BÀI TẬP VIỄN THÁM I TƯ LIỆU ẢNH BỊ ĐỘNG 1 Vệ tinh Landsat Vệ tinh Landsat là tên chung cho hệ thống các vệ tinh chuyên dùng vào mục đích thăm dò tài nguyên Trái Đất Đầu tiên nó mang tên “kỹ thuật vệ t.
BÀI TẬP VIỄN THÁM I TƯ LIỆU ẢNH BỊ ĐỘNG Vệ tinh Landsat: - Vệ tinh Landsat tên chung cho hệ thống vệ tinh chuyên dùng vào mục đích thăm dị tài ngun Trái Đất.Đầu tiên mang tên “kỹ thuật vệ tinh thăm dị Trái đất” LANDSAT vệ tinh tài nguyên Mỹ Cơ quan Hàng không Vũ trụ (NASA) quản lý Hệ thống vệ tinh Landsat hệ vệ tinh LANDSAT nghiên cứu phát triển Và - Landsat Vệ tinh Landsat Mỹ hệ thống vệ tinh quỹ đạo gần cực ( với góc mặt phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo 98,20), lúc đầu có tên ERTS ( Earth Remote Sensinh Satellite), sau năm kể từ lúc phóng ERST-1 ngày 23-7-1972, đến năm 1976, đổi tên Landsat, sau có tên landsat- - TM Landsat –ETM Ảnh Landsat ứng dụng nghiên cứu nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu trạng đến giám sát biến động sử dụng phổ biến nhất, với giá thành thấp, đề tài thống kê ứng dụng ảnh • • Landsat nghiên cứu: Kênh phổ xanh lam (0,45μm -0,52μm) ứng dụng nghiên cứu đường bờ, phân biệt thực vật đất, lập đồ rừng xác định đối tượng khác Kênh phổ xanh lục (0,52μm -0,60μm), dùng để đo phản xạ cực đại phổ lục thực vật, xác định trạng thái thực vật, xác định đối tượng • khác Kênh phổ đỏ (0,63μm -0,69μm), dùng xác định vùng hấp thụ chlorophyl • giúp phân loại thực vật, xác định đối tượng khác Kênh phổ cận hồng ngoại (0,76μm -0,90μm), dùng xác định kiểu thực vật, trạng thái sinh khối, độ ẩm đất • Kênh hồng ngoại sóng ngắn (1,55-1,75μm; 2,08-2,35μm), sử dụng để xác định độ ẩm thực vật đất, nghiên cứu đá khống, tách tuyết • mây Kênh hồng ngoại nhiệt (10,4μm -12,5μm), dùng để xác định thời • điểm thực vật bị sốc, độ ẩm đất thành lập đồ nhiệt Kênh tồn sắc 0,52-0,9: vói độ phân giải thấp giải phổ liên tục, ảnh kênh sử dụng để chồng ghép với kênh ảnh khác, từ đo vẽ xác đối tượng - - Vệ tinh LANDSAT bay độ cao 705km, cảnh TM có độ bao phủ mặt đất 185km x 170km với chu kỳ chụp lặp 16 ngày Có thể nói, TM đầu thu quan trọng việc nghiên cứu tài ngun mơi trường Ảnh Landsat có nhiều hệ với số lượng kênh phổ độ phân giải khác Tuy nhiên, hệ ảnh Landsat TM thu từ vệ tinh Landsat-4 -5 ảnh Landsat ETM+ thu từ vệ tinh Landsat-7 sử dụng phổ biến Ảnh Landsat TM gồm kênh phổ nằm dải sóng nhìn thấy hồng ngoại với độ phân giải không gian 30mx30m giải phổ hồng ngoại nhiệt kênh 6, độ phân giải 120mx120m để đo nhiệt độ bề mặt Ảnh Landsat ETM+ ghi phổ kênh bước sóng giống ảnh Landsat TM, điều khác biệt Landsat ETM+, kênh hồng ngoại nhiệt (Thermal) có độ phân giải cao (60mx60m) có thêm kênh tồn sắc (Pan) với độ phân giải không gian 15mx15m http://climatechangegis.blogspot.com/2012/03/anh-landsat_9417.html http://www.grac.hcmuns.edu.vn/index.php? option=com_content&view=article&id=129%3A-cng-vintham&catid=40%3Aao-to&Itemid=70 - Vệ tinh Spot : Được chế tạo Pháp với tham gia Thủy Điển, Bỉ, Đức Hệ thống vệ tinh viễn thám SPOT Trung tâm Nghiên cứu Không gian (CNES) Pháp chế tạo phát triển Vệ tinh SPOT- phóng lên quỹ đạo năm 1986, SPOT- 2, SPOT- 3, SPOT- - SPOT- vào năm 1990, 1993, 1998 2002 Ảnh thu từ vệ tinh Spot pháp phóng lần đầu năm 1986 Hiện - vệ tinh SPOT-7 Vệ tinh SPOT- 5, trang bị cặp đầu thu HRG loại đầu thu ưu việt loại trước Mỗi đầu thu HRG thu ảnh với độ phân giải 5m đen - trắng 10m mầu Với kỹ thuật xử lý ảnh đặc biệt, đạt ảnh độ phân giải 2,5m, dải chụp phủ mặt đất ảnh đạt 60km đến 80km Đây ưu điểm ảnh SPOT-5, điều mà loại ảnh vệ tinh thời khác độ phân giải không - đạtđược Các hệ vệ tinh SPOT 1, 2, có đầu thu HRV với kênh toàn sắc độ phân giải 10m; ba kênh đa phổ có độ phân giải 20m Mỗi ảnh có độ bao phủ mặt - đất 60 km x 60km Vệ tinh Spot có nhiều ưu điểm so với vệ tinh Landsat Với hai thiết bị thu chụp có độ phân giải nhìn thấy cao, hoạt động đồng thời với góc quan sát thẳng đứng nghiêng cho phép thu chụp dải rộng - 117km mặt đất Sản phẩm vệ tinh có hai loại kích thước pixel: 10m x 10m ( ảnh toàn sắc P) 20 x20m ( ảnh đa phổ XS) Ảnh đa phổ XS gồm hai kênh khoảng sóng nhìn thấy (XS1, tương ứng với màu xanh lục : từ 0.5 đến 0.59mm; XS tương ứng với màu đỏ, bước sóng từ 0.61 đến 0.68mm kênh hồng ngoại gần (XS 3, từ 0.79 đến 0.79mm) Một kênh ảnh toàn sắc tương ứng với khoảng sáng nhìn thấy ( từ 0.51mm đến 0.75mm), có nghĩa từ dải xanh lơ - Một ứu hẳn so với từ liệu khác Spot thu chụp ảnh có độ phủ chờm, tạo nên đôi ảnh lập thể Những ảnh lập thể cịn tạo nên ảnh chụp vào thời gian khác nhau, chúng có độ thị sai (parallax) Tỷ số độ cao (H) khoảng cách đáy (B) thu góc nhìn 24 phía Đơng 240 phía Tây Đối với cặp ảnh có độ phủ 50% Các ảnh lập thể sử dụng để đo vẽ đồ địa hình lập trực tiếp mơ hình từ liệu số mà không cần tới tư liệu đồ khác - Vệ tinh Quick Bird : Là vệ tinh có độ phân giải khơng gian cao cho kênh tồn sắc có độ phân giải 0.61m độ phân giải kênh đa phổ 2,44m , trường phủ mặt đất ảnh 16.5km x 16.5km Quick Bird cho ảnh độ phân giải 0,7m ghép kênh toàn sắc tổ hợp với kênh hồng ngoại Quick Bird phóng lên ngày 18/10/2001 Độ cao bay 450km Trọng - lượng vệ tinh: 950kg Dự kiến nhiên liệu đủ bay năm Với độ phân giải cao ảnh QuickBird sử dụng nhiều lĩnh vực cần độ xác lớn, quy hoạch sử dụng đất, xác định xác đối tượng, thành lập đồ giao thông,… Hiện ảnh QuickBird sử dụng phổ biến vào lĩnh vực dân sự, an ninh, quản lý môi trường http://www.grac.hcmuns.edu.vn/index.php? option=com_content&view=article&id=129%3A-cng-vintham&catid=40%3Aao-to&Itemid=70 http://climatechangegis.blogspot.com/2012/03/anh-ikonos-anh-quickbirdanh-spin-anh_3008.html Vệ tinh CMOS Ảnh Liên Xô có hai loại: a ảnh có độ phân giải cao + Độ cao bay chụp 270km + Tiêu cự máy chụp ảnh f = 1000mm + Kích thước ảnh 30 x 30cm + Độ phân giải mặt đất -7m + Độ phủ dọc > 60% b Ảnh có độ phân giải trung bình + Độ cao bay chụp 250km + Tiêu cự máy chụp ảnh f = 200mm + Kích thước ảnh 18 x18cm + Độ phân giải mặt đất: 30m + Chụp kênh phổ: 510 - 600μm; 600 - 700μm; 700 - 850μm + Độ phủ dọc > 60% Tư liệu ảnh vệ tinh Cosmos, Landsat, Spot sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Hiện hệ vật mang nghiên cứu phát triển cho mục đích tạo vật mang có thời gian tồn lâu vệ tinh, mang nhiều cảm sử dụng đa mục đích, vật mang quĩ đạo cực POP (Polar orbit Platform) POP cấu tạo từ mơ đun trạm vệ tinh chính, tàu thoi phương tiện giao lưu trạm vệ tinh POP thiết kế theo nguyên lý mơ đun thay được, POP có kích thước lớn thời gian tồn vệ tinh tăng lên nhiều - Ảnh thu từ vệ tinh công nghệ Nga, có loại ảnh: file:///D:/hoc%20tap/thiet%20ke%20web/izweb/GiaoTrinhVienTham.pdf II TƯ LIỆU ẢNH CHỦ ĐỘNG Tư liệu ảnh vệ tinh viễn thám RADAR - Viễn thám Radar thu nhận kênh phổ dải sóng ngắn, sử dụng phát xạ Radar từ vệ tinh hay than vật thể Có hai loại viễn thám Radar - Radar chủ động Radar bị động: Radar chủ động: Năng lượng từ thiết bị bay (máy bay vệ tinh) Nguồn - lượng từ anten phóng thu sóng phản hồi từ bề mặt trái đất Radar bị động: Năng lượng Radar từ mặt trời chiếu xuống bề mặt phản hồi trở theo trường nhìn thấy sensor đặt thiết bị bay • • • Xung: truyền từ ăng ten, có bước sóng định khoảng thời gian định (đo micro giây) Bước sóng radar: thường dài nhiều so với bước sóng ánh sang nhìn thấy, hồng ngoại hay hồng ngoại nhiệt, đo cm K, Ka, Ku, X, C, S, L, and P tên băng sóng radar Băng bước sóng: Các thơng số hệ thống Radar: Hướng phương vị: Hướng bay so với hướng bắc nam (Azimuth direction) - Độ phân giải theo hướng bắn(Range réolutuon): Là khả phân cách hai đối tượng không gian nằm gần theo hướng bắn tia Radar Điều đạt tới tín hiệu tất phần hai vật thể ăng ten thu nhận phải phân cách Bất kỳ chồng tín hiệu từ hai vật thể gây tượng mờ ảo ảnh Radar Ưu điểm Radar: - Chúng quan sát qua sương mù, mây, mưa điều kiện khí tượng khác mà ánh sáng thơng tin khơng thể xuyên qua - Chúng quan sát nhiều nơi bầu trời gần đồng thời - Chúng hoạt động liên tục, khơng cần có mặt người tác nghiệp dự điều kiển máy tính - Chúng vận hành ngày lẫn đêm - Dữ liệu thu lưu trữ đễ dàng máy tính sẵn sàng cho phân tích chuyên sâu khác - Radar không bắt buộc nghiên cứu tầng mặt đất nghiên cứu cách vài km bầu khí - Nhạy cảm với hàm lượng nước, độ nhám hay gồ ghề bề mặt Có thể đo sóng mặt nước 2 - - Nhạy cảm với phân cực tần số - Đo giao thoa cách sử dụng ăng ten ghi nhận Nhược điểm Radar: - Do xuyên qua mây, thực vật, đất khơ nên: Tín hiệu tổng hợp qua chiều sâu thay đổi theo vật chất - Nhạy cảm với hàm lượng nước, độ nhám bề mặt: Tổng nhỏ lượng nước ảnh hưởng tới tín hiệu Khó khăn tách phản ứng khối từ phản ứng bề mặt - Nhạy cảm với mặt phân cực tần số: Có nhiều lựa chọn thiết bị, tốn muốn lúc có nhiều khả Hệ thống thu nhận ảnh Radar ngày phát triển ứng dụng mạnh mẽ với đặc tính lợi ích hiệu Sau ta giới thiệu số tư liệu ảnh vệ tinh Radar Tư liệu ảnh LIDAR LIDAR -Light Detection And Ranging: Các thành phần hệ thống LIDAR quét Laser, GPS hệ thống dẫn đường quán tính INS/IMU Bộ quét Laser đặt máy bay phát tia hồng ngoại ( bước song 810- 1550 nm) với tần số lớn ( từ 2-`100 KHz) Bộ quét ghi khoảng thời gian tín hiệu phát tín hiệu phản xạ trở lại Tuy nhiên xung phát có nhiều tín hiệu phản xạ trở lại từ tán cây, bề mặt cơng trình hay từ mặt đất Từ đó, ta xác định khoảng cách từ mặt phản xạ tới máy thu theo thời gian qua tốc độ ánh sáng Cịn vị trí định hướng thời điểm phát xung xác định nhờ hệ thống tích hợp GPS/INS Hay nói cách khác thông số bề mặt không gian X,Y,Z xác định http://www.grac.hcmuns.edu.vn/index.php? option=com_content&view=article&id=129%3A-cng-vintham&catid=40%3Aao-to&Itemid=70 ... nhiều - Ảnh thu từ vệ tinh công nghệ Nga, có loại ảnh: file:///D:/hoc%20tap/thiet%20ke%20web/izweb/GiaoTrinhVienTham.pdf II TƯ LIỆU ẢNH CHỦ ĐỘNG Tư liệu ảnh vệ tinh viễn thám RADAR - Viễn thám. .. loại viễn thám Radar - Radar chủ động Radar bị động: Radar chủ động: Năng lượng từ thiết bị bay (máy bay vệ tinh) Nguồn - lượng từ anten phóng thu sóng phản hồi từ bề mặt trái đất Radar bị động: ... ngày phát triển ứng dụng mạnh mẽ với đặc tính lợi ích hiệu Sau ta giới thiệu số tư liệu ảnh vệ tinh Radar Tư liệu ảnh LIDAR LIDAR -Light Detection And Ranging: Các thành phần hệ thống LIDAR quét