1.3.2.1. Nguyờn lý xõy dựng lưới TGAKG theo chựm tia
1. Lấy cỏc chựm tia của cỏc ảnh đơn làm đơn vị hỡnh học cơ bản để xõy dựng lưới tam giỏc ảnh khụng gian . Cỏc chựm tia của ảnh đơn sẽ được phục hồi bằng cỏc nguyờn tố định hướng trong của nú và được xỏc định vị trớ tương ứng với lỳc chụp ảnh bằng cỏc nguyờn tố định hướng ngoài thụng qua quỏ trỡnh xõy dựng và bỡnh sai lưới tam giỏc ảnh khụng gian 2. Vị trớ của cỏc điểm tăng dày được xỏc định theo nguyờn lý giao hội của
cỏc tia chiếu cựng tờn trong cỏc chựm tia đó được xõy dựng trong lưới tam giỏc ảnh khụng gian(Hỡnh 1 .7). Quỏ trỡnh giao hội của cỏc tia chiếu cựng tờn được thực hiện dưới điều kiện đồng phương của vector điểm ảnh và vector điểm vật tương ứng
3. Tọa độ trắc địa cảu cỏc điểm tăng dày sẽ được xỏc định thụng qua bài toỏn định hướng tuyệt đối lưới trong hệ tọa độ trắc địa và bỡnh sai lưới trờn cơ sở cỏc điểm khống chế ngoại nghiệp cú trong lưới
Hỡnh 1.7. Sơ đồ nguyờn lý xõy dựng lưới TGAKG theo chựm tia Điểm khống chế ảnh tăng dày
1.3.2.2. Quy trỡnh cụng nghệ của phương phỏp TGAKG theo chựm tia:
Phương phỏp thành lập lưới TGAKG theo chựm tia khỏc với phương phỏp thành lập lưới TGAKG theo mụ hỡnh. Trong quy trỡnh thành lập lưới TGAKG theo chựm tia thỡ quỏ trỡnh bỡnh sai được thực hiện trực tiếp trờn trị đo tọa độ ảnh. Cũn đối với phương phỏp TGAKG theo mụ hỡnh được thành lập dựa trờn tọa độ điểm mụ hỡnh, sẽ tồn tại cỏc sai số tớch lũy khi xõy dựng mụ hỡnh. Trong phương phỏp TGAKG theo chựm tia cỏc sai số hệ thống trong quỏ trỡnh đo ảnh cần được hiệu chỉnh trực tiếp vào tọa độ đo ảnh của từng điểm ảnh. Quy trỡnh cụng nghệ của phương phỏp TGAKG theo chựm tia được thể hiện trong Hỡnh 1 .8.
TƯ LIỆU ẢNH
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TĂNG DÀY KHễNG CHẾ
ĐO TỌA ĐỘ ẢNH
Đo tọa độ ảnh , )ij của tất cả cỏc điểm
ĐO NỐI KHỐNG CHẾ NGOẠI NGHIỆP
XỬ Lí SỐ LIỆU
Chuyển đổi số liệu đo từ hệ tọa độ mỏy về hệ tọa độ mấu khung Chuyển cỏc trị đo về trị tọa độ ảnh
đơn (, ; , )
Hiệu chỉnh sai số hệ thống của tọa độ ảnh
Hỡnh 1.8. Sơ đồ quy trỡnh thành lập lưới TGAKG theo chựm tia
1.3.2.3. Đặc điểm của phương phỏp TGAKG theo chựm tia
1. Phương phỏp tam giỏc ảnh khụng gian theo chựm tia được xõy dựng trờn cơ sở toỏn học chặt chẽ với quan hệ trực tiếp giữa trị đo tọa độ ảnh với cỏc tọa độ trắc địa cỏc điểm tăng dày nờn cú khả năng đạt độ chớnh xỏc cao, thỏa món cỏc yờu cầu về điểm khống chế ảnh cho cụng tỏc đo vẽ bản đồ địa hỡnh và bản đồ địa chớnh tỷ lệ lớn và cực lớn
2. Lưới tam giỏc ảnh khụng gian theo chựm tia được xõy dựng trực tiếp từ cỏc chựm tia nờn độ chớnh xỏc của lưới chịu ảnh hưởng trực tiếp của cỏc sai số hệ thống của ảnh. Vỡ vậy, việc xỏc định chớnh xỏc và đầy đủ cỏc loại sai số hệ thống của ảnh và quy luật ảnh hưởng của nú đối với điểm ảnh để hiệu chỉnh vào tọa độ ảnh cỏc điểm tăng dày trước khi tớnh toỏn xõy dựng lưới cú ý nghĩa quan trọng để nõng cao độ chớnh xỏc của lưới tam giỏc ảnh khụng gian 3. Phương phỏp tam giỏc ảnh khụng gian theo chựm tia cú khối lượng tớnh toỏn
lớn vỡ cần phải tớnh toỏn cỏc trị gần đỳng của cỏc đại lượng cần xỏc định, tức
TÍNH TRỊ GẦN ĐÚNG CỦA CÁC ẨN SỐ THÀNH LẬP CÁC MA TRẬN HỆ SỐ CỦA PHƯƠNG TRèNH SỐ HIỆU CHỈNH THÀNH LẬP CÁC MA TRẬN CHUẨN VÀ BèNH SAI LƯỚI
THỐNG KẾ KẾT QUẢ BèNH SAI VÀ LƯU TRỮ
là nguyờn tố định hướng ngoài của ảnh và tọa độ trắc địa của cỏc điểm tăng dày.
1.3.2.4. Phương phỏp bỡnh sai khối lưới TGAKG theo chựm tia
a.Mụ hỡnh toỏn học mở rộng của phương phỏp chựm tia
Lưới TGAKG theo chựm tia được xõy dựng dựa trờn cơ sở phục hồi vị trớ cỏc chựm tia như lỳc chụp ảnh và lợi dụng sự giao nhau của cỏc tia chiếu của điểm ảnh cựng tờn trờn cỏc ảnh đơn để xỏc định tọa độ thực địa của cỏc điểm tăng dày.
Phương phỏp bỡnh sai khối lưới TGAKG theo chựm tia được thực hiện theo nguyờn lý bỡnh sai giỏn tiếp và trị đo tọa độ ảnh và cỏc trị đo tọa độ trắc địa của cỏc điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp với hệ phương trỡnh số hiệu chỉnh sau:
(1.14)
Trong đú
v. là vộc-tơ số hiệu chỉnh của cỏc trị đo tọa độ ảnh
= với =( ... ) (1.14a)
Với =( , ) là vộcto số hiệu chỉnh tọa độ ảnh của điểm j trờn ảnh i t- là vộc-tơ số hiệu chỉnh của cỏc nguyờn tố định hướng ngoài của ảnh:
Với là vộc –tơ số hiệu chỉnh cỏc nguyờn tố định hướng ngoại của ảnh i:
=( )
B. là ma trận hệ số của cỏc ẩn trong vecto t, được mụ tả như sau:
với = (1.14c)
với =
Cỏc phần tử của ma trận được xỏc định theo cỏc cụng thức sau với
điều kiện ảnh chụp cú cỏc gúc nghiờng nhỏ, nhưng gúc xoay k lớn, thỡ hệ số của hệ phương trỡnh số hiệu chỉnh trị đo tọa độ ảnh cú thể xỏc định theo cụng thức sau:
x. là vecto số hiệu chỉnh tọa độ trắc địa của cỏc điểm tăng dày:
=( )
(1.14e)
C. là ma trận hệ số của vecto ẩn x cú dạng sau:
C= (1.14f) Cỏc ma trận phần tử của ma trận C được xỏc định như sau:
• Nếu điểm j được đo trờn ảnh i thỡ =
• Nếu điểm j khụng đo trờn ảnh i thỡ
L . là vecto số hạng tự do của hệ phương trỡnh số hiệu chỉnh cỏc trị đo tọa độ ảnh:
l= với =( ... ) (1.14g)
với = =
l’ - là số hạng tự do của hệ phương trỡnh số hiệu chỉnh cỏc trị đo trắc địa của cỏc điểm khống chế ngoại nghiệp:
=( ) với (1.14h)
P - là ma trận trọng số của cỏc trị đo tọa độ ảnh, nếu coi cỏc tọa độ ảnh là những
trị đo cựng độ chớnh xỏc , thỡ =E.
P’ là ma trận trọng số của cỏc trị đo tọa độ trắc địa điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp và được xỏc định theo cụng thức (1.10e)
Để xỏc định cỏc vecto ẩn t và x từ hệ phương trỡnh số hiệu chỉnh (1.14) thành lập hệ phương trỡnh chuẩn theo nguyờn lý bỡnh sai giỏn tiếp:
= (1.15) Trong đú:
= PB= với = (1.15a)
= PC+ P’C’ = (1.15b)
Với: =
= PC= (1.15c)
với =
Nếu điểm j khụng cú trờn ảnh i thỡ . như vậy, trong ma trận sẽ cú nhiều ma trận phần tử bẳng 0. Quy luật xuất hiện của cỏc ma trận phần tử bằng 0 phụ thuộc vào việc sắp xếp thứ tự (đỏnh số ký hiệu ) của ảnh và điểm tăng dày.
với (1.15d)
Và với = (1.15e)
b. Cỏc thuật toỏn bỡnh sai khối lưới TGAKG
b.1.Thuật toỏn bỡnh sai theo phương phỏp tiệm tiến
Từ hệ phương phỏp trỡnh chuẩn (1.15) cú thế lần lượt giải cỏc vộc-tơ ẩn như sau:
(1.16)
Từ cỏc biểu thức trờn cú thể thấy: để xỏc định vecto ẩn t cần phải sử dụng cỏc trị của vecto ẩn x và ngược lại. Do đú cú thể đạt được độ chớnh xỏc cần thiết của trị bỡnh sai cỏc ẩn, nhất thiết phải thực hiện quỏ trỡnh tớnh tiệm tiến dần, trong đú lần tớnh sau phải sử dụng kết quả của lần tớnh trước. Quỏ trỡnh này được biểu diễn như sau:
(1.17) Trong đú: k là số lần tớnh tiệm tiến
(1.18) Trong đú
là hạn sai cho phộp của cỏc trị bỡnh sai thuộc vecto ẩn t
là hạn sai cho phộp của cỏc trị bỡnh sai thuộc vecto ẩn x
Từ đặc điểm cấu trỳc của cỏc ma trận hệ số phương trỡnh chuẩn (1.16) , cụng thức tớnh trị bỡnh sai của cỏc ẩn theo thuật toỏn thay thế dần cú thể triển khai như sau:
) (1.19)
)
Trong cỏc cụng thức trờn, cỏc ma trận , , và cỏc vecto , được tớnh theo cỏc cụng thức tương ứng (1.15)
CHƯƠNG 2 : QUY TRèNH XÂY DỰNG LƯỚI TGAKG TRấN TRẠM ẢNH SỐ SSK INTERGRAPH