PPT Đồ án tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TRẮC ĐỊA BẢN ĐỒ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
TỶ LỆ 1:10000 BẰNG ẢNH MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI

Cán bộ hướng dẫn
Th.S ĐỖ THỊ HOÀI

Sinh viên thực hiện
NGUYỄN NGỌC TUẤN


TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI

 Ở Việt Nam, thành lập bản đồ địa hình thường được sử
dụng bằng 3 phương pháp: biên vẽ, đo đạc trực tiếp, đo
ảnh.
 Tuy nhiên việc sử dụng phương pháp đo ảnh thì dữ liệu
đầu vào chủ yếu là ảnh chụp vệ tinh quang học và ảnh
chụp hàng khơng có người lái. Với 2 loại dữ liệu này có
lúc khơng được kịp thời và bị ảnh hưởng rất lớn bởi thời
tiết. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, vì vậy
mây che phủ là rất nhiều, dẫn đến chất lượng của ảnh
của 2 loại tư liệu trên đôi khi rất xấu.


TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI

 Tư liệu ảnh hàng khơng chụp từ thiết bị bay không
người lái bằng máy chụp ảnh phổ thông sẽ được bổ
sung cho sự thiếu hụt về thu nhận dữ liệu từ vệ tinh và
máy bay có người lái.
 Vì vậy việc sử dụng máy chụp ảnh số gắn trên máy
bay không người lái phục vụ trong công tác thành lập
bản đồ bằng phương pháp đo ảnh là mợt đề tài nghiên
cứu mang tính ứng dụng cao, bổ sung thêm nguồn tư
liệu và công nghệ trong công tác thành lập bản đồ
bằng công nghệ ảnh.


Nghiên cứu ứng dụng thành lập
bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10000 bằng
ảnh máy bay không người lái


 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đo ảnh
khoảng cách gần;

Mục tiêu
 Tiến hành thực nghiệm để đánh giá ưu,
nhược điểm của ảnh hàng không.

Nội dung

Phương
pháp

Mục tiêu

Quy trình chụp ảnh bằng thiết bị máy bay
khơng người lái;

Quy trình thành lập bản đồ địa hình bằng
ảnh máy bay không người lái;

Nội dung
Phương
pháp

Sử dụng ảnh hàng không khơng người lái để
thành lập bản đồ địa hình 1:10000.


Mục tiêu
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết;

Nội dung
 Phương pháp phân tích;

Phương
pháp

 Phương pháp thực nghiệm.


NỘI DUNG CHÍNH ĐỒ ÁN

1
2
3

TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CƠ SỞ KHOA HỌC SỬ DỤNG ẢNH CHỤP BẰNG
UAV PHỤC VỤ THÀNH LẬP BĐĐH

THỰC NGHIỆM THÀNH LẬP BĐĐH BẰNG UAV


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Tổng quan
bản đồ địa hình
Tổng quan tình hình
sử dụng UAV trong
và ngồi nước


TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG UAV
TRONG VÀ NGỒI NƯỚC

VIỆT NAM

THẾ GIỚI

Việc sử dụng máy chụp ảnh trong
phương pháp đo ảnh khoảng cách

gần đã được một số các cơ quan, các
nhà khoa học đề cập nhưng trên thực
tế còn rất nhiều hạn chế.
Nước ta nhập nhiều phần mềm như
Envi, phần mềm Intergraph và nhiều
phần mềm khác để xử lý công nghệ
đo ảnh khoảng cách gần.

Việc nghiên cứu và sử dụng ảnh
chụp bằng máy chụp ảnh số phổ
thông lắp trên máy bay không người
lái trong công nghệ đo vẽ ảnh số để
thành lập bản đồ địa hình, bản đồ
chuyên ngành và các mục đích đo
đạc cơng trình khác.
Về bản chất, đây là phương pháp đo
ảnh khoảng cách gần, nhưng có đặc
điểm cơ bản là không dùng máy
chụp ảnh chuyên dụng mà thay vào
đó là máy chụp ảnh sớ phổ thơng.


TỔNG QUAN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Khái niệm BĐĐH
Bản đồ địa hình là biểu thị thu nhỏ một
phần hay tồn bộ bề mặt Trái Đất dựa
trên một quy luật toán học nhất định.

Cơ sở tốn học

Giao thơng

Dân cư

Thực vật

Thủy hệ

Ranh giới

Địa
hình

Nội dung
BĐĐH


CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP

Đo vẽ bằng ảnh
Đo đạc trực tiếp
Biên vẽ


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC SỬ DỤNG ẢNH CHỤP
BẰNG UAV PHỤC VỤ THÀNH LẬP BĐĐH

1

Định nghĩa và nền tảng đo vẽ ảnh
Khái niệm và các dạng chụp ảnh hàng không

2
3
4

Các thiết bị phục vụ chụp ảnh hàng không bằng UAV

Một số yêu cầu kỹ thuật của công tác chụp ảnh hàng không UAV


1. ĐỊNH NGHĨA VÀ NỀN TẢNG ĐO VẼ ẢNH

Định nghĩa
Sách tra cứu về đo ảnh, định nghĩa đo ảnh là: “Nghệ
thuật, khoa học và công nghệ để thu được các thông
tin xác thực về các đối tượng vật lý và mơi trường,
thơng qua các q trình thu thập, đo đạc và giải
đốn ảnh và các mơ hình của năng lượng phát xạ
điện từ và các hiện tượng khác mà không có tiếp
xúc trực tiếp với đới tượng”.


1. ĐỊNH NGHĨA VÀ NỀN TẢNG ĐO VẼ ẢNH

Nền tảng đo vẽ ảnh
Nền tảng của đo vẽ ảnh là hình học xạ ảnh với phép
chiếu xuyên tâm. Hai phép toán cơ bản là chiếu hình và
giao hội khơng gian của các tia chiếu cùng tên.

Phân loại đo vẽ ảnh
 Dựa vào đầu thu
 Dựa vào vị trí


2. KHÁI NIỆM VÀ CÁC DẠNG CHỤP
ẢNH HÀNG KHÔNG

Khái niệm
Chụp ảnh hàng không là dùng các thiết bị bay trên
không như khinh khí cầu, tàu lượn, máy bay... để
mang máy ảnh lên cao chụp bề mặt của mặt đất.

Các dạng chụp ảnh hàng không





Chụp ảnh đơn;
Chụp ảnh theo tuyến;
Chụp ảnh theo khối;
Chụp theo các loại tỷ lệ.


3. CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ CHỤP ẢNH
HÀNG KHÔNG BẰNG UAV

Giá đỡ máy ảnh

Thiết bị dẫn đường GPS
Máy chụp ảnh


4. MỘT SỐ YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC
CHỤP ẢNH HÀNG KHƠNG BẰNG UAV

1

2

Thiết
bị bay

Hợp
điều
khiển
từ xa

3
Trạm
điều
khiển
mặt đất

4
Mơi
trường
bay

CÁC NGUỒN SAI SỐ CHÍNH XÁC CỦA
BĐĐH BẰNG UAV

SS ảnh
SS của
phương pháp

SS méo hình
kính vật

Sai số
SS đợ cong
quả đất

SS trong
đo ảnh
SS chiết quang
khí quyển


CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM THÀNH LẬP BĐĐH BẰNG UAV

Phần
thực nghiệm


VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

- Tọa đợ: 20o49’13” và 105o39’31”

- Phía Bắc giáp huyện Q́c Oai;
- Phía Tây Bắc giáp quận Hà Đơng;
- Phía Đơng giáp huyện Thanh Oai;
- Phía Đơng Nam giáp huyện Ứng Hịa;
- Phía Nam giáp huyện Mỹ Đức;
- Phía Tây và Tây Nam giáp huyện Lương Sơn.

Miếu Môn – Trần Phú –
Chương Mỹ - Hà Nội
 Dân sớ gồm 2 dân tợc Kinh và Mường. Trong đó dân tộc Kinh là chủ yếu,
dân tộc Mường tập trung tại thơn Đồng Ké.
 Địa hình: núi đá vơi và đồng bằng bằng phẳng mợt cách rõ rệt, núi có chỗ
xen kẽ và có chỗ tập trung thành dãy, đợ cao của núi khoảng 150m.
 Giao thơng: có q́c lợ Hồ Chí Minh chạy qua và mạng lưới giao thơng
tỉnh lộ, huyện lộ.


QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ THÀNH LẬP
BĐĐH CHỤP BẰNG UAV

Cơng tác chuẩn bị, thu thập số liệu
Đo nối khống chế ảnh
Bay chụp ảnh hàng không
  ảnh nội nghiệp
Tăng dày khống chế
Đo vẽ nội dung bản đồ trên trạm ảnh số
Tạo DEM
Thành lập bình đồ ảnh
  nghiệp
Điều vẽ ngoại

Số hóa & Biên tập bản đồ gốc số
 
Kiểm tra nghiệm thu & giao nộp SP

Kiểm nghiệm
máy chụp ảnh


CƠNG TÁC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1:10000
TỪ ẢNH MÁY BAY KHƠNG NGƯỜI LÁI

y
à
d
g
n
1. Tă

Q trình tăng dày khớng chế ảnh nhằm xác định vị trí
trạng thái của từng tấm ảnh trong một khối ảnh trong hệ tọa
độ mặt đất (các yếu tớ định hướng ngồi). Đới với hệ thớng
xử lý ảnh sớ của hãng Intergraph, q trình này được tiến
hành với phần mềm ISDM của hãng Intergraph
Tạo Project

Nhập các
thơng số
tuyến bay

Nhập tọa độ

điểm KCANN

Tính tốn bình
sai khối tam
giác ảnh

Định hướng
tương đối (RO)


CƠNG TÁC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1:10000
TỪ ẢNH MÁY BAY KHƠNG NGƯỜI LÁI

2. Đo vẽ nội dung
Các đới tượng trên mơ hình lập thể:
+ Breakline: là đường tạo ra bởi tập hợp các điểm ghi nhận
những thay đổi đợt biến của bề mặt địa hình.
+ Draiage: là đường đi theo đáy của các khe, rãnh, suối và tất
cả các điểm nằm trên đường này đều có đợ cao thấp hơn các
điểm nằm về 2 phía của đường đó.
+ Ridge: là đường thể hiện các sống núi hoặc các điểm ghi
nhận sự đợt biến của bề mặt địa hình và tất cả các điểm nằm
trên đường này có đợ cao cao hơn các điểm nằm về 2 phía của
đường đó.


CƠNG TÁC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1:10000
TỪ ẢNH MÁY BAY KHƠNG NGƯỜI LÁI

2. Đo vẽ nội dung

Các đới tượng trên mơ hình lập thể:
+ Mass points: là các điểm độ cao được đo bổ sung tại các vị trí,
các vùng cần thiết trên mơ hình lập thể.
+ Collection boundary: là đường bao được chọn và đo vẽ trước
khi tiến hành đo các điểm đợ cao mơ hình sớ địa hình.
+ Obsscured area: là vùng khơng thể đo, sớ hố được đợ cao mợt
cách chính xác vì hình ảnh bị che khuất; ví dụ như bị cây phủ kín
khơng thể nhìn thấy mặt đất.
+ Vertical fault: là đường ghi nhận sự không liên tục về độ cao
(trong ISDC, đường này tương tự như đường Breakline).