Điểm khống chế mặt đất - Những thông tin hữu ích cho kỹ sư

Điểm khống chế mặt đất hay còn gọi là điểm kiểm soát mặt đất có tên tiếng Anh là Ground Control Point (GCP) là một trong những thuật ngữ quen thuộc mà bất kỳ ai làm trong lĩnh vực xử lý ảnh cũng biết. Vậy điểm kiểm soát mặt đất là gì? Vai trò, tầm quan trọng cũng như cách xác định nó ra sao? Thông tin được Việt Thanh chia sẻ trong bài viết dưới đây.

Xem thêm: Ứng dụng máy thủy bình và các thiết bị đo đạc hiện đại vào việc xác định điểm khống chế trên mặt đất.

Khái niệm điểm khống chế mặt đất (GCP) là gì?

Điểm kiểm soát mặt đất là những điểm đã được đặt trên mặt đất và được xác định bằng những tọa độ cụ thể. Từ những điểm này mà người làm nhiệm vụ khảo sát có thể dựa vào để lập nên bản đồ chính xác ở những khu vực diện tích lớn.

Điểm kiểm soát mặt đất có thể là bất kỳ một đối tượng nào hoặc một điểm nằm trong đối tượng mà chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy được trong ảnh.

Thông thường, điểm khống chế mặt đất được bố trí thủ công sẽ có hình dạng 4 ô vuông xen kẽ màu trắng đen để dễ dàng nhận diện và bố trí tâm một cách chính xác. Đồng thời 2 màu trắng và đen cũng tạo nên độ tương phản cao, thuận tiện cho quá trình bố trí điểm.

Vị trí tọa độ của các điểm này có thể được xác định bằng các phương pháp đo đạc khảo sát truyền thống hoặc LiDAR, bản đồ nền như Google Earth, v.v.

Xem thêm: Đo lưới khống chế độ cao thủy chuẩn kỹ thuật: Quy trình, tiêu chuẩn và ứng dụng

Lý do điểm khống chế mặt đất trở nên quan trọng?

Không phải ngẫu nhiên mà điểm khống chế mặt đất lại được đánh giá cao và đường ứng dụng rộng rãi hiện nay.

Khi chúng ta biết cách sử dụng chuẩn, các điểm kiểm soát mặt đất sẽ làm nhiệm vụ cải thiện độ chính xác xác toàn cầu của bản đồ bay không gian.

Bên cạnh đó, GCP giúp đảm bảo vị trí vĩ độ và kinh độ của bất kỳ điểm nào trên bản đồ sẽ tương ứng với tọa độ GPS ngoài thực tế. Nó rất quan trọng trong các tình huống cần lập bản đồ chính xác và yêu cầu độ chính xác lên đến hoàn hảo.

Ngoài ra, GCP còn được sử dụng nhiều trong các hoạt động khảo sát, đo đạc địa hình. Bởi các hoạt động này đòi hỏi độ chính xác rất cao để thiết lập được bản đồ. Thiết kế và xây dựng ảo là một lĩnh vực khác thường yêu cầu mức độ lập bản đồ máy bay không người lái chính xác này.

Hướng dẫn cách tạo điểm khống chế mặt đất

Làm thế nào để tạo ra được điểm khống chế trên mặt đất? Trên thực tế, có nhiều cách để tạo ra được điểm khống chế trên mặt đất. Bởi GSP có thể là bất cứ điểm nào ở bất kì vị trí nào trong khu vực.

Nhưng để tạo ra được điểm kiểm soát mặt đất, bạn cần lưu ý đến quy tắc bắt buộc là sử dựng các điểm có màu sắc với độ tương phản cao. Hai quy tắc này bao gồm: màu sắc thể hiện là hai màu trắng và đen. Kích thước của chúng đủ lớn để có thể dễ dàng nhận biết và phát hiện ở một độ cao nhất định.

Bên cạnh đó, các điểm khống chế mặt đất thường được sử dụng trong thời gian dài cho nên chúng thường được làm từ những vật liệu có độ bền cao, chống thấm, không bị tác động bởi thời tiết. Bề ngoài được phủ một lớp sơn mờ để hạn chế sự ảnh hưởng của ánh nắng mặt trời.

Các điểm kiểm soát mặt đất sẽ có thể được sử dụng lâu dài nếu được làm từ vật liệu chống thấm (chống nước/mưa) và được phủ một lớp sơn mờ (hạn chế các tác động ánh sáng).

PIX4D đã thực hiện một thí nghiệm: Sử dụng các GCP được làm từ bánh quy, kết quả cho ra vẫn đáp ứng được yêu cầu về cấu trúc, nhưng về cơ bản không có được thông tin tọa độ nên không thể xác định độ chính xác từ mô hình này. Dù vậy, thí nghiệm này vẫn làm rõ được định nghĩa và khả năng khống chế bố cục hình ảnh của GCPs.

Xem thêm: Lưới khống chế trắc địa: Khái niệm và quy trình

Các loại điểm khống chế mặt đất thường gặp

Hiện nay có 3 loại điểm khống chế mặt đất thường được sử dụng như:

3D Point (x, y, z): Thông thường và được sử dụng nhiều nhất sẽ là Điểm 3D (X, Y, Z)
Point 2D (x, y): Trong một số trường hợp, bạn có thể có các điểm kiểm soát mặt đất chỉ có X & Y và không có bất kỳ Z nào trên chúng. Thường dùng cho không ảnh không cần giá trị độ cao bề mặt. Các kiến trúc sư thường dùng GCP 2 D này để tạo ảnh trực giao tham khảo trong quá trình thiết kế.
Chỉ có Z (elevation): Thường không dùng, checkpoint thì hay dùng.

Định dạng dữ liệu điểm khống chế mặt đất (format GCP)

Điểm khống chế mặt đất có rất nhiều định dạng khác nhau. Dưới đây là 3 kiểu định dạng thường gặp:

Định dạng chuẩn là X, Y, Z thường được sử dụng trong ngành địa chính như đo đạc, lập bản đồ.
Hướng Bắc, Đông, Độ cao (Y, X, Z) thường dùng trong các công tác trắc địa.
Vĩ độ, kinh độ và độ cao (Y, X, Z) là kết quả chính của hầu hết các hệ thống định vị GPS.

Xem thêm: Tính toán tọa độ các điểm khống chế: Quy trình, phương pháp và ứng dụng

Làm thế nào để xác định được vị trí đặt điểm kiểm soát mặt đất

Xác định vị trí đặt điểm kiểm soát mặt đất như thế nào? Nếu trong trường hợp phạm vi khảo sát có hình vuông, thì vị trí đặt điểm kiểm soát sẽ nằm ở 4 góc và tâm của khu vực.

Một số kinh nghiệm để bố trí điểm kiểm soát mặt đất hiệu quả, dễ nhận biết:

Vị trí đặt cố định: Điểm khống chế mặt đất phải luôn được đặt trên bề mặt trái đất.
Những điểm GPS được coi là tự nhiên như vị trí bãi đỗ xe, góc tòa nhà không mang đến hiệu quả trong thực tế bởi chúng có thể lặp đi lặp lại nhiều lần.
Đặt điểm khống chế không dựa trên bóng của đối tượng.
Ở những khu vực có địa hình không bằng phẳng thì điểm khống chế mặt đất sẽ được đặt ở các điểm có độ cao khác nhau là đỉnh đồi hoặc chân đồi. Lúc này, các dòng sản phẩm máy thủy bình như: máy thủy bình Satlab SAL32, Máy thủy bình Topcon AT-B3, Máy thủy bình Sokkia B30A,…sẽ được ứng dụng để giúp xác định chính xác vị trí cần đặt điểm GCP.
Không đặt quá nhiều điểm khống chế trên mặt đất. Thông thường chỉ cần đặt từ 5-10 điểm là thích hợp.

Số lượng điểm kiểm soát mặt đất tối ưu nhất là từ 5 đến 10 điểm, không cần quá nhiều.

Xem thêm: Hướng dẫn đo cao độ bằng máy thủy bình

Điểm kiểm soát thành lập mặt đất là một trong những yếu tố đóng vai trò quan trọng trong công tác khảo sát, đánh giá cũng như thành lập bản đồ. Bởi cách bố trí các điểm khống chế cũng như mật độ của chúng sẽ ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng của dữ liệu thu thập. Hy vọng với những thông tin được chia sẻ trong bài viết trên đã giúp cho quý bạn đọc có được cái nhìn tổng quan về GCP.

Nếu quý khách hàng quan tâm nhiều đến các điểm khống chế trên mặt đất cũng như dịch vụ đo đạc bản đồ bằng những thiết bị hiện đại như Máy bay UAV RTK, máy toàn đạc điện tử, máy cân bằng laser… hãy liên hệ hotline: 0972.819.598 của Việt Thanh để được hỗ trợ.