa Raster quét „ Nhận biết vùng, ký hiệu „ Làm mỏng vector hoá đường „ Chỉnh lỗi „ Bổ sung liệu thiếu hụt „ Xây dựng quan hệ topo 8. 4 Đo đạc thực địa