Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
1
Qui trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình
với hệ thống xử lý ảnh số của hãng intergraph
Giới thiệu chung
Công nghệ thành lập bản đồ địa hình và địa chính bằng ph!ơng pháp ảnh số
là một công nghệ t!ơng đối mới, đang đ!ợc áp dụng và hoàn thiện. Tuy nhiên các
tài liệu giới thiệu về qui trình công nghệ và qui định kỹ thuật còn thiếu và không
thống nhất. Thực tế này làm nảy sinh nhu cầu về các tài liệu h!ớng dẫn qui trình
công nghệ và ban hành qui định kỹ thuật trong công tác thành lập bản đồ có áp
dụng ảnh số. Qui trình công nghệ này đ!ợc xây dựng nhằm cố gắng đáp ứng phần
nào nhu cầu nói trên.
Công tác thành lập bản đồ địa hình áp dụng công nghệ ảnh số có thể đ!ợc
tiến hành từ ảnh vệ tinh và ảnh hàng không. Tuy vậy nội dung của qui trình công
nghệ này chỉ đ!ợc giới hạn trong việc sử dụng ảnh hàng không và đ!ợc soạn thảo
dựa trên công nghệ của hãng Intergraph. Để có thể thực hiện đ!ợc theo quy trình
công nghệ này đòi hỏi phải có các trang thiết bị nh! sau:
Thiết bị phần cứng:
. Máy quét phim hàng không (Photo Scanner).
2. Trạm xử lý ảnh số (Image Station hoặc Stereo Softcopy Kit) và các thiết
bị kèm theo.
3. Các máy tính có CPU tối thiểu là 80586 hoặc Pentium II, III; RAM tối
thiểu 32 MB.
4. Máy in phun màu khổ A0.
5. Mạng nội bộ.
Thiết bị phần mềm:
. Hệ điều hành WINNT 4.0.
2. Phần mềm quét phim.
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx

a product of Trieucx
3
Qui trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình
với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
In sản phẩm, l!u số liệu
Phim ảnh hàng không
Đo khống chế ảnh ngoại nghiệp
Quét phim
Xây dựng Project
Tăng dày khống chế ảnh
Tạo mô hình số độ cao địa hình
Xác định độ cao trung bình khu vực
Nắn ảnh trực giao dùng DTM
Nắn ảnh theo độ cao trung bình khu vực
Kiểm tra tiếp biên ảnh nắn
Cắt dán ảnh theo khung mảnh bản đồ
Số hóa nội dung bản đồ
Nội
suy
đ!ờng
bình
độ
Biên tập nội dung bản đồ
In bản đồ ảnh bản đồ đ!ờng nét
Kiểm tra đo vẽ thực địa bổ sung
Biên tập chỉnh sửa bổ sung
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
4
Nội dung công việc

- độ chính xác hình học của máy 2 àm.
- độ phân giải quét phim tuỳ chọn theo thang bậc: 7, 4, 2, 28, 56, 2,
224 àm.
- kích th!ớc phim lớn nhất có thể quét đ!ợc là 250 x 275 mm.
- có thể quét đ!ợc cả phim màu và phim đen trắng.
- có thể quét đ!ợc cả phim cuộn và phim tấm.
- có thể quét đ!ợc cả phim âm và phim d!ơng cho ra hình ảnh là âm bản
hay d!ơng bản tuỳ chọn.
- file raster đ!a ra nên chọn là file TIFF không nén thì mới có thể sử dụng
đ!ợc cho dây chuyền xử lý ảnh của hãng Intergraph.
L!u ý: Sau khi cài đặt phần mềm, các thông số đã cài đặt cho công việc quét phim
(Project Default) đã t!ơng đối ổn định, do đó không nên tự ý thay đổi các thông số
của Project tránh những trục trặc đáng tiếc. Cụ thể, chỉ nên quan tâm rằng các file
phim ảnh quét sẽ đ!ợc ghi vào ổ đĩa ngoài có dung l!ợng 4 GB của trạm Silicon
Graphic, theo đ!ờng dẫn sau: /disk2/default/img/
Qui trình quét phim đối với máy quét phim SCAI bao gồm các b!ớc bật máy quét,
khởi động phần mềm quét và quét phim. Trong b!ớc quét phim cần phải tiến hành
quét thử để tìm ra các thông số quét tối !u.
I.. Bật máy quét
Sau khi bật công tắc điện của máy quét, để máy tự khởi động và tự kiểm tra. Đèn
đỏ sẽ sáng và có thể theo dõi quá trình này trên cửa sổ của máy quét. Tuyệt đối
không đ!ợc mở nắp máy quét trong khi đèn đỏ vẫn còn đang sáng.
Khi máy quét khởi động và tự kiểm tra xong, đèn đỏ sẽ tắt, đèn xanh sẽ sáng và có
thể đọc đ!ợc thông báo trên cửa sổ máy quét : Self Test OK.
Nếu máy quét bị lỗi: đèn đỏ sẽ không tắt và có thể đọc đ!ợc thông báo trên cửa sổ
máy quét : Self Test Failed.
Thông th!ờng nên đậy chặt nắp máy quét lại, tắt máy quét. Sau khoảng 5-0 phút
thì bật công tắc điện, chờ máy quét khởi động lại:
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx

7
- chọn độ sáng: Rất sáng, Sáng hơn, Sáng, Bình th!ờng, Tối, Tối hơn, Rất tối
(Very bright, Brighter, Bright, Normal, Dark, Darker, Very dark).
- chọn loại phim: phim âm / phim d!ơng.
- chọn hình ảnh nhận đ!ợc: âm bản / d!ơng bản.
- định h!ớng tấm phim sau khi quét (lựa chọn hệ tọa độ thuận, nghịch theo
các chiều trong hộp menu Photo Orientation)
Đó là các thông số cần chọn, các thông số khác không đề cập đến nên giữ nguyên
giá trị / trạng thái nh! mặc định (default setting).
I.3. Quét phim
Dùng vải nỉ lau nhẹ mặt kính sạch sẽ, nên đeo găng tay để tránh tạo vết bẩn khi
tiếp xúc với mặt phim và mặt kính.
Tiến hành lắp phim tuân theo các nguyên tắc nh! sau:
- luôn luôn để mặt nhũ của phim úp xuống d!ới,
- phim nằm giữa 2 tấm kính,
- phần tên tuyến bay, số hiệu ảnh quay về bên tay phải của khung kính máy
quét,
- mép trong của khung phim song song với khung kính của máy quét phim.
Với mọi tấm phim cần quét, kể cả khi quét phim cuộn hay phim tấm sau khi lắp
phim đều phải qua các thủ tục sau:
- quét thử (PreScan).
- quan sát, đánh giá chất l!ợng hình ảnh nhận đ!ợc, điều chỉnh các thông số
quét (nếu cần thiết).
- quét thử lại (nếu cần thiết).
- quét và ghi file ảnh vào bộ nhớ của máy tính.
- quan sát kiểm tra đánh giá chất l!ợng hình ảnh và nếu cần thiết cũng phải
điều chỉnh lại các thông số quét.
- quét lại (nếu không chấp nhận hình ảnh vừa quét xong và đã điều chỉnh
lại các thông số quét).
- nếu chấp nhận, thay lắp phim mới.

camera. Sau khi tấm ảnh đầu tiên đ!ợc quét xong thì giới hạn này có thể giữ
O.K
O.K
Start
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
9
nguyên, chỉ cần dùng con trỏ di chuyển tâm hình vuông để cho tất cả các
cạnh của nó tiếp xúc với các mép của tấm phim là đ!ợc.
- Gamma: th!ờng đ!ợc chọn cho tấm ảnh đầu tiên, sau đó ít khi phải thay
đổi nếu nền ảnh, độ t!ơng phản, độ sáng của các tấm phim trong cả tuyến
bay hoặc khối bay không quá khác biệt.
- độ chiếu sáng (brightness): cũng th!ờng áp dụng nh! đối với thông số
Gamma nói trên.
Khi đã chọn đ!ợc các thông số trên một cách thích hợp thì hình ảnh quét đ!ợc đã
t!ơng đối tốt. Lúc này chỉ còn quan tâm đến thông số thời gian lộ quang.
- thời gian lộ quang: nên xuất phát từ thời gian lộ quang mặc định 2.0 ms.
Thay đổi thời gian lộ quang nhằm thu nhận đ!ợc hình ảnh quét đ!ợc có độ
sáng, độ rõ nét tốt nhất sau khi đã chọn đ!ợc Gamma và độ chiếu sáng thích
hợp.
6. Có thể tiến hành quét thử lại sau khi đã điều chỉnh lại các thông số quét kể trên,
cũng có thể không cần quét thử lại (phụ thuộc kinh nghiệm ng!ời thao tác quét
phim).
Đối với các tấm phim tiếp theo có thể phải điều chỉnh thời gian lộ quang (tăng
hoặc giảm l!ợng nhỏ) phụ thuộc vào nền ảnh, độ sáng, độ t!ơng phản của từng
tấm phim.
7. Khi chấp nhận hình ảnh quét thử với các thông số đã chọnm, bấm để
thoát khỏi menu quét thử (PreScan).
8. Vào menu Scan / Start để tiến hành quét thật (quét và ghi file ảnh vào bộ nhớ
máy tính). Tr!ớc hết vào menu con Scan / Start / Image Settings:

Bất kỳ lúc nào cũng có thể mở file ảnh đã quét xong để xem, kiểm tra bằng công
cụ Show / Display / Image.
Không nên sử dụng công cụ Tools / Compress file để nén file ảnh, vì sau đó hệ
thống Intergraph không đọc đ!ợc fomat file kiểu này.
II. Chuẩn bị dữ liệu cho công việc (project)
Các file ảnh quét có thể d!ợc l!u trữ trong CD-ROM, đĩa từ vv sau đó đ!ợc nhập
vào trạm đo vẽ ảnh. Tuy nhiên trong tr!ờng hợp có sự nối kết giữa trạm quét ảnh
O.K
Start
Exit
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
11
và trạm đo vẽ trong một mạng máy tính các file ảnh này có thể đ!ợc truyền qua
mạng tới trạm đo vẽ ảnh một cánh nhanh chóng và tiện lợi.
Công tác chuẩn bị dữ liệu cho công việc bao gồm :
- việc truyền số liệu và chuyển đổi kiểu dạng của các file ảnh số (chuyển
đổi format file), tạo cấu trúc hình tháp của ảnh ( image overviews hay image
pyramids).
- thu thập kết quả đo khống chế ngoại nghiệp (tên điểm, tọa độ, độ cao, sai
số vị trí điểm), sơ đồ của khu đo vẽ và các khối tăng dày. Trên các sơ đồ này có
thể hiện các điểm chính ảnh và điểm khống chế ngoại nghiệp. Các điểm khống chế
ngoại nghiệp này phải đ!ợc châm chích chính xác và ghi chú rõ ràng trên ảnh.
- kết quả kiểm định của máy ảnh (gần với thời gian chụp ảnh nhất) trong đó
có giá trị của các yếu tố định h!ớng trong, tọa độ của các dấu khung và độ méo
hình của ống kính.
Các công đoạn truyền số liệu, chuyển đổi khuôn dạng của ảnh số và tạo cấu trúc
hình tháp của ảnh là các nét đặc tr!ng của công nghệ ảnh số do đó sẽ đ!ợc miêu tả
chi tiết d!ới đây. Các công đoạn khác hoàn toàn t!ơng tự nh! trong công nghệ
truyền thống.

a product of Trieucx
13
1- đ!ờng dẫn, tên file ảnh cần chuyển đổi format file (input file name
selection).
2- chấp nhận chọn inputfile (selected files) bằng cách bấm .
3- đ!ờng dẫn, tên file đ!ợc tạo ra sau khi chuyển đổi format file (output file
name selection).
4- chấp nhận chọn outputfile (selected files) bằng cách bấm .
5- dạng file đ!ợc tạo ra: 24 bits/pixel nếu là ảnh màu, với ảnh đen trắng
không cần chọn vì giữ nguyên thông số mặc định là 8 bits/pixel.
6- chọn ph!ơng pháp nén: nếu chuyển từ dạng file TIFF sang dạng file nén
JPEG thì chọn JPEG, nếu không thì chọn None.
7- chọn hệ số nén Q factor : 15, 20, 25, 30 (tuỳ thuộc chất l!ợng của ảnh
quét và tuỳ thuộc vào địa hình khu vực ảnh chụp). Phép nén JPEG nói
chung có làm giảm chất l!ợng của hình ảnh, tuy nhiên với hệ số nén ở trong
khoảng từ 5 đến 30 chất l!ợng hình ảnh hầu nh! không bị ảnh h!ởng trong
khi kích th!ớc của các file ảnh có thể giảm từ 2 đến 4 lần.
8- chọn kiểu kích th!ớc của file đ!ợc tạo ra (tile size): 256. Việc tổ chức
các file ảnh theo các `tile` này có tác dụng làm tăng tốc độ hiển thị ảnh.
9- nếu chỉ chuyển đổi file bấm
10- nếu muốn chuyển đổi nhiều file nữa bấm . Khi file thứ nhất
đ!ợc chuyển đổi xong, dùng con trỏ lần l!ợt đánh dấu vào tên file đã đ!ợc
chọn (selected files) rồi bấm ở cả 2 bên file cần chuyển đổi và file
cần tạo ra. Với lần l!ợt các file tiếp theo chỉ chọn các thông số theo các
b!ớc: 1, 2, 3, 4, 10.
Kết thúc toàn bộ quá trình, bấm để thoát khỏi ch!ơng trình.
Sau khi đã đ!ợc chuyển đổi xong, các file ảnh quét dạng TIFF t!ơng ứng có thể
xóa đ!ợc. Tất cả các file ảnh trong cùng Project (công việc) phải có chung
kiểu format file thống nhất. Nếu có file ảnh nào đ!ợc chuyển đổi với format file
không phù hợp, có thể kiểm tra, phát hiện bằng menu View_Edit Header cũng

- thời điểm cho ch!ơng trình xử lý: ngay lập tức (Submit now ) hoặc cũng có
thể là thời điểm nào sau đó (Submit later).
- chấp nhận công việc tạo overview cho file ảnh đã chọn: bấm .
- lần l!ợt chọn đ!ờng dẫn và tên file ảnh tiếp theo, sau đó bấm .
- bấm cho ch!ơng trình chạy để tạo overview cho các file ảnh đã
chọn, sau đó khi ch!ơng trình chạy xong bấm để thoát khỏi ch!ơng
trình hoặc bấm ngay nếu không cần tạo overview cho file nào
nữa sau những file đã chọn.
Khi các overview của file ảnh đ!ợc tạo ra bởi các ph!ơng pháp khác do lỗi của
ng!ời hoặc ch!ơng trình (không phải là ph!ơng pháp Average), có thể phát hiện và
kiểm tra bằng menu View_Edit Header. Sau đó dùng menu Overview Utility để
xoá các overview không phù hợp đó và tiến hành tạo lại các overview theo các
thông số nh! trên.
Các file ảnh nén dạng JPEG và có đủ overview (full set) là yêu cầu bắt buộc đối
với các phần mềm của trạm xử lý ảnh sau này. Tuỳ thuộc vào giá trị Q factor đã
chọn, các file ảnh nén dạng JPEG có dung l!ợng nhỏ hơn dung l!ợng của các file
ảnh TIFF không nén t!ơng ứng từ 3 - 5 lần sẽ tiết kiệm bộ nhớ đáng kể, giúp
tăng tốc độ hiển thị ảnh và xử lý của các phần mềm lên rất nhiều.
Các biện pháp nâng cao độ chính xác và chất l!ợng hình ảnh quét, cũng nh! cách
lựa chọn độ phân giải quét phim và hệ số nén ảnh phù hợp sẽ đ!ợc đề cập đến ở
các báo cáo nghiên cứu khác.
Add
Add
Apply
Cancel
O.K
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
16
III. Xây dựng công việc (Project)

- kiểu số liệu của công việc là ảnh hàng không (Aerial Photography).
- kiểu file cho công việc là ASCII file.
- sau đó bấm .
Xuất hiện bảng Lựa chọn đơn vị cho công việc (Project Units):
. . .
Next
Next
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
18
- chọn hệ tọa độ Đề-các (XYZ).
- chọn đơn vị đo dài là mét (m).
- chọn đơn vị đo góc là độ (deg).
- sau đó bấm .
Xuất hiện bảng Thông số của công việc (Project Parameter Settings). Trong bảng
này phải chọn các thông số:
- sai số tiêu chuẩn đo ảnh: giữ nh! giá trị mặc định 5 àm.
- bán kính Trái đất: giữ nh! giá trị mặc định 6 378 000 m.
Next
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
19
- độ cao bay chụp so với mực n!ớc biển trung bình: = (mẫu số tỷ lệ ảnh x
chiều dài tiêu cự máy chụp ảnh) + độ cao trung bình khu chụp (so với mực
n!ớc biển trung bình) đơn vị tính bằng mét.
- độ cao trung bình khu chụp so với mực n!ớc biển trung bình.
- cho phép hiệu chỉnh ảnh h!ởng chiết quang khí quyển,
- cho phép hiệu chỉnh ảnh h!ởng độ cong Trái đất (2 thông số hiệu chỉnh
này thực sự cần thiết đối với ảnh chụp tỷ lệ nhỏ).
- các ng!ỡng giới hạn cho sự hội tụ của bài toán bình sai theo ph!ơng pháp

- sai số trung ph!ơng trọng số đơn vị (sigma): 5
à
m.
- thị sai còn tồn tại lớn nhất: 5
à
m.
- có thể chọn sai số trung ph!ơng trọng số đơn vị (sigma) giới hạn của định
h!ớng tuyệt đối (AO) và của bài toán bình sai khối tam giác ảnh không gian
(Bundle adjustment):10
à
m.
- có thể chọn sai số trung ph!ơng tọa độ giới hạn là 0.01m (giá trị mặc định
là 0.00 m).
- có thể chọn số hiệu chỉnh tọa độ còn lại lớn nhất là 0.01 m (giá trị mặc
định là 0.00 m).
- sau đó bấm .
Xuất hiện bảng Chọn các điểm định h!ớng chuẩn cho mỗi tấm ảnh (Default User
Points):
Các điểm này có thể chọn là 3 điểm hoặc 5 điểm cho mỗi tấm ảnh, vị trí tọa độ
trên tấm ảnh của chúng có thể lấy theo giá trị mặc định hoặc có thể do ng!ời thao
tác chọn và gõ vào.
Số hiệu các điểm này sẽ bao gồm số hiệu tuyến bay, số hiệu tấm ảnh do ch!ơng
trình tự gán vào tr!ớc số thứ tự của điểm, đ!ợc phân cách bởi các dấu - hoặc ~.
Nếu dùng 3 điểm hoặc 5 điểm và chấp nhận vị trí tọa độ trên tấm ảnh của chúng
nh! giá trị mặc định thì chỉ việc bấm vào hoặc sau đó
bấm .
Next
3 points 5 points
Finish
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph

-file photo
-file project
-file triang
Menu ISPM / Edit / cho phép biên tập, sửa chữa số liệu đối với: công việc
(Project), camera, tuyến bay, phim ảnh, mô hình và các điểm khống chế ngoại
nghiệp của công việc.
Tr!ớc hết phải nhập tên và các thông số kỹ thuật kiểm định gần với thời gian chụp
ảnh nhất của camera dùng để chụp khối phim ảnh đang sử dụng cho công việc.
III.2 Nhập thông số camera
Chọn menu Biên tập camera (ISPM / Edit / Camera Wizard), hộp thoại Camera
Wizard sẽ xuất hiện.
O.K
Quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa hình với hệ thống xử lý ảnh số của hãng Intergraph
a product of Trieucx
23
Gõ tên camera vào cửa sổ Camera Name, sau đó bấm ,
xuất hiện bảng Số liệu camera (Camera Data):
- gõ vào chiều dài tiêu cự (Focal Length).
- gõ vào tọa độ điểm chính ảnh đ!ợc tính theo ph!ơng pháp đối xứng chuẩn
(PPS) và theo ph!ơng pháp vuông góc chuẩn (PPA).
- kiểu phim kích th!ớc 230
x 230 mm.
Sau đó bấm , xuất hiện bảng Tọa độ các dấu khung chuẩn của
camera (Fiducial Coordinates).
Thông th!ờng mỗi loại camera chụp ảnh hàng không có 8 dấu khung tọa độ ở 4
góc và ở 4 điểm giữa của các mép khay phim, đ!ợc đánh dấu bằng chữ số hoặc
bằng các dấu
o hoặc dấu I.
Next
Next

- sau đó kiểm tra lại và bấm .
Xuất hiện bảng thông báo New Camera Wizard:
Next
Finish