មេរៀនទី៧៖ ការបំប្លែងទៅឌីជីថល និង Georeferencing¶
ព័ត៌មានមេរៀន
រយៈពេលបង្រៀនដែលស្នើ៖ ៣ ម៉ោង · មេរៀនទី ៧ ក្នុងចំណោម ១៥
ព័ត៌មានភូមិសាស្ត្រដ៏មានតម្លៃជាច្រើននៅកម្ពុជា នៅតែស្ថិតលើក្រដាស៖ ផែនទីសុរិយោដីចាស់ ប្លង់ក្រុង ផែនទីប្រព័ន្ធធារាសាស្ត្រ។ ក្រៅពីនេះ វត្ថុជាច្រើនមើលឃើញលើរូបភាពផ្កាយរណប ប៉ុន្តែមិនទាន់មានជាស្រទាប់វ៉ិចទ័រ។
មេរៀននេះបង្រៀនដំណើរការពីរ៖ Georeferencing ដែលផ្ដល់ទីតាំងពិតដល់រូបភាពដែលគ្មាន CRS និង ការបំប្លែងទៅឌីជីថល (Digitizing) ដែលគូររូបរាងពីរូបភាពទៅជាវ៉ិចទ័រ។
៧.១. គោលបំណងសិក្សា¶
បន្ទាប់ពីបញ្ចប់មេរៀន និស្សិតអាច៖
- ពន្យល់គោលបំណង និងជំហាននៃ Georeferencing។
- ជ្រើស និងចែកចាយចំណុចបញ្ជា (GCP) ឱ្យបានល្អ។
- បែងចែកការបំប្លែង Polynomial 1 2 3 និងចំនួន GCP អប្បបរមា។
- បកស្រាយកំហុស RMS និងពន្យល់ហេតុអ្វីត្រូវមានចំណុចពិនិត្យ។
- ពន្យល់ក្បួនការគូសវ៉ិចទ័រ៖ មាត្រដ្ឋាន ចំណុចកំពូល Snapping និងឋានលេខា។
ចំណេះដឹងមុនត្រូវមាន¶
- ខ្លឹមសារមេរៀនទី២៖ ធរណីមាត្រ និងកំហុសឋានលេខា។
- ខ្លឹមសារមេរៀនទី៦៖ ភាពត្រឹមត្រូវ និងកំហុសលម្អៀង។
- CRS និង UTM (សៀវភៅទី១)។
៧.២. ស្ថានភាពបើកមេរៀន៖ ផែនទីក្រដាសចាស់របស់ក្រុងកំពង់ឆ្នាំង¶
ការិយាល័យស្រុកមានផែនទីក្រដាសចាស់ដែលបង្ហាញផ្លូវ និងទន្លេរបស់ក្រុងកំពង់ឆ្នាំង។ គេស្កេនវាជាឯកសារ JPG។ ពេលបើកក្នុង QGIS រូបភាពលេចឡើងនៅកូអរដោនេ (០, ០) ឆ្ងាយពីកម្ពុជា ហើយវាក៏រៀងបន្តិចដែរ ព្រោះក្រដាសមិនដាក់ត្រង់ពេលស្កេន។
ផែនទីនោះមានសញ្ញាបូក (+) នៃក្រឡាកូអរដោនេ UTM រៀងរាល់ ២ គីឡូម៉ែត្រ។ តើយើងប្រើសញ្ញាទាំងនោះដើម្បីដាក់រូបភាពឱ្យត្រូវទីតាំងបានដូចម្ដេច?
សំណួរដែលមេរៀននេះឆ្លើយ៖
- តើត្រូវជ្រើសចំណុចបញ្ជាប៉ុន្មាន និងនៅកន្លែងណា?
- តើការបំប្លែងប្រភេទណាសមស្រប?
- ពេល QGIS បង្ហាញ RMS = ២,៣ តើយើងទុកចិត្តលទ្ធផលបានឬទេ?
៧.៣. ទ្រឹស្ដីស្នូល¶
៧.៣.១. Georeferencing ជាអ្វី¶
Georeferencing គឺជាការកំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងកូអរដោនេរូបភាព (ជួរឈរ ជួរដេក ជាភីកសែល) និងកូអរដោនេពិភពពិត (ឧ. Easting Northing ក្នុង EPSG:32648)។
ដំណើរការ៖
- រកចំណុចដែលស្គាល់ទីតាំងទាំងក្នុងរូបភាព និងលើដី ហៅថា ចំណុចបញ្ជា (Ground Control Point, GCP)។
- សម្រាប់ GCP នីមួយៗ កត់ត្រា (ភីកសែល X Y) ↔ (Easting Northing)។
- គណនាសមីការបំប្លែងពី GCP ទាំងអស់។
- អនុវត្តសមីការលើភីកសែលទាំងអស់ ហើយបង្កើតរ៉ាស្ទ័រថ្មីដែលមាន CRS (resampling)។
ប្រភព GCP ល្អ៖ ក្រឡាកូអរដោនេដែលបោះពុម្ពលើផែនទី (ល្អបំផុត) · ចំណុចប្រសព្វផ្លូវ ស្ពាន ជ្រុងអគារ ដែលមិនប្ដូរតាំងពីផែនទីត្រូវបានធ្វើ · ចំណុចវាស់ដោយ GNSS។ ជៀសវាង៖ ខ្សែទឹកទន្លេ (ប្ដូររៀងរាល់ឆ្នាំ) ដើមឈើ និងព្រំស្រែ។
៧.៣.២. ការបំប្លែង និង GCP អប្បបរមា¶
| ការបំប្លែង | អ្វីដែលវាកែបាន | GCP អប្បបរមា | ពេលប្រើ |
|---|---|---|---|
| Helmert | រំកិល បង្វិល មាត្រដ្ឋានតែមួយ | ២ | រូបភាពមិនរៀង |
| Polynomial 1 (Affine) | ខាងលើ + មាត្រដ្ឋាន X Y ខុសគ្នា + រៀងទ្រេត | ៣ | ផែនទីស្កេន ភាគច្រើន |
| Polynomial 2 | ខាងលើ + ការរៀងកោង | ៦ | ក្រដាសរួញ ផែនទីចាស់ខូច |
| Polynomial 3 | ការរៀងកោងស្មុគស្មាញ | ១០ | កម្រប្រើ |
| Thin plate spline | បង្ខំឱ្យត្រូវ GCP គ្រប់ចំណុច | ច្រើន | ផែនទីរៀងមិនទៀងទាត់ |
ក្បួនជាក់ស្ដែង៖ ចាប់ផ្ដើមដោយ Polynomial 1 ជាមួយ GCP ៨ ទៅ ១២ ដែលរាយពេញផែនទី។ ប្ដូរទៅ Polynomial 2 លុះត្រាតែមានភស្តុតាងថាផែនទីរៀងកោង ហើយមាន GCP គ្រប់គ្រាន់។
ការចែកចាយ GCP សំខាន់ដូចចំនួនដែរ។ GCP ដែលប្រមូលផ្ដុំនៅកណ្ដាល ធ្វើឱ្យជ្រុងផែនទីខុសខ្លាំង ទោះ RMS ទាបក៏ដោយ។
៧.៣.៣. កំហុស RMS និងចំណុចពិនិត្យ¶
ក្រោយគណនាសមីការ GCP នីមួយៗមាន កំហុសសំណល់ (Residual) គឺចម្ងាយរវាងទីតាំងដែលអ្នកបញ្ចូល និងទីតាំងដែលសមីការព្យាករ។ RMS error ជាឫសការ៉េនៃមធ្យមការ៉េកំហុសទាំងនោះ។
- RMS ធំ ព្រោះ GCP មួយមានកំហុសធំ → ពិនិត្យ ហើយចុចម្ដងទៀត ឬលុប GCP នោះ។
- RMS ទាប មិនធានា ថាផែនទីត្រឹមត្រូវទេ។ ជាមួយ GCP ស្មើចំនួនអប្បបរមា RMS = ០ ជានិច្ច ព្រោះសមីការឆ្លងកាត់ចំណុចទាំងអស់។
ដើម្បីដឹងកំហុសពិត ត្រូវទុក GCP ខ្លះ មិនប្រើក្នុងការគណនា ហៅថា ចំណុចពិនិត្យ (Check points) ហើយវាស់កំហុសលើចំណុចទាំងនោះ។
ពិសោធន៍៖ ចំណុចបញ្ជា និង RMS
GCP មួយត្រូវបានចុចខុសទីតាំង។ រកវាពីតារាងកំហុស បិទវា ហើយប្រៀបធៀប RMS។ បន្ទាប់មក ប្ដូរទៅ Polynomial ២ ជាមួយ GCP តែ ៦ ហើយមើលកំហុសលើចំណុចពិនិត្យ។
៧.៣.៤. ការគូសវ៉ិចទ័រ (Digitizing)¶
Digitizing គឺជាការគូរវត្ថុលើរូបភាព (ផែនទី georeferenced ឬរូបភាពផ្កាយរណប) ដើម្បីបង្កើតស្រទាប់វ៉ិចទ័រ។
ក្បួនសំខាន់៖
- កំណត់មាត្រដ្ឋានគូរ មុនចាប់ផ្ដើម ហើយគូរនៅមាត្រដ្ឋាននោះជានិច្ច (ឧ. ១:៥ ០០០)។ ពង្រីកខ្លាំងពេក ធ្វើឱ្យគូរតាមភីកសែលរំខាន។ បង្រួមពេក ធ្វើឱ្យបាត់ព័ត៌មាន។
- ចំណុចកំពូល ដាក់នៅពេលរូបរាងប្ដូរទិស មិនមែនរៀងរាល់ ២ ម៉ែត្រទេ។
- Snapping ធ្វើឱ្យចុងបន្ទាត់ និងព្រំពហុកោណជាប់គ្នាពិតប្រាកដ ដើម្បីជៀសវាងកំហុស undershoot overshoot និងចន្លោះស្ដើង (sliver) ក្នុងមេរៀនទី២។
- Avoid overlap សម្រាប់ពហុកោណជាប់គ្នា (ក្បាលដី ឃុំ)។
- បំពេញគុណលក្ខណៈភ្លាមៗ ពេលគូររួច ដោយប្រើទម្រង់ (មេរៀនទី៦)។
ពិសោធន៍៖ ចំនួនចំណុចកំពូល
បង្កើនកម្រិតអត់ធ្មត់ ហើយសង្កេតចំនួនចំណុច និងប្រវែងស្ទឹង។ តើចំណុចប៉ុន្មានភាគរយដែលអាចលុបបាន ដោយរូបរាងស្ទើរមិនប្ដូរ?
ពេលគូរតិចពេក ស្ទឹងខ្លីជាងពិត ហើយកោងតូចៗបាត់។ ពេលគូរច្រើនពេក ឯកសារធំ ហើយកំហុសដៃរបស់អ្នកគូរក្លាយជា «ព័ត៌មាន» ក្លែងក្លាយ។
៧.៣.៥. ដែនកំណត់នៃទិន្នន័យដែលគូរពីផែនទីចាស់¶
ស្រទាប់ដែលគូររួច ទទួលមរតកកំហុសទាំងអស់ពីប្រភព៖
កំហុសសរុប ≈ កំហុសផែនទីដើម + កំហុសស្កេន/Georeferencing + កំហុសគូរ
ផែនទីមាត្រដ្ឋាន ១:៥០ ០០០ ដែលគូសដោយដៃ មានភាពត្រឹមត្រូវប្រហែល ០,៥ មម លើក្រដាស ស្មើ ២៥ ម លើដី។ ទោះ Georeferencing ល្អឥតខ្ចោះ ក៏ស្រទាប់ដែលគូរមិនអាចត្រឹមត្រូវជាង ២៥ ម បានដែរ។
ត្រូវកត់ត្រានៅក្នុងមេតាទិន្នន័យ៖ ផែនទីប្រភព មាត្រដ្ឋាន ឆ្នាំ ចំនួន GCP ប្រភេទការបំប្លែង RMS និងមាត្រដ្ឋានគូរ។
៧.៤. ឧទាហរណ៍ដែលបានដោះស្រាយ៖ Georeference ផែនទីក្រុងកំពង់ឆ្នាំង¶
ផែនទីស្កេនមានសញ្ញាបូក ១៦ (៤ × ៤) រៀងរាល់ ២ គម ក្នុង UTM 48N។ ១ ភីកសែលស្មើប្រហែល ១០ ម លើដី។ (ផែនទីនេះប្រើក្នុង លំហាត់ទី៧)។

ជំហានទី១៖ ជ្រើស GCP¶
ប្រើសញ្ញាបូក ៩ ដែលរាយពេញផែនទី៖ ជ្រុងទាំងបួន ពាក់កណ្ដាលគែមទាំងបួន និងកណ្ដាល។ ទុក ៣ ទៀតជាចំណុចពិនិត្យ។ សញ្ញា 464E 1356N ត្រូវបញ្ចូលជា X = 464000 · Y = 1356000។
ជំហានទី២៖ ជ្រើសការបំប្លែង¶
ផែនទីត្រូវបានបង្វិលពេលស្កេន ប៉ុន្តែក្រដាសមិនរួញ។ Polynomial 1 ត្រូវការ GCP ៣ ហើយយើងមាន ៩ ដែលផ្ដល់ «កម្រិតសេរីភាព» គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់រកកំហុស។
ជំហានទី៣៖ អាន RMS¶
ឧបមាថា RMS = ២,៣ ភីកសែល ហើយ GCP មួយមានកំហុស ៦ ភីកសែល ខណៈផ្សេងទៀតតិចជាង ១។ GCP នោះទំនងជាចុចខុស។ ក្រោយចុចម្ដងទៀត RMS ធ្លាក់មក ០,៦ ភីកសែល (ប្រហែល ៦ ម)។
ជំហានទី៤៖ ពិនិត្យដោយចំណុចពិនិត្យ¶
វាស់កំហុសលើចំណុចពិនិត្យទាំង ៣៖ ៥ ម · ៨ ម · ៧ ម។ ប្រហាក់ប្រហែល RMS ដូច្នេះការបំប្លែងមិន overfit ទេ។ ត្រួត Kh_Lake_n_Mekong ពីលើ ដើម្បីពិនិត្យដោយភ្នែកផងដែរ។
សេចក្ដីសន្និដ្ឋានដែលសមស្រប¶
«ផែនទីស្កេនត្រូវបាន Georeference ដោយ Polynomial 1 និង GCP ៩ ជាមួយ RMS ប្រហែល ០,៦ ភីកសែល (≈ ៦ ម) និងកំហុសលើចំណុចពិនិត្យ ៥ ទៅ ៨ ម។ ស្រទាប់ដែលគូរពីវា សមស្របសម្រាប់ផែនទីមាត្រដ្ឋានក្រុង មិនមែនសម្រាប់វាស់ព្រំក្បាលដីទេ។»
អ្វីដែលយើងមិនអាចសន្និដ្ឋាន
យើងមិនអាចសន្និដ្ឋានថាផ្លូវដែលគូរត្រឹមត្រូវ ៦ ម ទេ។ RMS វាស់តែភាពស៊ីគ្នារវាងរូបភាព និងក្រឡាកូអរដោនេ។ វាមិនវាស់ថាអ្នកធ្វើផែនទីដើម គូសផ្លូវត្រឹមត្រូវប៉ុណ្ណា ឬផ្លូវបានប្ដូរទីតាំងតាំងពីពេលនោះទេ។
៧.៥. សកម្មភាពអនុវត្ត¶
លំហាត់នេះស្ថិតក្នុងសៀវភៅអនុវត្ត
ការអនុវត្តលើ QGIS សម្រាប់មេរៀននេះស្ថិតក្នុង លំហាត់ទី៧។
និស្សិតធ្វើលំហាត់នេះ ដោយខ្លួនឯង នៅក្រៅម៉ោងរៀន។
៧.៦. ការយល់ច្រឡំដែលត្រូវប្រុងប្រយ័ត្ន¶
១. «RMS កាន់តែទាប កាន់តែល្អ ជានិច្ច» RMS = ០ ជាមួយ GCP អប្បបរមា មិនមានន័យថាត្រឹមត្រូវទេ។ ត្រូវមើលកំហុសលើចំណុចពិនិត្យ។
២. «Polynomial ខ្ពស់ តែងល្អជាង» Polynomial ខ្ពស់ពត់រូបភាពឱ្យត្រូវ GCP ប៉ុន្តែអាចបង្ខូចតំបន់ដែលគ្មាន GCP ជាពិសេសជ្រុង។
៣. «GCP ច្រើន គឺគ្រប់គ្រាន់» GCP ២០ ដែលប្រមូលផ្ដុំនៅកណ្ដាលក្រុង អាក្រក់ជាង GCP ៨ ដែលរាយពេញផែនទី។
៤. «ទន្លេជា GCP ល្អ ព្រោះមើលឃើញច្បាស់» ខ្សែទឹក និងកោះប្ដូររៀងរាល់ឆ្នាំ។ ប្រើក្រឡាកូអរដោនេ ស្ពាន ចំណុចប្រសព្វផ្លូវ។
៥. «ទិន្នន័យដែលគូរពីផែនទីចាស់ ត្រឹមត្រូវដូចការវាស់ថ្មី» កំហុសផែនទីដើម ស្កេន Georeferencing និងការគូរ បូកបញ្ចូលគ្នា។ ផែនទី ១:៥០ ០០០ មានកំហុសប្រហែល ២៥ ម មុនអ្នកចាប់ផ្ដើម។
៧.៧. សេចក្ដីសង្ខេបមេរៀន¶
Georeferencing ភ្ជាប់កូអរដោនេរូបភាពទៅកូអរដោនេពិភពពិតតាមរយៈ GCP។ Polynomial 1 ត្រូវការ GCP យ៉ាងតិច ៣ ហើយសមស្របសម្រាប់ផែនទីស្កេនភាគច្រើន។ GCP ត្រូវរាយពេញផែនទី ហើយត្រូវមានចំណុចពិនិត្យ ព្រោះ RMS ទាបមិនធានាភាពត្រឹមត្រូវ។
Digitizing បង្កើតវ៉ិចទ័រពីរូបភាព ដោយប្រើមាត្រដ្ឋានថេរ Snapping និងទម្រង់គុណលក្ខណៈ។ ភាពត្រឹមត្រូវនៃលទ្ធផលមិនអាចល្អជាងផែនទីប្រភពទេ។
គំនិតស្នូលនៃមេរៀន
Georeferencing មិនធ្វើឱ្យផែនទីចាស់ «ត្រឹមត្រូវ» ទេ។ វាគ្រាន់តែដាក់ផែនទីនោះនៅកន្លែងត្រឹមត្រូវ ជាមួយកំហុសទាំងអស់ដែលវាមាន។
៧.៨. ពាក្យគន្លឹះខ្មែរ–អង់គ្លេស¶
| ពាក្យខ្មែរ | ពាក្យអង់គ្លេស | អត្ថន័យខ្លី |
|---|---|---|
| ការកំណត់ទីតាំងរូបភាព | Georeferencing | ភ្ជាប់រូបភាពទៅ CRS |
| ចំណុចបញ្ជា | Ground Control Point (GCP) | ចំណុចស្គាល់ទីតាំងទាំងពីរ |
| ការបំប្លែង | Transformation | សមីការពីភីកសែលទៅកូអរដោនេ |
| កំហុសសំណល់ | Residual | កំហុសនៃ GCP មួយ |
| កំហុស RMS | RMS error | កំហុសមធ្យមនៃ GCP ទាំងអស់ |
| ចំណុចពិនិត្យ | Check point | GCP មិនប្រើគណនា សម្រាប់វាស់កំហុស |
| ការគូសវ៉ិចទ័រ | Digitizing | គូររូបរាងពីរូបភាព |
| ការចាប់ជាប់ | Snapping | ធ្វើឱ្យចំណុចជាប់គ្នាពិតប្រាកដ |
| ការគណនាក្រឡាឡើងវិញ | Resampling | បង្កើតរ៉ាស្ទ័រថ្មីក្រោយបំប្លែង |
៧.៩. សំណួររំលឹក និងវាយតម្លៃ¶
ក. សំណួរយល់ដឹង¶
- ពន្យល់ Georeferencing ជាបួនជំហាន។
- ហេតុអ្វីក្រឡាកូអរដោនេជា GCP ល្អជាងខ្សែទឹកទន្លេ?
- Polynomial 1 និង 2 ត្រូវការ GCP អប្បបរមាប៉ុន្មាន ហើយហេតុអ្វីមិនគួរប្រើតែចំនួនអប្បបរមា?
- ពន្យល់ថាហេតុអ្វី RMS = ០ អាចជាសញ្ញាអាក្រក់។
- ក្បួនបីសម្រាប់ Digitizing ដែលកាត់បន្ថយកំហុសឋានលេខា។
ខ. សំណួរអនុវត្តគោលគំនិត¶
- ផែនទីក្រដាស ១:២៥ ០០០ មានកំហុសគូស ០,៥ មម។ គណនាកំហុសលើដី។ Georeferencing RMS ៣ ម បន្ថែមលើនោះ តើកំហុសសរុបប្រហែលប៉ុន្មាន?
- អ្នកមាន GCP ១០ ប៉ុន្តែ ៨ នៅជ្រុងខាងលើឆ្វេង។ ពិពណ៌នាផលប៉ះពាល់ និងវិធីកែ។
- តារាង GCP មួយមានកំហុស ០,៤ ០,៦ ០,៥ ៧,២ ០,៣ ភីកសែល។ តើត្រូវធ្វើអ្វី?
- សម្រាប់រូបថតអាកាសចាស់ឆ្នាំ ១៩៦០ នៃភ្នំពេញ ដែលគ្មានក្រឡាកូអរដោនេ តើអ្នកនឹងរក GCP ពីណា?
- ក្រុមពីរគូរស្ទឹងដដែល៖ ក្រុម ក មាន ២០០ ចំណុច ក្រុម ខ មាន ២ ០០០ ចំណុច។ ប្រវែងខុសគ្នា ៨%។ ពន្យល់មូលហេតុ ហើយស្នើមាត្រដ្ឋានគូររួម។
គ. កិច្ចការខ្លី¶
រកផែនទីក្រដាស ឬរូបភាពផែនទីចាស់មួយនៃតំបន់ដែលអ្នកស្គាល់ (ផែនទីក្នុងសៀវភៅ ប្លង់សាលា ផែនទីស្រុក)។ សរសេរមួយទំព័រ៖ ចំណុចណាខ្លះអាចជា GCP និងហេតុផល · ការបំប្លែងដែលអ្នកនឹងជ្រើស · ភាពត្រឹមត្រូវដែលអ្នករំពឹងពីមាត្រដ្ឋានផែនទី · វត្ថុអ្វីខ្លះដែលមានតម្លៃក្នុងការគូរជាវ៉ិចទ័រ។
កំណត់សម្គាល់សម្រាប់គ្រូបង្រៀន¶
ក. ការបែងចែកពេលវេលា ១៨០ នាទី¶
| សកម្មភាព | ពេលវេលា |
|---|---|
| ស្ថានភាពបើកមេរៀន៖ ផែនទីក្រដាស | ១៥ នាទី |
| Georeferencing និង GCP | ៣០ នាទី |
| ការបំប្លែង | ២៥ នាទី |
| RMS ចំណុចពិនិត្យ និងពិសោធន៍ | ៣៥ នាទី |
| Digitizing និងពិសោធន៍ចំណុចកំពូល | ៣៥ នាទី |
| ដែនកំណត់ និងឧទាហរណ៍ក្រុងកំពង់ឆ្នាំង | ៣៥ នាទី |
| សង្ខេប និងណែនាំលំហាត់ | ៥ នាទី |
| សរុប | ១៨០ នាទី / ៣ ម៉ោង |
ខ. ការភ្ជាប់ទៅមេរៀនបន្ទាប់¶
យើងបានឃើញកំហុសច្រើនប្រភេទរួចមកហើយ៖ លេខ ០ ដែលបាត់ ការភ្ជាប់ដែលបរាជ័យ GPS លម្អៀង និង RMS។ ដល់ពេលរៀបចំពួកវាឱ្យជាប្រព័ន្ធ៖
«តើយើងវាស់ និងរាយការណ៍គុណភាពទិន្នន័យដោយរបៀបណា ឱ្យអ្នកប្រើដឹងថាអាចទុកចិត្តបានប៉ុណ្ណា?»
សំណួរនេះនាំទៅ មេរៀនទី៨៖ គុណភាពទិន្នន័យ កំហុស និងមេតាទិន្នន័យ។