BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
-------W&X-------

ĐÀO MINH HOÀNG

SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO
ĐỂ HIỆN CHỈNH BẢN ĐỒ TỶ LỆ LỚN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2012


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số
liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong
bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

Đào Minh Hoàng


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH
HIỆN CHỈNH BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ............................................................ 4
1.1. Khái niệm về bản đồ địa hình ............................................................... 4
1.1.1. Khái niệm ...................................................................................4

1.1.2. Nội dung thơng tin trên bản đồ địa hình ....................................5
1.1.3. Độ chính xác yêu cầu của bản đồ địa hình .................................9
1.2. Các phương pháp hiện chỉnh bản đồ địa hình....................................10
1.2.1. Phương pháp hiện chỉnh trực tiếp ngồi thực địa ....................11
1.2.2. Phương pháp hiện theo bản đồ có tỷ lệ lớn hơn mới được thành
lập hoặc mới hiện chỉnh .....................................................................12
1.2.3. Phương pháp hiện chỉnh bản đồ theo ảnh hàng không và ảnh vệ
tinh ........................................................................................................12
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM ...............15
2.1. Những khái niệm cơ bản về viễn thám ..............................................15
2.1.1. Khái niệm về hệ thống ghi nhận thông tin viễn thám ..............25
2.1.2. Bức xạ điện từ ...........................................................................18
2.1.3. Đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng...................................20
2.1.4. Một số đặc tính kỹ thuật cơ bản của ảnh Viễn thám................26
2.2. Giới thiệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao dùng cho thành lập và hiện
chỉnh bản đồ địa hình .........................................................................31
2.2.1. SPOT 5 .....................................................................................31
2.2.2. QUICKBIRD............................................................................33
2.2.3. Vệ tinh phân giải cao IKONOS ...............................................36


2.3. Xử lý quang học và nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh...........................38
2.3.1. Xử lý quang học ảnh vệ tinh ....................................................38
2.3.2. Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh................................................46
2.3.3. Kỹ thuật phân loại trong viễn thám..........................................55
CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO ĐỂ
HIỆN CHỈNH BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ LỚN.....................................61
3.1. Cơng tác hiện chỉnh bản đồ.................................................................61
3.1.1. Lý do hiện chỉnh bản đồ...........................................................61
3.1.2. Khái niệm hiện chỉnh bản đồ ...................................................62

3.1.3. Các hệ thống hiện chỉnh ...........................................................64
3.2. Qui trình hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh viễn thám.................................64
3.2.1. Qui trình hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh vệ tinh theo phương pháp
truyền thống........................................................................................64
3.2.2. Quy trình hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh vệ tinh theo phương
pháp số................................................................................................65
3.2.3. Tình hình sử dụng ảnh viễn thám để thành lập và hiện chỉnh
bản đồ ở nước ta .................................................................................67
3.3. Khả năng thông tin của ảnh vệ tinh độ phân giải cao cho công tác hiện
chỉnh bản đồ địa hình .........................................................................68
3.3.1. Độ lớn pixel thựa địa và độ phân giải của ảnh vệ tinh.............68
3.3.2. Mối liên hệ giữa thông tin của ảnh và của bản đồ ...................70
3.3.3. Khả năng nhận biết các đối tượng trên ảnh vệ tinh độ phân giải
cao trong hiện chỉnh bản đồ ...............................................................74
CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH QUICKBIRD ĐỂ HIỆN
CHỈNH BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1: 5000 ............................................76
4.1. Quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 5000 bằng ảnh
vệ tinh độ phân giải cao theo phương pháp số...................................76


4.1.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ .......................................................76
4.1.2. Mơ tả các bước của quy trình cơng nghệ .................................77
4.2. Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý ảnh QUICKBIRD...........................77
4.2.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ .......................................................77
4.2.2. Nội dung các bước thực hiện ...................................................79
4.3. Thực nghiệm hiện chỉnh bản đồ tỷ lệ 1/5000 bằng ảnh vệ tinh
QuickBird...................................................................................................81
4.3.1 Khái quát đặc điểm khu đo........................................................81
4.3.2. Hiện trạng thông tin tư liệu ......................................................81
4.3.3. Thiết bị, phần mềm tiến hành thực nghiệm .............................83

4.3.4. Các bước xử lý ảnh vệ tinh QUICKBIRD ...............................83
4.3.5. Tiến hành công tác giải đoán, điều vẽ biên tập bản đồ ............90
4.4. Đánh giá hiệu quả ứng dụng ...............................................................91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................94
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................96
PHỤ LỤC.................................................................................................. 97


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-2: Các kênh phổ ảnh đa phổ của ảnh vệ tinh QuikBird ...............35
Bảng 2-3: Các băng phổ của ảnh đa phổ vệ tinh phân giải siêu cao
IKONOS....................................................................................................37
Bảng 3-1: Độ phân giải của ảnh................................................................69
Bảng 3-2: Độ lớn pixel thực địa và tỷ lệ bản đồ.......................................72
Bảng 3-3: Giá trị lý thuyết và thực nghiệm của GSD..............................73
Bảng 3-4: Độ lớn pixel thực địa tối thiểu để nhận biết địa vật................73
Bảng 4-1 Tọa độ các điểm khống chế ảnh................................................82


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh hàng khơng hoặc ảnh vệ
tinh...................................................................................................................11
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống thu nhận thơng tin viễn thám ................................. 16
Hình 2.2: Sự phân loại sóng điện từ và các kênh phổ sử dụng trong viễn thám
......................................................................................................................... 18
Hình 2.3: Đường đặc trưng phổ của vật đen tuyệt đối.................................... 20
Hình 2.4. Đặc tính phản xạ phổ của một số đối tượng tự nhiên ..................... 22
Hình 2.5: Đặc tính phản xạ phổ của thực vật.................................................. 23
Hình 2.6 Khả năng phản xạ phổ của đất phụ thuộc vào độ ẩm ...................... 24
Hình 2.7 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước ........................................... 25

Hình 2.8: Các dường cong phổ ....................................................................... 27
Hình 2.9: Các đường cong phổ tương ứng...................................................... 27
Hình 2.10: Khơng gian phổ đặc trưng............................................................. 28
Hình 2.11: Đặc trưng chiết suất thơng tin liên hợp......................................... 31
Hình 2.12: Vệ tinh SPOT ................................................................................ 32
Hình 2.13: Vệ tinh Quickbird ......................................................................... 33
Hình 2.14: Vệ tinh IKONOS........................................................................... 36
Hình 2.15: Histogram...................................................................................... 39
Hình 2.16: Nâng cao tuyến tính từng phần ..................................................... 41
Hình 2.17: Nâng cao tỷ lệ ............................................................................... 41
Hình 2.18: Nâng cao độ tương phản bằng hàm Logarit và hàm mũ............... 41
Hình 2.19: Cân bằng hố Histogram............................................................... 43
Hình 2.20: Histogram hố ............................................................................... 44
Hình 2.21: Sơ đồ ngun lý của việc trộn mầu............................................... 45
Hình 2.22: Méo ảnh tổng hợp ......................................................................... 48
Hình 2.23: Méo hình do các nguyên tố định hướng ngồi ............................. 48
Hình 2.24 Hướng đi của vệ tinh trong quả đất quay....................................... 50
Hình 2.25 Méo hình do quả đất quay.............................................................. 50


Hình 2.26: Sơ đồ nguyên lý nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh.......................... 51
Hình 2.27: Phân loại có kiểm định.................................................................. 56
Hình 2.28: Phân loại khơng kiểm định ........................................................... 57
Hình 3.2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh vệ tinh theo
phương pháp truyền thống .............................................................................. 65
Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ hiện chỉnh bản đồ bằng ảnh vệ tinh theo phương
pháp số............................................................................................................. 66
Hình 3.4: Dung lượng thông tin bản đồ tỷ lệ 1: 5000, 1:25 000, 1:50 000 và 3
phương pháp thành lập bản đồ ........................................................................ 70
Hình 3.5: Giới thiệu dung lượng thơng tin trên ảnh của cùng một vùng địa

hình phụthuộc vào độ lớn pixel thực địa GSD................................................ 71
Hình 3.6: Dung lượng thơng tin trên bản đồ phụ thuộc vào độ lớn pixel thực
địa của ảnh....................................................................................................... 72
Hình 4.1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
1:5000 bằng ảnh vệ tinh QuickBird ................................................................ 76
Hình 4.2 : Qui trình kĩ thuật thành lập bình đồ ảnh vệ tinh ............................ 78
Hình 4.3: Lựa chọn mơ hình nắn ảnh.............................................................. 84
Hình 4.4: Lựa chọn các thơng số cụ thể cho mơ hình hàm đa thức hữu tỷ RPC
......................................................................................................................... 84
Hình 4.5: Cài đặt thơng số về hệ toạ độ và lưới chiếu .................................... 85
Hình 4.6: Lựa chọn phương pháp nhập toạ độ................................................ 85
Hình 4.7: Nhập toạ độ các điểm khống chế .................................................... 86
Hình 4.8: Sơ đồ bố trí các điểm khống chế và điểm kiểm tra......................... 87
Hình 4.9: Kết quả bình sai các điểm khống chế ............................................. 88
Hình 4.10: Chọn cơng cụ nắn ảnh................................................................... 89
Hình 4.11: Lựa chọn phương pháp lấy mẫu ................................................... 89
Hình 4.12: Số hóa biên tập bản đồ .................................................................. 91


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, tư liệu ảnh vệ tinh được phổ biến rộng rãi phục vụ các ngành
trong nhiều lĩnh vực như công tác điều tra cơ bản, thành lập hoặc hiện chỉnh
bản đồ, theo dõi giám sát tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường, khai thác
khoáng sản, quản lý quy hoạch đất đai, an ninh quốc phòng ..v.v..Việc khai
thác sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh ngày càng rộng rãi mang lại hiệu quả kinh tế,
khoa học cao. Nhiều loại bản đồ chuyên đề trước đây thành lập bằng công
nghệ ảnh chụp hàng không hoặc bằng phương pháp điều tra thực địa, nay đã

chuyển sang sử dụng khai thác tư liệu ảnh vệ tinh.
Đối với công tác hiện chỉnh bản đồ từ trước tới nay vẫn chủ yếu áp
dụng phương pháp truyền thống là giải đoán bằng mắt, điều tra ngoại nghiệp
và sử dụng các tư liệu viễn thám chủ yếu có độ phân giải trung bình nên chỉ
có thể đáp ứng cho hiện chỉnh bản đồ tỉ lệ nhỏ và trung bình mà không đáp
ứng được yêu cầu đối với bản đồ tỷ lệ lớn. Do đó cần nghiên cứu khả năng sử
dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao trong công tác hiện chỉnh đồ tỷ lệ lớn nói
riêng. Xuất phát từ vấn đề này tôi đã thực hiện luận văn “ Sử dụng ảnh vệ
tinh độ phân giải cao để hiện chỉnh bản đồ tỷ lệ lớn”
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
*Mục tiêu của đề tài
Phân tích mối liên hệ giữa độ phân giải ảnh vệ tinh và tỷ lệ bản đồ cần
thành lập và hiện chỉnh.
Xây dựng quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ địa hình tỉ lệ lớn từ
ảnh vệ tinh độ phân giải cao.
*Nhiệm vụ của đề tài
Sử dụng ảnh vệ tinh QuickBird để hiện chỉnh bản đồ tỷ lệ lớn bằng
phương pháp số. Đánh giá độ chính xác kết quả đạt được.


2

Xây dựng quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ tỷ lệ lớn từ ảnh
Qickbird.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc ứng dụng tư liệu viễn thám độ
phân giải cao cho mục đích hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.
- Nghiên cứu đề xuất quy trình hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1/5000
bằng tư liệu viễn thám độ phân giải cao.
4. Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu về viễn thám, ảnh vệ tinh và các đặc điểm ảnh vệ tinh,
phân loại ảnh vệ tinh
- Các phương pháp xử lý ảnh vệ tinh
- Các phương pháp hiện chỉnh bản đồ
- Quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ tỷ lệ lớn từ ảnh vệ tinh độ
phân giải cao bằng phương pháp số.
5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp sử dụng công nghệ viễn thám
Cơng nghệ giải đốn ảnh, xử lý ảnh số, chiết tách các lớp thông tin,
cung cấp dữ liệu đầu vào cho luận văn như: mạng lưới thủy văn, mạng lưới
giao thông, hiện trạng lớp phủ bề mặt....
Phương pháp hiện chỉnh dữ liệu địa hình
Từ các tư liệu bản đồ đã có trong q trình thu thập, hiện chỉnh lại nội
dung thông tin theo dấu hiệu ảnh mới nhất để phục vụ cho luận văn.
6. Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng của ảnh vệ tinh độ phân giải cao để
hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.
- Xây dựng quy trình cơng nghệ hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ lớn từ
ảnh vệ tinh độ phân giải cao


3

7. Bố cục luận văn
Luận văn gồm phần Mở đầu, 4 chương, phần Kết luận và kiến nghị
được trình bày trong 96 trang, với 45 hình và 7 bảng.

LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hồn thành theo chương trình đào tạo cao học khóa 22
tại trường Đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội.

Luận văn đã được hoàn thành dưới sự giúp đỡ của giáo viên hướng
dẫn: PGS.TS Phạm Vọng Thành. Tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới
giáo viên hướng dẫn, người đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tơi hồn thành luận
văn này. Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong Khoa
Trắc địa, các đồng nghiệp nơi tôi công tác, gia đình và bạn bè, những người
đã giúp đỡ, hỗ trợ tơi hết mình trong q trình nghiên cứu và viết luận văn
này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn !


4

CHƯƠNG 1: BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
HIỆN CHỈNH BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH.
1.1. Khái niệm về bản đồ địa hình
1.1.1. Khái niệm
Bản đồ địa hình là hình ảnh thu nhỏ được khái qt hóa một phần hay
tồn bộ bề mặt trái đất lên mặt phẳng theo một phép chiếu nhất định (phép
chiếu đồng góc, phép chiếu đồng diện tích, phép chiếu đồng khoảng cách…)
trong một hệ thống tọa độ, độ cao biểu thị bằng hệ thống kí hiệu phản ánh sự
phân bố, trạng thái và các mối quan hệ tương quan nhất định giữa các yếu tố
cơ bản của địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội với độ chính xác và mức độ chi
tiết phù hợp với tỷ lệ bản đồ cần thành lập. Nó phản ánh các yếu tố nội dụng
cơ bản như thủy hệ, điểm dân cư, mạng lưới giao thông, dáng đất, lớp phủ
thực vật, thổ nhưỡng và ranh giới hành chính.
Hiện nay Bản đồ địa hình được lưu trữ và thành lập với hai dạng cơ bản
đó là Bản đồ địa hình trên giấy và Bản đồ địa hình gốc dạng số:
+ Bản đồ địa hình trên giấy là bản đồ truyền thống, các thơng tin được
thể hiện và lưu trữ tồn bộ trên giấy dựa trên hệ thống các ký hiệu và ghi chú.
Bản đồ địa hình trên giấy cho ta thông tin rõ ràng, trực quan, dễ sử dụng cho

nhiều đối tượng. Ngày nay Bản đồ địa hình trên giấy là sản phẩm được in ấn
từ Bản đồ địa hình dạng số.
+ Bản đồ địa hình gốc dạng số có nội dung lữu trữ dưới dạng số theo
các lớp thông tin trong máy tính. Các thơng tin khơng gian lưu trữ dưới dạng
tọa độ (x,y), các thơng tin thuộc tính được mã hóa và lưu trữ dưới dạng bảng
tính. Bản đồ số địa hình được hình thành trên cơ sở hai yếu tố của công nghệ
thông tin là: thiết bị phần cứng và các phần mềm trên máy tính. Bản đồ địa
hình dạng số giúp cho cơng tác quản lý, khai thác cũng như cập nhật các


5

thơng tin địa hình dễ dàng hơn, nó cho phép người làm công tác quy hoạch,
thiết kế thực hiện trực tiếp trên máy tính một cách chính xác và nhanh chóng.
1.1.2. Nội dung thơng tin trên bản đồ địa hình
Dung lượng thông tin bản đồ phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ cần thành lập.
Mức độ khái quát càng lớn khi tỷ lệ bản đồ càng nhỏ, dung lượng thông tin
trên bản đồ càng giảm. Bản đồ ở tỷ lệ càng lớn thì mức độ thơng tin thể hiện
thơng tin trên đó càng chi tiết. Như vậy, nghiên cứu dung lượng thơng tin của
bản đồ cần thành lập nhằm tìm kiếm, xây dựng cơ sở dữ liệu tương xứng từ
nguồn thông tin nguyên thủy trên ảnh viễn thám.
Tuân thủ bản phân chia đối tượng theo lớp, ở mỗi nhóm lớp các yếu tố
nội dung bản đồ được quy định cụ thể: lớp, feature, code, nội dung, lực nét,
kiểu đường, màu, font chữ. Khi số hóa, tác nghiệp viên cần thao tác thống
nhất theo bảng phân chia đối tượng theo lớp để tạo điều kiện cho việc biên
tập, sửa chữa sau này.
1. Cơ sở tốn học của bản đồ địa hình
Từ năm 2000, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã quy định thống nhất.
Nước ta áp dụng hệ tọa độ VN2000 – hệ tọa độ thống nhất các cấp hạng bao
gồm các tham số như sau:

a. Ellipsoid qui chiếu WGS 84 toàn cầu.
b. Ellipsoid qui chiếu WGS 84 định vị phù hợp với lãnh thổ Việt Nam.
Điểm gốc N00 đặt tại khn viên Viện nghiên cứu Địa chính.
c. Lưới chiếu bản đồ: Sử dụng phép chiếu hình trụ ngang đồng góc
UTM với sai số biến dạng chiều dài tại kinh tuyến giữa múi chiếu 30 là 0.9999
tăng dần về hai phía biên múi chiếu đến 1,001 ở biên múi 30
d. Phân mảnh và đánh số theo hệ thống UTM khu vực Châu Á. Danh
pháp bản đồ đặt theo hệ thống đang sử dụng.
2. Thủy hệ và các đối tượng liên quan


6

- Các yếu tố thủy hệ phải thể hiện trên bản đồ địa hình bao gồm biển,
đảo, ao, hồ, các loại bãi ven bờ, sơng ngịi, suối, mương, kênh rạch, mạch
nước khoáng thiên nhiên và các đối tượng liên quan.
- Các sơng, suối có chiều dài trên bản đồ lớn hơn 1cm; kênh mương có
độ rộng thực tế từ 1m trở lên và chiều dài trên bản đồ lớn hơn 1cm đều phải
thể hiện. Khi sông, suối, kênh, mương, trên bản đồ có độ rộng từ 0,5mm trở
lên phải biểu thị bằng hai nét, dưới 0,5mm phải thể hiện bằng một nét theo
hướng dẫn của kí hiệu tương ứng. Những sơng, suối, kênh, mương có chiều
dài ngắn hơn quy định trên nhưng có ý nghĩa quan trọng vẫn phải thể hiện.
- Các loại sơng suối có nước theo mùa hoặc khơ cạn, đoạn sơng suối
khó xác định chính xác, đoạn sơng suối mất tích, chảy ngầm phân biệt để biểu
thị theo quy định của ký hiệu.
- Hướng dòng chảy của các đoạn sơng, suối, kênh rạch có ảnh hưởng
thủy triều và các sơng, suối, kênh rạch khó nhận biết hướng dòng chảy trong
phạm vi mảnh bản đồ đều phải thể hiện.
- Các loại bờ, bãi, đê, đập và các đối tượng liên quan khác của thủy hệ
biểu thị theo hướng dẫn của ký hiệu.

3. Địa hình
- Địa hình được thể hiện trên bản đồ bằng đường bình độ, hướng chỉ
dốc, điểm ghi chú độ cao và các ký hiệu khác.
- Trên một mảnh bản đồ chỉ thể hiện địa hình bằng một khoảng cao đều
cơ bản, khi khoảng cao đều cơ bản khơng mơ tả hết được dáng địa hình thì sử
dụng thêm đường bình độ nửa khoảng cao đều. Trường hợp phải hiển thị chi
tiết cá biệt của dáng đất phải dùng đường bình độ có độ cao thích hợp.
- Các điểm ghi chú độ cao phải chọn vào các vị trí đặc trưng của địa
hình. Trên 1 dm2 bản đồ phải có từ 10 đến 15 điểm ghi chú độ cao, trường
hợp địa hình khu đo bằng phẳng, dáng đất không thể hiện được bằng đường


7

bình độ thì phải có từ 25 đến 30 điểm. Ghi chú độ cao chẵn đến 0.1m đối với
tỷ lệ 1: 10 000, và 1: 25 000, chẵn đến mét đối với tỷ lệ 1 : 50 000.
- Các dạng đặc biệt của dáng đất bao gồm khe rãnh xói mòn, sườn dốc
đứng, sườn đất sụt lún, đứt gãy, vách đá, vùng núi đá, lũy đám địa hình bậc
thang, bãi cái , đầm lầy biểu thị theo quy định của kí hiệu.
4. Đường giao thơng và các đối tượng liên quan.
- Các yếu tố giao thông thể hiện trên bản đồ địa hình bao gồm
các loại đường sắt, đường ơ tơ có rải mặt, đường mịn, các loại đường khác và
các cơng trình, đối tượng liên quan.
- Tồn bộ các tuyến đường sắt hiện có hoặc đang làm, đường sắt
trong ga và các cơng trình, đối tượng liên quan của đường sắt được phân biệt
và biểu thị theo quy định của ký hiệu.
- Tất cả các tuyến đường ô tô có rải mặt đều phải thực hiện đầy
đủ kèm theo ghi chú tên đường và tính chất đường theo quy định của kí hiệu.
- Đường đất lớn phải thể hiện đầy đủ trên bản đồ. Đường đất nhỏ
và đường mòn biểu thị có lựa chọn và phải đảm bảo thể hiện đặc trưng của hệ

thống giao thông.
- Hệ thống giao thông trong vùng dân cư tùy từng trường hợp cụ
thể có thể lựa chọn lấy bỏ nhưng phải đảm bảo thể hiện đặc trưng của từng
vùng và tính hệ thống của mạng lưới giao thơng.
- Các đối tượng có liên quan của đường giao thông gồm sân bay,
bến cảng, âu thuyền, nhà ga, sân bốc dỡ hàng hóa, bến ơ tơ, cầu cống, bến đị,
phà các đối tượng khác thể hiện trên bản đồ phải đảm bảo các yêu cầu quy
phạm.
5. Dân cư và các đối tượng kinh tế, văn hóa, xã hội
- Đồ hình dân cư và nhà trong vùng dân cư thể hiện theo hướng
dẫn của ký hiệu.


8

- Đối với vùng dân cư nông thôn phải thể hiện thực phủ nếu độ
che phủ của tán cây lớn hơn 20%. Các mảng thực vật, ô đất trống, ô đất canh
tác trong khu dân cư có diện tích trên bản đồ từ 4mm2 trở lên đều phải thể
hiện.
- Tên gọi của vùng dân cư là tên chính thức được quy định trong
các văn bản quy phạm pháp luật. Trường hợp văn bản quy phạm phát luật
chưa quy định thì thực hiện theo các văn bản quản lý hành chính UBND cấp
có thẩm quyền.
- Thành lũy và tường rào biểu thị theo quy định của ký hiệu.
6.Thực vật.
- Trên bản đồ phải thể hiện các loại thực vật tự nhiên và cây
trồng theo phân loại và quy định của ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ tương ứng.
- Các vùng thực vật có diện tích từ 15 mm2 trên bản đồ phải phân
biệt để biểu thị theo đúng quy định của ký hiệu.
- Trường hợp trên diện tích đo vẽ có nhiều loại thực vật cần phải

phối hợp biểu thị thì cho phép phối hợp khơng q 3 loại thực vật đặc trưng
nhất. Đối với rừng hỗn hợp chỉ biểu thị hai loại cây chính mà mỗi loại chiếm
tỷ lệ từ 40% trở lên.
- Các cây và cụm cây độc lập chỉ biểu thị khi có ý nghĩa định
hướng.
- Ranh giới thực vật đối với tỷ lệ 1:5000 và 1: 10 000 căn cứ thực
tế để phân biệt biểu thị là ranh giới chính xác hoặc ranh giới khơng chính xác,
đối với tỷ lệ 1: 25 000 và 1: 50 000 không cần phân biệt.
7. Biên giới quốc gia, địa giới hành chính
- Trên bản đồ phải thể hiện đầy đủ đường biên giới quốc gia, địa
giới hành chính các cấp theo đúng và thống nhất với các tài liệu pháp lý của


9

nhà nước về biên giới và địa giới hành chính. Trường hợp các cấp địa giới
trùng nhau thì thể hiện địa giới hành chính của cấp cao nhất.
- Mốc địa giới hành chính các cấp chỉ thể hiện trên bản đồ tỷ lệ
1: 10 000 và 1: 25 000 và có chọn lọc thể hiện các mốc đặc trưng.
8. Ghi chú địa danh và các ghi chú cần thiết khác
- Ghi chú địa danh trên bản đồ thực hiện theo quy định của pháp
luật, trường hợp văn bản quy phạm pháp luật chưa quy định thì thực hiện theo
các văn bản quản lý hành chính của UBND cấp có thẩm quyền.
- Ghi chú tên, ghi chú giải thích, ghi chú số liệu và các ghi chú
khác trên bản đồ thực hiện theo quy định của ký hiệu và quy định kỹ thuật số
hóa bản đồ địa hình tỷ lệ tương ứng..
1.1.3. Độ chính xác yêu cầu của bản đồ địa hình:
Độ chính xác của bản đồ địa hình là đại lượng đặc trưng về sai số của
kết quả đo trên bản đồ so với vị trí tương ứng trên thực địa.
Theo qui định hiện hành của Tổng cục Địa chính( nay là Bộ Tài nguyên

và Môi trường) :
- Sai số trung phương vị trí điểm khống chế ảnh mặt phẳng ngoại
nghiệp so với tọa độ điểm nhà nước gần nhất khơng vượt q 0.1mm tính
theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập, ở vùng ẩn khuất sai số này không vượt quá
0,15mm.
- Sai số trung phương về độ cao của điểm khống chế ảnh độ cao ngoại
nghiệp so với điểm độ cao nhà nước gần nhất không vượt quá 1/10 khoảng
cao đều đường bình độ cơ bản.
- Sai số trung bình vị trí mặt phẳng của điểm khống chế tăng dày so với
điểm khống chế ảnh mặt phẳng ngoại nghiệp gần nhất không vượt quá
0.35mm x M ( M – tỷ lệ bản đồ ).


10

- Sai số trung bình về độ cao của điểm khống chế tăng dày so với điểm
khống chế ảnh độ cao ngoại nghiệp gần nhất không vượt quá

1
h
3

( h là

khoảng cao đều đường bình độ).
- Sai số trung phương vị trí mặt phẳng điểm địa vật chủ yếu biểu thị
trên bản đồ so với điểm khống chế đo vẽ gần nhất không vượt quá 0.5mm trên
bản đồ, ở khu vực núi đá cao trên 1000m, vùng ẩn khuất, các địa vật thứ yếu (
dễ biến động) không vượt quá 0.75mm trên bản đồ.
- Sai số trung phương về độ cao đường bình độ, độ cao các điểm đặc

trưng địa hình, điểm ghi chú độ cao biểu thị trên bản đồ so với điểm khống
chế độ cao đo vẽ không được vượt quá

1
h .
2

Trên đây là những tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác của bản đồ, đồng
thời cũng là tiêu chuẩn để xem xét khả năng sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh trong
hiện chỉnh Bản đồ Địa hình. Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện ngày càng
nhiều ảnh vệ tinh độ phân giải cao và siêu cao. Điều đó đã mở ra tiền đề có
thể thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ vừa và lớn.
1.2. Các phương pháp hiện chỉnh bản đồ địa hình
Sự thay đổi, biến đổi của các yếu tố địa hình địa vật sau khi bản đồ địa
hình thành lập được xác định và lấy từ ảnh hàng không hay ảnh vệ tinh mới
chụp, hoặc ta cũng có thể lấy từ các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn vừa mới thành lập
và khảo sát ngồi thực địa. Dựa vào đặc điểm của thơng tin biến đổi của các
yếu tố địa hình địa vật cần thiết cho việc hiện chỉnh bản đồ ta có thể sử dụng
một trong các phương pháp hiện chỉnh sau:
- Hiện chỉnh trực tiếp ngoài thực địa.
- Hiện chỉnh theo các bản đồ có tỷ lệ lớn hơn mới thành lập hoặc mới
hiện chỉnh.
- Hiện chỉnh theo ảnh hàng không hoặc ảnh vệ tinh.


11

Lập thiết kế kỹ thuật
Tư liệu ảnh hàng không( hoặc ảnh vệ tinh)
Công tác chuẩn bị, thu thập tài liệu:

Phân tích mức độ biến đổi, thiết kế chi tiết đo vẽ nội nghiệp
Xử lý đo vẽ ảnh hàng không( ảnh vệ tinh):
Tăng dày, nắn ảnh lập bình đồ ảnh
Giải đốn nội nghiệp và điều vẽ ngoại nghiệp
Chỉnh sửa, số hóa, biên tập bản đồ
Kiểm tra kết quả hiện chỉnh
Sửa chữa, hồn thiện bản gốc hiện chỉnh
In, giao nộp sản phẩm

Hình 1.1: Sơ đồ hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng ảnh hàng không hoặc ảnh
vệ tinh
Việc lựa chọn phương pháp hiện chỉnh phụ thuộc vào nhiều nhân tố,
chẳng hạn như: tỷ lệ bản đồ, đặc điểm điều kiện tự nhiên, các tư liệu gốc được
sử dụng để hiện chỉnh, …, trong thực tế ta thường phối hợp sử dụng cả ba
phương pháp hiện chỉnh nói trên.
1.2.1. Phương pháp hiện chỉnh trực tiếp ngoài thực địa.
Phương pháp hiện chỉnh bản đồ địa hình bằng đo đạc trực tiếp ở thực
địa được tiến hành bằng các phương pháp đo đạc truyền thống ở khu vực cần
hiện chỉnh; khi thực hiện khảo sát ngoại nghiệp toàn bộ khu vực hiện chỉnh ta
chỉnh sửa tại thực địa những biến đổi về địa hình và địa vật. Phương pháp này


12

chỉ áp dụng đối với những khu vực khơng có ảnh hàng khơng và khơng có tư
liệu bản đồ cần thiết; những khu vực cần hiện chỉnh nhỏ. Phương pháp này
đạt độ chính xác cao, có thể chỉnh sửa chính xác cả sự thay đổi về mặt địa
hình, thuận lợi cho khu vực hiện chỉnh nhỏ có sự thay đổi, vùng cần hiện
chỉnh có địa vật phức tạp, che khuất nhiều, tận dụng những loại máy móc hiện
có.

Phương pháp này có nhược điểm là địi hỏi tốn nhiều cơng sức, thời
gian thi công kéo dài, chịu nhiều ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, kém
hiệu quả kinh tế, không thể thực hiện được khi vùng cần hiện chỉnh có địa
hình phức tạp khó khăn cho việc tiến hành đo đạc ngoài thực địa.
1.2.2. Phương pháp hiện chỉnh theo bản đồ có tỷ lệ lớn hơn mới được
thành lập hoặc mới hiện chỉnh
Công tác hiện chỉnh tiến hành theo quy tắc biên vẽ bản đồ địa hình
tương ứng có tỷ lệ lớn hơn, ở đây ta đánh giá mức độ biến đổi của các phần tử
nội dung trên bản đồ cần hiện chỉnh. Có thể dùng các bản đồ thiết kế quy
hoạch, bản đồ hồn cơng các cơng trình đã thi cơng để làm cơ sở hiện chỉnh.
Phương pháp này có ưu điểm là được thực hiện nhanh chóng, đạt độ
chính xác cao, cơng việc hiện chỉnh được tiến hành hồn tồn trong phịng
nên được triển khai cơng việc thuận tiện. Tuy nhiên, phương pháp này có
nhược điểm là chỉ thực hiện được ở khu vực cần hiện chỉnh đã có bản đồ địa
hình tỷ lệ lớn hơn mới được thành lập hoặc mới hiện chỉnh. Độ chính xác của
bản đồ đã hiện chỉnh phụ thuộc vào độ chính xác tài liệu và phương pháp
chuyển vẽ.
1.2.3. Phương pháp hiện chỉnh bản đồ theo ảnh hàng không và ảnh vệ tinh
1.2.3.1.Phương pháp hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu ảnh hàng không:
Phương pháp này được thực hiện bằng cách chỉnh sửa bản gốc hiện
chỉnh ở nội nghiệp theo ảnh, sau đó khảo sát kiểm tra ngoại nghiệp. Khi hiện


13

chỉnh bản đồ theo ảnh hàng khơng có thể tiến hành bằng cách sử dụng các
bình đồ ảnh, các tấm ảnh đã nắn, cùng với việc sử dụng bản sao bản đồ gốc
trên nền đế trong và các bản sao nâu hoặc đen từ các bản đồ gốc đó.
Bình đồ ảnh, bản gốc in hoặc bản sao nét của nó được dùng để hiện
chỉnh bản đồ thì được gọi là bản gốc hiện chỉnh. Sau đó các bản gốc hiện

chỉnh có thể đóng vai trị bản gốc biên vẽ hoặc bản gốc in. Công nghệ và việc
tổ chức các công tác hiện chỉnh bản đồ chỉ được xác định sau khi nghiên cứu
cơ sở trắc địa của bản đồ cần hiện chỉnh, những đặc điểm khu vực và những
thay đổi đã xảy ra trên đó, chất lượng của các tư liệu ảnh hàng không được
dùng để hiện chỉnh.
Như vậy, phương pháp này phụ thuộc vào đặc điểm của khu hiện chỉnh
từ góc độ đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế khi cần thiết cho
phép khảo sát thực địa trước khi điều chỉnh về nội nghiệp, trong trường hợp
đặc biệt có thể bỏ qua khâu khảo sát ngoại nghiệp. Đây là phương pháp được
áp dụng rộng rãi, đạt hiệu quả kinh tế cao, rút ngắn nhiều thời gian, ít chịu
ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh. Bằng phương pháp này ta nhanh chóng
xác định được mức độ thay đổi của nội dung bản đồ bằng cách so sánh ảnh
hàng không mới chụp với bản đồ cần hiện chỉnh. Tuy nhiên thời gian chụp
ảnh hàng không theo từng tỷ lệ khác nhau, và ít nhất cũng phải 5 năm mới
tiến hành chụp lại, cho nên cần áp dụng khi khu đo có ảnh hàng khơng mới
nhất nếu ảnh hàng khơng đã cũ thì cơng tác điều vẽ ngoại nghiệp sẽ phải tăng
lên nhiều.
1.2.3.2. Phương pháp hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu ảnh vệ tinh:
Về nguyên tắc, phương pháp hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu ảnh vệ tinh
cũng giống như phương pháp hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu ảnh hàng không,
để hiện chỉnh ta sử dụng kết hợp bình đồ ảnh vệ tinh và bản đồ gốc cần hiện
chỉnh. Với đặc điểm của ảnh vệ tinh là ảnh vệ tinh có độ cao bay chụp lớn


14

(450-20000 km) nên có tầm bao qt rộng lớn, tính tổng qt hố tự nhiên rõ
rệt, đặc biệt là tính thời sự của ảnh vệ tinh là rất cao do chu kỳ chụp lặp ngắn
(cỡ 1 lần / 1 tháng). Do vậy mà ảnh vệ tinh có thể cung cấp thông tin về bề
mặt Trái đất cho người sử dụng trên một phạm vi rộng ở cùng một thời điểm,

cùng một điều kiện thu nhận thơng tin; nó cho phép rút ngắn thời gian thu
nhận thơng tin thành lập bình đồ ảnh. Tuy nhiên, ảnh vệ tinh cũng có nhược
điểm đó là độ phân giải của ảnh vệ tinh có độ chính xác về mặt hình học
khơng cao (hiện nay ảnh vệ tinh có độ phân giải tốt nhất mới chỉ đạt 0,6 m),
đặc biệt là độ chính xác xác định độ cao thấp. Vì vậy mà ảnh vệ tinh không
đáp ứng được cho công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình ở tỷ lệ bản đồ lớn, và ở
những khu vực phức tạp về địa hình mà chỉ đảm bảo yêu cầu độ chính xác
cho hiện chỉnh bản đồ địa hình ở tỷ lệ trung bình và tỷ lệ nhỏ, đặc biệt là hiện
chỉnh địa vật.
Như vậy ta có thể thấy rằng để hiện chỉnh bản đồ địa hình thì dựa vào
các u cầu về độ chính xác, điều kiện thực tế hiện có mà lựa chọn phương
pháp hiện chỉnh cho phù hợp.


15

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM
2.1. Những khái niệm cơ bản về viễn thám.
2.1.1 Khái niệm về hệ thống ghi nhận thông tin viễn thám.
2.1.1.1 Khái niệm về Viễn Thám
Qua hàng chục năm phát triển, cho đến nay khoa học viễn thám đã chở
nên quen thuộc và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành khoa học
khác nhau.
Viễn thám là kỹ thuật thu nhận thông tin của các đối tượng mà không cần
tiếp xúc trực tiếp với đối tượng đó. Ngày nay ở nước ta cũng như các nước trên
thế giới, công nghệ viễn thám được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như
điều tra hiện trạng sử dụng đất, điều tra thảm thực vật, nghiên cứu tài nguyên
môi trường, nghiên cứu biển, nghiên cứu thiên tai… đặc biệt là nghiên cứu khả
năng ứng dụng vào mục đích thành lập và hiện chỉnh bản đồ địa hình.
Viễn thám được phát triển dựa trên những thành tựu mới nhất của khoa

học công nghệ vũ trụ công nghệ tin học… Viễn thám là một môn khoa học liên
ngành với mục tiêu cung cấp thông tin nhanh nhất và khách quan nhất phục vụ
cho các ngành kinh tế quốc dân.
Đối tượng nghiên cứu chủ yếu của viễn thám là các sự vật và quá trình xảy
ra trên bề mặt trái đất. Viễn thám không nghiên cứu trực tiếp các q trình và sự
vật đó mà nghiên cứu gián tiếp thơng qua hình ảnh của chúng là các bức kí tự về
sự phân bố lại năng lượng mặt trời được phản xạ lại từ các vật thể trên bề mặt
trái đất.
2.1.1.2 Cơ sở ghi nhận thông tin ảnh vệ tinh
Để hiểu về bản chất ảnh vệ tinh chúng ta xem xét sơ đồ thu nhận và xử lý
thông tin viễn thám.


16

Hệ thống được mô tả theo sơ đồ sau
Nguồn năng
lượng

Môi trường truyền
năng lượng

Đối tượng
tự nhiên

Mơi trường truyền
năng lượng

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống thu nhận thông tin viễn thám
a. Nguồn năng lượng thường là mặt trời hoặc các máy phát sóng.

Đối với các hệ thống viễn thám tích cực thì nguồn năng lượng được phát
đi từ hệ thống máy ghi ( chụp ảnh rađa).
Nguồn năng lượng mặt trời phát tới đối tượng nghiên cứu được xác định
bằng thành phần phổ ( các bước sóng mang năng lượng) và phân bố năng lượng
ở phổ đó.


17

b. Mơi trường truyền năng lượng là khí quyển
Năng lượng truyền qua khí quyển bị khí quyển hấp thụ, tán xạ và phân bố
lại năng lượng trong dải phổ chiếu tới đối tượng.
c. Đối tượng tự nhiên là bề mặt trái đất
Năng lượng phát ra từ nguồn đi qua tầng khí quyển chiếu tới vật sẽ xảy ra
hiện tượng:
- Phản xạ năng lượng
- Hấp thụ năng lượng
- Thấu quang năng lượng
d. Bộ cảm và các hệ thống chụp ảnh
Bộ cảm là bộ phận thu sóng điện từ được bức xạ, phản xạ từ vật thể, Có
hai loại bộ cảm:
Bộ cảm bị động: Thu nhận các bức xạ do phản xạ hoặc tán xạ, các bộ cảm
thụ động lại thu được năng lượng do vật thể phản xạ từ nguồn cung cấp nhân tạo.
Bộ cảm quang học: Được đặc trưng bởi tính chất phổ, bức xạ và hình học.
Tính chất phổ thể hiện thông qua các kênh phổ và bề rộng của chúng. Đặc trưng
bức xạ được xác định dựa theo sự thay đổi của bức xạ điện từ trước và sau khi
qua hệ thống quang học. Các hệ thống quang học thể hiện qua các thơng số như
trường nhìn, độ trùng khớp giữa các kênh, biến dạng hình học…
e. Lực phân giải: là một đại lượng cho phép xác định giới hạn về mặt
quan trắc không gian của thiết bị quang học. Giới hạn phân giải là khoảng cách

nhỏ nhất có thể phát hiện được giữa hai điểm ảnh và giá trị nghịch đảo của nó
gọi là lực phân giải.
f. Phổ: Là vùng ánh sáng theo thứ tự bước sóng. Chùm tia sáng trắng
được tách thành phổ thông qua các thiết bị quang học như lăng kính, kính lọc
phổ.