h. Biểu hiện động lực đối tượng
7.5.3 PHƢƠNG PHÁP VIỄN THÁM
Phần này đề cập đến vấn đề thành lập bản đồ trên cơ sở các thông tin viễn thám. Trong phƣơng pháp viễn thám, tính chất quang học về phản xạ và hấp thụ của vật trong các phổ sóng điện từ là yếu tố đầu tiên đƣợc chú trọng phân tích nhằm nhận dạng đối tƣợng để thành lập bản đồ. Các ảnh viễn thám đƣợc chia làm hai loại chính là ảnh chụp (camera) và ảnh quét (scan). Dạng ảnh chụp điển hình từ vũ trụ là ảnh COSMOS của Nga, dạng ảnh quét khá phổ biến trên thế giới là ảnh LANDSAT của Trung tâm NASA (Hoa Kỳ).
Thơng tin viễn thám có đặc điểm là đƣợc thu nhận tức thời, thƣờng kỳ, phủ trên diện rộng, cung cấp nhiều tham số nhận dạng đối tƣợng khác nhau, và có độ chính xác và tính khái qt hố phù hợp với các độ phân giải khác nhau. Do đó nó đƣợc ứng dụng rất có hiệu quả trong thành lập các loại bản đồ chuyên đề không hạn chế, và trong hiện chỉnh bản đồ địa hình.
Việc thành lập bản đồ bằng thơng tin viễn thám bao gồm những nội dung chính sau đây: - Công tác chuẩn bị
- Suy giải ảnh vệ tinh
- Các dấu hiệu điều vẽ ảnh (khoá ảnh) - Lập khoá mẫu suy giải
- Bản đồ vệ tinh - Biên tập bản đồ
Tƣ liệu viễn thám đƣợc lựa chọn để thành lập bản đồ có thể đang ở nhiều dạng khác nhau nhƣ ảnh số, ảnh tƣơng tự đen – trắng hoặc mầu, chụp trên các kênh phổ hoặc độ phân giải khác nhau, do đó phải thực hiện một số công việc cần thiết:
1. Lựa chọn ảnh và gia công theo các tham số kỹ thuật phù hợp với yêu cầu khai thác thông tin trên ảnh theo đặc điểm, yêu cầu của từng chuyên đề, từng bản đồ, nhƣ loại ảnh, độ phân giải, tỷ lệ,…
2. Nắn chỉnh hình học và xác định toạ độ của ảnh trong hệ toạ độ của bản đồ. Nguyên tắc chung nắn chỉnh ảnh là đƣa một số điểm chuẩn trên ảnh về vị trí tƣơng đƣơng đã đƣợc xác định toạ độ trong hệ toạ độ của bản đồ, bằng phƣơng pháp nắn chỉnh quang cơ hoặc phƣơng pháp số trên máy tính. Phụ thuộc vào đặc điểm, yêu cầu và độ chính xác thành lập bản đồ mà có thể dùng các điểm chuẩn để nắn chỉnh là những điểm đƣợc đo đạc chính xác ngồi thực địa, điểm giải tích, hoặc những điểm kém chính xác hơn, nhƣ các điểm ảnh có mốc rõ ràng, dễ nhận biết trên ảnh (địa vật độc lập, ngã ba hoặc ngã tƣ sông, đƣờng, …).
3. Xử lí phổ và tăng cƣờng chất lƣợng ảnh. Ảnh vệ tinh thu đƣợc dạng gốc ban đầu chƣa đƣợc hiệu chỉnh phổ, có độ tƣơng phản rất thấp, ảnh tối và mờ, giá trị các pixel chỉ ở trong khoảng từ 50 đến 140. Khoảng giá trị từ 0 đến 40 và từ 141 đến 225 không đƣợc sử dụng. Vì vậy cần thiết phải xử lí hình ảnh của ảnh thơ để có đƣợc một hình ảnh rõ nét, có độ tƣơng phản tốt, tận dụng đƣợc mọi giá trị trong khoảng cho phép. Động tác này gọi là xử lí phổ. Hiện nay các ảnh vệ tinh chủ yếu đƣợc
xử lí bằng phƣơng pháp số, có thể chia làm hai loại chính
- Tăng cƣờng chất lƣợng ảnh theo phƣơng án chuẩn: lọc nét hình ảnh, tăng cƣờng độ tƣơng phản, hiệu chỉnh màu sắc.
- Tăng cƣờng chất lƣợng ảnh theo mục đích chuyên dụng: Tổng hợp màu giả, trộn ảnh toàn sắc phân giải cao với ảnh đa phổ, tổng hợp ảnh tựa màu tự nhiên, phân loại ảnh, các thể loại xử lí khác. Sau khi xử lí, ảnh đƣợc in ra ở dạng ảnh đơn hoặc cắt, ghép ảnh thành bình đồ ảnh dùng cho suy giải bằng mắt và xử lí số.
Một tấm ảnh vệ tinh chứa đựng nhiều thơng tin q giá, có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Tuỳ thuộc vào từng mục đích mà ngƣời suy giải sử dụng các phƣơng pháp khác nhau để lấy ra những thơng tin mà mình quan tâm. Mỗi chun ngành có phƣơng pháp riêng của mình, nhƣng về cơ bản quá trình suy giải đều dựa trên các dấu hiệu điều vẽ và sự thành lập các mẫu khoá ảnh. 1. Dấu hiệu điều vẽ trực tiếp gồm có: hình dạng, kích thƣớc, sắc ảnh, màu.
2. Dấu hiệu điều vẽ gián tiếp có thể chia ra: sự kề cận của các đối tƣợng dễ nhận biết với các đối tƣợng cần suy giải, đối tƣợng bị che khuất bởi các đối tƣợng khác, các đối tƣợng hiện lên ảnh không đúng lúc vào thời điểm chụp ảnh.
3. Dấu hiệu điều vẽ tổng hợp, là tổng hợp những dấu hiệu điều vẽ theo những trật tự nhất định và phản ánh một cách khách quan tính chất của đối tƣợng. Biểu hiện của dấu hiệu điều vẽ tổng hợp là kiến trúc (cấu trúc) hình ảnh, đƣợc phân biết về hình học, về quang học, và về nội sinh.
Khố suy giải ảnh là hình ảnh đặc trƣng tiêu biểu cho một đối tƣợng nào đó mang tính xác xuất nhận dạng cao nhất cho tập hợp hình ảnh đối tƣợng đó, trong vùng đã cho trên tấm ảnh, vào thời điểm chụp ảnh. Bằng cách đối chiếu hình ảnh đối tƣợng với khố suy giải ảnh, có thể suy giải đa số các đối tƣợng cùng loại.
Lập mẫu suy giải là chọn các khu vực hình ảnh đặc trƣng cho các đối tƣợng, mơ tả các đối tƣợng ngồi thực địa của các đối tƣợng trên khu vực nói trên.
Điều vẽ ảnh vệ tinh chủ yếu tiến hành ở nội nghiệp. Những đối tƣợng nhận dạng không chắc chắn hoặc khơng xác định đƣợc ở trong phịng sẽ đƣợc tiến hành điều vẽ ở ngoài trời. Trƣớc khi điều vẽ cần tiến hành khảo sát để xác định khoá suy giải ảnh.
Bản đồ ảnh vệ tinh là một sản phẩm bản đồ, có nền là ảnh vệ tinh, trên đó vẽ lƣới toạ độ, địa danh, ký hiệu của các đối tƣợng địa hình, địa vật, hoặc chuyên đề đã đƣợc suy giải, tuỳ theo mục đích và yêu cầu sử dụng. Các bản đồ ảnh vệ tinh cung cấp cho ngƣời sử dụng lƣợng thông tin phong phú và khả năng phân tích khơng gian thuận lợi hơn.
Các bản đồ thành lập từ thông tin ảnh vệ tinh phần lớn là bản đồ chuyên đề. Nguyên tắc chung thành lập một bản đồ chuyên đề là xác định đối tƣợng chuyên đề và định vị chúng trên một nền cơ sở địa lí. Do đó việc thành lập bản đồ gồm hai mảng: một là biên vẽ bản nền cơ sở địa lí, hai là xác định và biên vẽ các đối tƣợng chuyên đề trên nền cơ sở địa lí.
1. Biên vẽ bản nền cơ sở địa lí
Trên bản đồ chuyên đề, các yếu tố nền cơ sở địa lí có ý nghĩa nhƣ một mạng lƣới giúp ta định vị, sắp đặt, và nhận biết các đối tƣợng và hiện tƣợng chuyên đề trong khơng gian. Bản nền cơ sở địa lí thơng thƣờng gồm có những yếu tố cơ bản sau đây: lƣới toạ độ bản đồ, thuỷ hệ, đƣờng sá, điểm dân cƣ, ranh giới hành chính, ghi chú địa danh. Tuy nhiên, tuỳ theo đặc điểm của từng loại chuyên đề, tỷ lệ bản đồ, mật độ nội dung chuyên đề, mà những yếu tố nhƣ trên có thể đƣợc thể hiện tăng hoặc giảm. Ví dụ, trên các bản đồ chuyên đề về kinh tế – xã hội thì các yếu tố điểm dân cƣ và đƣờng sá đƣợc thể hiện chi tiết hơn, còn trên bản đồ chuyên đề về tự nhiên thì các yếu tố thuỷ hệ đƣợc thể hiện chi tiết hơn, và trong nhiều trƣờng hợp cịn vẽ cả đƣờng bình độ hoặc thực vật.
Các yếu tố của lƣới cơ sở địa lí thƣờng đƣợc vẽ bằng các ký hiệu không lớn (nhỏ, mảnh) và màu sắc không nổi trội (thƣờng dùng một hoặc hai màu) sao cho không lấn át các ký hiệu nội dung chuyên đề của bản đồ
2. Biên vẽ nội dung chuyên đề của bản đồ
Bản nền cơ sở địa lí sau khi biên vẽ sẽ đƣợc sao chụp ra thành nhiều bản để thực hiện các công việc biên tập nội dung chuyên đề (thông thƣờng là để biên vẽ bản tác giả, hoặc các bản vẽ trung gian) và biên vẽ bản gốc biên vẽ. Cũng có nhiều trƣờng hợp ngƣời ta lấy bình đồ ảnh để biên tập nội dung chuyên đề, hoặc lấy bản đồ ảnh làm nền cơ sở địa lí.
Trong quá trình biên vẽ, ngƣời ta chuyển vẽ các nội dung chuyên đề đã đƣợc điều vẽ trên ảnh sang bản nền cơ sở địa lí, bằng cách đối chiếu các hình ảnh trên ảnh vệ tinh với nền cơ sở địa lí. Trong phƣơng pháp ảnh vệ tinh ngƣời ta hay dùng phƣơng pháp chiếu hình, sử dụng các máy chiếu xuyên qua phim âm, hoặc các máy phản chiếu qua phim dƣơng. Phƣơng pháp tiên tiến hiện nay đang đƣợc ứng dụng khá phổ biến là số hoá nền cơ sở địa lí và các ảnh vệ tinh đã điều vẽ hoặc các bản vẽ chuyên đề, và chồng xếp chúng lên nhau, thực hiện phép tƣơng tác ngƣời – máy để biên vẽ bản đồ trên máy tính.