TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH

TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH

Câu 1: Nhiệm vụ của công tác Tăng dày khống chế ảnh
(TDKCA) là gì? Vị trí của nó trong quy trình thành lập bản
đồ bằng ảnh hàng không?
Thực hiện công tác tăng dày để trong phương pháp đo ảnh,
người ta dựa trên tính chất hình học cơ bản của ảnh đo và
nguyên lý cơ bản về mối quan hệ giữa ảnh đo, mô hình lập thể
và miền thực địa để xây dựng các phương pháp đo đạc trong
phòng nhăm xác định tọa dộ trắc địa của các điểm KCA thay
cho phần lớn công tác đo đạc ngoài trời.
∗

-

Nhiệm vụ:
- Xác định tọa độ, độ cao của các điểm KCA cần thiết để đo
vẽ
Đánh dấu ở những vị trí thích hợp trên ảnh đo nhằm làm cơ sở
cho việc liên kết các đối tượng đo vẽ trong phòng với miền thực

∗

địa.
Trong quy trình thành lập bản đồ bằng ảnh hàng không, công
tác TDKCA có vị trí then chốt – khâu quang trọng trong toàn bộ
quá trình.

Miền thực địa.
1

Công tác bay chụp ảnh hàng không.
Công tác đo nối KCA ngoại nghiệp.
Công tác đoán đọcđiều vẽ ảnh
Công tác TDKCA nội nghiệp.
Đo vẽ ảnh
Pp đo ảnh đơn.

Pp đo ảnh lập thể.

Bản đồ gốc.
Biên tập bản đồ.

2


Câu 2: Định nghĩa về điểm khống chế (ĐKC) tăng dày.
Yêu cầu về độ chính xác, số lượng ĐKC tăng dày được xác
định như thế nào?
∗

Định nghĩa: ĐKC tăng dày là những điểm ảnh rõ nét được chọn
và đánh dấu trên ảnh, đồng thời được xác định tọa độ trắc địa
bằng phương pháp trong phòng.
Chúng được sử dụng để nắn ảnh trong pp ĐAĐ, và để định
hướng tuyệt đối mô hình lập thể với pp ĐALT.

∗

Độ chính xác: Đcx xác định tọa độ, độ cao của các điểm tăng

dày phải cao hơn đcx của bản đồ 1 cấp.
; Sai số về vị trí mặt bằng, độ cao cho phép của bản đồ
được thành lập với tủ lệ 1/M

∗

Số lượng ĐKC tăng dày: Số lượng điểm tăng dày phụ thuộc vào
phương pháp đo vẽ ta sử dụng.
Trong pp ĐAĐ, mỗi tờ ảnh cần nắn phải có ít nhất 4 điểm
tăng dày đặt ở 4 góc mỗi tờ ảnh và thường bố trí thêm điểm thứ
5 ở giữa ảnh.
Trong pp ĐALT, điểm tăng dày được sử dụng để định
hướng tuyệt đối MHLT
Xác định tọa độ gốc (Xo, Yo, Zo)
Hệ số tỷ lệ m
Góc (xoay) θ, Ω, k
Với phạm vi trên mỗi mô hình phải bố trí ít nhất 3 điểm nằm
ở 3 góc với mô hình, thường bố trí điểm thứ 4 ở góc còn lại.

∗
-

Vị trí ĐKC tăng dày:
Không được sát mép ảnh dưới 1cm và các dấu đặc biệt của ảnh
dưới 1mm.

3


-

-

-

Không được cách các vị trí tiêu chuẩn cho từng trường hợp bố
trí điểm quá 1cm.
Phải có khả năng sử dụng chung cho các ảnh kề nhau cùng dải
bay và dải bay bên cạnh.
ĐKC tăng dày phải được chọn trên những địa vật có hình ảnh rõ
nét, dễ đoán nhận và có khả năng châm chích xác định vị trí của
nó trên ảnh kề nhau.

4


∗

Câu 3: Định nghĩa về ĐKC ngoại nghiệp. Trình bày yêu
cầu về độ chính xác của ĐKC ảnh ngoại nghiệp. Số lượng và
phương pháp bố trí ĐKC ngoại nghiệp được xác định như
thế nào?
Định nghĩa: ĐKC ngoại nghiệp là những ĐKC được bố trí trên
thực địa và tọa độ của chúng được xác định bằng phương pháp
đo đạc ngoài trời, đồng thời vị trí của chúng được đánh dấu trên
ảnh đo và có mặt trong lưới khống chế tăng dày.
Chủ yếu sử dụng để định hướng tuyệt đối và bình sai lưới
tăng dày.

∗

Độ chính xác: đcx của chúng ít nhất phải cao hơn đcx của ĐKC
tăng dày 1 cấp. Do đó, sai số trung bình của tọa độ ĐKC ngoại
nghiệp không được lớn hơn 1/3 hoặc tối đa là 1/2 sai số trung
bình cho phép với nội dung bản đồ.
Nếu coi là sai số trung phương cần đạt khi tăng dày điểm
độ cao.
là sai số trung phương ước tính của điểm đo nối cần đạt về
vị trí độ cao.
;
Đánh dấu trên ảnh hàng không với đcx ± 0,05mm với bản đồ
tỷ lệ lớn hoặc ± 0,1mm với bản đồ tỷ lệ vừa và nhỏ.

∗

Số lượng và phương pháp bố trí ĐCK ngoại nghiệp:
Nếu trên lưới dải bay thì 2 cặp ĐKC tổng hợp ở 2 đầu dải
bay, đồng thời 1 cặp ĐKC độ cao ở giữa dải.
Nếu trên lưới khối thì có 4 ĐKC tổng hợp ở 4 góc khối và
các cặp ĐKC độ cao rải đều bên cạnh dọc của khối.
Nếu ở lưới khối có sử dụng tọa độ tâm chụp xác định bằng
DGPS thì chỉ cần 4 ĐKC tổng hợp ở 4 góc khối.

5


6


∗

-

∗
-

-

∗
-

Câu 4: Ý nghĩa của việc đặt dấu mốc cho các ĐKC ảnh.
Dấu mốc phải thỏa mãn những yêu cầu gì? Tại sao? Từ đó
cho biết những điều kiện cần có để đảm bảo độ chính xác
của công tác TDKCA.
Ý nghĩa của việc đặt dấu mốc cho các ĐKC ảnh:
Để làm ĐKC ảnh và điểm tăng dày khi đo vẽ bản đồ với tỷ lệ
lớn hoặc đo vẽ ỏ vùng thưa thớt địa vật đặc trưng.
Dấu mốc phải thỏa mãn yêu cầu:
Vật liệu làm dấu mốc phải là vật liệu rẻ tiền, phải có độ tương
phản cao so với nền đặt dấu mốc.
Kích thước dấu mốc phải đủ lớn sao cho hình ảnh tương ứng
của chúng trên ảnh có kích thước khoảng 0,03 ÷ 0,05 mm.
Hình dáng dấu mốc phải quen thuộc, dễ nhận biết.
Khoảng thời gian từ lúc đạt mốc đến lúc bay chụp là ngắn nhất.
Điều kiện cần có để đảm bảo đcx của công tác TDKCA:
Giảm thiểu sai số hệ thống.
Khử sai số thô, sai số cũ lầm.

7

Câu 6: Nguyên lý, cơ sở toán học và phương pháp bình
sai khối lưới TGAKG theo mô hình.
∗

∗
-

Nguyên lý: thực hiện bài toán chuyển hệ tọa độ của các mô hình
độc lập trong lưới về hệ tọa độ trắc địa. Đồng thời với việc xác
định tọa độ trắc địa của điểm tăng dày theo nguyên lý bình sai
gián tiếp các trị đo tọa độ mô hình thông qua hệ phương trình số
hiệu chỉnh đối với tọa độ mô hình của tất cả các điểm tăng dày
trong lưới TGAKG.
Cơ sở toán học:
Lấy mô hình lập thể làm đơn vị hình học cơ bản của lưới.
Dựa theo nguyên lý bình sai gián tiếp các trị đo tọa độ mô hình
của các điểm lưới để xác định tọa độ trắc địa của điểm tăng dày.
Hệ phương trình đối với tọa độ mô hình của điểm j nằm trong
mô hình i có dạng như sau:
Trong đó, là vecto số hiệu chỉnh. là vecto ẩn số. là ma trận
hệ số của vecto ti
Nếu coi các tọa độ mô hình là các trị đo có cùng độ chính
xác, thì Pij = E
Giả thiết khối tăng dày KCA bao gồm m mô hình và n điểm,
ta có hệ phương trình số hiệu chỉnh sau:
Trong đó, ;
với ;
với
trong đó với

∗

Phương pháp: bình sai khối lưới TGAKG theo mô hình
toán học mở rộng.

8


Pt số hiệu chỉnh cho các trị đo ảnh Bt +Cx – l = v với trọng
số P
Pt số hiệu chỉnh các trị đo trắc địa C’x – l’ = v’ với trọng số P
với C’ij = E nếu là điểm gắn o nối, = 0 nếu không là điểm đo
nối.
;
Tổng hợp lại, có hệ pt số hiệu chỉnh chính là mô hình toán
học mở rộng của pp tăng dày không gian theo mô hình.

9


Câu 7: Nguyên lý và phương pháp bình sai khối lưới
TGAKG theo chùm tia.
∗
-

-

-

∗

Nguyên lý:
Đơn vị hình học sử dụng để xây dựng lưới là các chùm tia đơn.
Các chùm tia đơn được liên kết với nhau để tạo thành lưới tăng
dày không gian.
Lưới TGAKG, được định hướng tuyệt đối và bình sai nhờ tọa
độ các điểm đo nối trong lưới.
Thành quả của tăng dày bao gồm: tọa độ, độ cao của điểm tăng
dày và các nguyên tố định hướng của từng tấm ảnh đơn.
Phương pháp bình sai:
Hệ pt số hiệu chỉnh:
Trong đó, v là vecto số hiệu chỉnh của trị đo tọa độ ảnh.
.
t là vecto số hiệu chỉnh của các nguyên tố định hướng ngoài
của ảnh
B là ma trận hệ số của ẩn trong vecto t.
x là vecto số hiệu chỉnh tọa độ trắc địa của điểm tăng dày.
C là ma trận hệ số của vecto ẩn x
l là vecto số hạng tự do của hệ phương trình số hiệu chỉnh các
trị đo tọa độ ảnh:

10


l’ là vecto số hạng tự do của hệ pt số hiệu chỉnh các trị đo trắc
địa của các điểm khống chế ngoại nghiệp:
P là ma trận trọng số của trị đo tọa độ ảnh.
P’ là ma trận trọng số của các trị đo tọa độ trắc địa điểm
khống chế ảnh ngoại nghiệp.
Để xác định các vecto ẩn t và x, từ hệ pt số hiệu chỉnh ta

thành lập hệ pt chuẩn theo nguyên lý bình sai gián tiếp:
Trong đó Ntt = BTPB với

11


Câu 8: Phân loại các nguồn sai số trong lưới TGAKG và
cho biết quy luật ảnh hưởng của các sai số trong lưới.
∗

∗
-

-

Những loại sai số ảnh hưởng đến độ chính xác lưới tăng dày:
- Sai số do méo hình kính vật.
- Sai số do chiết quang khí quyển.
- Sai số do độ cong Trái Đất.
- Sai số do biến dạng phim ảnh.
- Sai số từ các nguyên tố định hướng trong.
- Sai số do nhận biết nhầm điểm ảnh.
Quy luật ảnh hưởng của các sai số trong lưới:
Sai số có ảnh hưởng không tích lũy, tức là loại sai số xuất hiện
trong một đơn vị hình học của lưới sẽ có ảnh hưởng như nhau
đến các điểm trong tất cả các đơn vị hình học khác của lưới.
sai số xuất hiện trong đơn vị hình học thứ i của lưới.
Giả thiết các sai số đều bằng nhau, thì ảnh hưởng của chúng
với điểm trong đơn vị hình học thứ n là
Sai số có ảnh hưởng tích lũy, là loại sai số phát sinh trong đơn

vị một hình học nhưng ảnh hưởng của nó đối với các điểm trong
đơn vị hình học tiếp sau sẽ tăng lên theo khoảng cách.
Giả thiết nếu các sai số đều bằng nhau thì:

12


Câu 9: Liệt kê các loại sai số gây ảnh hưởng đến độ
chính xác lưới tăng dày trong quá trình xây dựng lưới
TGAKG theo dải bay và các biện pháp xử lý chúng.
Các loại sai số:
Sai số xác định tỷ lệ từ mô hình này sang mô hình khác, có ảnh
hưởng có tính tích lũy đối với tọa độ X’ của điểm tăng dày
trong các mô hình.
Sai số chuyển phương hướng của cạnh đáy chiếu ảnh, có ảnh
hưởng có tích lũy đối với tọa độ Y’ của điểm tăng dày trong
các mô hình.
Sai số do xác định tỷ lệ mô hình (dZ’). Sai số này ảnh hưởng
đến độ cao của các điểm trong mô hình sau khi không có tích
lũy.
Sai số do độ nghiêng của cạnh đáy chiếu ảnh sinh ra (dZ”). Sai
số này ảnh hưởng đến độ cao của các điểm trong mô hình sau
khi tính tích lũy.
Biện pháp xử lý:
- Trường hợp 1 và 2 thì ta đánh giá độ chính xác của điểm
tăng dày trong lưới.
∗

-

-

-

-

∗

-

Trường hợp 3 và 4 thì ta đánh giá độ chính xác của điểm tăng
dày yếu nhất lưới.
Và

13


14


Câu 10: Trình bày phương pháp đánh giá độ chính xác
lưới TGAKG theo dải bay. Từ đó cho biết độ chính xác độ
cao của điểm tăng dày yếu nhất trong lưới tam giác ảnh
không gian theo dải bay được đánh giá như thế nào?
∗

Phương pháp đánh giá:

15

Câu 11: phương pháp đánh giá và độ chính xác tọa độ
mặt phẳng của điểm tăng dày trong lưới TGAKG theo dải
bay được đánh giá như thế nào?
Ảnh hưởng tổng hợp của các sai số xác dịnh tỷ lệ từ mô
hình này sang mô hình khác, sai số chuyền phương hướng của
cạnh đáy chiếu ảnh đối với tọa độ mặt phẳng điểm tăng dày
trong mô hình cuối của lưới TGAKG là:

Giả thiết:
dX1 = dX2 = …= dXn = dX và sai số trung phương của
chúng đều bằng mX
dY1 = dY2 = …= dYn = dY và sai số trung phương của
chúng đều bằng mY
Từ đó chuyển các sai số trên thành sai số trung phương của
tọa độ mặt phẳng điểm tăng dày trong mô hình cuối của lưới
TGAKG là:

Hoặc

Trong các công thức trên sai số trung phương của tọa độ mô
hình mX, mY được xác định như sau:
mX = ± 1,9mMH . mq
mY = ± mMH . mq
16


trong đó mMH là mẫu số tỷ lệ mô hình và mq sai số trung
phương của thị sai dọc.
thay các quan hệ trên vào công thức sẽ có:

Khi điểm khống chế ngoại nghiệp trong lưới TGAKG theo
dải bay bố trí ở 2 đầu lưới, thì điểm tăng dày yếu nhất trong lưới
sẽ nằm ở giữa lưới. Nếu giữa 2 cặp điểm khống chế ảnh ngoại
nghiệp có n mô hình, thì điểm tăng dày yếu nhất sẽ cách điểm
KCA ngoại nghiệp là n/2 mô hình. Do đó, sai số trung phương
của tọa độ mặt phẳng điểm tăng dày yếu nhất được tính theo:

Khi số mô hình trong lưới tương đối lớn (n ≥ 6) thì trị n3 >>
(3n2 +n). Do đó có thể sử dụng công thức giản đơn sau để đánh
giá độ chính xác của điểm tăng dày trong lưới:

17


Câu 12: Phương pháp đánh giá và độ chính xác độ cao
của điểm tăng dày trong lưới TGAKH theo dải bay.
Ảnh hưởng tổng hợp của các sai số do xác định tỷ lệ mô
hình, sai sô do độ nghiêng của cạnh đáy chiếu ảnh sinh ra đối
với độ cao của điểm tăng dày nằm trong mô hình cuối của lưới
TGAKG là:
Giả thiết = = …= = = =…= = dZ và sai số trung phương
của chúng đề bằng mZ, ta có:
Từ đó có:
Trong đó các công thức trên mz sai số trung phương của độ
cao Z’ của điểm mô hình được xác định theo:
b là độ dài trung bình của cạnh đáy ảnh.
Thay quan hệ trên vào sẽ có:
Khi lưới TGAKG có điểm khống chế độ cao bố trí ở 2 đầu
lưới, thì điểm tăng dày yếu nhất trong lưới sẽ nằm ở giữa lưới

và độ chính xác của nó được xác định theo:
Khi lưới TGAKG có số mô hình lớn (n ≥ 6) thì có thể sử
dụng công thức giản đơn để đánh giá độ chính xác của điểm
tăng dày yếu nhất lưới
Và

18


19