Đề cương cơ sở đo ẢNH

CƠ SỞ ĐO ẢNH



•
-

•



Câu 1: Trắc địa ảnh là gì? Khái quát về những nội dung chính của
Trắc địa ảnh.
Trắc địa ảnh là một ngành khoa học nghiên cứu về các phương pháp
chụp ảnh và các phương pháp đo đạc nhằm xác định được vị trí, kích
thước, hình dạng, vị trí tương hỗ giữa các đối tượng bằng ảnh chụp
Nội dung chính của trắc địa ảnh bao gồm:
Chụp ảnh:
Rõ nét.
Độ biến dạng trên ảnh chụp là thấp nhất.
Chia làm 2 loại là: + chụp ảnh tương tự: ảnh trên giấy tương tự như
ngoài thực địa có độ biến dạng nhỏ.
+ chụp ảnh số gồm ảnh kỹ thuật số và chụp ảnh bay quét Lidar.
Đo ảnh: gồm đo ảnh tương tự, đo ảnh giải tích và đo ảnh số. trong đo
ảnh sử dụng các thiết bị đo vẽ ảnh chuyên dụng để thành lập lên một
mô hình hình học từ ảnh chụp và đo trên mô hình hình học này.
Trong trắc địa ảnh thường sử dụng các thiết bị như máy đo vẽ toàn
năng và trạm đo vẽ ảnh số: khả năng lưu trữ dữ liệu và xử lý phần
mềm chuyên dụng hơn hẳn máy tính.

Câu 2: Quy trình tạo ảnh trên vật liệu ảnh đen trắng gồm các

bước nào?
Gồm 3 quá trình:
- Quá trình chụp: là quá trình cho ánh sáng xuất phát từ vật chụp xuyên
qua kính vật máy ảnh tác dụng lên mặt vật liệu cảm quang tạo ra phản
ứng quang hóa. Kết quả của quá trình chụp sẽ dc ảnh ngầm trên vật
liệu quang.
- Quá trình âm bản: ta thu được phim âm có ảnh ngược với vật chụp.
chỗ sáng của vật sẽ có ảnh màu đen, chỗ tối của vật sẽ trong suốt.
- Quá trình dương bản: ta thu được hình ảnh thật của vật. sau khi hiện
hình, định hinh, ta thu được những chỗ trên phim âm trong suốt thì có
màu đen, những chỗ trên phim âm có màu đen thi có màu trắng.

1

1



-

-


•
•
•
•
-

Câu 3: Trình bày đặc điểm của các dạng chụp ảnh trong chụp ảnh

hàng không.
Theo vị trí trục quang của máy chụp ảnh ( 3 dạng):
Chụp ảnh thẳng đứng: là dạng chụp mà trục quang ở vị trí thẳng đứng.
Trường hợp này có góc nghiêng = . dạng này chỉ tồn tại trong lý thuyết.
Chụp ảnh bằng: là dạng chụp ảnh mà góc nghiêng tạo bởi trục quang
máy chụp ảnh với đường dây dọi 1 góc . Dạng này chụp phổ biến trong
sản xuất. bởi vì việc xử lý các ảnh bằng đơn giản, hình dạng của các đối
tượng chụp không bị biến dạng nhiều.
Chụp ảnh nghiêng: là dạng chụp ảnh mà góc nghiêng . Dạng này không
chụp trong lĩnh vực địa hình bởi vì việc xử lý các tấm ảnh nghiêng rất
phức tạp. được dùng trong các lĩnh vực trinh sát do thám.
Dựa theo mối quan hệ tương hỗ giữa các tấm ảnh(3 dạng):
Chụp ảnh đơn:
Các tờ ảnh không liên quan đến nhau, không có phần phủ chung.
Độ cao bay chụp khác nhau -> tỷ lệ ảnh khác nhau, fk như nhau.
Chụp ảnh từ các vị trí khác nhau
ứng dụng để điều tra, đối soát bản vẽ phụ vụ đo vẽ bổ sung.
Chụp ảnh theo tuyến:

• Tùy thuộc vào đặc trưng của địa vật, địa hình mà phương án bay chụp có

thể thể thực hiện theo phương B<->N ; Đ<->T
• Khi bay chụp, tờ ảnh đầu tiên và cuối cùng phải phủ trùm ít nhất 50%
của tờ ảnh
• Phải chụp ít nhất 2 tờ ảnh ở hai vị trí liên tiếp nhau.
• Giữa 2 tờ ảnh phải có phần phủ dọc Px 60% ( thuộc phần phủ)

2

2

- Chụp ảnh theo khu vực:

• Được chụp ít nhất từ 2 tuyến đo.
• Các tờ ảnh của tuyến 2 phải có phần phủ chung với các ảnh của tuyến 1

-

-

ít nhất là 30%: Pₓ≥ 60%, Py≥ 30%
Dựa vào tỷ lệ chụp ảnh(3 dạng):
Tỷ lệ dạng lớn hơn 1:10000 gọi là chụp ảnh tỷ lệ lớn.
Tỷ lệ ảnh 1:30000-1:10000 gọi là chụp ảnh tỷ lệ trung bình.
Tỷ lệ nhỏ hơn 1:30000 gọi là chụp ảnh tỷ lệ nhỏ.
Đây là một quy định gần đúng. Vì mặt phẳng vật không nằm ngang tuyệt
đối mà góc nghiêng nhưng vẫn không được thảng tuyệt đối.
Quan hệ giữa tỷ lệ ảnh chụp và tỷ lệ bản đồ cần lập được thể hiện bằng
công thức:
m= c
trong đó: m là mẫu số tỷ lệ của ảnh hàng không.
c là hệ số kinh tế, 130- 400 tùy thuộc vào phương tiện sử dụng.
M là mẫu số tỷ lệ bản đồ cần lập.
Khi thành lập bản dồ địa hình người ta có xu hướng chụp ảnh tỷ lệ nhỏ,
khi đó số ảnh trên khu đo giảm xuống -> chi phí cho công tác bay chụp
giảm-> chi phí cho công tác đo vẽ giảm-> tính kinh tế cao. Nếu tỷ lệ ảnh
quá nhỏ thì ảnh hưởng tới độ chính xác bản đồ cần thành lập.

3

3





1.

2.

3.

4.

5.


-

-

Câu 4: Bản chất và nhiệm vụ của phương pháp đo ảnh là gì? Đặc điểm
và phạm vi ứng dụng của phương pháp đo ảnh.
Bản chất: là một phương pháp đo gián tiếp thông qua hình ảnh hoặc các
nguồn thông tin thu được của đối tượng đo.
Nhiệm vụ: là xác định trạng thái hình học của đối tượng đo, bao gồm: vị trí,
hình dạng, kích thước và mối quan hệ tương hỗ của các đối tượng đo.
Đặc điểm:
Có khả năng đo đạc tất cả các đối tượng đo mà không nhất thiết phải tiếp

xúc hoặc đến gần chúng, miễn là các đối tượng này có thể chụp ảnh được
( bằng phim toàn sắc, phim màu hoặc phim quang phổ)
Nhanh chóng thu được các tư liệu đo đạc trong thời gian chụp ảnh, nên cho
phép giảm nhẹ công tác ngoài trời, tránh các ảnh hưởng của thời tiết đối
với công tác đo đạc.
Có thể đo trong cùng một thời điểm nhiều điểm đo khác nhau của các đối
tượng đo. Do đó không những cho phép đo các vật thể tĩnh mà còn có thể
đo các vật thể đang vận động cực nhanh hoặc vận động cực chậm.
Quy trình công nghệ của phương pháp rất thuận lợi cho việc tự động hóa
công tác đo tính, nâng cao hiệu suất công tác và tính kinh tế của phương
pháp.
Nhược điểm chủ yếu của phương pháp đo ảnh là trang bị kỹ thuật cồng
kềnh và đắt tiền, đòi hỏi những điều kiện nhất định trong sử dụng và bảo
quản, đặc biệt là đối với khí hậu nhiệt đới ở nước ta.
Phạm vi ứng dụng:
Trong công trình: đo biến dạng và dịch động các công trình, nghiên cứu các
mô hình xây dựng, vật liệu xây dựng.
Trong công nghiệp: đo tính khối lượng khai thác mỏ, nghiên cứu các
phương án thiết kế và gia công tối ưu, kiểm tra công tác lắp ráp thiết bị
công nghiệp, kiểm tra về chất lượng tạo hình trong công nghiệp chế tạo
máy bay, oto, tàu thủy…
Nông lâm nghiệp: điều tra quy hoạch đất đai, điều tra nghiên cứu rừng,
nghiên cứu quá trình phát triển của gia súc hoặc các loại cây trồng.
Khí tượng thủy văn: nghiên cứu các hiện tượng về khí tượng mây, mưa,
gió. Nghiên cứu dòng chảy và các hiện tượng thủy văn sóng, thủy triều…
Kiến trúc và bảo tồn bảo tàng: giữ gìn và khôi phục các công trình kiến trúc
và các di tích lịch sử-văn hóa có giá trị.
Lĩnh vực quân sự: nghiên cứu quỹ đạo và tốc độ của các loại đầu đạn, tên
lửa, máy bay…nghiên cứu các vụ nổ…
Các ngành khoa học ký thuật khác như y học, địa chất, sinh vật học, hóa

lý…
4

4





-

Câu 5: Trình bày khái niệm về ảnh đo. Nêu các yếu tố hình học cơ
bản của ảnh đo.
Ảnh đo là kết quả của quá trình tạo hình hình học và tạo hình quang học
thông qua một hệ thống thấu kính có chất lượng cao và được lưu trữ trên
phim ảnh của giấy ảnh ( ảnh tương tự) hoặc là sản phẩm của quá trình
quét ảnh điện tử bằng máy chụp ảnh kỹ thuật số chuyên dụng và được
lưu trữ trên các băng từ hoặc địa từ, đồng thời được hiển thị trên các thiết
bị hiển thị.
Các yếu tố hình học cơ bản:
(E): mp vật, thông thường là mp nằm ngang
(P): mp ảnh. Trong trường hợp chung, mặt P có một góc nghiêng bất kỳ
đối với mp vật E.
Tâm chụp hay tâm chiếu S. vị trí của S đối với mặt P được xác định theo
tiêu cự của máy chụp ảnh sao cho thỏa mãn điều kiện So=
Qua tâm chiếu S dựng mp W thẳng góc với mặt E và P. W là mặt đứng
chính.
Vết của mpW trên mpP được gọi là đường dọc chính vv
Vết của mpW trên mp vật E được gọi là đường hướng chụp VV.
Giao tuyến giữa mp ảnh P với mp vật E được gọi là đường nằm ngang

hay trục chup TT.
Từ tâm chụp S kẻ đường vuông góc xuống mp ảnh P và giao điểm của
chúng được gọi là điểm chính ảnh o. So là tia sáng chính.
Từ tâm chụp S kẻ đường vuông góc SN xuống mp vật W và giao điểm
của nó với mp ảnh được gọi là điểm đáy ảnh n.
Trong mp W từ tâm chụp S kẻ đường song song với mp E, giao điểm của
nó với mặt P được gọi là điểm đẳng giác c.
Trong mặt W từ tâm chụp S kẻ đường phân giasc của góc ( oSn=), giao
điểm của nó với mặt P được gọi là điểm tụ chính I.
Trong mp ảnh P qua I kẻ đường song song với đường nằm ngang TT sẽ
có đường chân trời .
Trong mp P qua điểm chính ảnh o kẻ đường song song với đường nằm
ngang TT sẽ có đường nằm ngang chính
Trong mp P qua điểm đẳng giác c kẻ đường thẳng song song với trục
chụp TT sẽ có đường đẳng tỷ lệ .
Khoảng cách từ tâm chụp S đến mp vật E theo đường dây dọi được gọi là
độ cao chụp ảnh SN=H

5

5


Câu 6: Trình bày các hệ thống toạ độ thường dùng trong đo ảnh. So
sánh hệ toạ độ không gian ảnh và hệ toạ độ đo ảnh.
 Các hệ thống tọa độ thường dùng trong đo ảnh là: hệ tọa độ mp ảnh, htđ
không gian ảnh, htđ đo ảnh, htđ trắc địa.
1. Htđ mp ảnh:

- Trục x’ tạo bởi đường thẳng nối mấu khung trái-phải còn trục y’ tạo bởi

đường thẳng nối mấu khung trên-dưới. x’ vuông góc với y’ tại O’.
- Tọa độ của một điểm bất kỳ:
TH1: O’trùng O -> a (
TH2: O’ không trùng O -> a (
2. Htđ không gian ảnh: (Sxyz)

Gốc htđ chọn tại điểm tâm chụp S
Trực x tương ứng // x’
Trục y tương ứng // y’
Trục z trùng So và hướng lên trên.
Tọa độ của một điểm bất kỳ.
TH1: O không trùng O’ ->)
TH2: O trùng O’ ->
3. Htđ đo ảnh:
-

6

6


4.


Htđ này được dùng để xác định vị trí của các điểm đo trên mô hình lập
thể. Htđ này được xác định như sau: gốc tọa độ được chọn tùy ý, thường
là trùng với điểm tâm chiếu trái của mô hình hoặc một điểm bất kỳ trên
mô hình. Các trục tọa độ cũng được chọn tùy ý theo nguyên tắc hệ tọa độ
không gian vuông góc. Một điểm P được biểu diễn bằng vecto: R’=.

Trong đó: X’,Y’,Z’ là trị tọa độ đo ảnh của điểm P trên mô hình.
Htđ trắc địa: bao gồm:
Htđ Gauss- Kruger :RG=(XG,YG,h)T
Htđ địa lý ( L,B,H):RG=(L,B,H)T
Htđ địa tâm: RG=(XG,YG,ZG)T
So sánh htđ không gian ảnh và htđ đo ảnh:
+ Giống nhau:
- Đều dùng để biểu diễn và xác định vị trí của một điểm bất kỳ trên ảnh.
- Tọa độ của một điểm bất kỳ trên hệ tọa độ đều được biểu diễn bằng
một vecto

7

7


+ Khác nhau:
Tiêu chí

Htđ không gian ảnh

Htđ đo ảnh

Vị trí

Trong không gian ảnh

Trong không gian vật

Gốc tọa độ

Trùng với tâm chụp S.

- z trùng với trục tia sáng
Các
trục chính So và hướng lên trên.
- x,y song song với các trục
tọa độ
x’,y’ của hệ tọa độ mp ảnh.
Một điểm ảnh P’ được biểu
diễn bằng vecto: r=
Tọa
độ Trong đó z =
điểm P bất
kỳ

Được chọn tùy ý, thường là
trùng với điểm tâm chiếu trái
của mô hình hoặc một điểm
bất kỳ trên mô hình.
Được chọn tùy ý theo nguyên
tắc hệ tọa độ không gian
vuông góc
Một điểm đo P sẽ được biểu
diễn bằng vecto: R’ =
Trong đó X’,Y’,Z’ là trị tọa
độ đo ảnh của điểm P trên mô
hình.

Phạm

vi Ứng dụng trong đo vẽ ảnh Chỉ ứng dụng trong đo vẽ ảnh
ứng dụng
đơn, ảnh lập thể
lập thể.

8

8



1.
•

•

2.

•
•



-

Câu 7: Trình bày các nguyên tố định hướng của ảnh. So sánh
sự giống nhau và khác nhau giữa hai nhóm góc định hướng
ngoài của ảnh. Nêu các tính chất của ma trận quay A.
Các nguyên tố định hướng của ảnh:
Nguyên tố định hướng trong của ảnh:

Là các yếu tố hình học xác định vị trí không gian của tâm chụp S
đối với mp ảnh nhằm phục hồi lại chùm tia chụp ảnh, bao gồm:
Tọa độ của điểm chính ảnh trong htđ mp ảnh. Điểm chính ảnh là
giao điểm chùm tia sáng chính với mp ảnh, thường ký hiệu là o.
Đối với ảnh hàng không thì tọa độ là
Đối với ảnh mặt đất là
Khoảng cách từ tâm chụp S( tiết diện sau của hệ thống kính vật)
đến mặt phẳng ảnh được định nghĩa là tiêu cự của máy chụp ảnh,
ký hiệu là fk.
Nguyên tố định hướng ngoài của ảnh: là các yếu tố hình học xác
định vị trí của chùm tia chụp( ảnh đo) trong không gian vật, bao
gồm:
Tọa độ không gian của tâm chụp trong hệ tọa độ trắc địa:
Các góc định hướng của hệ tọa độ không gian ảnh trong hệ tọa
độ trắc địa chia làm 2 nhóm:
Nhóm I
Nhóm II
- góc nghiêng dọc của
- góc nghiêng dọc của ảnh
ảnh
- góc nghiêng ngang của
- góc xoay của ảnh
ảnh
t - góc phương vị của ảnh - góc xoay của ảnh
So sánh hai nhóm nguyên tố định hướng ngoài của ảnh:
Giống nhau:
Đều là nguyên tố định hướng ngoài dùng để xác định vị trí của
ảnh đo trong không gian vật.
9

9




Đều có yếu tố góc xoay và góc nghiêng dọc của ảnh.
Khác nhau:


-

Tiêu chí
Nhóm I
Nhóm II
Góc nghiêng
Không có
Có
ngang
Góc phương vị Có
Không có
Các tính chất của ma trận xoay A:
Được biểu diễn:
A=
Dùng để chuyển các trục tọa độ của htđ không gian ảnh song
song với các trục tọa độ tương ứng của htđ không gian vật, thỏa
mãn

-

-

Các phần tử của ma trận A được gọi là các cosin chỉ hướng giữa
các trục tọa độ tương ứng trên hai htđ. Nó phụ thuộc vào thứ tự
quay các góc để triệt tiêu các góc kẹp giữa các trục tọa độ tương
ứng của hai htđ.

10

10


Câu 8: Trình bày bài toán chuyển đổi từ hệ toạ độ trắc địa
của các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp sang hệ toạ độ đo
ảnh.
Trước hết cần tính chuyển tọa độ trắc địa của điểm khống chế
ảnh ngoại nghiệp về htđ không gian đo ảnh theo quan hệ: trong
đó:
là vecto tọa độ đo ảnh của điểm khống chế ảnh.
là vecto tọa độ của điểm gốc htđ đo ảnh, thường trùng với một
điểm khống chế ảnh.
là vecto tọa độ trắc địa của điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp.
là ma trận quay với góc quay giữa trục tọa độ trắc địa sang trục
tọa độ đo ảnh.

-

-

m là hệ số tỷ lệ giữa các trục tọa độ của hai htđ.
Thay vào ta được:

= + ( ***) trong đó a = m và b = m
Để thực hiện bài toán chuyển đổi cần xác định tọa độ điểm gốc ,
và các hệ số a,b.
Chọn điểm gốc tọa độ là điểm trọng tâm của tất cả các điểm
khống chế ngoại nghiệp tức = và = trong đó là tổng điểm
khống chế ngoại nghiệp.
Từ đó có phương trình chuyển đổi tọa độ:
11

11


= với =
Đối với 1 điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp ta có hệ phương
trình sai số:

-

-

= –
Đối với điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp ta có hệ phương trình
sai số:
= By – l trong đó y = ( , thực hiện bình sai theo nguyên lý số
bình phương nhỏ nhất ta có : y = .
Sau khi xác định được hệ số a,b và tọa độ điểm gốc, ta có thể
tính chuyển tọa độ các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp hề htđ
đo ảnh theo công thức (***)
Đồng thời độ cao của điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp
đượctính theo công thức: = m trong đó m = và

12

12


Câu 9: trình bày công thức cơ bản về quan hệ tọa độ trong
đo ảnh
1_Bài toán thuận:
- nhiệm vụ: xác định tọa độ một điểm bất kì M trong hệ tọa độ
không gian vật, như hệ tọa độ trắc địa khi đã biết tọa độ ảnh của
điểm ảnh tương ứng M’.
-công thức: R=Ro+mAr’
Trong đó:
[x’-x’o
r’=y’-y’o
-vecto tọa độ điểm ảnh M’ trong hệ tọa độ
không gian ảnh
-fk]
[X
R=Y
- vecto tọa độ điểm vật M trong hệ tọa độ trắc
địa
Z]
[Xo
Ro=Yo
-vecto tọa độ tâm chụp S trong hệ tọa độ trắc địa
Zo]
m: hệ số tỉ lệ của điểm ảnh
A: ma trận quay với các góc định hướng của ảnh

a11 a12 a13
A= a21 a22 a23
a31 a32 a33



[X [Xo
[a11 a12 a13 [x’-x’o
Y= Yo +m a21 a22 a23 y’-y’o
Z] Zo]
a31 a32 a33] z’-z’o]
Đối vs ảnh đơn, hệ số điểm ảnh m không được xác định. Ta có
thể xác định được tọa độ mặt phẳng của điểm vật M theo quan
hệ:
X=Xo+(Z-Zo)U/W
13

13




•

Y=Yo+(Z-Zo)V/W
Với (Z-Zo) = -H
Và:
U=a11(x’-x’o)+a12(y’-y’o)-a13fk
V=a21(x’-x’o)+a22(y’-y’o)-a23fk
W=a31(x’-x’o)+a32(y’-y’o)-a33fk

Nên ta có:
X=Xo - HU/W
Y=Yo –HV/W
Z=Zo – H
*với ảnh lí tưởng:
U=x’
V=y’
W= -fk
X=Hx’/fk , Y=Hy’/fk , Z=-H
2_ bài toán nghịch
-nhiệm vụ:xác định tọa độ ảnh của điểm ảnh khi biết tọa độ trắc
địa của điểm vật tương úng.
- công thức: r’=m’A-1(R-Ro)
Trong đó: m’=1/m
A-1=AT
Từ đó có quan hệ sau:
x’=x’o – fkU’/W’
y’=y’o – fkV’/W’
trong đó:
U’=a11(X-Xo)+a21(Y-Yo)+a31(Z-Zo)
V’=a21(X-Xo)+a22(Y-Yo)+a23(Z-Zo)
W’=a13(X-Xo)+a23(Y-Yo)+a33(Z-Zo)
Với ảnh lí tưởng:
x’=fkX/H
y’=fkY/H

14

14

1.

Câu 10: Khái niệm chung về biến dạng hình học trên
ảnh hàng không.?
Theo quy luật của phép chiếu xuyên tâm, hình ảnh trên
ảnh đo sẽ không đồng dạng với vật thể do hai nguyên
nhân:
- mặt phẳng ảnh nghiêng( α ≠0)
- tính không gian của vật thể( trong trắc địa, đó là độ
chênh cao địa hình và độ cong mặt đất của miền thực địa).
2. Do tính chất vật lý của quá trình chụp ảnh bao
gồm:
- sai số méo hình của hệ thống kính vật máy chụp
ảnh.
- sai số chiết quang của môi trường truyền sáng( chiết
quang đứng của không khí).
- sai số biến dạng của vật liệu chụp ảnh( ép phẳng,
biến dạng).

15

15


Câu 11: Vẽ hình, nêu khái niệm và công thức xác định sự xê dịch
điểm ảnh do ảnh nghiêng gây ra, giải thích các thành phần trong
công thức. Nêu quy luật xê dịch vị trí điểm ảnh do ảnh nghiêng gây
ra?

 Khái niệm: là sự chênh lệch giữa hai vecto điểm ảnh tương ứng trên ảnh




-

nghiêng và trên ảnh nằm ngang.
Công thức:
= r’ – r (I)
Trong đó:là sự xê dịch điểm ảnh do ảnh nghiêng gây ra.
r là bán kính hướng tâm của điểm ảnh m trên ảnh nằm ngang đối với
điểm c và tính theo: r =
r’ là bán kính hướng tâm của điểm ảnh m’ trên ảnh nghiêng đối với điểm
c’ và tính theo : : r’ =
Thay r = vào (I) ta được : = - (*)
Hoặc thay y’= r’ ta có: = - (**)
Quy luật:
Khi y’ = 0 tức là những điểm nằm phía trên đường đẳng tỷ lệ thì =0,tức
là không có sai số vị trí điểm do ảnh nghiêng gây ra.
Khi y’ >0, tức là những điểm nằm phía trên đường đẳng tỷ lệ thì <0, tức
là vị trí điểm ảnh bị xê dịch về phía điểm đẳng giác c.
Khi y’ <0, tức là những điểm nằm phía dưới đường đẳng tỷ lệ thì >0, tức
là vị trí điểm ảnh bị xê dịch ra xa điểm đẳng giác c.
Khi = , tức là tại các điểm nằm trên đường dọc chính vv ta có: max

Câu 12: Vẽ hình, nêu khái niệm và công thức xác định sự
xê dịch điểm ảnh do độ chênh cao địa hình gây ra, giải
thích các thành phần trong công thức. Nêu các nhận xét
rút ra từ công thức?

16

16


Khái niệm: giả sử có một điểm vật M có độ chênh cao +h so
với mp trung bình E của miền thực địa. Hình chiếu của điểm
M trên mp E là điểm . Hình chiếu của M và trên mp ảnh P là
m và thì đoạn thẳng m được gọi là độ xê dịch của điểm ảnh
do độ chênh cao địa hình gây ra, ký hiệu =
 Công thức: để xác định sai số xê dịch vị trí điểm ảnh do độ
chênh cao địa hình gây ra, từ công thức = và về quan hệ tọa
độ lấy điểm n và N làm gốc tọa độ tiến hành xác định quan
hệ giữa các vecto hướng tâm R trên mp vật và vecto r' trên
mp ảnh P ta được công thức xác định độ xê dịch điểm ảnh do
chênh cao địa hình gây ra:
= ( 1- )
 Đối với ảnh bằng hoặc nằm ngang = 0, công thức trên được
đơn giản thành: =
Trong đó: là sự xê dịch điểm ảnh do độ chênh cao địa hình
gây ra.
h là độ cao của điểm vật M so với miền thực địa.
H là khoảng cách từ tâm chụp S đến điểm đáy ảnh N trên
thực địa.


17

17


-

•
•

là tiêu cự của máy chụp ảnh.
r’ =
Nhận xét:
Khi = 0 thì tức là trên ảnh nằm ngang cũng tồn tại sự xê dịch
vị trí điểm ảnh do độ chênh cao địa hình gây ra.
Khi tức là trên đường nằm ngang qua điểm đáy ảnh n, độ xê
dịch trên điểm ảnh nghiêng và trên ảnh nằm ngang giống
nhau.
Khi r’ = 0 tức là tại điểm đáy ảnh n thì = 0
Dấu của phụ thuộc vào dấu của độ chênh cao là:
Nếu h>0 thì >0, tức là điểm ảnh bị xê dịch ra xa điểm đáy
ảnh n trên phương vecto hướng tâm.
Nếu h<0 thì <0, tức là điểm ảnh bị xê dịch vào phía điểm đáy
ảnh n trên phương vecto hướng tâm.

18

18


Câu 13: trình bày khả năng nhìn hai mắt của mắt người.
cơ sở đoán nhận tính không gian của vật thể khi nhìn
bằng hai mắt là gì?

-

-

-

-

Nhìn A bằng hai mắt: A cách mắt 1 đoạn YA
Trục nhìn của hai mắt giao nhau tại A tạo γA
a1: hình ảnh của A trên võng mạc mắt trái
a2: hình ảnh của A trên võng mạc mắt phải
Nhìn P bằng hai mắt: P cách mắt 1 đoạn YP
Trục nhìn của hai mắt giao nhau tại P tạo γP
P1: hình ảnh của P trên võng mạc mắt trái
P2: hình ảnh của P trên võng mạc mắt phải
ứng với mỗi khoảng cách nhìn khác nhau sẽ có một góc giao
hội γ khác nhau
cơ sở đoán nhận tính không gian của vật thể khi nhìn bằng
hai mắt chính là sự khác nhau giữa các góc giao hội của các
điểm vật( lực nhìn không gian của hai mắt)
Trị lực nhìn không gian của hai mắt
Thị sai sinh lí của hai mắt: trên thực tế , khả năng nhìn không
gian của hai mắt không trực tiếp dựa vào sự khác biệt giữa
19

19

các góc giao hội mà vào dựa khác biệt của hình ảnh thu được
trên võng mạc mắt trái và mắt phải

-

=a1p1 – a2p2
lực nhìn không gian của mắt phụ thuộc vào khả năng tiếp
nhận thị sai sinh lí của mắt
trong đó f’ là tiêu cự chính của mắt
- đối vs vật thể dạng điểm :
- đối vs vật thể dạng đường thẳng đứng:
Và
-tương ứng với và
- khả năng nhìn không gian lớn nhất của mắt: Ymax=450m:
bán kính nhìn không gian của mắt
- khả năng phân biệt gần xa của mắt(khả năng nhìn không
gian của mắt) phụ thuộc vào khoảng cách nhìn, khoảng cách
nhìn càng gần thì khả năng nhìn không gian của mắt cang
cao.

20

20


Câu 14: Mô tả sự hình thành cảm giác lập thể nhân tạo và
cặp ảnh lập thể. Hiệu ứng lập thể và các tính chất của nó.?
• Sự hình thành cảm giác lập thể nhân tạo và cặp ảnh lập thể:
Khi nhìn một vật thể không gian 3 chiều bằng 2 mắt, ta đặt trước
mỗi mắt một tấm kính và ghi lại hình ảnh của vật thể khi nhìn

từng mắt một, ta sẽ thu được hình ảnh của vật thể được nhìn từ
mắt trái trên tâm kính mắt trái và hình ảnh của vật thể được nhìn
từ mắt phải trên tấm kính phải.
Nếu cất hoặc che vật thể đi, nhưng 2 mắt vẫn nhìn hình ảnh của
vật thể trên 2 tấm kính trái và phải với điều kiện mắt trái chỉ nhìn
hình ảnh trên tấm kính phải. Lúc đó trên võng mạc của 2 mắt vẫn
hình thành hình ảnh của vật thể như khi quan sát trực tiếp vật
thể, tức trên võng mạc mắt trái sẽ xuất hiện hình ảnh a1 và b1, và
trên võng mạc mắt phải sẽ xuất hiện hình a2 và b2. Các hình ảnh
này sẽ tạo ra thị sai sinh lý như khi nhìn vật thể thực, tức là
σ = a1b1 – a2b2
hiện tượng trên gọi là cảm giác lập thể nhân tạo. Nó là cơ sở của
phương pháp đo ảnh lập thể trong trắc địa ảnh.
Cặp ảnh P1 và P2 thu được từ điểm nhìn của 2 mắt khác nhau
đối với một vật thể, tương đương với việc chụp ảnh từ 2 tâm
chụp khác nhau, được gọi là cặp ảnh lập thể.
 Muốn tạo nên cảm giác lập thể nhân tạo cần phải có những điều
kiện cơ bản sau:
- hình ảnh của vật thể nhất thiết phải chụp trên 2 tấm ảnh với 2
tâm chụp khác nhau
- khi quan sát, mỗi mắt chỉ được nhìn thấy một ảnh tương ứng
trong cặp ảnh lập thể.
- cặp ảnh lập thể phải được đặt ở vị trí thích hợp sao cho các tia
ngắm cùng tên phải giao nhau trong một không gian, tức là
 các tia ngắm cùng tên phải nằm trong mặt phẳng chứa đường
đáy mắt
 khoảng cách của 2 ảnh phải phù hợp sao cho khoảng cách giữa
các điểm ảnh cùng tên phải nhỏ hơn cạnh đáy mắt.
21

21


•
1.

2.

3.

 khoảng cách nhìn từ mắt đến cặp ảnh lập thể tương ứng với
khoảng cách từ tâm chụp đến mặt phẳng ảnh.
Hiệu ứng lập thể và các tính chất của nó:
Hiệu ứng lập thể thuận.
Nếu cảm giác lập thể nhân tạo hoàn toàn đồng nhất với không
gian thực của vật thể thì cảm giác lập thể này được gọi là hiệu
ứng lập thể thuận.
Điều kiện để thu được hiệu ứng lập thể thuận
- thỏa mãn các điều kiện cơ bản tạo nên cảm giác lập
thể nhân tạo.
- khi quan sát cặp ảnh lập thể, mắt trái nhìn hình ảnh trên ảnh trái
và mắt phải nhìn hình ảnh trên ảnh phải.
Hiệu ứng lập thể nghịch.
Khi cảm giác lập thể nhân tạo ngược với không gian thực của vật
thể thì cảm giác lập thể này được gọi là hiệu ứng lập thể nghịch
Điều kiện để thu được hiệu ứng lập thể nghịch:
- xoay từng tấm ảnh của cặp ảnh lập thể quanh điểm chính ảnh o
của nó một góc 180°.
- mắt trái nhìn ảnh trái và mắt phải nhìn ảnh phải.
Lúc này thị sai sinh lý nhân tạo sinh ra sẽ có dấu ngược với dấu

của thị sai sinh lý khi quan sát cặp ảnh lập thể ở vị trí thuận.
Hiệu ứng lập thể không
Cảm giác lập thể nhân tạo được tạo ra dưới điều kiện quan sát
cặp ảnh lập thể khi từng ảnh được xoay 90° quanh điểm chính
ảnh của chúng hoặc một điểm ảnh cùng tên bất kỳ.
Lúc đó thị sai sinh lý của các điểm trên cặp ảnh đều bằng nhau
và ta có cảm giác vật thể là một mặt phẳng. Cảm giác lập thể này
gọi là hiệu ứng lập thể không.
 Các tính chất của hiệu ứng lập thể:
- lực nhìn không gian của mắt có thể được nâng cao nếu hiệu
ứng lập thể được mở rộng.
- tích số (nv) được gọi là hệ số mở rộng hiệu ứng lập thể toàn
phần hay gọi là hệ số co giãn toàn phần.
22

22


Câu 15: Khái niệm các dạng mô hình lập thể và nguyên lý đo
lập thể.
Khái niệm
 khi quan sát các hình ảnh tương ứng trên phần độ phủ của các cặp
ảnh lập thể bằng những phương pháp thích hợp sẽ hình thành hiệu
ứng lập thể và xuất hiện một không gian tương ứng với vật thể đã
được chụp ảnh. Không gian này được gọi là mô hình lập thể của đối
tượng chụp.
Mô hình lập thể hình học: là mô hình được tạo nên bởi mặt quỹ
tích của các giao điểm các cặp tia chiếu cùng tên của cặp ảnh lập thể.
Mô hình lập thể quang học: là mô hình được tạo nên bởi mặt quỹ
tích của các giao điểm các cặp tia ngắm cùng tên của cặp ảnh lập

thể.
• Nguyên lý đo lập thể:
Nguyên lý đo lập thể bằng tiêu thực: vật chuẩn dùng làm tiêu đo
được đặt ngay trên bàn đo và có thể vận động trực tiếp trong không
gian của mô hình lập thể để xác định vị trí giao điểm 2 tia chiếu
cùng tên trên mô hình lập thể hình học.
Nguyên lý đo lập thể bằng tiêu ảo: là hình ảnh lập thể của 2 tiêu đo
thực được đặt trên mặt phẳng ảnh hoặc đặt trên đường đi của các tia
ngắm.
Câu 16: Trình bày những yếu tố hình học của mô hình lập thể.
Tỷ lệ mô hình lập thể là gì (vẽ hình)?
•

23

23


•
1.
2.
3.

4.

5.

6.
7.

•

Những yếu tố hình học của mô hình lập thể.
Tâm chụp: mỗi cặp ảnh lập thể có 2 tâm chụp , đó là tâm chụp
ảnh trái S1 và tâm chụp ảnh phải S2.
Cạnh đáy chụp ảnh là khoảng cách giữa 2 tâm chụp S1 và S2
của cặp ảnh lập thể và kí hiệu bằng B.
Mặt phẳng đáy( hay gọi là mặt đáy) là mặt phẳng chứa cạnh đáy
chụp ảnh và một điểm bất kỳ trên mô hình.  như vậy các tia
chiếu cùng tên của một điểm bấtkỳ luôn luôn nằm trong một mặt
phẳng đáy , do đó chúng luôn giao nhau trong không gian.
Mặt đáy chính là mặt mặt phẳng đáy chứa điểm mô hình ứng với
điểm chính ảnh . trong một mô hình lập thể thường có 2 mặt đáy
chính ứng với điểm chính ảnh trái O1 và điểm chính ảnh phải
O2. Đối với cặp ảnh lập thể lý tưởng, tức mặt phẳng ảnh hoàn
toàn nằm ngang thì mặt đáy chính trái và mặt đáy chính phải sẽ
trùng nhau.
Mặt đáy đứng là mặt đáy chứa điểm đáy ảnh. Do tia chiếu của
các điểm đáy ảnh trái và phải luôn luôn thẳng đứng, nên trong
mỗi mô hình lập thể chỉ có một mặt đáy đứng.
Đường đáy là vết của các mặt đáy trên mặt phẳng ảnh.
Cạnh đáy ảnh là vết của mặt đáy đứng trên mặt phẳng ảnh. Kí
hiệu là b. Trên ảnh trái có đường đáy ảnh trái n1n’2, và trên ảnh
phải có đường đáy ảnh phải n’1n2.
Đối với ảnh lý tưởng thì : n1n’2 = o1o’2 = b1 và n’1n2 = o’1o2
= b2
Đối với ảnh bằng thì: n1n’2 ~ o1o’2= b1 và n’1n2 ~ o’1o2 = b2.
Tỷ lệ mô hình lập thể là gì?
Kích thước của mô hình so với kích thước thực của vật thể được
xác định bằng tỷ số giữa cạnh đáy chiếu ảnh B’ và cạnh đáy

chụp ảnh B tức là: . tỷ số này được gọi là tỷ lệ mô hình lập thể.
Trong đó :
B là cạnh đáy chụp ảnh.
B’ là cạnh đáy chiếu ảnh.
mMH là mẫu số tỷ lệ mô hình.

24

24


•

•

•

•

Câu 17: Nhiệm vụ của quá trình định hướng tương đối mô hình
lập thể? Các nguyên tố định hướng tương đối mô hình lập thể?
Nhiệm vụ của quá trình định hướng tương đối mô hình lập thể là xác
định vị trí tương đối giữa 2 tấm ảnh như lúc chụp ảnh mà không cần
định hướng chúng trong hệ tọa độ mặt đất, tức là chỉ cần xác định trị
chênh giữa các nguyên tố định hướng ngoài tương ứng của 2 tấm
ảnh Bx, By, Bz, Δφ, Δω, Δ κ. Trong đó Bx, By, Bz là thành phần
cạnh đáy chiếu ảnh trên các trục tọa độ X, Y, Z của hệ tọa độ vuông
góc mặt đất.
Các nguyên tố định hướng tương đối mô hình lập thể.(5)
By= Yo2- Yo1

Bz= Zo2- Zo1
Δφ= φ2- φ1
Δω= ω2- ω1
Δ κ= κ2- κ1.
Không có Bx vì trên thực tế thành phần cạnh chiếu ảnh Bx chỉ có tác
dụng xác định tỷ lệ mô hình mà không có tác dụng đến việc xác định
vị trí tương đối của 2 tấm ảnh.
Câu 18: Nhiệm vụ của quá trình định hướng tuyệt đối mô hình
lập thể? Các nguyên tố định hướng tuyệt đối mô hình lập thể?
Nhiệm vụ của quá trình định hướng tuyệt đối mô hình lập thể là quy
tỷ lệ của mô hình và xác định vị trí không gian của mô hình lập thể
đã được xây dựng sau khi định hướng tương đối cặp ảnh lập thể
trong hệ tọa độ mặt đất, tức hệ tọa độ vuông góc trắc địa.
Các nguyên tố định hướng tuyệt đối mô hình lập thể( 7).
- hệ số tỉ lệ của mô hình m
- tọa độ của điểm gốc hệ tọa độ mô hình trong hệ tọa độ trắc địa Xo,
Yo, Zo.
- các góc định hướng mô hình, gồm
+ góc xoay của mô hình trên mặt phẳng O-XY: κ
+ góc nghiêng dọc theo trục X của mô hình: ɸ
+ góc nghiêng ngang theo trục Y của mô hình: Ω
25

25