Giáo trình trắc địa ảnh viễn thám 1

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I

ts.ðÀM XUÂN HOÀN

GIÁO TRÌNH
TR C ð A NH VI N THÁM

Hµ néi – 2008

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Tr c ñ a nh vi n thám…………….. ………….………… 1

L I NÓI ð U

ð ph c v vi c gi ng d y và h c t p môn h c: “Tr c ñ i nh vi n thám” cho sinh
viên ngành Qu n lý ð t ñai, chúng tôi biên so n cu n giáo trình “Tr c ñ i nh vi n thám” .
Giáo trình ñư c biên so n ng n g n, d hi u có c p nh t các ki n th c m i v nh máy bay,
nh v tinh nh m cung c p cho sinh viên nh ng ki n th c cơ b n v ngành h c này, ñó là:
Nh ng khái ni m v phương pháp ño nh, cơ s toán h c c a phương pháp ño nh, nh ng
tính ch t hình h c cơ b n c a nh ño trong ch p nh hàng không, nguyên lý nhìn và ño nh
l p th , ñoán ñ c ñi u v nh, nh ng ki n th c cơ b n v nh v tinh, lý thuy t c a ph n x
ph c a các ñ i tư ng t nhiên....

Giáo trình g m 7 chương, trư c m i chương có tóm t t n i dung chính c a chương và
sau ñó là câu h i và bài t p.

Trong quá trình biên so n chúng tôi có tham kh o Giáo trình: “Tr c ñ a nh” chuyên
ngành. Tuy nhiên, do th i gian và kh năng có h n. Chúng tôi mong nh n ñư c nhi u ý ki n
ñóng góp c a b n ñ c ñ l n xu t b n sau ñư c hoàn ch nh hơn.

Xin chân thành c m ơn.

Tác gi


Chương I
KHÁI NI M V PHƯƠNG PHÁP ðO NH
N i dung chính c a chương này là gi i thi u b n ch t c a phương pháp ño nh. Trình
bày n i dung cơ b n c a các phương pháp ño nh:
Phương pháp ño nh tương t , phương pháp ño nh gi i tích và phương pháp ño nh s .
Qui trình công ngh c a phương pháp ño nh.
S hình thành và phát tri n c a ngành Tr c ñ a nh trên th gi i và Vi t Nam. ng
d ng c a phương pháp ño nh trong n n kinh t qu c dân và qu c phòng.
1.1. B n ch t và nhi m v c a phương pháp ño nh
Phương pháp ño ñ c ch p nh còn ñư c g i là phương pháp tr c ñ a nh là m t
phương pháp ño gián ti p thông qua nh ho c các ngu n thông tin thu ñư c c a ñ i tư ng ño
(b m t t nhiên c a trái ñ t). Nhi m v c a phương pháp ño nh là xác ñ nh tr ng thái hình
h c c a ñ i tư ng ño bao g m: V trí, hình d ng, kích thư c và m i quan h tương h c a ñ i
tư ng ño, bi u di n các ñ i tư ng ño dư i d ng bình ñ ho c b n ñ . Vì v y phương pháp ño
nh ñư c tóm t t b ng hai quá trình cơ b n sau ñây:
Quá trình th nh t: là thu nh n hình nh ho c các thông tin ban ñ u c a ñ i tư ng
ño ñư c th c hi n trong m t th i ñi m nh t ñ nh b ng các phương pháp khác nhau, ñó là:
Ch p nh ñ i tư ng ño b ng máy ch p nh và ghi nh n hình nh c a các ñ i tư ng ño
trên v t li u c m quang (phim c ng ho c phim m m). Quá trình thu nh n hình nh theo cách
này hình nh thu ñư c tuân theo qui lu t c a phép chi u xuyên tâm và các qui lu t v t lý trong
h th ng máy ch p nh. Ngoài ra nó còn ch u nh hư ng c a quá trình gia công nh (k thu t
in, r a nh).
Thu nh n các thông tin b c x c a ñ i tư ng ño b ng các lo i máy quét khác nhau
(máy quét quang cơ ho c máy quét ñi n t ). Hình nh thu ñư c dư i d ng tín hi u và ñư c
lưu gi trên băng t . Các quá trình trên ñư c th c hi n nh các thi t b ñư c ñ t trên m t ñ t
ho c trên không ñư c g i là ch p nh m t ñ t ho c ch p nh trên không.
Ch p nh m t ñ t:
Là thi t b chúp nh ñư c ñ t trên m t ñ t
(Các máy ch p nh m t ñ t - Hình 1.1)

Hình 1.1. Các máy ch p nh m t ñ t

Ch p nh trên không: Là thi t b ch p nh ñư c ñ t trên v t mang, v t mang có th
là máy bay, v tinh nhân t o, các con tàu vũ tr ho c các tr m vũ tr qu c t .
Thông thư ng là các nh ch p t máy bay còn ñư c g i là nh hàng không, nh ñư c
ch p t các v tinh nhân t o g i là nh v tinh. Như v y tư li u ñ u vào c a nh ño là nh m t
ñ t, nh hàng không ho c là nh v tinh. Tuy nhiên các lo i nh ñư c th hi n 2 d ng ñó là
nh tương t và nh s .
Quá trình th 2: Là d ng l i và ño ñ c các mô hình c a ñ i tư ng ño t nh ch p
ho c t các thông tin thu ñư c có th phát hi n b ng m t trong 3 phương pháp cơ b n trên h
th ng thi t b tương ng, ñó là:
Phương pháp ño nh tương t
Phương pháp ño nh gi i tích
Phương pháp ño nh s .
Như v y, th c ch t c a phương pháp ño nh là ghi l i hình nh c a ñ i tư ng ño trên
v t li u nh ( nh tương t ) ho c ghi l i trên băng t ( nh s ) và d ng l i mô hình l p th c a
ñ i tư ng ño và ti n hành ño v trên các mô hình ñó, bi u di n các ñ i tư ng ño theo n i
dung c a b n ñ . Quá trình này có th th c hi n b ng m t trong các phương pháp trên. Quá
trình này ñư c tóm t t theo sơ ñ hình 1.2.
1.2. Nguyên lý cơ b n c a phương pháp ño nh
Như chúng ta ñã bi t có 2 phương pháp ghi nh n hình nh c a ñ i tư ng ño dư i hai
d ng: nh tương t và nh s .
ð i tư ng ño ñ c

Công tác ch p nh Công tác tr c ñ a

Các phương pháp ño nh

Phương pháp tương t Phương pháp gi i tích Phương pháp nh s

Quy trình công ngh và phương pháp ño nh

Tăng d y ñi m Gi i ñoán và D ng mô hình
kh ng ch N n nh ñi u v nh ño v

Các k t qu ño nh

Các s li u cơ b n B nñ nh B n ñ ñ a hình Mô hình s

Hình 1.2. Qui trình công ngh cơ b n c a phương pháp ño nh


nh tương t : nh tương t là lo i nh mà hình nh c a nó ñư c ghi l i trên v t li u
nh. ðây là k t qu c a quá trình ch p nh nh vào các máy ch p nh hàng không, máy ch p
nh m t ñ t.
nh s : nh s là lo i nh mà hình nh c a nó không ñư c ghi l i trên v t li u nh
mà ghi l i trên băng t dư i d ng tín hi u. Ngày nay nh các máy quét nh ngư i ta có th
bi n nh tương t thành nh s và ngư c l i. Vi c x lý và khai thác nh tuỳ thu c vào m c
ñích s d ng nh. Trong chương trình môn h c này ch ñ c p ñ n các phương pháp ño nh
v i m c ñích thành l p b n ñ ñ a hình, b n ñ ñ a chính các t l khác nhau. Có 3 phương
pháp ño nh, ñó là:
1. Phương pháp ño nh tương t
Sau khi ch p ñư c các c p nh l p th ngư i ta ti n hành n n nh b ng các máy n n
nh (hình 1.3). Dùng nh ñã n n ñ ñi u v nh, ñưa nh vào máy ño v (máy quang cơ) d ng
l i mô hình l p th , tăng d y ñi m kh ng ch nh và ti n hành ño v trên các mô hình l p th .
2. Phương pháp ño nh gi i tích
Phương pháp ño nh gi i tích (g i t t
là phương pháp gi i tích) v nguyên lý cơ
b n phương pháp gi i tích gi ng như
phương pháp tương t ch khác là vi c tăng
d y ñi m kh ng ch nh b ng phương pháp
quang cơ ñư c thay b ng phương pháp gi i
tích. Vi c phát tri n h th ng ño nh gi i
tích d a trên cơ s ch t ch gi a thi t b ño
nh có ñ chính xác cao v i máy tính ñi n
t và các ph n m m chuyên d ng. Phương
pháp ño nh gi i tích có 2 nhi m v ch y u
là:
Hình 1.3. Máy n n nh SEG.1
- Xây d ng lư i tam giác nh không gian nh m tăng d y ñi m kh ng ch nh. Nhi m
v này ñư c g i là phương pháp x lý ñi m trong ño nh.
- S d ng máy ño nh gi i tích thông qua ñi u khi n s ñ ño ñ c xác ñ nh hình d ng,
v trí, ñ l n và m i quan h tương h gi a các y u t hình h c c a ñ i tư ng ño và t ñ ng
ño v theo các n i dung cơ b n ñó.
Nhi m v này ñư c g i là phương pháp x lý tuy n trong nh.
3. Phương pháp ño nh s
Phương pháp ño nh s (g i t t là phương pháp s ) là giai ño n th 3 c a phương pháp
ño nh. S khác bi t cơ b n c a phương pháp ño nh s v i phương pháp ño nh tương t và
phương pháp ño nh gi i tích có th ñư c tóm t t như sau:
Phương pháp ño nh tương t : S d ng nh ch p t các máy ch p nh quang h c.
Chi u nh b ng các máy quang cơ g i là máy ño nh tương t . Quá trình th c hi n do s thao
tác c a con ngư i và thu ñư c s n ph m là bình ñ ho c b n ñ .
Phương pháp ño nh gi i tích: nh ch p t các máy ch p nh quang h c, chi u nh
b ng phương pháp toán h c trên các máy gi i tích có s tr giúp c a con ngư i (bán t ñ ng)
s n ph m thu ñư c là s n ph m ñ gi i ho c s n ph m s .

Phương pháp ño nh s : s d ng nh s lo i nh ñư c s hoá, chi u nh b ng
phương pháp chi u nh s qua các tr m x lý nh s . Vi c thao tác ñư c t ñ ng có s tr
giúp c a con ngư i và thu ñư c s n ph m s và s n ph m ñ ho .
Như v y trong quá trình phát tri n c a mình phương pháp nh s là phương pháp hoàn
thi n nh t, nó v a ñ y nhanh ti n trình t ñ ng hoá v a nâng cao ñ chính xác c a phương
pháp ño nh.
1.3. Nh ng ñ c ñi m và ph m vi ng d ng c a phương pháp ño nh
V i nh ng phương pháp ño gián ti p trên nh c a ñ i tư ng ño, phương pháp ño nh
có nh ng ñ c ñi m sau ñây:
- Phương pháp ño nh có kh năng ño ñ c t t c các ñ i tư ng ño mà không nh t thi t
ph i ti p xúc ho c ñ n g n chúng, mi n các ñ i tư ng này có th ch p nh ñư c. Vì v y ñ i
tư ng c a nh ch p r t ña d ng t mi n th c ñ a r ng l n c a m t ñ t ñ n các vi sinh v t nh
ñ n 10-6mm.
- Phương pháp ño nh nhanh chóng thu ñư c các tư li u ño ñ c trong th i gian ch p
nh nên nó cho phép gi m nh công tác ngoài tr i, tránh ñư c nh hư ng c a th i ti t ñ n
công tác tr c ñ a.
- Có th ño trong cùng m t th i ñi m nhi u ñi m ño khác nhau c a ñ i tư ng ño. Do
ñó không nh ng cho phép ño các v t th tĩnh (như ñ a hình, ñ a v t c a b m t trái ñ t) mà còn
ño các v t th ñang v n ñ ng nhanh: như qu ñ o chuy n ñ ng c a tên l a, máy bay ho c các
v t th chuy n ñ ng c c ch m như bi n d ng c a các công trình xây d ng.
- Quy trình công ngh và phương pháp r t thu n l i cho vi c t ñ ng hoá công tác tính
toán nâng cao hi u su t công tác góp ph n làm gi m giá thành s n ph m.
Tuy nhiên như c ñi m ch y u c a phương pháp ño nh là trang thi t b k thu t c ng
k nh, ñ t ti n, ñòi h i nh ng ñi u ki n nh t ñ nh trong vi c s d ng và b o qu n trang thi t b ,
ñ c bi t là trong ñi u ki n khí h u nư c ta.
Ngày nay nư c ta và nhi u nư c trên th gi i phương pháp ño nh ñã tr thành
phương pháp cơ b n trong công tác ño v b n ñ ñ a hình, ñ a chính các lo i t l . Ngoài lĩnh
v c ñ a hình phương pháp ño nh còn ñư c s d ng r ng rãi trong các ngành khoa h c k
thu t khác, ñ c bi t là nh v tinh ñư c s d ng trong nhi u ngành kinh t qu c dân và qu c
phòng:
- Trong xây d ng: ðo ñ lún và bi n d ng c a các công trình b ng nh thay th cho
các phương pháp truy n th ng.
- Trong công nghi p: ðo kh i lư ng khai thác m , nghiên c u các phương pháp thi t
k và gia công t i ưu, ki m tra công tác l p ráp thi t b công nghi p, ki m tra ch t lư ng t o
hình trong công nghi p, ch t o máy bay, ô tô, tàu thu .
- Trong lâm nghi p: ði u tra quy ho ch r ng. Nghiên c u quá trình phát tri n c a
r ng.
- Trong nông nghi p: L p b n ñ hi n tr ng s d ng ñ t, b n ñ cơ c u cây tr ng,
nghiên c u s hình thành và phát tri n c a gia súc, cây tr ng.
- Trong lĩnh v c quân s : Thành l p b n ñ ñ a hình. Nghiên c u qu ñ o và t c ñ
chuy n ñ ng c a các lo i ñ u ñ n, tên l a, máy bay, nghiên c u các v n .


- Trong công tác ñ a chính: Xây d ng b n ñ ñ a chính ph c v vi c qu n lý nhà
nư c v ñ t ñai, b n ñ ph c v công tác quy ho ch, k ho ch s d ng ñ t.
1.4. Tóm t t l ch s phát tri n c a ngành tr c ñ a nh
Cùng v i s phát tri n c a các ngành khoa h c - k thu t c a các lĩnh v c: quang h c,
hàng không, cơ khí chính xác, ñi n t , tin h c, ngành tr c ñ a nh cũng không ng ng hoàn
thi n và luôn phát tri n. Có th tóm t t s hình thành và phát tri n c a nó theo các giai ño n
sau:
1. Giai ño n (1858 - 1900)
ð c trưng ch y u c a giai ño n này là vi c thí nghi m thành công c a nhà khoa h c
ngư i Pháp A.Laussedat (1859) và ngư i ð c A.Meydenbauer (1857) v i vi c ng d ng k
thu t ch p nh m t ñ t ñơn gi n. Trong th i gian ñó NADAR ñã th c hi n vi c ch p nh trên
không b ng m t máy nh ñơn gi n t m t kinh khí c u. Trong th i gian này phương pháp ño
nh chưa thoát kh i quy trình công ngh c a phương pháp giao h i thu n v i các hư ng ñư c
xác ñ nh t các ñi m, nh trên m t ñ t ñư c g i là phương pháp giao h i nh.
Như c ñi m ch y u c a phương pháp giao h i nh là nh n bi t r t khó khăn các ñi m
nh cùng tên trên các t m nh ñó ñư c ch p t 2 tâm ch p khác nhau. Do ñó kh năng ng
d ng c a phương pháp này vào công tác ño ñ c ñ a hình r t h n ch .
2. Giai ño n (1900 - 1914)
ð c trưng cơ b n c a giai ño n này là s hình thành phương pháp ño nh l p th v i
s ra ñ i c a máy ño nh và máy ch p nh chuyên d ng. Năm 1901 Carl - Fulfrich (1958 -
1927) nhà khoa h c ngư i ð c ñã thành công trong vi c ñưa nguyên lý ño nh l p th vào lĩnh
v c ño ñ c ch p nh. Nh ñó ñã kh c ph c ñư c nh ng như c ñi m c a phương pháp ño ñ c
ch p nh trong giai ño n ñ u và thúc ñ y ñư c s phát tri n c a phương pháp ño nh l p th
m t ñ t. Nhi u máy ño v to ñ l p th ñư c ch t o.
3. Giai ño n (1915 - 1930)
ðây là giai ño n hình thành phương pháp ño nh hàng không v i s phát tri n c a k
thu t hàng không và s ra ñ i c a máy ch p nh hành không ñ u tiên c a Messter và máy ño
nh hàng không ñ u tiên c a Gasser (1915).
Kho ng 15 năm sau các máy ño nh không ng ng ñư c c i ti n và hoàn ch nh. Vì v y
phương pháp ño nh ñã ñư c s d ng r ng rãi trong ño v b n ñ .
4. Giai ño n (1930 - 1945)
ð c trưng c a giai ño n này là s phát tri n c a phương pháp ch p nh hàng không
cho công tác ño v b n ñ ñ a hình và hoàn thi n các máy ño v , máy ch p nh. Trong giai
ño n này Liên Xô ñã thành công trong vi c thành l p b n ñ qu c gia t l 1:100 000 và b n
ñ t l 1: 25 000; 1: 50 000 nh ng vùng khó khăn.
5. Giai ño n (1945 - 1970)
ð c trưng ch y u c a giai ño n này là vi c ng d ng ngày m t nhi u các thành t u
c a k thu t ñi n t và máy tính vào vi c ch t o máy móc ch p nh vào các quá trình ño v
nh. Các linh ki n ñi n t ñã thay th cho các b ph n cơ h c trong máy ño nh làm cho
chúng tr nên g n nh góp ph n gi m s c lao ñ ng, nâng cao hi u su t công tác. Trong giai
ño n này các h th ng máy móc bán t ñ ng và t ñ ng xu t hi n ngày càng nhi u, h th ng
ño nh gi i tích xu t hi n.


Ngày nay, v i cơ s lý thuy t hoàn ch nh, h th ng máy móc hi n ñ i, ñ chính xác
cao, hi u su t công tác l n, v i vi c ng d ng ngày càng nhi u thành t u c a các máy tính
ñi n t , phương pháp ño ñ c ch p nh có kh năng gi i quy t nhi m v ño v b n ñ ñ a hình
t t l nh ñ n t l l n (t l 1: 50 0000 - 1:200), ñ ng th i gi i quy t nhi u nhi m v ño
ñ c ph c t p trong các lĩnh v c khoa h c k thu t khác thay th cho các phương pháp ño ñ c
truy n th ng. ð c bi t là nh v tinh ñã m ra m t tri n v ng l n không ch cho vi c thành
l p b n ñ mà còn ph c v nhi u m c ñích khác trong các lĩnh v c: ñ a ch t thu văn, lâm
nghi p, nông nghi p, b o v tài nguyên và môi trư ng.
1.5. S phát tri n c a ngành tr c ñ a nh Vi t Nam
Cùng v i s phát tri n c a ngành tr c ñ a b n ñ ngành tr c ñ a nh c a Vi t Nam
cũng không ng ng phát tri n. S hình thành và phát tri n c a ngành tr c ñ a nh Vi t Nam có
th tóm t t như sau:
Năm 1958 dư i s giúp ñ c a C ng hoà dân ch ð c, Vi t Nam ñã ti n hành ch p
nh kh o sát tài nguyên r ng.
Năm 1965 chúng ta m i b t ñ u s d ng phương pháp ño nh hàng không vào vi c ño
v b n ñ ñ a hình t l 1: 50 000 - 1: 25 000.
Giai ño n 1965 – 1972, do khó khăn v thi t b k thu t cho nên ch y u s d ng
phương pháp ño v ph i h p ñ ño v b n ñ ñ a hình t l 1: 25 000 vùng ñ ng b ng và vùng
trung du b ng các máy ño v S7D-2, LCY, Stereokomparatov 1818, các máy n n nh SEG.1,
SEGIV… Trong giai ño n này chúng ta cũng ñã xây d ng ñư c ñ i bay ch p nh hàng không
và ti n hành công tác bay ch p nh ph c v vi c ño v b n ñ ñ a hình t l 1:25.000 và
1:10.000 và nh p thêm các máy ño v nh: SO.3, SPR3 c a Liên Xô.
T năm 1973 phương pháp ño ñ c ch p nh m t ñ t ñư c b t ñ u s d ng vào vi c ño
v b n ñ ñ a hình t l l n (t l 1: 500 - 1: 2000) các vùng khai thác công nghi p, các khu
v c khai thác v t li u xây d ng, thu l i v i trang thi t b tương ñ i ñ ng b như máy ch p
nh m t ñ t Phototheodolit 19/1318…
Do ñ c ñi m và tính ch t c a t ng lo i nh mà có th ñư c ng d ng trong nhi u lĩnh
v c khoa h c - k thu t ph c v các l i ích kinh t , qu c phòng. ð c bi t là trong lĩnh v c
thành l p b n ñ . nư c ta công nghi p vi n thám v tinh b t ñ u ñư c ti p c n và ng d ng
trong công tác tr c ñ a b n ñ , qu n lý ñ t vào ñ u nh ng năm 80 c a th k 20. Năm 1990
nh v tinh ñã ñư c dùng ñ hi u ch nh b n ñ ñ a hình t l : 1:1.000.000 b ng vi c s d ng
nh v tinh KATE-200 c a Nga, Landsat TM c a M . Sau ñó là vi c ti n hành hi u ch nh b n
ñ t l 1: 50.0000 các vùng trung du và ñ ng b ng B c B , các t nh mi n trung và ñ ng b ng
Nam B . Trong ñó có s d ng nh v tinh KFA-1000 c a Nga, Spot c a Pháp. Nh t là chúng
ta ñã k t h p nh v tinh Spot và nh hàng không m t s khu v c ñ hi u ch nh b n ñ t l
1: 25.00 vùng ñ ng b ng B c B , làm gi m giá thành s n ph m, chi phí ch b ng 30 - 70% so
v i phương pháp ch p nh và hi u ch nh b n ñ b ng nh hàng không.
Năm 1995 - 1999 cùng v i vi c hi u ch nh b n ñ ñ a hình, chúng ta ñã s d ng nh
v tinh có ñ gi i cao c a Nga và m t ph n nh v tinh Spot c a Pháp, nh Landsat c a M
ñã thành l p b n ñ vùng ñ o Hoàng Sa - Trư ng Sa t l 1: 25.000, các vùng ñ o n i t l
1:50.000, các vùng ñ o n i, ñ o chìm t l 1: 280.000, 1:500.000 ph trên 2 qu n ñ o này. B
b n ñ ñã cung c p nhi u thông tin m i v các ñ o, bãi ng m thu c 2 qu n ñ o Hoàng Sa và
Trư ng Sa. V i v trí ñ a lý cách xa b c a 2 qu n ñ o này b n ñ không thành l p ñư c b ng
phương pháp truy n th ng mà ñư c thành l p b ng nh v tinh có m t ý nghĩa vô cùng to l n.
Ngoài ra năm 2000 chúng ta ñã dùng nh Spot thành l p b n ñ ñ a hình d i ven bi n v nh
B c b . Chúng ta cùng v i công ty TRIMAR (Thu ði n) thành l p b n ñ t l 1:100.000

ph c v cho m c ñích xây d ng chi n lư c s d ng và b o v các lo i cây ng p nư c và
phòng ch ng d u tràn các d i ven bi n Vi t Nam.
Trong lĩnh v c qu n lý ñ t ñai nh v tinh ñư c s d ng ñ thành l p b n ñ s d ng
ñ t.
Năm 1994 ta ñã dùng nh v tinh xây d ng b n ñ hi n tr ng s d ng ñ t t l 1:
250.000 ph trên c nư c và g n ñây ñã thành l p ñư c b n ñ hi n tr ng hi n s d ng ñ t
các t l 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000 b ng các lo i nh KFA-1000, Spot, Landsat và dùng
vào vi c ki m kê ñ t ñai năm 2000, 2005.
Tóm l i, tuy m i hình thành và phát tri n trong m t th i gian ng n nhưng ngành tr c
ñ a nh c a chúng ta ñã không ng ng phát tri n ñáp ng ñư c yêu c u ph c v các ngành
kinh t và qu c phòng trong s phát tri n chúng c a ñ t nư c.
Câu h i ôn t p:
1. B n ch t và nhi m v c a phương pháp ño nh?
2. Nguyên lý cơ b n c a phương pháp ño nh, phương pháp ño nh tương t , phương pháp ño
nh gi i tích, phương pháp ño nh s . S gi ng, khác nhau c a các phương pháp ñó?
3. Gi i thích quy trình công ngh c a phương pháp ño nh?
4. Trình bày nh ng ñ c ñi m và ph m vi ng d ng c a phương pháp ño nh?


Chương II
CƠ S TOÁN H C C A PHƯƠNG PHÁP ðO NH
N i dung chính c a chương này là trình b y khái ni m cơ b n v nh ño ( nh ch p
theo nguyên lý c a phép chi u xuyên tâm), nh ng khái ni m v phép chi u xuyên tâm, phép
chi u th ng, các y u t hình h c cơ b n c a nh ño, m t s ñ nh lý cơ b n c a phép chi u
xuyên tâm trong ño nh, ng d ng c a các ñ nh lý ñó trong vi c gi i ñoán và ñi m v nh, các
h to ñ trong ño nh, các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño, m i quan h toán h c gi a v trí
ñi m nh và ñi m v t trong ño nh.
2.1. Khái ni m v nh ño
Các nh ch p ñư c dùng vào m c ñích ño ñ c ñư c g i là nh ño. nh ño là s li u
g c c a quá trình ño ñ c trong phương pháp ño nh. Nó là hình chi u xuyên tâm c a không
gian v t trên m t ph ng nghiêng. Tuy nhiên ñ nh nghĩa này ch có ý nghĩa hình h c ñơn thu n.
Trong th c t nh ño là k t qu t ng h p c a 3 quá trình:
Quá trình hình h c: Vi c ch p nh tuân theo quy lu t c a phép chi u xuyên tâm, vì
v y m i quan h c a ñi m nh và ñi m v t ñ u tuân theo quy lu t c a phép chi u này. Do ñó
mu n hi u rõ m i quan h này c n hi u rõ quy lu t chi u hình trong phép chi u xuyên tâm.
Quá trình quang h c: Hình nh ch p ñư c ph i thông qua m t h th ng th u kính,
lăng kính trong máy ch p nh vì v y ch t lư ng c a nh ph thu c vào ch t lư ng c a h
th ng th u kính, lăng kính trong máy ch p nh.
Quá trình hoá h c: Hình nh ch p ñư c ñư c ghi l i trên v t hi n nh (phim c ng
ho c phim m m) vì v y ch t lư ng c a nh còn ph thu c vào ñ nh y c a phim, quá trình
r a nh, in nh. ðó là k t qu c a quá trình hoá h c trong ch p nh. nh ño là k t qu c a 3
quá trình ñó, vì v y nh ño có nh ng tính ch t cơ b n sâu ñây:
- N i dung c a nh ph n ánh trung th c các chi ti t b m t c a ñ i tư ng ño (ñ a hình,
ñ a v t trên m t ñ t t i khu v c ch p) nhưng chưa th hi n ñúng và ñ y ñ theo yêu c u c a
n i dung b n ñ . ðây m i ch là ngu n thông tin cơ b n c a ñ i tư ng ño thu nh n ñư c t i
th i ñi m ch p nh. Chúng s ñư c khai thác theo các m c ñích khác nhau trong quá trình s
d ng.
- M c ñ chi ti t và kh năng ño ñ c c a nh ño ph thu c vào ñi u ki n và phương
th c ch p nh như: ñi u ki n khí tư ng, thi t b ch p nh, v t li u nh, k thu t ch p, r a và
in nh.
- nh ño ch là s li u ban ñ u cho nên không tr c ti p s d ng ñư c như nh ng thành
qu ño ñ c khác (b n ñ ) vì:
Quan h to ñ gi a các ñi m trên nh và các ñi m tương ng trên m t ñ t là quan h
c a phép chi u xuyên tâm ch không ph i là quan h c a phép chi u th ng như trên b n ñ .
T l c a hình nh trên nh không th ng nh t như trên b n ñ do ñ c ñi m c a quá
trình ch p nh.
Các hình nh trên nh không chính xác v v trí mà nó b bi n d ng do nhi u nguyên
nhân gây ra như quy lu t chi u hình, sai s quang h c và nhi u ngu n sai s khác.
Vì th mu n s d ng nh ño vào m c ñích ño ñ c trư c h t c n nghiên c u quy lu t
t o hình trong phép chi u xuyên tâm. Nó là cơ s ñoán nh n ñi m v t khi bi t ñi m nh và
ngư c l i.

2.2. Khái ni m v phép chi u
1. ð nh nghĩa v phép chi u
Vi c bi u di n m t v t th b t kỳ trên m t m t ph ng b t kỳ theo quy lu t nh t ñ nh
ñư c g i là phép chi u. Hình nh nh n ñư c g i là hình chi u. Có nhi u lo i phép chi u khác
nhau.
a. Phép chi u th ng
Trong tr c ñ a ñ nh n ñư c bình
ñ 1 khu v c nh ABCD c a b m t
trái ñ t, t t c các ñi m ñư c ngư i ta
chi u lên m t m t ph ng ngang theo
phương dây d i. Phương pháp chi u như
v y ñư c g i là phép chi u th ng ñ ng
và nh n ñư c hình chi u A0B0C0D0 là
hình chi u th ng ñ ng (hình 2.1).
Hình 2.1. Phép chi u th ng và phép chi u xuyên tâm
b. Phép chi u xuyên tâm
N u cũng các ñi m trong không gian chi u hình ABCD (hình 2.1) ngư i ta chi u lên
m t ph ng P b t kỳ b ng các tia chi u qua 1 ñi m S g i là tâm chi u thì phép chi u như th
ñư c g i là phép chi u xuyên tâm, nh ng v t c t tia chi u ñó lên m t ph ng chi u là abcd
ñư c g i là hình chi u xuyên tâm hay hình chi u ph i c nh c a nh ng ñi m ñó. Nh ng tia
nh ñó ñ th c hi n phép chi u ñư c g i là tia chi u.
2. K t lu n:
Như v y nh ng tia phân b trong không gian ñư c g i là tia chi u. Nh ng tia chi u ñi
qua m t ñi m chung, ñi m chung ñó g i là tâm chi u.
Trong tr c ñ a ngư i ta coi bình ñ 1 khu v c là hình chi u th ng ñ ng c a các ñi m
v t trong khu v c ñó, còn nh ch p là hình chi u xuyên tâm c a các ñi m v t trong khu v c.
V n ñ ñ t ra là c n ph i chuy n t nh ch p ñư c v b n ñ th c ch t là chuy n t phép
chi u xuyên tâm v phép chi u th ng. Tuy nhiên nói như v y m i ch mang ý nghĩa hình h c
ñơn thu n.
2.3. Nh ng y u t hình h c cơ b n c a nh ño
Trong ño nh ngư i ta thư ng khôi ph c v trí chùm tia ch p trong không gian v t, khi
ñó các ñi m nh thư ng ñư c th hi n b ng các y u t , các y u t ñó ñư c g i là các y u t
hình h c cơ b n c a nh ño. Các y u t ñó là:

Hình 2.2. Các y u t hình h c cơ b n c a nh ño

- M t ph ng E là m t ph ng v t. Thư ng gi thi t m t ph ng E là m t ph ng n m
ngang.
- M t ph ng P là m t ph ng nh. Trong trư ng h p chung m t ph ng P nghiêng v i
m t ph ng E m t góc nghiêng α b t kỳ. Góc α g i là góc nghiêng c a nh.
- ði m S là tâm ch p hay tâm chi u. V trí c a S v i m t ph ng P ñư c xác ñ nh theo
tiêu c c a máy ch p nh sao cho tho mãn ñi u ki n SO = fk (fk là tiêu c c a máy ch p
nh).
- Qua tâm chi u S d ng m t ph ng W th ng góc v i m t ph ng E và m t ph ng P. M t
ph ng W g i là m t ph ng chính.
- V t c t c a m t W trên m t ph ng nh P ñư c g i là ñư ng d c chính v v.
- V t c t c a m t ph ng W trên m t ph ng E ñư c g i là ñư c hư ng ch p VV.
- Giao tuy n gi a m t ph ng nh P và m t ph ng v t E ñư c g i là ñư ng n m ngang
hay g i là tr c ch p TT (ñư ng g c TT).
- T tâm ch p S k ñư ng vuông góc xu ng m t ph ng nh P và giao ñi m c a chúng
ñư c g i là ñi m chính nh O. SO g i là tia sáng chính.
- T tâm ch p S k ñư ng vuông giác SN xu ng m t ph ng E và giao ñi m c a nó v i
m t ph ng nh P là ñi m ñáy nh n.
- Trong m t ph ng W t tâm ch p S k ñư ng song song v i m t ph ng v t E giao
ñi m c a nó v i m t ph ng P ñư c g i là ñi m t chính I.
- Trong m t ph ng W t tâm ch p S là ñư ng phân giác c a góc OSn = α, giao ñi m
c a nó v i m t ph ng P g i là ñi m ñ ng giác C.
- Trong m t ph ng P qua I k ñư ng song song v i ñư ng n m ngang TT s có ñư ng
chân tr i hi hi.
- Trong m t ph ng P qua ñi m chính nh O k ñư ng song song v i ñư ng n m ngang
TT s có ñư ng n m ngang chính h0 h0.
- Trong m t ph ng P, qua ñi m ñ ng giác C k ñư ng song song v i ñư ng n m
ngang TT s có ñư ng ñ ng t l hchc.
- Kho ng cách t tâm ch p S ñ n m t ph ng v t E theo ñư ng dây d i ñư c g i là ñ
cao bay ch p, SN = H.
T hình 2.2. ta xác ñ nh ñư c các ñ i lư ng hình h c cơ b n c a nh hàng không như
sau:
fk fk fk
S0 = fk, Sn = , Sc = , SI = IC =
Cosα α Sinα
Cos
2
α
on = fk .tgα, OI = fk .ctgα, oc = fk. tg
2
Trong phương pháp ño nh, nh ño có th ñư c ch p 2 v trí ñ c bi t:


ð i v i nh hàng không
Khi góc nghiêng c a nh α = 0 t c là m t ph ng nh P n m ngang (hình 2.3a). ðây là
trư ng h p nh hàng không lý tư ng. Trong trư ng h p này các ñi m chính nh O, ñi m ñáy
nh n, và ñi m ñ ng giác C trùng nhau t i 1 ñi m. Trên m t ph ng nh ñi m t chính I và
ñư ng chân tr i hi hi n m vô c c.
ð i v i m t ph ng ñ t:
Khi góc nghiêng c a nh α = 90o, t c là m t ph ng nh P th ng ñ ng (hình 2.3 b).
ðây là trư ng h p ch p nh m t ñ t lý tư ng. Trong trư ng h p này ñi m chính nh O s
trùng v i ñi m t chính I c a nh. ðư ng n m ngang chính h0h0 trùng v i ñư ng chân tr i
hi hi. ði m ñáy nh n n m vô c c.

a. Trư ng h p nh hàng không b. Trư ng h p nh m t ñ t
Hình 2.3. Các trư ng h p ch p nh ñ c bi t
2.4. Nh ng tính ch t và ñ nh lý cơ b n c a phép chi u xuyên tâm
Các nh ño ñư c ch p theo nguyên lý c a phép chi u xuyên tâm. Vì v y các ñi m nh
trên nh ño cũng tuân theo quy lu t c a phép chi u này. Vi c nghiên c u các tính ch t và ñ nh
lý c a phép chi u xuyên tâm nh m ph c v vi c ñoán nh n ñi m v t khi bi t ñi m nh và
ngư c l i. ði u này giúp cho vi c gi i ñoán và ñi u v nh ñư c thu n l i.
2.4.1. Các ñ nh lý cơ b n
1. ð nh lý cơ b n v phép chi u c a ñi m
a. ð nh lý thu n
N u ñã bi t m t ph ng nh P, tâm chi u S và ñi m v t A thì hình chi u c a A trên m t
nh P cũng ñư c xác ñ nh t i ñi m a và ch có m t ñi m a mà thôi (hình 2.4a).
b. ð a lý ñ o
N u ñã bi t m t ph ng P, tâm chi u S và ñi m nh a trên m t P, thì ñi m v t tương
ng c a ñi m nh là ñi m A n m trên ñư ng th ng kéo dài Sa nhưng không ph i là duy nh t
(hình 2.4b).


a. ð nh lý thu n b. ð nh lý ñ o
Hình 2.4. ð nh lý v phép chi u c a ñi m
2. ð nh lý v phép chi u c a ño n th ng
a. ð nh lý thu n
N u ñã bi t m t ph ng P, tâm chi u S và m t ño n th ng trong không gian AB thì
hình chi u c a ño n th ng AB trên m t ph ng P là m t ño n th ng xác ñ nh ab và ch có m t
ño n th ng ab mà thôi (Hình 2.5a).
Trong trư ng h p ñ c bi t khi ño n th ng AB trùng v i tia chi u SA ho c SB thì hình
chi u c a nó trên m t ph ng P ch là 1 ñi m (khi ñó nh c a A và B trùng nhau).
b. ð nh lý ñ o
N u ñã bi t m t ph ng nh P, tâm chi u S và hình chi u ab là m t ño n th ng thì
ñư ng tương ng c a nó trong không gian v t không ph i là m t ño n th ng AB duy nh t và
cũng không nh t thi t ph i là 1 ño n th ng (có th là 1 ñư ng cong ho c ñư ng g y khúc).

a. ð nh lý thu n b. ð nh lý ñ o
Hình 2.5. ð nh lý v phép chi u c a ño n th ng
2.4.2. Nguyên lý d ng hình trong phép chi u xuyên tâm
1. Các ñ nh lý cơ b n
a. ð nh lý thu n
N u các ñư ng n i c a các ñ nh tương ng c a 2 tam giác ñã bi t, tam giá ABC trên
m t ph ng v t E và tam giác A'B'C' trên m t P ñ u ñi qua 1 ñi m S thì 3 giao ñi m L, M, N
c a ñư ng kéo dài các c nh tương ng c a chúng nh t ñ nh s n m trên 1 ñư ng th ng, ñó là
ñư ng g c TT (hình 2.6).

Hình 2.6. Quan h ph i c nh trong phép chi u xuyên tâm
b. ð nh lý ñ o
N u giao ñi m L, M, N c a các ñư ng kéo dài c a các c nh tương ng c a 2 tam giác,
tam giác ABC và tam giác A'B'C' cùng n m trên m t ñư ng th ng (ñư ng TT) thì ñư ng n i
các ñ nh tương ng c a 2 tam giác ñó nh t ñ nh s ñi qua 1 ñi m ñó là tâm chi u S.
2. ð nh lý v t s kép
Trong ño nh ngư i ta thư ng ph i d ng l i chùm tia ch p, khi ñó các ñi m có quan
h v i nhau theo 1 qui lu t nh t ñ nh. ð nh lý v t s kép c a hàng ñi m cho ta th y rõ m i
quan h ñó.
a. T s kép c a 4 ñi m trên ñư ng th ng:
ð nh nghĩa:
Gi s trên ñư ng th ng (1) (hình 2.7) trong không gian chi u hình, có hàng ñi m
ABCD ta l p ñư c 2 t s ñơn:
AC
T s ñơn th 1: (ABC) = = K1
BC
AD
T s ñơn th 2: (ABD) = = K2
BD
T 2 t s ñơn ta l p ñư c t s kép:
( ABC ) AC AD K1
(ABCD) = = : = =λ (2.1)
ABD ) BC BD K 2

λ ñư c g i là t s kép c a hàng ñi m A, B, C, D trên 1 ñư ng th ng trong không gian
chi u hình, ký hi u là: (ABCD).

A B C D
(1)
a)
A B C X
(1')
b)


Hình 2.7. ð nh nghĩa v t s kép c a hàng ñi m
Tính ch t c a t s kép
Theo ñ nh nghĩa trên cho th y v i 4 ñi m b t kỳ trên 1 ñư ng th ng trong không gian
chi u hình ñ u có th thành l p ñư c t s kép tương ng. Ngư c l i n u bi t tr s t s kép
và 3 ñi m trong hàng ñi m ñó thì có th xác ñ nh ñư c v trí duy nh t c a ñi m th 4.
Gi s trên hình 2.7b ta bi t 3 ñi m ABC và tr s t s kép c a hàng ñi m A, B, C và
ñi m th 4 chưa bi t X ta có th xác ñ nh ñư c v trí c a ñi m X như sau:
Theo ñ nh nghĩa v t s kép, ta có:
( ABC ) K 1
(ABCX) = = =λ
ABX ) K 2

K1 K
T = λ suy ra: K2 = 1
K2 λ
Theo ñ nh nghĩa v t s ñơn th 2 ta có:
AX K 1
(ABX) = = suy ra:
BX λ
AX.λ = K1BX = K1 (AX - AB)
AX.λ - K1AX = - K1AB
AX(λ - K1) = - K1AB.
K1. AB
AX = (2.2.)
K1 − λ
Theo công th c (2.2) có th xác ñ nh ñư c v trí c a ñi m X trên ñư ng th ng (1')
trong gian chi u hình.
b. T s c a 4 ñư ng th ng trong chùm ñư ng th ng trong không gian chi u hình
S

a b c d

A B C D

Hình 2.8. T s kép c a chi u ñư ng th ng.
ð nh nghĩa:
Gi s có chùm ñư ng th ng a, b, c, d trong không gian chi u hình. Ta l p ñư c 1 t
s ñơn sau ñây c a t ng chùm 3 ñư ng th ng:

T s ñơn th nh t:
sin (a.c)
(abc) =
sin (b.c)
T s ñơn th 2:
sin (ad )
(abd) =
sin (bd )
T 2 t s ñơn, ta có t s kép:
(abc) sin(ac) sin(ad )
(abcd) = = :
(abd ) sin(b.c) sin(b.d )
Tính ch t c a t s kép c a chùm ñư ng th ng:
V i 4 ñư ng th ng b t kỳ trong 1 chùm ñư ng th ng ta ñ u xác ñ nh ñư c m t tr s
t s kép tương ng v i chúng. Ngư c l i n u ta bi t tr s t s kép c a 4 ñư ng th ng và 3
ñư ng th ng trong ñó thì có th xác ñ nh ñư c v trí c a ñư ng th ng th 4. Tính ch t này
ñư c ch ng minh tương t như ñ i v i tính ch t t s kép c a hàng ñi m trên ñư ng th ng
trong không gian chi u hình.
2.5. Các h th ng to ñ trong ño nh
ð xác ñ nh m i quan h chi u hình tương ng c a các ñ i lư ng ño trên nh và th c
ñ a ho c trên mô hình c n ph i có các h to ñ xác ñ nh v trí trong không gian tương ng.
Trong ño nh các h to ñ này thư ng dùng ñư c xác ñ nh như sau:
2.5.1. H to ñ trong không gian nh
Trong ño nh ngư i ta thư ng s d ng các h to ñ sau ñây ñ bi u di n và xác ñ nh
v trí c a m t ñi m b t kỳ trên nh.
1. H to ñ m t ph ng nh
Trên các t m nh ño ñ u có in các m u khung ép phim c a máy ch p nh. ðư ng n i
2 m u khung trái - ph i, trên - dư i vuông góc v i nhau. S d ng tính ch t này ngư i ta l y
ñư ng n i 2 m u khung trái - ph i làm tr c x' ñư ng n i 2 m u khung trên - dư i làm tr c y'.
Giao ñi m c a 2 tr c to ñ ñư c l y làm g c to ñ o', m t ñi m P' trên nh ñư c bi u di n
trong h to ñ m t ph ng nh b ng véctơ:
r' = (x', y')T.
Trong ñó x',y' là to ñ c a ñi m P'
2. H to ñ không gian nh
H to ñ không gian nh ñư c xác ñ nh như sau:
ði m g c to ñ trùng v i tâm ch p S, tr c to ñ Z trùng v i tr c tia sáng chính SO
và luôn luôn hư ng lên trên, các tr c x, y song song v i các tr c x', y' c a h to ñ m t
ph ng nh.
Trong h to ñ này m t ñi m P trên nh ñư c bi u di n b ng vectơ
r = (xyz)T.


Trong ñó: Z = -fk (tiêu c c a máy ch p)

a. H to ñ m t ph ng nh b. H to ñ không gian nh
Hình 2.9. Các h to ñ trong không gian nh
2.5.2. H to ñ trong không gian v t
1. H to ñ ño nh:
Trong ño nh ngư i ta thư ng s d ng h to ñ ño nh ñ xác ñ nh v trí c a các
ñi m ño trên mô hình l p th . H to ñ ño nh ñư c xác ñ nh như sau: G c to ñ ñư c ch n
tuỳ ý (m t ñi m b t kỳ trên mô hình). Các tr c to ñ cũng ñư c ch n tuỳ ý ch c n tuân theo
nguyên t c h to ñ không gian vuông góc (2 tr c to ñ vuông góc v i nhau). Trên hình
2.10 bi u th h to ñ ño nh còn ñư c g i là h to ñ mô hình.

Hình 2.10. H to ñ mô hình trong ño nh
Trong h to ñ ño nh (H to ñ mô hình) m t ñi m ño P trên mô hình ñư c bi u
di n b ng vectơ: R' = (X', Y', Z')T.
Trong ñó: X', Y', Z' là tr to ñ ño nh c a ñi m P trên mô hình.
2. Các h to ñ tr c ñ a thư ng dùng trong ño nh
a. H to ñ Gauss - Kruger:
H to ñ Gauss - Kruger ñư c
xây d ng trên m t ph ng c a múi chi u
6o ho c 3o trong m t ph ng chi u hình
Gauss ñư c g i là h to ñ Gauss-
Kruger. Trong ñó nh n hình chi u c a
kinh tuy n tr c làm tr c X, c a xích ñ o
làm tr c Y. Như v y n u tính t g c v

Hình 2.11 Phép chi u Gauss

phía B c X luôn mang d u dương, v
phía Nam mang d u âm.
Tr s Y tính t g c v phía ðông mang d u dương, v phía Tây mang d u âm. Vi t
Nam bán c u B c cho nên X luôn mang d u dương. ð Y luôn mang d u dương ngư i ta
r i kinh tuy n tr c v phía Tây 1 ño n O'O = 500km nghĩa là g c to ñ X0 = 0, Y0 = 500 km
(hình 2.11).
b. H to ñ UTM
Phép chi u UTM khác v i phép chi u Gauss là ch Ellipsoid quy chi u c t m t t
ch không ti p xúc v i m t t t i kinh tuy n gi a. ði u ñó làm h n ch s bi n d ng 2 kinh
tuy n biên. D a trên cơ s c a phép chi u ngư i ta xác ñ nh h to ñ g i là h to ñ UTM.
Trong phép chi u UTM hình chi u c a
kinh tuy n gi a và xích ñ o là 2 ñư ng th ng
vuông góc v i nhau (hình 2.12) ñư c ch n làm
tr c to ñ . Trong ñó M là ñi m c n xác ñ nh
to ñ , O' là giao ñi m hình chi u kinh tuy n γ
tr c O'Z và xích ñ o O'E. ði m F là hình chi u
c a M lên kinh tuy n tr c. Cung LM là hình
chi u c a vĩ tuy n qua M.
Cung ZM là hình chi u c a cung kinh
tuy n qua M, γ là ñ g n kinh tuy n. To ñ
c a ñi m M trong h to ñ UTM ñư c xác
ñ nh b ng tung ñ NM, hoành ñ EM. Gi ng
như phép chi u Gauss ngư i ta r i O' ñ n O
m t ño n OO' = 500 km và có: EM = E' +
500km. Hình 2.12. Phép chi u UTM

Trong h to ñ VN-2000 ta cũng dùng phép chi u UTM, Ellipsoid quy chi u là
Ellipsoid WGS-84. G c to ñ t i khuôn viên Vi n nghiên c u ð a chính, B Tài nguyên Môi
trư ng.
2.6. Các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño
1. ð nh nghĩa:
ð xây d ng m i quan h chi u hình tương ng gi a nh ño và ñ i tư ng ño (ñ a hình,
ñ a v t) c n ph i xác ñ nh v trí không gian c a nh ño trong không gian v t và v trí tương
ñ i c a tâm ch p S ñ i v i m t ph ng nh. Nh ng y u t hình h c dùng ñ xác ñ nh v trí nói
trên c a nh ño ñư c ñ nh nghĩa chung là các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño. Chúng ñư c
chia thành 2 lo i: các nguyên t ñ nh hư ng trong và nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño.
2. Các nguyên t ñ nh hư ng trong c a nh ño:
Các nguyên t ñ nh hư ng trong c a nh ño là các y u t hình h c xác ñ nh v trí
không gian c a tâm ch p S ñ i v i m t ph ng nh nh m khôi ph c l i chùm tia ch p khi ch p
nh. Chúng bao g m:
- To ñ c a ñi m chính nh O trong h to ñ m t ph ng nh, t c là:
x'0 y'0 ñ i v i nh hàng không (hình 2.13a).
x'0 z'0 ñ i v i nh m t ñ t (hình 2.13b)


- Kho ng cách t tâm ch p S (ti t di n sau c a h th ng kính v t máy ch p nh) ñ n
m t ph ng nh, là tiêu c c a máy ch p nh (So = fk).

a. nh hàng không b. nh m t ñ t
Hình 2.13. Các nguyên t ñ nh hư ng trong c a nh ño

3. Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño:
Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño là các y u t hình h c xác ñ nh v trí
chùm tia ch p trong không gian v t. Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh hàng không
g m:
- To ñ không gian c a tâm ch p S trong h to ñ Gauss (n u là phép chi u Gauss),
trong h to ñ UTM (n u là phép chi u UTM).
- Các góc ñ nh hư ng c a h to ñ trong không gian nh trong h to ñ dùng trong
tr c ñ a. Ngư i ta có th xác ñ nh theo 1 trong 2 nhóm sau:
Nhóm 1: (Hình 2.14a).
Góc κ là góp k p gi a ñư ng d c chính vv trên m t ph ng nh v i tr c to ñ y' trong
h to ñ m t ph ng nh.
Góc α là góc nghiêng c a nh, t c là góc k p gi a ñư ng tia sáng chính SO v i ñư ng
dây d i ñi qua tâm ch p S.
Góc t là góc k p gi a ñư ng hư ng ch p VV v i tr c to ñ X trong h to ñ dùng
trong tr c ñ a.
Nhóm 2: (hình 2.14b)

κ
κ

a. Nhóm 1 b. Nhóm 2
Hình 2.14. Các nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh ño

Góc ϕ là góc nghiêng d c c a nh, t c là góc k p gi a hình chi u c a tia sáng chính
SO trên m t ph ng yoz v i tr c Z c a h to ñ không gian v t.
Góc ω là góc nghiêng ngang c a nh, t c là góc k p gi a tia sáng chính SO v i hình
chi u c a nó trên m t ph ng yoz c a h to ñ không gian v t.
Góc κ là góc xoay c a nh, t c là góc k p gi a tr c y' c a h to ñ m t ph ng nh v i
ñư ng d c chính vv trên m t ph ng nh.
Câu h i và bài t p
1. Th nào là nh ño? Th c ch t c a nh ño là k t qu c a quá trình nào ? T i sao?
2. Trình bày nh ng tính ch t cơ b n c a nh ño. Gi i thích rõ các tính ch t ñó?
3. Th nào là phép chi u ? Phép chi u th ng, phép chi u xuyên tâm? S khác nhau cơ
b n gi a nh ño và bình ñ ?
4. Trình bày các y u t hình h c cơ b n c a nh ño trong ch p nh hàng không ? Gi i
thích 2 v trí ñ c bi t c a nh hàng không, nh m t ñ t ?.
5. ð nh lý cơ b n v phép chi u c a ñi m, c a ño n th ng? Ý nghĩa c a các ñ nh lý ñó
trong ño nh?
6. ð nh nghĩa v t s kép c a hàng ñi m, tính ch t c a t s kép, ng d ng c a t s
kép trong ño nh?
7. Trình b y các h th ng to ñ trong ño nh?
8. Trình bày các nguyên t ñ nh hư ng c a nh ño? Ý nghĩa c a các nguyên t ñ nh
hư ng ñó trong ño nh.
9. Trên ñư ng th ng trong không gian chi u hình có 4 ñi m A, B, C, X. Hãy xác ñ nh v
trí c a ñi m X bi t: AB = 6cm, BC = 2cm, λ = 2.


Chương III
NH NG TÍNH CH T HÌNH H C CƠ B N C A B N ðO
TRONG CH P NH HÀNG KHÔNG

N i dung chính c a chương này là trình b y v các lo i nh ñơn trong ch p nh hàng
không, m i quan h t o ñ gi a ñi m nh và ñi m v t trên nh ñơn, t l nh ñơn, bi n d ng
hình h c trên nh ñơn. N n nh và tăng d y ñi m kh ng ch nh.
3.1. Các lo i nh ñơn trong ch p nh hàng không
Trong ch p nh hàng không, nh ño ñư c ch p trong ñi u ki n ñ c bi t như máy nh
luôn di ñ ng và không n ñ nh trong quá trình ch p. ði u ñó ñã làm cho các nguyên t ñ nh
hư ng ngoài c a nh luôn thay ñ i. Căn c vào ñ c tính này c a nh ngư i ta thư ng phân
các nh hàng không thành 3 lo i sau:
1. nh n m ngang
nh n m ngang là nh ñư c ch p trong ñi u ki n lý tư ng, là nh ñư c ch p v i
nguyên t ñ nh hư ng ngoài c a nh b ng 0, t c là t = α = κ = 0 ho c ϕ = ω = κ = 0.
2. nh nghiêng
nh nghiêng là nh ñư c ch p v i các giá tr b t kỳ c a các nguyên t ñ nh hư ng
ngoài c a nh, t c là:
t ≠ 0, α ≠ 0, κ ≠ 0
ho c là:
ϕ ≠ 0, ω ≠ 0, κ ≠ 0
3. nh b ng
Trong qúa trình ch p nh ngư i ta thư ng dùng m t s bi n pháp k thu t ñ c bi t
làm cho nh ño ñư c ch p v i các giá tr gi i h n c a các nguyên t ñ nh hư ng c a nh hàng
không. N u nh ñư c ch p v i ñi u ki n góc nghiêng α c a nh ho c các nguyên t ñ nh
hư ng khác như:
ω, ϕ ≤ 3o và κ ≤ 5o
Nh ng nh hàng không ñư c ch p trong ñi u ki n như v y ñư c g i là nh b ng.
Ngày nay v i các phương ti n k thu t ch p nh hàng không hi n ñ i ph n l n các
nh ño ñ u là nh b ng. N u s d ng h th ng "cân b ng con quay" ñ n ñ nh máy ch p nh
hàng không ñ t trên máy bay thì góc nghiêng α c a nh r t nh , giá tr trung bình c a góc
nghiêng α là 10', l n nh t cũng không vư t quá 40'.
3.2. Nh ng quan h to ñ trên nh ñơn
ð ph c v cho vi c phân tích các ñ i lư ng ñ c trưng cơ b n c a nh ño, ngư i ta
xây d ng quan h to ñ thư ng dùng gi a ñi m nh và ñi m v t tương ng v i các ñi m ñ c
trưng trên nh nghiêng, các ñi u ki n ñó là: α ≠ 0, t = κ = 0.


a’

N

Hình 3.1. Quan h to ñ trên nh ñơn
Gi s t tâm ch p S (hình 3.1) ta ch p ñư c t m nh hàng không nghiêng P c a 1
vùng ñ t b ng ph ng n m ngang v i tiêu c c a máy ch p nh fk = SO, ñ cao bay ch p H =
SN, góc nghiêng c a nh OSn = α.
Trên nh l y ñi m ñ ng giác C làm g c to ñ , l y ñư ng d c chính vv (ñư ng ñi qua
ñi m n, c làm tr c hoành, l y ñư ng n m ngang hchc làm tr c tung). M t ph ng E trùng v i
m t ñ t. Trên m t ph ng v t l y hình chi u c a ñi m ñ ng giác c là ñi m C làm g c to ñ ,
l y hình chi u c a ñư ng d c chính vv là ñư ng NC làm tr c hoành, l y hình chi u c a
ñư ng n m ngang hchc làm tr c tung. Hư ng dương c a tr c to ñ ñư c ch ra trên hình v
theo chi u mũi tên. Trên nh hàng không ñi m nh a còn hình chi u c a nó trên m t ph ng
v t là A. To ñ c a ñi m a trên m t ph ng nh là:
xa = ca', ya = a'a
To ñ c a ñi m A trên m t ph ng v t là:
XA = CA', YA = A'A
T a', c k các ñư ng song song v i tr c hoành trên m t ph ng v t, các ñư ng này c t
ñư ng SN t i d và O'. Giao ñi m c a tia SC v i ñư ng a'd là ñi m K. ðo n a'a song song v i
A'A. T các c p tam giác: SA'A và Saa', SA'C và Sa'K, SA'N và Sa'd ta có:
YA X A H
= = (3.1)
ya xa Sd
Trên hình 3.2. ta có:
α α
O'SC = CSO = , SCO' = SCO = 90o - và có: SC là c nh chung. Vì v y ∆O'SC =
2 2
∆OSC. Suy ra:
SO' = SO = fk (tiêu c c a máy ch p).
Góc: da'n = nSO = α (góc có c nh tương ng vuông góc). Vì v y:
do' = ca' sinα = xa.sinα
sd = So' - do' = fk - xa.sinα (3.2)

Hình 3.2. Quan h to ñ các ñi m nh trên m t c t.
Thay (3.2) và (3.1) ta có:
X A YA H
= =
xa ya f k − xa .sin α
T ñó suy ra:
H H
XA = .xa , YA = . ya (3.3)
f k − xa .sin α f k − xa .sin α
N u l y g c to ñ là ñi m chính nh O và ñi m O tương ng trên m t ph ng v t, ta
có m i quan h to ñ c a ñi m nh và ñi m v t như sau:
H H
XA= .xa ; YA= . ya (3.4)
( f k . cos α − xa .sin α ). cos α f k . cos α − xa .sin α
Trong 2 công th c trên, các ñ i lư ng:
H:là ñ cao bay ch p
α: là góc nghiêng c a nh
fk: là tiêu c c a máy ch p nh.
Các ñ i lư ng này thư ng bi t khi ch p nh. N u bi t to ñ c a ñi m nh a thì có th
xác ñ nh ñư c to ñ c a ñi m v t A và ngư c l i.
3.3. T l nh trên nh ñơn
M t ñ c ñi m cơ b n c a nh hàng không là t l c a các ñi m nh trên m t ph ng
nh không ñ ng nh t mà nó thay ñ i theo v trí và hư ng xác ñ nh. Nguyên nhân c a tính ch t
này ñ i v i nh hàng không là:
- nh hàng không là hình chi u xuyên tâm c a ñi m v t trên m t ph ng nghiêng (t c
là do góc nghiêng α c a nh khác 0).
- V t ch p (mi n th c ñ a) không ph i là m t m t ph ng, ñ chênh cao ñ a hình làm
cho ñ cao bay ch p luôn thay ñ i và m t s nguyên nhân khác n a. Chúng ta hãy xem xét t
l c a ñi m nh c a ñi m nh trên nh hàng không trong m t s trư ng h p sau ñây:


1. ð i v i nh hàng không n m ngang
D a vào m i quan h t a ñ gi a ñi m nh và ñi m v t trong công th c (3.3) ta th y:
N u góc nghiêng c a nh α = 0, khi ñó công th c 3.3 s tr thành:
H H
YA = xa ; YA = ya (3.5)
fk fk
T l ñi m nh ñư c xác ñ nh:
1 x y
= a = a (3.6)
m X A YA
Thay giá tr XA, YA trong công th c (3.5) vào công th c (3.6), ta có:
1 x f
= a = k (3.7)
m Hx H
a
fk
Như v y, ñ i v i nh hàng không n m ngang c a vùng ñ t b ng ph ng t l nh
1 fk
= .
m H
2. ð i v i nh nghiêng
S có m t c a góc nghiêng α làm cho t l nh luôn thay ñ i. ñây các ñ i lư ng ñã
bi t: fk, α, H ñư c coi là ñ i lư ng c ñ nh. Chúng ta xét t l nh theo các ñư ng ñ c trưng
c a nh.
a. T l nh theo ñư ng n m ngang:
Trong ch p nh ñư ng n m ngang và hình chi u c a nó trên m t ph ng v t luôn song
1
song v i nhau (hình 3.1). Do ñó t l nh theo ñư ng n m ngang b ng t s c a ño n
mh
th ng n m ngang v i hình chi u c a nó trên m t ñ t. T c là:
1 aa ' ya
= = (3.8)
mh AA' YA'
Trong ñó:
ya, YA là tung ñ c a ñi m trên nh và ñi m tương ng trên m t ñ t.
Thay giá tr YA trong công th c (3.3) vào (3.8) ta có:

1 ya f  x 
= = k 1 − a sin α 
  (3.9)
mh H
. ya H  fk 
f k − xa .sin α
Công th c (3.9) là công th c xác ñ nh t l nh trên ñư ng n m ngang. T công th c
(3.9) ta có nh n xét:


T l nh trên ñư ng n m ngang ñã cho có tr s x c ñ nh. Các ñư ng n m ngang
khác nhau có giá tr hoành ñ khác nhau và t l nh khác nhau. S thay ñ it t ñư ng n m
ngang này sang ñư ng n m ngang khác càng l n khi góc nghiêng α c a nh càng l n.
T l nh theo ñư ng n m ngang ñi qua ñi m ñ ng giác C là ñư ng hchc b ng t l
1 f
chính c a nh, t c là: = k (Trong trư ng h p này x = 0). Nghĩa là t l nh trên
mhc hc H
ñư ng n m ngang hchc b ng t l nh ngang. Vì v y ngư i ta g i ñư ng hchc là ñư ng ñ ng t
l .
Giá tr x càng l n, nghĩa là ñư ng n m ngang n m xa ñi m ñ ng gíac C theo hư ng
g n ñ n ñi m t chính I thì t l nh càng nh .
b. T l nh theo ñư ng d c chính vv
T l nh theo ñư ng d c chính thay ñ i liên t c. Do ñó ñ xác ñ nh t l nh theo
ñư ng d c chính trong 1 khu v c c a ñi m ñã cho thi t l p t s gi a ño n dx trên ñư ng d c
chính và ño n dX tương ng trên th c ñ a, ta xác ñ nh ñư c:
2
1 f  x 
= k 1 − a .sin α 
  (3.10)
mv H  fk 
Công th c (3.10) là công th c xác ñ nh t l nh theo ñư ng d c chính vv. T công
th c 3.10 ta có nh n xét sau:
T l nh theo ñư ng d c chính t i ñi m ñ ng giác C b ng t l chính c a nh, t c là:
1 fk
= .
mv H
Giá tr x càng l n, nghĩa là ñi m nh n m càng xa ñi m ñ ng giác C hư ng v ñi m t
chính I t l nh càng nh .
S thay ñ i t l nh theo ñư ng d c chính x y ra nhanh hơn so v i ñư ng n m ngang
do:

1 1  x 
= 1 − a .sin α 
 
mv mh  fk 
Giá tr x càng nh nghĩa là ñi m nh n m trên ñư ng d c chính n m càng càng xa
ñi m ñ ng giác C hư ng v phía ñư ng g c TT thì t l nh càng l n.
c. T l trung bình c a nh hàng không
Như ta bi t t i các ñi m khác nhau trên nh t l nh khác nhau. ð xác ñ nh t l
trung bình c a nh ta c n tính giá tr trung bình c a m u s t l t n ñi m. Các ñi m này
ñư c b trí ñ i nhau trên toàn b di n tích c a nh, t c là:
m1 + m2 + .....mn
mTB =
n
1
Như v y t l trung bình c a nh là:
mTB


3.4. Khái ni m chung v bi n d ng hình h c trên nh ñơn
Các hình nh ch p ñư c trên nh ño thư ng b bi n d ng do nhi u nguyên nhân gây
ra. Nh ng bi n d ng này có nh hư ng ñ n tính ch t ño c a nh. Vì v y c n nghiên c u
nguyên nhân làm bi n d ng nh ño, ñó là:
Theo quy lu t chi u hình trong phép chi u xuyên tâm hình chi u không ñ ng d ng v i
v t là do 2 nguyên nhân cơ b n sau:
- M t ph ng nh b nghiêng, t c là khi ch p nh góc nghiêng c a nh α ≠ 0 làm cho v
trí ñi m nh b xê d ch.
- Do tính không gian c a v t th . Trong tr c ñ a ñó là khi ch p nh b m t trái ñ t ñ a
hình b m t ch p luôn thay ñ i (nh t là ñ i v i khu v c ñ i núi) làm cho v trí ñi m nh b xê
d ch. Ngoài ra còn do nh hư ng ñ cong c a b m t trái ñ t cũng làm cho hình nh thu ñư c
không th c s ñ ng d ng v i v t.
Do tính ch t v t lý c a quá trình ch p nh g m:
- Sai s méo hình c a h th ng kính trong máy ch p nh.
- Sai s chi t quang c a môi trư ng truy n ánh sáng.
- Sai s bi n d ng c a v t li u ch p nh
T t c các nguyên nhân k trên ñã gây ra sai s xê d ch v trí ñi m nh và sai s
phương hư ng c a ñư ng th ng trên nh.
Trong giáo trình này chúng ta ñi sâu nghiên c u 2 nguyên nhân làm xê d ch v trí ñi m
nh, ñó là:
- S xê d ch v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra.
- S xê d ch v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra.
3.5. S xê d ch v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra

Hình 3.3. S xê d ch v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra
Gi s t tâm ch p S ta ch p ñư c 2 t m nh: nh n m ngang P0, nh nghiêng P có
góc nghiêng c a nh là α. Hình nh c a ñi m trên m t ñ t ñư c ghi l i trên nh ngang P0 là
ao, trên nh nghiêng P là a (hình 3.3). N u nh nghiêng P xoay quanh ñư ng th ng t l hchc
(ñư ng n m ngang qua ñi m ñ ng giác C) ñ n trùng v i nh n m ngang P0 thì ño n ca trùng

v i ca0 (ño n ca0 thu c m t ph ng Po). Khi ñó ñi m a di chuy n ñ n a' (a' n m trên ñư ng
ca0). ðo n a'a0 = δα là ñ i lư ng d ch chuy n v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra. G i ño n
ca = r, ño n ca0 = r0. Khi ñó δα ñư c tính theo công th c:
− r 2 cosϕ .sin α
δα = r – r0 = (3.11)
f k − r cos ϕ .sin α
Trong ñó:
r là bán kính ñi m nh khi l y ñi m ñ ng góc C
làm tâm.
α là góc nghiêng c a nh
fk là tiêu c c c a máy ch p nh
ϕ là góc nghiêng ñư c tính t ñư ng d c chính
vv theo chi u ngư c chi u kim ñ ng h ñ n bán kính
vectơ r.
xa
r= Hình 3.4. Góc ϕ
cosϕ
T công th c 3.11 ta có nh n xét sau:
- ð i v i nh b ng khi góc nghiêng α
nh (α ≤ 2o) thì ñ i lư ng r.cosϕ.sinα m u
s c a công th c (3.11) nh hơn r t nhi u so
v i ñ i lư ng fk cho nên có th b qua khi ñó
công th c 3.11 tr thành:
− r 2 . cos ϕ .sin α
δα = (3.12)
fk
Hình 3.5. S xê d ch v trí ñi m nh
do nh nghiêng
- S xê d ch v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra s b lo i tr khi n n nh. Nghĩa là
trong quá trình ñưa nh nghiêng v nh ngang ñ ng th i ñưa t l nh v t l ngang.
- Khi r = 0, t c là t i ñi m ñ ng giác C không có s xê d ch v trí ñi m nh do nh
nghiêng gây ra.
- Nh ng ñi m nh n m trên ñư ng hchc không có s xê d ch v trí ñi m nh do nh
nghiêng gây ra, vì khi ñó góc ϕ = 900 ho c ϕ = 2700 do ñó cosϕ = 0. Vì v y ñư ng hchc ñư c
g i là ñư ng ñ ng t l (ñi m 1≡1').
- Nh ng ñi m n m phía trên ñư ng hchc (x > 0) thì δα < 0 trong trư ng h p này v trí
ñi m nh b xê d ch v phía ñi m ñ ng giác (ñi m 2 di chuy n v 2').
- Nh ng ñi m n m phía dư i ñư ng hchc (x < 0) thì δα > 0 trong trư ng h p này v trí
ñi m nh b xê d ch ra xa ñi m ñ ng giác C (ñi m 3 di chuy n v 3').
- Nh ng ñi m n m trên ñư ng d c chính vv s xê d ch v trí ñi m nh do nh nghiêng
gây ra là l n nh t, t c là |δα| = max.

3.6. S xê d ch v trí ñi m nh ño ñ a hình gây ra
nh hàng không là nh c a vùng ñ t trong phép chi u xuyên tâm, còn bình ñ là hình
chi u c a vùng ñ t trong phép chi u th ng ñ ng. N u góc nghiêng c a nh α = 0, còn vùng
ñ t là m t m t ph ng n m ngang thì nh hàng không và bình ñ gi ng nhau (n u cùng m t t
l ).
Trong trư ng h p m t ñ t không b ng
ph ng thì v trí ñi m nh s b d ch chuy n so
v i ñi m tương ng trong phép chi u th ng
ñ ng.
Gi s t tâm ch p S ta ch p ñư c
m t t m nh ngang P0 c a m t vùng ñ t b ng
ph ng có hi u s ñ cao hA so v i m t ph ng
ngang E (hình 3.6).
Hình 3.6. S xê d ch v trí ñi m nh
do ñ a hình gây ra
nh c a ñi m A trên m t ph ng ngang P0 là a n m cách ñi m chính nh o m t ño n
oa = r. (r ñư c g i là bán kính c a ñi m nh v i tâm là ñi m chính nh o). Chi u ñi m A theo
phương th ng ñ ng xu ng m t ph ng E ñư c A0. N i A0 v i S ñư c a0 trên nh. ðo n aa0 là
s d ch chuy n v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra. Chúng ta hãy xác ñ nh s d ch chuy n ñó:
∆AA'A0 ñ ng d ng ∆Saô do ñó ta có:
A' A0 AA0
=
oa So
AA0
Suy ra: A'A0 = .oa (3.13)
So
aa0 So
Ta cũng có: =
A' A0 SO

So
Suy ra: aa0 = . A' A0 (3.14)
SO
Thay (3.13) vào (3.14) ta có:
So AA0 .oa AA0 .oa
aa0 = . =
SO So SO
Trong ñó:
oa = ra, AA0 = hA, SO = H, aa0 = δh.
Cho nên:
hA .ra
δh = (3.15)
H
Công th c (3.15) là công th c tính s xê d ch v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra.
T công th c (3.15) ta có th nh n xét sau:

- Khi hA = 0 thì δh = 0, nghĩa là vùng b ng ph ng không có s xê d ch v trí ñi m
nh do ñ a hình gây ra.
- Khi ra = 0 thì δh = 0, nghĩa là t i ñi m chính nh O không có s xê d ch v trí ñi m
nh do ñ a hình gây ra.
- N u hA và ra càng l n thì s xê d ch v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra càng l n. ði u
ñó có nghĩa là khi chênh l ch ñ a hình càng l n và ñi m nh n m càng xa ñi m chính nh O
thì s xê d ch v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra càng l n.
- Khi ñ cao bay ch p H càng l n thì δh càng nh . Nghĩa là ñ gi m b t s xê d ch v
trí ñi m nh ño ñ a hình gây ra vùng ñ i núi ngư i ta thư ng tăng ñ cao bay ch p ho c có
th làm gi m nh hư ng c a chênh cao ñ a hình ñ i v i s xê d ch v trí ñi m nh nh các
máy ch p nh góc h p.
- Khi hi u s ñ cao dương thì v trí ñi m nh b xê d ch ra xa ñi m ñáy nh làm cho
t l nh tăng. Ngư c l i khi ñ cao âm thì ñi m d ch chuy n nh v phía ñi m ñáy nh làm
gi m t l nh. T c là trên m t b c nh, t l nh không ñ ng ñ u.
3.7. Tăng d y ñi m kh ng ch nh
3.7.1. Khái ni m chung v phương pháp tăng d y ñi m kh ng ch nh
Trong ño v nh hàng không các ñi m kh ng ch nh là cơ s cho vi c xác ñ nh v trí
không gian c a chùm tia ch p ho c mô hình l p th c a nh ño trong h to ñ tr c ñ a. Các
ñi m kh ng ch nh là nh ng ñi m ñ a v t ñư c ñánh d u v trí trên nh ño và ñ ng th i ñư c
xác ñ nh to ñ c a chúng trong h to ñ tr c ñ a.
N u t t c các ñi m kh ng ch nh ñ u ñư c ti n hành ño ñ c ngoài th c ñ a thì kh i
lư ng công tác tăng dày r t l n. Vì v y trong phương pháp ño nh ngư i ta d a trên các tính
ch t cơ b n c a nh ño và nguyên lý cơ b n v m i quan h gi a nh ño, mô hình l p th và
to ñ tr c ñ a c a các ñi m kh ng ch nh. Vi c tăng d y các ñi m kh ng ch nh b ng cách
thay th vi c ño ñ c ngoài th c ñ a, ñư c g i là công tác tăng d y ñi m kh ng ch nh.
Nhi m v c a công tác tăng d y ñi m kh ng ch nh là xác ñ nh to ñ tr c ñ a c a
ñi m kh ng ch ño v nh ñư c ch n và ñánh d u v trí thích h p trên nh nh m làm cơ s
cho vi c liên k t các ñ i tư ng ño v trong phòng v i mi n th c ñ a. Do v y ñi m tăng d y
ph i tho mãn m t s ñi u ki n nh t ñ nh trong công tác ño nh.
3.7.2. Nh ng yêu c u cơ b n ñ i v i công tác tăng d y ñi m kh ng ch nh
Nh ng ñi m kh ng ch nh ñư c xác ñ nh b ng phương pháp trong phòng g i là
ñi m kh ng ch nh tăng d y. ði m kh ng ch tăng d y là nh ng ñi m nh rõ nét ñư c ch n
và ñánh d u trên nh, ñ ng th i xác ñ nh ñư c to ñ b ng phương pháp trong phòng. ði m
kh ng ch tăng d y là cơ s cho vi c ñ nh hư ng tuy t ñ i các chùm tia ch p ho c các mô
hình l p th trong ño nh. Vì v y chúng ph i tho mãn nh ng yêu c u v ñ chính xác, m t ñ
ñi m và v trí ñi m trên nh ño.
1. Yêu c u v ñ chính xác c a các ñi m kh ng ch nh tăng d y
ð ñ m b o ñ chính xác c a công tác ño nh, ñ chính xác c a các ñi m kh ng ch
nh c n ph i cao hơn ñ chính xác c a ñi m ñ a v t trên b n ñ ít nh t m t c p.
Trong phương pháp ño nh n i dung b n ñ ñư c ño v tr c ti p t các nh ño và
ñư c ñ nh hư ng trong h to ñ tr c ñ a trên cơ s các ñi m kh ng ch nh ñư c tăng d y.
Tuỳ theo yêu c u c th v ñ chính xác c a b n ñ ñư c thành l p mà xác ñ nh ñ chính xác


c a ñi m kh ng ch tăng d y. Thông thư ng nh ng yêu c u này ñư c quy ñ nh trong quy
ph m ño v b ng nh hàng không (b ng 3.1).
Sai s cho phép c a ñi m kh ng ch tăng d y ch ñư c phép b ng 2 l n sai s trung
bình ghi trong (b ng 3.1) v i s l n xu t hi n t i ña là 5%. ð i v i ñi m ñ cao c a ñi m tăng
d y vùng khó khăn cho phép s l n xu t hi n t i ña là 10%.
B ng 3.1. Sai s trung bình cho phép c a to ñ và ñ cao ñi m kh ng ch nh

Sai s trung bình Sai s trung bình ñ cao
Vùng ño v m t ph ng (theo kho ng cao ñ u c a ñư ng bình ñ )
(theo t l b n ñ ) 0,5 -1m 2m 2,5m 5m >10m
Vùng ñ ng b ng ± 0,35mm 1/5 1/4 1/4
Vùng ñ i ± 0,35mm 1/4 1/3
Vùng núi ± 0,50mm 1/3 1/3
Trong phương pháp ño nh gi i tích ñ chính xác c a n i dung ño v quy t ñ nh b i
ñ chính xác ñoán nh n ñi m nh. Ngày nay v i nh ng ti n b trong k thu t ch p nh và ño
nh ñ chính xác này có th ñ t ñ n ± 0,01mm. Do ñó ñ chính xác ñi m kh ng ch nh ph i
cao hơn ho c ít nh t là b ng ñ chính xác nói trên. Vì v y sai s trung bình cho phép c a v trí
m t ph ng c a ñi m kh ng ch tăng d y ñư c tính theo công th c:
mp = ± 10-5 ma (m) (3.16)
Trong ñó: ma là m u s t l nh.
Theo Gruber gi a t l nh và t l b n ñ có quan h v i nhau và ông ñã ñưa ra công
th c, g i là công th c Gruber:

ma = C mbñ (3.17)

Trong ñó C là h s kinh t , g i là h s Gruber. Ngày nay C ñư c xác ñ nh trong
kho ng C = 200 ÷ 300; mbñ là m u s c a t l b n ñ . Thay (3.17) và (3.16) ta ñư c:

mp ≤ ± 10-5 C. mbñ (3.18)

Trong phương pháp ño nh gi i tích ho c ño nh s sai s ñ cao trung bình các ñi m
kh ng ch tăng d y ñư c tính theo công th c:
H0
mh ≤ ± 0,1 (3.19)
1000
Trong ñó: H0 là ñ cao bay ch p c a nh hàng không.
2. Nh ng yêu c u v s lư ng và phương án b trí ñi m tăng d y trong ño nh (*)
Trong ño nh s lư ng và phương án b trí ñi m kh ng ch ño v trên nh ph thu c
vào phương pháp ño v .
Trong phương pháp ño v nh ph i h p l y các nh ñơn làm cơ s thì s lư ng và
phương án b trí ñi m kh ng ch trên nh ph i tho mãn v i yêu c u c a vi c n n nh. ð i
v i phương pháp n n nh trên máy n n quang cơ trên m t t m nh ño ph i có ít nh t 4 ñi m
kh ng ch 4 góc c a di n tích ño v . Ngoài ra ñ ki m tra to ñ chính xác n n nh thư ng
Trư ng thamikh ocGiáo trìnhnghiñ p Hà Ph niCông tác tăng dày Tr mckh ng ch nh –n thám…………….. ………….…………i 32 .
(*) Có th ð h Nông Tr c i nh - N – Giáo trình ñi ñ a nh vi GS.TSKH Trương Anh Ki t. NXB Giao thông v n t – 2002

trên m i nh c n b trí thêm ñi m th 5 gi a (hình 3.7).

Hình 3.7. Phương án b trí ñi m kh ng ch n n nh
ð i v i phương án ño v nh l p th , ñi m kh ng ch nh là cơ s cho vi c ñ nh
hư ng các mô hình l p th . Do ñó m i mô hình ph i có ít nh t 3 ñi m kh ng ch . ð tăng
thêm ñ chính xác và ki m tra vi c ñ nh hư ng thư ng b trí 4 ñi m kh ng ch nh 4 góc
khung cu nh.
Các ñi m kh ng ch tăng d y ph c v vi c ño v trong phòng c n ph i ñư c l a ch n
nh ng v trí có các ñi u ki n sau:
- ði m kh ng ch không ñư c ñ t sát mép nh dư i 1 cm và các d u ñ c bi t c a nh
(như ñư ng ép ph ng, b t nư c…) không ñư c ñ t cách dư i 1mm.
- ði m kh ng ch nh ph i có kh năng s d ng cho các nh k cùng d i bay và d i
bay bên c nh. Trong trư ng h p ñ ph c a nh không ñúng tiêu chu n ñi m kh ng ch ph i
ch n riêng cho t ng d i bay nhưng ph i n m trên ñư ng vuông góc v i c nh ñáy nh k t
ñi m chính nh và cách ñi m chính nh không nh hơn m t c nh ñáy nh ñ i v i phương án
b trí hình 3.7.
- T i nh ng v trí tiêu chu n nói trên ñi m kh ng ch tăng d y ph i ñư c ch n t i
nh ng ñi m ñ a v t có hình nh rõ nét, d ñón nh n và có kh năng châm chích chính xác v
trí c a nó trên các nh k nhau. Nh ng ñ a v t như v y thư ng là giao ñi m c a các ñ a v t
hình tuy n có góc c t g n b ng 900, góc c a các m ng ru ng, m nh ñ t hay m nh th c v t có
hình d ng rõ r t và ñ tương ph n l n, các ñ a v t riêng l ñ t bi t.
3. Nh ng yêu c u ñ i v i ñi m kh ng ch ngo i nghi p trong ño nh
Nh ng ñi m kh ng ch ñư c b trí trên th c ñ a mà to ñ c a chúng ñư c xác ñ nh
b ng phương pháp ño ñ c ngoài tr i, ñ ng th i v trí c a chúng ñư c ñánh d u trên nh n m
trong lư i kh ng ch tăng dày g i là nh ng ñi m kh ng ch ngo i nghi p. Toàn b công tác
b trí ñi m, ño ñ c và ñánh d u v trí ñi m trên nh ño ñư c g i là công tác ño n i kh ng ch
nh. ði m kh ng ch ngo i nghi p g m 3 lo i:
- ði m kh ng ch t ng h p là các ñi m kh ng ch nh ñư c xác ñ nh c to ñ m t
b ng và ñ cao.
- ði m kh ng ch m t b ng
- ði m kh ng ch ñ cao.
Nh ng ñi m kh ng ch nh ngo i nghi p dù ñư c xác ñ nh b ng phương pháp gì cũng
ñ u ph i tho mãn các yêu c u v ñ chính xác, kh i lư ng và v trí ñi m.
a. Yêu c u v s lư ng ñi m và phương án b trí ñi m
S lư ng ñi m và phương án b trí ñi m kh ng ch ngo i nghi p ph thu c vào ñ
chính xác c n ñ t c a ñi m kh ng ch ñ ph c v cho nhi m v ño v c th . Ngày nay v i s

phát tri n m i c a phương pháp tam giác nh cho phép nâng cao ñ chính xác và hi u qu c a
công tác tăng d y. Vì v y s ñi m kh ng ch ngo i nghi p ñư c gi m ñi r t nhi u, các
phương án b trí ñi m cũng r t linh ho t.

a)

b)

Hình 3.8. Các phương án b trí ñi m kh ng ch ngo i nghi p
a. Phương án b trí ñi m kh ng ch nh ngo i nghi p cho lư i d i bay
b. Phương án b trí ñi m kh ng ch nh ngo i nghi p t i thi u cho lư i kh i.
Ký hi u: : ði m kh ng ch t ng h p
: ði m kh ng ch ñ cao.
Trên hình 3.8 mô t phương án b trí ñi m kh ng ch ngo i nghi p cho công tác tăng
d y ñi m kh ng ch theo các phương pháp khác nhau.
b. Nh ng yêu c u v công tác ñánh d u ñi m
Khi ño v b n ñ t l l n ho c ño v nh ng vùng thưa th t ñ a v t ñ c trưng ngư i ta
thư ng ph i s d ng hình nh c a nh ng d u m c ñ c bi t và ñ t tên th c ñ a nh ng v trí
thích h p trư c khi bay ch p ñ làm ñi m kh ng ch ngo i nghi p.
ð ñ m b o ñ chính xác ñoán nh n và châm chích v trí trên nh nh ng d u m c này
ph i ñư c t o nên theo yêu c u sau:
Hình d ng và màu s c c a d u m c ph i d ñoán nh n trên nh. K t qu th c nghi m
cho th y d u m c hình tròn và có màu s c tương ph n v i n n ñ t d u m c là thích h p nh t.
N u n n ñ t d u có m u t i thì d u m c có màu tr ng ho c màu vàng là t t nh t. Ngoài ra d u
m c cũng có th có d ng hình vuông ho c hình tam giác ñ u.
D u m c ph i có kích thư c thích h p ñ hình nh c a chúng trên nh có ñ l n
kho ng 0,03 - 0,05mm. ð tho mãn yêu c u này, ñư ng kính c a d u m c có th ñư c xác
ñ nh theo công th c:
ma
d= (m) (3.20)
3.10 4
Trong ñó: ma là m u s t l nh
N u chú ý ñ n m i quan h gi a t l nh và t l b n ñ theo công th c Gruber v i
C = 200, ta có:


2 mbd
d= (m) (3.21)
300
Trên cơ s ñó có th tính toán kích thư c c a các d u m c cho các lo i b n ñ có t l
khác nhau (b ng 3.2).
B ng 3.2. Kích thư c c a các d u m c cho các lo i b n ñ t l l n
T l b nñ T l nh d (cm) d' (mm) Ghi chú
1/1000 1/6000 20 0.03 d: kích thư c d u m c trên th c ñ a
1/2000 1/9000 30 0.03 d': kích thư c d u m c trên nh
1/5000 1/14000 50 0.03

Trong th c t bên c nh d u m c chính ñư c b trí các d u m c ph như vành vòng
tròn quanh d u m c hình tròn (hình 3.9a) ho c v hình ch nh t theo hư ng kéo dài c a các
c nh d u m c hình vuông ho c hình tam giác ñ u (hình 3.9b). Ngoài ra c n chú ý ñ m b o s
ăn kh p v th i gian ñ t m c và th i gian ch p nh ñ tránh s tác ñ ng c a thiên nhiên làm
hư h i d u m c.

a. D u m c hình tròn b. D u m c hình vuông
Hình 3.9. Các d ng d u m c dùng ñ ñánh d u ñi m kh ng ch nh
c. Châm chích ñi m kh ng ch nh b ng thi t b k thu t có ñ chính xác cao
Trong nh ng trư ng h p thi u ñ a v t rõ r t n m v trí tiêu chu n ñ làm ñi m kh ng
ch nh, ñ c bi t trong công tác tăng d y ñi m kh ng ch nh ph c v vi c ño v b n ñ t l
l n, vi c ñoán nh n và châm chích ñi m kh ng ch nh trên các nh ño k nhau c n ñư c
th c hi n trên các máy chuy n ñi m có ñ chính xác cao. Hi n nay có nhi u nư c s n xu t
các máy châm chuy n ñi m có ñ chính xác cao dùng cho công tác tăng d y ñi m kh ng ch
nh (b ng 3.3).


B ng 3.3. Các lo i máy châm chuy n ñi m có ñ chính xác cao
Các thông s k thu t chính
Tên máy và Nư c s n Bàn ñ t nh Thi t b châm ñi m
ký hi u xu t H s
S C nh phóng ñ i Phương th c ð l n (mm)
lư ng (cm × cm) châm
PVG4 Thu Sĩ 2 23 × 23 6x ÷ 10x Mũi khoan 0,04 ÷ 0,06
x x
PMG1 Thu Sĩ 3 23 × 23 2 ÷ 10 Mũi kim 0,08
x
DSI Nga 2 18 × 18 7,5 Mũi khoan 0,05 ÷ 0,07

ð c ñi m chung c a h th ng quan sát c a máy châm chuy n ñi m là có ñ phóng ñ i
r t l n và có th thay ñ i t ng n c ho c liên t c nh ñó có th quan sát l p th nh ng ñi m
n m trên nh ng t m nh có t l hoàn toàn khác nhau. Ngoài ra h th ng quan sát c a nhi u
máy châm chuy n ñi m có b xoay quang h c có th ñ ng th i quan sát v i ñ chính xác cao
trên 2 hư ng to ñ x, y (hình 3.10).

Hình 3.10. Máy châm chuy n ñi m PVG.4
3.8. N n nh
3.8.1. Khái ni m chung v n n nh
N n nh là công vi c x lý ñ lo i tr các sai s do nh nghiêng gây ra và h n ch sai
s do ñ a hình l i lõm gây ra. Như v y n n nh là quá trình bi n ñ i hình nh c a mi n th c
ñ a ñư c ch p trên nh nghiêng thành hình nh tương ng trên nh n m ngang có t l phù
h p v i t l b n ñ c n thành l p. Vì v y nhi m v ch y u c a công tác n n nh là:
- Thông qua các bi n ñ i phù h p ñ bi n hình nh trên nh nghiêng thành hình nh
trên nh ngang tương ng ñ lo i tr sai s v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra, t c là làm
cho δα = 0.
- L a ch n phương pháp thích h p ñ h n ch sai s v trí ñi m do ñ a hình l i lõm
gây ra, t c là làm cho δh ≤ ∆ cho phép.
- Xác ñ nh t l nh n n phù h p v i t l b n ñ ho c bình ñ c n thành l p.

Có nhi u phương pháp n n nh khác nhau:
Phương pháp n n nh ñ gi i:
Trong phương pháp n n nh ñ gi i hình nh ñư c n n theo phương th c ñ gi i trên
cơ s lư i chi u ph i c nh tương ng ñư c xác l p trên nh và trên m t n n..
Phương pháp n n nh quang cơ:
Trong phương pháp n n nh quang cơ quá trình n n nh ñư c th c hi n nh các thi t
b n n nh chuyên d ng ñư c g i là máy n n nh quang cơ. Tuỳ thu c vào ñ c trưng ñ a hình
khi ño, ñi u ki n thi t b phương pháp n n nh quang cơ ñư c th c hi n theo 3 phương th c
sau:
N n nh m t ph ng
N n nh phân vùng
N n nh vi phân.
Phương pháp n n nh gi i tích:
Phương pháp n n nh gi i tích là phương pháp tính toán, bi n ñ i t ng ñi m nh trên
m t nh nghiêng thành ñi m nh tương ng trên m t nh n m ngang thông qua m i quan h
toán h c ch t ch .
Phương pháp n n nh s :
Phương pháp n n nh s là phương pháp n n nh trong phương pháp ño nh s ñ t o
nên nh tr c chi u, trong ñó hình nh trên nh nghiêng s ñư c bi n ñ i t ng ph n t nh (g i
là pixel) trên nh nghiêng thành pixel nh tương ng trên nh n n theo to ñ ñư c tính toán
d a trên quan h ph i c nh và ñ xám c a nó.
3.8.2. Nguyên lý cơ b n c a n n nh
Công tác n n nh ñư c th c hi n trên nguyên lý cơ b n sau ñây:
1. Bi n ñ i hình nh trên nh nghiêng thành hình nh trên nh ngang

Hình 3.11. Quan h ph i c nh c a nh n n


Trên hình 3.11 bi u di n m i quan h ph i c nh gi a mi n th c ñ a G (gi thi t là m t
m t ph ng ngang G) nh hàng không nghiêng (P) và nh n n t l b n ñ c n thành l p (E).
Th c ch t m t E là hình nh thu nh c a G theo t l 1/M. Vì v y m i quan h ph i c nh c n
ñư c xác l p ñây là gi a m t ph ng nh P và m t n n E.
Như v y th c ch t c a vi c n n nh là ñưa m t ph ng nh nghiêng P v m t m t
ph ng nh n m ngang (m t n n E).
2. H n ch nh hư ng c a chênh cao ñ a hình ñ n v trí ñi m nh n n.
nh hàng không là hình chi u xuyên tâm c a mi n th c ñ a trên m t ph ng nh. Do
ñó khi mi n th c ñ a có ñ l i lõm thì hình nh c a chúng trên nh hàng không tương ng v i
hình nh c a chúng c n bi u di n trên b n ñ . Sai s xê d ch v trí ñi m nh ph thu c vào ñ
chênh cao ñ a hình khu v c ch p (hình 3.12).
Sai s tính s xê d ch v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra ñư c xác ñ nh theo công th c
(3.15).
hAra
δh =
H
Trong ñó: hA là chênh cao c a ñ a hình khu ño.
ra là bán kính c a ñi m nh khi l y ñi m chính c a O làm tâm.
H là ñ cao bay ch p

Hình 3.12. S xê d ch ñi m nh do ñ a hình gây ra
T ñó cho th y: mu n h n ch sai s xê d ch v trí ñi m nh ño ñ a hình gây ra c n
ph i gi i h n ñ chênh cao ñ a hình c a mi n th c ñ a trong ph m vi t m nh sao cho nó
không vư t quá gi i h n xác ñ nh theo công th c:
∆hmax = Hmax - Hmin ≤ 2hmax
δhmax
Vì hmax ≤ H
ra

δhmax
Nên: ∆hmax ≤ 2 H
ra

δhmax
ho c: ∆hmax ≤ 2ma.fk.
ra

Trong ñó: ∆hmax là ñ chênh cao l n nh t c a mi n th c ñ a trong ph m vi t m nh.
δhmax là sai s v trí ñi m nh cho phép
ma là m u s t l nh
fk là tiêu c c a máy ch p nh
N u sai s v trí ñi m ñ a v t trên b n ñ (t c là trên nh n n) do ñ chênh cao ñ a
hình gây ra cho phép là (± ∆h gi i h n) t c là:
maδhmax
≤ ∆h gi i h n
mbd
thì ñ chênh cao ñ a hình l n nh t cho phép trong ph m vi t m nh ñư c xác ñ nh theo
công th c sau:
fk
∆hmax ≤ 2mbd .∆h gi i h n
ra
Trong ñó:
ma, mbd là m u s t l nh, t l b n ñ c n thành l p.
N u mi n th c ñ a trong ph m vi m t t m nh có ñ chênh cao ñ a hình l n hơn giá tr
cho phép ∆hmax thì c n ph i phân chia t m nh thành nhi u vùng sao cho trong ph m vi 1
vùng ñ chênh cao ñ a hình nh hơn ∆hmax và ti n hành n n nh cho t ng vùng riêng bi t.
Phương th c n n nh này g i là n n nh phân vùng.
Câu h i và bài t p
1. Th nào là nh ngang, nh nghiêng, nh b ng ?
2. Xây d ng m i quan h to ñ gi a ñi m nh và ñi m v t khi l y ñi m ñ ng giác C làm
g c to ñ ?
3. Xây d ng công th c tính t l nh n m ngang ?
4. Xây d ng công th c tính t l nh nghiêng theo ñư ng n m ngang và ñưa ra các nh n xét
v t l các ñi m nh trên ñư ng này?
5. Trình b y t l nh trên ñư ng d c chính vv? T l trung bình c a nh?
6. Trình b y các bi n d ng hình h c trên nh ñơn?
7. Trình bày s xê d ch v trí ñi m nh do nh nghiêng gây ra?
8. Trình bày s xê d ch v trí ñi m nh do ñ a hình gây ra?
9. Th nào là phương pháp tăng d y ñi m kh ng ch nh ?
10. Nh ng yêu c u cơ b n ñ i v i công tác tăng d y ñi m kh ng ch nh ?
11. Nh ng yêu c u ñ i v i ñi m kh ng ch nh ngo i nghi p ?
12. Th nào là n n nh ? Các phương pháp n n nh?


13. Trình b y nguyên lý cơ b n c a n n nh? Các phương pháp n n nh?
14. a) Gi i thích công th c
H H
XA = xa ; YA = ya
f k − xa .sin α f k − xa .sin α

b) Tính XA, YA bi t: H = 2000m, fk = 200mm, α = 50
xa = 5cm, ya = 6cm
c) Tính t l nh trong trư ng h p nói trên?
15. Tính t l nh theo ñư ng n m ngang có xa = 5cm.
Bi t: fk = 300mm, H = 3000m, α = 40 ?
16. a) Gi i thích công th c:
− r 2 . cos ϕ .sin α
δα =
f k − r.cosϕ .sinα

b) TÍnh δα bi t: r = 5cm, ϕ = 450, α = 50, fk = 200mm
17. a). Gi i thích công th c:
hA .ra
δh =
H
b) Tính δh, bi t: hA = 50m, H = 2000m, ra = 6cm.
c) Nh ng ñi m nh nào có s xê d ch v trí ñi m nh là 2,5mm? T i sao?


Chương IV
NGUYÊN LÝ NHÌN VÀ ðO L P TH

N i dung chính c a chương này là trình b y c u t o c a m t ngư i, kh năng nhìn c a
m t.
Nguyên lý nhìn l p th , các phương pháp nhi u l p th . Nguyên lý ño l p th b ng tiêu
ño th c và tiêu ño o. ð chính xác ño l p th b ng tiêu ño th c và tiêu ño o.
4.1. M t ngư i và kh năng c a m t ngư i
M t ngư i là 1 h th ng quang h c t nhiên r t hoàn ch nh, có c u t o ph c t p, có
tính năng tuy t v i. Trong công tác ño nh ñ s d ng các máy móc, thi t b ño ñư c t t,
trư c h t c n nghiên c u c u t o c a m t ngư i.
4.1.1. C u t o c a m t ngư i

Hình 4.1. Sơ ñ c u t o c a m t ngư i
M t ngư i có hình d ng g n gi ng 1 qu c u có ñư ng kính kho ng 25mm, ph n sau
c a qu c u ñư c bao b c h i 1 l p màng m ng g i là cũng m c (5). Ph n trư c võng m c là
giác m c (1) hoàn toàn trong su t. Phía trong giác m c là thu tinh d ch (3) và thu tinh th
(4). Xung quanh thu tinh th là l p cơ vòng có kh năng làm thay ñ i ñ l n c a l ñ ng t
(2) có tác d ng ñi u ti t lư ng ánh sáng vào m t gi ng như c a m c a h th ng kính v t máy
ch p nh. Võng m c (6) làm thành vách trong c a m t trên ñó d y ñ c nh ng t bào th giác,
g m nh ng t bào c m th màu s c hình nón và nh ng t bào c m th ánh sáng hình que.
Vùng có kh năng c m th nh sáng tương ñ i m nh trên võng m c g i là vùng ñi m vàng
(7), vùng này n m gi a võng m c có di n tích kho ng 0,81 mm2. võng m c (8) là nơi nh y
c m nh t v i ánh sáng, có ñư ng kính 0,3 ñ n 0,4mm. võng m c n m chính gi a vùng
ñi m vàng. S c c m th ánh sáng trung tâm võng m c l n g p 19 l n so v i vùng biên.
ðư ng th ng qua tâm võng m c và ti p ñi m sau c a thu tinh th g i là tr c nhìn c a m t.
Khi nhìn 1 ñi m b t kỳ, tr c nhìn c a m t s t ñ ng ñ nh hư ng v ñi m ñó, ñ ng th i thu
tinh th t ñ ng thay ñ i tiêu c c a nó ñ thu ñư c nh rõ nét trong võng m c, l ñ ng t t
ñ ng thay ñ i ñ l n ñ ñi u ti t m t lư ng ánh sáng c n thi t vào m t. K t qu là võng m c
thu ñư c hình nh và các dây th n kinh th giác (9) l p t c truy n các tín hi u hình nh ñó v
trung tâm th n kinh th giác v não. M t s s li u cơ b n c a m t ngư i bình thư ng ñư c
chia ra b ng 4.1.


B ng 4.1. Nh ng s li u cơ b n c a m t ngư i bình thư ng
1. C nh ñáy m t: b'= 55÷75mm, trung bình b’ = 65mm
2. Tiêu c c a m t: f' = 12 ÷ 16mm
3. Kho ng cách nhìn rõ nh t: 20cm
4. ðư ng kính c a t bào th giác hình nón: 3,5µm
5. ðư ng kính c a t bào th giác hình que: 2,0µm
6. Góc l ch c a tr c nhìn: ± 450
7. ðư ng kính c a l ñ ng t : 3 ÷ 7µm
4.1.2. Kh năng nhìn c a m t m t
Kh năng nhìn c a m t ñư c ñánh giá b ng l c phân bi t c a m t, ñư c ñ nh nghĩa
như sau:
1. ð nh nghĩa
L c phân bi t c a m t là kho ng cách nh nh t gi a 2 v t th mà m t m t có th nhìn
rõ. Góc trương tương ng c a kho ng cách này ñư c ký hi u là: δ.
2. Các lo i l c phân bi t c a m t
Theo k t qu nghiên c u c a các nhà sinh lý h c cho th y:
N u 2 ñi m nh c a v t ñ ng th i rơi vào 1 t bào c m th màu s c hình nón thì trung
tâm th n kinh th giác không th nh n ñư c s t n t i c a 2 ñi m v t. Do ñó mu n nhìn rõ 2
ñi m v t thì ít nh t ñi m nh tương ng c a chúng ph i rơi vào 2 t bào hình nón k nhau. Vì
v y l c phân bi t c a m t ñư c bi u th b ng góc trương ñư ng kinh t bào hình nón, ñư c
tính theo công th c:
0,0035
δ'' = .ρ ' ' = 45''
16
ðây là lo i l c phân bi t ñ i v i d ng ñi m và ñư c g i là l c phân bi t lo i 1 c a
m t.
N u nhìn 2 ñư ng th ng song song s có nhi u t bào hình nón tham gia vào vi c thu
nh n hình nh b i vì các t bào này s p x p so le v i nhau trên võng m c. Do ñó l c phân bi t
c a m t s cao hơn khi nhìn v t th d ng ñi m. K t qu th c nghi m cho th y l c phân bi t
c a m t ñ i v i v t th d ng ñư ng th ng kho ng 20'' (δ = 20''). L c phân bi t này g i là l c
phân bi t lo i 2.
Khi ñ chi u sáng tăng lên l ñ ng t s thu nh l i và l c phân bi t c a m t s tăng
lên. B ng th c nghi m cũng cho th y: n u v t th ñư c chi u sáng b ng ánh sáng ñơn màu thì
cư ng ñ ánh sáng l n hơn t 2 ñ n 4 l n ánh sáng thư ng khi ñó l c phân bi t c a m t s ñ t
giá tr cao nh t.
T các thí nghi m cũng cho th y m t m t không có kh năng phân bi t tính không
gian c a v t th .


4.1.3. Kh năng nhìn c a 2 m t
Khi nhìn v t th b ng 2 m t ta d dàng nh n ra tính không gian ba chi u c a v t th .
Kh năng này ñã tr thành b n năng c a m t ngư i. ð hi u rõ cơ s c a b n năng này ta s
làm thí nghi m sau:
1. Thí nghi m
γ1
Gi s b ng 2 m t ta nhìn 1 v t A cách
ñáy m t 1 ño n ya (hình 4.2) khi ñó tr c nhìn c a γ
2 m t s t ñi u ch nh và giao nhau A t o thành
1 góc γ, ñ ng th i thu tinh th c a m t cũng t
ñ ng ñi u ti t và thu nh n ñư c hình nh c a A
trên võng m c c a m t trái là a1, trên võng m c
c a m t ph i là a2.
N u c nh ñi m A có 1 ñi m v t p1 n m Hình 4.2. Kh năng nhìn
trong trư ng nhìn c a m t, cũng tương không gian c a 2 m t
t như trên tr c nhìn c a m t cũng t ñ ng ñi u ch nh và giao nhau P t o thành góc giao h i
γi. Hình nh c a P s ñư c ghi l i trên võng m c c a m t trái là P1, m t ph i là P2.
Góc giao h i γ và γi s không b ng nhau vì kho ng cách ya và yp khác nhau, t c là ng
v i m i kho ng cách nhìn khác nhau s có góc giao h i γ khác nhau. Như v y s khác nhau
gi a các góc giao h i c a ñi m v t là cơ s ñoán nh n tính không gian c a v t th c a 2 m t.
Vì th hi u:
∆γ = γi - γ (4.1)
ñư c ñ nh nghĩa là l c nhìn không gian c a m t.
Trên th c t kh năng nhìn không gian c a 2 m t không tr c ti p d a vào s khác bi t
gi a các góc giao h i mà d a vào s khác bi t hình nh thu ñư c trên võng m c c a m t trái
và m t ph i, t c là:
σ = a1p1 - a1p2 (4.2)
Trong ñó: σ ñư c g i là th sai sinh lý c a m t.
Ngư i ta cũng tìm ra m i quan h gi a th sai sinh lý c a m t và l c nhìn không gian
c a m t b i công th c:
σ
∆γ = .ρ ' ' (4.3)
f'
Trong ñó: f' là tiêu c c a m t
Qua ñó cho th y: l c nhìn không gian c a m t ph thu c vào kh năng ti p nh n th
sai sinh lý c a m t.
K t qu thí nghi m cho th y:
Th sai sinh lý nh nh t c a m t ñ ñoán nh n tính không gian (g n, xa) c a v t th ,
ñ i v i dang ñi m là:
σmin = 2,3µ.


ñ i v i d ng ñư ng th ng là:
σmin = 1,0µ
Th sai sinh lý l n nh t c a m t không ñư c l n hơn ñư ng kính c a ô võng m c, t c là:
σmax ≤ 0,4 mm
Thay giá tr σmin và σmax vào công th c (4.3) ta có:
∆γmin = 30'' ho c ∆γmin = 12''
∆γmax = 1030'
D a trên các tr s v l c nhìn không gian c a m t ta xác ñ nh ñư c s li u v kh
năng nhìn không gian c a m t.
2. Kh năng nhìn không gian l n nh t c a m t
T hình 4.2 ta có:
b'
y= .ρ ' ' (4.4)
γ
Trong ñó: b' - là ñáy m t, b' = 65mm
γ - là góc giao h i
y - là kho ng cách t ñáy nhìn ñ n v t th .
ρ'' = 206265''
Nhìn vào công th c (4.4) ta nh n th y: kho ng cách càng xa thì góc giao h i càng nh .
Góc giao h i nh nh t ñ m t có th ñoán nh n ra m t ñi m trong không gian nhìn ñư c vì là
gi i h n c a góc giao h i γmin và ñư c l y b ng l c nhìn không gian nh nh t c a 2 m t, t c
là:
γmin = ∆γmin = 30''
Thay giá tr ñó vào công th c (4.4) ta ñư c:
65mm
ymax = .ρ ' ' = 446,9m ≅ 447m.
30' '
ymax = 447m là kho ng cách nhìn không gian l n nh t c a m t, ngoài kho ng cách này
m t ngư i không phân bi t ñư c tính không gian c a v t th . Vì v y ymax ñư c g i là bán kính
nhìn không gian l n nh t c a m t.
3. Kh năng phân bi t g n, xa c a m t
b'
T công th c: y = .ρ ' '
γ
− b'
ta có: dy = . ρ ' ' dγ
γ2


Giáo trình trắc địa ảnh viễn thám 1

Giáo trình trắc địa ảnh viễn thám 1

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Giáo trình trắc địa ảnh viễn thám 1

Similar to Giáo trình trắc địa ảnh viễn thám 1 (20)

Giáo trình trắc địa ảnh viễn thám 1