Ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSat-1: Đảm bảo địa hình quân sự

Nhu cầu về sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám trong các hoạt động quân sự trên biển, mặt đất và không gian đang phát triển mạnh mẽ. Các hệ thống vũ khí công nghệ cao đều yêu cầu thông tin chiết xuất từ dữ liệu viễn thám như là đầu vào để hoạt động có hiệu quả. Chính vì vậy, Đề tài nghiên cứu đi sâu vào vấn đề nghiên cứu và đề xuất quy trình xử lý và nắn chỉnh hình học ảnh VNREDSat-1 khu vực ngoài lãnh thổ (trong điều kiện thiếu hoặc không có điểm khống chế ảnh), đáp ứng yêu cầu công tác tham mưu và đảm bảo địa hình của Quân đội.

Ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSat-1 phục vụ quốc phòng, an ninh. Ảnh: MH

Nghiên cứu giải đoán đối tượng địa lý, một số mục tiêu quân sự; xây dựng quy trình thành lập và cập nhật CSDL địa hình và thông tin địa lý từ ảnh vệ tinh VNREDSat-1 trên 2 khu vực Đà Nẵng và Đông Bắc Lào phù hợp với trình độ công nghệ và trang thiết bị hiện có của ngành Địa hình quân sự. Nghiên cứu, tạo ra bộ mẫu CSDL địa hình và bản đồ địa hình ở tỷ lệ 1/25.000 đối với khu vực trong lãnh thổ và 1/50.000 khu vực ngoài lãnh thổ theo tiêu chuẩn quân sự, cung cấp đầy đủ các thông tin về địa hình và cho phép mô phỏng chi tiết địa hình 3D, nâng cao hiệu quả công tác tham mưu địa hình. Hợp tác quốc tế, chuyển giao công nghệ tham mưu và bảo đảm địa hình từ ảnh vệ tinh VNREDSat-1 cho Cục Bản đồ, Bộ Tổng tham mưu, QĐND Lào.

Qua 2 năm thực hiện, Đề tài đã xây dựng thành công Quy trình xử lý và nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh VNREDSat-1 cho khu vực trong và ngoài lãnh thổ, áp dụng sản xuất đại trà tại Công ty TNHH MTV Trắc địa Bản đồ, Cục Bản đồ, Bộ Tổng tham mưu và ngành Địa hình quân sự. Theo thiết kế ban đầu, ảnh vệ tinh VNREDSat-1 chỉ có thể được nắn chỉnh hình học thông qua module Imogen duy nhất đặt tại Cục Viễn thám Quốc gia, Bộ TN&MT. Điều này hạn chế rất nhiều khả năng khai thác ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSat-1 để giải quyết các bài toán chuyên ngành của nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực viễn thám, đặc biệt các nhiệm vụ liên quan tới quân sự, quốc phòng đòi hỏi tính chủ động cao. Nhóm tác giả thực hiện Đề tài đã tập trung nghiên cứu, kết hợp cùng với chuyên gia của hãng Harris để phát triển module Rigorous Orthorectification trong phần mềm Envi version 5.3, đưa ra giải pháp thích hợp để áp dụng nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh VNREDSat-1 đảm bảo hai yếu tố nhanh và chính xác. Đối với khu vực ngoài lãnh thổ, do không có điều kiện bố trí các điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp GCPs nên giải pháp kỹ thuật được đưa ra là chuyển các điểm khống chế từ các nguồn tư liệu khác được khai thác trên mạng Internet như bình đồ ảnh vệ tinh Landsat 8, Google Earth... Bên cạnh đó, đề tài đã tiến hành đo phổ phản xạ đối tượng mặt đất tại thực địa, so sánh với phổ trên ảnh vệ tinh VNREDSat-1 để hiệu chỉnh phổ và chạy phân loại tự động, chiết xuất thông tin chuyên đề.

Nghiên cứu xây dựng CSDL địa hình và thông tin địa lý khu vực trong lãnh thổ (Đà Nẵng) và khu vực ngoài lãnh thổ (Đông Bắc Lào). Các yếu tố nội dung biểu thị theo tiêu chuẩn TCVN/QS 1488:2011, TCVN/QS 1489:2011, bao gồm các nhóm đối tượng cơ bản sau: Điểm tọa độ, độ cao khống chế; dân cư, đối tượng kinh tế, văn hóa, xã hội; đường giao thông và các đối tượng liên quan; Thủy hệ và các đối tượng liên quan; địa hình; địa giới hành chính; thực vật; quân sự. Các sản phẩm chiết tách từ CSDL địa hình và thông tin địa lý như bản đồ địa hình, bản đồ không gian 3D sẽ hỗ trợ cho công tác tham mưu và bảo đảm địa hình. Sản phẩm được lưu trong 5 file ở định dạng Geodatabase *.GDB.

Bên cạnh đó, nhóm thực hiện đề tài đề xuất giải pháp Mobile GIS thu thập, điều tra và cập nhật dữ liệu của hệ thông tin địa lý sử dụng thiết bị di động trên nền ảnh vệ tinh VNREDSat-1 bằng phần mềm ViGIS, trên cơ sở sử dụng các ứng dụng Mobile GIS. Phần mềm này hoạt động độc lập trên các thiết bị thông minh như một công cụ thu thập dữ liệu thực địa hữu ích trên máy khách (Clients). Kiến trúc của ViGIS là một hệ thống 3 thành phần chính: một ứng dụng ViGIS được phát triển trên nền tảng iOS của Apple, một phần mềm máy chủ dữ liệu để lưu trữ, quản lý và chia sẻ cho người dùng trong cùng hệ thống và các phần mềm máy chủ dữ liệu không gian GeoServer, ArcGIS Server… để cung cấp các dịch vụ WFS và WMS cho ứng dụng xử lý thông tin vào các mục tiêu khác.

Minh Thư