Câu 1: Nhiệm vụ của công tác Tăng dày khống chế ảnh (TDKCA) là gì? Vị trí của nó trong quy trình thành lập bản đồ bằng ảnh hàng không? Thực hiện công tác tăng dày để trong phương pháp đo ảnh, người ta dựa trên tính chất hình học cơ bản của ảnh đo và nguyên lý cơ bản về mối quan hệ giữa ảnh đo, mô hình lập thể và miền thực địa để xây dựng các phương pháp đo đạc trong phòng nhăm xác định tọa dộ trắc địa của các điểm KCA thay cho phần lớn công tác đo đạc ngoài trời. Nhiệm vụ: Xác định tọa độ, độ cao của các điểm KCA cần thiết để đo vẽ Đánh dấu ở những vị trí thích hợp trên ảnh đo nhằm làm cơ sở cho việc liên kết các đối tượng đo vẽ trong phòng với miền thực địa. Trong quy trình thành lập bản đồ bằng ảnh hàng không, công tác TDKCA có vị trí then chốt – khâu quang trọng trong toàn bộ quá trình.
Trang 1TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH
Câu 1: Nhiệm vụ của công tác Tăng dày khống chế ảnh (TDKCA) là gì? Vị trí của nó trong quy trình thành lập bản
đồ bằng ảnh hàng không?
Thực hiện công tác tăng dày để trong phương pháp đo ảnh, người ta dựa trên tính chất hình học cơ bản của ảnh đo và
nguyên lý cơ bản về mối quan hệ giữa ảnh đo, mô hình lập thể
và miền thực địa để xây dựng các phương pháp đo đạc trong phòng nhăm xác định tọa dộ trắc địa của các điểm KCA thay cho phần lớn công tác đo đạc ngoài trời
- Xác định tọa độ, độ cao của các điểm KCA cần thiết để đo vẽ
- Đánh dấu ở những vị trí thích hợp trên ảnh đo nhằm làm cơ sở cho việc liên kết các đối tượng đo vẽ trong phòng với miền thực địa
tác TDKCA có vị trí then chốt – khâu quang trọng trong toàn bộ quá trình
Miền thực địa
Trang 2Công tác bay chụp ảnh hàng không.
Công tác đo nối KCA ngoại nghiệp
Công tác đoán đọc-điều vẽ ảnh
Công tác TDKCA nội nghiệp
Đo vẽ ảnh
Pp đo ảnh đơn Pp đo ảnh lập thể
Bản đồ gốc
Biên tập bản đồ
2
Trang 3Câu 2: Định nghĩa về điểm khống chế (ĐKC) tăng dày Yêu cầu về độ chính xác, số lượng ĐKC tăng dày được xác định như thế nào?
và đánh dấu trên ảnh, đồng thời được xác định tọa độ trắc địa bằng phương pháp trong phòng
Chúng được sử dụng để nắn ảnh trong pp ĐAĐ, và để định hướng tuyệt đối mô hình lập thể với pp ĐALT
dày phải cao hơn đcx của bản đồ 1 cấp
; Sai số về vị trí mặt bằng, độ cao cho phép của bản đồ được thành lập với tủ lệ 1/M
phương pháp đo vẽ ta sử dụng
Trong pp ĐAĐ, mỗi tờ ảnh cần nắn phải có ít nhất 4 điểm tăng dày đặt ở 4 góc mỗi tờ ảnh và thường bố trí thêm điểm thứ
5 ở giữa ảnh
Trong pp ĐALT, điểm tăng dày được sử dụng để định
hướng tuyệt đối MHLT
Xác định tọa độ gốc (Xo, Yo, Zo)
Hệ số tỷ lệ m Góc (xoay) θ, Ω, k Với phạm vi trên mỗi mô hình phải bố trí ít nhất 3 điểm nằm
ở 3 góc với mô hình, thường bố trí điểm thứ 4 ở góc còn lại
- Không được sát mép ảnh dưới 1cm và các dấu đặc biệt của ảnh dưới 1mm
Trang 4- Không được cách các vị trí tiêu chuẩn cho từng trường hợp bố trí điểm quá 1cm
- Phải có khả năng sử dụng chung cho các ảnh kề nhau cùng dải bay và dải bay bên cạnh
- ĐKC tăng dày phải được chọn trên những địa vật có hình ảnh rõ nét, dễ đoán nhận và có khả năng châm chích xác định vị trí của
nó trên ảnh kề nhau
4
Trang 5Câu 3: Định nghĩa về ĐKC ngoại nghiệp Trình bày yêu cầu về độ chính xác của ĐKC ảnh ngoại nghiệp Số lượng và phương pháp bố trí ĐKC ngoại nghiệp được xác định như thế nào?
thực địa và tọa độ của chúng được xác định bằng phương pháp
đo đạc ngoài trời, đồng thời vị trí của chúng được đánh dấu trên ảnh đo và có mặt trong lưới khống chế tăng dày
Chủ yếu sử dụng để định hướng tuyệt đối và bình sai lưới tăng dày
tăng dày 1 cấp Do đó, sai số trung bình của tọa độ ĐKC ngoại nghiệp không được lớn hơn 1/3 hoặc tối đa là 1/2 sai số trung bình cho phép với nội dung bản đồ
Nếu coi là sai số trung phương cần đạt khi tăng dày điểm
độ cao
là sai số trung phương ước tính của điểm đo nối cần đạt về
vị trí độ cao
;
Đánh dấu trên ảnh hàng không với đcx ± 0,05mm với bản đồ
tỷ lệ lớn hoặc ± 0,1mm với bản đồ tỷ lệ vừa và nhỏ
Nếu trên lưới dải bay thì 2 cặp ĐKC tổng hợp ở 2 đầu dải bay, đồng thời 1 cặp ĐKC độ cao ở giữa dải
Nếu trên lưới khối thì có 4 ĐKC tổng hợp ở 4 góc khối và các cặp ĐKC độ cao rải đều bên cạnh dọc của khối
Nếu ở lưới khối có sử dụng tọa độ tâm chụp xác định bằng DGPS thì chỉ cần 4 ĐKC tổng hợp ở 4 góc khối
Trang 7Câu 4: Ý nghĩa của việc đặt dấu mốc cho các ĐKC ảnh Dấu mốc phải thỏa mãn những yêu cầu gì? Tại sao? Từ đó cho biết những điều kiện cần có để đảm bảo độ chính xác của công tác TDKCA.
- Để làm ĐKC ảnh và điểm tăng dày khi đo vẽ bản đồ với tỷ lệ lớn hoặc đo vẽ ỏ vùng thưa thớt địa vật đặc trưng
- Vật liệu làm dấu mốc phải là vật liệu rẻ tiền, phải có độ tương phản cao so với nền đặt dấu mốc
- Kích thước dấu mốc phải đủ lớn sao cho hình ảnh tương ứng của chúng trên ảnh có kích thước khoảng 0,03 ÷ 0,05 mm
- Hình dáng dấu mốc phải quen thuộc, dễ nhận biết
- Khoảng thời gian từ lúc đạt mốc đến lúc bay chụp là ngắn nhất
- Giảm thiểu sai số hệ thống
- Khử sai số thô, sai số cũ lầm
Trang 8Câu 6: Nguyên lý, cơ sở toán học và phương pháp bình sai khối lưới TGAKG theo mô hình.
độc lập trong lưới về hệ tọa độ trắc địa Đồng thời với việc xác định tọa độ trắc địa của điểm tăng dày theo nguyên lý bình sai gián tiếp các trị đo tọa độ mô hình thông qua hệ phương trình số hiệu chỉnh đối với tọa độ mô hình của tất cả các điểm tăng dày trong lưới TGAKG
- Lấy mô hình lập thể làm đơn vị hình học cơ bản của lưới
- Dựa theo nguyên lý bình sai gián tiếp các trị đo tọa độ mô hình của các điểm lưới để xác định tọa độ trắc địa của điểm tăng dày
Hệ phương trình đối với tọa độ mô hình của điểm j nằm trong
mô hình i có dạng như sau:
Trong đó, là vecto số hiệu chỉnh là vecto ẩn số là ma trận
hệ số của vecto ti
Nếu coi các tọa độ mô hình là các trị đo có cùng độ chính xác, thì Pij = E
Giả thiết khối tăng dày KCA bao gồm m mô hình và n điểm,
ta có hệ phương trình số hiệu chỉnh sau:
Trong đó, ;
với ;
với
trong đó với
toán học mở rộng
8
Trang 9Pt số hiệu chỉnh cho các trị đo ảnh Bt +Cx – l = v với trọng
số P
Pt số hiệu chỉnh các trị đo trắc địa C’x – l’ = v’ với trọng số P với C’ij = E nếu là điểm gắn o nối, = 0 nếu không là điểm đo nối
;
Tổng hợp lại, có hệ pt số hiệu chỉnh chính là mô hình toán học mở rộng của pp tăng dày không gian theo mô hình
Trang 10Câu 7: Nguyên lý và phương pháp bình sai khối lưới TGAKG theo chùm tia.
- Đơn vị hình học sử dụng để xây dựng lưới là các chùm tia đơn
- Các chùm tia đơn được liên kết với nhau để tạo thành lưới tăng dày không gian
- Lưới TGAKG, được định hướng tuyệt đối và bình sai nhờ tọa
độ các điểm đo nối trong lưới
- Thành quả của tăng dày bao gồm: tọa độ, độ cao của điểm tăng dày và các nguyên tố định hướng của từng tấm ảnh đơn
Hệ pt số hiệu chỉnh:
Trong đó, v là vecto số hiệu chỉnh của trị đo tọa độ ảnh
t là vecto số hiệu chỉnh của các nguyên tố định hướng ngoài của ảnh
B là ma trận hệ số của ẩn trong vecto t
x là vecto số hiệu chỉnh tọa độ trắc địa của điểm tăng dày
C là ma trận hệ số của vecto ẩn x
l là vecto số hạng tự do của hệ phương trình số hiệu chỉnh các trị đo tọa độ ảnh:
10
Trang 11l’ là vecto số hạng tự do của hệ pt số hiệu chỉnh các trị đo trắc địa của các điểm khống chế ngoại nghiệp:
P là ma trận trọng số của trị đo tọa độ ảnh
P’ là ma trận trọng số của các trị đo tọa độ trắc địa điểm
khống chế ảnh ngoại nghiệp
Để xác định các vecto ẩn t và x, từ hệ pt số hiệu chỉnh ta
thành lập hệ pt chuẩn theo nguyên lý bình sai gián tiếp:
Trong đó Ntt = BTPB với
Trang 12Câu 8: Phân loại các nguồn sai số trong lưới TGAKG và cho biết quy luật ảnh hưởng của các sai số trong lưới.
- Sai số do méo hình kính vật
- Sai số do chiết quang khí quyển
- Sai số do độ cong Trái Đất
- Sai số do biến dạng phim ảnh
- Sai số từ các nguyên tố định hướng trong
- Sai số do nhận biết nhầm điểm ảnh
- Sai số có ảnh hưởng không tích lũy, tức là loại sai số xuất hiện trong một đơn vị hình học của lưới sẽ có ảnh hưởng như nhau đến các điểm trong tất cả các đơn vị hình học khác của lưới
sai số xuất hiện trong đơn vị hình học thứ i của lưới
Giả thiết các sai số đều bằng nhau, thì ảnh hưởng của chúng với điểm trong đơn vị hình học thứ n là
- Sai số có ảnh hưởng tích lũy, là loại sai số phát sinh trong đơn
vị một hình học nhưng ảnh hưởng của nó đối với các điểm trong đơn vị hình học tiếp sau sẽ tăng lên theo khoảng cách
Giả thiết nếu các sai số đều bằng nhau thì:
12
Trang 13Câu 9: Liệt kê các loại sai số gây ảnh hưởng đến độ
chính xác lưới tăng dày trong quá trình xây dựng lưới
TGAKG theo dải bay và các biện pháp xử lý chúng.
- Sai số xác định tỷ lệ từ mô hình này sang mô hình khác, có ảnh hưởng có tính tích lũy đối với tọa độ X’ của điểm tăng dày trong các mô hình
- Sai số chuyển phương hướng của cạnh đáy chiếu ảnh, có ảnh hưởng có tích lũy đối với tọa độ Y’ của điểm tăng dày trong các mô hình
- Sai số do xác định tỷ lệ mô hình (dZ’) Sai số này ảnh hưởng đến độ cao của các điểm trong mô hình sau khi không có tích lũy
- Sai số do độ nghiêng của cạnh đáy chiếu ảnh sinh ra (dZ”) Sai
số này ảnh hưởng đến độ cao của các điểm trong mô hình sau khi tính tích lũy
- Trường hợp 1 và 2 thì ta đánh giá độ chính xác của điểm tăng dày trong lưới
- Trường hợp 3 và 4 thì ta đánh giá độ chính xác của điểm tăng dày yếu nhất lưới
Và
Trang 15Câu 10: Trình bày phương pháp đánh giá độ chính xác lưới TGAKG theo dải bay Từ đó cho biết độ chính xác độ cao của điểm tăng dày yếu nhất trong lưới tam giác ảnh không gian theo dải bay được đánh giá như thế nào?
Trang 16Câu 11: phương pháp đánh giá và độ chính xác tọa độ mặt phẳng của điểm tăng dày trong lưới TGAKG theo dải bay được đánh giá như thế nào?
Ảnh hưởng tổng hợp của các sai số xác dịnh tỷ lệ từ mô hình này sang mô hình khác, sai số chuyền phương hướng của cạnh đáy chiếu ảnh đối với tọa độ mặt phẳng điểm tăng dày trong mô hình cuối của lưới TGAKG là:
Giả thiết:
dX1 = dX2 = …= dXn = dX và sai số trung phương của
chúng đều bằng mX
dY1 = dY2 = …= dYn = dY và sai số trung phương của
chúng đều bằng mY
Từ đó chuyển các sai số trên thành sai số trung phương của tọa độ mặt phẳng điểm tăng dày trong mô hình cuối của lưới TGAKG là:
Hoặc
Trong các công thức trên sai số trung phương của tọa độ mô hình mX, mY được xác định như sau:
mX = ± 1,9mMH mq
mY = ± mMH mq
16
Trang 17trong đó mMH là mẫu số tỷ lệ mô hình và mq sai số trung phương của thị sai dọc
thay các quan hệ trên vào công thức sẽ có:
Khi điểm khống chế ngoại nghiệp trong lưới TGAKG theo dải bay bố trí ở 2 đầu lưới, thì điểm tăng dày yếu nhất trong lưới
sẽ nằm ở giữa lưới Nếu giữa 2 cặp điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp có n mô hình, thì điểm tăng dày yếu nhất sẽ cách điểm KCA ngoại nghiệp là n/2 mô hình Do đó, sai số trung phương của tọa độ mặt phẳng điểm tăng dày yếu nhất được tính theo:
Khi số mô hình trong lưới tương đối lớn (n ≥ 6) thì trị n3 >> (3n2 +n) Do đó có thể sử dụng công thức giản đơn sau để đánh giá độ chính xác của điểm tăng dày trong lưới:
Trang 18
Câu 12: Phương pháp đánh giá và độ chính xác độ cao của điểm tăng dày trong lưới TGAKH theo dải bay.
Ảnh hưởng tổng hợp của các sai số do xác định tỷ lệ mô hình, sai sô do độ nghiêng của cạnh đáy chiếu ảnh sinh ra đối với độ cao của điểm tăng dày nằm trong mô hình cuối của lưới TGAKG là:
Giả thiết = = …= = = =…= = dZ và sai số trung phương của chúng đề bằng mZ, ta có:
Từ đó có:
Trong đó các công thức trên mz sai số trung phương của độ cao Z’ của điểm mô hình được xác định theo:
b là độ dài trung bình của cạnh đáy ảnh
Thay quan hệ trên vào sẽ có:
Khi lưới TGAKG có điểm khống chế độ cao bố trí ở 2 đầu lưới, thì điểm tăng dày yếu nhất trong lưới sẽ nằm ở giữa lưới
và độ chính xác của nó được xác định theo:
Khi lưới TGAKG có số mô hình lớn (n ≥ 6) thì có thể sử dụng công thức giản đơn để đánh giá độ chính xác của điểm tăng dày yếu nhất lưới
-Và
18