powerpoint khảo sát độ chính xác vị trí điểm trên google Earth

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA TRẮC ĐỊA, BẢN ĐỒ VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

 
ĐỀ TÀI
KHẢO SÁT ĐỘ CHÍNH XÁC VỊ TRÍ ĐIỂM
TRÊN ẢNH GOOGLE EARTH

Sinh viên thực hiện: Ngô Thu Hiền

Giảng viên hướng dẫn: TS. Bùi Thị Hồng Thắm


Mục tiêu của đề tài
MỤC TIÊU CHUNG
- Đánh giá độ chính xác vị trí điểm trên dữ liệu ảnh
Google Earth thu thập được.

MỤC TIÊU CỤ THỂ
- Khảo sát độ chính xác vị trí điểm trên
ảnh Google Earth theo quy trình chặt
chẽ.
- Kết quả khảo sát là giá trị độ lệch vị
trí điểm. Căn cứ vào giá trị này để có
đánh giá về độ chính xác các điểm
khống chế ảnh trên ảnh Google Earth.


Nội dung báo cáo

1

Tổng quan các vấn đề cần nghiên cứu

Click to add title in here
2

Cơ sở lý thuyết đánh giá độ chính xác ảnh Google Earth

3

Thực nghiệm


Tổng quan các vấn đề cần nghiên cứu



Khái quát về ảnh Google Earth



Tình hình nghiên cứu về ảnh Google Earth



Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu


Phần mềm Google Earth

- Google Trái Đất hay Google Earth là một phần mềm mô phỏng quả địa cầu có tên gọi gốc là
Earth Viewer, được tạo ra bởi công ty Keyhole, Inc.
- Hệ tọa độ trong Google Earth, Google Earth Pro: là hệ tọa độ quốc tết Lat/Long WGS84.
- Có thể tiếp cận Google Earth qua 3 cách:
Google Earth trên môi trường web;
Google Earth Mobile: dành cho thiết bị di động;
Google Earth Desktop: dành cho máy tính.
- Một số ảnh vệ tinh thường dùng trên Google Earth bao gồm: Ảnh vệ tinh Quickbird, ảnh vệ
tinh Spot, ảnh vệ tinh IKONOS, ảnh Vệ tinh World view, ảnh Vệ tinh LANDSAT-8.
- Chức năng cơ bản của Google Earth bao gồm: Chức năng hiển thị dữ liệu, Chức năng phân
tích và truy vấn, Chức năng xuất dữ liệu.


Ứng dụng của Google Earth
- Ứng dụng trong quản lý: Dùng chức năng định vị, đặt tên và đính kèm ảnh để quản lý lưới trạm thủy văn trong khu vực một cách trực quan, khoa
học, tiện ích.
- Ứng dụng trong khảo sát thực địa: Dùng chức năng dò tìm các vị trí trên thực tế có địa hình phức tạp như: Núi cao, đèo sâu,… từ đó xác định được
kinh độ, vĩ độ.
- Ứng dụng xác định tiêu điểm: Dùng chức năng tia ngắm ngang, thước đo và biến trình cao độ để xác định cũng như quản lý các tiêu điểm của trạm
khí tượng.
- Ứng dụng thuyết minh lưới dẫn kinh, vĩ, cao độ: Dùng chức mạng lưới thước đo và diễn toán độ cao để thuyết minh lưới dẫn truyền kinh độ, vĩ độ,
cao độ.
- Tạo kịch bản trình chiếu 3D tự động: Chỉ cần 30 phút có thể tạo được kịch bản trình chiếu tự động trên nền 3D (với số điểm khoảng trên 30 điểm
dựng).
- Tổ chức dữ liệu trực quan: Phương pháp tổ chức dữ liệu dưới dạng cây thư mục, quan sát thấy trực tiếp, cho phép dễ dàng tổ chức sắp xếp, tạo mới,
chuyển đổi, sao chép, các đối tượng trong một thư mục hoặc cả một thư mục.
- Tạo GIS động bằng chính công cụ của Gooogle Earth và mạng Internet hoặc nối kết cơ sở dữ liệu lưu trong máy
- Chỉnh lý bản đồ: Những khu vực bản đồ thường sai lệch lớn do chưa chỉnh lý kịp, trong những trường hợp gấp, ta có thể sử dụng ngay nền ảnh vệ
tinh của Google để chỉnh lý, bổ sung.
- Xây dựng các đối tượng 3D: Các đối tượng 3D được xây dựng đơn giản, nhanh chóng.

Vấn đề nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu về ảnh Google Earth có khá nhiều bài viết, đề tài, dự án trong nhiều lĩnh vực như: khảo sát địa chất, địa hình, thủy văn,
rừng, an ninh quốc phòng, giao thông vận tải, xây dựng, du lịch, dạy học,...
- Mặc dù ảnh Google Earth đã được ứng dụng trong thực tế và đã được sử dụng trong một số công trình nghiên cứu ở Việt Nam tuy
nhiên cho đến thời điểm hiện tại chưa có công trình nghiên cứu nào công bố về độ chính xác vị trí điểm trên ảnh Google Earth.


CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC ẢNH GOOGLE EARTH

1. Cơ sở lý thuyết
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các hệ tọa độ bao gồm: Hệ tọa độ xích đạo, hệ tọa độ
vuông góc không gian địa tâm, hệ tọa độ địa diện,…
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết bao gồm: tính đổi tọa độ và tính chuyển tọa độ.


2. Phần mềm thực nghiệm

a. Phần mềm Universal Maps Downloader
- Universal Maps Downloader là một phần mềm công cụ có chức năng
thu thập hình ảnh từ Google Maps, Google Earth, OpenStreet Map,…
- Người sử dụng có thể xem bản đồ đã tải xuống bằng Maps Viewer hoặc
có thể kết hợp chúng thành tệp bmp lớn, jpg hoặc tif bằng công cụ Maps
Combiner và cũng có thể xuất tất cả các hình ảnh này vào cơ sở dữ liệu
dưới định dạng MBTiles.

Giao diện tải ảnh của phần mềm Universal Maps Downloader 

b. Phần mềm Global Mapper
- Global Mapper là một công cụ quản lý dữ liệu không gian độc lập và là một thành phần không thể tách rời của hệ thống thông tin địa lý GIS.
- Chức năng chính bao gồm:
+ Global Mapper phần mềm tạo, chỉnh sửa, xóa và hiển thị thông tin bản đồ trợ giúp cho người dùng trong quá trình tìm kiếm đường đi và địa điểm.
+ Phần mềm hỗ trợ nhiều dịnh dạng khác nhau như: Arc, các tập tin ASCII, các file GPS, AutoCad, tập tin GIS, các loại Vector,…
+ Cho phép truy xuất cùng lúc nhiều dữ kiệu như: bản đồ địa lý, hình ảnh, dữ liệu địa chấn, hình ảnh màu có độ phân giải cao từ DigitalGlobe.
+ Cho phép xem bản đồ mô hình 3D với những hình ảnh chân thực.
+ Cho phép tham chiếu các mốc, đoạn thẳng, độ cao,…
+ Hỗ trợ zoom to hoặc thu nhỏ bất kì vị trí nào mà người sử dụng muốn xem trên bản đồ.
+ Chức năng Converter còn cho phép chuyển đội giữa các hệ tọa độ khác nhau.
+ Chức năng Digitizer cho phép sửa đổi thông tin các vector.
+ Xuất file dữ liệu dưới định dạng web để hỗ trợ xem trực tuyến như Google Earth, Virtual Earth,…
+ Ngoài ra Ứng dụng Global Mapper còn hỗ trợ tìm địa chỉ, tên, thông tin, địa điểm khác trên bản đồ.


Sơ đồ quá trình đánh giá độ chính xác ảnh Google Earth


Thực nghiệm
Dữ liệu

Tọa độ của các điểm khống chế ảnh

Sơ đồ chích điểm khống chế

Bao gồm: 22 điểm khống chế ảnh thuộc khu

ảnh

vực thành phố Hà Nội, tỉnh Thái Nguyên, tỉnh
Hải Dương, tỉnh Hưng Yên, tỉnh Vĩnh Phúc
được xác định trong hệ quy chiếu và hệ tọa độ
quốc gia VN2000, kinh tuyến trung ương
0
0.
105 , múi chiếu 6




Thực nghiệm
Bước 1: Khai thác ảnh Google Earth tại khu vực thực
nghiệm

- Ảnh Google Earth tại khu vực thực nghiệm được khai thác
bằng phần mềm Universal Map Downloader.

Giao diện phần mềm Unversal Maps Downloader
Kết quả tải ảnh điểm khống chế N-01 trên Google Earth


Bước 2: Chuyển đổi ảnh Google Earth về hệ tọa độ địa phương bằng phần mềm Global Mapper

Mở ảnh
trên phần mềm

Ảnh ở hệ tọa độ WGS-84

Nhập thông số toán học

chuyển đổi

Phần mềm tự động chuyển đổi

Chuyển đổi ảnh

Ảnh chuyển về toạ độ hệ
VN 2000 định dạng *.TIFF


Bước 3: Xác định tọa độ của các điểm khống chế ảnh trên cơ sở ảnh Google Earth đã được chuyển đổi về hệ tọa độ khu vực

2

1

Nội dung

Nội dung




seedfile chuẩn với các thông số toán học

ảnh lên seed file vừa tạo, đồng thời mở

giống với hệ tọa độ địa phương của ảnh

ảnh Google Earth định dạng *.TIFF bằng

Google Earth.

độ ảnh đã nắn và đúng với vị trí tọa độ
trong hệ tọa độ địa phương.

Nội dung

Sử dụng phần mềm Microstation SE tạo một

Chuyển file tọa độ điểm các điểm chích

phần mềm I_rasC. Ảnh được mở ở chế

3



Dựa vào sơ đồ chích của các điểm khống
chế ảnh, ta xác định được tọa độ của các
điểm khống chế ảnh Google Earth.


Tọa độ của 22 điểm khống chế ảnh được xác định trên cơ sở ảnh Google Earth được chuyển đổi về hệ tọa độ địa phương


Bước 4: Xác định độ lệch tọa độ của các điểm khống chế ảnh

 Các giá trị độ lệch theo chiều X (ký hiệu là ∆X), theo chiều Y (ký hiệu là ∆Y) được

1

xác định theo công thức như sau:
= -; = -

 Giá trị độ lệch vị trí điểm (ký hiệu là mp) được xác định theo công thức:

2

 Độ lệch vị trí trung bình của các điểm khống chế ảnh (ký hiệu là dmp) xác định theo

3

công thức:
dmp =
trong đó: n là tổng số điểm khống chế ảnh


Độ lệch tọa độ của các điểm khống chế ảnh

 

Giá trị dmp (m) được xác định như sau:
dmp = = = 2.742 (m)


Bước 5: Nhận xét, đánh giá độ chính xác của ảnh

Độ lệch lớn nhất về tọa độ của các điểm khống chế ảnh theo chiều X là 6.276 mét (điểm N12), nhỏ nhất là 0.679 mét (N-10), trung bình là 1.944 mét

B
Độ lệch lớn nhất về tọa độ của các điểm
khống chế ảnh theo chiều Y là 4.798 mét
Trên khu vực thực nghiệm, độ lệch vị trí các
điểm là không đồng đều nhau.

(điểm N-12), nhỏ nhất là 0.337 mét (N-11),

A

C

trung bình là 1.865 mét.

Độ chính xác trung bình
khoảng 2.742 mét.
Trong quá trình xử lý số liệu, nhận thấy rằng điểm N-12 có
độ lệch vị trí điểm là 7.899 mét, giá trị này lớn so với giá trị
độ lệch trung bình cỡ khoảng 2.88 lần. Tuy nhiên giá trị này
nhỏ hơn ba lần giá trị độ lệch trung bình, vì vậy độ lệch này
vẫn được sử dụng trong quá trình tính độ chính xác của ảnh
trên khu vực thực nghiệm.

Độ lệch về vị trí điểm của các điểm khống chế ảnh lớn nhất là

E

D

7.899 mét (điểm N-12), nhỏ nhất là 0.869 mét (N-11), trung

bình là 2.742 mét


Kết luận
- Quá trình đánh giá độ chính xác của ảnh
Google Earth trong nghiên cứu này được thể
hiện qua năm bước rõ ràng. Dữ liệu thực
nghiệm bao gồm tọa độ của 22 điểm khống chế
ảnh và sơ đồ chích điểm ảnh khống chế tương
ứng được sử dụng làm dữ liệu gốc cho quá
trình thực nghiệm.

- Kết quả quá trình thực nghiệm cho thấy ảnh

- Độ chính xác của Google Earth tại mỗi khu

Google Earth tại vị trí điểm N-12 ảnh Google

vực là khác nhau. Vì vậy, độ chính xác vị trí

Earth có độ chính xác kém nhất (7.899 mét), tại

điểm của ảnh Google Earth cần được đánh giá

vị trí điểm N-11 ảnh Google Earth có độ chính

trước khi đưa vào sử dụng để đáp ứng được

xác cao nhất (0.869 mét). Độ chính xác trung

yêu cầu độ chính xác thành lập bản đồ.

bình của ảnh khoảng 2.742 mét. Từ độ chính

- Việc đánh giá độ chính xác của ảnh Google

xác này, người sử dụng có những quyết định

Earth tại các khu vực hoàn toàn xác định được

hợp lý cho việc sử dụng ảnh.

theo sơ đồ các bước thực hiện trong đề tài khi
biết cơ sở toán học, tọa độ gốc của điểm khống
chế ảnh và sơ đồ chích điểm ảnh khống chế


Trân thành cảm ơn sự chú ý
lắng nghe của thầy cô.