1 / 70

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC. BÀI GIẢNG TRẮC LƯỢNG ẢNH GIẢI TÍCH VÀ KỸ THUẬT SỐ. CBGD: Th.S Nguyễn Tấn Lực. CH ƯƠNG 1 CƠ SỞ TO Á N HỌC ĐO ẢNH LẬP THỂ. 2. 1.1 C Ơ SỞ HÌNH HỌC. 1.1.1 NH ỮNG YẾU TỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN. 3. 1.1.2 T Ỷ LỆ MÔ HÌNH. 4.

efrem
Download Presentation

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC BÀI GIẢNG TRẮC LƯỢNG ẢNH GIẢI TÍCH VÀ KỸ THUẬT SỐ CBGD: Th.S Nguyễn Tấn Lực

  2. CHƯƠNG 1 CƠ SỞ TOÁN HỌC ĐO ẢNH LẬP THỂ 2

  3. 1.1 CƠ SỞ HÌNH HỌC 1.1.1 NHỮNG YẾU TỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN 3

  4. 1.1.2 TỶ LỆ MÔ HÌNH 4

  5. 1.2 ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH LẬP THỂ 1.2.1.1 ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI ĐỊNH HƯỚNG TRONG: Xác định tọa độ điểm chính ảnh x’0, y’0 ; tiêu cự f ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI Xác đỊnh tương quan giữa 2 tấm ảnh  chỉ xác định độ chênh lệch giữa các nguyên tố định hướng ngoài 5

  6. X02 – X01 = BX Y02 – Y01 = BY Z02 – Z01 = BZ 2 - 1 =  2­ - 1 =  2 - 1 =  BX, BY, BZ: CÁC THÀNH PHẦN CỦA CẠNH ĐÁY B CHIẾU LÊN CÁC TRỤC X, Y, Z. THỰC TẾ, THÀNH PHẦN BX CHỈ CÓ TÁC DỤNG XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH, MÀ KHÔNG THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 TẤM ẢNH. 6

  7. VÌ VẬY: CHỈ CÓ 5 YẾU TỐ THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 TẤM ẢNH LÀ: BY, BZ, , ,  : 5 NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI CẶP ẢNH LẬP THỂ. 7

  8. 1.2.1.2 ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI • XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH VÀ VỊ TRÍ KHÔNG GIAN CỦA MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA. • HỆ SỐ TỶ LỆ MÔ HÌNH: mMH • TỌA ĐỘ ĐIỂM GỐC HỆ TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA: X0, Y0, Z0 • CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH (CÁC GÓC XOAY CỦA HỆ TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA): • : GÓC NGHIÊNG DỌC ( TRỤC X) • : GÓC NGHIÊNG NGANG (TRỤC Y) • : GÓC XOAY (TRỤC Z) 8

  9. 1.2.2 CÁC HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH VÀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI • 1.2.2.1 HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH ĐỘC LẬP • LẤY CẠNH ĐÁY CHIẾU ẢNH LÀM CƠ SỞ XÂY DỰNG HỆ TỌA ĐỘ MÔ HÌNH O’X’Y’Z’ • GỐC TỌA ĐỘ MÔ HÌNH  S1 • TRỤC X’  CẠNH ĐÁY b, HƯỚNG TRÁI SANG PHẢI • TRỤC Y’ // ĐƯỜNG DỌC CHÍNH vv CỦA ẢNH TRÁI • TỪ ĐÓ TA CÓ: 1 = 0. • 5 NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI GỒM:1, 1, 2, 2, 2. 9

  10. 1.2.2.2 HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH PHỤ THUỘC: LẤY TỜ ẢNH TRÁI LÀM CƠ SỞ ĐỂ XÁC LẬP HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI XÁC ĐỊNH BẰNG ĐỘ CHÊNH CỦA CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG ẢNH PHẢI SO VỚI ẢNH TRÁI. 10

  11.  = 2 - 1 = 2 ; (1 = 0)  = 2 - 1 = 2 ; (1 = 0)  = 2 - 1 ; (1 = 0) : GÓC LỆCH GIỮA HÌNH CHIẾU CỦA b LÊN MP O’X’Y’ SO VỚI TRỤC X’ : GÓC HỢP BỞI b VÀ HÌNH CHIẾU CỦA NÓ LÊN MP O’X’Y’ bX’ = b.cos.cos bY’ = b.sin.cos bZ’ = b.sin 11

  12. 1.3 BÀI TOÁN XÂY DỰNG MÔ HÌNH LẬP THỂ 1.3.1 ĐK HÌNH HỌC ĐHTGĐ MHLT: ĐK ĐỒNG PHẲNG: F = (r1^r2).b = 0. (1) r1 = A1.r’1 = (x1, y1, z1)T r2 = A2.r’2 = (x2, y2, z2)T b = (bX, bY, bZ)T A1, A2: MA TRẬN QUAY VỚI CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI TƯƠNG ỨNG 12

  13. (1) VIẾT DƯỚI DẠNG ĐỊNH THỨC bx bY bZ x1 y1 z1 = 0(2) x2 y2 z2 bX(y1.z2-y2.z1) – by(x1.z2 – x2.z1) + bz(x1.y2 – y1.x2) = 0 (3) (3) Là pt cơ bản 13

  14. 1.3.2 PHƯƠNG TRÌNH ĐHTGĐ CẶP ẢNH LẬP THỂ 1.3.2.1 CẶP ẢNH ĐỘC LẬP b = (b, 0, 0)T (3)  bX(y1.z2-y2.z1) = 0  y1.z2-y2.z1 = 0 MA TRẬN A1, A2 SỬ DỤNG CÁC GIÁ TRỊ GẦN ĐÚNG (TRƯỜNG HỢP CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG NHỎ) 14

  15. A1 = A2 = PTĐHTGĐ: (4) 15

  16. 1.3.2.2 CẶP ẢNH PHỤ THUỘC (3)  p = x’– x” ĐẶT: 16

  17. THAY VÀO PT TRÊN, TA CÓ PTĐHTGĐ: (5) 17

  18. 1.3.2.3 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH LẬP THỂ XÁC ĐỊNH 5 NTĐHTGĐ THÀNH LẬP HỆ PT ĐHTGĐ CỦA CẶP ẢNH LẬP THỂ A.X = L + v (6) A: MA TRẬN HỆ SỐ X: MA TRẬN ẨN SỐ L: MA TRẬN SỐ HẠNG TỰ DO V: VECTOR SỐ HIỆU CHỈNH GIẢI (6) THEO PHƯƠNG PHÁP SỐ BÌNH PHƯƠNG CỰC TIỂU vT.P.v MIN  (AT.A).X = AT.L  X = (AT.A)-1.(AT.L) 18

  19. 1.4 ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI MHLT 1.4.1 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH mMH VÀ ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA R = R0 + m.A.RM (7) R = [X, Y, Z]T TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA 19

  20. R0 = [X0, Y0, Z0]T TỌA ĐỘ ĐIỂM GỐC TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA m: HỆ SỐ TỶ LỆ MÔ HÌNH A: MA TRẬN XOAY CỦA CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA A = A.A.A ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI MÔ HÌNH CẦN XÁC ĐỊNH 7 YẾU TỐ: X0, Y0, Z0, m, , ,  THAY: R = R’ +v R0 = R’0 + dR0 m = m’ +dm A = A’ + dA 20

  21. (7)  R’ + v = (R’0 + dR0) + (m’ + dm).(A’+dA).RM (8) KHAI TRIỂN (8), CHỈ LẤY THÀNH PHẦN BẬC 1: • v = dR0 + dm.A’.RM + m’.dA.RM – (R’ – R’0 – m’.A’.RM) (9) 21

  22. DẠNG MA TRẬN: - 22

  23. TRONG ĐÓ: 1.4.2 GIẢI BÀI TOÁN ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI - XÁC ĐỊNH 7 NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG - GIẢI THEO PP SỐ BÌNH PHƯƠNG CỰC TIỂU - CẦN TỐI THIỂU 3 ĐIỂM KHỐNG CHẾ NGOẠI NGHIỆP 23

  24. 1.5 QUAN HỆ TỌA ĐỘ TRONG MÔ HÌNH LẬP THỂ 1.5.1 TỌA ĐỘ MÔ HÌNH ĐiỂM ĐO TRONG MÔ HÌNH LẬP THỂ 24

  25. R = R01 + m1.r1 (1) Hoặc: R = R02 + m2.r2 (2) m1, m2: hệ số tỷ lệ các vector điểm ảnh Nếu: O’  S1 R01 = 0, R02 = 25

  26. (1), (2)  R1 = b + R2  m1.r1 = b + m2.r2 (3) Nhân hữu hướng (3) lần lượt với r1, r2 đk: r1^r1 = 0, r2^r2 = 0  26

  27. (1), (2)  R = ½(m1.r1 + b + m2.r2)  Hoặc: 27

  28. 28

  29. 1.5.2 QUAN HỆ TỌA ĐỘ TRONG CẶP ẢNH LÝ TƯỞNG 1.5.2.1 TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG CẶP ẢNH LÝ TƯỞNG Trong cặp ảnh lý tưởng, ta có: A1 = A2 = I  bX = b, bY = bZ = 0  P = x’1 – x’2 29

  30. 30

  31. Hoặc: 31

  32. 1.5.2.2 CHÊNH CAO GiỮA 2 ĐiỂM ĐO TRONG MÔ HÌNH CẶP ẢNH LÝ TƯỞNG 32

  33. 33

  34. 34

  35. CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH 35

  36. 2.1 VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ Điểm khống chế là cơ sở xác định vị trí không gian của chùm tia hoặc mô hình lập thể trong hệ toạ độ trắc địa Điểm khống chế ảnh được đánh dấu trên ảnh đồng thời xác định toạ độ trong hệ toạ độ trắc địa Nếu đo đạc tất cả các điểm khống chế ở thực địa thì khối lượng công việc ngoại nghiệp lớn 36

  37. 2.1 VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ Xây dựng các phương pháp đo đạc trong phòng để xác định toạ độ trắc địa các điểm khống chế gọi là công tác tăng dày khống chế ảnh nội nghiệp Công tác tăng dày khống chế ảnh giữ vai trò then chốt, xác định toạ độ trắc địa các điểm khống chế làm cơ sở liên kết các đối tượng trong phòng với miền thực địa

  38. 2.2 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CÔNG TÁC TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH 2.2.1 ĐỐI VỚI ĐIỂM KHỐNG CHẾ TĂNG DÀY 2.2.1.1 ĐỘ CHÍNH XÁC Điểm khống chế tăng dày là cơ sở định hướng mô hình và xác định nội dung bản đồ Độ chính các điểm khống chế tăng dày cần cao hơn độ chính xác nội dung bản đồ 1 bậc 38

  39. 2.2.1.2 SỐ LƯỢNG VÀ PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ ĐIỂM Phụ thuộc vào phương pháp đo vẽ ảnh Ảnh đơn Khi nắn ảnh đơn trên máy quang cơ, cần tối thiểu 4 điểm + 1 điểm kiểm tra 39

  40. Trường hợp p < 50%, q < 30% SL điểm KC trên 1 dải: ND = 3i+2 SL điểm KC toàn khu đo: NT = k(2i+1) + (i+1) 40

  41. Trường hợp p > 50%, q > 30% SL điểm KC trên 1 dải: ND = 3i+4 SL điểm KC toàn khu đo: NT = 2k(i+1) + (i+2) 41

  42. Ảnh lập thể Điểm KCA là cơ sở định hướng mô hình lập thể: Cần tối thiểu 3 điểm + 1 điểm kiểm tra SL điểm KC trên 1 dải: ND = 2i SL điểm KC toàn khu đo: NT = i(k+1) 42

  43. 2.2.1.1 VỊ TRÍ ĐIỂM KCA Điểm KCA không sát mép ảnh nhỏ hơn 1cm, cách các dấu hiệu đặc biệt của ảnh ít nhất 1mm Không cách xa các vị trí chuẩn (hình trên) quá 1cm Có thể dùng chung cho các ảnh kế cận Chọn các địa vật rõ nét trên ảnh làm điểm KCA tăng dày 43

  44. 2.2.2 ĐỐI VỚI ĐIỂM KHỐNG CHẾ NGOẠI NGHIỆP 2.2.2.1 ĐỘ CHÍNH XÁC Điểm KCA ngoại nghiệp là cơ sở tăng dày điểm KCA nội nghiệp Điểm KCA ngoại nghiệp có đcx cao hơn đcx điểm KCA nội nghiệp 1 bậc MB: sstp vị trí <= 0,1mm x M CĐ: sstp cđ <= 1/10h (h: khoảng cao đều) Điểm KCA ngoại nghiệp được đánh dấu lên ảnh với đcx 0,05mm (bđ tỷ lệ lớn) hoặc 0,1mm (bđ tỷ lệ nhỏ) 44

  45. 2.2.2 ĐỐI VỚI ĐIỂM KHỐNG CHẾ NGOẠI NGHIỆP 2.2.2.2 SỐ LƯỢNG VÀ PA BỐ TRÍ Số lượng điểm KCA ngoại nghiệp: 20 – 30km2/1đ PA bố trí: tuỳ theo pp đo đạc xác định KCA 2.2.2.3 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐIỂM KCA NGOẠI NGHIỆP Ở THỰC ĐỊA Hình dạng, màu sắc dễ nhận biết trên ảnh Dấu mốc có kích thước thích hợp để ảnh của chúng có độ lớn 0,03 – 0,05 mm Đường kính dấu mốc d = (ma/3.104)m 45

  46. 2.2.2 ĐỐI VỚI ĐIỂM KHỐNG CHẾ NGOẠI NGHIỆP 2.2.2.3 LOẠI DẤU MỐC 46

  47. 2.3 CÁC PP TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH • Nguyên lý cơ bản: Dựng lại chùm tia không gian của các ảnh chụp và liên kết thành một khối thống nhất theo dải bay hoặc theo toàn khối. Định vị trong hệ tọa độ trắc địa. Từ đó xác định tọa độ trắc địa của các điểm KCA nội nghiệp. 47

  48. 2.3 CÁC PP TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH • Các phương pháp: PP TGAKG quang cơ Mô hình lập thể xây dựng trên máy toàn năng Các mô hình liên kết nhau dựa vào các đoạn thẳng cùng tên trên 2 mô hình kề nhau PP TGAKG bán giải tích, giải tích theo mô hình độc lập Mô hình lập thể xây dựng trên máy toàn năng hoặc giải tích Các mô hình liên kết nhau và định hướng trong hệ tọa độ trắc địa theo phương pháp giải tích 48

  49. 2.3 CÁC PP TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH • Các phương pháp: PP TGAKG theo chùm tia Dựa vào tâm chiếu dựng lại chùm tia chiếu của từng tờ ảnh đơn theo đk đồng phương giữa vector điểm ảnh và vector điểm vật từ tâm chiếu Liên kết các chùm tia thành lưới TGAKG và định hướng về hệ tọa độ trắc địa 49

  50. 2.3.1 PP TGAKG BÁN GIẢI TÍCH THEO MHĐL • CƠ SỞ TOÁN HỌC: Trên cơ sở quan hệ tọa độ không gian mô hình và tọa độ không gian trắc địa 50

More Related