CHƯƠNG 2: THỬ NGHIỆM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH XÃ VẬT LẠI TỪ ẢNH CHỤP BẰNG MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI TRIMBLE UX5
2.2. Quy trình thành lập bản đồ địa chính bằng công nghệ bay chụp ảnh không người lái
2.2.3. Xử lý ảnh, nắn ảnh và tạo ảnh trực giao
Bước này thường được thực hiện trên các trạm đo vẽ ảnh số với sản phẩm đầu ra là ảnh trực giao cho khu vực nghiên cứu. Ví dụ đề tài này đã sử dụng phần mềm Agisoft Photoscan của hãng Agisoft LLC - Liên Bang Nga.
Dựa trên điều kiện thực tế và phạm vi nghiên cứu của đề tài nên tác giả đã lựa chọn ra 81 tấm ảnh trong toàn bộ khối để nghiên cứu thử nghiệm thực tế, cụ thể như sau:
+ Tuyến 10 từ số hiệu 1352 đến 1360;
+ Tuyến 11 từ số hiệu 1390 đến 1398;
+ Tuyến 12 từ số hiệu 1422 đến 1430;
+ Tuyến 13 từ số hiệu 1460 đến 1468;
+ Tuyến 14 từ số hiệu 1492 đến 1500;
+ Tuyến 15 từ số hiệu 1530 đến 1538;
+ Tuyến 16 từ số hiệu 1562 đến 1570;
+ Tuyến 17 từ số hiệu 1600 đến 1608;
+ Tuyến 18 từ số hiệu 1632 đến 1640.
Tổng diện tích khu thử nghiệm của số ảnh chọn ra ở trên là gần 30 ha.
Hình 2.8. Sơ đồ các tuyến bay được lựa chọn (các gạch đen là vị trí tâm ảnh thực tế đã chụp) a. Tạo project
Công việc cần làm khi tạo project là nhập các tấm ảnh vào phần mềm, thiết lập hệ tọa độ WGS84 (vì mặc định tọa độ tâm ảnh từ máy xuất ra ở hệ tọa độ này) và nhập các thông số như tiêu cự máy ảnh, kích thước tấm ảnh và kích thước pixel ảnh.
Sau đó đặt tên và lưu project.
b. Định hướng và tăng dày điểm khống chế
Việc đầu tiên là nhập tọa độ tâm ảnh, sau khi nhập xong tiến hành chuyển đổi hệ tọa độ của project từ WGS84 sang VN2000 bằng công cụ Convert.
Chích điểm khống chế trên toàn bộ các tấm ảnh và nhập tọa độ điểm khống chế đã bình sai được ở trên.
Phần mềm hoạt động theo nguyên lý tăng dày chùm tia, tự động nhận dạng điểm ảnh cùng tên và liên kết khối, kết hợp với độ phủ lớn lên đến 80% cho phép tạo khối tăng dày vững chắc, chặt chẽ.
Hình 2.9. Kết quả tính toán tăng dày khống chế
Việc xử lý tăng dày được thực hiện bằng công cụ Align photos và cho ra kết quả là các ảnh được sắp xếp đúng vị trí trong khối và các điểm Tie point kết nối các cặp ảnh lập thể.
Sau đó, luận văn tiến hành tạo đám mây điểm độ cao dày đặc, mô tả bề mặt địa hình bằng công cụ Build Dense Cloud. Với Dense Cloud tạo được này cần quan sát các điểm đột biến không tuân theo dáng địa hình, đó chính là những điểm lỗi cần loại bỏ trước khi sang bước tiếp theo.
Hình 2.10. Tạo đám mây điểm độ cao của khu đo c. Bình sai tự động và tạo mô hình số độ cao DTM
Quá trình xử lý tính toán của phần mềm mang tính tự động hóa cao, cho ra kết quả sai số trung phương vị trí điểm khống chế ảnh như sau:
Bảng 2.3 Bảng sai số của điểm khống chế ảnh sau bình sai
Tên điểm ∆x (m) ∆y (m) ∆z (m) Sai số (m) Sai số (pixel)
GPS7 -0,0034 -0,0088 0,0137 0,0166 0,2164
GPS4 0,0026 -0,0253 -0,0232 0,0344 0,1972
GPS1 0,0047 0,0099 -0,0070 0,0129 0,0554
GPS8 -0,0495 0,0315 -0,0012 0,0586 0,1967
GPS5 0,0062 -0,0009 -0,0068 0,0093 0,2506
GPS2 -0,0063 0,0202 0,0159 0,0265 0,1927
GPS9 0,0171 0,0437 0,0083 0,0477 0,1948
GPS6 -0,0354 -0,0338 -0,0032 0,0491 0,5574
GPS3 -0,0439 0,0463 -0,0145 0,0655 0,2584
Sai số trung
phương nắn 0,0259 0,0287 0,0123 0,0405 0,2809
ảnh (m)
Đối chiếu với quy phạm trong xử lý khống chế ảnh hiện hành thì sai số trên là chấp nhận được với tỷ lệ bản đồ cần thành lập.
Từ đám mây điểm độ cao tạo được từ bước trên ta sẽ tiến hành tạo lưới đo và mô hình số độ cao dạng TIN được thực hiện bằng công cụ Build Mesh lấy nguồn từ lớp Dense Cloud đã tạo ở bước trước. Độ dày hay thưa của các bề mặt tam giác trong TIN phụ thuộc vào thông số cài đặt trước khi tạo, càng dày thì mô tả bề mặt càng chính xác và ngược lại.
Hình 2.11. Mô hình số độ cao dạng TIN của khu đo
Trước khi đến bước cuối là tạo và xuất ảnh trực giao ta cần kiểm tra lỗi địa hình từ chính lưới TIN này qua sử dụng các công cụ cắt gọt và bù lấp chỗ trống (Close Holes). Ngoài ra còn có thêm chế độ quan sát lập thể View Stereo Mode để tìm và kiểm soát lỗi nhằm nâng cao độ chính xác ảnh tạo được.
d. Tạo ảnh trực giao
Bước cuối cùng của công đoạn xử lý ảnh là tạo ảnh và xuất ảnh trực giao bằng định dạng Tiff.