a) Nắn chỉnh hình học
Xác định các điểm chìa khóa: Trong quá trình nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng ruộng bậc thang tại huyện Sa Pa, luận văn đã xác định các điểm chìa khóa để tiến hành khảo sát thực địa kiểm chứng mẫu phân loại, đây cũng là các điểm đƣợc lựa chọn để nắn ảnh. Các điểm này phải đạt đƣợc các điều kiện: dễ nhận ra trong ảnh cũng nhƣ trong thực địa; các điểm là các công trình văn hóa, giao thông nhƣ: cầu, đập, đoạn cong của sông,.. Các điểm này đƣợc định vị và sử dụng ở hệ tọa độ Vn2000 – đây cũng là hệ tọa độ dùng để nắn ảnh.
Nắn chỉnh ảnh: nhằm loại bỏ các sai số biến dạng và xây dựng mối liên hệ
giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ quy chiếu ảnh. Phần mềm xử lý ảnh viễn thám ENVI 4.5 có 2 phƣơng pháp nắn ảnh là: nắn ảnh theo ảnh gốc là dựa trên cơ sở tọa độ của một ảnh đã đƣợc nắn có cùng độ phân giải; nắn ảnh dựa vào bản đồ là dựa vào các điểm khống chế tọa độ trên bản đồ hoặc từ các điểm đo đƣợc ở ngoài thực địa bằng GPS. Trong đề tài này sử dụng phƣơng pháp nắn ảnh dựa vào bản đồ. Nắn chỉnh hình học theo lƣới chiếu tọa độ tọa độ vn2000, cắt ảnh theo ranh giới hành chính và địa hình vùng khu vực nhiên cứu, theo bản đồ nền tỷ lệ 1/50.000.
Hình 3.3: Quy trình nắn ảnh
Trong khuôn khổ luận văn, tác giả dựa vào nguồn tài liệu thu thập đƣợc là các mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 để tiến hành nắn ảnh. Các điểm khống chế sử dụng để nắn chỉnh phải đáp ứng một số yêu cầu sau:
Phân bố đều trên phạm vi nghiên cứu. Đảm bảo yêu cầu này sẽ làm tăng độ chính xác khi nắn chỉnh, khu vực thƣa hoặc thiếu điểm khống chế sẽ có sai số lớn.
Điểm khống chế là những địa vật rõ nét trên ảnh và dễ xác định chính xác tâm địa vật trên bản đồ.
56
Những địa vật dùng làm điểm khống chế phải ổn định về kích thƣớc và vị trí qua các thời điểm chụp ảnh. Địa vật càng nhỏ, càng rõ nét thì sai số nắn chỉnh càng nhỏ.
Để bảo toàn thông tin phản xạ phổ, phép nội suy “ngƣời láng giềng gần nhất” đƣợc sử dụng cho quá trình tái chế mẫu. Quá trình nắn chỉnh hình học ảnh khu vực nghiên cứu đƣợc thực hiện theo hai bƣớc:
Bƣớc 1: Hiển thị và tổ hợp màu ảnh, ở đây là tổ hợp 4-3-2 với ảnh Landsat.
Với tổ hợp màu này, thực vật có màu đỏ, đất khô có màu sáng trắng, nƣớc có màu tối, thuận lợi cho xác định các địa vật khi nắn chỉnh hình học.
Bƣớc 2: Nắn ảnh trên cơ sở sử dụng bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 50.000 làm
chuẩn. Điểm khống chế đƣợc xác định trên bản đồ với sai số vị trí điểm là 2,5m. Ảnh Landsat độ phân giải 30m chụp tháng 12 (lúa đã gặt), các địa vật đặc trƣng xuất hiện khá rõ nét, sai số nắn chỉnh của ảnh dƣới 10m.
Tiến hành chọn khớp điểm địa vật trên file ảnh với điểm địa vật có trên bản đồ.
Hình 3.4: Các thông số trích điểm
Sau khi các điểm chọn trích đã đạt đƣợc độ chính xác cho phép thì tiến hành nắn ảnh. Mô hình hàm đa thức (Polynomial model) đƣợc sử dụng trong việc tính chuyển tọa độ. Phép tính chuyển cần thiết có thể đƣợc thể hiện ở các bậc khác nhau của đa thức dựa trên sai số méo hình của ảnh, số lƣợng các điểm khống chế mặt đất và dạng địa hình. Với đa thức bậc nhất, đó là một phép tính chuyển tuyến tính, có thể thay đổi vị trí, tỷ lệ, góc xoay và xiên. Trong hầu hết các trƣờng hợp, đa thức bậc nhất đƣợc sử dụng để chiếu ảnh thô tới một mục tiêu đối với những vùng dữ liệu có giới hạn nhỏ.
Các phép chuyển đổi của đa thức bậc 2, hoặc cao hơn (cao nhất là bậc 3, vì các hệ số bậc 4, bậc 5, ... thƣờng rất nhỏ nên ảnh hƣởng của chúng coi nhƣ không
57
đáng kể) là các phép chuyển đổi phi tuyến tính có thể đƣợc sử dụng để chuyển đổi dữ liệu tọa độ địa lý (vĩ độ, kinh độ) tới mục tiêu, hoặc hiệu chỉnh các sai số méo hình phi tuyến tính nhƣ là độ cong Trái đất, méo hình kính vật máy chụp. Dạng tổng quát của các mô hình đa thức 2D, ví dụ, đa thức bậc 3 nhƣ sau:
x= a0+a1X+a2Y+a3XY+a4X2+a5Y2+a6X2+a7XY2+a8X3+a9Y3 y= b0+b1X+b2Y+b3XY+b4X2+b5Y2+b6X2+b7XY2+b8X3+b9Y3
Trong đó: x, y là tọa độ điểm ảnh; X, Y là tọa độ điểm mặt đất tƣơng ứng; ai, bi là các hệ số của đa thức (i = 0 đến 9, tùy theo bậc của đa thức đƣợc áp dụng).
58
b) Kết quả sau khi nắn chỉnh ảnh và cắt ảnh theo ranh giới huyện: