giáo trình trắc đại ảnh viễn thám

Chia sẻ: Nguyen Dai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:107

Thêm vào BST

Báo xấu

453
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để giảng dạy cho môn học "trắc địa ảnh viễn thám" cho sinh viên ngành Quản lý đất đai,chúng tôi biên soạn cuốn giáo trình "Trắc đại ảnh viễn thám". Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu có cập nhất các kiến thức mới vê ảnh máy bay, ảnh vệ tinh nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về ngành học này, đó là : những khái niệm về phương pháp đo ảnh, cơ sở toán học của phương pháp đo ảnh, những tính chất hình học cơ bản của ảnh...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: giáo trình trắc đại ảnh viễn thám

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I ts.ðÀM XUÂN HOÀN GIÁO TRÌNH TR C ð A NH VI N THÁM Hµ néi – 2008 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 1
L I NÓI ð U ð ph c v vi c gi ng d y và h c t p môn h c: “Tr c ñ i nh vi n thám” cho sinh viên ngành Qu n lý ð t ñai, chúng tôi biên so n cu n giáo trình “Tr c ñ i nh vi n thám” . Giáo trình ñư c biên so n ng n g n, d hi u có c p nh t các ki n th c m i v nh máy bay, nh v tinh nh m cung c p cho sinh viên nh ng ki n th c cơ b n v ngành h c này, ñó là: Nh ng khái ni m v phương pháp ño nh, cơ s toán h c c a phương pháp ño nh, nh ng tính ch t hình h c cơ b n c a nh ño trong ch p nh hàng không, nguyên lý nhìn và ño nh l p th , ñoán ñ c ñi u v nh, nh ng ki n th c cơ b n v nh v tinh, lý thuy t c a ph n x ph c a các ñ i tư ng t nhiên.... Giáo trình g m 7 chương, trư c m i chương có tóm t t n i dung chính c a chương và sau ñó là câu h i và bài t p. Trong quá trình biên so n chúng tôi có tham kh o Giáo trình: “Tr c ñ a nh” chuyên năng có h n. Chúng tôi mong nh n ñư c nhi u ý ki n ngành. Tuy nhiên, do th i gian và kh ñóng góp c a b n ñ c ñ l n xu t b n sau ñư c hoàn ch nh hơn. Xin chân thành c m ơn. Tác gi Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 2
Chương I KHÁI NI M V PHƯƠNG PHÁP ðO NH N i dung chính c a chương này là gi i thi u b n ch t c a phương pháp ño nh. Trình bày n i dung cơ b n c a các phương pháp ño nh: Phương pháp ño nh tương t , phương pháp ño nh gi i tích và phương pháp ño nh s . Qui trình công ngh c a phương pháp ño nh. S hình thành và phát tri n c a ngành Tr c ñ a nh trên th gi i và Vi t Nam. ng d ng c a phương pháp ño nh trong n n kinh t qu c dân và qu c phòng. 1.1. B n ch t và nhi m v c a phương pháp ño nh Phương pháp ño ñ c ch p nh còn ñư c g i là phương pháp tr c ñ a nh là m t phương pháp ño gián ti p thông qua nh ho c các ngu n thông tin thu ñư c c a ñ i tư ng ño (b m t t nhiên c a trái ñ t). Nhi m v c a phương pháp ño nh là xác ñ nh tr ng thái hình h c c a ñ i tư ng ño bao g m: V trí, hình d ng, kích thư c và m i quan h tương h c a ñ i tư ng ño, bi u di n các ñ i tư ng ño dư i d ng bình ñ ho c b n ñ . Vì v y phương pháp ño nh ñư c tóm t t b ng hai quá trình cơ b n sau ñây: Quá trình th nh t: là thu nh n hình nh ho c các thông tin ban ñ u c a ñ i tư ng ño ñư c th c hi n trong m t th i ñi m nh t ñ nh b ng các phương pháp khác nhau, ñó là: Ch p nh ñ i tư ng ño b ng máy ch p nh và ghi nh n hình nh c a các ñ i tư ng ño trên v t li u c m quang (phim c ng ho c phim m m). Quá trình thu nh n hình nh theo cách này hình nh thu ñư c tuân theo qui lu t c a phép chi u xuyên tâm và các qui lu t v t lý trong h th ng máy ch p nh. Ngoài ra nó còn ch u nh hư ng c a quá trình gia công nh (k thu t in, r a nh). Thu nh n các thông tin b c x c a ñ i tư ng ño b ng các lo i máy quét khác nhau (máy quét quang cơ ho c máy quét ñi n t ). Hình nh thu ñư c dư i d ng tín hi u và ñư c lưu gi trên băng t . Các quá trình trên ñư c th c hi n nh các thi t b ñư c ñ t trên m t ñ t ho c trên không ñư c g i là ch p nh m t ñ t ho c ch p nh trên không. Ch p nh m t ñ t: Là thi t b chúp nh ñư c ñ t trên m t ñ t (Các máy ch p nh m t ñ t - Hình 1.1) Hình 1.1. Các máy ch p nh m t ñ t Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 3
Ch p nh trên không: Là thi t b ch p nh ñư c ñ t trên v t mang, v t mang có th là máy bay, v tinh nhân t o, các con tàu vũ tr ho c các tr m vũ tr qu c t . Thông thư ng là các nh ch p t máy bay còn ñư c g i là nh hàng không, nh ñư c ch p t các v tinh nhân t o g i là nh v tinh. Như v y tư li u ñ u vào c a nh ño là nh m t ñ t, nh hàng không ho c là nh v tinh. Tuy nhiên các lo i nh ñư c th hi n 2 d ng ñó là nh tương t và nh s . Quá trình th 2: Là d ng l i và ño ñ c các mô hình c a ñ i tư ng ño t nh ch p ho c t các thông tin thu ñư c có th phát hi n b ng m t trong 3 phương pháp cơ b n trên h th ng thi t b tương ng, ñó là: Phương pháp ño nh tương t Phương pháp ño nh gi i tích Phương pháp ño nh s . Như v y, th c ch t c a phương pháp ño nh là ghi l i hình nh c a ñ i tư ng ño trên v t li u nh ( nh tương t ) ho c ghi l i trên băng t ( nh s ) và d ng l i mô hình l p th c a ñ i tư ng ño và ti n hành ño v trên các mô hình ñó, bi u di n các ñ i tư ng ño theo n i dung c a b n ñ . Quá trình này có th th c hi n b ng m t trong các phương pháp trên. Quá trình này ñư c tóm t t theo sơ ñ hình 1.2. 1.2. Nguyên lý cơ b n c a phương pháp ño nh Như chúng ta ñã bi t có 2 phương pháp ghi nh n hình nh c a ñ i tư ng ño dư i hai d ng: nh tương t và nh s . ð i tư ng ño ñ c Công tác tr c ñ a Công tác ch p nh Các phương pháp ño nh Phương pháp tương t Phương pháp gi i tích Phương pháp nh s Quy trình công ngh và phương pháp ño nh Tăng d y ñi m Gi i ñoán và D ng mô hình N n nh ñi u v nh ño v kh ng ch Các k t qu ño nh Các s li u cơ b n B nñ B n ñ ñ a hình nh Mô hình s Hình 1.2. Qui trình công ngh cơ b n c a phương pháp ño nh Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 4
nh tương t : nh tương t là lo i nh mà hình nh c a nó ñư c ghi l i trên v t li u nh. ðây là k t qu c a quá trình ch p nh nh vào các máy ch p nh hàng không, máy ch p nh m t ñ t. nh s : nh s là lo i nh mà hình nh c a nó không ñư c ghi l i trên v t li u nh mà ghi l i trên băng t dư i d ng tín hi u. Ngày nay nh các máy quét nh ngư i ta có th bi n nh tương t thành nh s và ngư c l i. Vi c x lý và khai thác nh tuỳ thu c vào m c ñích s d ng nh. Trong chương trình môn h c này ch ñ c p ñ n các phương pháp ño nh v i m c ñích thành l p b n ñ ñ a hình, b n ñ ñ a chính các t l khác nhau. Có 3 phương pháp ño nh, ñó là: 1. Phương pháp ño nh tương t Sau khi ch p ñư c các c p nh l p th ngư i ta ti n hành n n nh b ng các máy n n nh (hình 1.3). Dùng nh ñã n n ñ ñi u v nh, ñưa nh vào máy ño v (máy quang cơ) d ng l i mô hình l p th , tăng d y ñi m kh ng ch nh và ti n hành ño v trên các mô hình l p th . 2. Phương pháp ño nh gi i tích Phương pháp ño nh gi i tích (g i t t là phương pháp gi i tích) v nguyên lý cơ b n phương pháp gi i tích gi ng như phương pháp tương t ch khác là vi c tăng d y ñi m kh ng ch nh b ng phương pháp quang cơ ñư c thay b ng phương pháp gi i tích. Vi c phát tri n h th ng ño nh gi i tích d a trên cơ s ch t ch gi a thi t b ño nh có ñ chính xác cao v i máy tính ñi n t và các ph n m m chuyên d ng. Phương pháp ño nh gi i tích có 2 nhi m v ch y u là: Hình 1.3. Máy n n nh SEG.1 - Xây d ng lư i tam giác nh không gian nh m tăng d y ñi m kh ng ch nh. Nhi m v này ñư c g i là phương pháp x lý ñi m trong ño nh. - S d ng máy ño nh gi i tích thông qua ñi u khi n s ñ ño ñ c xác ñ nh hình d ng, v trí, ñ l n và m i quan h tương h gi a các y u t hình h c c a ñ i tư ng ño và t ñ ng ño v theo các n i dung cơ b n ñó. Nhi m v này ñư c g i là phương pháp x lý tuy n trong nh. 3. Phương pháp ño nh s Phương pháp ño nh s (g i t t là phương pháp s ) là giai ño n th 3 c a phương pháp ño nh. S khác bi t cơ b n c a phương pháp ño nh s v i phương pháp ño nh tương t và phương pháp ño nh gi i tích có th ñư c tóm t t như sau: Phương pháp ño nh tương t : S d ng nh ch p t các máy ch p nh quang h c. Chi u nh b ng các máy quang cơ g i là máy ño nh tương t . Quá trình th c hi n do s thao tác c a con ngư i và thu ñư c s n ph m là bình ñ ho c b n ñ . Phương pháp ño nh gi i tích: nh ch p t các máy ch p nh quang h c, chi u nh b ng phương pháp toán h c trên các máy gi i tích có s tr giúp c a con ngư i (bán t ñ ng) s n ph m thu ñư c là s n ph m ñ gi i ho c s n ph m s . Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 5
Phương pháp ño nh s : s d ng nh s lo i nh ñư c s hoá, chi u nh b ng phương pháp chi u nh s qua các tr m x lý nh s . Vi c thao tác ñư c t ñ ng có s tr giúp c a con ngư i và thu ñư c s n ph m s và s n ph m ñ ho . Như v y trong quá trình phát tri n c a mình phương pháp nh s là phương pháp hoàn thi n nh t, nó v a ñ y nhanh ti n trình t ñ ng hoá v a nâng cao ñ chính xác c a phương pháp ño nh. 1.3. Nh ng ñ c ñi m và ph m vi ng d ng c a phương pháp ño nh V i nh ng phương pháp ño gián ti p trên nh c a ñ i tư ng ño, phương pháp ño nh có nh ng ñ c ñi m sau ñây: - Phương pháp ño nh có kh năng ño ñ c t t c các ñ i tư ng ño mà không nh t thi t ph i ti p xúc ho c ñ n g n chúng, mi n các ñ i tư ng này có th ch p nh ñư c. Vì v y ñ i tư ng c a nh ch p r t ña d ng t mi n th c ñ a r ng l n c a m t ñ t ñ n các vi sinh v t nh ñ n 10-6mm. - Phương pháp ño nh nhanh chóng thu ñư c các tư li u ño ñ c trong th i gian ch p nh nên nó cho phép gi m nh công tác ngoài tr i, tránh ñư c nh hư ng c a th i ti t ñ n công tác tr c ñ a. - Có th ño trong cùng m t th i ñi m nhi u ñi m ño khác nhau c a ñ i tư ng ño. Do ñó không nh ng cho phép ño các v t th tĩnh (như ñ a hình, ñ a v t c a b m t trái ñ t) mà còn ño các v t th ñang v n ñ ng nhanh: như qu ñ o chuy n ñ ng c a tên l a, máy bay ho c các v t th chuy n ñ ng c c ch m như bi n d ng c a các công trình xây d ng. - Quy trình công ngh và phương pháp r t thu n l i cho vi c t ñ ng hoá công tác tính toán nâng cao hi u su t công tác góp ph n làm gi m giá thành s n ph m. Tuy nhiên như c ñi m ch y u c a phương pháp ño nh là trang thi t b k thu t c ng k nh, ñ t ti n, ñòi h i nh ng ñi u ki n nh t ñ nh trong vi c s d ng và b o qu n trang thi t b , ñ c bi t là trong ñi u ki n khí h u nư c ta. Ngày nay nư c ta và nhi u nư c trên th gi i phương pháp ño nh ñã tr thành phương pháp cơ b n trong công tác ño v b n ñ ñ a hình, ñ a chính các lo i t l . Ngoài lĩnh v c ñ a hình phương pháp ño nh còn ñư c s d ng r ng rãi trong các ngành khoa h c k thu t khác, ñ c bi t là nh v tinh ñư c s d ng trong nhi u ngành kinh t qu c dân và qu c phòng: - Trong xây d ng: ðo ñ lún và bi n d ng c a các công trình b ng nh thay th cho các phương pháp truy n th ng. - Trong công nghi p: ðo kh i lư ng khai thác m , nghiên c u các phương pháp thi t k và gia công t i ưu, ki m tra công tác l p ráp thi t b công nghi p, ki m tra ch t lư ng t o hình trong công nghi p, ch t o máy bay, ô tô, tàu thu . - Trong lâm nghi p: ði u tra quy ho ch r ng. Nghiên c u quá trình phát tri n c a r ng. - Trong nông nghi p: L p b n ñ hi n tr ng s d ng ñ t, b n ñ cơ c u cây tr ng, nghiên c u s hình thành và phát tri n c a gia súc, cây tr ng. - Trong lĩnh v c quân s : Thành l p b n ñ ñ a hình. Nghiên c u qu ñ o và t c ñ chuy n ñ ng c a các lo i ñ u ñ n, tên l a, máy bay, nghiên c u các v n . Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 6
- Trong công tác ñ a chính: Xây d ng b n ñ ñ a chính ph c v vi c qu n lý nhà nư c v ñ t ñai, b n ñ ph c v công tác quy ho ch, k ho ch s d ng ñ t. 1.4. Tóm t t l ch s phát tri n c a ngành tr c ñ a nh Cùng v i s phát tri n c a các ngành khoa h c - k thu t c a các lĩnh v c: quang h c, hàng không, cơ khí chính xác, ñi n t , tin h c, ngành tr c ñ a nh cũng không ng ng hoàn thi n và luôn phát tri n. Có th tóm t t s hình thành và phát tri n c a nó theo các giai ño n sau: 1. Giai ño n (1858 - 1900) ð c trưng ch y u c a giai ño n này là vi c thí nghi m thành công c a nhà khoa h c ngư i Pháp A.Laussedat (1859) và ngư i ð c A.Meydenbauer (1857) v i vi c ng d ng k thu t ch p nh m t ñ t ñơn gi n. Trong th i gian ñó NADAR ñã th c hi n vi c ch p nh trên không b ng m t máy nh ñơn gi n t m t kinh khí c u. Trong th i gian này phương pháp ño nh chưa thoát kh i quy trình công ngh c a phương pháp giao h i thu n v i các hư ng ñư c xác ñ nh t các ñi m, nh trên m t ñ t ñư c g i là phương pháp giao h i nh. Như c ñi m ch y u c a phương pháp giao h i nh là nh n bi t r t khó khăn các ñi m nh cùng tên trên các t m nh ñó ñư c ch p t 2 tâm ch p khác nhau. Do ñó kh năng ng d ng c a phương pháp này vào công tác ño ñ c ñ a hình r t h n ch . 2. Giai ño n (1900 - 1914) ð c trưng cơ b n c a giai ño n này là s hình thành phương pháp ño nh l p th v i s ra ñ i c a máy ño nh và máy ch p nh chuyên d ng. Năm 1901 Carl - Fulfrich (1958 - 1927) nhà khoa h c ngư i ð c ñã thành công trong vi c ñưa nguyên lý ño nh l p th vào lĩnh v c ño ñ c ch p nh. Nh ñó ñã kh c ph c ñư c nh ng như c ñi m c a phương pháp ño ñ c ch p nh trong giai ño n ñ u và thúc ñ y ñư c s phát tri n c a phương pháp ño nh l p th m t ñ t. Nhi u máy ño v to ñ l p th ñư c ch t o. 3. Giai ño n (1915 - 1930) ðây là giai ño n hình thành phương pháp ño nh hàng không v i s phát tri n c a k thu t hàng không và s ra ñ i c a máy ch p nh hành không ñ u tiên c a Messter và máy ño nh hàng không ñ u tiên c a Gasser (1915). Kho ng 15 năm sau các máy ño nh không ng ng ñư c c i ti n và hoàn ch nh. Vì v y phương pháp ño nh ñã ñư c s d ng r ng rãi trong ño v b n ñ . 4. Giai ño n (1930 - 1945) ð c trưng c a giai ño n này là s phát tri n c a phương pháp ch p nh hàng không cho công tác ño v b n ñ ñ a hình và hoàn thi n các máy ño v , máy ch p nh. Trong giai ño n này Liên Xô ñã thành công trong vi c thành l p b n ñ qu c gia t l 1:100 000 và b n ñ t l 1: 25 000; 1: 50 000 nh ng vùng khó khăn. 5. Giai ño n (1945 - 1970) ð c trưng ch y u c a giai ño n này là vi c ng d ng ngày m t nhi u các thành t u c a k thu t ñi n t và máy tính vào vi c ch t o máy móc ch p nh vào các quá trình ño v nh. Các linh ki n ñi n t ñã thay th cho các b ph n cơ h c trong máy ño nh làm cho chúng tr nên g n nh góp ph n gi m s c lao ñ ng, nâng cao hi u su t công tác. Trong giai ño n này các h th ng máy móc bán t ñ ng và t ñ ng xu t hi n ngày càng nhi u, h th ng ño nh gi i tích xu t hi n. Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 7
Ngày nay, v i cơ s lý thuy t hoàn ch nh, h th ng máy móc hi n ñ i, ñ chính xác cao, hi u su t công tác l n, v i vi c ng d ng ngày càng nhi u thành t u c a các máy tính ñi n t , phương pháp ño ñ c ch p nh có kh năng gi i quy t nhi m v ño v b n ñ ñ a hình t t l nh ñ n t l l n (t l 1: 50 0000 - 1:200), ñ ng th i gi i quy t nhi u nhi m v ño ñ c ph c t p trong các lĩnh v c khoa h c k thu t khác thay th cho các phương pháp ño ñ c truy n th ng. ð c bi t là nh v tinh ñã m ra m t tri n v ng l n không ch cho vi c thành l p b n ñ mà còn ph c v nhi u m c ñích khác trong các lĩnh v c: ñ a ch t thu văn, lâm nghi p, nông nghi p, b o v tài nguyên và môi trư ng. 1.5. S phát tri n c a ngành tr c ñ a nh Vi t Nam Cùng v i s phát tri n c a ngành tr c ñ a b n ñ ngành tr c ñ a nh c a Vi t Nam cũng không ng ng phát tri n. S hình thành và phát tri n c a ngành tr c ñ a nh Vi t Nam có th tóm t t như sau: Năm 1958 dư i s giúp ñ c a C ng hoà dân ch ð c, Vi t Nam ñã ti n hành ch p nh kh o sát tài nguyên r ng. Năm 1965 chúng ta m i b t ñ u s d ng phương pháp ño nh hàng không vào vi c ño v b n ñ ñ a hình t l 1: 50 000 - 1: 25 000. Giai ño n 1965 – 1972, do khó khăn v thi t b k thu t cho nên ch y u s d ng phương pháp ño v ph i h p ñ ño v b n ñ ñ a hình t l 1: 25 000 vùng ñ ng b ng và vùng trung du b ng các máy ño v S7D-2, LCY, Stereokomparatov 1818, các máy n n nh SEG.1, SEGIV… Trong giai ño n này chúng ta cũng ñã xây d ng ñư c ñ i bay ch p nh hàng không và ti n hành công tác bay ch p nh ph c v vi c ño v b n ñ ñ a hình t l 1:25.000 và 1:10.000 và nh p thêm các máy ño v nh: SO.3, SPR3 c a Liên Xô. T năm 1973 phương pháp ño ñ c ch p nh m t ñ t ñư c b t ñ u s d ng vào vi c ño v b n ñ ñ a hình t l l n (t l 1: 500 - 1: 2000) các vùng khai thác công nghi p, các khu v c khai thác v t li u xây d ng, thu l i v i trang thi t b tương ñ i ñ ng b như máy ch p nh m t ñ t Phototheodolit 19/1318… Do ñ c ñi m và tính ch t c a t ng lo i nh mà có th ñư c ng d ng trong nhi u lĩnh v c khoa h c - k thu t ph c v các l i ích kinh t , qu c phòng. ð c bi t là trong lĩnh v c thành l p b n ñ . nư c ta công nghi p vi n thám v tinh b t ñ u ñư c ti p c n và ng d ng trong công tác tr c ñ a b n ñ , qu n lý ñ t vào ñ u nh ng năm 80 c a th k 20. Năm 1990 nh v tinh ñã ñư c dùng ñ hi u ch nh b n ñ ñ a hình t l : 1:1.000.000 b ng vi c s d ng nh v tinh KATE-200 c a Nga, Landsat TM c a M . Sau ñó là vi c ti n hành hi u ch nh b n ñ t l 1: 50.0000 các vùng trung du và ñ ng b ng B c B , các t nh mi n trung và ñ ng b ng Nam B . Trong ñó có s d ng nh v tinh KFA-1000 c a Nga, Spot c a Pháp. Nh t là chúng ta ñã k t h p nh v tinh Spot và nh hàng không m t s khu v c ñ hi u ch nh b n ñ t l 1: 25.00 vùng ñ ng b ng B c B , làm gi m giá thành s n ph m, chi phí ch b ng 30 - 70% so v i phương pháp ch p nh và hi u ch nh b n ñ b ng nh hàng không. Năm 1995 - 1999 cùng v i vi c hi u ch nh b n ñ ñ a hình, chúng ta ñã s d ng nh v tinh có ñ gi i cao c a Nga và m t ph n nh v tinh Spot c a Pháp, nh Landsat c a M ñã thành l p b n ñ vùng ñ o Hoàng Sa - Trư ng Sa t l 1: 25.000, các vùng ñ o n i t l 1:50.000, các vùng ñ o n i, ñ o chìm t l 1: 280.000, 1:500.000 ph trên 2 qu n ñ o này. B b n ñ ñã cung c p nhi u thông tin m i v các ñ o, bãi ng m thu c 2 qu n ñ o Hoàng Sa và Trư ng Sa. V i v trí ñ a lý cách xa b c a 2 qu n ñ o này b n ñ không thành l p ñư c b ng phương pháp truy n th ng mà ñư c thành l p b ng nh v tinh có m t ý nghĩa vô cùng to l n. Ngoài ra năm 2000 chúng ta ñã dùng nh Spot thành l p b n ñ ñ a hình d i ven bi n v nh B c b . Chúng ta cùng v i công ty TRIMAR (Thu ði n) thành l p b n ñ t l 1:100.000 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 8
ph c v cho m c ñích xây d ng chi n lư c s d ng và b o v các lo i cây ng p nư c và phòng ch ng d u tràn các d i ven bi n Vi t Nam. Trong lĩnh v c qu n lý ñ t ñai nh v tinh ñư c s d ng ñ thành l p b n ñ s d ng ñ t. Năm 1994 ta ñã dùng nh v tinh xây d ng b n ñ hi n tr ng s d ng ñ t t l 1: 250.000 ph trên c nư c và g n ñây ñã thành l p ñư c b n ñ hi n tr ng hi n s d ng ñ t các t l 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000 b ng các lo i nh KFA-1000, Spot, Landsat và dùng vào vi c ki m kê ñ t ñai năm 2000, 2005. Tóm l i, tuy m i hình thành và phát tri n trong m t th i gian ng n nhưng ngành tr c ñ a nh c a chúng ta ñã không ng ng phát tri n ñáp ng ñư c yêu c u ph c v các ngành kinh t và qu c phòng trong s phát tri n chúng c a ñ t nư c. Câu h i ôn t p: 1. B n ch t và nhi m v c a phương pháp ño nh? 2. Nguyên lý cơ b n c a phương pháp ño nh, phương pháp ño nh tương t , phương pháp ño nh gi i tích, phương pháp ño nh s . S gi ng, khác nhau c a các phương pháp ñó? 3. Gi i thích quy trình công ngh c a phương pháp ño nh? 4. Trình bày nh ng ñ c ñi m và ph m vi ng d ng c a phương pháp ño nh? Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 9
Chương II CƠ S TOÁN H C C A PHƯƠNG PHÁP ðO NH N i dung chính c a chương này là trình b y khái ni m cơ b n v nh ño ( nh ch p theo nguyên lý c a phép chi u xuyên tâm), nh ng khái ni m v phép chi u xuyên tâm, phép chi u th ng, các y u t hình h c cơ b n c a nh ño, m t s ñ nh lý cơ b n c a phép chi u xuyên tâm trong ño nh, ng d ng c a các ñ nh lý ñó trong vi c gi i ñoán và ñi m v nh, các h to ñ trong ño nh, các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño, m i quan h toán h c gi a v trí ñi m nh và ñi m v t trong ño nh. 2.1. Khái ni m v nh ño Các nh ch p ñư c dùng vào m c ñích ño ñ c ñư c g i là nh ño. nh ño là s li u g c c a quá trình ño ñ c trong phương pháp ño nh. Nó là hình chi u xuyên tâm c a không gian v t trên m t ph ng nghiêng. Tuy nhiên ñ nh nghĩa này ch có ý nghĩa hình h c ñơn thu n. Trong th c t nh ño là k t qu t ng h p c a 3 quá trình: Quá trình hình h c: Vi c ch p nh tuân theo quy lu t c a phép chi u xuyên tâm, vì v y m i quan h c a ñi m nh và ñi m v t ñ u tuân theo quy lu t c a phép chi u này. Do ñó mu n hi u rõ m i quan h này c n hi u rõ quy lu t chi u hình trong phép chi u xuyên tâm. Quá trình quang h c: Hình nh ch p ñư c ph i thông qua m t h th ng th u kính, lăng kính trong máy ch p nh vì v y ch t lư ng c a nh ph thu c vào ch t lư ng c a h th ng th u kính, lăng kính trong máy ch p nh. Quá trình hoá h c: Hình nh ch p ñư c ñư c ghi l i trên v t hi n nh (phim c ng ho c phim m m) vì v y ch t lư ng c a nh còn ph thu c vào ñ nh y c a phim, quá trình r a nh, in nh. ðó là k t qu c a quá trình hoá h c trong ch p nh. nh ño là k t qu c a 3 quá trình ñó, vì v y nh ño có nh ng tính ch t cơ b n sâu ñây: n ánh trung th c các chi ti t b m t c a ñ i tư ng ño (ñ a hình, - N i dung c a nh ph ñ a v t trên m t ñ t t i khu v c ch p) nhưng chưa th hi n ñúng và ñ y ñ theo yêu c u c a n i dung b n ñ . ðây m i ch là ngu n thông tin cơ b n c a ñ i tư ng ño thu nh n ñư c t i th i ñi m ch p nh. Chúng s ñư c khai thác theo các m c ñích khác nhau trong quá trình s d ng. - M c ñ chi ti t và kh năng ño ñ c c a nh ño ph thu c vào ñi u ki n và phương th c ch p nh như: ñi u ki n khí tư ng, thi t b ch p nh, v t li u nh, k thu t ch p, r a và in nh. - nh ño ch là s li u ban ñ u cho nên không tr c ti p s d ng ñư c như nh ng thành qu ño ñ c khác (b n ñ ) vì: Quan h to ñ gi a các ñi m trên nh và các ñi m tương ng trên m t ñ t là quan h c a phép chi u xuyên tâm ch không ph i là quan h c a phép chi u th ng như trên b n ñ . T l c a hình nh trên nh không th ng nh t như trên b n ñ do ñ c ñi m c a quá trình ch p nh. Các hình nh trên nh không chính xác v v trí mà nó b bi n d ng do nhi u nguyên nhân gây ra như quy lu t chi u hình, sai s quang h c và nhi u ngu n sai s khác. Vì th mu n s d ng nh ño vào m c ñích ño ñ c trư c h t c n nghiên c u quy lu t t o hình trong phép chi u xuyên tâm. Nó là cơ s ñoán nh n ñi m v t khi bi t ñi m nh và ngư c l i. Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 10
2.2. Khái ni m v phép chi u 1. ð nh nghĩa v phép chi u Vi c bi u di n m t v t th b t kỳ trên m t m t ph ng b t kỳ theo quy lu t nh t ñ nh ñư c g i là phép chi u. Hình nh nh n ñư c g i là hình chi u. Có nhi u lo i phép chi u khác nhau. a. Phép chi u th ng Trong tr c ñ a ñ nh n ñư c bình ñ 1 khu v c nh ABCD c a b m t trái ñ t, t t c các ñi m ñư c ngư i ta chi u lên m t m t ph ng ngang theo phương dây d i. Phương pháp chi u như v y ñư c g i là phép chi u th ng ñ ng và nh n ñư c hình chi u A0B0C0D0 là hình chi u th ng ñ ng (hình 2.1). Hình 2.1. Phép chi u th ng và phép chi u xuyên tâm b. Phép chi u xuyên tâm N u cũng các ñi m trong không gian chi u hình ABCD (hình 2.1) ngư i ta chi u lên m t ph ng P b t kỳ b ng các tia chi u qua 1 ñi m S g i là tâm chi u thì phép chi u như th ñư c g i là phép chi u xuyên tâm, nh ng v t c t tia chi u ñó lên m t ph ng chi u là abcd ñư c g i là hình chi u xuyên tâm hay hình chi u ph i c nh c a nh ng ñi m ñó. Nh ng tia nh ñó ñ th c hi n phép chi u ñư c g i là tia chi u. 2. K t lu n: Như v y nh ng tia phân b trong không gian ñư c g i là tia chi u. Nh ng tia chi u ñi qua m t ñi m chung, ñi m chung ñó g i là tâm chi u. Trong tr c ñ a ngư i ta coi bình ñ 1 khu v c là hình chi u th ng ñ ng c a các ñi m v t trong khu v c ñó, còn nh ch p là hình chi u xuyên tâm c a các ñi m v t trong khu v c. V n ñ ñ t ra là c n ph i chuy n t nh ch p ñư c v b n ñ th c ch t là chuy n t phép chi u xuyên tâm v phép chi u th ng. Tuy nhiên nói như v y m i ch mang ý nghĩa hình h c ñơn thu n. 2.3. Nh ng y u t hình h c cơ b n c a nh ño Trong ño nh ngư i ta thư ng khôi ph c v trí chùm tia ch p trong không gian v t, khi ñó các ñi m nh thư ng ñư c th hi n b ng các y u t , các y u t ñó ñư c g i là các y u t hình h c cơ b n c a nh ño. Các y u t ñó là: Hình 2.2. Các y u t hình h c cơ b n c a nh ño Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 11
- M t ph ng E là m t ph ng v t. Thư ng gi thi t m t ph ng E là m t ph ng n m ngang. - M t ph ng P là m t ph ng nh. Trong trư ng h p chung m t ph ng P nghiêng v i m t ph ng E m t góc nghiêng α b t kỳ. Góc α g i là góc nghiêng c a nh. - ði m S là tâm ch p hay tâm chi u. V trí c a S v i m t ph ng P ñư c xác ñ nh theo tiêu c c a máy ch p nh sao cho tho mãn ñi u ki n SO = fk (fk là tiêu c c a máy ch p nh). - Qua tâm chi u S d ng m t ph ng W th ng góc v i m t ph ng E và m t ph ng P. M t ph ng W g i là m t ph ng chính. - V t c t c a m t W trên m t ph ng nh P ñư c g i là ñư ng d c chính v v. - V t c t c a m t ph ng W trên m t ph ng E ñư c g i là ñư c hư ng ch p VV. - Giao tuy n gi a m t ph ng nh P và m t ph ng v t E ñư c g i là ñư ng n m ngang hay g i là tr c ch p TT (ñư ng g c TT). - T tâm ch p S k ñư ng vuông góc xu ng m t ph ng nh P và giao ñi m c a chúng ñư c g i là ñi m chính nh O. SO g i là tia sáng chính. - T tâm ch p S k ñư ng vuông giác SN xu ng m t ph ng E và giao ñi m c a nó v i m t ph ng nh P là ñi m ñáy nh n. - Trong m t ph ng W t tâm ch p S k ñư ng song song v i m t ph ng v t E giao ñi m c a nó v i m t ph ng P ñư c g i là ñi m t chính I. - Trong m t ph ng W t tâm ch p S là ñư ng phân giác c a góc OSn = α, giao ñi m c a nó v i m t ph ng P g i là ñi m ñ ng giác C. - Trong m t ph ng P qua I k ñư ng song song v i ñư ng n m ngang TT s có ñư ng chân tr i hi hi. - Trong m t ph ng P qua ñi m chính nh O k ñư ng song song v i ñư ng n m ngang TT s có ñư ng n m ngang chính h0 h0. - Trong m t ph ng P, qua ñi m ñ ng giác C k ñư ng song song v i ñư ng n m ngang TT s có ñư ng ñ ng t l hchc. - Kho ng cách t tâm ch p S ñ n m t ph ng v t E theo ñư ng dây d i ñư c g i là ñ cao bay ch p, SN = H. T hình 2.2. ta xác ñ nh ñư c các ñ i lư ng hình h c cơ b n c a nh hàng không như sau: fk fk fk S0 = fk, Sn = , Sc = , SI = IC = α Cosα Sinα Cos 2 α on = fk .tgα, OI = fk .ctgα, oc = fk. tg 2 Trong phương pháp ño nh, nh ño có th ñư c ch p 2 v trí ñ c bi t: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 12
ð i v i nh hàng không Khi góc nghiêng c a nh α = 0 t c là m t ph ng nh P n m ngang (hình 2.3a). ðây là trư ng h p nh hàng không lý tư ng. Trong trư ng h p này các ñi m chính nh O, ñi m ñáy nh n, và ñi m ñ ng giác C trùng nhau t i 1 ñi m. Trên m t ph ng nh ñi m t chính I và ñư ng chân tr i hi hi n m vô c c. ð i v i m t ph ng ñ t: Khi góc nghiêng c a nh α = 90o, t c là m t ph ng nh P th ng ñ ng (hình 2.3 b). ðây là trư ng h p ch p nh m t ñ t lý tư ng. Trong trư ng h p này ñi m chính nh O s trùng v i ñi m t chính I c a nh. ðư ng n m ngang chính h0h0 trùng v i ñư ng chân tr i hi hi. ði m ñáy nh n n m vô c c. a. Trư ng h p nh hàng không b. Trư ng h p nh m t ñ t Hình 2.3. Các trư ng h p ch p nh ñ c bi t 2.4. Nh ng tính ch t và ñ nh lý cơ b n c a phép chi u xuyên tâm Các nh ño ñư c ch p theo nguyên lý c a phép chi u xuyên tâm. Vì v y các ñi m nh trên nh ño cũng tuân theo quy lu t c a phép chi u này. Vi c nghiên c u các tính ch t và ñ nh lý c a phép chi u xuyên tâm nh m ph c v vi c ñoán nh n ñi m v t khi bi t ñi m nh và ngư c l i. ði u này giúp cho vi c gi i ñoán và ñi u v nh ñư c thu n l i. 2.4.1. Các ñ nh lý cơ b n 1. ð nh lý cơ b n v phép chi u c a ñi m a. ð nh lý thu n N u ñã bi t m t ph ng nh P, tâm chi u S và ñi m v t A thì hình chi u c a A trên m t nh P cũng ñư c xác ñ nh t i ñi m a và ch có m t ñi m a mà thôi (hình 2.4a). b. ð a lý ñ o N u ñã bi t m t ph ng P, tâm chi u S và ñi m nh a trên m t P, thì ñi m v t tương ng c a ñi m nh là ñi m A n m trên ñư ng th ng kéo dài Sa nhưng không ph i là duy nh t (hình 2.4b). Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 13
a. ð nh lý thu n b. ð nh lý ñ o Hình 2.4. ð nh lý v phép chi u c a ñi m 2. ð nh lý v phép chi u c a ño n th ng a. ð nh lý thu n N u ñã bi t m t ph ng P, tâm chi u S và m t ño n th ng trong không gian AB thì hình chi u c a ño n th ng AB trên m t ph ng P là m t ño n th ng xác ñ nh ab và ch có m t ño n th ng ab mà thôi (Hình 2.5a). Trong trư ng h p ñ c bi t khi ño n th ng AB trùng v i tia chi u SA ho c SB thì hình chi u c a nó trên m t ph ng P ch là 1 ñi m (khi ñó nh c a A và B trùng nhau). b. ð nh lý ñ o N u ñã bi t m t ph ng nh P, tâm chi u S và hình chi u ab là m t ño n th ng thì ñư ng tương ng c a nó trong không gian v t không ph i là m t ño n th ng AB duy nh t và cũng không nh t thi t ph i là 1 ño n th ng (có th là 1 ñư ng cong ho c ñư ng g y khúc). a. ð nh lý thu n b. ð nh lý ñ o Hình 2.5. ð nh lý v phép chi u c a ño n th ng 2.4.2. Nguyên lý d ng hình trong phép chi u xuyên tâm 1. Các ñ nh lý cơ b n a. ð nh lý thu n N u các ñư ng n i c a các ñ nh tương ng c a 2 tam giác ñã bi t, tam giá ABC trên m t ph ng v t E và tam giác A'B'C' trên m t P ñ u ñi qua 1 ñi m S thì 3 giao ñi m L, M, N c a ñư ng kéo dài các c nh tương ng c a chúng nh t ñ nh s n m trên 1 ñư ng th ng, ñó là ñư ng g c TT (hình 2.6). Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 14
Hình 2.6. Quan h ph i c nh trong phép chi u xuyên tâm b. ð nh lý ñ o N u giao ñi m L, M, N c a các ñư ng kéo dài c a các c nh tương ng c a 2 tam giác, tam giác ABC và tam giác A'B'C' cùng n m trên m t ñư ng th ng (ñư ng TT) thì ñư ng n i các ñ nh tương ng c a 2 tam giác ñó nh t ñ nh s ñi qua 1 ñi m ñó là tâm chi u S. 2. ð nh lý v t s kép Trong ño nh ngư i ta thư ng ph i d ng l i chùm tia ch p, khi ñó các ñi m có quan h v i nhau theo 1 qui lu t nh t ñ nh. ð nh lý v t s kép c a hàng ñi m cho ta th y rõ m i quan h ñó. a. T s kép c a 4 ñi m trên ñư ng th ng: ð nh nghĩa: Gi s trên ñư ng th ng (1) (hình 2.7) trong không gian chi u hình, có hàng ñi m ABCD ta l p ñư c 2 t s ñơn: AC T s ñơn th 1: (ABC) = = K1 BC AD T s ñơn th 2: (ABD) = = K2 BD T 2 t s ñơn ta l p ñư c t s kép: ( ABC ) AC AD K1 (ABCD) = : (2.1) =λ = = ABD ) BC BD K 2 λ ñư c g i là t s kép c a hàng ñi m A, B, C, D trên 1 ñư ng th ng trong không gian chi u hình, ký hi u là: (ABCD). D B C A (1) a) X B C A (1') b) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 15
Hình 2.7. ð nh nghĩa v t s kép c a hàng ñi m Tính ch t c a t s kép Theo ñ nh nghĩa trên cho th y v i 4 ñi m b t kỳ trên 1 ñư ng th ng trong không gian chi u hình ñ u có th thành l p ñư c t s kép tương ng. Ngư c l i n u bi t tr s t s kép và 3 ñi m trong hàng ñi m ñó thì có th xác ñ nh ñư c v trí duy nh t c a ñi m th 4. Gi s trên hình 2.7b ta bi t 3 ñi m ABC và tr s t s kép c a hàng ñi m A, B, C và ñi m th 4 chưa bi t X ta có th xác ñ nh ñư c v trí c a ñi m X như sau: Theo ñ nh nghĩa v t s kép, ta có: ( ABC ) K 1 (ABCX) = =λ = ABX ) K 2 K1 K = λ suy ra: K2 = 1 T λ K2 Theo ñ nh nghĩa v t s ñơn th 2 ta có: AX K 1 (ABX) = suy ra: = BX λ AX.λ = K1BX = K1 (AX - AB) AX.λ - K1AX = - K1AB AX(λ - K1) = - K1AB. K1. AB AX = (2.2.) K1 − λ Theo công th c (2.2) có th xác ñ nh ñư c v trí c a ñi m X trên ñư ng th ng (1') trong gian chi u hình. b. T s c a 4 ñư ng th ng trong chùm ñư ng th ng trong không gian chi u hình S a b c d C A B D Hình 2.8. T s kép c a chi u ñư ng th ng. ð nh nghĩa: Gi s có chùm ñư ng th ng a, b, c, d trong không gian chi u hình. Ta l p ñư c 1 t s ñơn sau ñây c a t ng chùm 3 ñư ng th ng: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 16
T s ñơn th nh t: sin (a.c) (abc) = sin (b.c) T s ñơn th 2: sin (ad ) (abd) = sin (bd ) T 2 t s ñơn, ta có t s kép: (abc) sin(ac) sin(ad ) (abcd) = : = (abd ) sin(b.c) sin(b.d ) Tính ch t c a t s kép c a chùm ñư ng th ng: V i 4 ñư ng th ng b t kỳ trong 1 chùm ñư ng th ng ta ñ u xác ñ nh ñư c m t tr s t s kép tương ng v i chúng. Ngư c l i n u ta bi t tr s t s kép c a 4 ñư ng th ng và 3 ñư ng th ng trong ñó thì có th xác ñ nh ñư c v trí c a ñư ng th ng th 4. Tính ch t này ñư c ch ng minh tương t như ñ i v i tính ch t t s kép c a hàng ñi m trên ñư ng th ng trong không gian chi u hình. 2.5. Các h th ng to ñ trong ño nh ð xác ñ nh m i quan h chi u hình tương ng c a các ñ i lư ng ño trên nh và th c ñ a ho c trên mô hình c n ph i có các h to ñ xác ñ nh v trí trong không gian tương ng. Trong ño nh các h to ñ này thư ng dùng ñư c xác ñ nh như sau: 2.5.1. H to ñ trong không gian nh Trong ño nh ngư i ta thư ng s d ng các h to ñ sau ñây ñ bi u di n và xác ñ nh v trí c a m t ñi m b t kỳ trên nh. 1. H to ñ m t ph ng nh Trên các t m nh ño ñ u có in các m u khung ép phim c a máy ch p nh. ðư ng n i 2 m u khung trái - ph i, trên - dư i vuông góc v i nhau. S d ng tính ch t này ngư i ta l y ñư ng n i 2 m u khung trái - ph i làm tr c x' ñư ng n i 2 m u khung trên - dư i làm tr c y'. Giao ñi m c a 2 tr c to ñ ñư c l y làm g c to ñ o', m t ñi m P' trên nh ñư c bi u di n trong h to ñ m t ph ng nh b ng véctơ: r' = (x', y')T. Trong ñó x',y' là to ñ c a ñi m P' 2. H to ñ không gian nh H to ñ không gian nh ñư c xác ñ nh như sau: ði m g c to ñ trùng v i tâm ch p S, tr c to ñ Z trùng v i tr c tia sáng chính SO và luôn luôn hư ng lên trên, các tr c x, y song song v i các tr c x', y' c a h to ñ m t ph ng nh. Trong h to ñ này m t ñi m P trên nh ñư c bi u di n b ng vectơ r = (xyz)T. Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 17
Trong ñó: Z = -fk (tiêu c c a máy ch p) a. H to ñ m t ph ng nh b. H to ñ không gian nh Hình 2.9. Các h to ñ trong không gian nh 2.5.2. H to ñ trong không gian v t 1. H to ñ ño nh: Trong ño nh ngư i ta thư ng s d ng h to ñ ño nh ñ xác ñ nh v trí c a các ñi m ño trên mô hình l p th . H to ñ ño nh ñư c xác ñ nh như sau: G c to ñ ñư c ch n tuỳ ý (m t ñi m b t kỳ trên mô hình). Các tr c to ñ cũng ñư c ch n tuỳ ý ch c n tuân theo nguyên t c h to ñ không gian vuông góc (2 tr c to ñ vuông góc v i nhau). Trên hình 2.10 bi u th h to ñ ño nh còn ñư c g i là h to ñ mô hình. Hình 2.10. H to ñ mô hình trong ño nh Trong h to ñ ño nh (H to ñ mô hình) m t ñi m ño P trên mô hình ñư c bi u di n b ng vectơ: R' = (X', Y', Z')T. Trong ñó: X', Y', Z' là tr to ñ ño nh c a ñi m P trên mô hình. 2. Các h to ñ tr c ñ a thư ng dùng trong ño nh a. H to ñ Gauss - Kruger: H to ñ Gauss - Kruger ñư c xây d ng trên m t ph ng c a múi chi u 6o ho c 3o trong m t ph ng chi u hình Gauss ñư c g i là h to ñ Gauss- Kruger. Trong ñó nh n hình chi u c a kinh tuy n tr c làm tr c X, c a xích ñ o làm tr c Y. Như v y n u tính t g c v Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 18 Hình 2.11 Phép chi u Gauss
phía B c X luôn mang d u dương, v phía Nam mang d u âm. Tr s Y tính t g c v phía ðông mang d u dương, v phía Tây mang d u âm. Vi t Nam bán c u B c cho nên X luôn mang d u dương. ð Y luôn mang d u dương ngư i ta r i kinh tuy n tr c v phía Tây 1 ño n O'O = 500km nghĩa là g c to ñ X0 = 0, Y0 = 500 km (hình 2.11). b. H to ñ UTM Phép chi u UTM khác v i phép chi u Gauss là ch Ellipsoid quy chi u c t m t t ch không ti p xúc v i m t t t i kinh tuy n gi a. ði u ñó làm h n ch s bi n d ng 2 kinh tuy n biên. D a trên cơ s c a phép chi u ngư i ta xác ñ nh h to ñ g i là h to ñ UTM. Trong phép chi u UTM hình chi u c a kinh tuy n gi a và xích ñ o là 2 ñư ng th ng vuông góc v i nhau (hình 2.12) ñư c ch n làm tr c to ñ . Trong ñó M là ñi m c n xác ñ nh to ñ , O' là giao ñi m hình chi u kinh tuy n γ tr c O'Z và xích ñ o O'E. ði m F là hình chi u c a M lên kinh tuy n tr c. Cung LM là hình chi u c a vĩ tuy n qua M. Cung ZM là hình chi u c a cung kinh tuy n qua M, γ là ñ g n kinh tuy n. To ñ c a ñi m M trong h to ñ UTM ñư c xác ñ nh b ng tung ñ NM, hoành ñ EM. Gi ng như phép chi u Gauss ngư i ta r i O' ñ n O m t ño n OO' = 500 km và có: EM = E' + Hình 2.12. Phép chi u UTM 500km. Trong h to ñ VN-2000 ta cũng dùng phép chi u UTM, Ellipsoid quy chi u là Ellipsoid WGS-84. G c to ñ t i khuôn viên Vi n nghiên c u ð a chính, B Tài nguyên Môi trư ng. 2.6. Các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño 1. ð nh nghĩa: ð xây d ng m i quan h chi u hình tương ng gi a nh ño và ñ i tư ng ño (ñ a hình, ñ a v t) c n ph i xác ñ nh v trí không gian c a nh ño trong không gian v t và v trí tương ñ i c a tâm ch p S ñ i v i m t ph ng nh. Nh ng y u t hình h c dùng ñ xác ñ nh v trí nói trên c a nh ño ñư c ñ nh nghĩa chung là các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño. Chúng ñư c chia thành 2 lo i: các nguyên t ñ nh hư ng trong và nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño. 2. Các nguyên t ñ nh hư ng trong c a nh ño: Các nguyên t ñ nh hư ng trong c a nh ño là các y u t hình h c xác ñ nh v trí không gian c a tâm ch p S ñ i v i m t ph ng nh nh m khôi ph c l i chùm tia ch p khi ch p nh. Chúng bao g m: - To ñ c a ñi m chính nh O trong h to ñ m t ph ng nh, t c là: x'0 y'0 ñ i v i nh hàng không (hình 2.13a). x'0 z'0 ñ i v i nh m t ñ t (hình 2.13b) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 19
- Kho ng cách t tâm ch p S (ti t di n sau c a h th ng kính v t máy ch p nh) ñ n m t ph ng nh, là tiêu c c a máy ch p nh (So = fk). b. nh m t ñ t a. nh hàng không Hình 2.13. Các nguyên t ñ nh hư ng trong c a nh ño 3. Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño: Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño là các y u t hình h c xác ñ nh v trí chùm tia ch p trong không gian v t. Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh hàng không g m: - To ñ không gian c a tâm ch p S trong h to ñ Gauss (n u là phép chi u Gauss), trong h to ñ UTM (n u là phép chi u UTM). - Các góc ñ nh hư ng c a h to ñ trong không gian nh trong h to ñ dùng trong tr c ñ a. Ngư i ta có th xác ñ nh theo 1 trong 2 nhóm sau: Nhóm 1: (Hình 2.14a). Góc κ là góp k p gi a ñư ng d c chính vv trên m t ph ng nh v i tr c to ñ y' trong h to ñ m t ph ng nh. Góc α là góc nghiêng c a nh, t c là góc k p gi a ñư ng tia sáng chính SO v i ñư ng dây d i ñi qua tâm ch p S. Góc t là góc k p gi a ñư ng hư ng ch p VV v i tr c to ñ X trong h to ñ dùng trong tr c ñ a. Nhóm 2: (hình 2.14b) κ κ a. Nhóm 1 b. Nhóm 2 Hình 2.14. Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 20