ĐỀ CƯƠNG XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM

Câu 1. Khái niệm viễn thám. Trình bày các thành phần cơ bản và quá trình của viễn thám. Câu 2. Ảnh hưởng của khí quyển đến sự truyền sáng. Câu 3. Trình bày độ phân giải của ảnh số trong viễn thám. Câu 4. Trình bày phổ phản xạ của 1 số đối tượng tự nhiên. Câu 5. Khái niệm bộ cảm và phân loại chúng Câu 6. Khái niệm hệ thống thu ảnh viễn thám và phân loại chúng. Câu 7. Nêu khái niệm về viễn thám Radar và Radar chủ động. Trình bày đặc điểm về độ phân giải không gian, bóng, độ nhám bề mặt và khả năng tạo ảnh lập thể của Radar (lấy ví dụ minh họa). Câu 8. Nêu khái niệm về viễn thám Radar và Radar bị động. Trình bày đặc điểm về độ phân giải không gian, độ méo hình học, hiệu ứng phản xạ góc và hệ số phản xạ thể tích của Radar (lấy ví dụ minh họa). Câu 9. Trình bày đặc điểm về ảnh của viễn thám hồng ngoại nhiệt. Câu 10. Trình bày các nguyên nhân phải tiến hành hiệu chỉnh bức xạ ảnh và các hiệu ứng của các nguyên nhân đó gây ra trên ảnh. Câu 11. Trình bày và vẽ sơ đồ các bước tiến hành hiệu chỉnh bức xạ để đưa về phổ phản xạ đối tượng tại bề mặt đất. Câu 12. Tại sao phải hiệu chỉnh hình học? Trình bày các phương pháp hiệu chỉnh hình học và nguyên tắc chọn điểm khống chế mặt đất. Câu 13. Trình bày quy trình và nguyên tắc về yếu tố ảnh trong giải đoán ảnh bằng mắt thường. Câu 14. Khái niệm phân loại ảnh có kiểm định? Vẽ sơ đồ và trình bày quá trình phân loại ảnh có kiểm định. Câu 15. Khái niệm phân loại ảnh không kiểm định? Vẽ sơ đồ và trình bày quá trình phân loại ảnh không kiểm định Câu 16. Trình bày thuật toán phân loại ảnh có kiểm định Maximum Likelihood Classifiacation (MLC) (có vẽ hình minh hoạ). Ưu nhược điểm của thuật toán phân loại MLC. Câu 17. Trình bày thuật toán phân loại ảnh không kiểm định Isodata (có vẽ hình minh hoạ). Ưu nhược điểm của thuật toán phân loại Isodata. Câu 18. Ưu nhược điểm của phân loại ảnh không kiểm định, có kiểm định.

1 XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM Câu Khái niệm viễn thám Trình bày thành phần trình viễn thám Câu Ảnh hưởng khí đến truyền sáng Câu Trình bày độ phân giải ảnh số viễn thám Câu Trình bày phổ phản xạ số đối tượng tự nhiên Câu Khái niệm cảm phân loại chúng Câu Khái niệm hệ thống thu ảnh viễn thám phân loại chúng Câu Nêu khái niệm viễn thám Radar Radar chủ động Trình bày đặc điểm độ phân giải không gian, bóng, độ nhám bề mặt khả tạo ảnh lập thể Radar (lấy ví dụ minh họa) Câu Nêu khái niệm viễn thám Radar Radar bị động Trình bày đặc điểm độ phân giải không gian, độ méo hình học, hiệu ứng phản xạ góc hệ số phản xạ thể tích Radar (lấy ví dụ minh họa) Câu Trình bày đặc điểm ảnh viễn thám hồng ngoại nhiệt Câu 10 Trình bày nguyên nhân phải tiến hành hiệu chỉnh xạ ảnh hiệu ứng nguyên nhân gây ảnh Câu 11 Trình bày vẽ sơ đồ bước tiến hành hiệu chỉnh xạ để đưa phổ phản xạ đối tượng bề mặt đất Câu 12 Tại phải hiệu chỉnh hình học? Trình bày phương pháp hiệu chỉnh hình học nguyên tắc chọn điểm khống chế mặt đất Câu 13 Trình bày quy trình nguyên tắc yếu tố ảnh giải đoán ảnh mắt thường Câu 14 Khái niệm phân loại ảnh có kiểm định? Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loại ảnh có kiểm định Câu 15 Khái niệm phân loại ảnh không kiểm định? Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loại ảnh không kiểm định Câu 16 Trình bày thuật toán phân loại ảnh có kiểm định Maximum Likelihood Classifiacation (MLC) (có vẽ hình minh hoạ) Ưu nhược điểm thuật toán phân loại MLC Câu 17 Trình bày thuật toán phân loại ảnh không kiểm định Isodata (có vẽ hình minh hoạ) Ưu nhược điểm thuật toán phân loại Isodata Câu 18 Ưu nhược điểm phân loại ảnh không kiểm định, có kiểm định 1 2 A LÝ THUYẾT Câu Khái niệm viễn thám Trình bày thành phần trình viễn thám - Viễn thám môn khoa học thăm dò từ xa thông tin đối tượng, tượng Trái Đất mà tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, tượng - Các thành phần viễn thám là: + Đối tượng + Công cụ,thiết bị + Phương tiện + Ánh sáng = lượng - Quá trình viễn thám: Quá trình 1: truyền lượng thu nhận ảnh Nguồn phát lượng (A) - nguồn lượng phát xạ để cung cấp lượng điện từ tới đối tượng quan tâm Sóng điện từ khí (B) - lượng truyền từ nguồn phát đến đối tượng, vào tương tác với khí Sự tương tác xảy lần thứ lượng truyền từ đối tượng tới cảm biến Sự tương tác với đối tượng (C) – sau xuyên qua khí quyển, tương tác với đối tượng Phụ thuộc vào đặc tính đối tượng sóng điện từ mà lượng phản xạ hay xạ đối tượng có khác Việc ghi lượng cảm biến (D) - sau lượng bị tán xạ phát xạ từ đối tượng, cảm biến thu nhận ghi lại sóng điện từ Sự truyền tải, nhận xử lý (E) - lượng ghi nhận cảm biến phải truyền tải đến trạm thu nhận xử lý Năng lượng truyền thường dạng điện Trạm thu nhận xử lý lượng để tạo ảnh dạng cứng số 2 3 Quá trình 2: Giải đoán, phân tích sử dụng Sự giải đoán phân tích (F) - ảnh xử lý trạm thu nhận giải đoán trực quan phân loại máy để tách thông tin đối tượng Ứng dụng (G) - thành phần cuối qui trình xử lý công nghệ viễn thám Thông tin sau tách từ ảnh ứng dụng để hiểu tốt đối tượng, khám phá vài thông tin hỗ trợ cho việc giải vấn đề cụ thể Câu Ảnh hưởng khí đến truyền sáng -Ảnh hưởng khí đến ánh sáng truyền qua phụ thuộc vào:  Thành phần vật chất Các chất khí: N2, O2… Nước, bụi…  Bề dày khí  Vị trí sensor ( Các hạt nhỏ (rắn lỏng), lơ lửng khí quyển, kích thước hạt d: 0,001 µm < d < 100 µm Tro, bụi, hạt sương…) - Sự tán xa - Sự lan truyền ánh sáng không định hướng - Gây phần tử nhỏ bé + Đặc điểm: - Độ dài bước sóng không đổi - Theo hướng - Không đồng cường độ + Tuỳ thuộc mật độ, bề dày, độ dài bướcsóng - Tán xạ Rayleigh: dhạt cảm viễn thám quang học ghi nhận + Các sóng phản xạ vật thể diễn vùng cận cực tím, nhìn thấy gần hồng ngoại (0,25 – 3μm) +Bộ cảm quang học:ghi nhận sóng phản xạ từ đối tượng +Là loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng ánh sáng nhìn thấy (bước sóng 0.4-0.76 micromet) + Vùng tia cực tím – Ultraviolet (UV) - Vùng phổ có bước sóng ngắn nằm sau vùng nhìn thấy - Một vài đối tượng trái đất: đá haycác khoáng vật thiết bị viễn thám ghi nhận vùng cận cực tím - UV-A (315 - 400 nm): hấp thụ qua tầng ozone - UV-B (280 - 315 nm): hấp thụ mạnh qua tầng ozone => Có hại cho da mắt - UV-C (100 - 280 nm): hấp thụ hoàntoàn qua tầng ozone => không tới trái đất 6 7 + Cận hồng ngoại –IR - Trong vùng hồng ngoại, cảm quang học ghi nhận phản xạ vật thể vùng hồng ngoại phản xạ (0,7 – 3μm) • Bộ cảm nhiệt học:Bộ cảm ghi nhận tín hiệu vật thể nguồn nănglượng bứcxạ vật thể phát vùng hồng ngọai xa • Bộ cảm radar:phát xung điện từ bước sóng ,ghi nhận xung phản hổi từ đối tượng.Vùng hoạt động1mm-1m, loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng dãi sóng siêu cao tần (bước sóng lớn cm) - Phụ thuộc nhiều vào bề mặt địa hình: bề mặt ghồ ghề: lượng trở nhiều ngược lại -Xung phát xuyên qua mây,mưa nhẹ,sương mù, tuyết,khói vỏ thạch tuyến - Hoạt động ngày lẫn đêm Câu Khái niệm hệ thống thu ảnh viễn thám phân loai chúng -Khái niệm: - Phân loại : có loại aHệ thống chụp ảnh khung- Framing system • Thu nhận tức thời hình ảnh vùng hay tạo thành “khung” lên địa hình • Sử dụng máy ảnh/phim ảnh • Là chụp khung lên địa hình để ghi nhận hình ảnh thời gian mở ống kính hẹp quét lên địa hình.Những điểm : độ phân giải,tỉ lệ ảnh độ lệch địa hình Có dạng hệ thống khung a.1 Hệ thống chụp khung phim (Framing system films) VD: Các camera chụp phim 7 8 - Các camera chụp phim có bước sóng từ vùng cận cựctím,nhìn thấyđến cận hồng ngoại a2 Hệ thống khung băng từ (RBV Sensor) - Bộ cảm Return Bean Vidicon (vô tuyến truyền hình tia ngược): sử dụng camera ghi nhận tức thời hình ảnh vùng Sau đóghi chúng vào băng từ dạng raster - Các camera chụp phim hay ghi băng từ có bước sóng từ vùng cận cực tím, nhìn thấy đến cận hồng ngoại - Bộ cảm có camera thiết kế cho vệ tinh Landsat 1,2,3 B /Hệ thống quét ảnh đa phổ -Các sensor chứa detector (con mắt điện tử/tế bào quang điện) với trường nhìn hẹp quét lên địa hình -Mỗi sensor ghi nhận hình ảnh vùng bước sóng hẹp.Kết quả,trong thời điểm, vùng ghi nhận nhiều hình ảnh với kênh phổ khác -Số lượng kênh phổ hệ thống quét đa phổ từ hàng chục đến hàng trăm - Dựa vào số lượng kênh phổ: loại +Ảnh quét đa phổ: số lượng kênh phổ 10 (TERRA:36 kênh) + Ảnh quét siêu siêu phổ: có số lượng kênh phổ >200(vệ tinh EO-1:220 kênh) - Dựa vào cách thức quét, có hệ thống tạo ảnh quét đa phổ + Hệ thống tạo ảnh theo kiểu quét ngang (across track scanning- whisk broom scanning) + Hệ thống tạo ảnh theo quét dọc (Along track scanning – Push broom scanning) + Hệ thống tạo ảnh theo kiểu quét bên sườn : Radar 8 9 -Dựa vào bước sóng Câu Nêu khái niệm viễn thám Radar Radar chủ động Trình bày đặc điểm độ phân giải không gian, bóng, độ nhám bề mặt khả tao ảnh lập thể Radar (lấy ví dụ minh họa) -Viễn thám Radar: viễn thám sử dụngbức xạ siêu cao tần từ vài chụccm cho phép quan sát vật thể thờiđiểm ngày không bị ảnh hưởng bởicác điều kiện thời tiết - Hệ viễn thám rada chủ động hệ viễn thám sử dụng nguồn lượng sóng radar chủ động nguồn lượng từ ăngten tạo thu sóng phản hồi +Radar chủ động:nguồn phát từ viễn thám a) Độ phân giải không gian - Độ phân giải ảnh radar phụ thuộc vào độ dài xung độ rộng chùm anten - Gồm: độ phân giải theo hướng bắn độ phân giải theo phương vị Phân giải theo hướng bắn: khả phân cách đối tượng không gian nằm gần theo hướng bắn tia radar Độ phân giải phương vị: Được xác định độ rộng dải quét tia radar liên hệ góc phương vị tia β anten phát độ phân giải theo hướng bắn mặt đất b) Bóng ảnh Radar: - Do tia radar phóng nhìn nghiêng phía so với địa hình, phần sườn phơi phía tia chiếu tới có phản hồi lại - Ở phần sau đối tượng, phản hồi trở tia radar => tín hiệu - Khu vực ảnh có màu đen gọi bóng radar 9 10 10 - Có yếu tố chi phối độ dài bóng ảnh radar: - +) Đối tượng có chênh cao tương đáy bóng dài - +) Càng xa hướng bay (góc ép nhỏ) bóng dài e)Khả tao ảnh lập thể ảnh radar: - Hai ảnh radar chụp góc ép khác hướng bay từ hướng ngược từ độ cao khác cho khả tạo ảnh lập thể - Tạo ảnh radar lập thể theo nguyên tắc giao thoa sóng phản hồi, với lượng hàm bước sóng radar thời gian truyền => cho độ xác cao Câu Nêu khái niệm viễn thám Radar Radar bị động Trình bày đặc điểm độ phân giải không gian, độ méo hình học, hiệu ứng phản xa góc hệ số phản xa thể tích Radar (lấy ví dụ minh họa) -Viễn thám Radar viễn thám sử dụng xạ siêu cao tần từ 1cm đến 1m cho phép quan sát vật thể thời điểm ngày không bị ảnh hưởng thời tiết Viễn thám radar bị động: - Dựa nguyên tắc kỹ thuật lĩnh vực xạ điện từ - Do nguồn xạ tia radar nguồn tự nhiên phản hồi lại ánh sáng mặt trời nên yếu - Để thu tín hiêu radar cần sử dụng nguyên tắc biểu thị nhiệt độ anten: hệ thống hiệu chỉnh tín hiệu nhiệt anten - Chỉ chụp ảnh vào ban ngày Méo hình học ảnh Radar: ϖ Sự méo hệ thống ảnh: - Phụ thuộc vào hướng bắn tia radar - Trên hình ảnh thu theo hướng bắn, kích thước đối tượng theo xu hướng xa hướng bắn bị méo, hình ảnh đối tượng bị kéo dài ϖ Độ lệch địa hình: phụ thuộc vào hướng bay hướng bắn tia góc ép tia 10 10 11 11 - Các đối tượng có chiều cao lớn đỉnh có xu hướng tiến gần tới hướng đường bay phần đáy đối tượng phần thấp địa hình có xu hướng nằm xa đường bay Hiệu ứng phản xa góc - Là tượng tia radar chiếu tới vật có độ nhám lớn - Tia radar tới phản xạ vị trí góc đối tượng lượng radar phản hồi trở cực đại - Hiện tượng phản xạ góc xảy phụ thuộc vào độ nhám đối tượng: gồm chiều cao đối tượng bước sóng tia radar Hệ số phản xa thể tích ảnh radar • Nguyên nhân : vật chất không đồng hình dạng, thành phần, độ ẩm khiến lượng tới bị tán xạ gọi phản xạ thể tích • Hậu quả: dẫn đến tăng cường độ tín hiệu ảnh phân cực chéo • Tác dụng: phân biệt loại thực vật mật độ thực vật Câu Trình bày đặc điểm ảnh viễn thám hồng ngoai nhiệt - Phương pháp viễn thám hồng ngoại nhiệt phương pháp ghi nhận xạ nhiệt dải sóng hồng ngoại nhiệt ( từ đến 14 µm) Vì xạ nhiệt có cường độ yếu, lại bị hấp thụ mạnh khí quyển, nên để thu tín hiệu nhiệt phải có thiết bị quét nhiệt với độ nhạy cảm cao - Đặc điểm: • Rất hay bị méo ảnh hưởng yếu tố môi trường như: gió, mưa, mây, thực vật… • Rất khác ảnh ban ngày ban đêm phụ thuộc vào mô hình nhiệt vật khác o Các đối tượng có nhiệt độ cực đại tốc độ nóng lên lạnh khác phụ thuộc vào thành phần vật chất trạng thái đối tượng • Trên ảnh hồng ngoại độ sáng ảnh thể nhiệt độ đối tượng o vùng nóng nhiệt độ cao, ảnh có màu từ sáng đến trắng Vùng lạnh có màu đen, xám Mức độ xám thể thang nhiệt độ ảnh khu vực Câu 10 Trình bày nguyên nhân phải tiến hành hiệu chỉnh xa ảnh hiệu ứng nguyên nhân gây ảnh Các nguồn nhiễu biến đổi độnhậy bộcảm Trong trường hợp bộcảm tuý quang học bao giờcũng xảy trường hợp cường độ xạ tâm ảnh lớn góc Hiện tượng gọi tượng làm mờ ảnh 11 11 12 12 Đây sai lệch tránh khỏi cho hệ quang học Khi sử dụng cảm quang điện tử chênh lệch cường độ xạ trước ống kính cường độmà thiết bị thực ghi nhận đại lượng cần đưa vào trình hiệu chỉnh Các nguồn nhiễu góc chiếu mặt trời địa hình - Bóng chói mặt trời Bản thân mặt trời tạo bóng chói mặt đất dạng vùng sáng vùng khác Bóng chói mặt trời loại trừcùng với tượng làm mờ ảnh nguyên lý ứng dụng chuỗi Furie - Bóng che Bóng che tượng che khuất nguồn xạdo thân địa hình Đểcó thểloại trừ cần có sốliệu mô hình số địa hình toạ độvật mang thời điểm thu tín hiệu Các nguồn nhiễu trang thái khí Rất nhiều hiệu ứng khí khác nhưhấp thụ, phản xạ, tán xạ ảnh hưởng tới chất lượng ảnh thu Người ta thường sửdụng mô hình khí để mô phỏng trạng thái khí áp dụng qui luật quang hình học quang khí đểgiải vấn đề Các hiệu ứng nguyên nhân gây ảnh Mất dòng ảnh Nguyên nhân: tách sóng mảng tuyến tính không hoạt động bị lỗi Kết quả: nhiều dòng ảnh (BV dòng bị = 0) Vệt dòng ảnh Nguyên nhân: không đồng tách sóng mảng tuyến tính Kết quả: dòng quét tách sóng lỗi sáng tối Nhiễu ngẫu nhiên Nguyên nhân: sai số truyền liệu bị gián đoạn tạm thời Kết quả: tạo điểm sáng sậm đen ảnh Hiệu chỉnh: sử dụng cửa sổ lọc (lọc tần số không gian) Bóng chói Nguyên nhân: cường độ chiếu góc chiếu mặt trời Hiệu ứng: giống vigneting Bóng râm Nguyên nhân: địa hình (đồi núi, khu nhà cao tầng,…) Hiệu ứng: che khuất nguồn xạ phản xạ Hiệu chỉnh: DEM, tọa độ vệ tinh (góc tia xạ vector trực giao với bề mặt địa hình) Góc chiếu mặt trời Nguyên nhân: cường độ góc chiếu mặt trời - 12 12 13 13 Hiệu ứng: ảnh chụp khu vực vào mùa khác có cường độ chiếu sáng khác Hiệu chỉnh: dựa góc tới mặt trời Câu 11 Trình bày vẽ sơ đồ bước tiến hành hiệu chỉnh xa để đưa phổ phản xa đối tượng tai bề mặt đất Câu 12 Tai phải hiệu chỉnh hình học? Trình bày phương pháp hiệu chỉnh hình học nguyên tắc chọn điểm khống chế mặt đất Nguyên nhân hiệu chỉnh hình học: - Méo hình hình học sai lệch vịtrí tọa độ ảnh thực tế đo tọa độ ảnh lý tưởng thu từbộcảm có thiết kếhình học lý tưởng điều kiện thu nhận lý tưởng - Méo hình hình học gồm méo hình nội sai méo hình ngoại sai + Méo hình nội sai sinh tính chất hình học bộcảm +Méo hình ngoại sai gây vịtrí vật mang hình dáng vật thể - Cần hiệu chỉnh hình học sai số hình học dẫn đến từ nguyên nhân sau: Trái đất quay chụp ảnh Một số sensor có tốc độ thấp Một số sensor có góc quét rộng Độ cong mặt đất Lỗi hình học sensor Sự thay đổi vị trí,cao độ vận tốc vệ tinh trình chụp Các phương pháp hiệu chỉnh hình học - Hiệu chỉnh hệ thống ( Systematic correction ) : số liệu tham chiếu hay tính chất hình học cảm biến - Hiệu chỉnh phi hệ thống ( Non-Systematic Correction ) : PP số bình phương nhỏ - Hiệu chỉnh phối hợp Nguyên tắc chọn điểm khống chế: - Phân bố - Đủ số điểm 13 - Độ xác cao - Các đối tượng dễ nhận dạng 13 14 14 Câu 13 Trình bày quy trìnhvà nguyên tắc yếu tố ảnh giải đoán ảnh mắt thường Nguyên tắc đoán đọc ảnh: -Các yếu tố ảnh: +Tôn ảnh:tổng hợp lượng ánh sang ảnh +Hình dạng:hình ảnh bên đối tượng +Kích thước:thông tin vê độ lớn,dài rộng đối tượng,lien quan đến tỉ lệ ảnh +Mẫu :sự xếp không gian,theo quy luật đặc trưng +Kiến trúc +Bóng:phần bị che lấp,xác định độ cao tương đối ảnh +Vị trí:không gian đối tượng nghiên cứu,dấu hiệu ảnh vị trí khác +Màu:phân biệt đối tượng tầng ảnh ảnh đen trắng -Các yếu tố kỹ thuật Địa hình: địa hình cho phép phân biệt sơ yếu tố ảnh, từ định hướng rõ phân tích Thực vật: phân bố kiểu thảm thực vật đặc điểm nó( mật độ tán che, sinh khối ) dấu hiệu quan trọng để phân biệt đối tượng 3.Hiện trạng sử dụng đất: vừa mục tiêu vừa dấu hiệu giải đoán mắt Hiện trạng sử dụng đất cung cấp thông tin quan trọng để xác định đối tượng sa Mạng lưới sông suối: Cũng dấu hiệu quan trọng hàng đầu phân tích ảnh Mạng lưới sông suối có quan hệ mật thiết với dạng cấu hình, độ 14 14 15 15 dốc, lớp vỏ phong hóa, thạch học, đồng thời cho biết đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực Hệ thống khe nứt lớn yếu tố dạng tuyến (lineament): Những thông số hệ thống khe nứt cần xem xét đến là: hướng, mật độ, hình dạng, độ lớn Hệ thống linement liên quan đến kiểu đứt gãy, khe nứt lớn đá cứng Đây yếu tố quan trọng để xác định phân biệt nhiều đối tượng, đồng thời thông số để đánh giá đối tượng Tổ hợp yếu tố giải đoán: Trong trình giải đoán, việc phân tích yếu tố riêng lẻ xem xét đến tập hợp không gian nhóm yếu tố Sự tập hợp tạo nên dạng hay kiểu địa hình, từ giúp cho người giải đoán hiệu chỉnh, loại bỏ sai sót nâng cao độ xác -Các yếu tố tự nhiên:mạng lưới thủy văn Câu 14 Khái niệm phân loai ảnh có kiểm định? Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loai ảnh có kiểm định Phân loại có kiểm định (suppervice Classsification) • Là phân chia cách có kiểm định giá trị DN pixel ảnh theo nhóm đơn vị lớp phủ mặt đất việc sử dụng máy tính thuật toán • Phải tạo chìa khoá phân tích phổ - tạo vùng mẫu • Từ đó, pixel khác toàn ảnh xem xét xếp theo nguyên tắc “giống nhất” để đưa nhóm đối tượng đặt tên Quy trình phân loại ảnh gồm: 15 15 16 16 Xác định lớp đối tượng Phụ thuộc vào mục tiêu đặc điểm khu vực nghiên cứu Các lớp đối tượng phải xác định rõ – Lựa chọn vùng mẫu: • Sử dụng nguồn tư liệu bổ sung • Vùng mẫu: chắn xác đủ lớn • Số lượng vùng mẫu: đủ lớn, phân bố đều, tránh chọn biên, khu vực “mixed pixel” - Tính toán số thống kê - CHọn thuật toán phân loại • MLC thuật toán dựa nguyên tắc xác suất pixel gán vào m đối tượng định trước (có xác suất lớn nhất) • Xác suất pixel lớp trạng A: L=max{LA;LB} Câu 15 Khái niệm phân loai ảnh không kiểm định? Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loai ảnh không kiểm định Phân loại không kiểm định (Unsuppervice Classification) • Là việc phân loại tuý theo tính chất phổ • Số lượng tên lớp xác định tương đối so sánh với tài liệu mặt đất • Tạo nhóm phổ dựa thuật toán thống kê khoảng giá trị phổ hay gọi chùm phổ Sơ đồ : • • Xác định lớp đối tượng Phụ thuộc vào mục tiêu đặc điểm khu vực nghiên cứu Các lớp đối tượng phải xác định rõ Chọn thuật toán phân loại IsoData (Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique – Kỹ thuật tự xếp số liệu có lặp lại – Các tham số phải xác định trước IsoData • N số lượng tối đa nhóm đối tượng phân loại (do người dùng định trước) • • - 16 16 17 17 M số lần lặp tối đa (càng nhiều lần lặp xác tốn thời gian) • T ngưỡng thay đổi, ngưỡng mà sau lần lặp số %pixel nhóm không vượt T • - Lựa chọn ngẫu nhiên lớp đối tượng  Tính toán trọng tâm lớp - Hình thành lớp - Tính toán khoảng cách từ pixel đến trọng tâm lớp - Lặp lại khoảng cách không đổi Câu 16 Trình bày thuật toán phân loai ảnh có kiểm định Maximum Likelihood Classifiacation (MLC) (có vẽ hình minh hoa) Ưu nhược điểm thuật toán phân loai MLC - Là phương pháp phân loại có kiểm định - Sử dụng số liệu mẫu để xác định - Mỗi pixel tính xác suất thuộc vào lớp gán vào lớp có xác suất lớn MLC thuật toán dựa nguyên tắc xác suất cuả pixel gán vào m-đối tượng định trước Ưu điểm: • cho độ xác cao • sử dụng rộng rãi Nhược điểm: • tính toán chậm • vùng mẫu phải sủ dụng xác • phân bố phổ ảnh vùng mẫu phân bố chuẩn - Số lượng khu vực lấy mẫu phải đủ lớn để giá trị trung bình ma trận phương sai, hiệp phương sai tính cho lớp có giá trị với thực tế - Ma trận nghịch đảo ma trận phương sai hiệp phương sai không ổn định độ tương quan kênh phổ gần cao 17 17 18 18 Câu 17 Trình bày thuật toán phân loai ảnh không kiểm định Isodata (có vẽ hình minh hoa) Ưu nhược điểm thuật toán phân loai Isodata Thuật toán : Lựa chọn ngẫu nhiên lớp đối tượng - Hình thành lớp - Tính toán khoảng cách từ pixel đến trọng tâm lớp - Lặp lại khoảng cách không đổi -Các tham số phải xác định trước IsoData • N số lượng tối đa nhóm đối tượng phân loại (do người dùng định trước) • M số lần lặp tối đa (càng nhiều lần lặp xác tốn thời gian) • T ngưỡng thay đổi, ngưỡng mà sau lần lặp số %pixel nhóm không vượt T Hình minh họa Ưu nhược điểm – Là thuật toán thống kê phi tham số nên liệu đầu vào không yêu cầu có phân bố chuẩn – Đạt độ xác cao việc xác định nhóm thực tế số lần lặp đủ lớn – Các thông tin nhóm dễ dàng kết hợp vận dụng song song với thông tin phổ – Tuy nhiên tốc độ xử lý chậm Câu 18 Ưu nhược điểm phân loai ảnh không kiểm định, có kiểm định 18 18 19 19 Phân loại có kiểm định: Ưu điểm: • người đoán đọc kiểm soát việc lựa chọn vùng mẫu,các loại lớp đối tượng nhằm đáp ứng 1mục tiêu hay đặc điểm khu vực nghiên cứu • Có thể đánh giá kết vùng mẫu bổ sung • Gắn chết chặt chẽ với vùng nghiên cứu biết trước đặc tính Nhược điểm: • Người đoán đọc bị ràng buộc vào thuật toán phân loại lựa chọn • Vùng mẫu xây dựng dụa thông tin đối tượng thuộc tính phổ ảnh • Lựa chọn vùng mẫu tốn thời gian công sức • Vùng mẫu không đại diện cho toàn đối tượng ảnh Phân loại không kiểm định Ưu điểm: • Không đòi hỏi kiến thức mở rộng khu vực nghiên cứu • Cơ hội để giảm thiểu sai số người đoán đọc • Các lớp đối tượng đồng nhận biết riêng biệt • Giảm bớt công việc sau phân loại Nhược điểm: • Việc gộp nhóm không tương ứng tốt với đối tượng tự nhiên • Không có kiểm soát việc lựa chọn đối tượng thông số chúng • Các thông tin phổ cuả lớp đối tượng thay đổi theo thời gian Câu 19: a) Bầu trời xanh lúc buổi sáng mặt trời đỏ hoàng hôn Tán xạ Rayleigh: dhạt cây có màu xanh Trên ảnh SPOT màu giả (IR,G,B) có màu đỏ vùng hồng ngoại phản xạ (0,7-1,3µm) thực vật có khả phản xạ mạnh ,khi sang vùng 19 19 20 20 hồng ngoại nhiệt vi song (Microwave) số điểm cực trị vùng song dài làm tăng khả hấp thụ ánh sáng nước lá,khả phản xạ chúng giảm rõ rệt ngược lại ,khả hấp thụ ánh sáng lại tăng lên.Khi tổ hợp màu lại màu nhận từ hồng đến đỏ=> có màu đỏ c) Nước phản xạ mạnh vùng sóng tia Blue yếu dần sang vùng Green,triệt tiêu cuối dải sóng đỏ (Red) Khi nước bị đục,khả phản xạ tăng lên ảnh hưởng tán xạ vật chất lơ lửng Sự thay đổi tính chất nước ảnh hưởng đến tính chất phổ chúng Nghĩa tính chất nước thay đổi, hình dạng đường cong giá trị phổ phản xạ bị thay đổi Bài tập: Dang 1: Chuyển định dang ảnh BIL, BIP, BSQ • BSQ  BIP Kênh 1: 36078 03276 13296 32535 Chuyển sang BIP: x 3 x x kênh 2: 58069 06871 49352 97493 x kênh 3: 40185 41881 21532 12752 x 4 52 0 68 0 8 8 7 1(I) 39 2 7 5 • BSQ  BIL 8 6 ……………… ( làm tiếp đến hết) • BIP (I)  BSQ(cách số chọn tiếp) Kênh 1: 36078 03276 13296 20 kênh 2: 58069 06871 49352 20 kênh 3: 40185 41881 21532 21 21 2535 97493 BIP (I)  BIL 8 6 ………… Dang 2: Tính toán độ phân giải ảnh RADAR Công thức: • 1 12752 Rr = Rr: độ phân giải theo hướng bắn T: thơi gian ( đổi giây micro = 10-6s) C: vận tốc as 3.108 Teta đ: góc ép VD1:Hệ thống SLAR có thời gian truyền cho độ dài xung 0,1 micro giây Tính độ phân giải mặt đất theo hướng nhìn điểm AB mặt đất Biết góc ép máy bay hướng AB 50 độ độ dài xung hệ thống SLAR 50m, AB có phân biệt không? Bài làm: Độ phân giải mặt đất theo hướng nhìn điểm AB mặt đất là: Rr= 0,1 x 10-6 x 3.108 = … 2cos50o VD2: Hệ thống SLAR có thời gian truyền cho độ dài xung 0,1 micro giây Tính độ phân giải mặt đất theo hướng nhìn điểm AB, CD mặt đất Biết góc ép máy bay hướng AB 30 độ CD 45 độ Nếu độ dài xung hệ thống 40m, AB,CD có phân biêt ko? Bài làm: Độ phân giải mặt đất theo hướng nhìn điểm AB mặt đất là: Rr= 0,1 x 10-6 x 3.108 = … (1) 2cos30o Độ phân giải mặt đất theo hướng nhìn điểm CD mặt đất là: Rr= 0,1 x 10-6 x 3.108 = … (2) 2cos45o Tổng độ phân giải mặt đất là: (1) + (2)=… Dang 3: Giải thích màu ảnh ảnh ENVI (sử dụng nguyên tắc RGB) 21 21 22 22 1, XĐ màu đất khô: XĐ giải sóng IR, G, B IR=0,75µm – 1,4µm G= 0,5µm – 0, 56 µm B= 0,46µm – 0,49µm XĐ giá trị DN mà đường cong phổ phản xạ thực vật là: Dựa vào sơ đồ ta có: DNIR = 160 DNG = 103 DNB = 107 Giao điểm landa(ghi kí hiệu) với số thể tổ hợp màu RGB là: DN(RGB) = (160, 103, 107) Tổ hợp màu RGB Đất khô có màu hồng tím 22 22 23 23 1, XĐ màu thực vật: XĐ giải sóng IR, G, B IR=0,75µm – 1,4µm G= 0,5µm – 0, 56 µm B= 0,46µm – 0,49µm XĐ giá trị DN mà đường cong phổ phản xạ thực vật là: Dựa vào sơ đồ ta có: DNIR = 180 DNG = 60 DNB = 50 Giao điểm landa(ghi kí hiệu) với số thể tổ hợp màu RGB là: DN(RGB) = (180, 60, 50) Tổ hợp màu RGB B Thực vật có màu da cam G R 23 23 [...]... chế: - Phân bố đều - Đủ số điểm 13 - Độ chính xác cao - Các đối tượng dễ nhận dạng 13 14 14 Câu 13 Trình bày quy trìnhvà nguyên tắc về yếu tố ảnh trong giải đoán ảnh bằng mắt thường Nguyên tắc đoán đọc ảnh: -Các yếu tố ảnh: +Tôn ảnh: tổng hợp lượng ánh sang trên ảnh +Hình dạng:hình ảnh bên ngoài của đối tượng +Kích thước:thông tin vê độ lớn,dài rộng của đối tượng,lien quan đến tỉ lệ ảnh +Mẫu :sự sắp... radar Hệ số phản xa thể tích của ảnh radar • Nguyên nhân : vật chất không đồng nhất về hình dạng, thành phần, độ ẩm khiến năng lượng tới bị tán xạ gọi là phản xạ thể tích • Hậu quả: dẫn đến tăng cường độ tín hiệu trên ảnh phân cực chéo • Tác dụng: phân biệt các loại thực vật và mật độ thực vật Câu 9 Trình bày đặc điểm về ảnh của viễn thám hồng ngoai nhiệt - Phương pháp viễn thám hồng ngoại nhiệt là phương... trạng thái khí quyển và áp dụng các qui luật quang hình học và quang khí quyển đểgiải quyết vấn đề này Các hiệu ứng của các nguyên nhân đó gây ra trên ảnh Mất dòng ảnh Nguyên nhân: bộ tách sóng của mảng tuyến tính không hoạt động hoặc bị lỗi Kết quả: mất một hoặc nhiều dòng ảnh (BV trên dòng bị mất = 0) Vệt dòng ảnh Nguyên nhân: không đồng bộ giữa các bộ tách sóng trong cùng mảng tuyến tính Kết quả: dòng... chỉnh hình học và nguyên tắc chọn điểm khống chế mặt đất Nguyên nhân hiệu chỉnh hình học: - Méo hình hình học là sai lệch vịtrí giữa tọa độ ảnh thực tế đo được và tọa độ ảnh lý tưởng thu được từbộcảm có thiết kếhình học lý tưởng và trong các điều kiện thu nhận lý tưởng - Méo hình hình học gồm méo hình nội sai và méo hình ngoại sai + Méo hình nội sai sinh ra do tính chất hình học của bộcảm +Méo hình... cao, ảnh sẽ có màu từ sáng đến trắng Vùng lạnh sẽ có màu đen, xám Mức độ xám sẽ thể hiện thang nhiệt độ của ảnh của khu vực Câu 10 Trình bày các nguyên nhân phải tiến hành hiệu chỉnh bức xa ảnh và các hiệu ứng của các nguyên nhân đó gây ra trên ảnh 1 Các nguồn nhiễu do biến đổi độnhậy của bộcảm Trong trường hợp các bộcảm thuần tuý quang học bao giờcũng xảy ra trường hợp cường độ bức xạ tại tâm ảnh. .. gian,theo quy luật đặc trưng +Kiến trúc +Bóng:phần bị che lấp,xác định độ cao tương đối trên ảnh +Vị trí:không gian của đối tượng nghiên cứu,dấu hiệu ảnh vị trí khác nhau +Màu:phân biệt đối tượng cùng tầng ảnh trên ảnh đen trắng -Các yếu tố kỹ thuật 1 Địa hình: địa hình cho phép phân biệt sơ bộ các yếu tố trên ảnh, từ đó định hướng rất rõ trong phân tích 2 Thực vật: sự phân bố của một kiểu thảm thực... cao - Đặc điểm: • Rất hay bị méo do ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như: gió, mưa, mây, thực vật… • Rất khác nhau giữa ảnh ban ngày và ban đêm phụ thuộc vào mô hình nhiệt của các vật khác nhau o Các đối tượng có nhiệt độ cực đại và tốc độ nóng lên hoặc lạnh đi khác nhau phụ thuộc vào thành phần vật chất và trạng thái của đối tượng • Trên ảnh hồng ngoại độ sáng của ảnh sẽ thể hiện nhiệt độ của đối... trừcùng với hiện tượng làm mờ ảnh trên nguyên lý ứng dụng chuỗi Furie - Bóng che Bóng che là hiện tượng che khuất nguồn bức xạdo bản thân địa hình Đểcó thểloại trừ nó cần có sốliệu mô hình số địa hình và toạ độvật mang tại thời điểm thu tín hiệu 3 Các nguồn nhiễu do trang thái khí quyển Rất nhiều các hiệu ứng khí quyển khác nhau nhưhấp thụ, phản xạ, tán xạ ảnh hưởng tới chất lượng ảnh thu được Người ta thường... niệm phân loai ảnh có kiểm định? Vẽ sơ đồ và trình bày quá trình phân loai ảnh có kiểm định Phân loại có kiểm định (suppervice Classsification) • Là phân chia 1 cách có kiểm định các giá trị DN của các pixel ảnh theo từng nhóm đơn vị lớp phủ mặt đất bằng việc sử dụng máy tính và các thuật toán • Phải tạo được chìa khoá phân tích phổ - tạo các vùng mẫu • Từ đó, các pixel khác trong toàn ảnh sẽ được xem... tiêu ở cuối dải sóng đỏ (Red) Khi nước bị đục,khả năng phản xạ tăng lên do ảnh hưởng sự tán xạ của các vật chất lơ lửng Sự thay đổi về tính chất của nước đều ảnh hưởng đến tính chất phổ của chúng Nghĩa là khi tính chất nước thay đổi, hình dạng đường cong và giá trị phổ phản xạ sẽ bị thay đổi Bài tập: Dang 1: Chuyển định dang ảnh BIL, BIP, BSQ • BSQ  BIP Kênh 1: 1 5 6 3 0 36078 03276 13296 32535 Chuyển