Đề tài: Ứng dụng công nghệ thông tin thành lập bản đồ trên cơ sở dữ liệu đo của máy toàn điện tử pot

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP




ĐỀ TÀI



Ứng dụng công nghệ thông tin thành
lập bản đồ trên cơ sở dữ liệu đo của
máy toàn điện tử
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
1
Tin học Trắc địa K47
Mục lục
Mục lục 1
Mở đầu 3
Chơng 1 Tổng quan về BĐĐH và công tác thành lập bản
đồ số địa hình 5
1.1 Bản đồ địa hình 5
1.2 Nội dung của tờ bản đồ địa hình 6
1.2.1 Điểm khống chế trắc địa 6

1.2.2 Địa vật 6
1.2.3 Dáng đất 8
1.3 Bản đồ số địa hình 8
1.3.1 Khái niệm chung 8
1.3.2 Những đặc điểm cơ bản của bản đồ số địa hình 9
1.3.3 Các đối tợng của bản đồ số 9
1.4 Các phơng pháp thành lập bản đồ địa hình 11
1.4.1 Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp đo vẽ trực tiếp 12
1.4.2 Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp chụp ảnh 13
1.4.3 Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp biên tập trên cơ sở các
bản đồ có tỷ lệ lớn hơn 14
1.4.4 Quy trình thành lập bản đồ số địa hình 14
Chơng 2 Thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu đo của
các máy toàn đạc điện tử 18
2.1 Máy toàn đạc điện tử 18
2.1.1 Giới thiệu chung 18
2.1.2 Máy toàn đạc điện tử của hãng Leica - TC 305 19
2.1.3 Máy toàn đạc điện tử của hãng Nikon 24
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
2
Tin học Trắc địa K47
2.2 Thành lập BDDH từ số liệu đo của máy toàn đạc điện tử 28
2.2.1 Quy trình thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu máy toàn đạc điện
tử 28
2.2.2 Cấu trúc dữ liệu và sơ đồ thuật toán của các máy toàn đạc điện tử 29
Chơng 3 Ngôn ngữ lập trình Visual basic 6.0 36
3.1 Giới thiệu chung 36
3.2 Làm việc với Visual basic 6.0 38
3.2.1 Thanh tiêu đề (Title bar) 39

3.2.2 Thanh Menu (Menu bar) 39
3.2.3 Thanh công cụ (Tool bar) 39
3.2.4 Hộp công cụ(Tool box) 40
3.2.5 Cửa sổ Properties Window- cửa sổ thuộc tính: 41
3.2.6 From Layout Window 42
3.2.7 Project Explorer Window 43
Chơng 4 Thiết kế chơng trình 45
4.1 Thiết kế giao diện 45
4.1.1 Giao diện chính của chơng trình 45
4.1.2 Thanh menu 46
4.1.3 Form xử lý số liệu 49
4.1.4 Form tính tọa độ điểm chi tiết 54
4.1.5 Hiển thị điểm chi tiết trên nền đồ họa 58
4.1.6 Biên tập bản đồ 62
Kết luận 64
tài liệu tham khảo 65
phụ lục 66
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
3
Tin học Trắc địa K47
Mở đầu
Trong thời đại ngày nay việc áp dụng các tiến bộ của khoa học công
nghệ vào sản xuất là một yêu cầu cấp thiết, nhằm nâng cao năng suất lao động,
giảm sức lao động của con ngời và góp phần tự động hoá quá trình sản xuất.
Ngày nay, công nghệ điện tử-tin học đã và đang đợc ứng dụng rộng rãi trong
mọi lĩnh vực của đời sống xã hội nói chung và trong lĩnh vực nghành trắc địa
nói riêng.
Trong Trắc Địa các ứng dụng của công nghệ điện tử-tin học cũng đang
đợc sử dụng rộng rãi trong cả công tác ngoại nghiệp lẫn nội nghiệp bằng cách

thay thế dần các công cụ đo vẽ cũ bằng các thiết bị mới với công nghệ tiên
tiến nh: các máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao, máy vi tính và các phần
mềm tiện ích, công nghệ GPS .v.v. Các máy móc và phần mềm tiện ích đó đã
và đang dần dần thay thế các loại máy quang học cũ và các phơng pháp đo
đạc cổ truyền với độ chính xác không cao mà năng suất lao động thấp.
Là một sinh viên thuộc nghành Tin học Trắc Địa việc nắm bắt các tiến bộ
của khoa học công nghệ mới vào trong công việc của mình là tối cần thiết. Để
làm quen với công nghệ mới và tạo hành trang cho mai sau ra trờng khỏi bỡ
ngỡ trớc công viêc thực tế, em đã đợc hớng dẫn làm đồ án tốt nghiệp với đề
tài là: " ứng dụng công nghệ tin học thành lập bản đồ trên cơ sở dữ
liệu đo của máy toàn đạc điện tử."
Mục đích của đề tài là nghiên cứu tìm hiểu khuôn dạng dữ liệu đo của
một số máy toàn đạc điện tử đang đợc sử dụng rộng rãi trong thực tế tại Việt
Nam của các hãng sản xuất nh: Lei ca, Nikon, Sokkivà một số phần mềm
đồ họa nh Autocad, Microstation để từ đó thành lập modul xử lý file số liệu
ứng dụng cho công tác thành lập bản đồ địa hình.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
4
Tin học Trắc địa K47
Sau một thời gian nghiên cứu, với sự giúp đỡ, hớng dẫn tận tình của
thầy giáo Ts. Đinh Công Hoà và các thầy cô trong bộ môn, em đã hoàn thành
bản đồ án. Nội dung đồ án đợc trình bày nh sau:
Phần Mở đầu
Chơng 1 Tổng quan về bản đồ địa hình và công tác thành lập bản đồ số địa hình
Chơng 2 Thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu đo của các máy toàn đạc
điện tử
Chơng 3 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0
Chơng 4 Thiết kế chơng trình
Phần Kết luận

Đồ án tốt nghiệp này đợc hoàn thành tại trờng đại học Mỏ -Địa chất.
Có đợc kết quả này em một lần nữa chân thành cảm ơn thầy giáo TS Đinh
Công Hoà là ngời đã trực tiếp hớng dẫn, đa ra những gợi ý có giá trị về
mặt khoa học và thực tiễn sản xuất, giúp em hoàn thành bản đồ án và em xin
gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong suốt thời gian
em học tập tại trờng cũng nh trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Trong
quá trình làm đồ án, mặc dù đã rất cố gắng nhng lợng kiến thức còn hạn hẹp
nên bản đồ án còn nhiều sai sót rất mong các thầy cô và bạn bè thông cảm và góp
ý.
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn văn Trờng
Lớp Tin học trắc địa K47
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
5
Tin học Trắc địa K47
Chơng 1
Tổng quan về BĐĐH và công tác thành lập bản
đồ số địa hình
1.1 Bản đồ địa hình
Bản đồ địa hình là loại bản đồ thể hiện một khu vực trên bề mặt của trái
đất, trên đó bản đồ thể hiện những thành phần của thiên nhiên và kết quả hoạt
động thực tiễn của con ngời mà mắt ta có thể cảm nhận đợc.
Trên bản đồ địa hình, không đa lên tất cả mọi hình ảnh có trên mặt đất
mà chỉ thể hiện các đối tợng chứa đựng lợng thông tin phụ thuộc vào không
gian, thời gian và mục đích sử dụng.
Tính không gian giới hạn (xác định) khu vực đợc tiến hành đo vẽ và
thành lập bản đồ.
Tính thời gian quy định ghi nhận trên bản đồ địa hình hiện trạng của bề

mặt trái đất tại thời điểm tiến hành đo vẽ.
Mục đích sử dụng chi phối nội dung và độ chính xác của bản đồ. Yếu tố
không gian và mục đích sử dụng có liên quan đến việc lựa chọn tỉ lệ bản đồ.
Các đối tợng địa hình trên bề mặt trái đất đợc đa lên bản đồ thông qua
phép chiếu bản đồ.
Về bản chất bản đồ địa hình nói chung còn đợc định nghĩa: Là một
mô hình đồ họa về mặt đất, cho ta khả năng nhận biết bề mặt đó bằng cái nhìn
bao quát, tổng quát đọc chi tiết hoặc đo đếm chính xác. Dựa vào bản đồ địa
hình có thể nhanh chãng xác đinh tọa độ, độ cao của điểm bất kỳ nào trên mặt
đất, khoảng cách và phơng hớng của hai điểm, chu vi, diện tích, khối lợng
của vật, vùng, cùng hàng loạt các thông số khác.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
6
Tin học Trắc địa K47
1.2 Nội dung của tờ bản đồ địa hình
Nội dung bản đồ địa hình bao gồm các yếu tố của là điểm khống chế
trắc địa, địa vật (địa vật định hớng, các điểm dân c , thuỷ hệ, giao thông, lớp
phủ vật, ranh giới.v.v) và dáng đất (địa hình). Tất cả các đối tuợng nói trên
đợc thể hiện trên bản đồ địa hình cần phải đầy đủ, chính xác. Mức độ tỷ mỉ
của nội dung bản đồ phải phù hợp với mục đích sử dụng bản đồ và đặc điểm
của khu vực.
1.2.1 Điểm khống chế trắc địa
Các điểm toạ độ và độ cao các cấp phải đợc biểu thị đầy đủ và chính
xác lên bản đồ. Đây là yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác đến 0.1mm
trên bản đồ.
Dùng các ký hiệu tơng ứng để thể hiện các điểm toạ độ nhà nớc và
điểm toạ độ cơ sở. Đối với bản đồ địa hình tỷ lệ lớn, có thể hiển thị các điểm
khống chế đo vẽ. Thông thờng các điểm khống chế đợc ghi chú số hiệu và
độ cao của chúng.

1.2.2 Địa vật
1. Địa vật định hớng
Khi sử dụng bản đồ địa hình thi việc định hớng có ý nghĩa quan trọng. Do vậy,
các địa vật định hớng cũng là yếu tố tất yếu của nội dung bản đồ địa hình.
Đó là những đối tợng của khu vực, nó cho phép ta xác định vị trí nhanh
chóng và chính xác trên bản đồ nh các cây độc lập, toà nhà cao, nhà thờ, đình
chùa, cột cây sốCác địa vật định hớng còn bao gồm một số địa vật không
nhô cao so với mặt đất nhng dễ dàng nhận biết nh ngã ba đuờng, ngã ba sông
2. Các điểm dân c
Các điểm dân c là một trong những yếu tố quan trọng nhất của bản đồ
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
7
Tin học Trắc địa K47
địa hình. Các điểm dân c đợc đặc trng bởi kiểu c trú, số ngời và ý nghĩa
hành chính - chính trị của nó. Khi thể hiện các điểm dân c trên bản đồ phải
giữ đợc đặc trng về quy hoạch, cấu trúc.
Trên các bản đồ tỷ lệ lớn thì sự biểu thị các điểm dân c càng tỉ mỉ, phạm vi dân c
phải biểu thị khép kín bằng các ký hiệu tơng ứng, nhà trong vùng dân c phải biểu thị
tính chất (chịu lửa, kém chịu lửa), quy mô (lớn, nhỏ, số tầng).
Các công trình công cộng phải biểu thị tính chất kinh tế, xã hội, văn hoá
của chúng nh nhà máy, trụ sở uỷ ban, bu điện
3. Thuỷ hệ và các công trình phụ thuộc
Các yếu tố thuỷ hệ đợc biểu thị tỉ mỉ, trên bản đồ địa hình biểu thị các
đờng bờ biển, bờ hồ, sông, ngòi, mơng, kênh, rạch,Các đờng bờ nớc
đợc thể hiện trên bản đồ theo đúng đặc điểm của từng kiểu đờng bờ. Đồng
thời còn phải thể hiện các thiết bị phụ thuộc thuỷ hệ nh các bến cảng, trạm
thuỷ điện, đập
Sự biểu thị các yếu tố thuỷ hệ còn đợc bổ sung bằng các đặc trng
chất lợng nh độ mặn của nớc, độ sâu và rộng của sông, tốc độ dòng chảy

4. Mạng lới đờng giao thông
Trên các bản đồ địa hình mạng lới đờng đợc thể hiện tỉ mỉ về khả
năng giao thông và trạng thái của đờng. Mạng lới đờng đợc thể hiện chi
tiết hoặc khái lợc và tuỳ thuộc vào tỷ lệ của bản đồ, cần phải phản ánh đúng
mật độ của lới đờng, hớng và vị trí của các con đờng, chất lợng của chúng.
Khi lựa chọn phải xét đến ý nghĩa của đờng. Phải biểu thị những con
đờng đảm bảo mối liên hệ giữa các điểm dân c với nhau, với các ga xe lửa,
các bến tàu, sân bay
Trên các bản đồ tỷ lệ lớn phải biểu thị tất cả các con đờng nh : đờng
sắt, đờng ô tô, đờng rải nhựa, đờng đất lớn-nhỏ, đờng mòn, chú ý biểu thị
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
8
Tin học Trắc địa K47
vị trí hạ hoặc nâng cấp đờng, biển chỉ đờng, cầu cống, cột cây số
5. Lớp phủ thực vật
Trên các bản đồ địa hình biểu thị các loại rừng, vờn cây, đồn điền,
ruộng, đồng cỏ, tài nguyên, cát, đất mặn, đầm lầy Ranh giới các khu thực
phủ và của các loại đất đợc biểu thị bằng các đờng nét đứt hoặc dãy các dấu
chấm, ở diện tích bên trong đờng viền thì vẽ các ký hiệu quy ớc đặc trng
cho từng loại thực vật hoặc đất. Ranh giới của các loại thực vật và đất cần đợc
thể hiện chính xác về phơng diện đồ hoạ, thể hiện rõ ràng những chỗ ngoặt có
ý nghĩa định hớng.
6. Ranh giới phân chia hành chính - chính trị
Ngoài đờng biên giới quốc gia, còn phải thể hiện ranh giới của các cấp
hành chính. Các đờng ranh giới phân chia hành chính - chính trị đòi hỏi phải
thể hiện rõ ràng, chính xác và theo đúng quy định trong quy phạm.
1.2.3 Dáng đất
Dáng đất trên bản đồ địa hình đợc biểu thị bằng các đờng bình độ.
Những yếu tố dáng đất mà đờng bình độ không thể hiện đợc thì biểu thị

bằng các ký hiệu riêng, ngoài ra trên bản đồ địa hình còn ghi chú độ cao.
1.3 Bản đồ số địa hình
1.3.1 Khái niệm chung
Bản đồ số là loại bản đồ trong đó các thông tin về mặt đất nh toạ độ, độ
cao của các điểm chi tiết, của địa vật, địa hình đợc biểu diễn bằng số và bằng
thuật toán, có thể xử lý chúng để giải quyết nhiệm vụ kỹ thuật.
- Bản đồ số là sản phẩm bản đồ đợc biên tập, thiết kế, lu trữ và hiển thị
trong hệ thống máy vi tính và các thiết bị điện tử.
- Bản đồ số là một tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trên những thiết
bị có khả năng đọc bằng máy tính và đợc thể hiện dới dạng hình ảnh bản đồ.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
9
Tin học Trắc địa K47
1.3.2 Những đặc điểm cơ bản của bản đồ số địa hình
- Bản đồ số chứa đựng thông tin không gian, đợc quy chiếu về mặt
phẳng và đợc thiết kế theo các tiêu chuẩn của bản đồ học nh độ chính xác
toán học, mức độ đầy đủ về nội dung theo tỷ lệ, sử dụng các phơng pháp ký
hiệu truyền thống.
- Dữ liệu bản đồ đợc thể hiện theo nguyên lý số.
- Bản đồ số có thể hiển thị dới dạng bản đồ truyền thống, thể hiện trên
màn hình, hoặc in ra giấy hoặc các vật liệu phẳng.
- Tính linh hoạt của bản đồ số rất cao: thông tin thờng xuyên đợc cập
nhật và hiện chỉnh, có thể in ra ở các tỷ lệ khác nhau, có thể sửa đổi ký hiệu
hoặc điều chỉnh kích thớc mảnh bản đồ so với kích thớc ban đầu, có thể tách
lớp hoặc chồng xếp thông tin bản đồ.
- Cho phép tự động hoá quy trình công nghệ thành lập bản đồ từ khi
nhập số liệu đến khi in ra bản đồ.
- Khâu nhập số liệu và biên vẽ ban đầu có nhiều khó khăn, phức tạp,
nhng khâu sử dụng về sau có nhiều thuận lợi và mang lại hiệu quả cao cả về

thời gian, kinh phí.
1.3.3 Các đối tợng của bản đồ số
Dới dạng bản đồ số, các đối tợng của bản đồ đợc phân biệt ra làm ba
kiểu: kiểu điểm, kiểu đờng, kiểu vùng, ngoài ra còn có thành phần ký tự để
thể hiện nhãn hoặc ghi chú thuyết minh, lu trong các file đồ hoạ nh DXF, DGN.
Mỗi yếu tố riêng biệt bao hàm hai loại dữ liệu: dữ liệu định vị và dữ liệu
thuộc tính.
- Dữ liệu định vị cho biết vị trí của các yếu tố trên mặt đất hoặc trên bản
đồ và đôi khi bao gồm cả hình dạng.
- Dữ liệu thuộc tính bao gồm thông tin về các đặc điểm cần có của yếu
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
10
Tin học Trắc địa K47
tố. (ví dụ thuộc tính của yếu tố điểm có thể là địa danh, tên đờng ). Có hai
loại thuộc tính là thuộc tính định lợng bao gồm kích thớc, diện tích, độ
nghiêng; thuộc tính định tính gồm phân lớp, kiểu, tên,
* Thể hiện đối tợng bản đồ số trong File DXF.
- Về phân lớp đối tợng: trong File DXF phân lớp đối tợng đợc thể
hiện dới dạng tên lớp (Layer).
- Về mô tả kiểu đối tợng:
+ Đối tợng kiểu điểm thể hiện dới dạng POINT.
+ Đối tợng kiểu đờng thể hiện dới dạng Line, Polyline.
+ Đối tợng kiểu vùng thể hiện dới dạng Shape.
+ Nhãn và ký tự thể hiện dới dạng Text.
* Thể hiện đối tợng bản đồ số trong file DGN.
- Về phân lớp đối tợng: trong file DGN phân lớp đối tợng đợc thể
hiện dới dạng đối Level, một Level bao gồm chỉ số và tên.
- Về mô tả kiểu đối tợng:
+ Đối tợng kiểu điểm thể hiện dới dạng Cell.

+ Đối tợng kiểu đờng thể hiện dới dạng Line, Line string.
+ Đối tợng kiểu vùng thể hiện dới dạng Complexchain, Shape.
+ Nhãn và ký tự thể hiện dới dạng Text.
Theo đặc điểm, cấu trúc file đồ hoạ, các đối tợng bản đồ cũng đợc
phân biệt ra thành kiểu ký hiệu đối tợng:
- Các ký hiệu kiểu điểm.
- Các ký hiệu kiểu đờng.
- Các ký hiệu kiểu vùng.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
11
Tin học Trắc địa K47
- Các ký hiệu kiểu TEXT.
Trong mỗi phần mềm đồ hoạ đều có th viện ký hiệu chuẩn và các công
cụ hỗ trợ thiết kế ký hiệu.
1.4 Các phơng pháp thành lập bản đồ địa hình
Để thành lập bản đồ địa hình các loại tỷ lệ, có thể áp dụng nhiều phơng
pháp khác nhau. Hiện nay thờng sử dụng một trong 3 phơng pháp sau:
- Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp đo vẽ trực tiếp ở thực địa
- Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp chụp ảnh
- Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp biên tập trên cơ sở các
bản đồ có tỷ lệ lớn hơn.
Hình 1.1 Các phơng pháp thành lập bản đồ địa hình
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
12
Tin học Trắc địa K47
1.4.1 Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp đo vẽ trực tiếp
1.5.1.1 Phơng pháp toàn đạc kinh vĩ
Đây là phơng pháp truyền thống. Máy đo là các dạng máy kinh vĩ

thông thờng nh : Theo - 020, 010A, Delta - 020 Số liệu thu đợc thông qua
việc đọc số trên bàn độ của máy và vạch khắc trên mia.
Ưu điểm của phơng pháp này đợc phát huy khi diện tích khu đo nhỏ,
địa hình bằng phẳng đơn giản và ít bị địa vật che khuất.
Nhợc điểm lớn nhất là khâu xử lý số liệu, vì phải trải qua nhiều bớc
thủ công do đó không tránh khỏi những sai lầm. Ngoài ra, khi áp dụng phơng
pháp này hiệu quả kinh tế thấp, thời gian kéo dài, độ chính xác không cao và
phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện tự nhiên.
1.5.1.2Phơng pháp toàn đạc điện tử
Phơng pháp này đang đợc áp dụng rộng rãi hiện nay dới sự trợ giúp
của máy toàn đạc điện tử và công nghệ máy tính (công nghệ bản đồ số) và là
phơng pháp cơ bản trong việc đo vẽ thành lập các loại bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.
Ưu điểm điển hình là các khâu xử lý số liệu hoàn toàn tự động, khả năng
cập nhật các thông tin cao, đạt hiệu suất kinh tế, tiết kiệm thời gian, độ chính
xác cao và khả năng lu trữ quản lý bản đồ thuận tiện.
Nhợc điểm nằm trong khâu tổ chức quản lý dữ liệu. Tránh các sự cố
công nghệ làm mất hoàn toàn dữ liệu, thời gian thực hiện kéo dài công việc lặp
đi lặp lại dễ nhàm chán và chịu ảnh hởng rất lớn của điều kiện tự nhiên.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
13
Tin học Trắc địa K47
Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ số địa hình bằng phơng pháp
toàn đạc điện tử
1.4.2 Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp chụp ảnh
Đối với những khu vực rộng lớn thì việc lập bản đồ địa hình tỷ lệ trung
bình bằng phơng pháp chụp ảnh là u việt nhất. Tuỳ thuộc vào thiết bị kỹ
thuật sử dụng khi chụp và công nghệ xử lý phim ảnh, ngời ta chia ra làm 3
phơng pháp chính sau:
- Đo vẽ địa hình bằng phơng pháp chụp ảnh mặt đất

- Đo vẽ địa hình bằng phơng pháp chụp ảnh máy bay
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
14
Tin học Trắc địa K47
- Đo vẽ địa hình bằng ảnh viễn thám
Ngoài các phơng pháp đo chụp nói trên, còn tuỳ thuộc vào phơng pháp
đo vẽ địa hình đợc lựa chọn khác nh: phơng pháp phối hợp, đo vẽ lập thể,
mô hình số (trạm photomod )
Nhợc điểm khi áp dụng phơng pháp chụp ảnh thờng thấy trong khâu
đoán đọc điều vẽ ảnh là các đối tợng bị che khuất và độ chính xác bản đồ
không cao.
1.4.3 Thành lập bản đồ địa hình bằng phơng pháp biên tập trên cơ
sở các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn
Thực chất của phơng pháp biên tập từ bản đồ có tỷ lệ lớn hơn là số hoá
bản đồ giấy có sẵn đợc quét bằng máy quét ảnh. Bản đồ sau khi quét có dữ
liệu dạng raster với file ảnh có đuôi *.rle (hoặc đuôi *.tif), sau đó sử dụng
chơng trình IrasB (hoặc IrasC) trong bộ phần mềm Microstation thực hiện
nắn ảnh theo các mấu khung đã chọn trớc tỷ lệ. Sau đó tiến hành vector hoá
các đối tơng ảnh dới các dạng Line, Polyline, Circle, Text,
Ưu điểm của phơng pháp này là dùng để thành lập các loại bản đồ
chuyên đề nh: bản đồ quy hoạch, điều tra dân số và các lĩnh vực kinh tế - xã
hội khác.
Nhợc điểm của phơng pháp này là độ chính xác bản đồ thấp, có nhiều
nguồn sai số và giá trị sử dụng phần lớn mang tính chất biểu thị.
1.4.4 Quy trình thành lập bản đồ số địa hình
Việc thành lập bản đồ số có sự trợ giúp của máy tính đợc dựa trên cơ sở
các phơng pháp thành lập bản đồ truyền thống. Các công đoạn đợc cụ thể
hóa theo quy trình sau:
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nguyễn Văn Trờng
15
Tin học Trắc địa K47
Hình 1.3 Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ số địa hình
1.4.4.1 Thu thập t liệu trắc địa
- Xác định khối lợng sản phẩm, ranh giới khu đo, mục đích sử dụng của bản đồ.
- Nghiên cứu quy trình, quy phạm và luận chứng kinh tế kỹ thuật để đa
ra phơng án phù hợp.
- Thu thập bản đồ, tài liệu và t liệu trắc địa khu đo nh:
+ Các điểm toạ độ, độ cao cơ sở, các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp.
+ Bản đồ địa hình có sẵn.
- Đánh giá phân tích các tài liệu làm cơ sở để thực hiện các công đoạn
tiếp theo.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
16
Tin học Trắc địa K47
1.5.4.2 Xây dựng lới khống chế mặt phẳng và độ cao
Mạng lới khống chế trắc địa là hệ thống các điểm đợc đánh dấu mốc
trên mặt đất và phủ trùm toàn bộ khu đo bằng các cấp khống chế có độ chính
xác từ cao xuống thấp.
1.4.4.2 Đo vẽ chi tiết
Sử dụng các máy toàn đạc điện tử để đo vẽ chi tiết bằng phơng pháp
toàn đạc. Các điểm địa hình, địa vật đợc mô tả bằng toạ độ cực (góc bằng,
cạnh nghiêng và góc đứng) hoặc bằng toạ độ vuông góc (XYH).
1.4.4.3 Thu thập dữ liệu
Dữ liệu đợc tự động ghi trong bộ nhớ của máy toàn đạc điện tử hoặc
dới dạng sổ đo điện tử từ đó tạo ra các file dữ liệu mang các thông tin cần
thiết cho việc thành lập bản đồ trong đó chứa đựng các chỉ thị, vị trí không
gian, mã nhận dạng và phân loại từng đối tợng

Số liệu từ văn bản đa vào máy tính thông qua bàn phím, hoặc các menu
màn hình là các thông tin thuộc tính thu thập trực tiếp theo thực tế : loại đất,
thực vật, địa danh, dáng địa hình, thống kê, chủ sở hữu
1.4.4.4 Xử lý dữ liệu
Sử dụng các phần mềm trắc địa để thực hiện các thao tác thành lập bản
đồ, sửa chữa các lỗi, thay đổi cấu trúc, tạo ra các cấu trúc mới để đa và hiện
lên màn hình đồ họa.
Các dữ liệu đó đợc biểu diễn dới dạng các ký hiệu, đờng nét và mã hoá thành
dạng vector lên màn hình thông qua các phần mềm đồ họa. Từ đó thực hiện công tác biên
tập, sửa chữa, để in bản đồ giấy.
Nội dung biểu diễn bao gồm các dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính, dáng địa
hình và các ký hiệu mang thông tin thuộc tính đợc liên kết với nhau để biểu thị theo quy
định của hệ thống ký hiệu bản đồ địa hình do Bộ Tài nguyên và Môi trờng ban hành.
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
17
Tin học Trắc địa K47
1.4.4.5 In, kiểm tra, đối soát và bổ sung thực địa
Công đoạn này đợc thực hiện sau khi đã có bản đồ giấy với dữ liệu thô
(cha biên tập). Bản đồ giấy đợc mang ra thực địa để đối soát và bổ xung
những đối tợng còn thiếu, dáng địa hình cha đúng và hoàn chỉnh các thông
tin cần thiết.
1.4.4.6 Biên tập và hoàn thiện bản đồ
Bản đồ đã đợc bổ sung các yếu tố cần thiết cần đợc cập nhật vào máy
tính và tiến hành biên tập hoàn chỉnh bản đồ theo đúng quy trình quy phạm,
sau đó tiến hành in để kiểm tra nội nghiệp. Sau khi đã kiểm tra nội nghiệp tiến
hành chỉnh sửa những lỗi biên tập và in chính thức bản đồ.
1.4.4.7 Giao nộp sản phẩm
Sản phẩm giao nộp là bản đồ địa hình, lới khống chế trắc địa các cấp
đã đợc bình sai đạt yêu cầu kỹ thuật, các tài liệu liên quan nh sơ họa mốc, sổ

đo, báo cáo tổng kết kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
18
Tin học Trắc địa K47
Chơng 2
Thành lập bản đồ số địa hình từ dữ liệu đo của
các máy toàn đạc điện tử
2.1 Máy toàn đạc điện tử
2.1.1 Giới thiệu chung
Máy toàn đạc điện tử (Total Station) hiện đang đợc sử dụng rộng rãi
trên thế giới và ở nớc ta. Cấu tạo một máy toàn đạc điện tử bao gồm 3 khối chính:
Máy toàn đạc điện tử gồm 3 khối chức năng:
Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát máy toàn đạn điện tử
Khối 1: Bộ đo xa điện quang (Electronic Distance Meter viết tắt EDM)
là khối đo xa điện tử. Kết quả đo đợc hiển thị trên màn hình tinh thể lỏng LCD.
Khối 2: Khối kinh vĩ số (Digital Theodolite viết tắt DT) có cấu tạo
tơng tự nh máy kinh vĩ cổ điển, điểm khác nhau cơ bản là khi thực hiện đo
góc không phải thực hiện các thao tác thông thờng nh chập vạch, đọc số trên
thang số mà số đọc tự động hiển thị trực tiếp trên màn hình của máy nhờ một
trong hai phơng pháp mã hoá bàn độ và phơng pháp xung.
Khối 3: Trong khối này cài đặt các chơng trình tiện ích để xử lý một
số bài toán trắc địa nh cải chính khoảng cách nghiêng về khoảng cách bằng,
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
19
Tin học Trắc địa K47
tính lợng hiệu chỉnh khoảng cách do các yếu tố khí tợng, hiệu chỉnh do chiết
quang và độ cong trái đất, tính chênh cao giữa 2 điểm theo công thức của đo
cao lợng giác. Tính toạ độ của các điểm theo chiều dài cạnh và phơng vị, từ

các đại lợng toạ độ đã tính đợc đem áp dụng để giải các bài toán nh giao
hội, tính diện tích, khối lợng, đo gián tiếp vv. Ngoài ra bộ chơng trình còn
cho phép kết nối và trao đổi dữ liệu với máy tính điện tử.
Kết hợp 3 khối trên với nhau thu đợc một máy toàn đạc điện tử đa chức
năng có thể đo đạc, tính toán các đại lợng cần thiết và cho kết quả tin cậy với
hầu hết các bài toán trắc địa thông thờng.
2.1.2 Máy toàn đạc điện tử của hãng Leica - TC 305
2.1.2.1 Các thông số kỹ thuật của máy
Hình 2.2 Hình ảnh máy TC - 305
Độ chính xác đo góc : m

= 5
Độ chính xác đo cạnh : m
D
= 2mm+2mm/km
Độ phóng đại ống kính : V
x
= 30
x
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
20
Tin học Trắc địa K47
2.1.2.2 Truyền số liệu
a. Thiết lập các thông số
Hình 2.3 Menu đặt chế độ truyền dữ liệu
Để trao đổi dữ liệu giữa máy tính PC và máy đo, cần thiết đặt các thông
số hoạt động cho giao diện nối tiếp RS232.
Các thông số chuẩn của máy hãng Leica: 19200 Baud, 7 Databit, Parity
Even, 1 Stopbit, CRLF.

Baudrate: Tốc độ truyền có thể đặt: 2400, 4800, 9600, 19200 (bits/giây)
Databits : +7: Truyền dữ liệu đợc thực hiện với 7 bít dữ liệu, đợc đặt
tự động nếu parity là Even hoặc Odd
+8: Truyền dữ liệu thực hiện với 8 bit dữ liệu, đợc đặt tự
động nếu parity là None.
Parity : Even: Kiểm tra chẵn lẻ kiểu chẵn
Odd : Kiểm tra chẵn lẻ kiểu lẻ
None : Không kiểm tra (nếu Databits đợc đặt là 8)
Endmark: CRLF Carriage Return (ký tự 13 trong bảng mã ASCI) ; Line
feed CR Carriage Return
COMMUNICATION
Baudrate: 9600
Databits: 7
Parity : Even
Endmark : CRLF
Stopbits: 1
<EXIT> <SET>
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
21
Tin học Trắc địa K47
Stopbits: Tuỳ thuộc vào việc đặt cho số bit dữ liệu (Databits) và kiểm tra
chẵn lẻ (Parity) mà số bit dừng có thể là 0, 1 hay 2.
b. Chọn chức năng truyền dữ liệu
Để truyền số liệu từ máy toàn đạc điện tử TC sang máy tính ta có thể
dùng chơng trình có tên là Leica Survey Office. Khi truyền dữ liệu thì với
máy toàn đạc điện tử TC, vào mục Data Dowloand, mục này cho phép truyền
dữ liệu đo theo cổng giao diện nối tiếp với thiết bị nhận (máy tính). Sử dụng
cách truyền này cho phép truyền dữ liệu không có kiểm tra trong quá trình truyền.
Hình 2.4 Menu truyền dữ liệu

: Lựa chọn các thông số cụ thể.
<SEND> : Truyền dữ liệu theo cổng giao diện.
Jop : Lựa chọn Jop để truyền.
Data : Chọn kiểu dữ liệu truyền. Có thể truyền các điểm toạ độ hay
các số đo một cách riêng lẻ.
Format : Lựa chọn định dạng dữ liệu. Các định dạng có thể lựa chọn
phụ thuộc vào các Format đã nạp vào máy. Các định dạng mới có thể đợc nạp
vào khi sử dụng chơng trình Leica Survey Office (mục Data Exchange Manager).
2.1.2.3 Khuôn dạng dữ liệu
Định dạng chuẩn của Leica là *.gsi và *.idx có cấu trúc sau:
Khuôn dạng dữ liệu sau khi đã chuyền sang máy tính có khuôn dạng
toạ độ cực có dạng nh sau:
DATA DOWNLOAD
Jop : Prọect_04B
Data: Coord
Format: APA
<EXIT> <SEND>
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
22
Tin học Trắc địa K47
a. Khuôn dạng file *.gsi :
110001+000T-191 21.024+00000050 22.024+08928020 31 0+00756860 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110002+000000B7 21.024+18537530 22.024+09001280 31 0+00802517 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110003+000000B7 21.024+00538020 22.024+26958230 31 0+00802522 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110004+000000B7 21.024+18537590 22.024+09001220 31 0+00802519 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553

110005+000000B7 21.024+00537550 22.024+26958330 31 0+00802520 51 +0014+030
87 0+00001300 88 0+00001553
110006+00000001 21.024+09016350 22.024+08946170 31 0+00383384 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110007+00000002 21.024+09541340 22.024+08946400 31 0+00384401 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110008+00000003 21.024+10223440 22.024+08946340 31 0+00392755 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110009+00000004 21.024+32324190 22.024+09007060 31 0+00332753 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110010+00000005 21.024+32715010 22.024+09006470 31 0+00349123 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110011+00000006 21.024+33146420 22.024+09005170 31 0+00373088 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110012+00000007 21.024+19702260 22.024+09002400 31 0+00777074 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110013+00000008 21.024+11105170 22.024+08951110 31 0+00405832 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110014+00000009 21.024+33519070 22.024+09005430 31 0+00396203 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110015+00000010 21.024+11724190 22.024+08951030 31 0+00421923 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110016+00000011 21.024+19724470 22.024+09003340 31 0+00744428 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110017+00000012 21.024+12400190 22.024+08952000 31 0+00446236 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110018+00000013 21.024+33926300 22.024+09005130 31 0+00429909 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110019+00000014 21.024+08012580 22.024+08956550 31 0+00257943 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553

110020+00000015 21.024+19745470 22.024+09003170 31 0+00709122 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110021+00000016 21.024+12947460 22.024+08951160 31 0+00474573 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110022+00000017 21.024+07226450 22.024+08958200 31 0+00269085 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110023+00000018 21.024+34150060 22.024+09005200 31 0+00410471 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
110024+00000019 21.024+13457450 22.024+08951390 31 0+00508698 51 +0014+030
87 0+00002100 88 0+00001553
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
23
Tin học Trắc địa K47
b. Khuôn dạng file *.idx :
200006,"T-191", 0.017833, 756.826960, 7.328048, "",
10-07-2004/07:18:32.0 , MEAS;
200007,"B7", -78.751666, -798.643712, -0.045345, "",
10-07-2004/07:22:21.0 , MEAS;
200008,"B7", -78.785717, -798.644964, -0.081426, "",
10-07-2004/07:24:06.0 , MEAS;
200009,"B7", -78.772533, -798.643971, -0.023937, "",
10-07-2004/07:25:57.0 , MEAS;
200010,"B7", -78.758768, -798.645927, -0.039249, "",
10-07-2004/07:27:41.0 , MEAS;
200011,"1", 383.375990, -1.850079, 0.992906, "", 10-07-2004/07:36:12.0 ,
MEAS;
200012,"2", 382.502336, -38.130850, 0.954364, "",
10-07-2004/07:37:16.0 , MEAS;
200013,"3", 383.596424, -84.307226, 0.998254, "",

10-07-2004/07:38:37.0 , MEAS;
200014,"4", -198.370236, 267.157545, -1.227040, "",
10-07-2004/07:41:51.0 , MEAS;
200015,"5", -188.865100, 293.626661, -1.227845, "",
10-07-2004/07:44:05.0 , MEAS;
200016,"6", -176.426488, 328.736761, -1.110821, "",
10-07-2004/07:47:26.0 , MEAS;
200017,"7", -227.719024, -742.959042, -1.110260, "",
10-07-2004/07:47:50.0 , MEAS;
200018,"8", 378.652087, -146.018218, 0.505304, "",
10-07-2004/07:49:32.0 , MEAS;
200019,"9", -165.442665, 360.006772, -1.194991, "",
10-07-2004/07:49:46.0 , MEAS;
200020,"10", 374.570681, -194.202635, 0.563690, "",
10-07-2004/07:50:34.0 , MEAS;
200021,"11", -222.774419, -710.312359, -1.283221, "",
10-07-2004/07:51:36.0 , MEAS;
200022,"12", 369.921987, -249.565145, 0.503974, "",
10-07-2004/07:52:24.0 , MEAS;
200023,"13", -150.966483, 402.529600, -1.186831, "",
10-07-2004/07:53:10.0 , MEAS;
200024,"14", 254.191275, 43.833321, -0.311132, "", 10-07-2004/07:53:30.0 ,
MEAS;
200025,"15", -216.341462, -675.314746, -1.189683, "",
10-07-2004/07:53:55.0 , MEAS;
200026,"16", 364.626178, -303.752390, 0.673457, "",
10-07-2004/07:54:10.0 , MEAS;
200027,"17", 256.554783, 81.157771, -0.411816, "", 10-07-2004/07:54:19.0 ,
MEAS;
200028,"18", -127.966161, 390.014140, -1.172942, "",

10-07-2004/07:54:35.0 , MEAS;
200029,"19", 359.938260, -359.466265, 0.706742, "",
10-07-2004/07:55:48.0 , MEAS;
Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa
Nguyễn Văn Trờng
24
Tin học Trắc địa K47
2.1.3 Máy toàn đạc điện tử của hãng Nikon
2.1.3.1 Các thông số kỹ thuật của máy
Hình 2.5 Hình dạng máy của hãng Nikon - DTM330
Độ chính xác đo góc của máy: m

= 5
Độ chính xác đo cạnh của máy: (3+2ppm x D)mm
Khoảng cách đo xa nhất bằng gơng đơn: 2400m
2.1.3.2 Thiết lập dữ liệu cho bản đồ địa hình
Tại một trạm máy, nhập toạ độ các điểm trạm đo và điểm định hớng
vào máy bằng các phím chức năng hiển thị trên màn hình của máy đo. Hình
ảnh hiển thị các thông số cần thiết trong quá trình đo nh sau:
Hình 2.6 Các thông số đo
ấn phím MSR hoặc TRK để đo tới các điểm tiếp theo. Nếu muốn ghi
lại dữ liệu đã đo ấn REC màn hình hiển thị thông báo nhập chiều cao gơng,
HA: 142
0
29 30
VA: 4
0
44 56
SD : 2355.555 m