CHƯƠNG I CÁC CHUẨN ĐOÁN ĐỌC ĐIỀU VẼ ẢNH 1. KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH Nội dung chính của chương này là trình bầy các chuẩn đoán đọc và điều vẽ ảnh. Cơ sở đoán đọc và điều vẽ ảnh: cơ sở vật lý của đoán đọc và điều vẽ ảnh, cơ sở sinh lý của đoán đọc và điều vẽ ảnh, cơ sở chụp ảnh của đoán đọc và điều vẽ ảnh. Các phương pháp đoán đọc và điều vẽ ảnh.
Nguyên lý chung của việc thành lập bản đồ bằng phương pháp ảnh đơn. Khái niệm về đoán đọc và điều vẽ ảnh Mặt đất và các đối tượng khác nhau trên mặt đất trong điều kiện được chiếu sáng như nhau chúng có khả năng phản xạ, bức xạ năng lượng mặt trời với những mức độ khác nhau. Do vậy khi chụp ảnh các đối tượng được biểu thị trên ảnh với những mức độ khác nhau về sắc ảnh, hình dạng, kích thước, cấu trúc, bóng, sự phân bố trong không gian như vốn có của nó trong tự nhiên tại thời điểm chụp. Nhận biết được đối tượng theo sự biểu thị của chúng trên ảnh thông qua việc xác định đặc trưng số lượng, chất lượng của đối tượng này cho phép ta đi tới xác định bản chất của chúng trong lĩnh vực chuyên môn được đặt ra.
Các tài liệu ảnh ghi nhận được các tính chất của đối tượng mà mắt người có thể nhận biết được và cả những tính chất của chúng ngoài sự nhận biết của mắt người chúng được chuyển vào dạng ảnh. đó là tài liệu lâu dài của các thông tin về các đối tượng và quan hệ của chúng mà khi chụp ảnh ghi nhận được. Khai thác các thông tin trên ảnh là tìm hiểu và đi đến xác định bản chất của các đối tượng nghiên cứu theo sự biểu thị của chúng trên ảnh gọi là đoán đọc điều vẽ ảnh. Như vậy, đoán đọc điều vẽ ảnh là việc thu nhận các thông tin của địa hình, địa vật trên ảnh dựa trên qui luật tạo hình quang học, tạo hình hình học và qui luật phân bố của chúng trong không gian.
Các qui luật phân bố của địa vật sử dụng khi đoán đọc điều vẽ ảnh gọi là chuẩn đoán đọc điều vẽ. Việc đoán đọc điều vẽ ảnh được xây dựng dựa vào quá trình chụp ảnh đó là quá trình quang học, quá trình hình học, quá trình hoá học và cơ sở địa lý, đó là sự phân bố trong không gian của địa hình, địa vật. Vì vậy việc đoán đọc điều vẽ ảnh cần có hiểu biết đầy đủ về các quá trình đó. Ví dụ quá trình chụp ảnh dựa trên nguyên lý của phép chiếu xuyên tâm.
Quan hệ giữa điểm ảnh và điểm vật cũng tuân theo qui luật trong phép chiếu này. Vì vậy nghiên cứu các định lý trong phép chiếu xuyên tâm, áp dụng chúng vào đoán đọc, điều vẽ ảnh là hết sức cần thiết, hoặc là khi chụp ảnh hình ảnh thu được phải qua 1 hệ thống thấu kính, lăng kính chất lượng hình ảnh phụ thuộc vào chất lượng của hệ thống thấu kính và lăng kính lắp đặt trong máy chụp ảnh. Nếu chất lượng của hệ thống thấu kính, lăng 2 kính không tốt sẽ gây ra hiện tượng méo hình. Do đó muốn đoán đọc điều vẽ ảnh tốt ta phải hiểu rõ các qui luật tạo hình trong quá trình chụp ảnh.
Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng ảnh, người ta chia ra đoán đọc điều vẽ ảnh thành 2 dạng: đoán đọc điều vẽ ảnh tổng hợp và đoán đọc điều vẽ ảnh chuyên đề (đoán đọc điều vẽ ảnh địa chất, đoán đọc điều vẽ ảnh lâm nghiệp phục vụ thành lập các bản đồ chuyên đề). Theo quan điểm của lý thuyết nhận dạng đoán đọc điều vẽ ảnh được chia thành hai nhóm: Nhóm thứ nhất: gồm các phương pháp đoán đọc điều vẽ ảnh dựa trên nguyên lý hoạt động sáng tạo của con người. Việc đoán đọc điều vẽ ảnh được tiến hành bằng cảm thụ thị giác và sử dụng sáng tạo các thông tin. đây là phương pháp chủ yếu được dùng trong thực tế sản xuất hiện nay.Nhóm thứ hai: việc đoán đọc điều vẽ được tiến hành bằng cách biến đổi hình ảnh chụp được thành các tín hiệu ánh sáng hay các tín hiệu điện sau đó mã hoá tín hiệu này và gia công các hình ảnh được mã hoá theo các qui luật toán học thống kê và lý thuyết nhận dạng.
Theo phương thức điều vẽ ảnh người ta phân ra làm đoán đọc điều vẽ trong phòng và đoán đọc điều vẽ ngoài trời. đoán đọc điều vẽ trong phòng: là dựa vào các tri thức về ảnh để nhận biết các đối tượng: trong đó người làm công tác này cần có hiểu biết đầy đủ về ảnh, qui luật tạo hình trong chụp ảnh, các tính chất của ảnh, tính chất màu sắc để nhận biết các đối tượng trên ảnh. Phương pháp này có sử dụng các dụng cụ điều vẽ. Hiện nay có nhiều loại dụng cụ rất thuận lợi cho việc quan sát cho phép nâng cao khả năng thụ cảm thị giác bằng cách phóng to hình ảnh quang học, bằng cách dựng lại mô hình lập thể của khu đo và cho phép xác định phần định lượng của địa vật cần đoán đọc điều vẽ nhờ các thiết bị đo thích hợp.
Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả kinh tế cao, có điều kiện tiến hành trong phòng thí nghiệm nên được trợ giúp của các dụng cụ, máy móc hiện đại. Tuy nhiên nhược điểm chính của phương pháp là độ chính xác không cao. đoán đọc điều vẽ ảnh ngoài trời: là tiến hành mang ảnh ra thực địa để đối soát giữa hình ảnh ghi lại trên ảnh và địa vật tương ứng ngoài thực địa. Phương pháp này có độ chính xác cao nhưng phải chi phí thời gian, công sức và tiền của.
Vì vậy chỉ thường được áp dụng khi chưa nhận biết được các đối tượng trong phòng, cần phải mang ảnh ra thực địa để trực tiếp đối soát. Ngoài ra còn phải chuyển các đối tượng chưa có trên ảnh lên ảnh theo nội dung của bản đồ cần thành lập. Nhiệm vụ của đoán đọc điều vẽ ảnh hàng không là thu nhận các thông tin tổng hợp của bề mặt trái đất và xác định đặc tính của tập hợp các địa vật riêng biệt trên mặt đất cũng như trong khí quyển. đoán đọc điều vẽ ảnh phục vụ 2 mục 3 đích chính là: 1.2 CẤU TRÚC LOGIC CỦA QUÁ TRÌNH ĐOÁN ĐỌC ĐIỀU VẼ ẢNH Nhiệm vụ thứ nhất: Là phân vùng khu vực bề mặt trái đất, phát hiện các hệ thống thuỷ văn, hệ thống giao thông, các vùng dân cư, thảm thực vật… xác định mối quan hệ giữa chúng, thành lập và hiệu chỉnh bản đồ địa hình.
Nhiệm vụ thứ 2: Bao gồm các công việc rộng hơn như việc đo vẽ bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, bản đồ tìm kiếm và khai thác khoáng sản có ích, đánh giá rừng, nghiên cứu khí tượng, trinh sát các mục tiêu quân sự và các mục đích khác. Trong những năm gần đây do khoa học vũ trụ phát triển nên đã đặt ra công tác đoán đọc điều vẽ nhiều nhiệm vụ mới như đoán đọc, điều vẽ ảnh vũ trụ. Các chuẩn đoán đọc điều vẽ ảnh Việc đoán đọc điều vẽ ảnh được tiến hành theo các chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp, gián tiếp, tổng hợp các tài liệu bổ sung như bản đồ ảnh, bản đồ địa hình đã có. đoán đọc điều vẽ ảnh trước hết địa vật được nhận biết dựa vào các đặc tính có trên ảnh mà mắt người cảm thụ được.
Những đặc trưng đó gọi là chuẩn trực tiếp. Chuẩn trực tiếp là chuẩn thông qua nó người ta có thể nhận biết được đối tượng điều vẽ, bao gồm: hình dạng, kích thước, nền mầu ảnh, ảnh bóng của địa vật. Thông thường chuẩn trực tiếp là chuẩn dễ dàng nhận biết thông qua sự cảm thụ của con người. Tuy nhiên đôi khi nó vẫn chứa đủ để đoán đọc, điều vẽ vì đặc tính của các địa vật không thể hiện trên ảnh (Ví dụ các công trình ngầm hướng của dòng chảy) hay một số địa vật không có chuẩn xác định, một chuẩn có thể ứng với nhiều địa vật (Ví dụ mặt nước hồ, ao có ảnh với các nền mầu khác nhau phụ thuộc vào góc tới của tia mặt trời, các chất ở đáy… hay một hình chữ nhật màu xám trên ảnh có thể là ruộng lúa hay ruộng màu).3 TRỮ LƯỢNG THÔNG TIN CỦA ẢNH Do đó người ta phải sử dụng một số chuẩn bổ sung gọi là chuẩn Gán tiếp, chuẩn này cho ta biết rõ thêm sự tồn tại của địa vật và loại trừ tính bất định của chuẩn trực tiếp.
Chuẩn gián tiếp dựa vào qui luật tồn tại tự nhiên, quan hệ tương hỗ không gian của các địa vật hay của nhóm các địa vật. Chuẩn gián tiếp bao gồm chuẩn phân bố, quan hệ tương hỗ, dấu vết hoạt động của các địa vật hay hiện tượng. Chuẩn gián tiếp đóng vai trò tham khảo để xác định tính bất định của chuẩn trực tiếp. Tuy hiên nó đóng vai trò rất quan trọng trong đoán đọc điều vẽ ảnh.4 CÁC CHUẨN ĐOÁN ĐỌC ĐIỀU VẼ 4 1.1 Chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp Các đặc tính của địa vật được phản ánh trực tiếp trên ảnh và được mắt người cảm thụ được gọi là chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp.
Chúng bao gồm hình dạng, kích thước, nền mầu, mầu sắc và ảnh bóng của địa vật. Chuẩn hình dáng: Chuẩn hình dáng là chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp cơ bản. Dựa vào chuẩn này ta xác định được sự có mặt của địa vật và tính chất của địa vật đó. Bằng mắt người làm công tác đoán đọc điều vẽ dễ dàng phát hiện ra diện mạo của địa vật trên ảnh.
Trên ảnh bằng các địa vật được biểu thị bằng hình dáng giống như trên bản đồ, tức là giữ nguyên tính đồng dạng với địa vật nhưng kích thước nhỏ hơn phụ thuộc vào tỷ lệ ảnh. Ở vùng tâm ảnh tính đồng dạng được bảo tồn, còn ở mép ảnh các địa vật có thể biến dạng đôi chút. Các địa vật cao như ống khói nhà máy, nhà cao tầng được chụp lên ảnh có sự biến dạng hướng vào tâm ảnh. Có 2 loại hình dạng: hình dạng xác định và hình dạng không xác định.
Hình dạng xác định là chuẩn đoán đọc điều vẽ tin cậy và mục tiêu nhân tạo chúng thường có ảnh là các hình dạng xác định. (Như nhà cửa, đường xá….