Đề cương ôn tập môn Viễn thám

I. GIỚI THIỆU VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 1. Kể tên một vài loại ảnh vệ tinh viễn thám Ảnh Landsat, ảnh Spot, ảnh NOAA, ảnh Ikonos, ảnh QuickBird, ảnh Aster 2. Bản đồ hiện trạng đất có tầm quan trọng như thế nào? Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (bản đồ HTSDĐ) là tài liệu phản ánh thực tế sử dụng đất ở thời điểm kiểm kê quỹ đất của các đơn vị hành chính cấp xã, huyện, tỉnh (gọi tắt là đơn vị hành chính các cấp), các vùng kinh tế và toàn quốc phải được lập trên cơ sở bản đồ nền thống nhất trong cả nước. Tầm quan trọng Là nguồn tài nguyên có giới hạn Phục vụ cho hầu hết các nhu cầu của con người Luôn đứng trước áp lực do áp lực của gia tăng dân số Luôn đòi hỏi có cách sử dụng đất hiệu quả hơn  Phải biết hiện trạng sử dụng đất để sử dụng hiệu quả hơn. Đất đai  áp lực sử dụng và thoái hóa đất  quy hoạch sử dụng hợp lý Vai trò Bản đồ hiện trạng sử dụng đất đóng vai trò thông tin đầu vào cơ bản, là nền tảng thực hiện mọi quy hoạch sử dụng đất đai 3. Nội dung chính của bản đồ hiện trạng sử dụng đất là gì? Là loại bản đồ chuyên đề Cơ sở toán học Tỉ lệ bản đồ Thông tin nền (cơ sở địa lí) Thông tin chuyên đề II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ VIỄN THÁM 4. Có những loại viễn thám nào? Viễn thám quang học (dải phổ nhìn thấy và hồng ngoại, sử dụng nguồn bức xạ là mặt trời). Viễn thám nhiệt (dải phổ hồng ngoại nhiệt; sử dụng nguồn bức xạ nhiệt của vật thể). Viễn thám radar (dải sóng ngắn, sử dụng phát xạ radar từ vệ tinh hay bản thân vật thể). 5. Khí quyển ảnh hưởng như thế nào tớin việc chụp ảnh viễn thám quang học Ánh sáng mặt trời truyền qua khí quyển sẽ bị hấp thụ hay tán xạ làm giảm cường độ Các nhân tố ảnh hưởng đến độ truyền (tính bằng %) của ánh sáng qua khí quyển gồm: các phân tử của khí quyển (kích thước nhỏ hơn bước sóng) và bụi khí quyển (kích thước lớn hơn bước sóng) Các nhân tố ảnh hưởng khác nhau đến độ truyền ánh sáng qua khí quyển với các bước sóng khác nhau Bước sóng mà tại đó sóng điện từ truyền qua gần hoàn toàn gọi là cửa sổ khí quyển

Đề cương ôn tập môn Viễn thám I GIỚI THIỆU VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT Kể tên vài loại ảnh vệ tinh viễn thám Ảnh Landsat, ảnh Spot, ảnh NOAA, ảnh Ikonos, ảnh QuickBird, ảnh Aster Bản đồ trạng đất có tầm quan trọng nào? Bản đồ trạng sử dụng đất (bản đồ HTSDĐ) tài liệu phản ánh thực tế sử dụng đất thời điểm kiểm kê quỹ đất đơn vị hành cấp xã, huyện, tỉnh (gọi tắt đơn vị hành cấp), vùng kinh tế toàn quốc phải lập sở đồ thống nước Tầm quan trọng - Là nguồn tài nguyên có giới hạn - Phục vụ cho hầu hết nhu cầu người - Luôn đứng trước áp lực áp lực gia tăng dân số - Luôn đòi hỏi có cách sử dụng đất hiệu  Phải biết trạng sử dụng đất để sử dụng hiệu Đất đai  áp lực sử dụng thoái hóa đất  quy hoạch sử dụng hợp lý Vai trò Bản đồ trạng sử dụng đất đóng vai trò thông tin đầu vào bản, tảng thực quy hoạch sử dụng đất đai Nội dung đồ trạng sử dụng đất gì? - Là loại đồ chuyên đề - Cơ sở toán học - Tỉ lệ đồ - Thông tin (cơ sở địa lí) - Thông tin chuyên đề II CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ VIỄN THÁM Có loại viễn thám nào? - Viễn thám quang học (dải phổ nhìn thấy hồng ngoại, sử dụng nguồn xạ mặt trời) - Viễn thám nhiệt (dải phổ hồng ngoại nhiệt; sử dụng nguồn xạ nhiệt vật thể) - Viễn thám radar (dải sóng ngắn, sử dụng phát xạ radar từ vệ tinh hay thân vật thể) Khí ảnh hưởng tớin việc chụp ảnh viễn thám quang học - Ánh sáng mặt trời truyền qua khí bị hấp thụ hay tán xạ làm giảm cường độ - Các nhân tố ảnh hưởng đến độ truyền (tính %) ánh sáng qua khí gồm: phân tử khí (kích thước nhỏ bước sóng) bụi khí (kích thước lớn bước sóng) - Các nhân tố ảnh hưởng khác đến độ truyền ánh sáng qua khí với bước sóng khác - Bước sóng mà sóng điện từ truyền qua gần hoàn toàn gọi cửa sổ khí III CƠ SỞ VẬT LÍ ẢNH VỆ TINH Ảnh vệ tinh có đặc trưng - Độ phân giải không gian : kích thước pixel mặt đất - Độ phân giải phổ : khoảng phổ sử dụng số kênh phổ - Độ phân giải thời gian: thời gian chụp lặp lại - Độ phân giải xạ: khả nhạy cảm mạnh hay yếu với lượng điện từ Nêu đặc trưng hình học ảnh vệ tinh - IFOV: góc nhìn tức thời cảm tiến hành sampling (thu ảnh điểm), định độ phân giải không gian ảnh - FOV: góc nhìn lớn mà cảm thu nhận cách hiệu lượng sóng điện từ, định độ rộng dải quét kích thước ảnh, độ chi tiết IFOV Các loại liệu sử dụng trình chiết xuất thông tin từ ảnh vệ tinh - Dữ liệu kèm với ảnh (thời gian, ) - Dữ liệu thực địa (kiểm chứng độ xác) - Dữ liệu đồ, số liệu liên quan - Các liệu phụ trợ bao gồm file mô tả: liệu ảnh, vệ tinh, đầu thu, trình xử lý liệu - Dữ liệu mặt đất: hiểu chỉnh đầu thu - Dữ liệu đồ: đồ địa hình, đồ chuyên đề đồ kinh tế - xã hội Trình bày sơ lược cách hiển thị màu cho ảnh vệ tinh - Các màu tự nhiên tổng hợp từ màu bản: đỏ, lục, lam - Có cách hiển thị màu bản: + Phản xạ: để biểu diễn màu đỏ (red), tia green tia red bị hấp thụ hết  phản xạ màu đỏ, vật nhìn thấy màu đỏ + Xuyên qua: cho màu đỏ qua màu khác không qua Để thể dạng “ảnh”, dùng hai phương pháp hiển thị màu: + Tổ hợp màu từ ảnh đa kênh + Sử dụng bảng màu giả với ảnh đơn kênh • Mọi màu biểu diễn qua tổ hợp ba màu Hai hệ màu dùng RGB (red, green, blue) YMC (yellow, magenta, cyan) • Sử dụng ba kênh ảnh, kênh ứng với màu Giá trị pixel kênh giá trị màu tổ hợp • Khi kênh ảnh sử dụng nằm dải phổ nhìn thấy, ta tổ hợp màu thực Khi tổ hợp với kênh ảnh vùng nhìn thấy, ta màu giả 10 Vẽ sơ đồ trình thành lập đồ từ ảnh vệ tinh Chiết xuất thông tin • 11 Phần mềm xử lí vệ tinh có chức - Nhập ảnh, hiển thị ảnh xử lý ảnh, phân loại ảnh, xuất ảnh 12 Kể tên phần mềm xử lí ảnh thông dụng  PCI/Geomatica Unix/Windows  IDRISI 32 Windows  ERDAS DOS/Windows  IMAGINE Unix/Win NT  ER MAPPER Unix/Windows  ENVI Windows 13 Các nguyên nhân méo (nhiễu) phổ ảnh vệ tinh  Các méo phổ xảy liệu thu từ khoảng cách xa, chịu ảnh hưởng điều kiện mặt trời, khí thân đầu thu 14 Các điểm khống chế sử dụng nắn chỉnh hình học cần yêu cầu gì? - Đủ số lượng (vd điểm với đa thức nắn bậc nhất) - Phân bố toàn ảnh để tạo độ xác toàn ảnh - Dễ lấy - Chính xác - Ít biến động 15 Vẽ đồ thị kiểu tăng cường chất lượng ảnh phương pháp giãn Đồng hóa histogram Chuẩn hóa histogram 16 Các nhân tố sử dụng giải đoán ảnh vệ tinh gồm (kể tên)  Kích thước  Hình dạng: hình dáng bên đối tượng  Vị trí  Kiến trúc: xếp đối tượng mặt không gian  Cấu trúc: tần số lặp lại thay đổi tone ảnh  Tone ảnh  Màu sắc  Vị trí  Tổ hợp mối quan hệ 17 Chìa khóa giải đoán ảnh  Tập hợp nhân tố giải đoán giúp phân biệt đối tượng 18 Các ưu điểm giải đoán ảnh hình so với giải đoán ảnh ảnh tương tự 19 Ưu, nhược điểm phương pháp giải đoán ảnh mắt thường so với phân loại ảnh số Giải đoán ảnh tương tự (mắt Giải đoán ảnh số (giải đoán thường ) toàn hình) Ưu điểm - Không phụ thuộc vào máy tính - Dễ dàng nhìn toàn cảnh ảnh Nhược điểm - Khó tham khảo thông tin - Không phóng to ảnh để xem chi tiết - Không thể thay đổi tổ hợp màu, kiểu hiển thị màu - Phải số hóa lại - Dễ dàng tham khảo thông tin - Dễ dàng phóng to ảnh để xem chi tiết - Có thể thay đổi tổ hợp màu, kiểu hiển thị ảnh - Không phải số hóa lại - Phụ thuộc vào máy tính - Khó nhận toàn cảnh ảnh 20 Vẽ sơ đồ bước giải đoán ảnh vệ tinh 21 Tính toán ảnh nhằm mục đích gì? Kể tên kiểu tính toán ảnh? - Mục đích: Tăng cường chất lượng ảnh phục vụ cho việc chiết xuất thông tin - kiểu tính toán ảnh: Tính toán số học, Tính toán logic, Phân tích thành phần 22 Các phép lọc ảnh có tác dụng gì? Kể tên phép lọc - Sử dụng để tăng cường hay cải thiện chất lượng ảnh 23 Kể tên phương pháp phân loại không kiểm định phương pháp phân loại có kiểm định  Phân loại chia bó (clustering)  Phân loại khối song song (parallel pipe)  Phân loại khoảng cách nhỏ    Phân loại độ tương tự lớn Ứng dụng lý thuyết mờ Phân loại hệ chuyên gia 24 Nếu bước phân loại ảnh số  Bước 1: Định nghĩa lớp phân loại Tuỳ thuộc theo mục tiêu đặc điểm ảnh  Bước 2: Lựa chọn đặc trưng Các đặc trưng dùng để phân biệt đối tượng cần phân loại cần rõ Đõ đặc trưng phổ, thời gian, cấu trúc…  Bước 3: Lấy mẫu Các mẫu (training sample) cần lấy để qua nhận đặc điểm lớp phục vụ cho trình phân loại ảnh Cách lấy mẫu khác bước phân biệt phân loại không kiểm định phân loại có kiểm định  Bước 4: Đánh giá thống kê So sánh đặc tính thống kê tập mẫu để phục vụ cho trình phân loại ảnh  Bước 5: Phân loại Tuỳ theo cách phân loại khác (phương thức định – decision rule), pixel ảnh phân loại lớp  Bước 6: Chỉnh sửa kết Kết phân loại cần kiểm tra chỉnh sửa để đảm bảo độ xác tính thực 25 Sau phân loại cần ý vấn đề gì?  Kiểm tra tính xác.Tính xác cho biết giá trị phép đo so với giá trị trung bình lệch  Kiểm tra độ xác Độ xác cho biết sai lệch phép đo giá trị thực  Kết phân loại dạng raster, thường manh mún không thuận lợi cho nhận định mắt  Nên áp dụng biện pháp khái quát hoá  Có thể áp dụng phép lọc (median…) để làm cho kết trực quan  Cần có kinh nghiệm chuyên gia  Độ lớn ma trận lọc phụ thuộc vào tỷ lệ