2.2.2 .Tư liệu ảnh hàng không, viễn thám
2.4. Nguyên tắc cơ bản xây dựng CSDL hỗ trợ khu vực phòng thủ tỉnh
Khu vực phòng thủ là bộ phận hợp thành của nền quốc phịng tồn dân, giữ vị trí chiến lƣợc quan trọng trong sự nghiệp bảo vệ Tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa, đƣợc xây dựng vững mạnh về chính trị, tinh thần, kinh tế, xã hội, quân sự, an ninh, dƣới sự lãnh đạo chỉ đạo của cấp ủy Đảng và chính quyền địa phƣơng, tạo thành sức mạnh tổng hợp, làm thất bại mọi âm mƣu và thủ đoạn “diễn biến hồ bình”, bạo loạn lật đổ, đánh bại chiến tranh xâm lƣợc của các thế lực thù địch. Khi xây dựng và lập khu vực phòng thủ phải dựa trên 05 nguyên tắc cơ bản sau:
- Xây dựng và hoạt động của khu vực phòng thủ đặt dƣới sự lãnh đạo, chỉ đạo trực tiếp của cấp ủy Đảng, chính quyền cấp tỉnh, cấp huyện và tuân thủ pháp luật Nhà nƣớc.
- Kết hợp chặt chẽ giữa phát triển kinh tế - xã hội gắn với củng cố quốc phòng, an ninh và đối ngoại theo kế hoạch thống nhất.
- Phát huy sức mạnh tổng hợp của cả hệ thống chính trị, của các cấp, các ngành, các lực lƣợng và toàn dân để xây dựng khu vực phịng thủ vững mạnh tồn diện, làm thất bại âm mƣu và thủ đoạn “diễn biến hồ bình” bạo loạn lật đổ trong thời bình, sẵn sàng đánh bại địch trong chiến tranh xâm lƣợc.
- Phát huy tính tích cực, chủ động của địa phƣơng trong mọi tình huống; tạo thế lực cho các đơn vị chủ lực tác chiến.
- Chủ động hiệp đồng, sẵn sàng chi viện cho các địa phƣơng khác tạo thế phòng thủ liên hoàn, vững chắc, giữ vững khu vực phịng thủ trong mọi tình huống.
2.4.1. Yêu cầu kỹ thuật thu thập thơng tin
Dựa theo các tiêu chí, u cầu của việc xây dựng nội dung khu vực phòng thủ ở trên thì thơng tin đƣợc thu thập sẽ đa dạng thuộc nhiều nhóm ngành khác nhau từ điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đến đánh giả khả năng huy động của các đối tƣợng đó trong thời bình cũng nhƣ khi có chiến tranh xảy ra. Do vậy việc yêu cầu của việc thu thập thông tin đối tƣợng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Thu thập thông tin một cách tổng hợp
- Thống kê số lƣợng các đối tƣợng đã thu thập, cập nhật thông tin, chỉnh sửa và trình bày theo mẫu.
- Thu thập, điều tra thơng tin ngồi thực địa - Về chất lƣợng thông tin:
+ Các thông tin đƣợc cập nhật phải đảm bảo tính chân thực, chính xác tại thời điểm cung cấp thơng tin...Do đó các thơng tin có thể cũ (nếu nhƣ khơng có thơng tin mới). Tuy nhiên khơng đƣợc sai sót, nhầm lẫn giữa các đối tƣợng.
+ Các thông tin phải là duy nhất đối với từng đối tƣợng. Các thơng tin cần có hình ảnh, phim kèm theo, nhất là các đối tƣợng đặc trƣng.
+ Các thông tin phải ghi rõ nguồn cung cấp, ngƣời xác định, ngƣời nhập thông tin, và thời gian nhập số liệu.
+ Đối với các thông tin chƣa xác định, chƣa rõ ràng hoặc không chắc chắn đều phải ghi rõ mức độ chân thực.
2.4.2. Yêu cầu kỹ thuật xây dựng, cập nhật CSDL nền địa lý
- Cơ sở dữ liệu phục vụ việc xây dựng KVPT, bao gồm 2 loại dữ liệu:
+ Cơ sở dữ liệu nền địa lý: Là dữ liệu rất cơ bản và gắn kết với các vấn đề điều kiện tự nhiên chung nhƣ: Cơ sở, địa hình, dân cƣ, giao thơng, thủy hệ, lớp thảm thực vật... Mỗi kiểu nhóm sẽ bao gồm nhiều đối tƣợng địa lý.
+ Cơ sở dữ liệu chuyên đề: Dữ liệu về các vấn đề mơi trƣờng nhƣ khí hậu, thủy văn, địa chất, cơng trình, vũ khí trang bị qn sự ...
+ Hệ quy chiếu thời gian là dƣơng lịch.
+ Nội dung dữ liệu: Bao gồm các đối tƣợng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu: Cơ sở đo đạc; Địa giới hành chính; Địa hình; Dân cƣ cơ sở hạ tầng; Giao thông; Thuỷ hệ; Phủ bề mặt và các lớp dữ liệu chuyên đề qn sự: cơng trình, vũ khí trang bị, vật cản, cơng trình chiến đấu bảo vệ căn cứ, hầm ẩn nấp, hào giao thông...
+ Dữ liệu phải đƣợc đảm bảo cập nhật theo các tài liệu mới nhất và tuân thủ theo đúng các yêu cầu kỹ thuật và của Thông tƣ số 10/2013/TT-BTNMT ngày 28/5/2013 của Bộ Tài nguyên & Môi trƣờng quy định cập nhật CSDL nền địa lý.
+ Chất lƣợng dữ liệu đƣợc đánh giá bằng 5 tiêu chí: Mức độ đầy đủ của dữ liệu; Mức độ phù hợp của dữ liệu với mơ hình cấu trúc dữ liệu; Độ chính xác vị trí của đối tƣợng địa lý; Độ chính xác thời gian của đối tƣợng địa lý và mức độ chính xác của thuộc tính chủ đề, trong đó:
u cầu về mức độ đầy đủ của đối tƣợng: Tỷ lệ đối tƣợng địa lý thừa hoặc thiếu thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 0%. Tỷ lệ đối tƣợng địa lý thừa hoặc thiếu thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại là 5%.
Yêu cầu về mức độ phù hợp của dữ liệu với mơ hình cấu trúc dữ liệu: 100% các đối tƣợng đáp ứng đƣợc các tiêu chí chất lƣợng về mức độ phù hợp với mơ hình cấu trúc dữ liệu.
Yêu cầu về độ chính xác khơng gian: Sai số trung phƣơng độ cao tuyệt đối của tập điểm trong tập dữ liệu so với tập điểm kiểm tra tƣơng đƣơng với độ chính xác độ cao của DTM. Sai số trung phƣơng vị trí mặt phẳng tuyệt đối của tập điểm trong tập dữ liệu so với tập điểm kiểm tra 10m.
Yêu cầu về mức độ chính xác của thuộc tính thời gian: Tỷ lệ hợp lệ thời gian của các đối tƣợng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 100%. Tỷ lệ hợp lệ thời gian của các đối tƣợng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại là 100%.
Yêu cầu về mức độ chính xác của thuộc tính chủ đề: Tỷ lệ đối tƣợng địa lý đƣợc phân loại đúng thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là
100%. Tỷ lệ các thuộc tính đối tƣợng địa lý đƣợc phân loại đúng thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại là 95%. Tỷ lệ chính xác của thuộc tính định tính, định lƣợng của đối tƣợng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 100%. Tỷ lệ chính xác của thuộc tính định tính, định lƣợng của đối tƣợng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại 95%.
2.4.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với công tác đánh giá, xây dựng khu phòng thủ tỉnh
Việc khai thác và tìm kiếm dữ liệu có nhanh chóng, tiện lợi hồn tồn phụ thuộc vào cơng nghệ và mơ hình thiết kế cơ sở dữ liệu.
- Sử dụng Hệ thống Thông tin địa lý (GIS) kết hợp với thuật toán thống kê, mạng thần kinh (neural network), các thuật toán logic mờ (fuzzy logic), các thuật toán genetic...để đánh giá, thành lập bản đồ dự báo mức độ tác động của biến đổi khí hậu tới cơng trình, vũ khí trang bị qn sự.
- Sử dụng ảnh viễn thám bao gồm cả ảnh vệ tinh và ảnh hàng khơng nhằm phân tích hiện trạng, cũng nhƣ các nguyên nhân phát sinh, mức độ và dự báo ảnh hƣởng với dữ liệu ảnh đa thời gian để phát hiện nhiều dạng hiện tƣợng tự nhiên trên cùng một đối tƣợng.
- Phƣơng pháp mơ hình hố: Để xác lập mối quan hệ toán học giữa các thành phần của tự nhiên, kinh tế xã hội tới các đối tƣợng quân sự.
- Xây dựng các thành phần KVPT phải đảm bảo cùng một lúc các tiêu chí cụ thể nhƣ sau:
+ Căn cứ chiến đấu: Lựa chọn khu vực địa hình có lợi thế về qn sự, có
thiết bị cơng trình qn sự bảo đảm cho lực lƣợng tác chiến làm bàn đạp chiến đấu lâu dài, bao gồm các trận địa, vật cản, cơng trình chiến đấu bảo vệ căn cứ, hầm ẩn nấp, hào giao thơng, cơng trình hậu cần, kỹ thuật.
+ Căn cứ hậu phương: Lựa chọn khu vực địa hình có thể xây dựng ngay
trong thời bình một số hạ tầng kỹ thuật cần thiết bảo đảm cho hoạt động của các cơ sở sản xuất trong thời chiến; một số kho tàng dự trữ hậu cần, kỹ thuật bảo đảm cho
cấp tỉnh, cấp huyện tiến hành chiến đấu và phục vụ chiến đấu lâu dài trên địa bàn khi có chiến tranh.
+ Căn cứ hậu cần, kỹ thuật: Lựa chọn khu vực bố trí lực lƣợng hậu cần, kỹ
thuật bảo đảm cho các lực lƣợng vũ trang của khu vực phòng thủ khi chiến tranh xảy ra, gồm: cơ quan chỉ huy căn cứ và các đơn vị phục vụ chỉ huy, các đơn vị quân y, đơn vị vận tải, các đơn vị kho, trạm hậu cần, kỹ thuật.
+ Khu vực phòng thủ then chốt: Khu vực địa hình trên hƣớng hoặc khu vực
phịng thủ chủ yếu, quan trọng có ý nghĩa chiến thuật, chiến dịch hoặc chiến lƣợc; trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội; mục tiêu quan trọng cần phải kiên quyết giữ vững, bảo đảm thế vững chắc của khu vực phòng thủ.
+ Thế trận khu vực phòng thủ:Tổng thể các yếu tố, các lợi thế về địa hình,
lực lƣợng, bố trí thiết bị chiến trƣờng, cơng trình quốc phịng để tiến hành các hoạt động tác chiến.Thế trận phải phù hợp ý định tác chiến, bảo đảm sử dụng có hiệu quả mọi lực lƣợng, tạo điều kiện thực hiện tốt nhiệm vụ bảo vệ khu vực phòng thủ.
+ Mục tiêu trọng yếu: Những mục tiêu chính trị, quân sự, an ninh, kinh tế,
khoa học kỹ thuật, văn hóa quan trọng cần phải tập trung bảo vệ.
+ Lực lượng của khu vực phòng thủ: Tổng hợp các lực lƣợng, đƣợc tổ chức
chặt chẽ dƣới sự lãnh đạo, chỉ huy thống nhất của cấp ủy, chính quyền và ngƣời chỉ huy quân sự, công an của từng địa phƣơng, bao gồm: lực lƣợng của các tổ chức quần chúng nhân dân, lực lƣợng vũ trang địa phƣơng phối hợp với các đơn vị bộ đội chủ lực, cơng an đóng quân trên địa bàn.
2.5. Xử lý ảnh và giải đốn, chiết tách thơng tin từ ảnh viễn thám.
2.5.1. Các mức xử lý dữ liệu viễn thám
Dữ liệu viễn thám dạng thơ cịn chứa nhiều sai số, chƣa thể sử dụng ngay đƣợc mà cần đƣợc xử lý ở các mức độ khác nhau để tạo ra các sản phẩm ảnh viễn thám. Về cơ bản có thể phân loại các sản phẩm ảnh theo mức độ xử lý nhƣ sau:
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 0
Tín hiệu truyền từ vệ tinh viễn thám sau khi đƣợc thu nhận tại trạm thu và xử lý thành dữ liệu mức 0, dữ liệu này chƣa đƣợc hiệu chỉnh các sai số cần thiết do qua
trình thu nhận và chụp ảnh nên chƣa sử dụng đƣợc và thƣờng đƣợc lƣu trữ tại trạm thu mà không cung cấp cho ngƣời sử dụng.
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 1A
Khác với dữ liệu mức 0, dữ liệu mức 1A đã đƣợc hiệu chỉnh sự khác nhau về độ nhạy giữa các phần tử CCD lắp trên bộ cảm (inter-detector equalization) hay còn gọi là kiểm định phổ.
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 1B
Dữ liệu ảnh mức 1B đƣợc hiệu chỉnh để loại bỏ các ảnh hƣởng biến dạng hình học trong q trình chụp ảnh gồm sự khơng thẳng hàng của hàng các điểm ảnh do sự dịch chuyển của trái đất, biến dạng của điểm ảnh có vị trí ở rìa ảnh… Thơng thƣờng dữ liệu 1B đƣợc cung cấp cho ngƣời sử dụng.
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 2A
Dữ liệu mức 2A đã đƣợc tính chuyển về hệ quy chiếu toàn cầu dựa trên thơng số vị trí quỹ đạo khi chụp ảnh. Tuy theo loại vệ tinh mà độ chính xác ảnh viễn thám mức 2A có thể từ vài m đến vài trăm m.
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 2B
Khác với dữ liệu mức 2A, độ chính xác hình học của dữ liệu mức 2B đƣợc cải thiện nhiều do sử dụng các điểm khống chế trắc địa để tính chuyển tọa độ các điểm ảnh từ hệ quy chiếu toàn cầu về hệ tọa độ địa phƣơng.
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 3A
Khác với dữ liệu mức 2B, dữ liệu mức 3A đƣợc hiệu chỉnh biến dạng vị trí điểm ảnh do ảnh hƣởng của chênh cao địa hình.Dữ liệu ảnh đƣợc xử lý ở mức này còn đƣợc gọi là ảnh nắn trực giao.
Dữ liệu viễn thám xử lý mức 3B
Mức 3A dữ liệu mới đƣợc hiệu chỉnh các biến dạng do chụp ảnh, do địa hình tuy nhiên vẫn đƣợc lƣu dƣới dạng cảnh ảnh, dữ liệu mức 3B đã đƣợc ghép và cắt theo mảnh bản đồ để tiện lợi cho ngƣời sử dụng.Dữ liệu ảnh sản xuất ở mức này thƣờng đƣợc gọi là bình đồ ảnh trực giao.
Hình 2.5.Dữ liệu ảnh viễn thám xử lý mức 3A (ảnh nắn trực giao) của tỉnh Tây Ninh. tỉnh Tây Ninh.
2.5.2. Giải đốn, chiết tách thơng tin từ ảnh viễn thám.
Giải đoán ảnh viễn thám là quá trình tách thơng tin định tính cũng nhƣ định lƣợng của hình ảnh dựa trên các tri thức chuyên ngành hoặc kinh nghiệm của ngƣời giải đốn. Có hai phƣơng pháp giải đốn chủ yếu là: Phƣơng pháp giải đoán bằng mắt và phƣơng pháp giải đoán bằng xử lý số.
A) Phƣơng pháp giải đoán ảnh bằng mắt
Phƣơng pháp giải đoán ảnh bằng mắt với sự tham gia của tri thức con ngƣời thì mức độ đầy đủ, độ chính xác của kết quả phụ thuộc rất nhiều vào khả năng của ngƣời giải đoán, hiệu quả kinh tế thấp và tốn kém nhiều về các chi phí điều tra ngoại nghiệp.Giải đoán bằng mắt có thể áp dụng trong mọi điều kiện trang thiết bị.Giải đoán bằng mắt là việc sử dụng mắt thƣờng cùng với các dụng cụ quang học nhƣ kính lúp, kính lập thể, máy tổng hợp màu để xác định các đối tƣợng.Cơ sở để giải đoán bằng mắt là các chuẩn đốn đọc và khóa đốn đọc.
- Các chuẩn giải đốn ảnh vệ tinh: Nhìn chung có thể chia các chuẩn đốn đọc thành 8 nhóm chính sau:
+ Chuẩn kích thƣớc: Cần phải chọn tỷ lệ ảnh phù hợp để giải đốn. Kích thƣớc của đối tƣợng có thể xác định nếu lấy kích thƣớc đo đƣợc trên ảnh nhân với mẫu số tỷ lệ ảnh.
Hình 2.6. Sự khác nhau về kích thƣớc của các đối tƣợng
+ Chuẩn hình dạng: Hình dạng có ý nghĩa quan trọng trong giải đốn ảnh. Hình dạng đặc trƣng cho mỗi đối tƣợng khi nhìn từ trên cao xuống và đƣợc coi là chuẩn giải đốn quan trọng.
+ Chuẩn bóng: Bóng của vật thể dễ dàng nhận thấy khi nguồn sáng khơng nằm chính xác ở đỉnh đầu hoặc trƣờng hợp chụp ảnh xiên. Dựa vào bóng của vật thể có thể xác định đƣợc chiều cao của nó.
+ Chuẩn độ đen: Độ đen trên ảnh đen trắng biến thiên từ trắng đến đen. Mỗi vật thể đƣợc thể hiện bằng một cấp độ sáng nhất định tỷ lệ với cƣờng độ phản xạ ánh sáng của nó. Ví dụ: cát khơ phản xạ rất mạnh ánh sáng nên bao giờ cũng có màu trắng, trong khi cát ƣớt do độ phản xạ kém hơn nên có màu tối hơn trên ảnh đen trắng.
+ Chuẩn màu sắc: Màu sắc là một chuẩn rất tốt trong việc xác định các đối tƣợng. Ví dụ nhƣ: các kiểu lồi thực vật có thể đƣợc phát hiện dễ dàng ngay cả cho những ngƣời khơng có nhiều kinh nghiệm trong giải đốn hình ảnh khi sử dụng ảnh
D©n c-
hồng ngoại mầu. Các đối tƣợng khác nhau cho các tông màu khác nhau đặc biệt khi sử dụng ảnh đa phổ tổng hợp màu.
+ Chuẩn cấu trúc: Cấu trúc là một tập hợp của nhiều hình mẫu nhỏ. Ví dụ: một bãi cỏ khơng bị lẫn các lồi cây khác cho một cấu trúc mịn trên ảnh, ngƣợc lại rừng hỗn giao cho một cấu trúc sần sùi. Đƣơng nhiên điều này còn phụ thuộc vào tỷ lệ ảnh đƣợc sử dụng.
Hình 2.7. Cấu trúc gồ ghề của rừng tự nhiên (trái) và mịn của rừng trồng (phải) + Chuẩn phân bố: Chuẩn phân bố là một tập hợp của nhiều hình dạng nhỏ