powerpoint khảo sát độ chính xác vị trí điểm trên google Earth

Như vậy, có thể nhận thấy ảnh Google Earth là sản phẩm công nghệ cao, phổ thông, nguồn mở, kỹ thuật sử dụng đơn giản, được cung cấp miễn phí. Đây là nguồn tư liệu rất hữu ích cho người sử dụng.Việc đánh giá độ chính xác của ảnh Google Earth tại các khu vực hoàn toàn xác định được theo sơ đồ các bước thực hiện trong đề tài khi biết cơ sở toán học, tọa độ gốc của điểm khống chế ảnh và sơ đồ chích điểm ảnh khống chế.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA TRẮC ĐỊA, BẢN ĐỒ VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

 

ĐỀ TÀI

KHẢO SÁT ĐỘ CHÍNH XÁC VỊ TRÍ ĐIỂM

TRÊN ẢNH GOOGLE EARTH

Sinh viên thực hiện: Ngô Thu Hiền

Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Thị Hồng Thắm

MỤC TIÊU CHUNG

- Đánh giá độ chính xác vị trí điểm trên dữ liệu ảnh

Google Earth thu thập được.

Mục tiêu của đề tài

MỤC TIÊU CỤ THỂ

- Khảo sát độ chính xác vị trí điểm trên ảnh Google Earth theo quy trình chặt chẽ.

- Kết quả khảo sát là giá trị độ lệch vị trí điểm Căn cứ vào giá trị này để có đánh giá về độ chính xác các điểm khống chế ảnh trên ảnh Google Earth.

Nội dung báo cáo

Click to add title in here

1 Tổng quan các vấn đề cần nghiên cứu

2

3 Thực nghiệm

Cơ sở lý thuyết đánh giá độ chính xác ảnh Google Earth

 Khái quát về ảnh Google Earth

 Tình hình nghiên cứu về ảnh Google Earth

 Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu

Tổng quan các vấn đề cần nghiên cứu

Phần mềm Google Earth

- Google Trái Đất hay Google Earth là một phần mềm mô phỏng quả địa cầu có tên gọi gốc là Earth Viewer, được tạo ra bởi công ty Keyhole, Inc.

- Hệ tọa độ trong Google Earth, Google Earth Pro: là hệ tọa độ quốc tết Lat/Long WGS84.

- Có thể tiếp cận Google Earth qua 3 cách:

Google Earth trên môi trường web;

Google Earth Mobile: dành cho thiết bị di động;

Google Earth Desktop: dành cho máy tính.

- Một số ảnh vệ tinh thường dùng trên Google Earth bao gồm: Ảnh vệ tinh Quickbird, ảnh vệ tinh Spot, ảnh vệ tinh IKONOS, ảnh Vệ tinh World view, ảnh Vệ tinh LANDSAT-8.

- Chức năng cơ bản của Google Earth bao gồm: Chức năng hiển thị dữ liệu, Chức năng phân tích và truy vấn, Chức năng xuất dữ liệu.

Ứng dụng của Google Earth

- Ứng dụng trong quản lý: Dùng chức năng định vị, đặt tên và đính kèm ảnh để quản lý lưới trạm thủy văn trong khu vực một cách trực quan, khoa học, tiện ích.

- Ứng dụng trong khảo sát thực địa: Dùng chức năng dò tìm các vị trí trên thực tế có địa hình phức tạp như: Núi cao, đèo sâu,… từ đó xác định được kinh độ, vĩ độ.

- Ứng dụng xác định tiêu điểm: Dùng chức năng tia ngắm ngang, thước đo và biến trình cao độ để xác định cũng như quản lý các tiêu điểm của trạm khí tượng.

- Ứng dụng thuyết minh lưới dẫn kinh, vĩ, cao độ: Dùng chức mạng lưới thước đo và diễn toán độ cao để thuyết minh lưới dẫn truyền kinh độ, vĩ độ, cao độ.

- Tạo kịch bản trình chiếu 3D tự động: Chỉ cần 30 phút có thể tạo được kịch bản trình chiếu tự động trên nền 3D (với số điểm khoảng trên 30 điểm dựng)

- Tổ chức dữ liệu trực quan: Phương pháp tổ chức dữ liệu dưới dạng cây thư mục, quan sát thấy trực tiếp, cho phép dễ dàng tổ chức sắp xếp, tạo mới, chuyển đổi, sao chép, các đối tượng trong một thư mục hoặc cả một thư mục.

- Tạo GIS động bằng chính công cụ của Gooogle Earth và mạng Internet hoặc nối kết cơ sở dữ liệu lưu trong máy

- Chỉnh lý bản đồ: Những khu vực bản đồ thường sai lệch lớn do chưa chỉnh lý kịp, trong những trường hợp gấp, ta có thể sử dụng ngay nền ảnh vệ tinh của Google để chỉnh lý, bổ sung

- Xây dựng các đối tượng 3D: Các đối tượng 3D được xây dựng đơn giản, nhanh chóng.

Vấn đề nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu về ảnh Google Earth có khá nhiều bài viết, đề tài, dự án trong nhiều lĩnh vực như: khảo sát địa chất, địa hình, thủy văn, rừng, an ninh quốc phòng, giao thông vận tải, xây dựng, du lịch, dạy học,

- Mặc dù ảnh Google Earth đã được ứng dụng trong thực tế và đã được sử dụng trong một số công trình nghiên cứu ở Việt Nam tuy nhiên cho đến thời điểm hiện tại chưa có công trình nghiên cứu nào công bố về độ chính xác vị trí điểm trên ảnh Google Earth.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC ẢNH GOOGLE EARTH

2 Phần mềm thực nghiệm

a Phần mềm Universal Maps Downloader

- Universal Maps Downloader là một phần mềm công cụ có chức năng

thu thập hình ảnh từ Google Maps, Google Earth, OpenStreet Map,…

- Người sử dụng có thể xem bản đồ đã tải xuống bằng Maps Viewer hoặc

có thể kết hợp chúng thành tệp bmp lớn, jpg hoặc tif bằng công cụ Maps

Combiner và cũng có thể xuất tất cả các hình ảnh này vào cơ sở dữ liệu

dưới định dạng MBTiles

Giao diện tải ảnh của phần mềm Universal Maps Downloader  

b Phần mềm Global Mapper

- Global Mapper là một công cụ quản lý dữ liệu không gian độc lập và là một thành phần không thể tách rời của hệ thống thông tin địa lý GIS

- Chức năng chính bao gồm:

+ Global Mapper phần mềm tạo, chỉnh sửa, xóa và hiển thị thông tin bản đồ trợ giúp cho người dùng trong quá trình tìm kiếm đường đi và địa điểm.

+ Phần mềm hỗ trợ nhiều dịnh dạng khác nhau như: Arc, các tập tin ASCII, các file GPS, AutoCad, tập tin GIS, các loại Vector,…

+ Cho phép truy xuất cùng lúc nhiều dữ kiệu như: bản đồ địa lý, hình ảnh, dữ liệu địa chấn, hình ảnh màu có độ phân giải cao từ DigitalGlobe.+ Cho phép xem bản đồ mô hình 3D với những hình ảnh chân thực

+ Cho phép tham chiếu các mốc, đoạn thẳng, độ cao,…

+ Hỗ trợ zoom to hoặc thu nhỏ bất kì vị trí nào mà người sử dụng muốn xem trên bản đồ

+ Chức năng Converter còn cho phép chuyển đội giữa các hệ tọa độ khác nhau

+ Chức năng Digitizer cho phép sửa đổi thông tin các vector

+ Xuất file dữ liệu dưới định dạng web để hỗ trợ xem trực tuyến như Google Earth, Virtual Earth,…

+ Ngoài ra Ứng dụng Global Mapper còn hỗ trợ tìm địa chỉ, tên, thông tin, địa điểm khác trên bản đồ

Sơ đồ quá trình đánh giá độ chính xác ảnh Google Earth

Thực nghiệm

Tọa độ của các điểm khống chế ảnh

Bao gồm: 22 điểm khống chế ảnh thuộc khu

vực thành phố Hà Nội, tỉnh Thái Nguyên, tỉnh

Hải Dương, tỉnh Hưng Yên, tỉnh Vĩnh Phúc

được xác định trong hệ quy chiếu và hệ tọa độ

quốc gia VN2000, kinh tuyến trung ương

1050, múi chiếu 60.

Dữ liệu

Sơ đồ chích điểm khống chế

ảnh

Thực nghiệm

Bước 1: Khai thác ảnh Google Earth tại khu vực thực

nghiệm

- Ảnh Google Earth tại khu vực thực nghiệm được khai thác

bằng phần mềm Universal Map Downloader.

Giao diện phần mềm Unversal Maps Downloader

Kết quả tải ảnh điểm khống chế N-01 trên Google Earth

Bước 2: Chuyển đổi ảnh Google Earth về hệ tọa độ địa phương bằng phần mềm Global Mapper

Mở ảnh trên phần mềm

Nhập thông số toán học

Ảnh chuyển về toạ độ hệ

VN 2000 định dạng *.TIFF

Bước 3: Xác định tọa độ của các điểm khống chế ảnh trên cơ sở ảnh Google Earth đã được chuyển đổi về hệ tọa độ khu vực

 Chuyển file tọa độ điểm các điểm chích

ảnh lên seed file vừa tạo, đồng thời mở ảnh Google Earth định dạng *.TIFF bằng phần mềm I_rasC Ảnh được mở ở chế

độ ảnh đã nắn và đúng với vị trí tọa độ trong hệ tọa độ địa phương

 Sử dụng phần mềm Microstation SE tạo một seedfile chuẩn với các thông số toán học giống với hệ tọa độ địa phương của ảnh Google Earth

 Dựa vào sơ đồ chích của các điểm khống chế ảnh, ta xác định được tọa độ của các điểm khống chế ảnh Google Earth

Tọa độ của 22 điểm khống chế ảnh được xác định trên cơ sở ảnh Google Earth được chuyển đổi về hệ tọa độ địa phương

2

3

Bước 4: Xác định độ lệch tọa độ của các điểm khống chế ảnh

Các giá trị độ lệch theo chiều X (ký hiệu là ∆ X), theo chiều Y (ký hiệu là ∆ Y) được xác định theo công thức như sau:

= - ; = -  

Giá trị độ lệch vị trí điểm (ký hiệu là mp) được xác định theo công thức:

 

Độ lệch vị trí trung bình của các điểm khống chế ảnh (ký hiệu là dmp) xác định theo công thức:

dmp = trong đó: n là tổng số điểm khống chế ảnh  

Độ lệch tọa độ của các điểm khống chế ảnh

Giá trị dmp (m) được xác định như sau:

dmp = = = 2.742 (m)  

Bước 5: Nhận xét, đánh giá độ chính xác của ảnh

Trên khu vực thực nghiệm, độ lệch vị trí các

điểm là không đồng đều nhau

Độ lệch lớn nhất về tọa độ của các điểm khống chế ảnh theo chiều X là 6.276 mét (điểm 12), nhỏ nhất là 0.679 mét (N-10), trung bình là 1.944 mét

N-Độ lệch lớn nhất về tọa độ của các điểm khống chế ảnh theo chiều Y là 4.798 mét (điểm N-12), nhỏ nhất là 0.337 mét (N-11), trung bình là 1.865 mét

Độ lệch về vị trí điểm của các điểm khống chế ảnh lớn nhất là 7.899 mét (điểm N-12), nhỏ nhất là 0.869 mét (N-11), trung bình là 2.742 mét

Trong quá trình xử lý số liệu, nhận thấy rằng điểm N-12 có

độ lệch vị trí điểm là 7.899 mét, giá trị này lớn so với giá trị

độ lệch trung bình cỡ khoảng 2.88 lần Tuy nhiên giá trị này

nhỏ hơn ba lần giá trị độ lệch trung bình, vì vậy độ lệch này

vẫn được sử dụng trong quá trình tính độ chính xác của ảnh

trên khu vực thực nghiệm

Độ chính xác trung bình khoảng 2.742 mét.

Kết luận

- Quá trình đánh giá độ chính xác của ảnh

Google Earth trong nghiên cứu này được thể

hiện qua năm bước rõ ràng Dữ liệu thực

nghiệm bao gồm tọa độ của 22 điểm khống chế

ảnh và sơ đồ chích điểm ảnh khống chế tương

ứng được sử dụng làm dữ liệu gốc cho quá

trình thực nghiệm

- Kết quả quá trình thực nghiệm cho thấy ảnh Google Earth tại vị trí điểm N-12 ảnh Google Earth có độ chính xác kém nhất (7.899 mét), tại

vị trí điểm N-11 ảnh Google Earth có độ chính xác cao nhất (0.869 mét) Độ chính xác trung bình của ảnh khoảng 2.742 mét Từ độ chính xác này, người sử dụng có những quyết định hợp lý cho việc sử dụng ảnh

- Độ chính xác của Google Earth tại mỗi khu vực là khác nhau Vì vậy, độ chính xác vị trí điểm của ảnh Google Earth cần được đánh giá trước khi đưa vào sử dụng để đáp ứng được yêu cầu độ chính xác thành lập bản đồ

- Việc đánh giá độ chính xác của ảnh Google Earth tại các khu vực hoàn toàn xác định được theo sơ đồ các bước thực hiện trong đề tài khi biết cơ sở toán học, tọa độ gốc của điểm khống chế ảnh và sơ đồ chích điểm ảnh khống chế

Trân thành cảm ơn sự chú ý lắng nghe của thầy cô