Nâng cao độ chính xác của mô hình số bề mặt từ ảnh radar

• Người hướng dẫn: TS. Đào Ngọc Long
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Đo ảnh và Viễn thám
• Đề tài: Giải Pháp Nâng Cao Độ Chính Xác Mô Hình Số Bề Mặt Từ Ảnh Radar
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Tổng quan về các công trình nghiên cứu sử dụng phương pháp InSAR xây dựng DSM
• 1.2.1. Trên thế giới
• 1.2.2. Ảnh hưởng của khí quyển
• 1.3. Lịch sử phát triển của SAR
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỐ BỀ MẶT (DSM) BẰNG ẢNH RADAR
• 3. CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA DSM ĐƯỢC THÀNH LẬP BẰNG ẢNH RADAR
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính cấp thiết của mô hình số bề mặt từ ảnh radar

Mô hình số bề mặt (DSM - Digital Surface Model) là một công cụ quan trọng trong việc mô tả bề mặt Trái Đất trong không gian 3D. Việc ứng dụng DSM trong nhiều lĩnh vực như thành lập bản đồ địa hình, giám sát tài nguyên môi trường, và phòng chống thiên tai đã cho thấy tầm quan trọng của nó. Tuy nhiên, phương pháp truyền thống để xây dựng DSM thường gặp khó khăn về chi phí và thời gian. Các phương pháp hiện đại như sử dụng ảnh radar và dữ liệu LiDAR đã được phát triển, nhưng vẫn còn tồn tại nhiều thách thức về độ chính xác và chi phí. Đặc biệt, ảnh radar với độ phủ rộng và chi phí thấp đã trở thành một lựa chọn khả thi cho việc xây dựng DSM. Việc nâng cao độ chính xác của DSM từ ảnh radar là một yêu cầu cấp thiết trong bối cảnh hiện nay.

1.1. Các phương pháp xây dựng DSM

Các phương pháp xây dựng DSM hiện nay bao gồm đo vẽ trực tiếp, ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, và ảnh từ UAV. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Phương pháp đo vẽ trực tiếp tốn nhiều thời gian và chi phí, trong khi ảnh vệ tinh và UAV có thể không hoạt động hiệu quả trong điều kiện thời tiết xấu. Ảnh radar, đặc biệt là từ hệ thống SAR (Synthetic Aperture Radar), đã được chứng minh là có khả năng cung cấp dữ liệu chính xác và kịp thời. Việc sử dụng ảnh radar trong xây dựng DSM đã mở ra nhiều cơ hội mới cho nghiên cứu và ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

1.2. Độ chính xác trong mô hình số bề mặt

Độ chính xác của DSM phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm kỹ thuật xử lý ảnh, điều kiện khí quyển, và sự không tương quan giữa các ảnh. Phương pháp InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) đã được áp dụng rộng rãi để nâng cao độ chính xác của DSM. Tuy nhiên, các yếu tố như độ ẩm trong khí quyển và sự khác biệt về thời gian thu nhận ảnh có thể gây ra sai số lớn. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp để giảm thiểu sai số trong quá trình xử lý ảnh là rất cần thiết.

II. Giải pháp nâng cao độ chính xác của DSM

Để nâng cao độ chính xác của DSM từ ảnh radar, cần tập trung vào việc cải thiện quy trình xử lý ảnh. Các giải pháp như đồng đăng ký ảnh, tạo ảnh giao thoa, và lọc nhiễu pha là những bước quan trọng trong quy trình này. Việc áp dụng các thuật toán như biến đổi wavelet và phương pháp lọc nhiễu oldstein có thể giúp nâng cao chất lượng của DSM. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các kỹ thuật này có thể giảm thiểu sai số và cải thiện độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.

2.1. Kỹ thuật xử lý ảnh

Kỹ thuật xử lý ảnh là một yếu tố quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác của DSM. Việc áp dụng các phương pháp như đồng đăng ký ảnh và tạo ảnh giao thoa giúp đảm bảo rằng các ảnh được sử dụng trong quá trình xây dựng DSM là chính xác và đồng nhất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải thiện quy trình này có thể giảm thiểu sai số do khí quyển và các yếu tố khác gây ra. Sự phát triển của các phần mềm tự động trong xử lý ảnh cũng góp phần nâng cao hiệu quả và độ chính xác của quy trình này.

2.2. Ứng dụng công nghệ mới

Việc ứng dụng công nghệ mới trong xử lý ảnh radar là một xu hướng quan trọng hiện nay. Các thuật toán như biến đổi wavelet và lọc nhiễu oldstein đã được chứng minh là có khả năng nâng cao độ chính xác của DSM. Những công nghệ này không chỉ giúp cải thiện chất lượng ảnh mà còn giảm thiểu thời gian xử lý. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tích hợp các công nghệ này vào quy trình xây dựng DSM có thể mang lại những kết quả khả quan, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về độ chính xác trong các ứng dụng thực tiễn.