Quy trình công nghệ hiện chỉnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT -5

Các yếu tố ảnh hởng đến khả năng phản xạ phổ của các đối t- ợng tự nhiên

Năng lợng điện từ đợc truyền tới các đối tợng trên bề mặt trái đất cũng nh năng lợng phản xạ đi tới đợc thiết bị thu nhận của hệ thống vệ tinh phải đi qua lớp khí quyển của trái đất do đó nó sẽ bị tác động của các vật chất trong lớp khí quyển này. Nh vậy, đối với mỗi yếu tố ảnh hởng đến khả năng phản xạ phổ và thu nhận thông tin phản xạ phổ khác nhau chúng ta phải tìm biện pháp hạn chế hoặc loại bỏ ảnh hởng đó đến chất lợng của ảnh vệ tinh thu đợc nhằm đảm bảo thu đợc thông tin tốt nhất cho ảnh vệ tinh.

Hệ thống vệ tinh SPOT và ảnh SPOT

Bầu khí quyển của trái đất hấp thụ năng lợng điện từ trên những dải sóng khác nhau do đó chỉ ở những dải sóng nằm ngoài vùng hấp thụ (hoặc bị hấp thụ rất ít) bởi khí quyển mới có thể đợc dùng cho việc thu nhận ảnh vệ tinh. Các kênh trong hệ thống Viễn Thám thờng đợc thiết kế trong các cửa sổ khí quyển để giảm tối thiểu ảnh hởng của sự hấp thụ của tầng khí quyển nhằm thu đợc ảnh vệ tinh có sự phản xạ phổ là tốt nhất có lợi cho công tác đoán đọc.

Vệ tinh COSMOS

Công nghệ viễn thám đợc ra đời và phát triển từ cuối thế kỷ 19 nhng đến những năm 60 của thế kỷ 20 thì các phơng tiện thu nhận ảnh viễn thám và các công nghệ đo ảnh viễn thám mới phát triển mạnh mẽ và đem lại hiệu quả cao trong việc phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng. - Vệ tinh có khả năng chụp lặp với chu kỳ ngắn do vậy có khả năng tạo ra ảnh đa thời gian: tính đa thời gian của ảnh vệ tinh là nguồn thông tin bảo đảm tính tức thời phản ánh cả những hiện tợng, đối tợng biến đổi nhanh.

Đặc trng kỹ thuật

Do đặc điểm của bộ cảm và t liệu ảnh vệ tinh SPOT chúng ta có thể sử dụng thông tin trên từng kênh để chồng xếp với nhau tạo ra kênh ảnh mới, và cũng từ các kênh phổ này ta có thể tổ hợp màu; vì những đặc điểm này sẽ cho chúng ta thu đợc nhiều lợng thông tin hơn và thuận lợi trong quá trình giải đoán. Đặc trng không biên giới của ảnh vệ tinh SPOT là một đặc điểm rất quan trọng giúp chúng ta có nguồn t liệu ảnh ở lãnh thổ nớc mình cũng nh ngoài lãnh thổ, nhờ đó chúng ta có thể thành lập, hiện chỉnh, nghiên cứu địa hình ở bất kỳ khu vực nào trên thế giới.

Khả năng thông tin cho công tác trắc địa bản đồ của ảnh vệ tinh SPOT - 5 độ phân giải 2,5 m

Đối với các đối tợng có diện tích lớn nh sân bay, bến cảng, kho xăng dầu có bãi chứa lớn, mỏ lộ thiên đang khai thác, các nhà máy, bệnh viện, trờng học, trạm biến thế lớn, trại chăn nuôi, sân kho lớn có thể phát hiện đợc trên ảnh và nếu nh có tài liệu tham khảo nh t liệu bản đồ tỷ lệ lớn hoặc điều tra thực địa thì có thể định loại đợc. Trong lĩnh vực hiện chỉnh bản đồ, tuỳ theo điều kiện cụ thể, ảnh SPOT-5 có thể sử dụng để: đánh giá bản đồ cần hiện chỉnh và đánh giá các tài liệu dùng để hiện chỉnh; tăng dày thành lập bình đồ ảnh vệ tinh; điều vẽ để chỉnh sửa những đối tợng đã thay đổi hoặc đợc thể hiện sai và bổ sung những.

Sơ đồ quy trình công nghệ hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh vệ tinh theo phơng pháp truyền thống

Trớc đây việc hiện chỉnh bản đồ đợc tiến hành chủ yếu bằng phơng pháp cổ truyền, nền gốc hiện chỉnh thờng đợc sử dụng bản phiên lam hoặc trên đế phim. Ngày nay với sự xuất hiện những máy tính thế hệ mới có cấu hình mạnh, việc nâng cấp liên tục các phần mềm hiện có và đặc biệt xuất hiện các phần mềm mới chuyên dụng đã cho phép hầu hết các công đoạn hiện chỉnh bản đồ theo phơng pháp số.

Sơ đồ quy trình công nghệ hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh vệ tinh theo phơng pháp số

Đánh giá các quy trình công nghệ hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh vệ tinh

+ Phải đầu t nhiều kinh phí để mua sắm trang thiết bị hiện đại và đào tạo nhân lực không chỉ về trình độ chuyên môn nghiệp vụ mà còn cả về tin học. Từ những u nhợc điểm của hai phơng pháp trên cùng với sự phát triển nh vũ bão của khoa học công nghệ hiện nay đặc biệt là công nghệ tin học.

Công tác chuẩn bị và thiết kế

- Các bản đồ chuyên đề, các tài liệu đo vẽ chuyên dùng nh: Bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng lớp phủ bề mặt, tài liệu về biên giới và địa giới hành chính (bản đồ 364/CT), tài liệu về giao thông, bản đồ địa hình đáy biển có ở một số vùng biển để chuyển các yếu tố địa hình đáy biển lên. Những tài liệu ảnh và bản đồ chuyên đề thu đợc phải hệ thống hoá theo từng nội dung cần hiện chỉnh: tài liệu văn bản, bản đồ phục vụ cho việc hiện chỉnh theo yếu tố dạng điểm, dạng tuyến và dạng diện Có nh… vậy, mới đảm bảo nguyên tắc thống nhất từ trên xuống dới, lựa chọn đợc yếu tố nội dung chính, phụ trên từng phạm vi hiện chỉnh.

Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh

Để nâng cao chất lợng hình ảnh phục vụ cho mục đích giải đoán các đối tợng có thể tiến hành một số công việc nh: Sử dụng các phép tăng cờng chất l- ợng ảnh (biến đổi cấp độ xám, biến đổi histogram, tổ hợp màu, biến đổi mầu giữa hai hệ RGB và HSI.), chồng ghép ảnh phổ màu và toàn sắc (XS + P), chồng ghép ảnh đa thời gian, xử lý phân tích thành phần chính…. Có nhiều nguyên nhân gây ra sự biến dạng đó nh: độ cao bay chụp, vận tốc bay của máy bay hoặc vệ tinh, ảnh hởng của sự quay trái đất, độ cong mặt đất, tầng điện ly, lớp khí quyển, hay địa hình của khu chụp, Việc hiệu… chỉnh hình học sẽ hiệu chỉnh các biến dạng hình học của ảnh làm cho dữ liệu.

Đoán đọc điều vẽ ảnh phục vụ hiện chỉnh bản đồ 1. Đoán đọc điều vẽ nội nghiệp

Khảo sát đối chiếu ảnh điều vẽ và bản maket biến đổi với thực địa để kiểm tra kết quả điều vẽ nội nghiệp, xác định đối tợng còn nghi vấn và chuyển lên bình đồ ảnh những đối tợng không xác định đợc hoặc không thể hiện trên. Đo vẽ bổ sung những đối tợng cha thể hiện đợc trên ảnh hoặc mới xuất hiện sau khi chụp ảnh cũng nh thu thập, xác minh các đặc trng định tính, định l- ợng và địa danh phải tuân theo các quy định trong Quy phạm hiện chỉnh bản đồ.

Thành lập bản đồ gốc hiện chỉnh trên đế Diamat (áp dụng cho phơng án 1)

Quét, nắn bình đồ ảnh đã điều vẽ (áp dụng cho phơng án 2) Phơng án này đợc dùng để hiện chỉnh bản đồ địa hình ở khu vực có nội

Số hoá chỉnh sửa và biên tập bản đồ số vector

Kết thúc chỉnh sửa các yếu tố nội dung bản đồ, áp dụng các trơng trình kiểm tra, làm sạch dữ liệu hoặc kiểm tra bảng lớp thông tin đợc viết từ ngôn ngữ. Do hạn chế chung của việc hiển thị bản đồ trên máy tính nên sau khi hiện chỉnh xong, bản đồ phải đợc in trên máy Plotter để kiểm tra tính đầy đủ nội dung và trình bày khung ngoài so với bản đồ gốc mới.

Kiểm tra, nghiệm thu, đánh giá và giao nộp sản phẩm Công tác kiểm nghiệm, đánh giá t liệu gồm

Vị trí khu đo

Đặc điểm tự nhiên

Điều kiện kinh tế xã hội

- Đặc điểm dân c: Đây là khu vực biển, hải đảo nên địa vật trong khu vực không có nhiều địa vật phức tạp, mật độ dân c tha thớt chủ yếu tập trung ở ven biển. - Đặc điểm giao thông: Giao thông của khu vực không phức tạp chủ yếu là đờng đất lớn, đất nhỏ và đờng mòn dọc theo khu vực ven bờ biển về phía.

T liệu ảnh vệ tinh

T liệu bản đồ và các tài liệu khác 1. Tài liệu dùng để lập gốc hiện chỉnh

- Ngoài ra còn các tài liệu khác nh: bản đồ giao thông, bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, mạng lới thủy văn, lới điện…. Trong quá trình thực tập ở Phòng Bản đồ, Trung tâm thành lập và hiện chỉnh bản đồ cơ sở - Trung tâm Viễn thám em đợc tham gia vào công.

Nắn bình đồ ảnh đã điều vẽ 1. Tạo cơ sở toán học của bản đồ

Sau khi đã có khung tọa độ rồi tiến hành chuyển điểm khống chế mặt bằng, độ cao nếu có trên khu vực và lập các ký hiệu và giải thích ngoài khung theo đúng quy phạm hiện hành. Sử dụng phơng pháp nắn theo mô hình chuyển đổi Affine và lấy mẫu lại theo phơng pháp nội suy tuyến tính.

Số hóa chỉnh sửa và biên tập bản đồ số vector 1. Đánh giá sự thay đổi các yếu tố nội dung của bản đồ

So sánh trực tiếp bình đồ ảnh điều vẽ đã nắn và file *.dgn gốc để làm tham khảo nếu các yếu tố nào không thay đổi và giữ nguyên vị trí thì chuyển vẽ các yếu tố đó vào file hiện chỉnh tơng ứng bằng cách copy lại đối tợng đó. MRFFlag đợc thiết kế tơng tự với MRF Clean dùng để tự động hiển thị lên màn hình lần lợt các vị trí lỗi mà MRF Clean đã đánh dấu trớc đó và ngời sử dụng sẽ dùng công cụ trong Microstation để sửa.

Kết quả thực nghiệm hiện chỉnh mảnh bản đồ F-48-72-B-c bằng ảnh vệ tinh SPOT-5