Đặc trưng của ảnh vệ tinh landsat8 khu vực hưng yên và các ứng dụng của vệ tinh landsat8

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ TÀI NGUN MƠI TRƯỜNG & ĐẤT ĐAI TIỂU LUẬN MÔN HỌC CƠ SỞ VIỄN THÁM TÊN ĐỀ TÀI: ĐẶC TRƯNG CỦA ẢNH VỆ TINH LANDSAT8 KHU VỰC HƯNG YÊN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA VỆ TINH LANDSAT8 Họ tên sinh viên: Giang Thành công Mã số sinh viên: 2028501030090 Lớp D20DD01 Ngành: Quản lý đất đai Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Thị Ân 0 Bình Dương, Tháng 07/2021 ĐẶC TRƯNG CỦA ẢNH VỆ TINH LANDSAT8 KHU VỰC HƯNG YÊN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA VỆ TINH LANDSAT Tác giả TÊN TÁC GIẢ : GIANG THÀNH CÔNG Tiểu luận đệ trình để đáp ứng u cầu Mơn Cơ sở viễn thám Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Thị Ân Tháng 07 năm 2022 0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ CT QUẢN LÝ TNMT&ĐĐ PHIẾU CHẤM ĐIỂM TIỂU LUẬN Tên học phần: Cơ sở viễn thám Ch ủđềề: ĐẶC TRƯNG CỦA ẢNH VỆ TINH LANDSAT8 KHU VỰC HƯNG YÊN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA VỆ TINH LANDSAT Học kỳ:III Năm học: 2022 Họ tên sinh viên: Giang thành cơng Lớp:D20QLDD01 Tiêu chí Cấu trúc Nội dung MSSV: 2028501030090 Tốt 100% Các cấp ađánh giá Khá Trung bình 75% 50% Kém 0% Cân đối, hợp Khá cân đối, Tương đối Không cân lý hợp lý cân đối, hợp đối, thiếu lý hợp lý Điểm CBCT CBCT tối đa 0.5 Phân tích chưa rõ ràng tầm quan trọng vấn đề 1.0 Trình bày Trình bày Nền quan điểm lý quan điểm lý tảng lý thuyết phù thuyết thuyết hợp phù hợp Trình bày Trình bày quan điểm lý quan điểm lý thuyết tương thuyết chưa đối phù hợp phù hợp 1.0 Nội dung - Phân tích - Chỉ 2.0 chưa phần đặc đầy đủ trưng ứng đặc trưng dụng ảnh ứng dụng vệ tinh ảnh vệ chọn tinh chọn Phân tích rõ ràng tầm Đặt vấn quan trọng đề vấn đề Phân tích rõ ràng tầm quan trọng vấn đề - Phân tích - Phân tích đầy đủ đặc tương đối trưng ứng đầy đủ đặc trưng dụng ảnh vệ tinh ứng dụng ảnh vệ chọn tinh chọn Phân tích tương đối rõ ràng tầm quan trọng vấn đề - Khơng phân tích - Phân tích - Nêu được thơng - Phân tích rõ ràng 1.0 phần đầy thông tin thông tin tin 01 ảnh vệ tinh i 0 đủ thông tin 01 ảnh vệ tinh khu vực cụ thể 01 ảnh vệ tinh khu vực cụ thể Hoàn toàn chặt chẽ, logic Khá chặt chẽ, logic; cịn sai sót nhỏ khơng gây ảnh hưởng - Phân tích tương đối - Phân tích đầy đủ đầy đủ nghiên cứu xác ứng dụng nghiên cứu ảnh vệ tinh chọn ứng dụng ảnh vệ tinh chọn Lập luận Kết luận Định Hình dạng thức trình Lỗi bày tả khu vực 01 ảnh vệ tinh khu cụ thể vực cụ thể - Khơng - Phân tích phân tích nghiên cứu ứng phần nội dung nghiên dụng ảnh vệ tinh chọn cứu ứng dụng ảnh vệ 1.0 tinh chọn Tương đối Không chặt chặt chẽ, chẽ, logic logic; có phần chưa đảm bảo, gây ảnh hưởng 1.0 Phù hợp Khá phù hợp Tương đối Không phù đầy đủ đầy đủ phù hợp hợp đầy đầy đủ đủ 1.5 Nhất quán Vài sai sót Vài chỗ Rất nhiều định dạng nhỏ định không chỗ không quán tồn dạng qn 0.5 Khơng có lỗi Một vài lỗi tả nhỏ Lỗi tả Lỗi tả nhiều nhiều Tổng số: 0.5 10 Điểm trung bình Cán chấm Cán chấm TĨM TẮT ii 0 Đề tài nghiên cứu “Đặc trưng ảnh vệ tinh landsat8 khu vực hưng yên ứng dụng vệ tinh landsat8” thực để đáp ứng yêu cầu môn Cơ sở viễn thám Nội dung đề tài bao gồm: CHƯƠNG Tổng quan viễn thám CHƯƠNG Các đặc trưng ảnh vệ tinh khu vực hưng yên CHƯƠNG Xây dựng chìa khóa giải đốn ảnh vệ tinh khu vực tỉnh hưng yên CHƯƠNG Ứng dụng liệu vệ tinh nghiên cứu iii 0 MỤC LỤC TÓM TẮT i MỤC LỤC ii DANH MỤC VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH ẢNH .vi CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM 1.1 Khái niệm viễn thám 1.2 Các ứng dụng viễn thám 1.3 Các dải sóng dùng viễn thám đặc điểm dải phổ .1 1.4 Các phương pháp xử lý thông tin viễn thám CHƯƠNG CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ẢNH VỆ TINH …KHU VỰC 2.1 Lịch sử đời vệ tinh… 2.2 Các đặc trưng vệ tinh .2 2.2.1 Bộ cảm biến 2.2.2 Phương pháp thu nhận liệu 2.2.3 Độ phân giải .2 2.2.4 Đặc điểm kênh ảnh 2.3 Các ứng dụng ảnh vệ tinh nghiên cứu tài ngun mơi trường 2.4 Phân tích ảnh vệ tinh… khu vực…ngày CHƯƠNG XÂY DỰNG BỘ CHÌA KHĨA GIẢI ĐOÁN ẢNH VỆ TINH KHU VỰC 3.1 Các phương pháp xây dựng chìa khóa giải đốn 3.2 Xây dựng chìa khóa giải đoán ảnh vệ tinh…khu vực thành lập đồ lớp phủ mặt đất CHƯƠNG ỨNG DỤNG DỮ LIỆU VỆ TINH TRONG NGHIÊN CỨU .6 4.1 Tên đề tài “…” 4.1.1 Tính cấp thiết đề tài iv 0 4.1.2 Đối tượng nghiên cứu 4.1.3 Mục tiêu nghiên cứu 4.1.4 Phương pháp nghiên cứu .6 4.1.5 Kết nghiên cứu kiến nghị 5.2 Nhận xét kết đề tài .6 TÀI LIỆU THAM KHẢO v 0 DANH MỤC VIẾT TẮT RS ĐPGKG Remote Sensing (viễn thám) Độ phân giải không gian vi 0 DANH MỤC BẢNG BIỂU vii 0 DANH MỤC HÌNH ẢNH viii 0 Chương 4: ỨNG DỤNG DỮ LIỆU VỆ TINH LANDSAT8 TRONG NGHIÊN CỨU ARCGIS 4.1 Đặt vấn đề Ảnh Landsat M” phóng vào vũ trụ ngày 11-02-2013 có độ phân giải khơng gian mức trung bình hồn tồn miễn phí có nhiều ưu điểm triển vọng áp dụng việc giải đoán xác định biến động lớp phủ thực vật quy mô lớn Tư฀ qu” đạo cách mặt đất gần 725km, vệ tinh Landsat bay vòng quanh Trái đất 99 phút, bao phủ toàn bề mặt Trái đất 16 ngày gửi khoảng 400 ảnh ngày Ảnh thu nhận, lưu trữ cung cấp miễn phí cho nhà khoa học tổ chức có quan tâm Theo thông tin cập nhật tư฀ Trung tâm Khoa học Quan sát Tài nguyên Trái đất (Earth Resources Observation and Science Center - EROS) Hội Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (US Geological Survey - USGS) vệ tinh hoạt động tốt, không gặp trục trặc nhiệm vụ trung tâm chuẩn bị tất số ảnh sẵn sàng cho người sử dụng vòng 48 sau chụp, nhiên, phần lớn số ảnh xử lý sẵn sàng vòng 24 Tiền thân Landsat vệ tinh Landsat hoạt động qu” đạo lúc với vệ tinh gửi khoảng 250 ảnh ngày Như vậy, ưu rõ ràng Landsat khả chụp gửi ngày nhiều ảnh hẳn hệ vệ tinh trước Tuy nhiên, hai kênh phổ mới ưu vượt trội Landsat 8, kênh phổ cho phép vệ tinh thu thập thông tin tầng nước sâu đại dương, sông, hồ; kênh phổ cịn lại phát mây ti chỉnh sửa hiệu ứng khí Thêm vào đó, băng phổ hồng ngoại Landsat chia thành hai, cho phép xác định nhiệt độ bề mặt xác Tất ưu Landsat tạo khác biệt đáng kể lập đồ xác định biến động bề mặt Trái đất 24 0 Với ưu điểm nên ảnh landsat ứng dụng nhiều nghành, nhiều lĩnh vực Tuy nhiên, để sử dụng ảnh Landsat phù hợp với điều kiện Việt Nam sau tải ảnh tư฀ Internet chưa thể sử dụng mà cần phải qua nhiều bước chuyển đổi, hiệu chỉnh cơng bố cách hệ thống Để nâng cao hiệu sử dụng ảnh Landsat việc: “Nghiên cứu xây dựng quy trình xử lý ảnh vệ tinh Landsat ArcGIS” thực 4.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) ảnh Landsat thành giá trị xạ, phản xạ vật thể Nghiên cứu công thức tổ hợp mầu cho ảnh Landsat ArcGIS Nghiên cứu trộn tăng cường chất lượng ảnh Landsat ArcGIS Phương pháp nghiên cứu Kế thư฀a tư liệu Bài báo kế thư฀a tư liệu sau Ảnh vệ tinh Landsat 8: kế thư฀a 02 cảnh ảnh khu vực tỉnh Đ’k Nơng, đó: ảnh có mã hiệu LC81240522014030LGN00 chụp ngày 30 tháng 01 năm 2014 ảnh có mã hiệu LC81240522014062LGN00, chụp ngày 03 tháng 03 năm 2014 Các điểm điều tra trạng thái thực địa kế thư฀a tư฀ dự án Điều tra, kiểm kê rư฀ng tỉnh Đ’k Nông Phần mềm sử dụng nghiên cứu ArcGIS V10.1 25 0 Nghiên cứu chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) ảnh Landsat thành giá trị xạ, phản xạ vật thể Kế thư฀a nghiên cứu nhà sản xuất vệ tinh Landsat cung cấp trang: http://earthobservatory.nasa.gov trang https://directory.eoportal.org/web/eoportal/sate llite-missions/l/landsat-8-ldcm để xác định công thức chuyển đổi: giá trị số (DN) ảnh giá trị xạ vật lý sensor tư฀ giá trị xạ vật lý sensor giá trị phản xạ tầng khí vật thể Theo kết nghiên cứu công bố cho ảnh Landsat nhà cung cấp ảnh [7] q trình chuẩn hóa ảnh thực qua bước: Chuyển giá trị số (DN) ảnh giá trị xạ vật lý sensor công thức: Lλ = ML * Qcal + AL Lλ: giá trị xạ phổ ống kính sensor (Wm-2 ster-1 μm-1); QCal: giá trị số ảnh (DN); ML: giá trị RADIANCE_MULT_BAND_x; AL: giá trị RADIANCE_ADD_BAND_x Chuyển giá trị xạ vật lý sensor giá trị phản xạ tầng khí vật thể (đối tượng) công thức ρλ = (MρQcal + Aρ)/cos(θSZ) ρλ : phản xạ tầng khí (Planetary TOA reflectancre) (thứ ngun, khơng có đơn vị); QCa: giá trị số ảnh (DN); 26 0 Mρ : giá trị REFLECTANCE_MULT_BAND_x; Aρ: giá trị REFLECTANCE_ADD_BAND_x; θSZ : góc thiên đỉnh (góc cao) mặt trời (độ) Trên phần mềm ArcGIS, để chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) thành giá trị xạ, phản xạ sử dụng công cụ Raster Calculator Arc Toolbox Nghiên cứu công thức tổ hợp mầu cho ảnh Landsat ArcGIS Phương pháp tổ hợp màu phương pháp sử dụng rộng rãi dựa chuẩn màu viễn thám để hỗ trợ cho cơng tác giải đốn ảnh Lợi ảnh chụp đa phổ sử dụng tích hợp kênh phổ khác để phân tích giải đốn đối tượng theo đặc trưng xạ phổ Ưu điểm phương pháp tổ hợp màu sử dụng kênh ảnh đa phổ hiển thị lúc kênh ảnh g’n tương ứng với loại màu đỏ, xanh xanh lam hay gọi RGB Phương pháp tổ hợp hiển thị kênh ảnh loại ảnh vệ tinh, ảnh vệ tinh khác độ phân giải, ảnh vệ tinh ảnh máy bay độ phân giải, ảnh radar với thời gian chụp khác Nếu tổ hợp màu kênh phổ có dải sóng g’n với màu gọi tổ hợp màu thật trường hợp khác gọi tổ hợp giả màu Tư฀ 11 band ảnh cảnh ảnh mã hiệu LC81240522014030LGN00 tiến hành tổ hợp mầu theo công thức khác phần mềm ArcGIS Tư฀ ảnh tổ hợp mầu thu điểm mẫu biết trạng thái thực phủ g’n với tọa độ cụ thể kế thư฀a tư฀ dự án Điều tra, kiểm kê rư฀ng tỉnh Đ’k Nông để đưa nhận xét cho tư฀ng kiểu tổ hợp mầu ảnh Trên phần mềm ArcGIS, để tổ hợp mầu, sử dụng công cụ Composite bands Arc Toolbox 27 0 Nghiên cứu trộn tăng cường chất lượng ảnh Landsat ArcGIS Trên ảnh Landsat gồm 11 band ảnh đó: band có độ phân giải khơng gian 30 m, band có độ phân giải 15 m (kênh toàn s’c – band 8) band có độ phân giải khơng gian 100 m Sau ảnh tải về, tiến hành chuẩn hóa tổ hợp mầu ảnh tổ hợp mầu cảm OLI chụp có độ phân giải không gian 30 m Để nâng cao độ phân giải khơng gian ảnh tồn s’c thường dùng k” thuật để trộn chúng với ảnh Panchromatic (Band 8) Sau trộn, độ phân giải không gian ảnh tổ hợp mầu 15 m, việc giúp đoán đọc viên dễ phân biệt đối tượng ảnh Trên phần mềm ArcGIS, để trộn ảnh, sử dụng công cụ Create Pan – Sharpened Raster Dataset Arc Toolbox Ảnh sau trộn số đối tượng cần giải đốn sáng q tối Để kh’c phục tượng cần phải tăng cường chất lượng ảnh Trên phần mềm ArcGIS, để tăng cường chất lượng ảnh sử dụng công cụ Image Analysis 4.3 Kết nghiên cứu Giới thiệu ảnh Lansat8 Khoảng năm 2003, Landsat7 (Landsat ETM+) bị lỗi phận hiệu chỉnh dòng quét SLC chuyển tư฀ dòng quét sang dịng qt khác Lỗi gây tín hiệu thu nhận, tạo thành vệt sọc ảnh phục hồi cách sử dụng ảnh thu nhận thời điểm khác để lấy thơng tin bù vào dịng bị Ngun nhân Landsat ETM+ sử dụng k” thuật thu nhận ảnh Whiskbroom scanner, ổn định hình học so với k” thuật thu nhận ảnh Pusbroom k” thuật thu nhận ảnh mà Landsat sử dụng Điều đáng ý k” thuật thu nhận ảnh Pusbroom sử dụng tư฀ năm 2000 vệ tinh EO-1 cho cảm ALI Như cải tiến thực chất NASA nghiên cứu sử dụng mang tính thử nghiệm EO-1 chứng tỏ 28 0 tính ổn định Với k” thuật này, chi phí chung giảm nhẹ tối đa chi phí chế tạo giảm, kích thước trọng lượng giảm, lợi ích khác độ xác thông tin tăng, thời gian thu nhận phản xạ phổ cho khu vực mặt đất tăng, độ phân giải xạ, lượng tử tăng lên đáng kể Bù lại vấn đề này, NASA mở rộng phạm vi quan sát cũ 185 km (SPOT sử dụng Pushbroom quan sát 60km) So với Landsat (Landsat ETM+), Landsat (LDCM ) có độ rộng dải chụp, độ phân giải ảnh chu kỳ lặp lại (16 ngày) Tuy nhiên, dải phổ tương tự Landsat 7, cảm OLI (bộ thu nhận ảnh mặt đất - Operational Land Imager) thu nhận thêm liệu dải phổ nhằm phục vụ quan sát mây ti quan sát chất lượng nước hồ đại dương nước nơng ven biển sol khí Bộ cảm TIRs (bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt - Thermal Infrared Sensor) thu nhận liệu dải phổ hồng ngoại nhiệt Hiện tại, ảnh Landsat cung cấp hồn tồn miễn phí, người sử dụng tải ảnh trang Web Glovis.usgs.gov với điều kiện phải đăng ký tài khoản cụ thể Việc tải ảnh thực sau: Mở trang Web Glovis.usgs.gov, chọn mục Collection/Landsat Archive/Landsat8 OLI Trên cửa sổ hình ảnh trái đất, di chuyển đến khu vực cần lấy ảnh chuột Chọn Map layer/Boundary chọn ảnh nằm ranh giới quốc gia Lựa chọn mục Max cloud (0-100%) để chọn ảnh mây (thường nhỏ 10%) Tích trỏ chuột vào ảnh cần tải nhấn phải chuột chọn Add to scene list, sau chọn Send to cart đăng nhập để tải ảnh Thông thường làm việc với ảnh viễn thám việc chuyển đổi tư฀ giá trị số (DN) giá trị vật lý xạ sensor giá trị phản xạ tầng khí vật thể/đối tượng điều tra không thực cần thiết Nguyên nhân cảnh ảnh giá trị số DN có mối quan hệ chặt chẽ với giá trị vật lý xạ sensor giá trị phản xạ tầng khí vật thể/đối tượng điều tra Tuy nhiên, làm việc với tư฀ ảnh trở lên, vấn đề xác định biến động thiết phải thực việc vì: DN khơng có đơn vị, vật thể đối tượng sensor khác nhau, thời gian chụp khác có DN khác 29 0 Chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) ảnh Landsat thành giá trị xạ, phản xạ Bảng 3.2 Giá trị M L , AL , Mρ, A ρ band ả nh củ a nh ả nh LC81240522014030LGN00 chụ p ngày 30 tháng 01 năm 2014 TT Band Band - Coastal aerosol Band - Blue Band - Green ML 1.2938E-02 1.3249E-02 1.2209E-02 AL -64.69225 -66.24565 -61.04480 Mρ 2.0000E-05 2.0000E-05 2.0000E-05 Aρ -0.100000 -0.100000 -0.100000 Band - Red Band - Near Infrared 1.0295E-02 6.3002E-03 -51.47642 -31.50100 2.0000E-05 2.0000E-05 -0.100000 -0.100000 10 11 Band - SWIR Band - SWIR Band - Panchromatic Band - Cirrus Band 10 - Thermal Infrared Band 11 - Thermal Infrared 1.5668E-03 5.2810E-04 1.1651E-02 2.4623E-03 3.3420E-04 3.3420E-04 -7.83401 -2.64048 -58.25714 -12.31131 0.10000 0.10000 2.0000E-05 2.0000E-05 2.0000E-05 2.0000E-05 -0.100000 -0.100000 -0.100000 -0.100000 θSZ = Góc thiên đỉnh (góc cao) củ a mặ t trờ i (độ )= 49.60845295 đ ộ Giá trị ML , A L, M ρ , Aρ band ảnh cảnh ảnh LC81240522014062LGN00, chụp ngày 03 tháng 03 năm 2014 TT Band ML AL Mρ Aρ Band - Coastal aerosol 1.2777E-02 - 63.88545 2.0000E-05 -0.100000 Band - Blue 1.3084E-02 - 65.41948 2.0000E-05 -0.100000 Band - Green - 60.28349 2.0000E-05 -0.100000 Band - Red - 50.83443 2.0000E-05 -0.100000 Band - Near Infrared 6.2216E-03 - 31.10814 2.0000E-05 -0.100000 Band - SWIR 1.5473E-03 - 7.73631 2.0000E-05 -0.100000 Band - SWIR 5.2151E-04 - 2.60755 2.0000E-05 -0.100000 Band - Panchromatic 1.1506E-02 - 57.53059 2.0000E-05 -0.100000 Band - Cirrus - 12.15777 2.0000E-05 -0.100000 10 Band 10 - Thermal Infrared 11 Band 11 - Thermal Infrared 1.2057E-02 1.0167E-02 2.4316E-03 3.3420E-04 3.3420E-04 0.10000 0.10000 θSZ = Góc thiên đỉnh (góc cao) củ a mặ t trờ i (độ)= 56.57104319 đ ộ 30 0 Tư฀ bảng 3.2 3.3 cho thấy: cảnh ảnh LC81240522014030LGN00;LC81240522014062LGN00 chụp vị trí thời gian khác có giá trị ML, AL band tư฀ đến góc thiên đỉnh θSZ khác Theo (Phùng Văn Khoa, 2013 [4]) việc chuyển đổi giá trị có tác dụng là: (1) Giảm khác biệt giá trị ghi lại ảnh giá trị phản xạ phổ thực bề mặt; (2) Giảm khác biệt giá trị phản xạ phổ đối tượng loại sensor khác nhau; (3) Giảm khác biệt cảnh ảnh khác * Thực Chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) ảnh Landsat thành giá trị xạ, phản xạ phần mềm ArcGIS sau: - Mở phần mềm ArcMap - Mở Band ảnh cần chuyển đổi giá trị Trên Arc Toolbox chọn Spatial Analyst tools/Map Algebra/Raster Calculator, xuất hộp thoại Raster Calculator Trên hộp thoại Raster Calculator khai báo công thức chuyển đổi nhấn chọn OK để thực chuyển đổi theo công thức Tổ hợp mầu ảnh Landsat Dựa nguyên lý tổ hợp màu ảnh vệ tinh, cơng tác giải đốn ảnh vệ tinh Landsat thơng thường sử dụng mẫu tổ hợp sau Bảng 3.3 Các kiểu tổ hợp mầu thông dụng ảnh Landsat Kênh phố màu 5,4,3 Kiểu tổ hợp Đặc trưng nhận biết/Ứng dụng Màu hồng ngoại 31 0 Đường giao thông, mặt nước, phân biệt rư฀ng rụng với vùng ăn quả, dễ nhận biết vùng đất nông nghiệp phi nông nghiệp 3,5,4 Màu giả Đường giao thông, phân biệt rư฀ng rụng với vùng ăn khó khăn so với tổ hợp kênh 4, 3, 6,5,4 Màu giả Giải đốn tồn đối tượng thực vật 5,6,4 Màu giả Có gam màu cam; giải đốn yếu tố thực vật, đường giao thơng dễ dàng tổ hợp 5, 4, Xác định vùng cháy; vùng tái trồng rư฀ng sau chặt khai thác 4,5,7 giả 4,3,2 Màu Màu tự nhiên dễ dàng so với tổ hợp kênh 3, 4, Tổ hợp dễ nhận biết vùng thực vật bị xâm hại Chỉ phân biệt rõ nét thực vật vùng đất trống, thông tin khác thực vật Đánh giá thiệt hại vụ cháy, khoanh vi đám cháy màu 7,6,4 giả Màu 7,5,4 giả Màu 2,3,4 giả Màu 2,7,5 giả Màu đỏ, vùng rư฀ng khơng cháy có màu xanh, màu vàng nhạt thể cháy diễn kênh Tơng màu tím thê kết vùng cháy; màu đỏ tươi vùng cháy rư฀ng xảy ra; khói bao quanh có màu xanh lam; vùng thực vật không bị ảnh hưởng cháy xuất tông màu xanh Tổ hợp mầu làm bật đối tượng trầm tích cát, sạn, bùn ven bờ biển, chúng có màu đỏ Cịn vùng thực vật tăng trưởng có màu xanh nước biển blue Tổ hợp mầu thực vật có màu xanh lam, màu xanh lam nhạt bãi cỏ Màu đỏ đỏ tím nhận biết bãi cát, bùn khu thị trấn Cịn tuyến phố có hàng nên xuất màu xanh lam blue Màu xanh vùng đồi trọc vùng đất trống không canh tác 32 0 Tổ hợp màu tự nhiên 4,3,2: phương pháp tổ hợp gần gũi với cảm nhận m’t người Bởi m’t người cảm nhận màu s’c tự nhiên dải phổ sóng điện tư฀ có bước sóng tư฀ 0.4 đến 0.7 µm Trong ảnh vệ tinh Landsat có kênh phổ 2, thu nhận xạ phổ dải sóng nhìn thấy tư฀ 0.45 đến 0.68 µm Do với tổ hợp màu kênh phổ 4,3,2 cho màu s’c tự nhiên ngồi máy bay nhìn xuống bề mặt trái đất Ơ฀ dạng tổ hợp dễ dàng nhận biết mức khái quát hệ thống thuš văn có qui mô lớn, tuyến giao thông quốc lộ, tỉnh lộ, điểm dân cư đô thị Tuy nhiên giải đoán chi tiết đối tượng ao hồ, kênh mương nhỏ, trục đường giao thông nhánh, yếu tố thực phủ khó phân biệt dễ nhầm lẫn Phương pháp tổ hợp chủ yếu sử dụng in ấn để thiết kế làm hình ảnh xây dựng đồ chuyên đề Tổ hợp màu hồng ngoại 5,4,3: phục vụ giải đoán tốt cho yếu tố phủ bề mặt, giao thơng thuš văn Bằng m’t thường giải đoán tối đa yếu tố mặt nước ao hồ, kênh mương, sông suối với gam màu xanh nước biển màu xanh đen; bãi bồi ven sông, cửa biển có màu xanh nhạt; vùng làm muối có màu tr’ng Màu tr’ng dạng tuyến đường giao thông, màu tr’ng có dạng vùng thường khu dân cư tập trung, khu đô thị, thành phố, nhà máy công nghiệp khu đất nông nghiệp chưa canh tác Màu đỏ sẫm đặc trưng cho lâu năm, rư฀ng già; màu đỏ gạch non, màu đỏ tím vùng trồng lúa; màu đỏ nâu vùng trồng màu Đất Hình 3.1 Tổ hợp mầu 4,3,2 cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 Tổ hợp theo kênh 6,5,4: phương pháp cho kết màu s’c đẹp, rõ nét làm bật nhóm lớp thuš hệ thực vật; nhận biết xác yếu tố mặt nước màu xanh nước biển (blue); phân biệt rõ ranh giới vùng rư฀ng già, rư฀ng non trồng, vùng đất trồng lúa, trồng màu màu xanh đậm nhạt; vùng đất trống hay khu thị có màu hồng màu tím So với tổ hợp màu hồng ngoại, phương pháp có hiệu 77 0 Hình 3.1 Tổ hợp mầu 6,5,4 cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 trống có độ ẩm thường có màu xanh nhạt Đặc trưng dễ nhận biết tổ hợp màu hồng ngoại ảnh có gam màu đỏ lớp phủ thực vật phản xạ mạnh với kênh cận hồng ngoại Phương pháp tổ hợp màu có nhược điểm gây cảm nhận sai màu s’c so với cách nhận biết màu s’c tự nhiên người Cách tổ hợp màu này, hữu hiệu để có nhiều thơng tin tư฀ ảnh vệ tinh so với phương pháp tổ hợp màu tự nhiên Hình 3.2 Tổ hợp mầu 5,4,3 cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 việc giải đoán đối tượng thuộc nhóm lớp thuš hệ thực vật màu s’c tương đồng với cảm nhận m’t người - Tổ hợp theo kênh 5,6,4: Đặc trưng dạng tổ hợp có gam màu cam phổ biến tương ứng với yếu tố thực vật Các yếu tố thuš hệ có màu lam; khu thị, khu dân cư, vùng đất trống hệ thống mạng lưới đường giao thơng có màu tr’ng sáng Hình 3.2 Tổ hợp mầu 5,6,4 cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 -Tổ hợp theo kênh 3,5,4: với dạng tổ hợp này, màu s’c gần giống với tổ hợp 6-5-4 khác hệ thống thuš văn có màu tím sẫm Màu thực vật sẫm so với tổ hợp 6-5-4 Phương pháp tổ hợp chất s’p xếp lại thứ tự kênh phổ tổ hợp màu hồng ngoại 5-4-3 Ứng dụng tổ hợp để nhận biết, phân loại yếu tố thực vật theo cảm nhận màu xanh lục m’t người - Tổ hợp theo kênh 7,6,4: dùng để phân loại vùng che phủ Hình 3.1 Tổ hợp mầu 3,5,4 cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 * Tổ hợp mầu ảnh Landsat phần mềm ArcGIS thực sau: Mở phần mềm ArcMap 78 0 Trên Arc Toolbox chọn Data management tools/Raster/Raster processing/Composite bands, xuất hộp thoại Composite bands Trên hộp thoại Composite bands, mục Input Rasters chọn Band ảnh theo thứ tự cần tổ hợp mầu; mục Out Raster chọn đường dẫn lưu tên ảnh tổ hợp mầu đầu nhấn chọn OK để thực việc tổ hợp mầu cho ảnh Trộn ảnh tăng cường độ tương phản ảnh Landsat Trộn ảnh Mục đích bước nhằm tăng cường khả giải đoán ảnh m’t thông qua tăng cường độ phân giải không gian ảnh tổng hợp màu tư฀ kênh đa phổ có độ phân giải thấp kênh tồn s’c có độ phân giải khơng gian cao làng, vùng trồng công nghiệp, vùng trồng lâu năm ven bờ kênh mương với vùng đất nông nghiệp trồng lúa, hoa màu vùng đất trống Đặc biệt tổ hợp nhạy cảm với đám cháy rư฀ng Màu đỏ vàng nhạt thể qui mô cấp độ cháy diễn ra, màu xanh đậm vùng rư฀ng không cháy Thông thường chọn cách tổ hợp để theo dõi diễn biến thảm hoạ cháy rư฀ng thống kê đánh giá tác động thiệt hại cháy rư฀ng gây nên Hình 3.2 Tổ hợp mầu 7,6,4 cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 Trộn ảnh phần mềm ArcGIS thực sau: Mở Arcmap chọn Add file để mở ảnh tổ hợp mầu bước ảnh Panchromatic (Band 8) vào phần mềm Chọn Arc toolbox/Data management tools/Raster/Raster processing/Create Pan – Sharpened Raster Dataset, Xuất hộp thoại Create Pan – Sharpened Raster Dataset Mục Input Raster chọn ảnh tổ hợp mầu Mục Output Raster dataset chọn đường dẫn lưu file ảnh đầu sau trộn Mục PanchromaticImage chọn ảnh Panchromatic (Band 8) Mục Pan-Sharpering Type chọn phương pháp Brovey Nhấn chọn OK để thực việc Trộn ảnh 79 0 Hình 3.3 Tổ hợp mầu 4,3,2 trước trộn cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 Tăng cường độ tương phản ảnh Mục đích bước nhằm tăng cường khả giải đoán ảnh m’t thông qua việc tăng cường độ tương phản ảnh tổng hợp màu tăng cường độ phân giải không gian trên, ảnh sau tăng cường, khác biệt đối tượng cần giải đoán ảnh cải thiện mà ảnh hưởng “mờ ảo" đối tượng giảm thiểu, giúp đoán đọc viên dễ nhận biết đối tượng ảnh, tăng độ xác cơng tác giải đốn ảnh Thực tăng cường độ tương phản ảnh phần mềm ArcGIS sau: Mở ảnh cần tăng cường độ tương phản cửa sổ ArcMap phần mềm ArcGIS Chọn Windows/Image Analysis, xuất cửa sổ Image Analysis Tiến hành thay đổi thông số cửa sổ Image Analysis để làm rõ đối tượng quan tâm ghi lại ảnh sau tăng cường để sử dụng cho bước Chuyển ảnh Landsat từ hệ tọa độ UTM sang VN2000 Theo quy định, hiên nước ta thống sử dụng hệ tọa độ VN2000 toàn quốc ảnh Landsat sau tải xử lý qua bước hệ tọa độ UTM Do đó, để phù hợp với hệ thống đồ mà chúng Tổ hợp mầu 4,3,2 sau trộn cảnh ảnh LC81240522014030LGN00 ta có cần chuyển ảnh tư฀ hệ tọa độ UTM sang hệ tọa độ VN2000 Quy trình chuyển hệ tọa độ thực phần mềm ArcGIS sau: Tạo công thức chuyển đổi tư฀ hệ UTM sang hệ tọa độ VN2000: Trên phần mềm ArcGIS chọn ArcToolbox/ Data Management Tools/Projections and Transformations/Create Custom Geographic Transformation Xuất hộp thoại Create Custom Geographic Transformation Trong mục Geographic Transformation Name đánh tên công thức chuyển (UTM_sang_VN2000); Trong mục Input Geographic Coordinate System chọn hệ tọa độ WGS1984; Trong mục Output Geographic Coordinate System chọn hệ tọa độ VN2000; Trong mục Custom Geographic Transformation phần Mothod chọn Coordinate_Frame khai báo vào mục Prameters thông số sau để làm công thức chuyển đổi tư฀ WGS84 sang VN2000 (Tham số dịch chuyển gốc tọa độ: X = 191.90441429, Y = 39.30318279, Z = 111.45032835, Góc xoay trục tọa độ: 80 0 Góc x = 0.00928836, Góc y = -0.01975479, Góc z = 0.00427372, Hệ số tỉ lệ chiều dài k = -0.252906278) (Hướng dẫn 1123 [5]) Sau kết thúc trình khai báo, nhấn chọn OK để tạo file chuyển đổi Chuyển ảnh tư฀ hệ tọa độ WGS84 sang VN2000: Trên phần mềm ArcGIS chọn ArcToolbox/Data Management Tools/Projections and Transformations/Raster/Project Raster Xuất hộp thoại Project Raster, Mục Input Raster chọn ảnh hệ WGS84 múi 48N; Mục Input Coordinate System ghi hệ tọa độ file đồ đầu vào; mục Output Raster Dataset chọn đường dẫn đánh tên ảnh đầu ra; Mục Output Coordinate System chọn hệ tọa độ VN2000; Mục Geographic Transformation chọn công thức chuyển xây dựng để chuyển tư฀ UTM sang VN2000 (UTM_sang_VN2000); Nhấn chọn OK để thực việc chuyển đổi Ảnh sau chuyển đổi sang hệ tọa độ VN2000 sử dụng cho việc giải đoán đánh giá biến động lớp phủ thực vật 4.4 KẾT LUẬN Ảnh Landsat có nhiều ưu điểm ứng dụng vào nhiều ngành, nhiều lĩnh vực cơng tác giải đốn trạng, theo dõi biến động trạng sử dụng đất cấp vĩ mơ Để sử dụng ảnh sau tải cần xử lý qua nhiều bước Các bước xử lý ảnh Landsat phần mềm ArcGIS sau: Sử dụng công cụ Raster Calculator Arc Toolbox để chuyển đổi giá trị cấp độ xám ảnh Landsat thành giá trị xạ, phản xạ Sử dụng công cụ Composite bands ArcToolbox để tổ hợp mầu tạo ảnh đa phổ Sử dụng công cụ Create Pan – Sharpened Raster Dataset ArcToolbox để trộn ảnh toàn s’c với ảnh đa phổ nhằm nâng cao độ phân giải không gian cho ảnh đa phổ Sử dụng công cụ Image Analysis để làm rõ đối tượng quan tâm ảnh đa phổ Sử dụng công cụ Create Custom Geographic Transformation để tạo công thức chuyển đổi hệ tọa độ UTM VN2000 Sử dụng công cụ Project Raster công thức chuyển đổi thiết lập để chuyển ảnh tư฀ hệ UTM sang hệ VN2000 phù hợp với đồ nước ta 81 0 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Trần Quang Bảo, Nguyễn Văn Thị, Phạm Văn Duẩn (2014), Ứng dụng GIS quản lý tài nguyên thiên nhiên, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội  Phạm Văn Duẩn (2012), Nghiên cứu xây dựng đồ kiểm kê rư฀ng tư฀ ảnh vệ tinh có độ phân giải cao phục vụ xác định hệ số K tiền chi trả dịch vụ môi trường rư฀ng cho chủ rư฀ng lưu vực Sơn Diệm – Hương Sơn – Hà Tĩnh, Luận văn Thạc sĩ khoa học Nông nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội  Phạm Văn Duẩn, Phùng Văn Khoa (2013), Thử nghiệm phương pháp xây dựng đồ kiểm kê rư฀ng lưu vực tư฀ ảnh vệ tinh SPOT5, Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, Số 1-Năm 2013  Phùng Văn Khoa (2013), Ứng dụng công nghệ không gian địa lý quản lý tài nguyên môi trường lưu vực, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội  Hướng dẫn 1123/ĐĐBĐ-CNTĐ (2007) việc: Sử dụng tham số tính chuyển tư฀ hệ tọa độ quốc tế WGS-84 sang hệ tọa độ quốc gia VN2000 ngược lại Cục Đo đạc đồ, Bộ Tài nguyên Môi trường  http://earthobservatory.nasa.gov 7.https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite  -missions/l/landsat-8-ldcm 0 ... Dương, Tháng 07/2021 ĐẶC TRƯNG CỦA ẢNH VỆ TINH LANDSAT8 KHU VỰC HƯNG YÊN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA VỆ TINH LANDSAT Tác giả TÊN TÁC GIẢ : GIANG THÀNH CƠNG Tiểu luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu Môn Cơ... cứu ? ?Đặc trưng ảnh vệ tinh landsat8 khu vực hưng yên ứng dụng vệ tinh landsat8? ?? thực để đáp ứng yêu cầu môn Cơ sở viễn thám Nội dung đề tài bao gồm: CHƯƠNG Tổng quan viễn thám CHƯƠNG Các đặc trưng. .. CHẤM ĐIỂM TIỂU LUẬN Tên học phần: Cơ sở viễn thám Ch ủđềề: ĐẶC TRƯNG CỦA ẢNH VỆ TINH LANDSAT8 KHU VỰC HƯNG YÊN VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA VỆ TINH LANDSAT Học kỳ:III Năm học: 2022 Họ tên sinh viên: Giang