- Cắt ảnh: Dựa vào tọa độ khung lới chiếu bản đồ cần thành lập tiến hành cắt
2.2.2.Quá trình tạo mô hình số địa hình
Mô hình số địa hình là sự miêu tả bề mặt các đối tợng bằng phơng tiện số, chủ yếu là các yếu tố dạng đờng và dạng điểm. Thông thờng ngời ta biểu diễn bề mặt đối tợng bằng các điểm phân bố không đồng đều hoặc đều. Các điểm ảnh cùng tên trên cặp ảnh lập thể đợc chọn theo mạng lới ô vuông hay lới vùng tam giác. Các điểm này gọi là điểm nút. Sau khi đã có toạ độ các điểm nút, tấm ảnh xây dựng mô hình số địa hình là DTM bằng phơng pháp nội suy lới ô vuông theo hàm song song tuyến hay lới tam giác không đều (TIN) theo hàm tuyến tính.
* Mô hình số địa hình DTM sử dụng và các mục đích khác nhau:
- Nắn ảnh trực giao trong đo vẽ thành lập bản đồ địa chính ở các khu vự có chênh cao địa hình lớn (vùng đồi, vùng núi hoặc các địa vật đặc trng).
- Nội suy các đờng bình độ cho các bản đồ địa hình.
Với phơng pháp xử lý ảnh số hiện nay có thể xây dựng mô hình số địa hình theo hai cách:
a. Thành lập mô hình số địa hình thủ công
Khi địa hình khu vực đo vẽ phức tạp, nhiều mỏm khe núi, thực vật xen kẽ không đồng đều, phân bố rải rác, chất lợng phim không tốt ảnh hởng đến chất lợng DTM thành lập không tốt do đó DTM đợc thành lập theo phơng pháp thủ công. Theo phơng pháp này các thao tác số hoá đợc thực hiện bằng tay đờng đặ trng địa hình (break lines). Các đờng yếu tố địa hình cần số hoá thủ cong càng đầy đủ càng chi tiết càng tốt. Các đờng địa hình thông thờng bao gồm các đờng sau:
- Đờng tụ thuỷ - Đờng phân thủ - Đờng đứt gãy - Đờng bao
Sự phân bố và mật độ của các điểm đặc trng, điểm nút có thể đợc xác định bằng công cụ đặt các thông số của các đờng của lới trên đó chứa các điểm đặc trng, điểm nút cần đo vẽ. Trong mỗi mô hình lập thể thờng phải số hoá khá nhiều các đờng
đặc trng và cần đo vẽ nhiều điểm nút. Số lợng các đờng đặc trng phụ thuộc vào mức độ phức tạp của địa hình. Nếu khoảng cách giữa các điểm đặc trng là 30m thì trên mô hình lập thể tỷ lệ 10.000 có khoảng 3.500 điểm cần phải đo. Do vậy cách đo này th- ờng mất nhiều thời gian vì thế trên thực tế vừa phải đo một lợng tối thiểu các điểm vừa phải đạt độ chính xác đòi hỏi. Để đảm bảo chất lợng, các điểm đặc trng, điểm nút thờng đợc bổ sung bằng các đờng đặc trng và các yếu tố địa hình khác. Bình thờng trong một mô hình lập thể có khoảng 2.000 đến 10.000 (tối đa khoảng 20.000) điểm đợc đo. Quá trình đo số lợng điểm này có thểm ất đến vài giờ cho tới vài ngày. Nguyên tắc điểm tối thiểu này ham ý là các điểm đo phải có độ chính xác tối đa và các đờng đẳCông tyng có một ý nghĩa cực kỳ quan trọng.
b. Thành lập mô hình số địa hình tự động.
Hiện nay, có nhiều hệ thống đo vẽ ảnh số tự động có thể sử dụng trong các tt lấy số liệu thành lập mô hình số địa hình. Trong các hệ thống này, việc lấy số liệu có thể tiến hành theo lới quy chuẩn thông qua kỹ thuật nhận dạng ảnh tự động. Theo ph- ơng pháp này số lợng điểm đo có thể lớn hơn hàng trăm lần so với phơng pháp thông thờng. Nếu các điểm đo khá chính xác (khi ảnh chụp có chất lợng tốt và địa hình ở vùng quang đãng) thì độ chính xác và độ tin cậy của mô hình số địa hình tăng lên đáng kể. Với một số lớn trị đo thừa cho phép phát hiện ra các sai số thô và cuối cùng có thể nhận biết đợc các đờng đặc trng. Tuy nhiên trong nhiều trờng hợp (ảnh chụp có tỷ lệ lớn, do độ cao của vật và thực phủ...) các điểm DTM do tự động thờng không chính xác do đó phải chỉnh sửa rất nhiều. Cho tới nay việc thành lập DTM tự động mới chỉ áp dụng ở các tỷ lệ nhỏ và thuộc vùng quang đãng.
II.1. Khái niệm về mô hình lập thể
II.1.1. Cặp ảnh lập thể và các yếu tố của nó
Hai tấm ảnh đợc gọi là cặp ảnh lập thể nếu chúng thoả mãn yêu cầu sau: a) Chúng đợc chụp từ hai vị trí khác nhau.
b)Hai tấm ảnh đó đều có những hình ảnh của đối tợng cần chụp, hay là trên hai tấm ảnh đó có những vùng ghi nhận hình ảnh cùng tên của đối tợng bay chụp.
c)Các tia sáng cùng tên không đợc giao nhau dới những góc quá lớn gây ảnh h- ởng đến hiệu ứng lập thể.
Phần diện tích trên hai tấm ảnh lập thể chứa hình ảnh của một đối tợng chụp gọi là phần phủ của cặp ảnh lập thể. Đại lợng biểu diễn phần phủ đó gọi là độ phủ, độ phủ đợc tính bằng đơn vị % chờm phủ.
Các yếu tố cơ bản của cặp ảnh lập thể bao gồm:
Hình 1.1. Cặp ảnh lập thể và các yếu tố của nó
Các ký hiệu trên hình vẽ đợc gọi là: + S1 và S2 : đợc gọi là tâm chụp. + B: là đờng đáy chụp ảnh. M P1 P2 S1 B S2 VM O1 m1 C1 n1 n2 C2 O 2 m2 . . . . . . . . . . . . . . .
+ S1O1 và S2O2 : đợc gọi là trục quang chính của kính vật, chúng luôn thẳng góc với mặt phẳng tơng ứng.
+ S1n1 và S2n2 : gọi là tia đáy. Tia đáy luôn song song với đờng dây dọi.
+ O1 và O2: là điểm chính ảnh, là giao điểm giữa trục quang chính với mặt phẳng ảnh.
+ n1 và n2: là điểm đáy ảnh, là giao điểm giữa tia đáy và mặt phẳng ảnh. + C1 và C2: là điểm đẳng giác. Nó là giao điểm giữa đờng phân giác của góc phẳng O1S1n1 với P1; O2S2n2 với P2.
+ α1 và α2: là góc nghiêng của ảnh.
+ f: là khoảng cách chính của máy chụp ảnh, đó là tiêu cự của kính vật máy chụp ảnh.
+ VM: là mặt phẳng đáy chứa điểm M.
+ S1m1 và S2m2: là hai tia sáng cùng tên, trong phép chiếu ngợc gọi là hai tia chiếu cùng tên.
+ m1 và m2: là hai điểm ảnh cùng tên.
+ S1S2O1 và S1S2O2: là những mặt phẳng đáy chính của tấm ảnh P1 và P2 tơng ứng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ κ1 và κ2: là góc xoay của tấm ảnh P1 và P2 tơng ứng.
II.1.2. Khái niệm mô hình lập thể và các yếu tố của nó
A. khái niệm mô hình lập thể
Mô hình lập thể của một đối tợng, đợc xây dựng từ cặp ảnh chụp đối tợng đó từ hai vị trí chụp ảnh khác nhau. Theo nguyên lý xây dựng, quan sát và sử dụng có thể chia mô hình lập thể chia ra làm hai loại: Mô hình quang học và mô hình hình học.
1) Mô hình quang học:
Mô hình quang học là mô hình mà con ngời cảm nhận đợc qua hình ảnh của vật thể từ cặp ảnh lập thể tác động lên võng mạc của mắt trái và mắt phải.
Đó là mô hình mà con ngời cảm nhận đợc qua hệ thống thần kinh. Mô hình này tồn tại theo chủ quan của từng ngời quan sát.
2) Mô hình hình học:
Mô hình hình học của vật thể đợc tạo nên bởi sự giao hội của những tia chiếu cùng tên trong quá trình khôi phục lại chùm tia chiếu. Mô hình hình học tồn tại khách quan, không phụ thuộc vị trí và tình trạng của ngời quan sát. Mô hình hình học dùng để do đạc. Bởi vậy trong mục đích đo đạc, khi nói đến mô hình lập thể của đối tợng đo, cần phải ngầm hiểu đó là mô hình hình học.
Trong trờng hợp các tia chiếu cùng tên cắt nhau, tức là các mặt phẳng đáy đợc khôi phục thì mô hình hình học của đối tợng đo đợc thiết lập. Nếu trong quá trình chụp ảnh các tia sáng cùng tên xuất phát từ các điểm trên đối tợng chụp đi qua hai tâm chụp và đập nên mặt phẳng ảnh của hai tấm ảnh đợc đặt ở vị trí nhất định, thì trong phép chiếu ngợc, nếu ta đặt hai tấm ảnh lập thể ở một vị trí nhất định, các tia chiếu cùng tên sẽ cắt nhau và tạo nên mô hình lập thể. Từ đó ta thấy rõ rằng sự tạo nên mô hình hình học của vật thể liên quan đến vị trí nhất định của cặp ảnh lập thể t- ơng tự nh lúc chụp ảnh. Nói cách khác, sự giao hội của các tia chiếu cùng tên liên quan chặt chẽ đến vị trí tơng đối của hai tấm ảnh lập thể. Tóm lại, nếu hai tấm ảnh của cặp ảnh lập thể đợc đặt đúng vị trí tơng đối với nhau nh lúc chụp ảnh thì mô hình hình học của đối tợng chụp ảnh đợc xây dựng lại.
Quá trình khôi phục vị trí tơng đối của hai tấm ảnh lập thể nh lúc chụp ảnh để các tia chiếu cùng tên cắt nhau gọi là định hớng tơng đối.