Bai 3 nan anh i RAS b

Mở ảnhPhần mềm I/RASB Trước khi mở ảnh, cửa sổ đồ hoạ cần phải chú ý hiển thị đầy đủ các đối tượng đồ hoạ đang được mở kích vào nút trên thanh trạng thái để dễ dàng xác định các điểm nắn

SỬ DỤNG PHẦN MỀM I/RAS B TRONG KỸ THUẬT CHỈNH LÝ BIẾN

ĐỘNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH SỐ

1 Khởi động phần mềm I/RAS B

Phần mềm I/RAS B có công cụ cho phép nắn ảnh về toạ độ thực và cung cấp tương đối đầy đủ các phương pháp nắn ảnh với sai số nằm trong khoảng cho phép Tuy nhiên phần mềm I/RASB chỉ làm việc được với các ảnh dạng raster 1bit (tức là các loại ảnh đen trắng chỉ có các điểm ảnh có thuộc tính đen hoặc trắng) với định dạng:

*.tif

Trước khi khởi động phần mềm I/RAS B, ta cần phải mở mảnh bản đồ địa chính số Từ menu Utilities > chọn mục <MDL Applications>

cửa sổ MDL xuất hiện, tại cửa sổ này phần ô trắng phía dưới mục <Loaded Applications> là các mô đun đã được nạp (Load) vào phần mềm MicroStation, phần ô trắng phái dưới mục <Available Applications> là các mô đun (hay phần mềm) có thể nạp vào phần mềm MicroStation Cuốn thanh cuốn ở phần ô trắng bên dưới để tìm dòng <IRASB irasb.ma> rồi nhấn nút <Load>

Phßng Tµi nguyªn vµ M«i trêng §¹i Tõ

Phần mềm I/RASB được nạp vào phần mềm MicroStation dưới dạng một mô đun chạy trên nền MicroStation Đóng của sổ MDL bằng cách tích vào ô trên cửa sổ MDL I/RASB sẽ chiếm dụng thanh menu của MicroStation, bây giờ màn hình đồ hoạ có dạng như hình dưới Trong đó các menu

đều là các menu chứa các công cụ của I/RASB

2 Mở ảnh

Phần mềm I/RASB

Trước khi mở ảnh, cửa sổ đồ hoạ cần phải chú ý hiển thị đầy đủ các đối

tượng đồ hoạ đang được mở (kích vào nút trên thanh trạng thái) để dễ dàng xác định các điểm nắn khi tiến hành nắn Điều này khá quan trọng đối với người sử dụng mới làm quen với I/RASB, nếu không thực hiện thao tác này, rất có thể ta sẽ không xác định được điểm nắn hoặc xác định sai điểm nắn dẫn đến méo ảnh

Từ cửa sổ giao diện của I/RASB như hình trên, vào menu File, chọn mục Open , cửa sổ IRASB LOAD xuất hiện

Tại cửa sổ này, ta có thể:

- Thay đổi màu cho ảnh raster khi hiển thị trên cửa sổ đồ hoạ bằng cách nhập

số vào ô <Color> hoặc kích chuột vào ô màu bên cạnh để chọn màu thích hợp Màu sắc của ảnh sẽ được thay đổi mỗi lần một màu khi ta mở cùng trên một file bản đồ nhiều ảnh, số màu sẽ lần lượt là 0,1,2,3

Phßng Tµi nguyªn vµ M«i trêng §¹i Tõ

- Thay đổi kiểu hiển thị của ảnh: Có hai cách hiển thị là:

: Đây là cách hiển thị do người dùng định nghĩa, tức là nếu một ảnh đã được nắn thì khi mở bằng kiểu này ảnh sẽ hiển thị đúng vị trí đã nắn mặc cho màn hình đồ hoạ ở bất cứ chỗ nào, còn đối với ảnh chưa được nắn thì ảnh sẽ được hiển thị vừa khít một chiều cửa sổ đồ hoạ đang mở

: Đây là cách hiển thị ảnh vừa một hình chữ nhật do người dùng vẽ ra trên màn hình đồ hoạ đang mở, mặc cho ảnh đã được nắn theo toạ độ hay chưa được nắn theo toạ độ

- Với một ảnh chưa được nắn theo toạ độ thì hai phương pháp hiển thị ảnh này nói chung không có gì khác biệt, nhưng với một ảnh đã được nắn theo toạ độ thì việc hiển thị ảnh theo cách thứ 2 ( ) sẽ làm mất vị trí nắn ảnh, ảnh sẽ phải nắn lại từ đầu

- Ô <Load Ivent>: cho phép ta mở ảnh có nền (raster) hoặc không có nền

- Ô <File:> cho phép ta nhập đường dẫn đầy đủ và tên file ảnh vào rồi nhấn

<OK> để mở ảnh, tuy nhiên nếu không nhớ chính xác đường dẫn của file ảnh thì chương trình sẽ báo lỗi không tìm thấy ảnh khi nhấn <OK>

Để đảm bảo đúng tên ảnh và đúng đường dẫn, ta nhấn chuột vào nút

<Browse> ở cửa sổ IRASB LOAD, một cửa sổ giao diện khác của IRASB LOAD

sẽ xuất hiện cho phép ta trỏ đến thư mục chứa file ảnh (phần cửa sổ Directories) và trỏ đến tên file ảnh (phần cửa sổ Files) để mở như hình dưới

Sau khi chọn được file ảnh, nhấn ok để gọi tên file, màn hình chọn tên file đóng lại, tại màn hình IRASB LOAD ban đầu, nếu các tham số đã được chọn đầy đủ, nhấn <OK> để mở ảnh

Nếu ta chọn chế độ hiển thị ảnh là: thì tại màn hình đồ hoạ sau khi cửa sổ IRASB LOAD đã đóng vào, ta phải vẽ một hình chữ nhật để xác định điểm trái trên và điểm phải dưới cho khung ảnh cần hiển thị, còn nếu ta chọn các hiển thị là: thì sau khi cửa sổ IRASB LOAD đóng vào, ảnh sẽ hiển thị theo đúng lựa chọn

3 Nắn sơ bộ

Với một ảnh chưa được nắn lần nào, ta cần nắn sơ bộ trước khi nắn chính xác Việc nắn sơ bộ là xác định hai điểm rõ nét nhất, cơ bản nhất của ảnh để nắn vào mảnh bản đồ đang mở, nhằm mục tiêu đưa ảnh về gần với bản đồ nhất để dễ dàng xác định các điểm nắn chính xác Ta cũng có thể nắn chính xác luôn mà không cần qua bước nắn sơ bộ, tuy nhiên việc bỏ qua bước nắn sơ bộ rất có thể dẫn đến chọn sai điểm nắn và làm méo ảnh

Để nắn sơ bộ, trên thanh công cụ của IRASB:

Phßng Tµi nguyªn vµ M«i trêng §¹i Tõ

chọn công cụ : , phóng to một điểm rõ nét, dễ xác định của ảnh (thông thường

là góc khung trái trên), nhấn phải chuột để huỷ lệnh phóng, khi đó trên thanh trạng thái của IRASB xuất hiện dòng thông báo: , đây là dòng nhắc

ta chọn điểm ảnh thứ nhất Nhắp chuột vào điểm góc trái trên của khung trong ảnh bản đồ, ta được điểm ảnh (điểm raster) thứ nhất như sau:

Tiếp tục phóng to góc khung trái trên của mảnh bản đồ đang mở, phải chuột để huỷ lệnh phóng, lúc này trên thanh trạng thái xuất hiện dòng thông báo:

, đây là dòng nhắc chọn điểm bản đồ thứ nhất, bắt điểm (snap) vào góc khung trái trên, ta được điểm bản đồ (điểm vecter) thứ nhất như sau:

Phóng to góc phải dưới của ảnh cho tới khi nhìn rõ góc khung trong, phải chuột để huỷ lệnh phóng, khi đó thanh trạng thái xuất hiện dòng thông báo:

, đây là dòng nhắc chọn điểm ảnh (điểm raster) thứ 2 Phóng to góc phải dưới của mảnh bản đồ cho tới khi nhìn thấy khung trong của bản

đồ, phải chuột để huỷ lệnh phóng, tương tự như vậy thanh trạng thái xuất hiện dòng thông báo , đây là dòng nhắc chọn điểm bản

đồ (điểm raster) thứ 2, bắt điểm vào góc khung trong, ta được điểm nắn thứ 2

Với nắn sơ bộ ta chỉ cần chọn hai điểm nắn, phải chuột, trên màn hình xuất hiện cửa sổ giao diện: IRASB WARP

Tại cửa sổ này, mục "Transformation Model" (mô hình chuyển đổi): ta chọn Helmert như hình, mục "Warp Area" (vùng nắn): là Drawing, rồi nhấn nút

Phßng Tµi nguyªn vµ M«i trêng §¹i Tõ

<Perform Warp>, cửa sổ IRASB WARP sẽ đóng lại và ảnh được dịch chuyển về tương đối chính xác với bản đồ số đang mở Bước nắn sơ bộ kết thúc, nếu ảnh không được dịch chuyển về tương đối chính xác với bản đồ, ta cần phải nắn sơ bộ lại

4 Nắn chính xác

4.1 Chọn công cụ nắn ảnh Warp: trên thanh công cụ của IRASB, phóng to điểm nắn thứ nhất cho tới khi nhìn thấy rõ nét điểm nắn này, phải chuột,

xuất hiện dòng nhắc Enter source point #1 trên thanh trạng thái của MicroStation Chọn điểm ảnh, xuất hiện dòng nhắc Enter destination point #1 trên thang trạng

thái của MicroStation, bắt điểm vào đối tượng đồ hoạ (góc khung) ở khá gần với điểm ảnh để chọn điểm vecter thứ nhất như hình dưới:

4.2 Chọn các điểm nắn tiếp theo: Theo hướng dẫn của dòng thông báo trên thanh trạng thái của MicroStation ta tiếp tục chọn các điểm nắn thứ 2, thứ 3 Các điểm nắn phải tương đối đối xứng nhau và trải đều trên ảnh Đối với bản đồ địa chính một số điểm nắn là bắt buộc, đó là 4 điểm góc khung trong của mảnh bản đồ

và mắt lưới gần tâm của mảnh bản đồ đó Ngoài ra ta còn phải chọn các mắt trung điểm của các cạnh khung, một số mắt lưới rải rác đều trên mảnh bản đồ Thông thường khi nắn một mảnh bản đồ địa chính cần số lượng điểm nắn là 10-20 điểm

Khi chọn xong điểm khống chế cuối cùng, bấm phải chuột, trên màn hình xuất hiện bảng IRASB WARP

War p

Quá trình nắn ảnh có thành công và đảm bảo độ chính xác hay không phụ thuộc khá nhiều vào các tham số chọn trong cửa sổ này Trong đó:

- Chọn mô hình nắn → bấm phím Transformation model để chọn mô hình nắn Có 7 mô hình nắn như hình:

+ Mô hình Helmert: là quá trình quay và thay đổi tỷ lệ của dữ liệu raster.

Trong mô hình này số điểm khống chế tối thiểu là 2 Đây là mô hình nắn sơ bộ không có ảnh hưởng tới độ chính xác của ảnh

+ Mô hình Affine: Affine là quá trình co dãn dữ liệu theo một hoặc nhiều

hướng phụ thuộc vào số bậc của đa thức trong mô hình toán học (bậc affine) Đa thức bậc 1 chỉ đơn giản là co hoặc dãn đường, đa thức bậc 2 có một chỗ uốn cong giống như parabol, đa thức bậc 3 có hai chỗ uốn cong ví dụ như những mặt hình chữ S, Bậc affine càng cao thì số điểm khống chế tối thiểu càng nhiều

Affine 1 : 3 điểm Affine 2 : 6 điểm

Affine 3 : 10 điểm

Affine 4 : 15 điểm

Affine 5 : 21 điểm

Phßng Tµi nguyªn vµ M«i trêng §¹i Tõ

Đối với bản đồ địa chính mô hình nắn chính xác là Affine bậc 1 (Affine 1),

mô hình nắn này không làm thay đổi tính chất của hình thửa, chỉ co dãn hình thửa theo một đường thẳng mà không làm thửa bị uốn cong, vặn thửa

Tuy nhiên với những ảnh có sai số quá lớn, ví dụ bản đồ địa chính bị phô tô nhiều lần dẫn đến có sự giãn ảnh không theo tỷ lệ thì có thể dùng mô hình nắn ảnh Affine 2 để đảm bảo độ chính xác và chia đều sai số cho các đối tượng

Các mô hình nắn bậc cao hơn không được sử dụng

+ Mô hình Project : áp dụng cho các dữ liệu bị vặn xoắn hoặc bị méo, trệch.

Số điểm khống chế tối thiểu dùng cho mô hình này là 4

- Chọn vùng nắn Warp Area là Drawing

- Layers: lớp ảnh, chọn lớp hoạt động Ativer Layer Đối với một ảnh mở thì thông số này không cần lựa chọn

- Hai thông số Undo và Smooth để trống

- Đánh giá sai số: Trong quá trình nắn ảnh người sử dụng buộc phải theo dõi đánh giá độ sai số chính xác của mô hình nắn hiện thời và các điểm sai số để đi đến quyết định có chọn mô hình nắn đó không hoặc có chọn điểm nắn đó không Khi sai số giữa điểm khống chế trên file raster và file dgn vượt quá mức cho phép, thường khó có thể gắn các cặp điểm khống chế vào nhau một cách chính xác, ta nên bỏ điểm nắn này để giảm sai số phép nắn Các giá trị sai số được thể hiện bằng đơn vị đo chính Master Unit

+ Sai số chuẩn Standard error phải nhỏ hơn hạn sai cho phép của quy phạm bản đồ Đối với bản đồ địa chính sai số cho phép là 0.2 mm trên bản giấy, nghĩa là sai số chuẩn Standard error < 0.2mm x mẫu số tỷ lệ bản đồ Ví dụ, bản đồ tỷ lệ 1/1000, sai số cho phép là: 0,2mm x 1000=200mm = 0,2m, vậy Standard error < 0,2

+ Sai số tổng bình phương SSE (Sum Squared Error - là khoảng cách thật giữa các cặp điểm khống chế) Sai số đối với từng điểm khống chế này cũng phải nhỏ hơn hoặc bằng hạn sai cho phép của bản đồ x mẫu số của tỷ lệ bản đồ Nếu điểm nào có sai số lớn hơn giá trị cho phép nên xoá điểm đó đi và chọn lại bằng cách: → chọn điểm cần xoá → bấm nút Delete point trong hộp IRASB WARP.

- Hoàn thành lệnh nắn ảnh: sau khi đã chọn mô hình nắn và chấp nhận sai số cho quá trình nắn → bấm nút Perform Warp trong hộp IRASB WARP để nắn

ảnh

- Trường hợp sau khi xoá các điểm nắn có sai số lớn, số lượng điểm nắn không đảm bảo ta nhấn nút Collect Points để tiếp tục quá trình chọn điểm nắn trên cửa sổ đồ hoạ

4.3 Ghi lại ảnh nắn: Quá trình nắn ảnh có thể diễn ra trong vòng vài giây nếu

số lượng điểm nắn lớn và ảnh có nhiều đối tượng nắn Sau khi nắn xong ta cần

phóng to các điểm quan trọng trên bản đồ để kiểm tra chất lượng ảnh nắn đối với bản đồ số

Ảnh đã nắn cần phải được ghi lại để đăng ký các thông số nắn Vào menu File> chọn Save> chọn Active Layer Ảnh nắn sẽ được ghi đè lên ảnh ban đầu