Bài giảng viễn thám ứng dụng chương 1 phạm thế hùng

Chương ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Ảnh kết thể hình học hai chiều vật thể phạm vi định Trong viễn thám có hai loại ảnh thường sử dụng - Ảnh tương tự (Analogue image): ảnh lưu trữ phim giấy ảnh, xem trực tiếp, có cấp độ sáng màu thay đổi liên tục ảnh hàng không, ảnh chụp từ máy ảnh thông thường - Ảnh số (Digital image): dạng liệu ảnh lưu trữ máy tính, chia thành nhiều phần tử ảnh (pixel) Mỗi pixel ứng với đơn vị không gian có giá trị nguyên hữu hạn ứng với cấp độ sáng Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Quá trình chuyển từ ảnh analogue sang digital gọi trình số hóa, gồm bước: - Chia ảnh tương tự thành phần tử ảnh (pixel) gọi chia mẫu (sampling) - Chuyển đổi cấp độ sáng liên tục ứng với pixel thành số nguyên hữu hạn gọi lượng tử hóa Các pixel thường có dạng hình vuông có tọa độ số hàng (từ xuống) số cột (trái sang phải) Độ lớn pixel (tần suất chia mẫu) trình chia mẫu cần tính toán tối ưu, pixel lớn chất lượng ảnh kém, ngược lại dung lượng lưu trữ ảnh lại lớn Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Ảnh số thể theo mô hình raster, cung cấp liệu không gian cho GIS Tùy thuộc vào số bit trình lượng tử hóa, pixel có giá trị số nguyên ứng với cấp độ sáng gọi BV (Brightness Value) hay DN (Digital Number) Ví dụ, ảnh sử dụng bit để lượng tử hóa có 256 giá trị cấp độ sáng Mỗi pixel nhận giá trị từ – 255 (0 ứng với đen 255 ứng với trắng) Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Ảnh viễn thám thường lưu dạng ảnh số Năng lượng sóng phản xạ từ đối tượng mặt đất sensor ghi nhận giá trị độ sáng cho pixel (BV) Ảnh ghi nhận theo dải phổ khác nhau, gọi ảnh đa phổ hay đa kênh, đa băng tần Khi hiển thị: ảnh đen trắng (1 kênh) ảnh màu (3 kênh) Nguyên lý thể màu theo tổ hợp RGB Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Dữ liệu ảnh đa phổ Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học - Trường nhìn không đổi IFOV góc không gian ứng với đơn vị diện tích chia mẫu mặt đất - Trường nhìn FOV góc nhìn tối đa mà sensor thu nhận sóng điện từ - Khoảng không gian mặt đất FOV tạo nên bề rộng tuyến chụp L Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Độ phân giải không gian g (spatial resolution) diện tích nhỏ mặt đất mà sensor phân biệt Ảnh có độ phân giải không gian cao có kích thước pixel nhỏ Độ phân giải không gian gọi độ phân giải mặt đất hình chiếu pixel tương ứng với đơn vị chia mẫu mặt đất Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Khi nói ảnh SPOT có kích thước pixel 20x20m có nghóa pixel ảnh tương ứng với diện tích 20x20m mặt đất Để xác định độ phân giải cần thiết cho phép nhận biết đối tượng, thường chọn ảnh có độ phân giải không gian ½ kích thước đối tượng cần xác định Độ phân giải (m) Kích thước đối tượng (m) Độ phân giải (m) Kích thước đối tượng (m) 0,5 1,0 2,0 4,0 1,0 2,0 … … 1,5 3,0 10,0 20,0 Bieân soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Mối quan hệ độ phân giải không gian bề rộng tuyến chụp: Sensor Độ phân giải không gian Bề rộng dải chụp Quickbird 0,61 m 16,5 km Landsat ETM 30 m 185 km MODIS 250 – 1.000 m 2.330 km AVHRR 1.100 m 2.440 km Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Tính chất phổ ảnh Độ phân giải phổ (spectral resolution): thể kích thước số kênh phổ, bề rộng phổ phân chia vùng phổ mà ảnh vệ tinh phân biệt số lượng lớn bước sóng có kích thước tương tự, tách biệt xạ từ nhiều vùng phổ khác Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Tính chất phổ ảnh Độ phân giải xạ (radiometric resolution): thể độ nhạy tuyến tính sensor khả phân biệt thay đổi nhỏ của độ phản xạ sóng từ vật thể Ví dụ: ảnh bit phân biệt 256 giá trị (từ – 255) Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Độ phân giải thời gian ảnh Độ phân giải thời gian (temporal resolution) liên quan đến khả chụp lặp lại vệ tinh Ảnh chụp nhiều thời điểm khác vị trí cho phép so sánh đặc trưng bề mặt theo thời gian Ưu độ phân giải thời gian cho phép cung cấp thông tin xác nhận biết biến động khu vực cần nghiên cứu Quỹ đạo bay vận tốc chuyển động vệ tinh nhân tố ảnh hưởng đến độ phân giải thời gian Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 10 ... tương ứng với đơn vị chia mẫu mặt đất Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Đặc điểm hình học Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng. .. không gian Bề rộng dải chụp Quickbird 0, 61 m 16 ,5 km Landsat ETM 30 m 18 5 km MODIS 250 – 1. 000 m 2.330 km AVHRR 1. 100 m 2.440 km Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ĐẶC ĐIỂM ẢNH VỆ TINH Tính chất phổ... (0 ứng với đen 255 ứng với trắng) Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC Ảnh viễn thám thường lưu dạng ảnh số Năng lượng sóng phản