Giáo trình trắc địa viễn thám - Phần 1

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O<br /> TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I<br /> ts.ðÀM XUÂN HOÀN<br /> <br /> GIÁO TRÌNH<br /> TR C ð A NH VI N THÁM<br /> <br /> Hµ néi – 2008<br /> <br /> Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 1<br /> <br /> L I NÓI ð U<br /> 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<br /> 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” .<br /> 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<br /> <br /> nh máy bay,<br /> <br /> 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:<br /> Nh ng khái ni m v phương pháp ño nh, cơ s toán h c c a phương pháp ño nh, nh ng<br /> 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<br /> l p th , ñoán ñ c ñi u v<br /> <br /> nh, nh ng ki n th c cơ b n v<br /> <br /> nh v tinh, lý thuy t c a ph n x<br /> <br /> ph c a các ñ i tư ng t nhiên....<br /> Giáo trình g m 7 chương, trư c m i chương có tóm t t n i dung chính c a chương và<br /> sau ñó là câu h i và bài t p.<br /> Trong quá trình biên so n chúng tôi có tham kh o Giáo trình: “Tr c ñ a nh” chuyên<br /> ngành. Tuy nhiên, do th i gian và kh<br /> <br /> năng có h n. Chúng tôi mong nh n ñư c nhi u ý ki n<br /> <br /> ñóng góp c a b n ñ c ñ l n xu t b n sau ñư c hoàn ch nh hơn.<br /> Xin chân thành c m ơn.<br /> Tác gi<br /> <br /> Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 2<br /> <br /> Chương I<br /> KHÁI NI M V PHƯƠNG PHÁP ðO NH<br /> N i dung chính c a chương này là gi i thi u b n ch t c a phương pháp ño nh. Trình<br /> bày n i dung cơ b n c a các phương pháp ño nh:<br /> Phương pháp ño nh tương t , phương pháp ño nh gi i tích và phương pháp ño nh s .<br /> Qui trình công ngh c a phương pháp ño nh.<br /> S hình thành và phát tri n c a ngành Tr c ñ a nh trên th gi i và Vi t Nam.<br /> d ng c a phương pháp ño nh trong n n kinh t qu c dân và qu c phòng.<br /> <br /> ng<br /> <br /> 1.1. B n ch t và nhi m v c a phương pháp ño nh<br /> Phương pháp ño ñ c ch p nh còn ñư c g i là phương pháp tr c ñ a nh là m t<br /> 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<br /> (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<br /> 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<br /> 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<br /> nh ñư c tóm t t b ng hai quá trình cơ b n sau ñây:<br /> 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<br /> 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:<br /> 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<br /> 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<br /> 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<br /> 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<br /> in, r a nh).<br /> 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<br /> (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<br /> 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<br /> ho c trên không ñư c g i là ch p nh m t ñ t ho c ch p nh trên không.<br /> Ch p nh m t ñ t:<br /> Là thi t b chúp nh ñư c ñ t trên m t ñ t<br /> (Các máy ch p nh m t ñ t - Hình 1.1)<br /> <br /> Hình 1.1. Các máy ch p nh m t ñ t<br /> Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 3<br /> <br /> 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<br /> là máy bay, v tinh nhân t o, các con tàu vũ tr ho c các tr m vũ tr qu c t .<br /> Thông thư ng là các nh ch p t máy bay còn ñư c g i là nh hàng không, nh ñư c<br /> 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<br /> 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<br /> nh tương t và nh s .<br /> 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<br /> 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<br /> th ng thi t b tương ng, ñó là:<br /> Phương pháp ño nh tương t<br /> Phương pháp ño nh gi i tích<br /> Phương pháp ño nh s .<br /> 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<br /> 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<br /> 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<br /> 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<br /> trình này ñư c tóm t t theo sơ ñ hình 1.2.<br /> 1.2. Nguyên lý cơ b n c a phương pháp ño nh<br /> 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<br /> d ng: nh tương t và nh s .<br /> ð i tư ng ño ñ c<br /> <br /> Công tác tr c ñ a<br /> <br /> Công tác ch p nh<br /> <br /> Các phương pháp ño nh<br /> Phương pháp tương t<br /> <br /> Phương pháp gi i tích<br /> <br /> Phương pháp nh s<br /> <br /> Quy trình công ngh và phương pháp ño nh<br /> Tăng d y ñi m<br /> kh ng ch<br /> <br /> N n nh<br /> <br /> Gi i ñoán và<br /> ñi u v nh<br /> <br /> D ng mô hình<br /> ño v<br /> <br /> Các k t qu ño nh<br /> Các s li u cơ b n<br /> <br /> B nñ<br /> <br /> nh<br /> <br /> B n ñ ñ a hình<br /> <br /> Mô hình s<br /> <br /> Hình 1.2. Qui trình công ngh cơ b n c a phương pháp ño nh<br /> Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 4<br /> <br /> 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<br /> 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<br /> nh m t ñ t.<br /> 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<br /> 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<br /> 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<br /> ñích s d ng nh. Trong chương trình môn h c này ch ñ c p ñ n các phương pháp ño nh<br /> 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<br /> pháp ño nh, ñó là:<br /> 1. Phương pháp ño nh tương t<br /> 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<br /> 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<br /> 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 .<br /> 2. Phương pháp ño nh gi i tích<br /> Phương pháp ño nh gi i tích (g i t t<br /> là phương pháp gi i tích) v nguyên lý cơ<br /> b n phương pháp gi i tích gi ng như<br /> phương pháp tương t ch khác là vi c tăng<br /> d y ñi m kh ng ch nh b ng phương pháp<br /> quang cơ ñư c thay b ng phương pháp gi i<br /> tích. Vi c phát tri n h th ng ño nh gi i<br /> tích d a trên cơ s ch t ch gi a thi t b ño<br /> nh có ñ chính xác cao v i máy tính ñi n<br /> t và các ph n m m chuyên d ng. Phương<br /> pháp ño nh gi i tích có 2 nhi m v ch y u<br /> là:<br /> Hình 1.3. Máy n n nh SEG.1<br /> - Xây d ng lư i tam giác nh không gian nh m tăng d y ñi m kh ng ch<br /> v này ñư c g i là phương pháp x lý ñi m trong ño nh.<br /> <br /> nh. Nhi m<br /> <br /> - 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,<br /> 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<br /> ño v theo các n i dung cơ b n ñó.<br /> Nhi m v này ñư c g i là phương pháp x lý tuy n trong nh.<br /> 3. Phương pháp ño nh s<br /> Phương pháp ño nh s (g i t t là phương pháp s ) là giai ño n th 3 c a phương pháp<br /> 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<br /> phương pháp ño nh gi i tích có th ñư c tóm t t như sau:<br /> Phương pháp ño nh tương t : S d ng nh ch p t các máy ch p nh quang h c.<br /> 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<br /> tác c a con ngư i và thu ñư c s n ph m là bình ñ ho c b n ñ .<br /> Phương pháp ño nh gi i tích: nh ch p t các máy ch p nh quang h c, chi u nh<br /> 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)<br /> s n ph m thu ñư c là s n ph m ñ gi i ho c s n ph m s .<br /> Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 5<br /> <br />