TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC THÀNH LẬP DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ MỤC ĐÍCH QUÂN SỰ TỪ CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ VÀ ẢNH VIỄN THÁM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ LAN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC THÀNH LẬP DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ MỤC ĐÍCH QN SỰ TỪ CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ VÀ ẢNH VIỄN THÁM Ngành: Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ Mã số : 62520503 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2014 Cơng trình hồn thành tại: Bộ môn Đo ảnh Viễn thám, Khoa Trắc địa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Vọng Thành Trường Đại học Mỏ - Địa chất TS Vũ Văn Chất Cục Bản đồ - Bộ Tổng Tham Mưu Phản biện 1: PGS TS Phạm Quang Vinh Viện Địa lý - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phản biện 2: TS Đồng Thị Bích Phương Viện khoa học Đo đạc Bản đồ - Bộ Tài nguyên Môi trường Phản biện 3: TS Bùi Quang Thành Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường, họp Trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi… giờ, ngày… tháng… năm 2014 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc Gia – Hà Nội Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong lịch s , đồ giấy t ng có vai tr v a c s liệu C L thông tin, v a phư ng tiện truy n đạt thông tin Ngày nay, với phát triển ứng ụng công nghệ đồ số Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS , việc quản lý liệu trình bày thơng tin đồ có phân chia rõ ràng v mặt vật lý Khi đặt hệ quản trị C C L không gian, L đồ liên kết với thành thể thống Tại Việt Nam nay, đồ địa hình nói chung, đồ địa hình phục vụ mục đích quân nói riêng, c thành lập t phần m m đồ họa túy, nên tồn nhi u bất cập t hình thức thể đến việc quản lý, ứng ụng Thực tế, đa số nước s ụng C L n n địa lý quốc gia phủ trùm đa mục đích làm tư liệu gốc để ẫn xuất thành C L cho mục đích khác Vì vậy, cần nghiên cứu khả tổ chức C L đồ ạng mô hình C khả trình bày đồ t C L này, nhằm tối ưu hóa quản lý, khai thác cập nhật đồng Khi xây ựng C liệu toàn hệ thống L đồ quân t C quốc gia, cần thiết phải cập nhật bổ sung khơng có C L n n địa lý quân L n n địa lý liệu địa lý quân L n n địa lý quốc gia có biến động theo thời gian Trong đó, tư liệu viễn thám coi nh ng kênh thu thập thông tin địa lý hiệu nhất, b i phạm vi bao quát rộng, tần xuất cung cấp thơng tin nhanh Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu v lý thuyết nhằm làm sáng tỏ c s khoa học v xây ựng C L đồ địa hình quân Việt Nam c s ứng ụng công nghệ GI , đồ số viễn thám Các th nghiệm thực theo giải pháp kỹ thuật – công nghệ đ xuất, nhằm kiểm chứng lại c s lý thuyết nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu C L đồ địa hình quân Việt Nam tỷ lệ t 1:10.000 đến 1:50.000 xây ựng, hiển thị cập nhật Phạm vi nghiên cứu Phạm vi khoa học: nghiên cứu xác lập mơ hình cấu trúc, quy trình xây ựng, trình bày cập nhật C L đồ địa hình quân c s lấy mẫu tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000 Phạm vi địa lý: nghiên cứu tập trung cho ạng địa hình đặc trưng phạm vi lãnh thổ Việt Nam có ảnh hư ng đến mục đích qn bao gồm: địa hình núi, đồng đồng ven biển, vùng biển đảo, khu ân cư kiểu đô thị, khu ân cư kiểu nông thôn Nội dung nghiên cứu * Lý thuyết - Nghiên cứu xác lập c s khoa học hoàn thiện cấu trúc C L n n địa lý nhằm đảm bảo chức C L đồ địa hình - Nghiên cứu c s khoa học xây ựng trình bày đồ địa hình quân t C L n n địa lý - Nghiên cứu c s khoa học chiết tách ảnh viễn thám cho mục đích cập nhật C liệu địa lý quân t L * Thử nghiệm - Th nghiệm xây ựng công cụ TQH, Bộ quy tắc trình bày đồ kiểm chứng xây ựng mẫu C L trình bày đồ cho ạng địa hình đặc trưng địa hình vùng ân cư nơng thơn, ân cư thị, vùng núi, ven biển biển đảo mẫu tổng hợp 01 mảnh đồ) theo quy trình đ xuất - Th nghiệm giải đoán chiết tách đối tượng địa lý tư liệu ảnh viễn thám VNRE at-1, POT5 cho mục đích cập nhật C - Th nghiệm quản lý, chia sẻ C L L việc xây ựng phần m m chuyên ụng Phương pháp nghiên cứu: 1) Phư ng pháp kế th a, nghiên cứu tài liệu; 2) Phư ng pháp Bản đồ; 3) Phư ng pháp GI ; 4) Phư ng pháp viễn thám Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án * Ý nghĩa khoa học luận án: Các nghiên cứu trình bày luận án góp phần thống c s khoa học xây ựng C L đồ địa hình qn theo cơng nghệ GI , đồ số viễn thám, phù hợp với u kiện thực tế ngành Địa hình quân Việt Nam Các nghiên cứu khẳng định việc cập nhật đối tượng địa lý quân t ảnh viễn thám kết hợp với nguồn tư liệu khác cho C L đồ địa hình qn khơng thể thiếu Nh ng đóng góp luận án v lý thuyết thực nghiệm s cho ạng sản phẩm C ụng làm c s để phát triển L đồ địa hình theo mục đích khác * Ý nghĩa thực tiễn luận án Các kết nghiên cứu c s để chuyển đổi mơ hình thành lập đồ địa hình qn Việt Nam t cơng nghệ ứng ụng phần m m đồ họa sang công nghệ GI Các nguyên tắc lựa chọn, s ụng tư liệu ảnh viễn thám, ứng ụng phư ng pháp giải đoán kết hợp với phân loại đối tượng t ảnh viễn thám đảm bảo độ xác, độ tin cậy phù hợp mục đích cập nhật liệu địa lý quân cho C L đồ địa hình quân Những luận điểm bảo vệ luận án Luận điểm 1: C ạng mơ hình C trúc L đồ địa hình qn tổ chức L n n địa lý quân c s bổ sung cấu liệu, xây ựng mơ hình TQH trình bày đồ đảm bảo chất lượng liệu gốc Luận điểm 2: Các đối tượng địa lý quân cập nhật trực tiếp vào C L đồ địa hình quân kết hợp gi a kiến thức giải đoán mục tiêu quân kỹ thuật x lý ảnh số Những điểm luận án Xác lập c s khoa học v mơ hình cấu trúc C L đồ địa hình quân Việt Nam c s bổ sung cấu trúc cho C L n n địa lý quân Xây ựng hệ thống giải pháp xây ựng C L đồ địa hình quân tỷ lệ công cụ TQH theo chuỗi thao tác tự động xây ựng C L ẫn xuất, Bộ quy tắc trình bày tự động biên tập đồ địa hình quân quy trình chiết tách đối tượng địa lý t ảnh viễn thám cho mục đích cập nhật Xây ựng phần m m quản lý, chia sẻ liệu đồ địa hình qn sự, góp phần hỗ trợ khai thác thơng tin địa hình hiệu quả, m rộng cho nhi u đối tượng có trình độ tin học công nghệ khác quân đội 10 Cấu trúc luận án Cấu trúc luận án gồm chư ng, trình bày 150 trang Trong đó, phần viết gồm 121 trang, 62 hình vẽ s đồ,13 bảng biểu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Â ỰNG VÀ CẬP NHẬT CƠ SỞ Ữ IỆU NĐ ĐỊA HÌNH TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Tình hình xây dựng sở liệu đồ 1.1.1 Thực trạng xây dựng sở liệu đồ * Trên giới: Mục tiêu chiến lược nhi u tổ chức đồ giới tư ng lai xây ựng C L ùng chung uy mơ hình số cảnh quan có độ xác cao để t ẫn xuất tự động sản phẩm đồ số Tuy nhiên, u vượt khả cơng nghệ có, o phải giải đồng thời yêu cầu v TQH liệu trình bày Vì vậy, thực tế người ta chọn giải pháp đ n giản h n xây ựng C bày đồ ẫn xuất t C L phục vụ trình L n n địa lý phư ng pháp TQH đồ có tỷ lệ tư ng ứng với hệ thống tỷ lệ đồ cần thành lập Với cách tổ chức liệu trên, thực tế gặp phải bất cập v đồng thông tin hệ thống, b i lý o khối lượng công việc cập nhật lớn, phải thực đồng thời cho tất C L theo hai phư ng pháp TQH khác Mặt khác o nhu cầu s C L đồ cập nhật thường xuyên nên h n so với C ụng, liệu thường L n n địa lý [41], [48], [58], [59] * Trong nước: C L n n địa lý quốc gia sản xuất Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam - Bộ Tài nguyên Môi trường) hồn thành Hệ thống đồ địa hình quốc gia tỷ lệ thành lập theo phần m m Micro tation, với mơ hình C C L tệp L n n địa lý quân sản xuất Cục Bản đồ - Bộ Tổng tham mưu xây ựng t đồ gốc Hệ thống đồ địa quân bao gồm tỷ lệ t 1:10.000 đến 1:1.000.000, thành lập n n phần m m đồ họa Micro tation 1.1.2 Ứng dụng công nghệ xây dựng sở liệu thành lập đồ: bao gồm Công nghệ thành lập đồ số Công nghệ GIS: 1) Công nghệ xây ựng mơ hình cấu trúc c s nghệ xây ựng liệu; 2) Công liệu 1.1.3 Các nghiên cứu xây dựng sở liệu trình bày đồ * Các nghiên cứu v t ng uát h a: - CSDL xây ựng theo mơ hình đa thể hiện: Đối tượng tr u tượng hóa mức khác tạo liên kết gi a mức này; Xây ựng liên kết gi a C tỷ lệ lớn ùng để ẫn xuất C L L độc lập, C L tỷ lệ nhỏ h n giải pháp tổng quát hoá ứng ụng thành cơng h n - Tổng qt hóa liệu khía cạnh tr u tượng hóa mức độ chi tiết, phân tích c s 12 hoạt động c sáu trường hợp đ i hỏi phải thực thao tác TQH là: chồng đè, hợp nhất, xung đột giao cắt, tiếp xúc hợp , biến đổi, không thống cường điệu hóa [61] Các thuật tốn TQH, cơng cụ phần m m xây ựng theo đặc điểm đối tượng để nâng cao khả tự động hóa [23], [41], [51], [61], [62], [65], [68] * Các nghiên cứu v trình bày đồ: nhà khoa học tổng kết theo nhóm giải pháp c như: ịch chuyển, tạo kỹ xảo mặt nạ thay đổi kích thước ký hiệu cần thiết để giải xung đột ký hiệu trình bày đồ Đặc biệt, nhà khoa học hãng Esri Mỹ nghiên cứu thành công kỹ thuật hiển thị ký hiệu đại iện theo nguyên tắc trình bày thiết kế trước [59], [65], [68] 1.2 Tình hình cập nhật sở liệu từ ảnh viễn thám 1.2.1 Thực trạng cập nhật sở liệu từ ảnh viễn thám Khi giải đoán mắt, đối tượng địa lý thường số hóa gán thơng tin c s tham chiếu liệu cũ Đối với phư ng pháp x lý ảnh số, đối tượng chiết tách trực tiếp ảnh cập nhật vào C L c s kết hợp gi a kiến thức chuyên gia hệ thống phân tích, x lý ảnh Việc chiết tách liệu biến động t ảnh đa thời gian mang tính hỗ trợ [10], [26] 42], [43], [48], [52], [53], [54], [55] 1.2.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám cho mục đích cập nhật sở liệu 1.2.3 Các cơng trình nghiên cứu cho mục đích cập nhật sở liệu từ ảnh viễn thám Các phư ng pháp chiết tách đối tượng địa lý t ảnh viễn thám nghiên cứu thành công c tập trung vào đối tượng ảnh viễn thám quang học có độ phân giải < 1m riêng biệt kết hợp với liệu Li ar, s ụng thuật tốn mơ hình thứ bậc Markov, phư ng pháp GI [42], [43], [45], [49], [53], [54], [55] 1.3 Quản lý chia sẻ liệu quân 1.4 Những vấn đề giải luận án - Nghiên cứu c s để bổ sung cấu trúc liệu cho C L n n địa lý phù hợp với mục đích TQH trình bày đồ - Phân tích yếu tố ảnh hư ng hoạt động TQH theo đặc điểm đối tượng xây ựng C L ẫn xuất để t đ giải pháp cơng nghệ phù hợp - C s khoa học v trình bày đồ t C không làm ảnh hư ng đến chất lượng L với mục tiêu liệu gốc, xem xét c s kết hợp kỹ thuật chiết tách thông tin hiển thị đồ số - C s ứng ụng phư ng pháp phân loại đối tượng, nhóm đối tượng địa lý quân t ảnh viễn thám nguyên tắc v lựa chọn, s ụng tư liệu cho mục đích cập nhật C L - Xây ựng phần m m chuyên ụng để quản lý, chia sẻ khai thác C L đồ địa hình để m rộng đến đối tượng s ụng lĩnh vực quân CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT Y NG CƠ SỞ Ữ L ỆU BẢN ĐỒ ĐỊA H NH QU N S 2.1 Khái niệm sở liệu đồ địa hình quân Việt Nam 2.1.1 Bản đồ địa hình uân 2.1.2 Cơ sở liệu đồ địa hình uân 2.2 Khái quát lý thuyết xây dựng cập nhật sở liệu đồ 2.2.1 Bản đồ số 2.2.2 Xây dựng sở liệu đồ 2.2.3 Cập nhật sở liệu ảnh viễn thám 2.3 ây dựng sở liệu 2.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến xây dựng liệu đồ - Các yếu tố theo lý thuyết chung: Tỷ lệ đồ; Nội ung chuyên đ kiểu đồ; Đặc điểm đối tượng phản ánh; Đặc điểm địa lý lãnh thổ; Đi u kiện tư liệu; ự trình bày [22], [31], [37] - Các yếu tố xuất o ảnh hư ng công nghệ: Độ phân giải không gian; Mối quan hệ không gian gi a đối tượng; 3) Phư ng pháp chiết tách thông tin; 4) Làm giàu liệu 2.3.2 T ng uát h a liệu Bao gồm nội ung nghiên cứu có liên quan như: khái niệm tổng quát hóa, tổng quát hóa mạng lưới, tổng quát hóa quát hóa liệu đối tượng khơng có ạng liệu đối tượng có ạng mạng lưới, tổng liệu thuộc tính, tính tỷ lệ tổng quát hóa phư ng pháp đánh giá độ xác TQH liệu Hình 2-4 Mơ hình tổng qt hóa đ xuất liệu, 11 ựa phư ng pháp giải đoán ảnh x lý ảnh số kết hợp với kiến thức giải đoán mục tiêu quân CHƯƠNG G Ả PH P KỸ THUẬT - C NG NGHỆ Y NG CƠ SỞ Ữ L ỆU BẢN ĐỒ ĐỊA H NH QU N S 3.1 Lựa chọn công nghệ: Bộ phần m m ArcGI cập nhật C ùng cho xây ựng, L trình bày đồ, ENVI 5.0 ùng để x lý ảnh số 3.2 Quy trình cơng nghệ Hình 3-1 đồ quy trình cơng nghệ xây ựng C L đồ địa hình quân 12 3.3 Chuyển đổi, chuẩn hóa liệu bổ sung cấu trúc thông tin 3.3.1 Chuyển đ i liệu 3.3.2 Chuẩn h a liệu 3.3.3 B sung cấu trúc thông tin, làm giàu liệu 3.4 Tổng quát hóa xây dựng sở liệu dẫn xuất 3.4.1 Phân tích chuỗi thao tác t ng uát h a Hình 3-2 đồ phân tích chuỗi thao tác xây ựng CSDL ẫn xuất 3.4.2 T ng uát h a theo phương pháp rời rạc Hình 3-3 đồ hoạt động tổng quát hóa theo phư ng pháp rời rạc 3.4.3 T ng uát h a theo phương pháp tương tác t ng hợp Hình 3-5 đồ hoạt động tổng quát hóa theo phư ng pháp tư ng tác tổng hợp 13 3.5 Trình bày đồ tỷ lệ Hình 3-7 đồ trình bày đồ địa hình quân t c s 3.6 Bộ quy tắc trình bày tự động 3.6.1 Cơ sở xây dựng Bộ uy tắc trình bày tự động Hình 3-8 Hình 3-9 Hình 3-10 đồ khái niệm Kỹ thuật trình bày đồ khái niệm Chỉ thị trình bày đồ khái niệm anh mục trình bày liệu 14 Hình 3-11 đồ khái niệm Trình bày đồ 3.6.2 Xây dựng Bộ uy tắc trình bày tự động Bộ quy tắc trình bày tự động bao gồm: ký hiệu số, tập hợp quy tắc trình bày ký hiệu tự động mẫu trình bày Hình 3-12 đồ quy trình xây ựng tập hợp quy tắc trình bày tự động 3.7 Cập nhật sở liệu ảnh viễn thám 3.7.1 Quy trình cơng nghệ Hình 3-13 đồ quy trình cơng nghệ cập nhật đối tượng địa lý t ảnh viễn thám 15 3.7.2 Nắn ảnh trực giao 3.7.3 Chiết tách đối tượng Hình 3-15 đồ quy trình chiết tách đối tượng địa lý t ảnh viễn thám Lựa chọn thuật toán ứng ụng: Thuật toán phân loại lớp đối tượng; 2) Thuật tốn phân loại hướng đối tượng; 3) Tính tốn giá trị trung bình lớp phổ phản xạ; 4) Vector hóa đối tượng t ảnh; Giản hóa liệu sau vector hóa 3.7.4 Giải đốn ảnh 3.8 ây dựng phần mềm quản lý, chia sẻ khai thác sở liệu đồ địa hình quân 3.8.1 Mục đích xây dựng 3.8.2 Thiết kế hệ thống 3.8.3 Các chức phần m m Kết luận chương C L thiết kế việc bổ sung cấu trúc ạng mơ hình C L n n địa lý liệu Các công cụ TQH tự động xây ựng c s áp ụng lý thuyết đ xuất khai thác tính tiện ích phần m m ArcGI Kỹ thuật trình bày đồ chia thành hai trường hợp cho đồ số khai thác thông tin trực tiếp t hình in giấy khơng ảnh hư ng đến C L gốc Quy trình giải đốn ảnh quy trình x lý ảnh số theo phư ng pháp phân loại hướng đối tượng kết hợp với phân loại theo mẫu ảnh tổ hợp 16 mẫu phổ phản xạ ảnh viễn thám c s để chiết tách đối tượng địa lý quân phục vụ cập nhật C m m quản lý, chia sẻ C rộng đối tượng khai thác, s L Giải pháp xây ựng phần L đồ địa hình quân c s để m ụng cho mục đích quân CHƯƠNG THỬ NGH ỆM G Ả PH P KỸ THUẬT – C NG NGHỆ Y NG VÀ CẬP NHẬT CƠ SỞ Ữ L ỆU BẢN ĐỒ ĐỊA H NH QU N S 4.1 ây dựng cơng cụ tổng qt hóa tự động CS L tỷ lệ 1:25.000, 1:50.000 từ CS L tỷ lệ 1:10.000 4.1.1 Xây dựng công cụ t ng uát h a theo phương pháp rời rạc Kết th nghiệm gồm 50 cơng cụ, đó: Thủy hệ 20, Địa hình 3, Giao thơng 12, ân cư c s hạ tầng 10, Quân 1, Biên giới địa giới 3, Phủ b mặt 4.1.2 Xây dựng công cụ t ng uát h a theo phương pháp tương tác t ng hợp - Xây ựng chuỗi thao tác TQH tự động cho đối tượng khơng có biến đổi hình học - Xây ựng chuỗi thao tác ti n x lý bao gồm thao tác chọn bỏ, gộp đối tượng có biến đổi hình học sau TQH - TQH đồng thời đối tượng c s thao tác giản hóa đường, ngoại tr đối tượng cần bảo toàn mức độ tr u tượng Kết th nghiệm bao gồm 44 công cụ, đó: Thủy hệ 16, Địa hình 3, Giao thông 12, ân cư c s hạ tầng 10, Quân 1, Phủ b mặt * Đánh giá kết uả thử nghiệm: công cụ TQH rời rạc có ưu điểm v thời gian thực ngắn h n, thích hợp cho nh ng khu vực có đặc trưng địa hình tư ng đồng Các công cụ TQH tốc độ x lý chậm h n, phù hợp với khu vực có đặc điểm địa hình phức tạp, xen lẫn Các tỷ lệ khác anh mục đối tượng không thay 17 đổi, áp ụng chuỗi thao tác cách thay đổi tham số tư ng ứng với tỷ lệ cần xây ựng Đối với mơ hình có thay đổi v anh mục đối tượng anh mục thuộc tính phải bổ sung thêm thao tác TQH khái niệm tái phân loại, c s lọc theo thuộc tính 4.2 ây dựng Bộ quy tắc trình bày đồ địa hình quân tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000 từ CS L địa lý quân tỷ lệ 1:10.000 4.2.1 Bộ ký hiệu số Bảng 4-1 Kết th nghiệm Bộ ký hiệu tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000 4.2.2 Tập hợp uy tắc trình bày tự động Bảng 4-2 Thống kê kết th nghiệm thiết kế tập hợp quy tắc trình bày tự động 4.2.3 Mẫu trình bày tự động Mẫu trình bày chứa thông tin đối tượng hiển thị vector, ghi thứ tự ưu tiên hiển thị Cấu trúc thông tin gồm chủ đ : Nội ung chính: 81 lớp; Khung giải thích ngồi khung: 14 lớp; Ghi nội ung chính: chứa kết chiết tách thơng tin thuộc tính * Đánh giá kết uả thử nghiệm: quy tắc trình bày tự động th nghiệm bao gồm mẫu trình bày, Bộ ký hiệu số tập hợp quy 18 tắc trình bày tự động cho đồ địa hình quân tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000 Đây c s để phát triển Bộ quy tắc trình bày đồ địa hình quân cho tỷ lệ nhỏ h n Có thể phát triển Bộ quy tắc trình bày cho ạng sản phẩm đồ khác 4.3 ây dựng mẫu CS L trình bày đồ cho dạng địa hình đặc trưng * Xây dựng sở liệu tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000: liệu khu vực chiết tách, chuyển đổi chuẩn hóa theo khung C C L n n địa lý thiết kế cho tỷ lệ 1:10.000 T L này, ứng ụng công cụ TQH để ẫn xuất C L n n địa lý tỷ lệ 1:25.000 1:50.000 * Trình bày đồ tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000: C ụng Bộ quy tắc trình bày tự động để trình bày đồ t L có tỷ lệ tư ng ứng với tỷ lệ cần thành lập đồ phư ng pháp ẫn xuất đồ tỷ lệ nhỏ h n t đồ có tỷ lệ lớn h n 4.4 Chiết tách đối tượng địa lý từ ảnh viễn thám VNRE SAT-1 Tư liệu s ụng sản phẩm trực ảnh nắn chỉnh, tăng cường độ phân giải không gian 2,5m Cục Bản đồ - Bộ Tổng Tham mưu Trong đó, ảnh vệ tinh gốc thu nhận 15/9/2013 , phiên hiệu V1 S 1319; Hệ tọa độ WGS 84, phép chiếu UTM, múi 49; Độ phân giải 2,5m ảnh toàn sắc, 10m ảnh đa phổ 4.4.1 Chiết tách đối tượng, lớp đối tượng theo ảnh t hợp mầu ĐỏLục-Lam Lựa chọn giá trị phân đoạn đối tượng 75% Lựa chọn giá trị gộp phân đoạn đối tượng 70% ụng hàm tạo ảnh khác biệt số thực vật [25]: NDVI = (DNRed - DNGreen)/(DNRed + DNGreen + eps) (4.1) 19 Trong đó, DNRed, DNGreen tư ng ứng giá trị độ sáng pixel ảnh kênh Đỏ Lục; eps giá trị nhỏ để tránh mẫu số T ảnh khác biệt số thực vật cho thấy đối tượng mái nhà lợp tơn mát có trị số gần với đối tượng sân đường giao thơng o đó, việc phân loại hướng đối tượng kết hợp phân loại theo mẫu ảnh tốt cho đối tượng mái nhà không lợp tôn, nước mặt thực vật Các đối tượng khác phải kết hợp giải đoán mắt 4.4.2 Chiết tách đối tượng, lớp đối tượng theo ảnh t hợp mầu Cận hồng ngoại-Đỏ-Lam Lựa chọn giá trị phân đoạn đối tượng 85%, giá trị gộp phân đoạn đối tượng 70%, o tham số đảm bảo chiết tách đầy đủ đối tượng ụng hàm tạo ảnh khác biệt số thực vật [25]: NDVI = (DNNir - DNRed)/(DNNir + DNRed + eps) Trong đó, NNir, (4.2) NRe tư ng ứng giá trị độ sáng pixel ảnh kênh Cận hồng ngoại Đỏ; eps giá trị nhỏ để tránh mẫu số 4.4.3 Chiết tách đối tượng theo kênh Lục Lựa chọn giá trị phân đoạn đối tượng 40%, giá trị gộp phân đoạn đối tượng 80%, o tham số đảm bảo chiết tách đầy đủ đối tượng 4.4.4 Chiết tách đối tượng theo kênh Cận hồng ngoại Lựa chọn giá trị phân đoạn đối tượng 85%, giá trị gộp phân đoạn đối tượng 80% * Kết luận: - Các đối tượng mái nhà, đường giao thông, thực vật, đất trống, ranh giới gi a số khu vực chiết tách theo phư ng pháp x lý số 20 - Nếu khu vực nghiên cứu c tư ng đồng v đặc điểm đối tượng cần chiết tách, phân loại hướng đối tượng theo kênh Cận hồng ngoại chọn chiết tách đồng thời đối tượng đảm bảo độ xác khơng gian tốt h n C n khu vực có đặc điểm đối tượng địa lý phức tạp, nên kết hợp áp ụng phân loại nhóm đối tượng c s lấy mẫu ảnh khác biệt số thực vật (khi phản xạ phổ đối tượng li n k phân biệt rõ nét - liệu vector sau chiết tách t ảnh phải thực hoạt động TQH theo tiêu chí thu nhận t ng đối tượng địa lý trước đồng vào C L - Các tham số s ụng để chiết tách liệu lựa chọn tùy thuộc vào đặc điểm phản xạ phổ cấu trúc đối tượng t ng trường hợp cụ thể - Khi lấy mẫu biến đổi cần lựa chọn chọn trị số giới hạn phân cực hình ảnh nhằm đảm bảo khơng bị lọc đối tượng 4.5 Thử nghiệm tổng hợp giải pháp cho khu vực Tư liệu s ụng C L n n địa lý quốc gia tỷ lệ 1:10.000 (2012) Bộ Tài nguyên Môi trường Ảnh vệ tinh POT5 2013 thu nhận có chất lượng hình ảnh tốt, khơng bị mây, mù C L đất quốc ph ng 2013 , mơ hình số địa hình độ phân giải 30m tài liệu phát thay đổi ( 2013) Cục Bản đồ-Bộ Tổng tham mưu * Xây dựng CSDL - Các đối tượng biến đổi khơng gian theo tiêu chí thu nhận chuyển đổi sang quản lý ạng hình học tư ng ứng cách đầy đủ - Việc ứng ụng công cụ hỗ trợ tự động hoá thành lập liệu giải pháp phù hợp Trong đó, mơ hình TQH tư ng tác tổng hợp có ưu giảm v khối lượng công việc giải xung đột không gian đặc điểm địa hình đa ạng 21 * Cập nhật thông tin địa lý từ ảnh vệ tinh SPOT5 - Nh ng đối tượng địa lý quân khơng có C Ln n địa lý quốc gia xuất giải đoán mắt, số hóa gán thơng tin thuộc tính theo t ng đối tượng c s tham chiếu liệu số với n n trực ảnh, C L đất quốc ph ng - Các đối tượng thay đổi tập trung chủ yếu vào đối tượng lớp phủ thực vật, số tuyến giao thông c s hạ tầng ân cư - Bộ khóa giải đốn ảnh xây ựng khu vực địa lý nên hỗ trợ hiệu giải đốn đối tượng t ảnh * Trình bày đồ Bản đồ trình bày theo c s s trình bày tự động t C ụng Bộ quy tắc L n n địa lý tỷ lệ 1:25.000 quân cập nhật lưu C liệu v khu L không in đồ giấy Qua thống kê số liệu đối tượng tự động hóa trình bày sản phẩm đồ th nghiệm cho thấy khả tự động hóa biên tập đồ số lên đến 90%; c n biên tập đồ phục vụ in giấy đạt khoảng t 60% - 80% * Đánh giá kết uả thử nghiệm: hệ thống trình bày đồ tự động đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trình biên tập đồ địa hình quân ạng số giấy 4.6 Tổ chức nội dung thông tin đồ phần mềm quản lý, chia sẻ khai thác sở liệu đồ địa hình quân * Thử nghiệm trình bày đồ số để khai thác thông tin trực tiếp từ hình cho liệu mạng giao thơng vận tải uân * Thử nghiệm tích hợp CSDL đồ địa hình n sự: - Tích hợp C L đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 Thành phố Đà Nẵng , 1:25.000 Tân Biên , 1:50.000 H a Bình vào hệ thống hiển thị đồ 22 - Tích hợp ảnh vệ tinh QuickBir độ phân giải 0.6m khu vực Thành phố Đà Nẵng Lan sat phủ trùm lãnh thổ, độ phân giải 30m khai thác t mạng Internet; POT5 khu vực Tân Biên VNREDSat-1 thành phố Đà Nẵng độ phân giải 2,5m - Tích hợp mẫu trình bày đồ theo ạng biên tập chế in đồ điện t để khai thác tính trình bày đồ tự động phần m m Kết luận chương C L đồ địa hình qn có đủ khả để phát triển ạng sản phẩm đồ đại, đồng thời thuận lợi việc cập nhật thông tin hệ thống Các công cụ TQH tự động để xây ựng trình bày tự động s liệu, c n Bộ quy tắc ụng mục đích trình bày, biên tập đồ địa hình quân đáp ứng yêu cầu xây ựng C L đồ địa hình quân Việc giải đoán mắt đối ượng địa lý quân đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cập C L Kỹ thuật chiết tách đối tượng, lớp đối tượng t ảnh viễn thám có vai tr hỗ trợ chiết tách Th nghiệm tổ chức hiển thị liệu không gian liệu phần m m chuyên ụng tự lập đảm bảo yêu cầu v quản lý chia sẻ liệu cấp c s , phù hợp với khả khai thác thơng tin cho người ùng nhi u trình độ khác KẾT LUẬN VÀ K ẾN NGHỊ Kết luận C hình C liệu C L đồ địa hình qn tổ chức ạng mơ L n n địa lý quân c s bổ sung cấu trúc liệu đồ địa hình quân tách thành L độc lập, chuyển đổi định ạng khác theo chuẩn quốc tế, cài đặt thiết bị quân đại Đi u đảm bảo mục đích tối ưu hóa quản lý, khai thác cập nhật liệu tồn hệ thống gọi chung C L địa hình quân 23 Các công cụ TQH tự động theo phư ng pháp tổng quát hóa rời rạc phư ng pháp tư ng tác tổng hợp hỗ trợ phù hợp cho xây ựng C L ẫn xuất t C L có độ xác mức độ chi tiết cao Trong đó, TQH theo phư ng pháp rời rạc phù hợp với nh ng khu vực có đặc điểm địa hình tư ng đồng, c n TQH theo phư ng pháp tư ng tác tổng hợp phù hợp h n với nh ng khu vực có đặc điểm địa hình phức tạp Bộ quy tắc trình bày đồ tự động xây ựng c s lý thuyết đồ, C L ứng ụng công nghệ GI Bộ quy tắc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật v biên tập trình bày đồ địa hình quân t C L n n địa lý quân sự, C L bổ sung cấu trúc phù hợp với mục đích trình bày đồ Kỹ thuật x lý ảnh số kết hợp với kiến thức chuyên gia giải đoán đối tượng địa lý quân sự, đặc biệt mục tiêu quân đảm bảo cập nhật liệu trực tiếp t ảnh viễn thám vào C L Trong đó, số đối tượng địa lý thực vật, giao thơng, nhà, nước mặt chiết tách t ảnh viễn thám độ phân giải cao ựa kết hợp gi a kỹ thuật phân loại hướng đối tượng phân loại theo đặc điểm phản xạ quang phổ, với kết thu tốt s ụng kênh Cận hồng ngoại D liệu thuộc tính đối tượng địa lý quân phải xác định c s tham chiếu với C L gốc, tài liệu đáng tin cậy, kiến thức chuyên gia v giải đoán mục tiêu quân cần u tra thực địa Việc khai thác tính ưu việt phần m m ArcGI , ENVI phù hợp với mục đích xây ựng cập nhật C L đồ địa hình quân sự, khả đầu tư v người, trang thiết bị quân đội Việt Nam Bên cạnh đó, giải pháp xây ựng phần m m phục vụ quản lý, khai thác chia sẻ thông 24 tin C L đồ địa hình đáp ứng yêu cầu s đối tượng s C thể s ụng thực tế cho ụng rộng rãi quân đội L đồ địa hình xây ựng theo mơ hình có ụng để phát triển ạng sản phẩm đồ đại đồ , đồ mạng, đồ đa phư ng tiện , nhằm đáp ứng tối ưu cho cơng tác tham mưu bảo đảm địa hình Kiến nghị Trong phạm vi nghiên cứu đ tài tiến hành th nghiệm cho 03 tỷ lệ thuộc hệ thống C L n n địa lý quân bao gồm 1:10.000, 1:25.000 1:50.000 Mơ hình cần tiếp tục th nghiệm cho tỷ lệ c n lại hệ thống C L cung cấp thông tin ngành Địa hình quân ngành khác có liên quan đến s ụng mơ hình đồ số Qua th nghiệm cho thấy, công cụ TQH tự động xây ựng liệu Bộ quy tắc trình bày trình bày đồ tự động hóa khoảng t 50% đến 70% khối lượng công việc tùy theo mức độ phức tạp khu vực thi công Đồng thời, để hệ thống vận hành ổn định đ i hỏi phải đầu tư, nâng cấp đồng hệ thống máy tính đào tạo nhân lực Vì vậy, cần tiếp tục nghiên cứu nâng cao khả tự động hóa quy trình đ n giản hóa h n cách thức vận hành Giải pháp chiết tách đối tượng địa lý quân để cập nhật C L giải cho đối tượng có kích thước lớn ảnh vệ tinh độ phân giải cao o cần tiếp tục hướng nghiên cứu kết hợp ảnh vệ tinh độ phân giải cao với nguồn tư liệu khác để chiết đối tượng có kích thước nhỏ có mối quan hệ không gian phức tạp với đối tượng li n k ANH MỤC C C C NG TR NH KHOA HỌC CỦA T C G Ả ĐÃ C NG BỐ L ÊN QUAN ĐẾN NỘ UNG LUẬN N Nguyễn Thị Lan Phư ng, “Xây dựng khoá giải đoán t ảnh vệ tinh SPOT5 phục vụ thành lập, cập nhật chỉnh lý đồ địa hình”, Tạp chí Tài ngun Mơi Trường (số 1/2011), tr.38-43, Hà Nội, 2011 (tiếng Việt) Nguyễn Thị Lan Phư ng, “ dụng c s d liệu địa không gian thành lập đồ quân đa hiển thị”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 20, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr.24-29, Hà Nội, (2012) Nguyễn Thị Lan Phư ng, “Nghiên cứu xây dựng c s d liệu biến động đường bờ đảo, đá thuộc quần đảo Trường a”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 1, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường, tr.49-54, Hà Nội, (2013) Nguyễn Thị Lan Phư ng, “Nghiên cứu c s khoa học xây dựng Bộ quy tắc hiển thị tự động phục vụ thành lập đồ địa hình quân t c s d liệu n n địa lý quân sự”, Tạp chí Khoa học đo đạc đồ, (số 18), tr 12-29, Hà Nội, 2013 (tiếng Việt) Nguyễn Thị Lan Phư ng, “Nghiên cứu mơ hình tổng qt hóa d liệu tự động xây dựng c s d liệu n n địa lý quân sự”, Tạp chí Khoa học đo đạc đồ, (số 19), tr 9-14, Hà Nội, 2014 (tiếng Việt)