4. KẾT QUẢ NGHIấN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.4.3 Nắn chỉnh hỡnh học và cắt ảnh theo ủịa giới hành chớnh
a, Nắn chỉnh hỡnh học tư liệu ảnh
Dữ liệu ảnh vệ tinh thu ủược thường chứa ủựng những sai số về hỡnh học do cỏc nguyờn nhõn trong quỏ trỡnh thu ảnh như: tốc ủộ bay chụp, ủộ cao, gúc nhỡn của thiết bị...Nhằm khắc phục những sai số ủú người ta phải tiến hành nắn chỉnh (hiện chỉnh) hỡnh học ảnh vệ tinh theo một hệ thống cỏc ủiểm khống chế mặt ủất ủể nắn ảnh.
Cỏc bước tiến hành nắn chỉnh hỡnh học một ảnh vệ tinh như sau: - Chọn ủiểm khống chế nắn ảnh
Chất lượng của ảnh kết quả phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn ủiểm khống chế ảnh. ðể hạn chế sai số cỏc ủiểm khống chế phải ủạt ủược cỏc yờu cầu sau:[15]
+ Cỏc ủiểm khống chế phải phõn bố ủều trờn toàn bộ phạm vi ảnh nắn, ủồng thời bao phủ ủược tới ủường biờn của ảnh.
+ Cỏc ủiểm khống chế phải dễ nhận biết trờn ảnh và bản ủồ, phải là cỏc yếu tố ớt thay ủổi của ủịa hỡnh hay ủịa vật như ngó ba ủường, tũa nhà,…
+ Cần ủảm bảo ủủ số lượng ủiểm cần thiết; + Cỏc ủiểm ủo phải cú ủộ chớnh xỏc phự hợp;
ðộ chớnh xỏc tối thiểu cho việc nắn chỉnh hỡnh học cần ủạt ủược phải nhỏ hơn 1.0, tức là nhỏ hơn 1 pixel ảnh. Sai số chọn ủiểm nắn RMS Error
càng nhỏ thỡ ủộ chớnh xỏc của kết quả sẽ càng cao.
- Lựa chọn phương phỏp nắn và nhập cỏc tham số cần thiết
Sau khi chọn ủủ số ủiểm khống chế chọn Options\Warp File trong hộp thoại Ground Control Points Selection ủể lựa chọn một trong 3 phương phỏp nắn.
+ Phương phỏp RST: chỉ thực hiện những chuyển dịch ủơn giản như xoay, xỏc ủịnh tỷ lệ và tịnh tiến ảnh.
+ Phương phỏp Polynomial (hàm ủa thức): cho kết quả tốt hơn phương phỏp RST. Yờu cầu số ủiểm khống chế N tương ứng với bậc của hàm n như sau: N > (n+1)2.
+ Phương phỏp Triangulation (lưới tam giỏc): Chọn cỏc ủiểm khống chế làm cỏc ủỉnh của cỏc tam giỏc khụng ủều và tiến hành nội suy.
- Tiến hành nắn chỉnh hỡnh học ảnh.
b, Cắt ảnh theo ủịa giới hành chớnh thị trấn Trõu Quỳ nhằm loại bỏ tất cả cỏc dữ liệu ảnh chụp ngoài khu vực nghiờn cứu chỉ giữ lại ảnh chụp trong khu vực nghiờn cứu bởi vỡ ảnh vệ tinh thu thập ủược là ảnh chụp khu vực huyện Gia Lõm.
Cỏc bước cơ bản ủể tiến hành cắt ảnh vệ tinh theo khu vực nghiờn cứu trờn phần mềm Envi như sau:
- Mở ảnh ủó ủược nắn chỉnh hỡnh học
- Mở ranh giới khu vực nghiờn cứu, chọn cỏc tham số và chọn chế ủộ thể hiện chồng lờn ảnh ủó nắn.
Trong ủề tài tụi sử dụng phần mềm Envi thực hiện nắn chỉnh hỡnh học ảnh vệ tinh Quickbird chụp năm 2005 theo cỏc ủiểm khống chế ủo bằng GPS ngoài thực ủịa. Sau ủú ảnh vệ tinh Quickbird chụp năm 2010 ủược nắn theo ảnh vệ tinh Quickbird chụp năm 2005 ủó nắn.
Cụ thể như sau:
* Nắn ảnh Quickbird chụp năm 2005.
Hỡnh 4.4 Ảnh Quickbird năm 2005 trước khi ủược nắn
ðể nắn ảnh vệ tinh Quickbird 2005 chỳng ta chọn 29 ủiểm khống chế phõn bố ủều trờn ảnh chụp khu vực nghiờn cứu. Nhập tọa ủộ ủiểm khống chế chỳng ta ủó ủo ủược ngoài thực ủịa bằng GPS vào phần mềm Envi ủể tiến hành nắn ảnh, sử dụng chức năng Map\Registration\Select GCPs: Image to Map.
Hỡnh 4.5 Thực hiện nắn ảnh Quickbird năm 2005 theo bản ủồ trờn Envi
Ta chọn cỏc tham số là:
Projection - Phộp chiếu hỡnh trụ ngang UTM.
Datum - Hệ quy chiếu WGS 84.
Units - ðơn vị: Meter.
Zone - Mỳi chiếu: 48 N (North - Bắc bỏn cầu).
Hỡnh 4.6 Lựa chọn thụng sốủể nắn ảnh trờn Envi
Sau khi chọn xong, nhấn OK ủể bắt ủầu thực hiện việc chọn ủiểm khống chế.
Hộp thoại chọn ủiểm khống chế - Ground Control Points Selection
xuất hiện cho việc chọn ủiểm.
Hỡnh 4.8 Cỏc ủiểm khống chếủể nắn thể hiện trờn ảnh 2005
- Phương phỏp resampling (phương phỏp tỏi chia mẫu) sử dụng:
Hỡnh 4.9 Lựa chọn phương phỏp tỏi chia mẫu
Lựa chọn phương phỏp Nearest Neighbor (người lỏng giềng gần nhất) sử dụng giỏ trị pixel gần nhất mà khụng cần tiến hành nội suy.
Bảng 4.3 Bảng sai số RMS sau khi nắn ảnh 2005
Qua bảng 4.2, hỡnh 4.8 và bảng 4.3 chỳng ta nhận thấy:
+ Tổng số ủiểm khống chế dựng ủể nắn ảnh năm 2005 là 29 ủiểm và chỳng ủược phõn bố ủều trờn phạm vi ảnh chụp khu vực thị trấn Trõu Quỳ. + ðiểm khống chế cú sai số RMS nhỏ nhất là ủiểm khống chế 24 với giỏ trị là 0,0129. ðiểm khống chế cú sai số RMS lớn nhất là ủiểm khống chế 28 với giỏ trị là 0,9714. Sai số trung bỡnh của cỏc ủiểm khống chế là 0,547 giỏ trị này nhỏ hơn 1 pixel chứng tỏ việc lựa chọn cỏc ủiểm khống chế ủạt yờu cầu.
- Lựa chọn chức năng nắn ảnh trong phần mềm Envi ta ủược ảnh 2005 ủược nắn chỉnh hỡnh học và ủược ủưa về hệ tọa ủộ VN 2000.
Hỡnh 4.10 Ảnh Quickbird năm 2005 ủó ủược nắn chỉnh hỡnh học
- Cắt ảnh QuickBird chụp năm 2005 theo ủịa giới hành chớnh của thị trấn Trõu Quỳ
+ Mở ảnh QuickBird 2005 ủó ủược nắn chỉnh hỡnh học
+ Mở ủịa giới hành chớnh thị trấn Trõu Quỳ chọn cỏc tham số và chọn chế ủộ chồng lờn ảnh. ðường ủịa giới là ủường màu ủỏ thể hiện trờn ảnh.
Ta chọn cỏc tham số là:
Projection - Phộp chiếu hỡnh trụ ngang UTM.
Datum - Hệ quy chiếu WGS 84.
Units - ðơn vị: Meter.
Hỡnh 4.11 ðịa giới thị trấn Trõu Quỳủược mở chồng lờn ảnh năm 2005
+ Dựng chức năng cắt ảnh trong Envi ta ủược ảnh năm 2005 cắt theo ủịa giới hành chớnh thị trấn Trõu Quỳ.
Hỡnh 4.12 Ảnh năm 2005 ủược cắt theo ủịa giới hành chớnh TT Trõu Quỳ * Nắn ảnh Quickbird chụp năm 2010 theo ảnh Quickbird năm 2005 - Mở ảnh cần nắn (ảnh 2010) và ảnh gốc (ảnh 2005) dựng ủể tham chiếu
- Chọn phương phỏp nắn ảnh theo ảnh: Map\Registration\Select GSPs: Image to Image
Hỡnh 4.14 Phương phỏp nắn ảnh theo ảnh
- Trong hộp thoại Image to Image Registration chọn:
+ Base Image: Ảnh tham chiếu (ảnh năm 2005 ủó ủược nắn); + Warp Image: Ảnh nắn tương ứng (ảnh năm 2010).
- Hộp thoại chọn ủiểm khống chế - Ground Control Points Selection
Hỡnh 4.15 Bảng nhập toạủộ cỏc ủiểm khống chếủể nắn ảnh
Chọn cỏc cặp ủiểm khống chế ảnh tương tự như nắn ảnh 2005, ta cú danh sỏch cỏc ủiểm khống chế và hiển thị chỳng trờn ảnh như sau:
Hỡnh 4.16 Cỏc ủiểm khống chế dựng nắn ảnh 2010 theo ảnh năm 2005 và sai số trung bỡnh RSM của chỳng
Qua bảng 4.4, hỡnh 4.16 cho chỳng ta thấy:
+ Tổng số ủiểm khống chế dựng ủể nắn ảnh năm 2010 theo ảnh năm 2005 là 26 ủiểm và chỳng ủược phõn bố ủều trờn phạm vi ảnh chụp khu vực thị trấn Trõu Quỳ.
+ ðiểm khống chế cú sai số RMS nhỏ nhất là ủiểm khống chế 05 với giỏ trị là 0,0962. ðiểm khống chế cú sai số RMS lớn nhất là ủiểm khống chế 18 với giỏ trị là 0,9728. Sai số trung bỡnh của cỏc ủiểm khống chế là 0,501 giỏ trị này nhỏ hơn 1 pixel chứng tỏ việc lựa chọn cỏc ủiểm khống chế ủạt yờu cầu.
- Lựa chọn chức năng nắn ảnh trong phần mềm Envi ta ủược ảnh 2010 ủược nắn chỉnh hỡnh học và ủược ủưa về hệ tọa ủộ VN 2000.
Hỡnh 4.17 Ảnh Quickbird năm 2010 ủó ủược nắn chỉnh hỡnh học
- Cắt ảnh 2010 theo ủịa giới hành chớnh của thị trấn Trõu Quỳ + Mở ảnh 2010 ủó ủược nắn chỉnh hỡnh học
+ Mở ủịa giới hành chớnh thị trấn Trõu Quỳ chọn cỏc tham số và chọn chế ủộ chồng lờn ảnh tương tự như ảnh năm 2005.
+ Dựng chức năng cắt ảnh trong Envi ta ủược ảnh năm 2010 cắt theo ủịa giới hành chớnh thị trấn Trõu Quỳ.
Hỡnh 4.18 Ảnh năm 2010 ủược cắt theo ủịa giới hành chớnh TT Trõu Quỳ