1

CHƯƠNG 4CÔNG TÁC TĂNG DÀY

KHỐNG CHẾ ẢNH

Trần Trung Anh

Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

2

MỤC LỤC

Khái niệm về tăng dày khống chế ảnh (KCA)

Khái quát về các phương pháp tăng dày

Thiết kế điểm KCA ngoại nghiệp

Thiết kế điểm tăng dày

Phương pháp đo nối KCA và yêu cầu về độ chính xác

Nguyên lý cơ bản của phương pháp tăng dày khối tam

giác ảnh không gian (TGAKG) theo chùm tia

Nguyên lý cơ bản của phương pháp tăng dày khối

TGAKG theo mô hình

Quy trình cơ bản của phương pháp tăng dày TGAKG

3

Khái niệm

Tăng dày khống chế ảnh (hay phương pháp tam giác ảnh không gian) là một phương pháp tổng hợp các bài toán đo ảnh để thu nhận được tọa độcác điểm khống chế trên mặt đất dựa vào các liên kết độ phủ giữa các tấm ảnh (Faig, 1985).

Tăng dày khống chế ảnh là phương pháp dựa trên các tính chất hình học của ảnh đo và các nguyên lý cơ bản về mối quan hệ giữa ảnh đo, mô hình lập thể và miền thực địa để xây dựng quan hệtoán học, đo đạc trong phòng nhằm xác định toạ độ trắc địa của các điểm khống chế ảnh (KCA) thay cho phần lớn công tác đo đạc ngoài trời.

4

Khái quát về các phương pháp tăng dày

Phương pháp tăng dày tam giác ảnh đồ giảiPhương pháp tăng dày tam giác ảnh không gian theo dải bay

Phương pháp tăng dày tam giác ảnh không gian (TGAKG) theo khối các dải bay:

Phương pháp tăng dày TGAKG theo chùm tia

Phương pháp tăng dày TGAKG theo mô hình

Phương pháp tăng dày TGAKG với các tham số bổ trợPhương pháp tăng dày TGAKG có tọa độ tâm chụp đo bằng GPS

Công nghệ: TGAKG quang cơ, bán giải tích, giải tích và TGAKG số

2

5

TGAKG quang cơ theo dải bay

6

TGAKG theo khối các dải bay

7

Các loại điểm đo trong lưới tăng dày TGAKG

+ + + + + + + + + + +

+

+

+

+

+

+

+ + + + + + + + + +

+

+ + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+

+ +

+ +

+ +

+Điểm tăng dày

(chưa biết tọa

độ trắc địa)

Điểm KCA

ngoại nghiệp

độ cao H

Điểm KCA

ngoại nghiệp

tổng hợp

XYH

Sau khi tăng dày TGAKG, điểm tăng dày (+) sẽ có tọa độ trắc địa

8

Thiết kế điểm KCA ngoại nghiệpa) Các điểm KCA ngoại nghiệp phải khống chế được toàn bộ

diện tích đo vẽ. Điểm KCA ngoại nghiệp phải bố trí vào các vịtrí ít nhất có độ phủ 3 với các điểm nằm trên một tuyến bay, độphủ 4 và 6 với các điểm nằm trên hai tuyến bay và cách mép ảnh

không nhỏ hơn 1cm.

b) Mật độ và vị trí của các điểm KCA ngoại nghiệp xác định

trên cơ sở chương trình tăng dày nội nghiệp được sử dụng phải được tính toán để đảm độ chính xác về tọa độ mặt phẳng và độcao của điểm chi tiết trên bản đồ.

c) Điểm kiểm tra ngoại nghiệp được xác định với độ chính

xác tương đương điểm KCA ngoại nghiệp. Điểm kiểm tra phải bố trí vào vị trí yếu nhất và rải đều trong khối tăng dày, mỗi khối

phải có ít nhất một điểm, với những khối lớn phải bảo đảm từ 40 đến 60 mô hình có 1 điểm.

3

9

Đồ hình thiết kế điểm KCA ngoại nghiệp khi

không sử dụng tọa độ tâm chiếu

3

xyS nm25,0m ⋅=

+ + + + + + + + + + +

+

+

+

+

+

+

+ + + + + + + + + +

+

+ + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+

+ +

+ +

+ + 48n19nm

b5,12

Hm 3

pqh ++⋅

⋅

=

Mật độ bố trí điểm KCA mặt phẳng, ước tính n theo:

Mật độ bố trí điểm KCA độ cao, ước tính n theo:

.mS, mh – sai số trung phương mặt phẳng, độ cao điểm tăng dày

.mxy, mpq – sai số trung phương đo tọa độ ảnh, thị sai.

H – độ cao bay chụp

.b – đường đáy ảnh

.n – số đường đáy ảnh giữa các điểm khống chế ảnh10

Đồ hình thiết kế điểm KCA ngoại nghiệp khi

có sử dụng tọa độ tâm chiếu

+ + + + ++ + + + + +

+

+

+

+

+

+

+ + + + + + + + + +

+

+++ + + + + + + + +

+ + + + + + + + ++ +

+

+

+

+

+ + + + + + + ++ + + + + + + ++ + + + + +

+

+

+

+

+

+

+ + + + + + + + + +

+

+++ + + + + + + + +

+ + + + + + + + ++ +

+

+

+

+

+ + + + + + + ++ + +

+

+ +

+ +

+

+ +

++

Trường hợp có tuyến bay chặn

Trường hợp không có

tuyến bay chặn

11

Chọn, chích, tu chỉnh điểm KCA ngoại nghiệp

a) Điểm KCA ngoại nghiệp được chọn phải tồn tại ở thực địa và cóhình ảnh rõ nét trên ảnh, đảm bảo nhận biết và chích trên ảnh với độchính xác 0,1 mm. Nếu điểm chọn vào vị trí giao nhau của các địa vật hình tuyến thì góc giao nhau phải nằm trong khoảng từ 300 đến 1500, nếu điểm chọn vào địa vật hình tròn thì đường kính phải nhỏ hơn 0,3mm trên ảnh. Điểm KCA ngoại nghiệp phải chọn vào vị trí thuận tiện cho đo nối.

b) Điểm KCA ngọai nghiệp phải đóng cọc gỗ hoặc dùng sơn đánh dấu vị trí ở thực địa, đảm bảo tồn tại ổn định trong thời gian thi công và kiểm tra, nghiệm thu.

c) Các điểm KCA ngoại nghiệp, điểm kiểm tra phải chích lên ảnh khống chế tại thực địa, đường kính lỗ chích không vượt quá 0,15 mm trên ảnh.

d) Tất cả các điểm chích lên ảnh khống chế phải được tu chỉnh lên mặt phải và mặt trái của ảnh. Trên mặt phải ảnh, các điểm được khoanh vị trí, ghi tên điểm; trên mặt trái vẽ sơ đồ ghi chú điểm gồm sơ đồ tổng quan và sơ đồ mô tả chi tiết vị trí điểm.

12

11524, 11521 - Điểm toạ độ quốc gia chích chính xác, chích không

chính xác (tam giác màu đỏ cạnh 1 cm, số hiệu điểm màu đỏ).

I(HN-HP)7LD - Điểm độ cao quốc gia (vòng tròn màu xanh lá cây đường kính 1cm, số hiệu điểm màu xanh lá cây)

Chích và tu chỉnh mặt phải ảnh điểm KCA

ngoại nghiệp

F-48-96-A(6551IV)

N1002

H309

11514

11521

N1003

I(HN-HP)7LD

N1002 - Điểm khống chế ảnh mặt phẳng

(vòng tròn màu đỏ đường kính 1 cm và

số hiệu điểm màu đỏ).

H309 - Điểm khống chế ảnh độ cao

(vòng tròn màu xanh đường kính 1 cm,

số hiệu điểm màu xanh).

N1003 - Điểm khống chế ảnh tổng

hợp mặt phẳng và độ cao (vòng tròn

ngoài màu đỏ đường kính 1cm, vòng

tròn trong màu xanh đường kính

0,6cm và số hiệu điểm màu đỏ).

4

13

Chích và tu chỉnh mặt trái ảnh điểm KCA

ngoại nghiệp

N1008 Điểm khống chế mặt

phẳng

H234 - Điểm khống chế độcao.

8,35 - Giá trị độ cao của điểm.

0,6 – tỷ cao hoặc tỷ sâu của

điểm(Đường kính các vòng tròn

đều bằng 3 mm, kích thước ô

vuông 4cm x 4cm; nội dung tu

chỉnh vẽ và ghi chú bằng chì đen).

Người chích: Lê Huy

Ngày chích: 23/4/2008

Chích ở giữa ngã 3 bờ ruộng

N1002

H309

8,35Người chích: Lê Huy

Ngày chích: 23/4/2008

Chích ở góc bờ ruộng

0,6

14

Máy châm chích điểm PUK4

15

Công tác làm dấu mốc cho điểm KCA

ngoại nghiệp

.d=0,1mm

.vạch dấu 0,5mm đến 1mm

16

Công tác làm dấu mốc trước khi bay chụp

5

17

Thiết kế điểm tăng dàyCác điểm tăng dày phải chọn ở vị trí có hiệu

ứng lập thể tốt và là địa vật rõ nét, cách mép phim

không ít hơn 1cm. Không chọn điểm vào vị trí có thay đổi độ dốc đột ngột, các khu vực bóng cây,

bóng của địa vật khác, các khu vực khuyết tật của

phim ảnh, các địa vật di động ở thời điểm chụp

ảnh.

Số lượng và vị trí điểm tăng dày phụ thuộc

vào độ lớn của khối ảnh, độ chính xác bản đồ cần

thành lập...vị trí điểm tăng dày phải được chọn ởnhững chỗ dùng để nối mô hình, nối dải bay (độphủ 3, 4, 6).

18

Ví dụ: Sơ đồ thiết kế điểm tăng dày

1

2

3

4

5

6

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

3

12

13

6

12

13

6

14

15

9

10

11

3

12

13

6

14

15

9

Ảnh 1 Ảnh 2 Ảnh 3

Ảnh 6 Ảnh 5 Ảnh 4

Dải 1

Dải 2

19

Yêu cầu độ chính xác khối ảnh a) Sai số trung phương vị trí của điểm tăng dày nội nghiệp so với vị trí của điểm

khống chế trắc địa gần nhất tính theo tỷ lệ bản đồ thành lập không được vượt quá 0,35 mm đối với vùng đồng bằng và vùng đồi, 0,5 mm đối với vùng núi, núi cao và

vùng ẩn khuất.

b) Sai số trung phương về độ cao của điểm tăng dày nội nghiệp so với độ cao của

điểm khống chế trắc địa gần nhất tính theo khoảng cao đều đường bình độ cơ bản

không được vượt quá các giá trị trong bảng sau:

1/40,5m và 1m

1 / 4

1 / 4

1:10000

1/320, 40 m

1/31 / 310 m

1/41 / 41/45 m

1 / 41/42,5 m

1:500001: 250001:2000, 1:5000

Sai số trung phương độ cao của điểm tăng dày nội nghiệpKhoảng

cao đều

20

Yêu cầu độ chính xác khối ảnh

c) Sai số trung phương vị trí mặt phẳng và độ cao

của các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp sau bình sai

khối tăng dày phải bảo đảm về mặt phẳng không vượt

quá 0,2 mm tính theo tỷ lệ bản đồ, về độ cao không vượt quá 1/4 khoảng cao đều cơ bản.

d) Số chênh giữa toạ độ, độ cao tăng dày và toạ độ,

độ cao đo ngoại nghiệp của các điểm kiểm tra không

vượt quá 0,4 mm trên bản đồ về mặt phẳng và 1/2

khoảng cao đều cơ bản về độ cao.

6

21

Yêu cầu độ chính xác khối ảnhđ) Sai số giới hạn vị trí mặt phẳng và độ cao của điểm tăng dày nội

nghiệp quy định là hai lần các sai số tại khoản b mục này. Sai số lớn

nhất không được vượt quá sai số giới hạn và số lượng các sai số có giá

trị vượt hạn sai nhưng nhỏ hơn sai số giới hạn không được vượt quá:

Về mặt phẳng: 5% tổng số các trường hợp;

Về độ cao: 5% tổng số các trường hợp đối với vùng đồng bằng, vùng

đồi; 10% tổng số các trường hợp đối với vùng núi, núi cao và vùng ẩn

khuất.Trong mọi trường hợp, các sai số nêu trên không được mang tính hệthống.

Sai số tiếp biên khốiTại các điểm tăng dày nội nghiệp chung của hai khối liền kề số chênh

trung bình không được vượt quá 0,4 mm tính theo tỷ lệ bản đồ về mặt phẳng, 1/2 khoảng cao đều đường bình độ cơ bản về độ cao.

22

Đo nối điểm KCA ngoại nghiệpa) Điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp phải được đo nối với ít nhất

2 điểm tọa độ và độ cao quốc gia.

b) Sai số trung phương vị trí mặt phẳng của điểm khống chế ảnh

ngoại nghiệp so với vị trí điểm tọa độ quốc gia gần nhất sau bình sai

tính theo tỷ lệ bản đồ thành lập không vượt quá 0,1 mm ở vùng quang

đãng và 0,15 mm ở vùng ẩn khuất.c) Sai số trung phương độ cao của điểm khống chế ảnh ngoại

nghiệp sau bình sai so với điểm độ cao quốc gia gần nhất không vượt

quá 1/10 khoảng cao đều đường bình độ cơ bản ở vùng quang đãng và

1/5 khoảng cao đều đường bình độ cơ bản ở vùng ẩn khuất.d) Việc đo nối điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp bằng máy GPS,

máy toàn đạc điện tử, máy kinh vĩ phải tuân theo quy định kỹ thuật áp

dụng đối với từng loại thiết bị.e) Lưới khống chế ảnh ngoại nghiệp phải được tính toán và bình

sai trong hệ toạ độ quốc gia VN-2000, hệ độ cao quốc gia Việt Nam.

23

Nguyên lý cơ bản của phương pháp

tăng dày TGAKG theo mô hình

Đơn vị hình học cơ

bản là mô hình lập thể

24

Nguyên lý cơ bản của phương pháp

tăng dày TGAKG theo chùm tia

Đơn vị hình học

cơ bản là chùm

tia của ảnh đơn

7

25

Quy trình của phương pháp tăng dày

TGAKGChuẩn bị tư liệu ảnh

Định hướng trong

Định hướng tương đối

Liên kết dải bay

Định hướng tuyệt đối

Bình sai khối TGAKG

Thiết kế điểm KCA

Đo nối điểm KCA

ngoại nghiệp

Thông số camera

Đo các điểm tăng

dày cùng tên

Đo các điểm tăng

dày liên kết dải bay

Đo các điểm KCA

ngoại nghiệpTheo chùm tia

Theo mô hình

26

Nội dung cần nắm bắt được

Tại sao phải tăng dày KCA

Nhiệm vụ, sản phẩm của tăng dày KCA

Các phương pháp tăng dày TGAKG

Thiết kế điểm KCA ngoại nghiệp

Thiết kế điểm tăng dày

Yêu cầu về độ chính xác trong tăng dày TGAKG

Yếu tố hình học cơ bản của phương pháp tăng dày

TGAKG theo chùm tia và theo mô hình.

Quy trình cơ bản của phương pháp tăng dày

TGAKG