các loại ảnh viễn thám

­Hiện nay vệ tinh landsat 8 đã được phóng thành công lên quỹ đạo từ tháng 2/2013 với nhiệm vụ theo dõi rừng và các hệ sinh thái khác trên Trái đất..  -Tuy nhiên, hai kênh phổ mới là ưu

Kính chào quý th y cô và các  ầ

b n ạ

BÀI THẢO LUẬN: CƠ SƠ VIỄN THÁM

I Ảnh landsat

1.1 Đ c đi m c a v  tinh landsat ặ ể ủ ệ

      ­ V  tinh landsat là v  tinh vi n thám đ u tiên  đ c phóng lên qũy  ệ ệ ễ ầ ượ

đ o  năm  1972  cho  đ n  nay  đã  có  b y  th   h   v     tinh  landsat  đã  đ c  ạ ế ả ế ệ ệ ượ phóng lên qu  đ o và d  li u đ c s  d ng r ng rãi trên th  gi i ỹ ạ ữ ệ ượ ử ụ ộ ế ớ

      ­V  tinh landsat đ c thi t k  có b  r ng tuy n ch p là 185km và có  ệ ượ ế ế ề ộ ế ụ

th i đi m bay qua xích đ o là 9h39 phút sáng ờ ể ạ

      ­ D  li u cung c p b  2 c m bi n TM và MSS đ c chia thành các cánh  ữ ệ ấ ộ ả ế ượ

ph  m i vùng trên m t đ t 185x170 km đ c đánh s  theo h  quy chi u  ủ ỗ ặ ấ ượ ố ệ ế toàn c u g m s  li u c a tuy n và hàng và đ u là máy quét c  h c ầ ồ ố ệ ủ ế ề ơ ọ

      ­ V  tinh có giá tr  c a các pixel đ c mã hoá 8bits ệ ị ủ ượ

Vệ tinh landsat đầu tiên được phóng vào 23/7/1972, ngừng hoạt động 6/1/1978

Vệ tinh landsat 2: ngày phóng 22/1/1975 ngừng hoạt động 25/2/1982

 

    Vê tinh landsat 3: nga y pho ng 5/3/1978 ng ng hoat đông 31/3/1983 ̣ ̀ ́ ư ̀ ̣ ̣

  Vê tinh landsat 4: nga y pho ng 16/7/1982 ng ng ̣ ̀ ́ ừhoat đông 15/6/2001̣ ̣

Vệ tinh landsat 5: ngày phóng1/3/1984 ngừng hoạt động 8/1995

Vệ tinh landsat 7: ngày phóng15/4/1999 vẫn còn hoạt động.

Hoat đông Landsat 7 ̣ ̣

 ­Hiện nay vệ tinh landsat 8 đã được phóng thành công lên quỹ đạo từ tháng 2/2013 với nhiệm vụ theo dõi rừng và các

hệ sinh thái khác trên Trái đất

 ­Theo thông tin cập nhật mới nhất từ Trung tâm Khoa học và Quan sát Tài nguyên Trái đất (Earth Resources Observation and Science Center - EROS) của Hội Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (US Geological Survey - USGS), vệ tinh đang hoạt động rất tốt, không gặp trục trặc nào.

 - Từ quỹ đạo xấp xỉ 725km, vệ tinh Landsat 8 gửi về EROS khoảng hơn 400 ảnh mỗi ngày.

 -Tuy nhiên, hai kênh phổ mới là ưu thế vượt trội của Landsat 8, trong đó một kênh phổ cho phép vệ tinh thu thập được thông tin ở các tầng nước sâu hơn trong đại dương, sông, hồ; trong khi đó kênh phổ mới còn lại có thể phát hiện mây cirrus và chỉnh sửa các hiệu ứng khí quyển

 ­ Landsat sẽ tiếp tục cung cấp các ảnh có độ phân giải trung bình (từ 15 - 100 mét), với độ phủ ở vùng cực cũng như những vùng địa hình khác nhau trên trái đất.

 - Landsat 8 được lập trình bay vòng quanh Trái đất mất 99 phút, bao phủ toàn bộ bề mặt Trái đất trong 16 ngày Với khoảng 400 ảnh được chuyển về mỗi ngày, vệ tinh Landsat

8 sẽ cung cấp cái nhìn chính xác hơn về sự biến đổi của Trái đất trong vòng 10 năm nhiệm vụ của mình

  

 V  tinh Landsat 8 dang ho t đ ngệ ạ ộ

1.2 Đăc điêm cua anh landsat ̣ ̉ ̉ ̉ .

  ­ Ảnh vệ tinh landsat được cung cấp từ 15 trạm thu

 - Ảnh landsat thu được từ 2 bộ cảm MSS và TM

 - Ảnh có độ phân giải không gian cao ở kênh toàn sắc và kênh hồng ngoại nhiệt

 - Các ảnh được chụp ở các vị trí đều cùng giờ địa phương (9h30 và 10h30)

 - Cứ 18 ngày các ảnh lại được chụp lại

 ­ Hình  nh đ c ch p b i Landsat 5 vào ngày 9 tháng 8 năm 1984. V   ả ượ ụ ở ề đỉnh Elgon, biên giới Uganda và Kenya

- Hình ảnh được chụp bởi Landsat 5 vào ngày 2 tháng 9 năm 2011 Về New England một tuần sau khi siêu bão Irene đổ bộ vào New England năm 2011, Landsat 5 chụp lại được hình ảnh của con sông Connecticut đưa phù sa và tạp chất ra vùng biển thuộc

Bảng 1: Đặc trưng chính của sensor và độ phân giải không gian.

Tên của sensor Kênh Bước song µm Loại Độ phân giải

không gian

(Landsat1­5) Kênh 1

Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4 Kênh 5 Kênh 6 Kênh 7

0,45 ÷ 0,52 0,52 ÷ 0,60 0,63 ÷ 0,69 0,76 ÷ 0,90 1,55 ÷ 1,75 10,4 ÷ 12,5 2,08 ÷ 2,35

Xanh lơ

L c  ụ Đỏ

(Landsat1­5) Kênh 4

Kênh 5 Kênh 6 Kênh 7

0,5 ÷ 0,6 0,6 ÷ 0,7 0,7 ÷ 0,8 0,8 ÷ 1,1

L c  ụ Đỏ

H ng ngo i g n ồ ạ ầ

H ng ngo i g n ồ ạ ầ

80m 80m 80m 80m

(Landsat­7) Kênh 1 

Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4 Kênh 5 Kênh 6 Kênh 7 Kênh8(pan)

0,45 ÷ 0,52 0,53 ÷ 0,61 0,63 ÷ 0,69 0,75 ÷ 0,90 1,55 ÷ 1,75 10,4 ÷ 12,5 2,09 ÷ 2,35 0,52 ÷ 0,90

Xanh lơ

L c  ụ Đỏ

1.3 ưu điểm của ảnh landsat

 ­  nh có đ  phân gi i cao, ch t l ng  nh t t Ả ộ ả ấ ượ ả ố

 ­  nh có đ  che ph  m t vùng khá r ng, ít b  mây che ph   Ả ộ ủ ộ ộ ị ủ nên t ng đ i rõ ươ ố

 ­ S  d ng  nh đ  phân tích khá hi u qu  các d  li u cho  ử ụ ả ể ệ ả ữ ệ nhi u lĩnh v c khác nhau nh  qu n lý tài nguyên­ giám sát  ề ự ư ả môi tr ng, thành l p b n đ … ườ ậ ả ồ

 ­ Có th  l a ch n  nh đa th i gian ể ự ọ ả ờ

 ­ Giá thành r ẽ

 1.4 Nhược điểm của ảnh landsat

 ­ Không có kh  năng t o  nh l p th ả ạ ả ậ ể

 ảnh vệ tinh landsat ứng dụng để phát hiện cháy rừng

Hình 1: Thành lập bản đồ vùng ven biển

II Ảnh spot.

2.1 Đặc điểm của vệ tinh spot.

 - Vệ tinh được chế tạo Pháp với sự tham gia của Thủy Điển,

+ Vệ tinh spot-2 phóng ngày 22/1/1990 vẫn đang hoạt + Vệ tinh spot-3 phóng ngày 26/9/1993 ngừng hoạt

động ngày 14/11/1997.

+ Vệ tinh spot-4 phóng ngày 24/3/1998 và vẫn còn hoạt động 3-5 năm.

+ Vệ tinh spot-5 phóng ngày 4/5/2002.

 ­ Vệ tinh có khả năng cho ảnh lập thể dựa trên nguyên lý thám sát nghiên.

 - Bộ cảm biến HRV chế tạo cho vệ tinh spot là máy quét điện tử CCD HRV có thể thay đổi góc quan sát 1 góc là 27 độ nên có thể thu được ảnh lập thể.

 - Đến spot-4 bộ cảm biến được cải tiến để thu nhận vùng phổ hồng ngoại và có tên gọi là HRVIR.

 - Ngày 9/9/2012 vệ tinh spot-6 đã chính thức lên quỹ đạo thu nhận thông tin trái đất.

 - Độ cao bay của vệ tinh là 822km.

 - Qũy đạo đồng bộ mặt trời.

 - Chu kỳ lặp 26 ngày.

2.2 Đặc điểm của ảnh spot.

 ­  nh v  tinh spot đ c nh n t i 14 tr m trên m t đ t Ả ệ ượ ậ ạ ạ ặ ấ

 ­  nh spot đ c cung c p   hai d ng khác nhau là  nh toàn  Ả ượ ấ ở ạ ả

s c panchromatic có đ  phân gi i cao h n so v i  nh đa ph ắ ộ ả ơ ớ ả ổ

 ­  nh  spot  có  th   thu  nh  c a  t ng  ngày  th ng  vào  11h  Ả ể ả ủ ừ ườ sáng.

 ­  nh  spot  t ng  đ i  đa  d ng  v   d i  ph   và  đ   phân  gi i  Ả ươ ố ạ ề ả ổ ộ ả không  gian  t   th p,  trung  bình,  đ n  cao  (5m­10km)  tr ng  ừ ấ ế ườ

ph   m t  đ t  c a  nh  spot  cũng  t ng  đ i  đa  d ng  t   ủ ặ ấ ủ ả ươ ố ạ ừ 10kmx10km đ n 200kmx 200km ế

 ­  nh đ c x  lý   3 c p đ  khác nhau Ả ượ ữ ở ấ ộ

Ảnh Spot năm 2006, độ phân giải 20m

 

Bảng 2: Đặc trưng chính của sensor và độ phân giải không gian.

Tên của sensor Kênh Bước song µm Loại Độ phân giải

0,50 ÷ 0,59 0,61 ÷ 0,68 0,79 ÷ 0,89

L c đ n vàng ụ ế Đỏ

H ng ngo i g n ồ ạ ầ

20m 20m 20m

0,50 ÷ 0,59 0,61 ÷ 0,68 0,79 ÷ 0,89 1,58 ÷ 1,75

L c  đ n vàng ụ ế Đỏ

H ng ngo i g n ồ ạ ầ

H ng ngo i TB ồ ạ

20m 20m 20m 20m

0,43 ÷ 0,47 0,61 ÷ 0,68 0,79 ÷ 0,89 1,58 ÷ 1,75

L c  đ n vàng ụ ế Đỏ

H ng ngo i g n ồ ạ ầ

H ng ngo i TB ồ ạ

1km 1km 1km 1km

1.3 ưu điểm của ảnh spot.

 ­  nh có đ  phân gi i không gian cao.Ả ộ ả

 ­  nh spot cho kh  năng nhìn  nh l p th  rõ, s  Ả ả ả ậ ể ựphóng đ i chi u cao khá l n.ạ ề ớ

 ­  nh có th  ghi ph n x  ph  c a toàn m t đ t Ả ể ả ạ ổ ủ ặ ấ

v i s  khác bi t v  d  li u.ớ ự ệ ề ữ ệ

 ­  nh có kh  năng ghi nh n nhi u thông tin c a Ả ả ậ ề ủcác đ i t ng khác nhau đ  ph c v  cho vi c ố ươ ể ụ ụ ệ

nghiên c u c a nhi u lĩnh v c.ứ ủ ề ự

 ­  nh spot cũng có th  ghi nhân   tr m  nh Ả ể ở ạ ả

landsat

2.4.Nhược điểm của ảnh spot.

­ Dự vào ảnh spot để phát hiện ô nhiễm môi trường.

Hình 3: Ảnh do vệ tinh SPOT 6 chụp khu vực Gilbraltar

 

III.  NH IKONOS Ả

 3.1 Đặc điểm của vệ tinh IKONOS

 ­ Là v  tinh th ng m i đ u tiên có đ  phân gi i cao 1m ệ ươ ạ ầ ộ ả

đ c đ a vào không gian năm 9/1999 b i công ty  ượ ư ở

spaceimaging và b t  ắ đầu phổ biến ảnh độ phân giải cao từ

3/2000.

 - Bộ cảm biến SOA của vệ tinh IKONOS sử dụng nguyên lý quét

điện tử và có khả năng thu đồng thời ảnh toàn sắc và ảnh đa phổ.

 - Vệ tinh IKONONS chuyển động theo quỹ đạo đồng bộ mặt trời

với độ cao 680m và góc nghiên mặt phẳng quỹ đạo là 98,2 độ.

 - IKONONS có chu kỳ lặp là 14 ngày thời gian đi qua xích đạo 10h30 sáng, với bể rộng tuyến chụp là 11km.

Bảng 3: Đặc trưng chính của quỹ đạo và vệ tinh IKONOS

0,45 ÷ 0,90 0,45 ÷ 0,52 0,52 ÷ 0,60 0,63 ÷ 0,69 1,76 ÷ 1,90

1m 4m

3.2 Đặc điểm của ảnh IKONONS

 - Ảnh có độ phân giải cao nhất vào thời điểm năm 2000

 - Ảnh có độ phân giải bức xạ rất cao vì sử dụng đến 11bits để ghi nhận năng lượng phản xạ

 - Ảnh có độ phân giải là 4m và kênh toàn sắc độ phân giải là 1m Riêng ảnh panchromatic đạt 0,8m

 - Độ phân giải khác nhau và tùy thuộc vào mức độ sử dụng khác nhau có thể chọn ảnh IKONONS ở chế độ màu hay đen trắng

 - Ảnh IKONONS được phân chia thành các loại ảnh khác nhau theo mức độ định vị, nắn ảnh, thời điểm chụp

và độ phân giải

3.3 Ưu điểm của ảnh IKONONS

 - Có khả năng tạo ảnh có độ phân giải cao nhất vào thời điểm năng 2000.

 - Ảnh có độ phân giải bức xạ rất cao.

 - Ảnh cho độ chính xác tượng đối cao.

 - Khả năng điều khiển chuyển động của vệ tinh trong không gian diễn ra phức tạp.

 - Thu được thông tin từ đối tương rất chậm.

 - Giá thành cao.

 - Độ phủ trùm hẹp.

3.5 Khă năng ứng dụng của ảnh IKONONS

 - Quản lý đô thị quy hoạch tại các thành phố lớn trên thế giới

Ảnh vệ tinh IKONOS ứng dung trong quản lý đô thị.

Ảnh IKONOS ứng dụng trong nghiên cứu địa hình.

IV.   NH MOS Ả

 4.1 Đặc điểm của vệ tinh MOS

 - Vệ tinh MOS-1 là thế hệ đầu tiên được Nhật Bản phóng lên quỹ đạo vào 2/1987 để thám sát đại dương và môi trường biển.

 - Sau đó MOS-1b cũng được phóng lên quỹ đạo vào 2/1990 với ba thiết bị đo phổ chính có phạm vi vùng tương tự như bộ cảm biến đa phổ của vệ tinh landsat.

 - Vệ tinh có độ cao bay 909km, quỹ đạo đồng bộ mặt trời

 - Vệ tinh mang ba bộ cảm biến: MESSR, VTIR, MSR với các kênh có bước sóng và độ phân giải khác nhau.

 - Chu kỳ lặp 17 ngày, thời gian hoàn tất chu kỳ quỹ đạo là khoảng 103 phút.

4.2 Đặc điểm của ảnh MOS.

Bảng 4.2 đăc trưng chính của sensor và độ phân giả không gian

0,51 ÷ 0,59 0,61 ÷ 0,69 0,72 ÷ 0,80 0,80 ÷ 1,10

0,5 ÷ 0,7 0,6 ÷ 0,7 10,5 ÷ 11,5 11,5 ÷ 12,5

Khả kiến

H ng ngo i  ồ ạ nhi t ệ

H ng ngo i  ồ ạ nhi t ệ

H ng ngo i  ồ ạ nhi t ệ

900m 2700m 2700m 2700m

 ­  nh MOS là  nh đa ph  v i đ  phân gi i t  32­Ả ả ổ ớ ộ ả ừ50m.

 ­  nh  có  đ   ph   trùm  l n    ph c  v   cho  vi c Ả ộ ủ ớ → ụ ụ ệquan sát đ i d ng và môi tr ng bi n.ạ ươ ườ ể

4.3 Ưu điểm của ảnh MOS.

 ­ Đ  ph  trùm l n ộ ủ ớ

 ­ Có  giá thành r  và đã thâm nh p vào Vi t Nam ẽ ậ ệ

 4.4 Nhược điểm của ảnh MOS

 ­  nh có đ  phân gi i không gian th p Ả ộ ả ấ

 ­ Không t o đ c  nh l p th ạ ượ ả ậ ể

4.5 Khả năng ứng dụng của ảnh MOS

 - Thám sát đại dương và nghiên cứu môi trường biển.

V ẢNH IRS

 5.1 Đặc điểm của vệ tinh IRS.

 - Hai vệ tinh IRS đầu tiên là IRS-1a và IRS-1b được ten lửa Vostok của Nga đưa lên quỹ đạo vào 3/1988 và 8/1991

 + Và vệ tinh IRS-1a đã ngừng hoạt động năm 1992 trong khi

đó vệ tinh IRS-1b còn hoạt động cho đến cuối năm 1999

 + Hai vệ tinh này có độ bay cao 905km với góc nghiên 99 độ với chu kỳ lặp 22 ngày

 + Hai vệ tinh này mang 2 bộ sensor LLISS và COD chụp ảnh ở 4 kênh phổ.

 - Vào cuối năm 1998 Ấn Độ vẫn còn 5 vệ tinh hoạt động trong đó

có vệ tinh IRS-1c là do tên lữa Molniiya của

Nga đưa vệ tinh của Ấn Độ lên quỹ đạo vào năm 1995.Đây là tên lữa cuối cùng của Nga đưa vệ tinh của Ấn Độ lên quỹ đạo theo chương trình hợp tác về vũ trụ giữa Nga và Ấn Độ.

 - Sau đó hai vệ tinh IRS-1c và IRS-1d được đưa lên quỹ đạo vào năm 1995 và 1997.

• +Hai vệ tinh này đều cho ảnh chụp ở độ phân giải cao (5,8m) ở kênh toàn sắc (0,5-0,75m) với độ phân giải này vào đầu năm 1998, IRS đã trở thành vệ tinh thương mại dân sự có độ phân giải lớn nhất.

• +Hai vệ tinh này đều mang 3 bộ sensor: PAN kênh đơn với độ phân giải cao, LISS-3 với độ phân giải trung bình cho cả 4 kênh phổ với độ phân giải 23,5m và WIFS chụp được ảnh của khu vực lớn (770km vuông/ ảnh) ứng với 2 kênh phổ có độ phân giải thấp (0,63-0,69) và (0,77-0,87).

+ Hai vệ tinh này có quỹ dạo đồng bộ mặt trời + Độ cao bay của vệ tinh IRS-1c là 817km với chu kỳ lặp là 24 ngày, còn vệ tinh IRS-1d có độ cao bay là 780km với chu kỳ lặp là 25 ngày.

- Vệ tinh IRS có thể tạo ảnh lập thể ứng với kênh toàn sắc giống như ảnh SPOT nhưng quan sát nghiêng của vệ tinh IRS là 26 độ

5.2 Đặc điểm của ảnh IRS.

 ­  nh có đ  phân gi i không gian t ng đ i cao.Ả ộ ả ươ ố

0,52 ÷ 0,59 0,62÷ 0,68 0,77÷0,86 1,55÷ 1,7

Khả kiến (lục đến vàng) Khả kiến (lục đến đỏ) Hồng ngoại gần Hồng ngoại trung bình

24m 24m 24m 70m

21 ÷ 23m

21 ÷ 23m

21 ÷23m

63 ÷ 70m

5.3 Ưu điểm của ảnh IRS

 ­  nh có đ  phân không gian t ng đ i cao.Ả ộ ươ ố

 ­ Có kh  năng t o  nh l p th ả ạ ả ậ ể

 ­ Đ  phân gi i c a nó ch a cao b ng  nh SPOT ộ ả ủ ư ằ ảnên còn nhi u h n ch  trog m t s   ng d ng.ề ạ ế ộ ố ứ ụ

5.5 Khả năng ứng dụng của ảnh IRS

 ­  nh có đ  phân gi i cao  ng d ng r t t t trong thành  Ả ộ ả ứ ụ ấ ố

l p b n đ  và quy ho ch thành ph ậ ả ồ ạ ố

 ­  nh đa ph  cung c p b i LISS­3 có đ c tinh t ng t   Ả ổ ấ ở ặ ươ ự

nh  LandsatTM t  kênh 1 đ n kênh 4 nên áp d ng t t  ư ừ ế ụ ố cho  vi c  phân  bi t  th c  v t,  thành  l p  b n  đ   hi n  ệ ệ ự ậ ậ ả ồ ệ

tr ng  s   d ng  đ t  và  quy  ho ch  tài  nguyên  thiên  ạ ử ụ ấ ạ nhiên.

 ­ Nghiên c u toàn b  ph n l c đ a c a b  m t trái đ t ứ ộ ậ ụ ị ủ ề ặ ấ

 ­ B  c m bi n Liss 3 thu nh n dùng đ  thành l p b n  ộ ả ế ậ ể ậ ả

đ  s  d ng đ t, phân bi t t t các th c v t ồ ử ụ ấ ệ ố ự ậ

VI: WORLDVIEW-2

 - Thuộc loại vệ tinh quan sát trái đất được đặt lên quỹ đạo tại độ cao 770km vào tháng 10/2009, với vận tốc quỹ đạo 100 phút , thời gian vận hành tối da 10 năm

 - Vệ tinh worldview-2 cân nặng 2800kg, chiều cao 4,3m, đường kính 2,5m, chiều rộng 7,1m, mức tiêu thụ năng lượng 3,2W

 - Vệ tinh chụp ảnh ở kênh toàn sắc (PAN) và 8 kênh đa phổ (MS)

 - Chu kỳ lặp 11 ngày

6.2 Đặc điểm của ảnh WORLDVIEW

Hình ảnh đám mây treo trên núi Phú Sĩ, Nhật Bản chụp bởi vệ tinh WorldView 2 của Digital Globe vào ngày 2/9, trông như một mảng bông

6.3 Ưu điểm của ảnh WORLDVIEW

 ­  nh có đ  phân gi i không gian cao nên  ng d ng trong  Ả ộ ả ứ ụ nhi u lĩnh v c ề ự

 ­  Đ c  trang  b   8  dãy  c m  bi n,  4  kênh  màu:  đ ,  xanh  ượ ị ả ế ỏ

d ng, vàng, c n h ng ngo i nên có kh  năng phân bi t  ươ ậ ồ ạ ả ệ

gi a các loài th c v t đ c bi t ữ ự ậ ặ ệ

 6.4 Nhược điểm của ảnh WORLDVIEW

 ­  nh có đ  ph  trùm không cao l m Ả ộ ủ ắ

 6.5 Khả năng ứng dụng của ảnh WORLDVIEW-2

 - Quy hoạch nhà đất, hậ tầng cơ sở, trồng rừng.