Đánh giá khả năng ứng dụng mô hình đa thức hữu tỷ trong nắn ảnh vệ tinh SPOT 6

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU GIANG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH ĐA THỨC HỮU TỶ TRONG NẮN ẢNH VỆ TINH SPOT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH ĐA THỨC HỮU TỶ TRONG NẮN ẢNH VỆ TINH SPOT NGUYỄN THỊ THU GIANG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ MÃ SỐ: 60520503 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS BÙI THỊ HỒNG THẮM HÀ NỘI, NĂM 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNGĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: TS Bùi Thị Hồng Thắm Cán chấm phản biện 1: TS Chu Hải Tùng 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 31 tháng 12 năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực, khơng vi phạm luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam Nếu sai, tơi hồn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật Hà Nội, ngày 31tháng 12 năm 2017 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Thị Thu Giang ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Bùi Thị Hồng Thắm, người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu luận văn Tôi xin chân thành cảm ơnBan giám hiệu, phịng Đào tạo, tồn thể thầy, cô thuộc khoa Trắc địa - Bản đồ, trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình hồn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng kiến thức chun mơn cịn hạn chế, thời gian nghiên cứu thực đề tài cịn có hạn nên nội dung luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận góp ý thầy, để luận văn hồn thiện Tôixin trân trọng cảm ơn! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát ảnh vệ tinh, bình đồ ảnh vệ tinh 1.1.1 Khái quát ảnh vệ tinh 1.1.2 Khái quát bình đồ ảnh vệ tinh 1.2 Một số đặc điểm ảnh vệ tinh SPOT 1.2.1 Khái quát vệ tinh SPOT 1.2.2 Ảnh vệ tinh SPOT 10 1.3 Tình hình nghiên cứu khả ứng dụng mơ hình đa thức hữu tỷ nắn ảnh vệ tinh SPOT 15 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 15 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH ĐA THỨC HỮU TỶ 19 TRONG NẮN ẢNH VỆ TINH 19 2.1 Khái quát nắn ảnh vệ tinh 19 2.1.1 Sai số trình thu nhận ảnh vệ tinh 19 2.1.2 Nguyên lý chung để nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh 20 2.1.3 Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh 22 iv 2.2 Khái qt phương pháp mơ hình đa thức hữu tỷ 25 2.2.1 Hàm đa thức tổng quát .25 2.2.2 Đa thức nội suy nhiều biến 26 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 30 3.1 Giới thiệu khu vực thực nghiệm 30 3.1.1 Điều kiện tự nhiên đặc điểm kinh tế, văn hóa, xã hội 30 3.1.2 Mục đích, yêu cầu thực nghiệm 32 3.1.3 Số liệu thực nghiệm 33 3.2 Đánh giá khả sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ nắn ảnh vệ tinh SPOT6 36 3.2.1 Quá trình nắn ảnh vệ tinh SPOT sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ 36 3.2.2 Đánh giá khả sử dụng mô hình đa thức hữu tỷ nắn ảnh vệ tinh SPOT 42 3.3 Đánh giá khả sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ kết hợp với điểm khống chế ảnh nắn ảnh vệ tinh SPOT6 45 3.3.1 Quá trình nắn ảnh vệ tinh SPOT sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ kết hợp với điểm khống chế 45 3.2.2 Đánh giá khả sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ kết hợp với điểm khống chế ảnh nắn ảnh vệ tinh SPOT .47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC PHỤ LỤC……………………………………………………………………… v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt/Tiếng nước ngồi Giải thích IFOV - Instantaneous Field Of View Trường nhìn tức thời PAN - Panchromatic Kênh toàn sắc MSS - Multi spectral Scanner Bộ cảm đa phổ GSD - Ground sampling distance Khoảng cách lấy mẫu VHR - Very High Resolution Độ phân giải siêu cao RPC - Rational Polynomial Coefficient Mô hình đa thức hữu tỷ GPS - Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GIS - Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý CSDL Cơ sở liệu 10 GLT - Geospatial Light Table Cửa sổ liên kết địa lý động 11 DEM - Digital Elevation Model Mơ hình số độ cao vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng1.1 Độ phân giải không gian liệu ảnh viễn thám Bảng 3.1 Tọa độ điểm khống chế ảnh 34 Bảng 3.2 Tọa độ điểm khống chế ảnh ảnh vệ tinh nắn chỉnh mơ hình đa thức hữu tỷ 42 Bảng 3.3 Độ lệch điểm khống chế ảnh trường hợp 43 Bảng 3.4 Tọa độ điểm khống chế ảnh ảnh vệ tinh nắn chỉnh mơ hình đa thức hữu tỷ kết hợp với điểm khống chế ảnh 47 Bảng 3.5 Độ lệch điểm khống chế trường hợp 48 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô tả độ phân giải không gian ảnh Hình 1.2 Một số hình ảnh độ phân giải khơng gian ảnh viễn thám Hình 1.3 Vệ tinh SPOT Hình 1.4 Ảnh thu nhận SPOT sau ngày phóng lên quỹ đạo (Bora Bora, Frenvh Polynésia) 10 Hình 1.5 Chùm vệ tinh quan sát Trái Đất 11 Hình 1.6 Chế độ đa dải (trái) - Chế độ đơn dải (phải) 11 Hình 1.7 Chế độ tri-steoreo mở rộng dải quét ảnh vệ tinh 12 Hình 1.8 Ảnh SPOT6 đảo Ngọc Trai, Doha, Quatar 13 Hình 2.1 Méo ảnh tổng hợp 20 Hình 2.2 Méo hình ngun tố định hướng ngồi 20 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình thành lập bình đồ ảnh vệ tinh 24 Hình 2.4: Hệ thống cục khung ảnh nắn 27 Hình 3.1 Khu vực thực nghiệm 30 Hình 3.2 Sơ đồ ghi điểm khống chế ảnh 36 Hình 3.3 Giao diện phần mềm ERDAS IMAGINE 2014 37 Hình 3.4 Giao diện modul IMAGINE Photogrametry 37 Hình 3.5 Tạo Block 38 Hình 3.6 Thao tác bảng Create New Block 38 Hình 3.7 Thao tác bảng Model Setup 39 Hình 3.8 Bảng Block Property 39 Hình 3.9 Bảng Projection Chooser 40 Hình 3.10 Thao tác nhập ảnh 40 Hình 3.11 Thao tác nhập DEM 41 Hình 3.12 Ảnh vệ tinh nắn trường hợp sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ 41 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I.Sơ yếu lý lịch Họ tên: Nguyễn Thị Thu Giang Giới tính: Nữ Ngày tháng năm sinh: 11/02/1993 Nơi sinh: xã Vĩnh Tân, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa Quê quán: xã Vĩnh Tân, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa Dân tộc: Kinh Đơn vị cơng tác: Xí nghiệp Bản đồ 1, Công ty TNHH MTV Trắc địa đồ, Cục đồ Bộ tổng tham mưu Địa liên lạc: Số 20.10, CT1B, khu đô thị XPHOME, Tân Lập, Đan Phượng, Hà Nội Điện thoại: 01676106597 E-mail: thugiang110293@gmail.com II Quá trình đào tạo Trung học chuyên nghiệp (hoặc cao đẳng): - Từ 10/2011 đến 06/2014: Học Cao đẳng trường Đại học Tài nguyên môi trường Hà Nội; Đại học: - Từ 10/2014 đến 06/2016: Học Đại học trường Đại học Tài nguyên môi trường Hà Nội; 3.Thạc sĩ: - Từ 8/2016 đến nay: Học Cao học trường Đại học Tài nguyên Mơi trường Hà Nội Trình độ ngoại ngữ: Tiếng anh B2 III Q trình cơng tác: - Từ 11/2014đến nay: Làm việc Xí nghiệp Bản đồ 1, Công ty TNHH MTV Trắc địa đồ, Cục đồ Bộ tổng tham mưu XÁC NHẬN QUYỂN LUẬN VĂN ĐỦ ĐIỀU KIỆN NỘP LƯU CHIỂU CHỦ NHIỆM KHOA (BỘ MÔN) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Ký ghi rõ họ tên) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) TS Bùi Thị Hồng Thắm ... 3.2 Đánh giá khả sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ nắn ảnh vệ tinh SPOT6 36 3.2.1 Quá trình nắn ảnh vệ tinh SPOT sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ 36 3.2.2 Đánh giá khả sử dụng mơ hình đa. .. đánh giá khả ứng dụng mơ hình đa thức hữu tỷ nắn ảnh vệ tinh SPOT trường hợp: - Trường hợp 1: Sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ để nắn ảnh vệ tinh SPOT6 - Trường hợp 2: Sử dụng mơ hình đa thức hữu. .. hình đa thức hữu tỷ nắn ảnh vệ tinh - Sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ để nắn ảnh vệ tinh SPOT6 - Sử dụng mơ hình đa thức hữu tỷ kết hợp với điểm khống chế ảnh khu vực nghiên cứu để nắn ảnh vệ tinh