Đang tải... (xem toàn văn)
http://vienthambien.blogspot.com/
LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, công nghệ viễn thám giới phát triển đa dạng, có nhiều thiết bị thu nhận hình ảnh có độ phân giải mặt đất từ vài centimet đến hàng chục mét, chụp cự ly gần vài chục mét khoảng cách xa hàng trăm kilomet Tuỳ thuộc vào cự ly chụp tính chất vật lý sóng chụp thiết bị thu nhận hình ảnh mà phân loại thành công nghệ như: chụp ảnh vệ tinh, chụp ảnh hàng không máy bay có người lái không người lái (UAV), công nghệ quét Lidar Công tác thành lập đồ địa hình dãy đồ tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000, 1:25000 1:50.000 nước ta chủ yếu sử dụng phương pháp đo vẽ ảnh lập thể, nguồn tư liệu đầu vào cho phương pháp đo vẽ ảnh từ toàn năng, giải tích đến đo vẽ ảnh số được phát triển từ phim nhựa hàng không, đến tư liệu ảnh số được chụp từ máy ảnh kỹ thuật số chuyên dụng Tuy nhiên việc thu thập liệu ảnh chụp vệ tinh quang học ảnh chụp hàng người lái có lúc không được kịp thời bị ảnh hưởng lớn điều kiện thời tiết có mây Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới, tỷ lệ diện tích lãnh thổ bị mây che phủ lên đến 70% nên hiệu suất có được ảnh vệ tinh không mây thấp Tư liệu ảnh hàng không chụp từ thiết bị bay không người lái máy chụp ảnh phổ thông sẽ được bổ sung cho thiếu hụt thu nhận liệu từ vệ tinh máy bay có người lái, nhằm nghiên cứu địa hình độ cao thấp cách gắn thiết bị máy chụp ảnh phổ thông máy quay video chuyên dụng Mặt khác, phần mềm đo ảnh Việt Nam được quan, doanh nghiệp nhập nhiều, phần mềm phần mềm thương mại, mã nguồn bị khóa không can thiệp vào chương trình Đối với máy chụp ảnh số phổ thông, qua kết nghiên cứu giới sai số lớn chủ yếu tập trung vào sai số méo hình kính vật Vì lý đó, việc xử lý sai số méo hình máy chụp ảnh phổ thông phần mềm Việt Nam tự viết cho phù hợp với công thức cải sai số méo hình kính vật hãng nước kết hợp phần mềm đo vẽ có hoàn toàn áp dụng thành công phương pháp đo ảnh khoảng cách gần sử dụng máy bay không người lái Việt Nam Điều giảm nhẹ chi phí đầu tư cho việc mua phần mềm hãng Chính vậy, việc sử dụng máy chụp ảnh số gắn máy bay không người lái phục vụ công tác thành lập đồ phương pháp đo ảnh đề tài nghiên cứu mang tính ứng dụng cao, bổ sung thêm nguồn tư liệu công nghệ công tác thành lập đồ công nghệ ảnh Do em đã chọn đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu ứng dụng thành lập đồ địa hình tỷ lệ 1:10000 ảnh máy bay không người lái” Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đo ảnh khoảng cách gần ảnh máy bay không người lái - Tiến hành thực nghiệm để đánh giá ưu, nhược điểm ảnh hàng không chụp máy bay không người lái Nội dung nghiên cứu - Quy trình chụp ảnh thiết bị máy bay không người lái; - Quy trình thành lập đồ địa hình ảnh máy bay không người lái; - Sử dụng ảnh hàng không không người lái để thành lập đồ địa hình 1:10000 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: sử dụng tài liệu lý thuyết đồ địa hình, đo ảnh Tìm kiếm tài liệu cập nhật thông tin mạng internet - Phương pháp phân tích: sử dụng phương tiện công cụ tiện ích, phân tích logic tư liệu, đánh giá khách quan yếu tố để đưa kết luận xác làm sở giải vấn đề đặt - Phương pháp thực nghiệm: thành lập đồ tỷ lệ 1:10.000 ảnh máy bay không người lái Cấu trúc đồ án Đồ án gồm có chương với 37 hình bảng Chương 1: Tổng quan nội dung nghiên cứu Chương 2: Cơ sở khoa học sử dụng ảnh chụp máy bay không người lái phục vụ thành lập đồ địa hình Chương 3: Thực nghiệm thành lập đồ địa hình ảnh máy bay không người lái Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Để hoàn thành đồ án, thân em không ngừng học tập, tìm hiểu công nghệ tham khảo nhiều tài liệu Trong trình thực hiện, em đã nhận được nhiều giúp đỡ quí báu có hiệu từ thầy, cô khoa Trắc địa – Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội bạn bè đồng nghiệp Đặc biệt cho em gửi lời biết ơn chân thành tới ThS: Đỗ Thị Hoài - người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, bảo em suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Mặc dù em đã có nhiều cố gắng trình làm đồ án tránh được sai sót Em mong nhận được ý kiến thầy cô bạn đồng nghiệp để kiến thức em sẽ hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng năm 2015 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan đồ địa hình 1.1.1 Khái niệm đồ địa hình Định nghĩa Bản đồ địa hình biểu thị thu nhỏ phần hay toàn bề mặt Trái Đất dựa quy luật toán học định Nội dung đồ được thể ký hiệu quy định, ký hiệu được gọi ngôn ngữ đồ đã thông qua trình tổng quát hóa nhằm phản ánh phân bố tính chất, mối quan hệ, biến đổi đối tượng tượng tự nhiên, kinh tế xã hội phù hợp với mục đích sử dụng Bản đồ địa hình thuộc loại đồ địa lý chung Nội dung đồ địa hình bao gồm yếu tố sau: sở toán học, thủy hệ, giao thông, dáng đất, ranh giới, dân cư, thực vật Mức độ đầy đủ, tỉ mỉ nội dung phải phù hợp với mục đích sử dụng đồ đặc điểm khu vực Bản đồ địa hình cần phải rõ ràng, dễ đọc, cho phép định hướng dễ dàng nhanh chóng thực địa Các yếu tố biểu thị đồ cần phải đầy đủ xác, cho phép người đọc xác định được định tính, định lượng vùng địa hình Phân loại đồ địa hình a Phân loại theo tỷ lệ - Bản đồ tỷ lệ lớn gồm đồ có tỷ lệ 1:500 đến 1:200.000; - Bản đồ tỷ lệ trung bình gồm đồ tỷ lệ 1:250.000 đến 1:500.000; - Bản đồ tỷ lệ nhỏ gồm đồ tỷ lệ nhỏ 1:1.000.000 b Phân loại theo nội dung - Nhóm đồ địa hình tỷ lệ 1:500 đến 1:200.000 bao gồm: + Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn 1:500 đến 1:5.000; + Bản đồ địa hình tỷ lệ trung bình 1:10.000 đến 1:50.000; + Bản đồ địa hình tỷ lệ nhỏ 1:100.000 đến 1:200.000 - Nhóm đồ địa hình khái quát: tỷ lệ 1:250.000 đến 1:1.000.000 - Nhóm đồ địa hình khái quát bao gồm đồ có tỷ lệ nhỏ 1:1.000.000 c Phân loại đồ theo mục đích sử dụng Bản đồ địa hình bản: loại đồ phản ánh yếu tố địa hình địa vật bề mặt lãnh thổ thời điểm đo vẽ với độ xác tin cậy cao, mức độ chi tiết tương đối đồng Bản đồ địa hình chuyên dụng: loại đồ thành lập để giải mục đích cụ thể hay nhiều ngành Trên đồ ưu tiên phản ánh đối tượng địa hình, địa vật phục vụ cho mục đích chuyên dụng chuyên ngành được phản ánh cách chi tiết, mặt khác phản ánh sơ sài đối với đối tượng địa hình, địa vật sử dụng Bản đồ địa hình: loại đồ đã được lược bớt số đặc điểm tính chất yếu tố địa hình, địa vật nhằm giảm nhẹ trọng tải đồ, coi đồ đã được đơn giản hóa Về hình thức trình bày đồ địa hình giữ nguyên hệ thống ký hiệu đồ địa hình có giảm bớt số lượng màu in Bản đồ dùng làm sở địa hình thể yếu tố đồ chuyên môn, chuyên đề Vai trò đồ địa hình Bản đồ địa hình cho phép ta bao quát phạm vi bề mặt Trái Đất Bản đồ địa hình tạo bề mặt nhìn thấy được nhiều yếu tố, dáng đất hình dạng kích thước vị trí tương quan đối tượng Từ đồ ta xác định được đặc trưng toạ độ, phương hướng diện tích, độ cao độ dốc Bản đồ địa hình chứa nhiều thông tin đại lượng, số lượng, cấu trúc đối tượng mối liên hệ tồn chúng Do đồ địa hình có vai trò quan trọng to lớn phát triển dân sinh, kinh tế người Trong xây dựng công nghiệp, lượng, giao thông công trình khác, đồ sử dụng rộng rãi giai đoạn khác nhau, từ công việc thiết kế kỹ thuật, chuyển thiết kế thực địa đến công trình hoàn thành theo dõi hoạt động công trình, ảnh hưởng công trình đến môi trường xung quanh Bản đồ địa hình xây dựng thuỷ lợi, cải tạo đất quy hoạch đồng ruộng chống xói mòn Bản đồ địa hình có vai trò quan trọng việc quy hoạch toàn kinh tế quốc gia Trong lâm nghịêp đồ địa hình đóng vai trò vô quan trọng việc bảo vệ quy hoạch kinh tế rừng Các kết nghiên cứu khoa học địa chất, thăm dò tìm kiếm được đồ địa hình kết thúc đồ chuyên đề Các kết nghiên cứu được thể đồ, được xác hoá đồ chúng làm phong phú thêm nội dung đồ Trong mục đích quân đồ dùng để nghiên cứu, bố trí trận địa, bảo vệ tổ quốc đặc biệt pháo binh Với số loại đồ có tỷ lệ lớn từ 1:5000 - 1:500 có công dụng sau: - Thiết kế chi tiết mặt cho thành phố, bố trí hệ thống cấp thoát nước điện dân dụng công trình khác xây dựng thành phố - Lập đồ thiết kế kỹ thuật đồ khái quát chung cho cảng, xí nghiệp công trình thuỷ điện, đặt tuyến đường kênh mương… Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, dạng công việc mà chọn tỷ lệ đồ cần thành lập 1.1.2 Cơ sở toán học đồ địa hình Cơ sở toán học đồ địa hình nhằm đảm bảo độ xác đồ, đáp ứng yêu cầu sử dụng, đồng thời ghép nhiều mảnh đồ lại với mà giữ được tính quán Phép chiếu Để biểu thị yếu tố địa hình, địa vật lên mặt phẳng tờ đồ cho xác, bị biến dạng ta phải sử dụng phép chiếu hình đồ thích hợp Các yếu tố địa hình, địa vật tập hợp vô số điểm có quy luật định không gian ta cần biểu thị số đặc điểm đặc trưng dựa vào quy luật để nội suy, khái quát hoá điểm khác Trong lựa chọn hệ quy chiếu phải đặc biệt ưu tiên giảm nhỏ đến mức ảnh hưởng biến dạng phép chiếu đến kết thể yếu tố đồ Hiện nay, có hai phép chiếu đẳng góc có khả sử dụng cho đồ địa hình Việt Nam phép chiếu Gauss - krueger (trong hệ HN - 72) phép chiếu UTM (trong hệ VN - 2000) a Phép chiếu Gauss - krueger Hình 1.1: Phép chiếu Gauss - krueger Đặc điểm: - Là phép chiếu đồng góc; - Kinh tuyến múi 6o đoạn thẳng có độ dài độ dài kinh tuyến thực vuông góc với xích đạo; - Các kinh tuyến khác đoạn cong khum quay bề lõm kinh tuyến đối xứng với qua kinh tuyến múi; - Xích đạo sau chiếu đoạn thẳng vuông góc với kinh tuyến giữa; - Các vĩ tuyến khác đường cong khum giới hạn kinh tuyến biên múi quay bề lõm phía hai cực đối xứng với qua đường xích đạo - Kinh tuyến đường chuẩn biến dạng (ko = 1), xa đường chuẩn biến dạng tăng, biến dạng lớn giao xích đạo với hai kinh tuyến biên Lãnh thổ Việt Nam theo phép chiếu hình Gauss, phần đất liền chủ yếu trải phạm vi múi thứ 18 có kinh tuyến 105oĐ (trừ Mường Tè, Đà Nẵng, Bình Thuận ) Do đó, hệ HN - 72 sử dụng phép chiếu hình Gauss làm sở toán học cho đồ địa hình hợp lý Nhằm đảm bảo độ xác ta dùng phép chiếu hình Gauss với múi chiếu 6o để đảm bảo sở toán học thành lập đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 nhỏ hơn, dùng phép chiếu Gauss với múi chiếu 3o nhỏ để thành lập đồ địa hình tỷ lệ lớn từ 1:5.000 đến 1:500 b Phép chiếu UTM Hình 1.2: Phép chiếu UTM Đặc điểm: - Là phép chiếu đồng góc; - Kinh tuyến múi 6o đoạn thẳng Các kinh tuyến khác đoạn cong khum quay bề lõm kinh tuyến đối xứng với qua kinh tuyến múi; - Xích đạo sau chiếu đoạn thẳng vuông góc với kinh tuyến Các vĩ tuyến khác đường cong quay bề lõm phía hai cực đối xứng với qua đường xích đạo; - Hình chiếu kinh tuyến vuông góc với hình chiếu vĩ tuyến; - Hai đường kinh tuyến chuẩn nằm hai phí kinh tuyến trục đường chuẩn biến dạng, xa đường chuẩn biến dạng tăng, biến dạng lớn giao xích đạo với hai kinh tuyến biên kinh tuyến (ko = 0,9996) Hiện nay, để thuận lợi cho việc sử dụng hệ toạ độ chung khu vực toàn cầu, hệ toạ độ quốc gia VN - 2000 sử dụng phép chiếu UTM thay cho phép chiếu Gauss So với phép chiếu hình Gauss, phép chiếu UTM có ưu điểm độ biến dạng được phân bố đồng có trị số nhỏ Tỷ lệ độ dài kinh tuyến trục k=0,9996 hai kinh tuyến biên lớn Hệ tọa độ Để xác định vị trí điểm bề mặt Trái Đất, trắc địa - đồ đã sử dụng nhiều hệ toạ độ khác [1] a Hệ toạ độ địa lý ( , ) Trong hệ toạ độ địa lý nhận đất hình cầu, gốc toạ độ tâm O, hai mặt phẳng toạ độ mặt phẳng xích đạo mặt phẳng chứa kinh tuyến gốc Greenwich Toạ độ địa lý điểm M(,) được xác định: + : vĩ độ địa lý, góc hợp phương đường dây dọi qua M hình chiếu mặt phẳng xích đạo, = 0o ÷ 90o + : kinh độ địa lý, góc nhị diện hợp mặt phẳng kinh tuyến qua điểm M mặt phẳng kinh tuyến gốc, = 0o ÷ 180o Hình 1.3: Hệ tọa độ địa lý Việt Nam nằm hoàn toàn phía Bắc bán cầu phía Đông kinh tuyến Greenwich nên tất điểm nằm lãnh thổ nước ta có vĩ độ Bắc kinh độ Đông Trên mảnh đồ địa hình người ta biểu thị mạng lưới kinh vĩ tuyến toạ độ địa lý đường khung b Hệ toạ độ phẳng vuông góc Gauss(X,Y) Hệ toạ độ được xây dựng mặt phẳng múi 6o phép chiếu hình Gauss Trong đó, nhận hình chiếu kinh tuyến múi làm trục X xích đạo thuộc trục Y Trục X vuông góc với trục Y O Bắc bán cầu có X > Y âm dương Để tính toán tránh được trị số âm cho hoành độ Y điểm nằm phía Tây múi chiếu, người ta quy ước điểm gốc O có toạ độ xO = 0, yO = 500km, nghĩa tịnh tiến kinh tuyến múi phía Tây 500km Hình 1.4: Hệ tọa độ phẳng Gauss Để tiện sử dụng đồ địa hình người ta kẻ sẵn lưới toạ độ vuông góc đường thẳng song song với OX OY tạo thành lưới ô vuông Chiều dài cạnh lưới có tính đến ảnh hưởng biến dạng tương ứng với tỷ lệ đồ c Hệ toạ độ vuông góc UTM (N,E) Hệ toạ độ được xây dựng mặt phẳng múi chiếu hình UTM Toạ độ được xác định tung độ N (Bắc) hoành độ E (Đông) Cũng giống phép chiếu hình Gauss, trục tung được dịch 500km 10 File dân cư: F48-80Ad1_DC.dgn Hình 3.19: Dân cư khu vực thực nghiệm File địa hình: F48-80Ad1_DH.dgn Hình 3.20: Địa hình khu vực thực nghiệm 74 File giao thông: F48-80Ad1_GT.dgn Hình 3.21: Giao thông khu vực thực nghiệm File ranh giới: F48-80Ad1_RG.dgn Hình 3.22: Ranh giới khu vực thực nghiệm 75 File thủy hệ: F48-80Ad1_TH.dgn Hình 3.23: Thủy hệ khu vực thực nghiệm File thực vật: F48-80Ad1_TV.dgn Hình 3.24: Thực vật khu vực thực nghiệm 1.1.1 3.2.4 Đánh giá ưu, nhược điểm thành lập đồ địa hình 1:10.000 ảnh UAV Ưu điểm - Thiết bị bay chụp + Dễ dàng điều khiển; 76 + Bảo dưỡng bảo trì, tháo lắp đơn giản; + Kích thước gọn, trọng lượng nhẹ nên tiện lợi di chuyển; + Có hệ thống GPS/IMU nên chụp được ảnh tiêu chuẩn thành lập đồ; + Không chịu nhiều ảnh hưởng thời tiết; + Chi phí cho công tác bay chụp tốn không đáng kể - Chất lượng hình ảnh: + Hình ảnh rõ nét thuận tiện cho việc giải đoán nhận biết yếu tố địa vật trình điều vẽ ảnh; + Dữ liệu ảnh hoàn toàn tương thích với phần mềm đo vẽ lập thể chuyên dụng Intergraph, Leica, Photomod được trang bị thông dụng đơn vị Nhược điểm Hình ảnh chụp khu vực có nhà cao tầng bị đổ nghiêng lớn, che khuất địa vật liền kề có độ cao thấp Để khắc phục tượng cần tăng độ phủ thiết kế bay chụp đồng nghĩa với việc tăng số lượng ảnh chụp, tăng số bay 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trên sở kết nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng thành lập đồ địa hình tỷ lệ 1:10000 ảnh máy bay không người lái” em xin rút số kết luận kiến nghị sau: Kết luận - Sử dụng ảnh máy bay không người lái thành lập đồ địa hình bước đột phá ngành khoa học đồ, cho phép đẩy nhanh tốc độ thành lập đồ với độ xác cao - Việc sử dụng tư liệu ảnh hàng không chụp từ thiết bị bay không người lài phương pháp khắc phục nhược điểm phương pháp chụp ảnh máy bay chuyên dụng đối với khu vực có diện tích nhỏ đo vẽ đồ tỷ lệ lớn - Tư liệu ảnh hàng không chụp từ thiết bị bay không người lái được chụp từ khoảng cách gần nên mức độ chi tiết yếu tố địa vật cao, thuận tiện cho công tác giải đoán điều ảnh Sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật thành lập đồ địa hình mà đáp ứng tốt việc thành lập đồ 3D, phục cho lĩnh vực như: nghiên cứu lập quy hoạch cho khu đô thị, khảo sát tuyến giao thông, tuyến đường dây - Với nhiệm vụ có tính cấp bách, thời tiết không thuận lợi cho công tác bay chụp ảnh thiết bị chuyên dụng Việc sử dụng phương pháp có ưu điểm khắc phục được thời tiết trần bay thấp Kiến nghị Để ứng dụng ảnh chụp từ thiết bị bay không người lái vào việc thành lập đồ địa hình, trước mắt cần phải thực công việc cụ thể sau: - Về nhân lực, cần phải đào đào tạo chuyên gia có khả tiếp nhận điều khiển thành thạo thiết bị không người lái - Cần có phối hợp chặt chẽ, tạo thuận lợi việc nghiên cứu áp dụng khoa học công nghệ bên có liên quan: quản lý máy bay thực bay, 78 quản lý cấp phép bay đơn vị áp dụng công nghệ để hoàn thiện đưa vào sử dụng công nghệ nước ta thời gian sớm Như với phát triển khoa học kỹ thuật công tác thành lập đồ địa hình ảnh máy bay không người lái đã trở thành hướng mới, đáp ứng được nhu cầu thành lập đồ địa hình thời đại 79 Tài liệu tham khảo ThS.Bùi Thu Phương (2012), Giáo trình Bản đồ học, Trường đại học tài nguyên môi trường Hà Nội GS.TSKH.Trương Anh Kiệt (2001), Giáo trình Cơ sở đo ảnh, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội PGS.TS.Phạm Vọng Thành (2000), Giáo trình Cơ sở chụp ảnh chụp ảnh hàng không, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội - GS.TSKH.Phan Văn Lộc (2000), Giáo trình Phương pháp đo ảnh lập thể, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội - TS.Trần Đình Trí (2005), Khả loại trừ hạn chế ảnh hưởng loại sai số ảnh đo công nghệ đo ảnh số, Luận án tiến sĩ kỹ thuật Đại học Mỏ Địa Chất - Ký hiệu đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000-1:25.000, Tổng cục địa năm 1995 - Quy định kỹ thuật thành lập đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 1:50.000 công nghệ đo ảnh số, Bộ tài nguyên môi trường, 2005 - Tổng cục địa 3/2000: Quy phạm thành lập đồ địa hình 80 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan đồ địa hình 1.1.1 Khái niệm đồ địa hình 1.1.2 Cơ sở toán học đồ địa hình 1.1.3 Nội dung đồ địa hình 16 1.1.4 Các phương pháp thành lập đồ địa hình 19 1.2 Tổng quan tình hình sử dụng ảnh máy bay không người lái 24 1.2.1 Trên giới 24 1.2.2 Tại Việt Nam 24 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC SỬ DỤNG ẢNH CHỤP BẰNG MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI PHỤC VỤ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH… .25 2.1 Định nghĩa tảng đo vẽ ảnh 25 2.1.1 Định nghĩa đo vẽ ảnh 25 2.1.2 Nền tảng đo vẽ ảnh 26 2.1.3 Phân loại đo vẽ ảnh 26 2.2 Khái niệm chụp ảnh hàng không 27 2.3 Các dạng chụp ảnh hàng không 27 2.3.1 Chụp ảnh đơn 27 2.3.2 Chụp ảnh theo tuyến 28 2.3.3 Chụp ảnh theo khối 28 2.3.4 Chụp theo loại tỷ lệ 29 2.4 Các thiết bị phục vụ chụp ảnh hàng không máy bay không người lái (UAV)… 30 2.4.1 Giá đỡ máy ảnh 30 2.4.2 Thiết bị dẫn đường GPS 31 81 2.4.3 Máy chụp ảnh 32 2.5 Một số yêu cầu kỹ thuật công tác chụp ảnh hàng không máy bay không người lái (UAV) 32 2.5.1 Thiết bị bay 32 2.5.2 Hộp điều khiển từ xa 33 2.5.3 Chạm điều khiển mặt đất 34 2.5.4 Môi trường bay 35 2.5.5 Các nguồn sai số xác đồ địa hình UAV 36 2.6 Quy trình công nghệ thành lập đồ địa hình chụp từ thiết bị bay không người lái…… 46 2.6.1 Công tác chuẩn bị 47 2.6.2 Bay chụp ảnh 47 2.6.3 Tăng dày khống chế ảnh 48 2.6.4 Đo vẽ yếu tố địa hình địa vật mô hình lập thể 49 2.6.5 Lập mô hình số độ cao 50 2.6.6 Thành lập bình đồ trực ảnh 50 2.6.7 Điều vẽ ảnh 50 2.6.8 Số hóa biên tập nội dung đồ 51 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI .52 3.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 52 3.1.1 Vị trí địa lý đặc điểm tự nhiên 52 3.1.2 Đặc điểm dân cư, kinh tế xã hội 52 3.2 Thành lập đồ địa hình 1:10.000 từ ảnh máy bay không người lái 53 3.2.1 Thông số máy chụp ảnh, ảnh chụp máy bay: 53 3.2.2 Công tác thành lập đố địa hình 1:10000 từ ảnh máy bay không người lái 53 82 3.2.3 Kết khu vực thực nghiệm 73 3.2.4 Đánh giá ưu, nhược điểm thành lập đồ địa hình 1:10.000 ảnh UAV………… 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 Tài liệu tham khảo .80 83 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Phép chiếu Gauss - krueger Hình 1.2: Phép chiếu UTM Hình 1.3: Hệ tọa độ địa lý Hình 1.4: Hệ tọa độ phẳng Gauss 10 Hình 1.5: Hệ tọa độ vuông góc UTM 11 Hình 1.6: Sơ đồ phân mảnh đồ địa hình theo phép chiếu UTM 15 Hình 1.7: Sơ đồ phương pháp thành lập đồ địa hình 19 Hình 2.1: Mô phương thức chụp ảnh theo tuyến 28 Hình 2.2: Giá đỡ máy chụp ảnh 31 Hình 2.3: Mô biến dạng ảnh 37 Hình 2.4: Ảnh hưởng độ cong Trái Đất đến vị trí điểm 39 Hình 2.5: Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập đồ địa hình ảnh máy bay không người lái 46 Hình 2.6: Tạo lập DTM 49 Hình 3.1: Tạo công việc 54 Hình 3.2: Bảng đặt tên đường dẫn đến thư mục công việc 54 Hình 3.3: Thông số tuyến bay 55 Hình 3.4: Bảng thông tin ảnh 56 Hình 3.5: Bảng thông báo mô hình 56 Hình 3.6: Thông tin yếu tố định hướng 57 Hình 3.7: Hoàn thành tạo chuyến bay 57 Hình 3.8: Nhập tọa độ điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp 58 Hình 3.9: Mô hình định hướng tương đối 59 Hình 3.10: Đường dẫn mở ảnh khối 60 Hình 3.11: Bảng bình sai khối tam giác ảnh 61 Hình 3.12: Bảng trạng thái tính toán 62 Hình 3.13: Đo DTM thủ công 66 84 Hình 3.14: Đo DTM tự động 67 Hình 3.15: Ảnh nắn 68 Hình 3.16: Bình đồ ảnh khu vực đo vẽ 69 Hình 3.17: Số hóa đối tượng lên ảnh 71 Hình 3.18: Cơ sở khu vực thực nghiệm 71 Hình 3.19: Dân cư khu vực thực nghiệm 74 Hình 3.20: Địa hình khu vực thực nghiệm 74 Hình 3.21: Giao thông khu vực thực nghiệm 75 Hình 3.22: Ranh giới khu vực thực nghiệm 75 Hình 3.23: Thủy hệ khu vực thực nghiệm 76 Hình 3.24: Thực vật khu vực thực nghiệm 76 85 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Khoảng cao đường bình độ đồ địa hình 18 Bảng 1.2: Sai số trung phương độ cao đường bình độ 23 Bảng 2.1: Mối quan hệ tỷ lệ ảnh chụp tỷ lệ đồ cần thành lập, tiêu cự kính vật máy chụp ảnh 30 86 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án nghiên cứu thân, không chép công trình nghiên cứu khác làm riêng Các số liệu kết nghiên cứu đồ án hoàn toàn trung thực, chưa được công bố công trình nghiên cứu khác Các thông tin tài liệu trích dẫn đồ án có nguồn gốc được trích dẫn rõ ràng Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm tính xác thực đồ án Tác giả 87 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT STT Nội dung Kí hiệu viết tắt Digital Terraiin Model DTM Digital Elavation Model DEM Global Positioning System GPS Internal Orientation IO Universal Transverse Mercator UTM Unmanned Aerial Vehicle UAV Tam giác ảnh hàng không TGAHK Sai số trung phương SSTP 88 [...]... Đo ảnh lập thể PP đo ảnh PP đo ảnh tương tự giải tích Đo ảnh số Hình 1.7: Sơ đồ các phương pháp thành lập bản đồ địa hình Thành lập bản đồ địa hình ở Việt Nam có nhiều hướng: - Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp biên vẽ chuyển tiếp từ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn hơn vừa mới đo vẽ kế cận và tỷ lệ nhỏ hơn - Thành lập bản đồ địa hình bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa - Thành lập. .. 1:50.000 và ký hiệu mảnh bản đồ đó Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000: F-48-96-D-d g Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 chia làm 4 mảnh có kích thước 3’45” x 3’45” ký hiệu bằng số Ả Rập 1,2,3,4 Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:10.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 tiếp sau đó là ký hiệu mảnh bản đồ đó Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:10.000:... Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 và dấu hiệu chữ cái mảnh 1:50.000 Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000: F-48-96-D(6151 IV) f Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50.000 chia thành 4 mảnh có kích thước 7’30” x 7’30” đặt bằng a,b,c,d Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ... 1:250.000 Mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500.000 chia thành 04 mảnh có kích thước 1o x 1o30’ ký hiệu bằng các số Ả Rập 1,2,3,4 theo thứ tự như trên Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:250.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500.000 và dấu hiệu mảnh bản đồ đã đánh dấu Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:250.000: F-48-D-4 12 d Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 Mảnh bản đồ tỷ lệ... Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5.000 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 chia làm 256 mảnh có kích thước 1’52.5” x 1’52” ký hiệu bằng số Ả Rập từ 1 đến 256 Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:5.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 và ký hiệu mảnh bản đồ đó đặt trong dấu ngoặc đơn Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:5.000: F-48-96-(256) i Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ. .. mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000 chia làm 4 mảnh ký hiệu bằng số La Mã I, II, III, IV theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000 và ký hiệu mảnh bản đồ đó Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000: F-48-96-(256-k-IV) l Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500 Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2.000 chia làm 16 mảnh... hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500.000 Từ mảnh bản đồ 1:1.000.000 chia thành 4 mảnh có kích thước 2o x 3o đặt bằng các chữ cái Latinh A,B,C,D theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500.000 gồm phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 kèm theo dấu hiệu mảnh bản đồ đó Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500.000: F-48-D c Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa... vụ chụp ảnh hàng không bằng máy bay không người lái (UAV) 2.4.1 Giá đỡ máy ảnh Khi hoạt động, động cơ máy bay sẽ tạo ra một lực nhiễu loạn chu kỳ truyền cho tất cả các bộ phận trên máy bay trong đó có máy chụp ảnh hàng không Lực này sẽ tạo ra mômen xoắn không đều của động cơ máy bay, tạo ra sự không cân bằng động lực, tĩnh lực Ngoài ra, do luồng không khí xoáy của cánh quạt và thân máy bay, lực... bằng máy chụp ảnh số phổ thông lắp trên máy bay không người lái trong công nghệ đo vẽ ảnh số để thành lập bản đồ địa hình, bản đồ chuyên ngành và các mục đích đo đạc công trình khác Về bản chất, đây là phương pháp đo ảnh khoảng cách gần, nhưng có đặc điểm cơ bản là không dùng máy chụp ảnh chuyên dụng mà thay vào đó là máy chụp ảnh số phổ thông 1.2.2 Tại Việt Nam Tại Việt Nam, việc nghiên cứu sử... chia thành 96 mảnh có kích thước 30’ x 30’ đặt bằng các số Ả Rập từ 1 đến 96 Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 gồm nhiều phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 kèm theo số thự tự mảnh chia đó Ví dụ về mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000: F-48-96(6151) e Phân mảnh và đặt phiên hiệu mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 Mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100.000 chia thành 04 mảnh có kích thước 15’x15’ đặt bằng