CƠ sở VIẾN THÁM LIÊN THÔNG

CƠ SỞ VIẾN THÁM LIÊN THÔNG Câu 1: Trình bày thành phần hệ thống viễn thám Các thành phần chính của một hệ thống viễn thám Một hệ thống viễn thám thường bao gồm phần tử có quan hệ chặt chẽ với Nguồn lượng (A): thành phần đầu tiên của hệ thống viễn thám là nguồn lượng để chiếu sáng hay cung cấp lượng điện từ tới đối tượng cần nghiên cứu Trong viễn thám chủ động sử dụng lượng phát từ nguồn phát đặt vật mang, còn viễn thám bị động, nguồn lượng chủ yếu là bức xạ mặt trời Những tia phát xạ và khí quyển (B): bức xạ điện từ từ nguồn phát tới đối tượng nghiên cứu sẽ phải tương tác qua lại với khí quyển nơi nó qua Sự tương tác với đối tượng (C): sau truyền qua khí quyển đến đối tượng, lượng sẽ tương tác với đối tượng tùy thuộc vào đặc điểm của đối tượng và sóng điện từ Sự tương tác này có thể là sự truyền qua, sự hấp thụ hay bị phản xạ trở lại khí quyển Thu nhận lượng bằng bộ cảm biến (D): sau lượng được phát hoặc bị phản xạ từ đối tượng, cần có bộ cảm biến để tập hợp lại và thu nhận sóng điện từ Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm sẽ mang thông tin của đối tượng Sự truyền tải, thu nhận và xử lý (E): lượng được thu nhận bởi bộ cảm cần được truyền tải (thường dưới dạng điện từ) đến một trạm thu nhận dữ liệu để xử ly sang dạng ảnh Ảnh này là dữ liệu thô Phân loại và phân tích ảnh (F): ảnh thô sẽ được xử ly để có thể sử dụng các mục đích khác Để nhận biết được các đối tượng ảnh cần phải giải đoas chúng Ảnh được phân loại bằng việc kết hợp các phương pháp khác (phân loại bằng mắt, phân loại thực địa, phân loại tự động, ) Ứng dụng (G): là thành phần cuối cùng của hệ thống viễn thám, được thực hiện ứng dụng thông tin thu nhận được qúa trình xử ly ảnh vào các lĩnh vực, bài toán cụ thể Câu 2: Trình bày khái niệm viễn thám Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý hoạt động hệ thống viễn thám - Viễn thám là ngành khoa học nghiên cứu việc đo đạc, thu thập thông tin về một đối tượng, sự vật bằng cách sử dụng thiết bị đo tác động một cách gián tiếp với đối tượng nghiên cứu - Các thành phần chính của một hệ thống viễn thám Một hệ thống viễn thám thường bao gồm phần tử có quan hệ chặt chẽ với Trình tự hoạt động của các thành phần hệ thống viễn thám được mô tả hình sau: Hình 1.5 Các thành phần hệ thống viễn thám Nguồn lượng (A): thành phần đầu tiên của hệ thống viễn thám là nguồn lượng để chiếu sáng hay cung cấp lượng điện từ tới đối tượng cần nghiên cứu Trong viễn thám chủ động sử dụng lượng phát từ nguồn phát đặt vật mang, còn viễn thám bị động, nguồn lượng chủ yếu là bức xạ mặt trời Những tia phát xạ và khí quyển (B): bức xạ điện từ từ nguồn phát tới đối tượng nghiên cứu sẽ phải tương tác qua lại với khí quyển nơi nó qua Sự tương tác với đối tượng (C): sau truyền qua khí quyển đến đối tượng, lượng sẽ tương tác với đối tượng tùy thuộc vào đặc điểm của đối tượng và sóng điện từ Sự tương tác này có thể là sự truyền qua, sự hấp thụ hay bị phản xạ trở lại khí quyển Thu nhận lượng bằng bộ cảm biến (D): sau lượng được phát hoặc bị phản xạ từ đối tượng, cần có bộ cảm biến để tập hợp lại và thu nhận sóng điện từ Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm sẽ mang thông tin của đối tượng Sự truyền tải, thu nhận và xử lý (E): lượng được thu nhận bởi bộ cảm cần được truyền tải (thường dưới dạng điện từ) đến một trạm thu nhận dữ liệu để xử ly sang dạng ảnh Ảnh này là dữ liệu thô Phân loại và phân tích ảnh (F): ảnh thô sẽ được xử ly để có thể sử dụng các mục đích khác Để nhận biết được các đối tượng ảnh cần phải giải đoas chúng Ảnh được phân loại bằng việc kết hợp các phương pháp khác (phân loại bằng mắt, phân loại thực địa, phân loại tự động, ) Ứng dụng (G): là thành phần cuối cùng của hệ thống viễn thám, được thực hiện ứng dụng thông tin thu nhận được qúa trình xử ly ảnh vào các lĩnh vực, bài toán cụ thể Câu 3: Vẽ đồ thị trình bày đặc trưng phản xạ phổ thực vật Đặc trưng phản xạ phổ của thực vật Khả phản xạ phổ của thực vật phụ thuộc vào bước sóng điện từ Trong dải sóng điện từ nhìn thấy, các sắc tố của lá ảnh hưởng đến đặc tính phản xạ phổ của nó, đặc biệt là hàm lượng chất diệp lục (clorophyl) Trong dải sóng này, thực vật ở trạng thái tươi tốt với hàm lượng diệp lục cao lá sẽ có khả phản xạ phổ cao ở bước sóng xanh lá (green), giảm xuống ở vùng sóng đỏ (red) và tăng rất mạnh ở vùng sóng cận hồng ngoại (NIR) Khả phản xạ phổ của lá ở vùng sóng ngắn và vùng ánh sáng đỏ thấp Hai vùng suy giảm khả phản xạ phổ này tương ứng với hai dải sóng bị chất diệp lục (clorophyl) hấp thụ Ở vùng sóng này, chất diệp lục hấp thụ phần lớn lượng chiếu tới, vậy khả phản xạ phổ của lá không lớn Ở bước sóng xanh lá (green), khả phản xạ phổ của lá rất cao, đó lá ở trạng thái tươi tốt được mắt người cảm nhận ở màu lục (green) Khi lá úa hoặc có bệnh, hàm lượng clorophyl giảm đi, khả phản xạ phổ cũng thay đổi, mắt người sẽ cảm nhận lá có màu vàng, đỏ Ở vùng sóng hồng ngoại, ảnh hưởng chủ yếu đến khả phản xạ phổ của lá là hàm lượng nước chứa lá Thực vật có khả hấp thụ lượng mạnh nhất ở các bước sóng 1.4 μm, 1.9 μm, 2.7 μm Bước sóng 2.7 μm hấp thụ lượng mạnh nhất gọi là dải sóng cộng hưởng hấp thụ (sự hấp thụ mạnh diễn với dải sóng khoảng từ 2.66 μm–2.73 μm) Khi hàm lượng nước chứa lá giảm đi, khả phản xạ phổ của lá cũng tăng lên đáng kể Hình 1.20 Một số yếu tổ ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của thực vật Câu 4: Phát biểu khái niệm vật mang cảm Trình bày dạng quỹ đạo vệ tinh viễn thám Khái niệm Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là bộ cảm biến (Sensor) Phương tiện mang các Sensor gọi là vật mang Nhìn chung dựa theo quỹ đạo chuyển động của vệ tinh so với trái đất và mặt trời có thể chia quỹ đạo vệ tinh thành các loại bản sau: Quỹ đạo đồng bộ trái đất: là quỹ đạo mà vệ tinh chuyển động cùng một vận tốc góc với trái đất, nghĩa là vệ tinh quay một vòng quỹ đạo mất thời gian là 24 giờ Vệ tinh chuyển động quỹ đạo đồng bộ trái đất và nếu mặt phẳng quỹ đạo có góc nghiêng bằng được gọi là quỹ đạo địa tĩnh Các vệ tinh địa tĩnh có độ cao khoảng 36000km và treo lơ lửng tại một điểm không trung (đứng yên so với bề mặt trái đất) Do đó, vệ tinh địa tĩnh cho phép quan sát và thu thập thông tin liên tục một vùng cụ thể và được sử dụng thích hợp vào mục đích quan sát khí tượng hoặc truyền tin…Vệ tinh Vinasat của Việt Nam (ngày phóng) là vệ tinh thông tin, có quỹ đạo địa tĩnh Với độ cao lớn, các vệ tinh khí tượng địa tĩnh có thể giám sát thời tiết và dạng mây bao phủ toàn bộ bán cầu của trái đất Quỹ đạo đồng bộ mặt trời : là quỹ đạo cho phép vệ tinh chuyển động theo hướng Bắc – Nam kết hợp với chuyển động quay của trái đất (Tây - Đông) cho vệ tinh luôn nhìn bề mặt trái đất tại thời điểm có sự chhiếu sáng tốt nhất của mặt trời Như vậy góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo này gần với góc nghiêng của trục quay trái đất (so với mặt phẳng xích đạo) nên còn được gọi là quỹ đạo gần cực Những vệ tinh chuyển động theo quỹ đạo đồng bộ mặt trời sẽ thu thập thông tin vùng nào đó của trái đất theo giờ địa phương nhất định và vị trí của vệ tinh sẽ thay đổi theo điều kiện chiếu sáng của mặt trời một năm Loại quỹ đạo này đảm bảo điều kiện chiếu sáng của mặt trời là thu thập ảnh vệ tinh cùng khu vực cụ thể theo các ngày và từng mùa khác năm Các vệ tinh tài nguyên thường sử dụng quỹ đạo đồng bộ mặt trời vì có ưu điểm tạo được một điều kiện chiếu sáng ổn định Đây là yếu tố quan trọng cho vịêc giám sát sự thay đổi giá trị phổ giữa các ảnh mà không cần hiệu chỉnh điều kiện chiếu sáng khác Câu Hãy so sánh vệ tinh quỹ đạo đồng trái đất vệ tinh quỹ đạo đồng mặt trời Vệ tinh quỹ đạo đồng trái đất Vệ tinh quỹ đạo đồng mặt trời Là quỹ đạo của vệ tinh có chuyển động với vận tốc cùng với vận tốc quay của Trái đất Có nghĩa là vệ tinh quay một vòng quanh trái đất hết gần 24h hay 86164.1s Là quỹ đạo chuyển động của vệ tinh hướng Bắc – Nam kết hợp với chuyển động Đông – Tây của Trái đất tạo thành quỹ đạo chuyển động đồng bộ với quỹ đạo chuyển động của mặt trời, cho vệ tinh nhìn bề mặt trái đất tại thời điểm có độ sáng ổn định Nếu mặt phẳng quỹ đạo của vệ tinh Góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo gần bằng trùng với mặt phẳng xích đạo của trái góc nghiêng của trục quay trái đất so với mặt đất, thì vệ tinh được gọi là vệ tinh địa phẳng xích đạo, vậy còn gọi là quỹ đạo cực tĩnh Các vệ tinh địa tĩnh có độ cao bay Những vệ tinh chuyển động theo quỹ đạo đồng khoảng 30000 km đến 40000 km và bộ với mặt trời sẽ thu thập thông tin một treo lơ lửng tại một điểm vùng nào đó mặt đất theo một giờ địa không trung (đứng yên tương đối so phương nhất định và với độ chiếu sáng của với mặt đất), nên chúng sử dụng cho mặt trời ổn định Đây là yếu tố quan trọng cho mục đích quan sát khí tượng, giám sát việc giám sát sự thay đổi giá trị phổ giữa các môi trường cho vùng lãnh thổ và ảnh truyền tin Với độ cao lớn, các vệ tinh khí tượng Đặc trưng chuyển động của vệ tinh theo quỹ địa tĩnh có thể giám sát thời tiết và đạo không được phân biệt theo hình dạng, dạng mây bao phủ toàn bộ bán cầu kích thước, góc nghiêng mà còn theo chu kỳ của trái đất lặp lại của nó tại thời điểm quan sát Chu kỳ lặp có thể là hay nhiều ngày Vệ tinh giám sát mặt đất (vệ tinh tài nguyên) thường sử dụng quỹ đạo chuyển động với chu kỳ lặp nhiều ngày, cho phép bộ cảm nhìn bao phủ hầu hết các phần bề mặt trái đất Câu 6: Trình bày phân loại viễn thám Sự phân biêt các loại viễn thám vào các yếu tố sau: - Hình dạng quỹ đạo của vệ tinh - Độ cao bay của vệ tinh - Loại nguồn phát và tín hiệu thu nhận - Dải phổ của các thiết bị thu Phân loại theo nguồn lượng được sử dụng (loại nguồn phát và tín hiệu thu nhận), kỹ thuật viễn thám bao gồm: - Viễn thám bị động: sử dụng lượng mặt trời hoặc lượng vật thể bức xạ (ở điều kiện nhiệt độ thường, các vật thể tự phát bức xạ hồng ngoại) - Viễn thám chủ động: thiết bị thu nhận phát nguồn lượng tới vật thể rồi thu nhận tín hiệu phản xạ lại Phân loại theo vùng bước sóng sử dụng (theo dải phổ của các thiết bị thu): ứng với vùng bước sóng sử dụng , viễn thám có thể được phân thành loại bản: - Viễn thám dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại phản xạ: nguồn lượng sử dụng là bức xạ mặt trời, ảnh viễn thám nhận được dựa vào sự đo lường lượng vùng ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại được phản xạ từ vật thể và bề mặt trái đất Ảnh thu được bởi kỹ thuật viễn thám này được gọi là ảnh quang học - Viễn thám hồng ngoại nhiệt: nguồn lượng sử dụng là bức xạ nhiệt chính vật thể sản sinh Ảnh thu được bởi kỹ thuật viễn thám này được gọi là ảnh nhiệt - Viễn thám siêu cao tần: viễn thám siêu cao tần hai kỹ thuật chủ động và bị động đều được áp dụng Viễn thám bị động thu lại sóng vô tuyến cao tần với bước sóng lớn 1mm mà được bức xạ tự nhiên hoặc phản xạ từ một số đối tượng Vì có bước sóng dài nên lượng thu nhận được của kỹ thuật viễn thám siêu cao tần bị động thấp viễn thám dải sóng nhìn thấy Đối với viễn thám siêu cao tần chủ động (Radar), vệ tinh cung cấp lượng riêng và phát trực tiếp đến các vật thể, rồi thu lại lượng sóng phản xạ lại từ các vật thể Cường độ lượng phản xạ được đo lường để phân biệt giữa các đối tượng với Ảnh thu được từ kỹ thuật viễn thám này được gọi là ảnh Radar Phân loại theo đặc điểm quỹ đạo: có hai nhóm chính là viễn thám vệ tinh địa tĩnh và viễn thám vệ tinh quỹ đạo cực (hay gần cực) Căn cứ vào đặc điểm quỹ đạo vệ tinh, có thể chia hai nhóm vệ tinh là: + Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh có tốc độ góc quay bằng tốc độ góc quay của trái đất, nghĩa là vị trí tương đối của vệ tinh so với trái đất là đứng yên + Vệ tinh quỹ đạo cực (hay gần cực) là vệ tinh có mặt phẳng quỹ đạo vuông góc hoặc gần vuông góc so với mặt phẳng xích đạo của Trái Đất Tốc độ quay của vệ tinh khác với tốc độ quay của trái đất và được thiết kế riêng cho thời gian thu ảnh vùng lãnh thổ mặt đất là cùng giờ địa phương và thời gian lặp lại là cố định đối với một vệ tinh (ví dụ LANDSAT là 18 ngày, SPOT là 23 ngày ) Trên hai nhóm vệ tinh nói đều có thể áp dụng nhiều phương pháp thu nhận thông tin khác tùy theo sự thiết kế của nơi chế tạo Câu Dựa theo quỹ đạo chuyển động vệ tinh so với trái đất mặt trời chia quỹ đạo vệ tinh thành loại bản? Trình bày loại quỹ đạo Nhìn chung dựa theo quỹ đạo chuyển động của vệ tinh so với trái đất và mặt trời có thể chia quỹ đạo vệ tinh thành các loại bản sau: Quỹ đạo đồng bộ trái đất: là quỹ đạo mà vệ tinh chuyển động cùng một vận tốc góc với trái đất, nghĩa là vệ tinh quay một vòng quỹ đạo mất thời gian là 24 giờ Vệ tinh chuyển động quỹ đạo đồng bộ trái đất và nếu mặt phẳng quỹ đạo có góc nghiêng bằng được gọi là quỹ đạo địa tĩnh Các vệ tinh địa tĩnh có độ cao khoảng 36000km và treo lơ lửng tại một điểm không trung (đứng yên so với bề mặt trái đất) Do đó, vệ tinh địa tĩnh cho phép quan sát và thu thập thông tin liên tục một vùng cụ thể và được sử dụng thích hợp vào mục đích quan sát khí tượng hoặc truyền tin…Vệ tinh Vinasat của Việt Nam (ngày phóng) là vệ tinh thông tin, có quỹ đạo địa tĩnh Với độ cao lớn, các vệ tinh khí tượng địa tĩnh có thể giám sát thời tiết và dạng mây bao phủ toàn bộ bán cầu của trái đất Quỹ đạo đồng bộ mặt trời : là quỹ đạo cho phép vệ tinh chuyển động theo hướng Bắc – Nam kết hợp với chuyển động quay của trái đất (Tây - Đông) cho vệ tinh luôn nhìn bề mặt trái đất tại thời điểm có sự chhiếu sáng tốt nhất của mặt trời Như vậy góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo này gần với góc nghiêng của trục quay trái đất (so với mặt phẳng xích đạo) nên còn được gọi là quỹ đạo gần cực Những vệ tinh chuyển động theo quỹ đạo đồng bộ mặt trời sẽ thu thập thông tin vùng nào đó của trái đất theo giờ địa phương nhất định và vị trí của vệ tinh sẽ thay đổi theo điều kiện chiếu sáng của mặt trời một năm Loại quỹ đạo này đảm bảo điều kiện chiếu sáng của mặt trời là thu thập ảnh vệ tinh cùng khu vực cụ thể theo các ngày và từng mùa khác năm Các vệ tinh tài nguyên thường sử dụng quỹ đạo đồng bộ mặt trời vì có ưu điểm tạo được một điều kiện chiếu sáng ổn định Đây là yếu tố quan trọng cho vịêc giám sát sự thay đổi giá trị phổ giữa các ảnh mà không cần hiệu chỉnh điều kiện chiếu sáng khác Một vệ tinh đặc trưng bởi các thông số sau: Độ cao bay (km) Chu kỳ lặp (ngày) Thời gian bay qua xích đạo (giờ địa phương) Góc nghiêng của quỹ đạo (độ) Dạng quỹ đạo Số kênh phổ có khả ghi nhận được Câu 8: Vẽ đồ thị trình bày đặc trưng phản xạ phổ nước Đặc trưng phản xạ phổ của nước Khả phản xạ phổ của nước thay đổi theo bước sóng của bức xạ chiếu tới và thành phần vật chất có nước Ngoài ra, khả phản xạ phổ của nước còn phụ thuộc vào bề mặt nước và trạng thái của nước Đối với đường bờ nước, ở dải sóng hồng ngoại và cận hồng ngoại có thể phân biệt một cách rõ ràng Nước có khả hấp thụ rất mạnh lượng ở bước sóng cận hồng ngoại và hồng ngoại, đó lượng phản xạ sẽ rất ít Ở dải sóng dài, khả phản xạ phổ của nước khá nhỏ nên có thể sử dụng các kênh ở dải sóng ngoài để xác định ranh giới nước – đất liền Trong nước chứa nhiều thành phần hữu và vô cơ, khả phản xạ phổ của nước phụ thuộc vào thành phần và trạng thái của nước Nước đục có khả phản xạ phổ cao nước trong, nhất là ở dải sóng dài Hàm lượng clorophyl cũng ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của nước (giảm khả phản xạ phổ ở dải sóng ngắn, tăng ở dải sóng màu xanh lá cây) Ngoài ra, một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của nước, không thể hiện rõ rệt qua sự khác biệt của đồ thị phổ: độ mặn của nước biển, hàm lượng khí metan, oxi, nitơ, cacbonic, nước Độ thấu quang của nước phụ thuộc vào độ đục/trong Nước biển, nước ngọt, nước cất đều có chung đặc tính thấu quang, nhiên với nước đục, độ thấu quang giảm rõ rệt và với bước sóng càng dài, độ thấu quang càng lớn Khả thấu quang cao và hấp thụ lượng ít ở dải sóng nhìn thấy đối với lớp nước mỏng (ao, hồ nông) và là lượng phản xạ của lớp đáy: cát, đá, Bảng 12 Độ thấu quang của nước phụ thuộc bước sóng Bước sóng Độ thấu quang 0.5 μm – 0.6 μm Đến 10 m 0.6 μm – 0.7 μm 3m 0.7 μm – 0.8 μm 1m 0.8 μm – 1.1 μm < 10 cm Hình 1.21 Khả thấu quang của một số loại nước 10 Câu Vẽ sơ đồ trình bày đặc trưng phản xạ phổ thổ nhưỡng Đặc trưng phản xạ phổ của thổ nhưỡng Đặc trưng phản xạ chung nhất của thổ nhưỡng là khả phản xạ phổ tăng theo độ dài bước sóng, đặc biệt là bước sóng cận hồng ngoại và hồng ngoại nhiệt Ở dải sóng điện từ này, có lượng hấp thụ và lượng phản xạ mà không có lượng thấu quang Với các loại đất có thành phần cấu tạo các chất hữu và vô khác nhau, khả phản xạ phổ sẽ khác Tùy thuộc vào thành phần hợp chất có đất mà biên độ của đồ thị phản xạ phổ sẽ khác Các yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của thổ nhưỡng: cấu trúc bề mặt của đất, độ ẩm của đất, hợp chất hữu cơ, vô có đất Hình 1.18 Đặc tính phổ của một số loại đất Cấu trúc của thổ nhưỡng phụ thuộc vào thành phần sét, bụi cát có đất Sét là hạn mịn có đường kính nhỏ 0.002mm, bụi có đường kính 0.002 – 0.05mm, cát có đường kính 0.05 – 2mm Với đất hạt mịn thì khoảng cách giữa các hạt nhỏ, với đất hạt lớn, khoảng cách giữa các hạt lớn dẫn đến khả vận chuyển không khí và độ ẩm dễ dàng Độ ẩm và lượng nước có đất ảnh hưởng lớn đến khả phản xạ phổ của thổ nhưỡng Khả phản xạ phổ của thổ nhưỡng phụ thuộc vào độ ẩm của đất Khi độ ẩm tăng, khả phản xạ sẽ bị giảm (hình 1.19) 11 Hình 1.19 Khả phản xạ phổ phụ thuộc độ ẩm của thổ nhưỡng Một yếu tố khác ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của thổ nhưỡng là hợp chất hữu có đất Với hàm lượng hợp chất hữu từ 0.5 – 5.0% đất sẽ có màu nâu sẫm (phản xạ phổ yếu) Nếu hàm lượng chất hữu đất thấp hơn, khả phản xạ phổ sẽ cao Khả phản xạ phổ của thổ nhưỡng còn phụ thuộc vào hàm lượng oxit sắt chứa đất Khả phản xạ phổ tăng hàm lượng oxit sắt đất giảm xuống (đặc biệt là vùng phổ nhìn thấy) Trong dải sóng điện từ này, khả phản xạ phổ có thể giảm đến 40% hàm lượng oxit sắt đất tăng lên Khi loại bỏ oxit sắt khỏi đất, khả phản xạ phổ tăng lên một cách rõ rệt, đặc biệt dải sóng điện từ 0.5 μm – 1.1 μm 12 Câu 10: Trình bày yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ đối tượng tự nhiên Các yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên Các đối tượng tự nhiên khác có đặc trưng phản xạ phổ khác Tuy nhiên, khả phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên cũng chịu ảnh hưởng bởi một số yếu tố chung yếu tố thời gian, không gian, khí quyển Yếu tố thời gian.Yếu tố thời gian là một những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên, đặc biệt là các đối tượng có sự thay đối theo thời gian lớp phủ thực vật Sự thay đổi theo thời gian của các đối tượng tự nhiên dẫn đến khả phản xạ phổ cũng thay đổi theo, ví dụ lúa có màu khác theo thời vụ, rụng lá vào mùa đông nên khả phản xạ phổ cũng khác mùa hè, Do vậy, phân tích ảnh cần biết rõ thời vụ, thời điểm thu nhận ảnh và đặc điểm của đối tượng cần phân loại Yếu tố không gian Yếu tố không gian bao gồm yếu tố không gian cục bộ và yếu tố không gian địa ly Yếu tố không gian cục bộ thể hiện chụp ảnh cùng một loại đối tượng (cây trồng theo hàng và trồng theo mảng lớn có độ phản xạ phổ khác nhau) Yếu tố không gian địa ly thể hiện ở chỗ, cùng một loại đối tượng sinh trưởng ở các vùng khác thì khả phản xạ phổ khác Với các góc chụp khác nhau, cùng một loại đối tượng bên sườn núi sẽ có khả phản xạ phổ khác nhau, Yếu tố khí quyển Khí quyển ảnh hưởng rất lớn đến khả phản xạ phổ của đối tượng tự nhiên Khí quyển có thể ảnh hưởng đến số liệu viễn thám bằng hai cách: tán xạ (làm đổi hướng tia chiếu) và hấp thụ lượng Do vậy, trước phân loại các đối tượng ảnh, thông thường một bước bắt buộc là phải hiệu chỉnh khí quyển (atmospheric correction) nhằm giảm thiểu sự ảnh hưởng của các yếu tố khí quyển đến chất lượng ảnh 13 Câu 11: Khoá giải đoán gì? Mục đích, yêu cầu thành lập khoá giải đoán phục vụ cho công tác giải đoán ảnh vệ tinh Trình bày dấu hiệu giải đoán ảnh mắt Khóa giải đoán ảnh Khóa giải đoán là chuẩn giải đoán cho đối tượng nhất định bao gồm tập hợp các yếu tố và dấu hiệu người giải đoán thiết lập Mục đích nhằm trợ giúp cho công tác giải đoán nhanh và đạt kết quả chính xác thống nhất cho các đối tượng từ nhiều người khác Kết quả giải đoán chủ yếu phụ thuộc vào khóa giải đoán Yêu cầu Thông thường khóa giải đoán được thành lập dựa những vùng nghiên cứu thử nghiệm được điều tra kỹ lưỡng Bằng cách sử dụng khóa giải đoán, người giải đoán có thể phát triển mở rộng và phân tích cho nhiều vùng khác sở cùng một loại tư liệu cũng cùng mùa và thời gian chụp ảnh đó giúp cho công tác giải đoán nhanh và đảm bảo được tính thống nhất quá trình giải đoán Các dấu hiệu phân loại Những yếu tố bản để phân loại ảnh bằng bắt bao gồm kích thước, hình dạng, màu sắc, vị trí, của đối tượng cần phân loại Kích thước Thông tin biểu diễn hình dạng và kích thước đối tượng có y nghĩa quan trọng phân loại và phân tích ảnh bằng mắt Kích thước của đối tượng tùy thuộc vào tỷ lệ ảnh, kích thước có thể được xác định nếu lấy kích thước đo được ảnh nhân với nghịch đảo tỷ lệ của ảnh Do vậy, phân loại ảnh bằng mắt, điều quan phải xác định được độ phân giải không gian, kích thước pixel cũng tỉ lệ ảnh Đối với ảnh vệ tinh độ phân giải cao, kích thước các nhà có thể được nhận thấy rõ Ngược lại, ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình và thấp không thể phân biệt bằng mắt các nhà riêng biệt mà phát hiện được các khu nhà, khu đô thị Hình dạng Là đặc trưng bên ngoài tiêu biểu cho đối tượng và có y nghĩa quan trọng giải đoán ảnh Hình dạng đặc trưng cho đối tượng nhìn từ cao xuống được coi là dấu hiệu giải đoán ảnh quan trọng (ruộng thường có dạng hình vuông hay chữ nhật, khu vực chung cư cao tầng khác với nhà riêng lẻ, ) Bóng râm: Khi nguồn phát lượng (mặt trời hay radar) không nằm đỉnh đầu hoặc trường hợp chụp ảnh xiên sẽ xuất hiện bóng của đối tượng Căn cứ theo bóng của vật thể có thể xác định được chiều cao của chúng, ảnh radar bóng râm là yếu tố giúp cho việc xác định địa hình và hình dạng mặt đất Tuy nhiên, bóng râm ảnh vệ tinh quang học thường làm giảm khả giải đoán đối với khu vực nhiều nhà cao tầng, rất khó khăn việc xác định diện tích của vật thể Trong nhiều trường hợp, bóng râm mây tạo dẫn đến việc không thể phân loại được đối tượng bị bóng râm che phủ Độ đậm nhạt – độ sáng Là tổng hợp lượng phản xạ bởi bề mặt của đối tượng 14 Mỗi vật thể được thể hiện bằng một cấp độ sáng nhất định tỷ lệ với cường độ phản xạ ánh sáng của nó (ảnh đen trắng biến thiên từ trắng đến đen tuyền, ảnh màu thì tone ảnh sẽ cho độ đậm nhạt màu để phân biệt các vật thể khác nhau) Trong ảnh quang học, tổ hợp màu đúng 3, 2, 1, rừng tự nhiên có màu xanh đậm rừng trồng, nước có màu xanh nước chứa nhiều phù sa, Độ đậm nhạt của ảnh là yếu tố rất quan trọng và bản việc giải đoán ảnh Màu sắc Là một yếu tố rất thuận lợi việc xác định chi tiết các đối tượng Ví dụ, các kiểu loài thực vật vật có thể được phát hiện dễ dàng qua màu sắc (ngay cả cho những người không có kinh nghiệm) Trong phân tích ảnh bằng mắt sử dụng ảnh hồng ngoại màu, các đối tượng khác sẽ có tone màu khác nhau, đặc biệt sử dụng ảnh đa phổ tổ hợp màu Tùy theo mục tiêu giải đoán, việc chọn lựa các kênh phổ để tổ hợp màu sẽ hiển thị được tốt nhất các đối tượng mà người giải đoán quan tâm Cấu trúc Là tần số lặp lại của sự thay đổi cấu trúc tone ảnh cho một khu vực cụ thể ảnh quang học Cấu trúc còn là một tập hợp của nhiều đối tượng nhỏ phân bố thường theo một quy luật nhất định một vùng ảnh mà một mối quan hệ với đối tượng cần nghiên cứu, các đối tượng nhỏ này sẽ quyết định đối tượng đó có cấu trúc là mịn hay sần sùi Hình mẫu Liên quan đến việc sắp xếp của các đối tượng về mặt không gian và mắt người giải đoán có thể phân biệt được Đây là dạng tương ứng với vật thể theo một quy luật nhất định, nghĩa là sự lặp lại theo trật tự cụ thể của tone ảnh hay cấu trúc sẽ tạo sự phân biệt và đồng thời có thể nhận biết được hình mẫu Hình mẫu cung cấp thông tin từ sự đồng nhất về hình dạng của chúng Mối liên quan Sự phối hợp tất cả các yếu tố giải đoán, môi trường xung quanh hoặc mối liên quan của đối tượng nghiên cứu với các đối tượng khác sẽ cung cấp một thông tin giải đoán quan trọng để xác định chính xác đối tượng 15 Câu 12: Trình bày dạng tương tác lượng xạ điện từ với đối tượng tự nhiên Tương tác lượng sóng điện từ với các đối tượng tự nhiên Sóng điện từ chiếu tới mặt đất, lượng của nó sẽ tác động lên bề mặt vật thể và xảy các hiện tượng: phản xạ lượng, hấp thụ lượng và thấu quang lượng Năng lượng bức xạ sẽ chuyển đổi thành ba dạng lượng khác Quá E0 = Eρ + Eα + E trình được mô tả theo công thức: Trong đó: E0 – lượng ban đầu của bức xạ chiếu xuống; E ρ - lượng phản xạ; Eα - lượng hấp thụ; E - lượng thấu quang Năng lượng của bức xạ điện từ phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối tượng Tùy thuộc đối tượng, lượng phản xạ phổ có thể phản xạ toàn phần, phản xạ một phần, tán xạ toàn phần, tán xạ một phần (hình 1.16) a) b) c) d) Hình 1.16 Phản xạ toàn phần (a), phản xạ một phần (b), tán xạ toàn phần (c), tán xạ một phần (d) Độ hấp thụ lượng điện từ được tính là tỉ số giữa lượng phát xạ bị hấp thụ và lượng tới: Eα E0 α= Độ phản xạ lượng điện từ là tỉ số giữa lượng phản xạ và lượng tới: Eρ ρ= (1.4) E0 Độ truyền lượng điện từ hay độ thấu quang: τ = lượng thấu quang/ lượng tới Năng lượng bức xạ điện từ chiếu tới đối tượng được phản xạ không những phụ thuộc vào bề mặt đối tượng mà còn phụ thuộc vào bước sóng Tại các bước sóng khác sẽ nhận được khả phản xạ phổ khác Sự phụ thuộc của lượng phản xạ bức xạ điện từ vào bước sóng của một số đối tượng tự nhiên được mô tả hình 1.17 16 Hình 1.17 Đặc trưng phản xạ phổ của một số đối tượng tự nhiên Câu 13: Trình bày đặc điểm hệ vệ tinh Landsat? Vệ tinh LANDSAT Vệ tinh ERTS - được phóng vào ngày 23/6/1972 Sau đó NASA đổi tên chương trình ERTS thành Landsat, ERTS -1 được đổi tên thành Landsat Vệ tinh Landsat bay qua xích đạo lúc 9h39 phút sáng Cho đến nay, NASA phóng được vệ tinh hệ thống Landsat (bảng 2) Bảng Các thế hệ vệ tinh Landsat Vệ tinh Ngày phóng Ngày ngừng hoạt động Bộ cảm Landsat 23/6/1972 6/1/1978 MSS Landsat 22/1/1975 25/2/1982 MSS Landsat 05/3/1978 31/3/1983 MSS Landsat 16/7/1982 15/6/2001 TM, MSS Landsat 01/3/1984 Đang hoạt động TM, MSS Landsat 05/3/1993 Bị hỏng phóng ETM Landsat 15/4/1999 Đang hoạt động ETM+ Landsat 11/2/2013 Đang hoạt động CLI, TIRS - Landsat MSS ( Landsat Multispectral Scanner) Bộ cảm này được đặt các vệ tinh Landsat đến ở độ cao so với mặt đất là 919km và Landsat và ở độ cao 705 km, chu kỳ lặp là 18 ngày Các bộ cảm MSS là những hệ thống máy quang học mà đó các yếu tố tách sóng riêng biệt được quét qua bề mặt Trái đất theo hướng vuông góc với hướng bay MSS có bộ lọc và tách sóng TM có bộ Landsat MSS có độ phân giải là 79m x 79m, và gồm kênh 1,2,3 và 4, đó kênh và kênh nằm vùng nhìn thấy còn kênh và kênh nằm vùng cận hồng ngoại - Landsat TM, ETM (Landsat Thematic Mapper) 17 Từ năm 1982 vệ tinh Landsat được phóng và mang thêm bộ cảm chuyên dùng để thành lập bản đồ chuyên đề gọi là bộ cảm TM (Thematic Mapper) Vệ tinh Landsat mới được phóng vào quỹ đạo tháng 4/1999 với bộ cảm TM cải tiến gọi là ETM (Enhanced Thematic Mapper) Hệ thống này là một bộ cảm quang học ghi lại lượng vùng nhìn thấy: hồng ngoại phản xạ, trung hồng ngoại và hồng ngoại nhiệt của quang phổ Nó thu thập những ảnh đa phổ mà có độ phân giải không gian, phân giải phổ, chu kỳ và sự phản xạ cao Landsat MSS Landsat TM, ETM có độ phân giải không gian là 30 x 30 m cho kênh (1, 2, 3, 4, 5, 7) và kênh hồng ngoại nhiệt có độ phân giải không gian là 120 x 120 m Trên vệ tinh Landsat, bộ cảm có y nghĩa quan trọng nhất và được sử dụng nhiều nhất là TM Bộ cảm TM có các thông số chính được nêu bảng 2.4 Vệ tinh Landsat TM, ETM bay ở độ cao 705 km, cảnh TM có độ phủ là 185x170 (km), chu kỳ lặp là 16 ngày Có thể nói TM, ETM là bộ cảm quan trọng nhất việc nghiên cứu tài nguyên và môi trường Câu 14: Độ phân giải ảnh vệ tinh gì? Có loại độ phân giải nào? Trình bày đặc điểm loại Độ phân giải là thông số bản phản ánh chất lượng và tính của ảnh vệ tinh mà dựa vào ta có thể xác định khả phân loại, nghiên cứu vật thể Độ phân giải ảnh vệ tinh bao gồm: độ phân giải không gian, độ phân giải thời gian, độ phân giải phổ và độ phân giải bức xạ Đối với từng bài toán, phải xác định được yêu cầu cụ thể về mặt kỹ thuật đối với các thông số Ví dụ, nghiên cứu biến động thực vật cần dữ liệu ảnh vệ tinh đa phổ, chụp ở các thời gian khác nhau, ảnh không có mây Khi thành lập và hiện chỉnh bản đồ, tùy thuộc vào tỉ lệ bản đồ mà yêu cầu với các thông số khác Bản đồ tỉ lệ 1:100 000 có thể dùng ảnh vệ tinh độ phân giải không gian 30 x 30 m; bản đồ tỉ lệ 1: 25 000 có thể dùng ảnh vệ tinh độ phân giải 10 x 10 m Độ phân giải không gian (spatial resolution) Độ phân giải không gian (Spatial resolution) của ảnh vệ tinh là kích thước nhỏ nhất của một đối tượng hay khoảng cách tối thiểu giữa hai đối tượng liền kề có khả phân biệt được ảnh Ảnh có độ phân giải không gian càng cao thì có kích thước pixel càng nhỏ Độ phân giải này phụ thuộc vào kích thước của pixel ảnh, độ tương 18 phản hình ảnh, điều kiện khí quyển và các thông số quỹ đạo của vệ tinh Độ phân giải không gian cũng được gọi là độ phân giải mặt đất hình chiếu của một pixel tương ứng với một đơn vị chia mẫu mặt đất Ví dụ, ảnh vệ tinh LANDSAT ở các kênh blue, green, red có độ phân giải 30 x 30 m, điều đó có nghĩa là các kênh ảnh này có thể nhận biết được vật thể có kích thước 30 x 30 m mặt đất Dựa vào độ phân giải không gian, ảnh vệ tinh có thể được chia làm các loại bản sau: ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao (độ phân giải không gian 1m), ảnh vệ tinh độ phân giải cao (1 – 10m), ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình (10 – 100m) và ảnh vệ tinh độ phân giải thấp (>100m) Độ phân giải xạ Để lưu trữ, xử ly và hiển thị ảnh vệ tinh máy tính kiểu raster, tùy thuộc vào số bit dùng để ghi nhận thông tin, pixel sẽ có giá trị hữu hạn ứng với từng cấp độ xám (brightness value) Độ phân giải bức xạ là khả nhạy cảm của các thiết bị thu để phát hiện những sự khác rất nhỏ lượng sóng điện từ (số bit dùng để ghi nhận thông tin ảnh vệ tinh) Phần lớn dữ liệu ảnh viễn thám hiện được lưu trữ ở dạng bit, một số ảnh vệ tinh độ phân giải cao có thể lưu trữ ở dạng 16 bit Ảnh vệ tinh được lưu trữ ở dạng bit sẽ có 256 cấp độ xám (0 – 255), 16 bit có 65536 cấp độ xám (0 – 65535) Độ phân giải phổ (spectral resolution) Cùng một vùng phủ mặt đất tương ứng, các pixel sẽ cho giá trị riêng biệt theo từng vùng phổ ứng với các bước sóng khác Do đó, thông tin được cung cấp theo từng loại ảnh vệ tinh khác không phụ thuộc vào số bit dùng để ghi nhận, mà còn phụ thuộc vào phạm vi bước sóng Độ phân giải phổ thể hiện bởi kích thước và số kênh phổ, bề rộng phổ hoặc sự phân chia vùng phổ mà ảnh vệ tinh có thể phân biệt một số lượng lớn các bước sóng có kích thước tương tự, cũng tách biệt được các bức xạ từ nhiều vùng phổ khác Độ phân giải phổ thể hiện độ nhạy tuyến tính của bộ cảm biến khả phân biệt sự thay đổi nhỏ nhất của cường độ phản xạ sóng từ các vật thể Ví dụ, ảnh LANDSAT có vùng phổ từ 0.45 μm đến 12.5 μm , bao gồm kênh phổ, đó 19 các kênh ở dải sóng nhìn thấy, cận hồng ngoại, giữa hồng ngoại có độ phân giải không gian 30 x 30m; kênh hồng ngoại nhiệt có độ phân giải 60 x 60m; kênh toàn sắc có độ phân giải 10 x 10m Ảnh siêu phổ (HyMap, AVIRIS) có thể chứa hàng trăm kênh phổ Độ phân giải thời gian (temporal resolution) Độ phân giải thời gian là thời gian chụp lặp lại tại cùng một vị trí của ảnh vệ tinh Độ phân giải thời gian cho biết số ngày (hoặc giờ) mà hệ thống cảm biến của vệ tinih sẽ quay lại để chụp một vị trí nhất định Do vậy, độ phân giải thời gian không liên quan đến các thiết bị ghi ảnh mà liên quan đến khả lặp lại của vệ tinh Ảnh được chụp vào các ngày khác cho phép so sánh đặc trưng bề mặt theo thời gian Ưu điểm của độ phân giải thời gian là cho phép cung cấp thông tin chính xác và nhận biết sự biến động của khu vực cần nghiên cứu Hầu hết các vệ tinh đều bay qua cùng một điểm vào một khoảng thời gian cố định (từ vài giờ, vài ngày đến vài tuần) phụ thuộc vào quỹ đạo và độ phân giải không gian Ví dụ, độ phân giải thời gian của ảnh vệ tinh LANDSAT là 16 ngày, của ảnh vệ tinh MODIS là 0.5 – ngày phụ thuộc vào diện tích vùng chụp, của ảnh vệ tinh IKONOS là ngày, Ảnh viễn thám đa thời gian thường được sử dụng nghiên cứu biến động bề mặt Trái đất, xác định khả sinh trưởng của trồng cũng dự báo suất mùa vụ, nghiên cứu hiện trạng thực vật, … 20 Câu 15: Trình bày khuôn dạng liệu ảnh vệ tinh Ảnh số được lưu trữ các thiết bị gọi là phương tiện lưu trữ Ngày nay, các phương tiện lưu trữ ảnh số rất đa dạng và phong phú, từ băng từ tương thích cho máy tính (computer compatible tape) hoặc CD – ROM dưới dạng các file mà máy tính đọc được Một file ảnh số thông thường có file thông tin chính sau: File header – ghi nhận thông tin chú giải về dữ liệu; File ghi nhận thông tin về nắn chỉnh phổ, nắn chỉnh hình học, cấu trúc file ảnh số, ; File chính có dung lượng lớn nhất (file dữ liệu) Dữ liệu ảnh số cấu thành từ file này thường được lưu trữ theo các khuôn dạng khác bao gồm: BSQ, BIL, BIP Đây là sự phối hợp vị trí không gian (hàng, cột) và giá trị độ xám để thu nhận, lưu trữ, thể hiện và phân tích ảnh Khuôn dạng dữ liệu kiểu BSQ (band sequence) – khuôn dạng dữ liệu kiểu này tất cả các dữ liệu thuộc một kênh ảnh được lưu trữ riêng thành một file Nếu ảnh số về một khu vực nào đó gồm kênh ảnh thì sẽ có bấy nhiêu file dữ liệu Khuôn dạng dữ liệu kiểu BSQ có ưu điểm là đễ đọc, cho phép chọn kênh bất kỳ và rất thuận tiện xuất ảnh hoặc tổ hợp màu ảnh vệ tinh Khuôn dạng dữ liệu kiểu BIL (band interleave by lines) – là cấu trúc xen đường băng phổ Giá trị số của các kênh sẽ lần lượt ghi nhận thứ tự từ dòng một cho đến hết và cho file dữ liệu chung cho tất cả các kênh ảnh Khuôn dạng dữ liệu kiểu BIP (band Interleaved by Pixel ) – cấu trúc xen pixel băng phổ, ghi nhận dữ liệu theo kiểu pixel 1, line 1, band 1, pixel 1, line 1, band 2, pixel 1, line 1, band 3, Trong khuôn dạng dữ liệu BIP, pixel ảnh được lưu trữ tuần tự theo các kênh, nghĩa là các kênh phổ được ghi theo hàng và cột của từng pixel Sau kết thúc tổ hợp phổ của pixel này lại chuyển sang tổ hợp phổ của pixel khác Khuôn dạng dữ liệu kiểu BIP sử dụng thuận lợi phân loại tự động các đối tượng ảnh và xử ly ảnh đa biến Định dạng ảnh số rất đa dạng và phong phú, từ các định dạng quen thuộc BMP, GIF, JPEG, PNG đến các định dạng khác, đó có định dạng thô (RAW) giúp lưu trữ nhiều thông tin về hình ảnh chụp Ảnh thô RAW là định dạng ảnh được coi là “âm bản” ảnh số (digital negative), chứa đầy đủ thông tin được cảm biến của máy ảnh ghi lại, chưa được xử ly và nén nhỏ thành các định dạng khác JPEG Ngày nay, phần mềm xử ly ảnh vệ tinh (ENVI, ERDAS IMAGINE,…) lại sử dụng một định dạng khác IMG (ERDAS IMAGINE), HDR (ENVI) 21 Câu 16: Trình bày khái niệm, ưu nhược điểm phương pháp phân loại ảnh mắt dấu hiệu phân loại ảnh mắt - Phân tích hay giải đoán ảnh bằng mắt là quá trình sử dụng mắt người với trí tuệ để tách chiết các thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh Ưu điểm Đơn giản Nhanh chóng Phát huy được trí tuệ của người sử dụng Nhược điểm Độ chính xác không cao Phụ thuộc vào khả của người phân loại Phân loại bằng mắt không thể xử ly lượng thông tin lớn cũng không phát hiện được các đối tượng ngụy trang Phương pháp này thông thường sử dụng trường hợp phân loại các đối tượng đơn giản (cây cối, nhà cửa, sông hồ) và tỏ có hiệu quả với ảnh độ phân giải không gian cao Các dấu hiệu phân loại Những yếu tố bản để phân loại ảnh bằng bắt bao gồm kích thước, hình dạng, màu sắc, vị trí, của đối tượng cần phân loại Kích thước Thông tin biểu diễn hình dạng và kích thước đối tượng có y nghĩa quan trọng phân loại và phân tích ảnh bằng mắt Kích thước của đối tượng tùy thuộc vào tỷ lệ ảnh, kích thước có thể được xác định nếu lấy kích thước đo được ảnh nhân với nghịch đảo tỷ lệ của ảnh Do vậy, phân loại ảnh bằng mắt, điều quan phải xác định được độ phân giải không gian, kích thước pixel cũng tỉ lệ ảnh Đối với ảnh vệ tinh độ phân giải cao, kích thước các nhà có thể được nhận thấy rõ Ngược lại, ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình và thấp không thể phân biệt bằng mắt các nhà riêng biệt mà phát hiện được các khu nhà, khu đô thị Hình dạng Là đặc trưng bên ngoài tiêu biểu cho đối tượng và có y nghĩa quan trọng giải đoán ảnh Hình dạng đặc trưng cho đối tượng nhìn từ cao xuống được coi là dấu hiệu giải đoán ảnh quan trọng (ruộng thường có dạng hình vuông hay chữ nhật, khu vực chung cư cao tầng khác với nhà riêng lẻ, ) Bóng râm: Khi nguồn phát lượng (mặt trời hay radar) không nằm đỉnh đầu hoặc trường hợp chụp ảnh xiên sẽ xuất hiện bóng của đối tượng Căn cứ theo bóng của vật thể có thể xác định được chiều cao của chúng, ảnh radar bóng râm là yếu tố giúp cho việc xác định địa hình và hình dạng mặt đất Tuy nhiên, bóng râm ảnh vệ tinh quang học thường làm giảm khả giải đoán đối với khu vực nhiều nhà cao tầng, rất khó khăn việc xác định diện tích của vật thể 22 Trong nhiều trường hợp, bóng râm mây tạo dẫn đến việc không thể phân loại được đối tượng bị bóng râm che phủ Độ đậm nhạt – độ sáng Là tổng hợp lượng phản xạ bởi bề mặt của đối tượng Mỗi vật thể được thể hiện bằng một cấp độ sáng nhất định tỷ lệ với cường độ phản xạ ánh sáng của nó (ảnh đen trắng biến thiên từ trắng đến đen tuyền, ảnh màu thì tone ảnh sẽ cho độ đậm nhạt màu để phân biệt các vật thể khác nhau) Trong ảnh quang học, tổ hợp màu đúng 3, 2, 1, rừng tự nhiên có màu xanh đậm rừng trồng, nước có màu xanh nước chứa nhiều phù sa, Độ đậm nhạt của ảnh là yếu tố rất quan trọng và bản việc giải đoán ảnh Màu sắc Là một yếu tố rất thuận lợi việc xác định chi tiết các đối tượng Ví dụ, các kiểu loài thực vật vật có thể được phát hiện dễ dàng qua màu sắc (ngay cả cho những người không có kinh nghiệm) Trong phân tích ảnh bằng mắt sử dụng ảnh hồng ngoại màu, các đối tượng khác sẽ có tone màu khác nhau, đặc biệt sử dụng ảnh đa phổ tổ hợp màu Tùy theo mục tiêu giải đoán, việc chọn lựa các kênh phổ để tổ hợp màu sẽ hiển thị được tốt nhất các đối tượng mà người giải đoán quan tâm Cấu trúc Là tần số lặp lại của sự thay đổi cấu trúc tone ảnh cho một khu vực cụ thể ảnh quang học Cấu trúc còn là một tập hợp của nhiều đối tượng nhỏ phân bố thường theo một quy luật nhất định một vùng ảnh mà một mối quan hệ với đối tượng cần nghiên cứu, các đối tượng nhỏ này sẽ quyết định đối tượng đó có cấu trúc là mịn hay sần sùi Hình mẫu Liên quan đến việc sắp xếp của các đối tượng về mặt không gian và mắt người giải đoán có thể phân biệt được Đây là dạng tương ứng với vật thể theo một quy luật nhất định, nghĩa là sự lặp lại theo trật tự cụ thể của tone ảnh hay cấu trúc sẽ tạo sự phân biệt và đồng thời có thể nhận biết được hình mẫu Hình mẫu cung cấp thông tin từ sự đồng nhất về hình dạng của chúng Mối liên quan Sự phối hợp tất cả các yếu tố giải đoán, môi trường xung quanh hoặc mối liên quan của đối tượng nghiên cứu với các đối tượng khác sẽ cung cấp một thông tin giải đoán quan trọng để xác định chính xác đối tượng 23 Câu 17: Hãy phân tích khác vệ tinh địa tĩnh vệ tinh quỹ đạo cực Kể tên số vệ tinh địa tĩnh vệ tinh quỹ đạo cực So sánh Vệ tinh địa tĩnh Bệ tinh quỹ đạo cực Vị trí Vị trí tương đối của vệ Vệ tinh có mặt phẳng quỹ tinh so với trái đất là đứng đạovuông góc hoặc gần vuông yên góc so với mặt phẳng xích đạo của trái đất Góc quay Tốc độ góc quay trùng Tốc độ quay của vệ tinh khác với tốc độ quay của trái với tốc độ quay của trái đất và đất được thiết kế riêng cho thời gian thu ảnh vùng lãnh thổ mặt đất là cùng giờ địa phương và thời gian lặp lại là cố định đối với một vệ tinh ứng dụng Thường được sử dụng Giám sát tài nguyên, nghiên thăm dò khí quyển, cứu bề mặt trái đất thông tin, viễn thông Ví dụ VINASAT Landsat,SOPT,MOS,IRS 24 Câu 18: Khái niệm ảnh số? So với tư liệu ảnh tương tự, liệu ảnh số có ưu điểm vượt trội? Ảnh số là một ma trận không gian của các đơn vị ảnh (pixel ảnh) được xếp theo dòng và cột theo một trật tự nhất định dưới dạng số So với dữ liệu tương tự (ảnh phim), dữ liệu ảnh số có nhiều ưu điểm vượt trội như: ✓ Dữ liệu ảnh số chứa thông tin gốc về một đối tượng tốt dữ liệu ảnh chụp phim có cùng độ phân giải (khi rửa phim có thể làm mất thông tin); ✓ Dữ liệu ảnh số cho phép xử ly tự động và phân loại nhanh; ✓ Dữ liệu ảnh số có dải phổ lớn và nhiều kênh so với dữ liệu chụp phim ảnh; ✓ Dữ liệu ảnh số phủ một vùng rộng lớn khả của ảnh chụp phim; ✓ Có thể lưu trữ gọn nhẹ máy tính; ✓ Truyền tải nhanh mạng; ✓ Ít khả hỏng ảnh chụp phim 25 [...]... thành phần cấu tạo các chất hữu cơ và vô cơ khác nhau, khả năng phản xạ phổ sẽ khác nhau Tùy thuộc vào thành phần hợp chất có trong đất mà biên độ của đồ thị phản xạ phổ sẽ khác nhau Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phản xạ phổ của thổ nhưỡng: cấu trúc bề mặt của đất, độ ẩm của đất, hợp chất hữu cơ, vô cơ có trong đất Hình 1.18 Đặc tính... tương thích cho máy tính (computer compatible tape) hoặc trên CD – ROM dưới dạng các file mà máy tính đọc được Một file ảnh số thông thường có 3 file thông tin chính sau: 1 File header – ghi nhận thông tin chú giải về dữ liệu; 2 File ghi nhận thông tin về nắn chỉnh phổ, nắn chỉnh hình học, cấu trúc file ảnh số, ; 3 File chính có dung lượng lớn nhất (file dữ liệu)... nhận biết được hình mẫu Hình mẫu cung cấp thông tin từ sự đồng nhất về hình dạng của chúng Mối liên quan Sự phối hợp tất cả các yếu tố giải đoán, môi trường xung quanh hoặc mối liên quan của đối tượng nghiên cứu với các đối tượng khác sẽ cung cấp một thông tin giải đoán quan trọng để xác định chính xác đối tượng 15 Câu 12: Trình bày các dạng tương tác... chụp một vị trí nhất định Do vậy, độ phân giải thời gian không liên quan đến các thiết bị ghi ảnh mà chỉ liên quan đến khả năng khi lặp lại của vệ tinh Ảnh được chụp vào các ngày khác nhau cho phép so sánh đặc trưng bề mặt theo thời gian Ưu điểm của độ phân giải thời gian là cho phép cung cấp thông tin chính xác hơn và nhận biết sự biến động của khu vực... thuộc độ ẩm của thổ nhưỡng Một yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng phản xạ phổ của thổ nhưỡng là hợp chất hữu cơ có trong đất Với hàm lượng hợp chất hữu cơ từ 0.5 – 5.0% đất sẽ có màu nâu sẫm (phản xạ phổ yếu) Nếu hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp hơn, khả năng phản xạ phổ sẽ cao hơn Khả năng phản xạ phổ của thổ nhưỡng còn phụ thuộc vào hàm... để tách chiết các thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh Ưu điểm Đơn giản Nhanh chóng Phát huy được trí tuệ của người sử dụng Nhược điểm Độ chính xác không cao Phụ thuộc vào khả năng của người phân loại Phân loại bằng mắt không thể xử ly lượng thông tin lớn cũng như không phát hiện được các đối tượng ngụy trang Phương pháp này thông thường chỉ sử... nhận biết được hình mẫu Hình mẫu cung cấp thông tin từ sự đồng nhất về hình dạng của chúng Mối liên quan Sự phối hợp tất cả các yếu tố giải đoán, môi trường xung quanh hoặc mối liên quan của đối tượng nghiên cứu với các đối tượng khác sẽ cung cấp một thông tin giải đoán quan trọng để xác định chính xác đối tượng 23 Câu 17: Hãy phân tích sự khác nhau... số cơ bản nhất phản ánh chất lượng và tính năng của ảnh vệ tinh mà dựa vào đó ta có thể xác định khả năng phân loại, nghiên cứu vật thể Độ phân giải ảnh vệ tinh bao gồm: độ phân giải không gian, độ phân giải thời gian, độ phân giải phổ và độ phân giải bức xạ Đối với từng bài toán, phải xác định được yêu cầu cụ thể về mặt kỹ thuật đối với các thông. .. các loại cơ bản sau: ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao (độ phân giải không gian trên 1m), ảnh vệ tinh độ phân giải cao (1 – 10m), ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình (10 – 100m) và ảnh vệ tinh độ phân giải thấp (>100m) Độ phân giải bức xạ Để lưu trữ, xử ly và hiển thị ảnh vệ tinh trong máy tính kiểu raster, tùy thuộc vào số bit dùng để ghi nhận thông tin,... giải đoán nhanh hơn và đảm bảo được tính thống nhất trong quá trình giải đoán Các dấu hiệu phân loại Những yếu tố cơ bản để phân loại ảnh bằng bắt bao gồm kích thước, hình dạng, màu sắc, vị trí, của đối tượng cần phân loại Kích thước Thông tin biểu diễn hình dạng và kích thước đối tượng có y nghĩa quan trọng trong phân loại và phân tích ảnh bằng ... tính đọc được Một file ảnh số thông thường có file thông tin chính sau: File header – ghi nhận thông tin chú giải về dữ liệu; File ghi nhận thông tin về nắn chỉnh phổ, nắn... thập thông tin liên tục một vùng cụ thể và được sử dụng thích hợp vào mục đích quan sát khí tượng hoặc truyền tin…Vệ tinh Vinasat của Việt Nam (ngày phóng) là vệ tinh thông. .. thập thông tin liên tục một vùng cụ thể và được sử dụng thích hợp vào mục đích quan sát khí tượng hoặc truyền tin…Vệ tinh Vinasat của Việt Nam (ngày phóng) là vệ tinh thông

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	460 KB