Nghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầu (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầuNghiên cứu giải pháp đánh giá độ chính xác mô hình số độ cao toàn cầu

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI NGUYỄN TRỌNG THÀNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC MƠ HÌNH SỐ ĐỘ CAO TOÀN CẦU Ngành: Kỹ thật Trắc địa - Bản đồ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – Năm 2019 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI NGUYỄN TRỌNG THÀNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC MƠ HÌNH SỐ ĐỘ CAO TỒN CẦU Ngành : Kỹ thật Trắc địa - Bản đồ Mã ngành : 60520503 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Những kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực, học viên, không vi phạm điều luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam Nếu sai, học viên hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật TÁC GIẢ LUẬN VĂN (Ký ghi rõ họ tên) CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Bắc Cán chấm phản biện 1: TS Nguyễn Đại Đồng Cán chấm phản biện 2: PGS.TS Trần Xuân Trường Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 19 tháng 01 năm 2019 TÓM TẮT LUẬN VĂN + Họ tên học viên: Nguyễn Trọng Thành + Lớp: CH3A.TĐ Khoá: + Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Bắc + Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp đánh giá độ xác mơ hình số độ cao tồn cầu + Tóm tắt: Đề tài nghiên cứu giải pháp đánh giá độ xác mơ hình số độ cao tồn cầu (Shuttle Radar Topography Mission - SRTM) Kết nghiên cứu cho thấy mơ hình SRTM có phù hợp tốt với lãnh thổ Việt Nam Do đó, mơ hình SRTM áp dụng khai thác lãnh thổ Việt Nam với mức phân giải 30 m, 90m 900m độ xác (giá trị trung bình trị tuyệt đối độ lệch) đạt trung bình nhỏ 36,88 mét, 40,64 mét 73,77 mét Ngồi ra, mơ hình SRTM phù hợp Trung Bộ, Nam Bộ mức phân giải 30 m độ xác đạt trung bình nhỏ 6,1 mét, vùng Bắc Trung Bộ mức phân giải 90m độ xác đạt trung bình nhỏ 7,8 mét, vùng Bắc Trung Bộ mức phân giải 900 m độ xác đạt trung bình nhỏ 33,3 mét Đối với điểm Sử dụng toạ độ, độ cao đo GNSS - Thuỷ chuẩn số liệu độ cao bóc từ đồ địa hình tỷ lệ 1/10000 vùng Bắc Trung kết đạt tốt Đề tài tiến hành đánh giá độ xác mơ hình SRTM lãnh thổ Việt Nam theo tiêu chí sai số trung phương, mức độ phù hợp mơ hình SRTM với độ phân giải 30 m, 90m 900m có sai số trung phương đạt 50,3 m, 50,8 m 70 m Mức độ phù hợp mô hình SRTM thể rõ nét vùng Nam Bộ, vùng Bắc Trung Bộ sau đến vùng Nam Trung Bộ Bắc Bộ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH SỐ ĐỘ CAO 1.1 Khái niệm phân loại mơ hình số độ cao 1.1.1 Khái niệm mơ hình số độ cao 1.1.2 Phân loại mơ hình số độ cao 1.2 Nguồn số liệu xây dựng mơ hình số độ cao 11 1.2.1 Thu thập số liệu xây dựng mơ hình số độ cao phương pháp đo đạc thực địa 11 1.2.2 Thu thập ngu n số liệu xây dựng mơ hình số độ cao đo ảnh 12 1.2.3 Thu thập số liệu xây dựng mơ hình số độ cao cách số h a đ địa hình c sẵn 15 1.2.4 Phương pháp l y m u cho xây dựng mơ hình số độ cao cách ứng dụng công nghệ Laser đặt máy bay (LIDAR) 16 1.2.5 Phương pháp l y m u cho xây dựng mơ hình số độ cao cách ứng dụng công nghệ RADAR độ mở tổng hợp giao thoa (INSAR) 19 1.3 Tổng quan mơ hình số độ cao tồn cầu số cơng trình nghiên cứu mơ hình số độ cao toàn cầu Việt Nam 20 1.3.1 Tổng quan mơ hình số độ cao tồn cầu 20 1.3.2 Một số cơng trình nghiên cứu mơ hình số độ cao tồn cầu Việt Nam 27 1.4 Vấn đề nghiên cứu Luận văn 32 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHẢO SÁT 33 ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MƠ HÌNH SỐ ĐỘ CAO 33 2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ xác mơ hình số độ cao 33 2.2 Một số phương pháp ước tính độ xác mơ hình số độ cao 34 2.3 Cơ sở khoa học đánh giá độ xác mơ hình số độ cao theo tiêu độ xác điểm độ cao 37 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM KHẢO SÁT ĐỘ CHÍNH XÁC MƠ HÌNH SỐ ĐỘ CAO SRTM TRÊN PHẠM VI LÃNH THỔ VIỆT NAM 40 3.1 Khái quát chung khu vực nghiên cứu nguồn số liệu 40 3.1.2 Vùng Bắc Trung Bộ 42 3.1.3 Vùng Nam Trung Bộ 42 3.1.4 Vùng Nam Bộ 43 3.1.5 Khái quát ngu n số liệu đầu vào 44 3.2 Khảo sát độ lớn, độ xác độ cao theo mơ hình SRTM phạm vi lãnh thổ Việt Nam 47 3.2.1 Đ ng nh t tọa độ độ cao điểm kiểm tra với hệ tọa độ hệ độ cao mơ hình số độ cao toàn cầu 48 3.2.2 Xây dựng mơ hình số độ cao cục từ số liệu tọa độ độ cao điểm kiểm tra 53 3.2.3 Xây dựng mơ hình độ chênh độ cao mơ hình số độ cao tồn cầu mơ hình số độ cao cục 54 3.3 Tổng hợp, đánh giá kết khảo sát mơ hình SRTM1, SRTM3, SRTM30 56 3.3.1 Kết khảo sát tính độ lệch điểm độ cao kiểm tra với điểm độ cao mơ hình độ cao SRTM1, SRTM3, SRTM30 56 3.3.2 Đánh giá độ xác vùng 57 3.3.4 Biểu đ thống kê % số điểm c độ lệch lớn lần sai số trung phương đ tỷ lệ 1/50000 60 3.3.5 Biểu đ thống kê % số điểm c độ lệch lớn lần lần sai số trung phương đ tỷ lệ 1/10000 vùng Bắc Trung 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông tin mảnh mơ hình GTOPO30 21 Bảng 1.2 Thông tin mảnh mơ hình SRTM30 25 Bảng 3.1: Bảng tiêu kỹ thuật xử lý lưới GNSS 45 Bảng 3.3 Giá trị trung bình độ lệch giá trị trung bình trị tuyệt đối độ lệch độ cao độ cao mơ hình độ cao đồ 56 Bảng 3.4 Thống kê tổng số điểm lớn lần sai sô trung phương: 59 Bảng 3.5 Thống kê tổng số điểm lớn lần sai sô trung phương: 60 Bảng 3.6 Thống kê % số điểm lớn lần, lần sai số trung phương 66 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình số độ cao biểu diễn bề mặt địa hình Hình 1.2 Cấu trúc liệu dạng Raster Mơ hình DEM dạng Raster biểu diễn hình 1.3 Hình 1.3 Mơ hình DEM dạng Raster Hình 1.5 Biểu diễn mơ hình DEM dạng TIN 10 Mơ hình số độ cao dạng TIN có đặc điểm sau: 10 Hình 1.6 Ngun lý cơng nghệ LIDAR 18 Hình 2.1 Thống kê kết thử nghiệm ước tính độ xác 37 MHSĐC thành lập công nghệ LIDAR 37 Hình 3.1 Quá trình thực đánh giá độ xác 47 mơ hình số độ cao tồn cầu SRTM 47 Hình 3.2 Điểm độ cao vùng Bắc 48 Hình 3.3 Điểm độ cao 49 vùng Bắc Trung Bộ 49 Hình 3.4 - Điểm độ cao 49 vùng Nam Trung Bộ 49 Hình 3.5 - Điểm độ cao vùng Nam 49 Hình 3.6 - Định dạng số liệu đầu vào B,L Trans 50 Hình 3.7 - Định dạng kết đầu B,L Trans 50 Hình 3.8 - Định dạng số liệu đầu vào Trans 51 Hình 3.9 - Định dạng kết đầu Trans 51 Hình 3.10 - Định dạng số liệu đầu vào AllTrans 52 Hình 3.11 - Định dạng kết đầu AllTrans 52 Hình 3.12 - Giá trị đưa vào khảo sát 53 Hình 3.13 Mơ hình số độ cao cục 54 từ số liệu tọa độ độ cao điểm kiểm tra 54 Hình 3.14: Mơ hình số độ cao tồn cầu SRTM1 vùng Bắc 54 Hình 3.15 Mơ hình độ chênh độ cao 55 mơ hình số độ cao tồn cầu mơ hình số độ cao cục 55 Hình 3.16 Kết tính tốn phần mềm AGis 55 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt MHSĐC Mơ hình số độ cao DEM Digital Elevation Model Mơ hình số độ cao DTM Digital Terrain Model Mơ hình số địa hình DSM Digital Surface Model Mơ hình số bề mặt TIN Triangle Irregular Network SRTM Shuttle Radar Topography Mission ASTER Advanced Spaceborne Thermal Mơ hình số độ cao tồn cầu Emission and Reflection Aster Radiometer GNSS Global Navigation Satellite System DGPS Differential Systems 10 GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý 11 INS Inertial Navigation System Hệ thống dẫn đường quán tính 12 NSDI National Spatial Data Infrastructure Cơ sở hạ tầng liệu không gian quốc gia 13 LIDAR Light Detection And Ranging Công nghệ đo Laser 14 INSAR Interferometric Synthetic Aperture Radar độ mở tổng hợp giao Radar thoa Global Cấu trúc mạng tam giác khơng mơ hình số độ cao Mơ hình số độ cao tồn cầu SRTM Hệ thống định vị dẫn đường toàn cầu Positioning Hệ thống Định vị Toàn cầu vi sai ... Nguyễn Xuân Bắc + Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp đánh giá độ xác mơ hình số độ cao tồn cầu + Tóm tắt: Đề tài nghiên cứu giải pháp đánh giá độ xác mơ hình số độ cao toàn cầu (Shuttle Radar Topography... đề tài: Nghiên cứu giải pháp đánh giá độ xác mơ hình số độ cao toàn cầu Mục tiêu, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Luận văn khảo sát độ xác mơ hình số độ cao toàn cầu SRTM (Shuttle... đến độ xác mơ hình số độ cao 33 2.2 Một số phương pháp ước tính độ xác mơ hình số độ cao 34 2.3 Cơ sở khoa học đánh giá độ xác mơ hình số độ cao theo tiêu độ xác điểm độ cao