Câu 1: hệ thống viễn thám Hình. Nguyên lý thu nhận ảnh vệ tinh Hệ thống viễn thám thường bao gồm 7 phần tử có quan hệ chặt chẽ với nhau. Theo trình tự hoạt động của hệ thống, chúng ta có: 1. Nguồn năng lượng. Thành phần đầu tiên của một hệ thống viễn thám là nguồn năng lượng để chiếu sáng hay cung cấp năng lượng điện từ tới đối tượng quan tâm. Có loại viễn thám sử dụng năng lượng mặt trời, có loại tự cung cấp năng lượng tới đối tượng. 2. Những tia phát xạ và khí quyển. Vì năng lượng đi từ nguồn năng lượng tới đối tượng nên sẽ phải tương tác với vùng khí quyển nơi năng lượng đi qua. Sự tương tác này có thể lặp lại ở một vị trí không gian nào đó vì năng lượng còn phải đi theo chiều ngược lại, tức là từ đối tượng đến bộ cảm. 3. Sự tương tác với đối tượng. Sự tương tác này có thể là truyền qua đối tượng, bị đối tượng hấp thu hay bị phản xạ trở lại vào khí quyển. 4. Thu nhận năng lượng bằng bộ cảm. Sau khi năng lượng được phát ra hay bị phản xạ từ đối tượng, chúng ta cần có một bộ cảm từ xa để tập hợp lại và thu nhận sóng điện từ. Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm mang thông tin về đối tượng. 5. Sự truyền tải, thu nhận và xử lý. Năng lượng được thu nhận bởi bộ cảm cần phải được truyền tải, thường dưới dạng điện từ, đến một trạm tiếp nhậnxử lý nơi dữ liệu sẽ được xử lý sang dạng ảnh. Ảnh này chính là dữ liệu thô. 6. Giải đoán và phân tích ảnh. Ảnh thô sẽ được xử lý để có thể sử dụng được. Để lấy được thông tin về đối tượng người ta phải nhận biết được mỗi hình ảnh trên ảnh tương ứng với đối tượng nào. Công đoạn để có thể “nhận biết” này gọi là giải đoán ảnh. 7. Ứng dụng. Đây là phần tử cuối cùng của quá trình viễn thám, được thực hiện khi ứng dụng thông tin mà chúng ta đã chiết được từ ảnh để hiểu rõ hơn về đối tượng mà chúng ta quan tâm, để khám phá những thông tin mới, kiểm nghiệm những thông tin đã có ... nhằm giải quyết những vấn đề cụ thể. Nguyên lý của hệ thống viễn thám : Nguồn năng lượng phát ra từ mặt trời (hoặc từ vệ tinh, từ vật thể) tới đối tượng tự nhiên. Các đối tượng tự nhiên sẽ phản xạ lại một phần năng lượng chiếu tới. Bộ cảm gắn trên vệ tinh thực hiện nhiệm vụ thu nhận năng lượng phản xạ từ các đối tượng tự nhiên và chuyển thành tín hiệu số (dạng ảnh hoặc không phải dạng ảnh). Sau đó các tín hiệu này được truyền xuống trạm thu mặt đất (trực tiếp hoặc gián tiếp). Tiếp theo là công tác phân tích, giải đoán chiết tách thông tin (F) để ứng dụng vào từng mục đích cụ thể (G).
1 CƠ SỞ VIỄN THÁM Câu 1: hệ thống viễn thám Hình Nguyên lý thu nhận ảnh vệ tinh Hệ thống viễn thám thường bao gồm phần tử có quan hệ chặt chẽ với Theo trình tự hoạt động hệ thống, có: Nguồn lượng Thành phần hệ thống viễn thám nguồn lượng để chiếu sáng hay cung cấp lượng điện từ tới đối tượng quan tâm Có loại viễn thám sử dụng lượng mặt trời, có loại tự cung cấp lượng tới đối tượng Những tia phát xạ khí Vì lượng từ nguồn lượng tới đối tượng nên phải tương tác với vùng khí nơi lượng qua Sự tương tác lặp lại vị trí không gian lượng phải theo chiều ngược lại, tức từ đối tượng đến cảm Sự tương tác với đối tượng Sự tương tác truyền qua đối tượng, bị đối tượng hấp thu hay bị phản xạ trở lại vào khí Thu nhận lượng cảm Sau lượng phát hay bị phản xạ từ đối tượng, cần 1 có cảm từ xa để tập hợp lại thu nhận sóng điện từ Năng lượng điện từ truyền cảm mang thông tin đối tượng Sự truyền tải, thu nhận xử lý Năng lượng thu nhận cảm cần phải truyền tải, thường dạng điện từ, đến trạm tiếp nhận-xử lý nơi liệu xử lý sang dạng ảnh Ảnh liệu thô Giải đoán phân tích ảnh Ảnh thô xử lý để sử dụng Để lấy thông tin đối tượng người ta phải nhận biết hình ảnh ảnh tương ứng với đối tượng Công đoạn để “nhận biết” gọi giải đoán ảnh Ứng dụng Đây phần tử cuối trình viễn thám, thực ứng dụng thông tin mà chiết từ ảnh để hiểu rõ đối tượng mà quan tâm, để khám phá thông tin mới, kiểm nghiệm thông tin có nhằm giải vấn đề cụ thể Nguyên lý hệ thống viễn thám : Nguồn lượng phát từ mặt trời (hoặc từ vệ tinh, từ vật thể) tới đối tượng tự nhiên Các đối tượng tự nhiên phản xạ lại phần lượng chiếu tới Bộ cảm gắn vệ tinh thực nhiệm vụ thu nhận lượng phản xạ từ đối tượng tự nhiên chuyển thành tín hiệu số (dạng ảnh dạng ảnh) Sau tín hiệu truyền xuống trạm thu mặt đất (trực tiếp gián tiếp) Tiếp theo công tác phân tích, giải đoán chiết tách thông tin (F) để ứng dụng vào mục đích cụ thể (G) 2 - - - - - Câu 2: trình bày nội dung phương pháp phân loại có kiểm định ,không kiểm định -phân loại có kiểm định Trong phân loại có kiểm định, người phân tích dựa thông tin biết trước đặc tính phổ lớp, tiến hành lấy mẫu nhằm tạo nên ranh giới cho lớp không gian phổ Sau pixel ranh giới lớp phân chia lớp Quá trình phân loại có kiểm định bao gồm bước sau: Xây dựng hệ thống giải: + Với lớp, chọn môt tập pixel tiêu biểu cho lớp gọi tập mẫu + Các tập mẫu lấy từ thực địa, từ đồ, hay ảnh độ phân giải cao + Các tập mẫu dùng để xác định pixel ảnh vào lớp giải thuật toán phân loại Các thuật toán phân loại Có số phương pháp phân loại: Thuật toán phân loại theo xác suất cực đại (Maximum likelihood) Thuật toán phân loại theo khoảng cách ngắn (Minimum distance) Thuật toán phân loại hình hộp +Tạo ảnh (hoặc đồ) phân loại, tính toán thống kê việc phân loại +Phân loại không kiểm định Là việc phân loại túy theo tính chất phổ mà rõ tên hay tính chất lớp phổ việc đặt tên tương đối Khác với phân loại có kiểm định ,phân loại không kiểm 3 - - định không tạo vùng mẫu mà việc phân lớp phổ trình phân lớp phổ đồng thời trình phân loại Các pixel gộp lớp, lớp kết trước số lớp trước Phân loại không giám định dùng phương tiện để sơ tìm hiểu chia lớp vùng khảo sát hay trường hợp thông tin lớp phủ không đầy đủ, chí Điểm khác khả ứng dụng Phân loại có kiểm định: Dùng trường hợp có đầy đủ thông tin lớp phủ Phân loại không kiểm định: Dùng trường hợp thông tin lớp phủ không đầy đủ, chí không có, dùng để phân loại sơ trước phân loại có kiểm định Câu Phân loại viễn thám theo nguồn lượng sử dụng theo bước sóng? Cho ví dụ? • Phân loại theo nguồn sử dụng(nguồn tín hiệu): - Viễn thám chủ động: nguồn tia tới tia sáng phát từ thiết bị nhân tạo, thường máy phát đặt thiết bị bay ví dụ : RADAR LiDAR ví dụ cảm chủ động có thời gian trễ lúc phát thu nhận sóng điện từ trình đo đạc để xác định vị trí, vận tốc phương hướng di chuyển đối tượng - Viễn thám bị động: nguồn phát xạ mặt trời từ vật chất tự nhiên ví dụ : cảm viễn thám thụ động phim nhiếp ảnh hồng ngoại, thiết bị tích hợp sạt máy đo sóng radio 4 - - - • Phân loại theo bước sóng: Viễn thám dải sóng nhìn thấy hồng ngoại: Nguồn lượng sử dụng xạ mặt trời, ảnh viễn thám nhận dựa vào đo lường lượng vùng ánh sáng nhìn thấy hồng ngoại phản xạ từ vật thể bề mặt trái đất Ảnh thu kỹ thuật viễn thám gọi ảnh quang học ví dụ : Nghiên cứu tượng tán sắc ánh sáng Viễn thám hồng ngoại nhiệt: nguồn lượng sử dụng xạ nhiệt vật thể sản sinh Ảnh thu kỹ thuật viễn thám gọi ảnh nhiệt Viễn thám siêu cao tần: viễn thám siêu cao tần hai kỹ thuật chủ động bị động áp dụng Viễn thám bị động thu lại sóng vô tuyến cao tần với bước sóng lớn 1mm mà xạ tự nhiên phản xạ từ số đối tượng Vì có bước sóng dài nên lượng thu nhận 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 phát trực tiếp đến vật thể, thu lại lượng sóng phản xạ lại từ vật thể Cường độ lượng phản xạ đo lường để phân biệt đối tượng với Ảnh thu từ kỹ thuật viễn thám gọi ảnh Radar ví dụ : Nghiên cứu sinh khối thảm thực vật lương thực Việt Nam Làm chủ công nghệ chế tạo động cơ, chi tiết, cụm chi tiết quan trọng sản xuất, lắp ráp ôtô, tàu thủy, toa xe, máy xây dựng nhằm tạo phương tiện vận tải thay nhập tiến tới xuất Câu 4: Trình bày đặc trưng phản xạ phổ thực vật? Phát biểu khái niệm độ phân giải ảnh vệ tinh? 5 Khả phản xạ phổ thực vật thay đổi theo chiều dài bước song Phản xạ mạnh ở vùng sóng hồng ngoại gần(λ>720nm),hấp thụ mạnh ở vùng sóng đỏ(λ=680->720nm) - - Trong vùng ánh sáng nhìn thấy sắc tố ảnh hưởng đến đặc tính phản xạ phổ nó, đặc biệt chất clorophin Thực vật phản xạ phổ cao bước song màu lục (0,5-0.6 m)(Tương ứng với dải sóng màu lục –green )trong vùng - nhìn thấy có màu xanh lục Khi diệp lục tố giảm thực vật chuyển sang khả phản xạ ánh sang màu đỏ trội , dẫn đến có màu vàng Các đặc trưng phản xạ phổ thực vật bật vùng hồng ngoại gần(0.7-1.4μm), vùng bước sóng mà thực vật có 6 - - - - - phản xạ cao Mức độ phản xạ thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, kể đến lượng chlổphyll(diệp lục), độ dày tán cấu trúc tán Vùng cận hồng ngoại có nước nên hấp thụ xạ vùng hồng ngoại phản xạ phổ giảm Khi bị úa có bệnh , hàm lượng clorophin giảm lúc khả phản xạ phổ bị thay đổi ảnh vệ tinh có màu vàng đỏ Ở vùng hồng ngoại ảnh hưởng chủ yếu đến khả phản xạ phổ hàm lượng nước hàm lượng nước giảm thig khả phản xạ phổ tăng lên đáng kể Tóm lại : khả phản xạ phổ loại thực vật khác khác Đặc tính chung khả phản xạ phổ thực vật là: Ở vùng ánh sáng nhìn thấy,vùng hồng ngoại và cận hồng ngoại khả phản xạ phổ khác nhau,phần lớn lượng bị hấp thụ bởi chất diệp lục có lá cây,1 phần nhỏ thấu qua lá còn lại bị phản xạ Ở vùng cận hồng ngoại,cấu trúc lá làm khả phản xạ phổ tăng lên rõ rệt Ở vùng hồng ngoại,nhân tó ảnh hưởng lớn tới khả phản xạ phổ của lá là hàm lượng nước lá.Khi độ ẩm lá cao,năng lượng hấp thu là cực đại Các khái niệm độ phân giải ảnh vệ tinh: Độ phân giải là:số điểm ảnh(pixel) có đơn vị chiều dài hình ảnh Độ phân giải không gian kích thước pixel mặt đất hay kích thước đối tượng nhỏ có khả phân biệt ảnh 7 - - - Độ phân giải thời gian thời gian để cảm thu nhận tín hiệu mặt đất Độ phân giải phổ số lượng kích thước khoảng phổ mà cảm thu nhận ghi lại liệu Độ phân giải xạ khả nhạy cảm thiết bị thu để phát khác nhỏ lượng song điện từ - - - - - Câu 5: Trình bày khái niệm vật mang, cảm?Trình bày dạng quỹ đạo vệ tinh viễn thám? -Vật mang phương tiện dùng để bố trí cảm biến nhằm thu nhận thông tin từ mặt đất -Bộ cảm phận thu nhận sóng điện từ xạ , phản xạ từ vật thể phận thu nhận hình ảnh từ vật thể thời điểm chụp ảnh -Các dạng quỹ đạo vệ tinh viễn thám: Vệ tinh địa tĩnh: Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh có chu kỳ bay đồng với chu kỳ quay Trái Đất Di tần Doppler thấp, vệ tinh gần cố định chỗ, anten trạm mặt đất nhỏ không cần bám sát Chỉ cần vệ tinh thiết lập hệ thống viễn thông toàn cầu - Góc nhìn từ vệ tinh xuống Trái Đất 17.40 nên 42.4% diện tích bề mặt Trái Đất nằm tầm nhìn vệ tinh Vệ tinh cho phép trạm mặt đất nằm rải rác khu vực rộng kết nối với - Vệ tinh phải quay từ đông sang tây với vận tốc vận tốc quay trái đất xung quanh trục - Quỹ đạo phải hình tròn (trường hợp đặc biệt quỹ đạo 8 - - Ellipsoil) - Độ nghiêng quỹ đạo (so với mặt phẳng xích đạo) vệ tinh phải không Vệ tinh quỹ đạo cực: Quay từ hướng bắc sang hướng nam qua địa cực đường Độ nghiêng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo 90o Quỹ đạo đồng với mặt trời Chu kì quay thấp Diện tích quan sát nhỏ quỹ đạo cực Câu 6: Các dạng tương tác lượng xạ điện từ với đối tượng tự nhiên? Trình bày đặc tính phản xạ phổ nước? *Các dạng tương tác lượng xạ điện từ với đối tượng tự nhiên - Ba thành phần lượng bản: phản xạ, hấp thụ, truyền qua - Công thức biểu diễn tương tác lượng với đối tượng tự nhiên EI(r) = ER(r) +EA( r)+ ET( r) Trong EI: lượng điện từ chiếu xuống đối tượng ER: lượng điện từ bị phản xạ EA: lượng đối tượng hấp thụ chuyển thành lượng khác ET: lượng truyền qua + Tỷ lệ hợp phần công thức khác tùy thuộc vào đặc điểm đối tượng bước sóng ta xét đến +Toàn lượng bước sóng λ *Đặc tính phản xạ phổ nước 9 10 10 - Đặc điểm phản xạ phổ nước phụ thuộc vào bước sóng xạ chiếu tới tính chất đối tượng nước *Độ mặn nước -Nước trong: +Phản xạ mạnh vùng sóng tia xanh lơ (blue) +Yếu dần sang vòng sóng tia xanh lục (green) +Triệt tiêu dải cuối sóng đỏ (red) -Nước đục pản xạ mạnh nước tán xạ vật chất lơ lửng tồn nước -Hàm lượng clorophyl: +Giảm khả phản xạ phổ nước bước sóng ngắn +Tăng khả phản xạ phổ bước sóng lục *Độ sâu nước *Độ mặn nước *Bức xạ mặt trời hấp thụ hoàn toàn vùng hồng ngoại vùng cận hồng ngoại 10 10 11 11 Câu 7: Dữ liệu vệ tinh truyền xuống trạm thu mặt đất nào? Phương thức lưu trữ liệu ảnh vệ tinh? Dữ liệu truyền xuống trạm mặt đất theo ba cách: + Truyền trực tiếp + Lưu trữ đến có tầm nhìn thích hợp đến trạm thu truyền + Qua vệ tinh chuyển tiếp Phương thức lưu trữ liệu ảnh vệ tinh Hình ảnh đối tượng không gian ghi nhận nhiều kênh phổ khác Mỗi kênh cho giá trị phổ dạng số riêng đối tượng ghi Quá trình chuyển đổi sóng điện từ sang tín hiệu điện lưu trữ băng từ thực trực tiếp vệ tinh truyền tải trực tiếp xuống trạm thu vệ tinh mặt đất Dữ liệu ảnh số lưu trữ băng từ tương thích cho máy tính CCT (Computer Compatible Tape) CD-ROM khuôn dạng tệp ảnh số mà máy tính đọc Thông thường liệu băng từ ghi nhận vùng chụp bao gồm tệp thông tin sau: Tệp đầu ghi nhận thông tin giải liệu gọi tệp header, ví dụ thông tin band phổ, độ phân giải, giờ, ngày tháng thu ảnh Tệp thứ hai ghi nhận thông tin giải nắn chỉnh phổ nắn chỉnh hình học, cấu trúc tệp (cách lưu trữ ) 3 Tệp có độ lớn gọi tệp liệu 11 11 12 12 Dữ liệu ảnh số cấu thành từ tệp thông thường lưu trữ theo cấu trúc khác là: BSQ, BIL BIP Cấu trúc liệu theo BIL (band interleaved by lines): Cấu trúc BIL cấu trúc liệu lưu trữ tất băng theo thứ tự dòng không phô thuộc vào số kênh Giá trị số tất kênh ghi nhận theo thứ tự từ dòng hết Ghi nhận theo kiểu BIL cho tệp liệu chung cho tất kênh ảnh Cấu trúc liệu kiểu BSQ (band sequential ):Trong cấu trúc liệu kiểu tất liệu thuộc kênh ảnh lưu trữ riêng thành tệp Nếu ảnh số khu vực bao gồm nhiều kênh có nhiêu tệp liệu Ví dụ, ảnh SPOT có ba kênh cần có tệp riêng để lưu trữ -Cấu trúc liệu kiểu BIP ( band inteleaved by pixel) Trong cấu trúc này, ghi nhận theo kiểu pixel 1, line1, kênh1, pixel line kênh 2, pixel line kênh Câu 8: Trình bày khái niệm giải đoán ảnh mắt? Đặc điểm giải đoán ảnh mắt? - KN giải đoán ảnh mắt: Giải đoán mắt sử dụng mắt người với trí tuệ để tách chiết thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh - Đặc điểm giải đoán ảnh mắt: Trong việc xử lý thông tin viễn thám giải đoán mắt (visual interpretaion) công việc đầu tiên, phổ biến áp dụng điều kiện có trang thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Việc phân tích ảnh mắt trợ giúp số thiết bị quang học 12 12 13 13 - Phân tích hay giải đoán mắt sử dụng mắt thường có trợ giúp dụng cụ quang học như: kính lúp, kính lập thể, kính phóng đại, máy tổng hợp màu, nhằm nâng cao khả phân tích mắt người - Phân tích ảnh mắt công việc áp dụng cách dễ dàng điều kiện phục vụ cho nhiều nội dung nghiên cứu khác nhau: nghiên cứu lớp phủ mặt đất, nghiên cứu rừng, thổ nhưỡng, địa chất, địa mạo, thuỷ văn, sinh thái, môi trường Cơ sở để giải đoán mắt dựa vào dấu hiệu giải đoán trực tiếp gián tiếp chìa khoá giải đoán - Phân tích ảnh mắt công việc tổng hợp, kết hợp nhiều thông số ảnh, đồ, tài liệu thực địa kiến thức chuyên môn Câu 9: Bức xạ điện từ tương tác lượng với khí nào? Nêu khái niệm ý nghĩa cửa số khí quyển? Bức xạ điện từ tương tác với lượng khí quyển: Khi xem xét hệ thống ghi nhận số liệu thông tin viễn thám ta thấy lượng xạ từ mặt trời chiếu xuống đối tượng trân mặt đất phải qua tấng khí quyển, sau phản xạ từ bề mặt trái đất lượng lại truyền qua khí tới máy ghi nhận thông tin vệ tinh Do khí ảnh hưởng lớn tới khả phản xạ phổ đối tượng tự nhiên Khí ảnh hưởng tới số liệu vệ tinh viễn thám đường tán xạ hấp thụ lượng 13 13 14 - 14 - Hiện tượng tán xạ làm đổi hướng tia chiếu mà không làm lượng Hiện tượng tán xạ thành phần không khí ion khí phản xạ tia chiếu tới, lớp khí dày đặc, mật độ không khí lớp không đồng nên tia chiếu truyền qua lớp gây tượng khúc xạ; - Hiện tượng hấp thụ diễn tia sáng không tán xạ mà lượng truyền qua nguyên tử không khí khí làm nóng lớp khí quyển; Tóm lại nguyên nhân gây tượng tán xạ hấp thụ lượng ánh sáng mặt trời là: - Do hấp thụ, khúc xạ lượng mặt trời phần tử khí quyển; - Do hấp thụ có chọn lọc bước sóng nước, ozon hợp chất không khí khí quyển; - Sự tán xạ lượng chiếu tới không đồng khí hạt nhỏ khí quyển; Bức xạ điện từ tương tác lượng với khí ba dạng: tán xạ, hấp thụ truyền qua • Sự tán xạ thêm tán xạ Rayleigh Mie • Hấp thụ • Truyền qua 14 14 15 15 *Khái niệm Cửa sổ khí là: ánh sáng truyền qua tương tác với bầu khí quyển, có tác động phần tử không khí ozon, nito, khí cacbonic, nước , chúng hấp thụ hặc cho truyền qua phần howacj toàn tia sáng đơn sắc, tùy theo bước sóng ánh sáng( tùy thuộc vào lượng tia sáng) Các dải bước sóng gọi cửa sổ khí - Khái niệm: Trong dải phổ, vùng dải sóng mà lượng hấp thụ truyền qua nhiều gọi cửa sổ khí (atmotspheric windows) Cửa sổ khí vùng phổ không bị ảnh hưởng mạnh môi trường khí Ý nghĩa: Cửa sổ khí vùng mà lượng ánh sáng truyền qua đến đối tượng mặt đất, nhờ máy cảm biến ghi nhận lượng ánh sáng Cửa sổ khí nghiên cứu định nhằm pục vụ cho việc chế tọa máy cảm biến (các sensor) viễn thám Đó sở để hình thành phương pháp viễn thám bị động hay chủ động → Các cửa sổ khí quyenr nơi mà lượng điện từ truyền qua tác động vào thiết bị thu nhận, từ thiết bị cvos thể ghi lại tín hiệu lượng 15 15 16 16 Câu 10: Khả phản xạ phổ đất? Đặc tính chung Đất khả phổ tăng theo độ dài bước sóng, đặc biệt vùng cận hồng ngoại hồng ngoại Ở có khả hấp thụ lượng phản xạ mà lượng thấu quan Khả phồ phản xạ loại đất: • Các loại đất với thành phần cấu tạo, chất hữu vô khác khả phản xạ phôt khác Các yêu tố chủ yếu ảnh hưởng đến phản xạ phổ đất cấu trúc mặt đất, độ ẩm đất, thành phầ hợp chất hữ cơ, vô • Cấu trúc đất phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ sét, bụi, cát • Ô xít sắt ảnh hưởng tới khả phản xạ phổ đất, phản xạ phôt tăng hàm lượng ô xít sắt đất giảm xuống rõ nét giải phổ nhìn thấy Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ thổ nhưỡng, nhiên chúng có quan hệ chặt chẽ với (cấu trúc, độ ẩm, độ mịn bề mặt, hàm lượng chất hữu ô xít sắt) Ngoài đồ cần lưu ý: biên độ đồ thị khả phản xạ loại đất khác xa nhìn chung 16 16 17 • • 17 khác ổn định nhiều dải sóng khác Đối với thực vật giải đoán nhờ khả phản xạ phụ thuộc vào bước sóng (đoán độc điều vẽ kênh khác nhau) đất không làm vậy chủ yếu phải đoán đọc điều vẽ dải sóng nhìn thấy Khả phản xạ đá: Có số đặc trưng: Độ phát xạ E (Emittance/Emissivity): đại lượng đặc trưng cho khả hấp thụ nhiệt toả nhiệt (dạng xạ) bề mặt Tất vật liệu có độ phát xạ khoảng đến (0% đến 100%) Chỉ số phát xạ thấp, xạ nhiệt mà bề mặt nhận vào phát thấp Màng nhôm có số phát xạ thấp (3%), người ta áp dụng đặc trưng màng nhôm để chế tạo vật liệu cách nhiệt phản xạ Độ phản xạ R (Reflectance/Reflectivity): đặc trưng cho khả chống lại thâm nhập tia xạ Đây tỉ lệ lượng phản xạ ngược lại sau chạm vào bề mặt Màng nhôm có độ phản xạ 97% Độ phản xạ độ phát xạ phần bù có tổng Nghĩa bề mặt có độ phát xạ thấp có độ phản xạ cao Chất liệu bề mặt Độ phát xạ E Độ phản xạ R Đá vôi Đá cẩm thạch 17 0.36-0.90 10%-64% 0.93 7% 17 18 18 Câu 11: Tại nói xạ mặt trời xạ điền từ? Trình bày tính chất sóng tính chất hạt xạ mặt trời? Ý nghĩa truyền lượng ánh sáng viễn thám? *Vì xạ mặt trời có hai trường: điện từ vuông góc với nên gọi xạ điện từ *Tính chất hạt: Ánh sáng bao gồm nhiều phân tử nhỏ riêng biệt gọi photon hay lượng tử (quanta) Năng lượng lượng tử xác định theo công thức: Q=h*v Trong đó: Q - lượng lượng tử (tính Jun - J) h - số plank (h = 6,626*10-34J/s) v - tần số (Hz) *Tính chất sóng: - Năng lượng ánh sáng có tính chất xạ tự nhiên với trường điện từ có hướng vuông góc với nhau, chuyển động tuân theo nguyên lý sóng điều hòa Có bước sóng rộng từ xạ đến sóng vô tuyến với lượng cực đại vùng quang phổ khả kiến Trong viễn thám, sóng điện từ sử dụng với dải bước sóng quang phổ điện từ -Tính chất sóng đươc thể qua phương trình truyền ánh sáng: C = √* Trong đó: C – số tốc độ ánh sáng ( 3*108 m/s) √ - tần số dao động ánh sáng � – bước sóng ánh sáng *Ý nghĩa truyền lượng ánh sáng viễn thám: 18 18 19 19 - Chúng ta nhận biết phân biệt đối tượng khác nhờ ánh sáng nhìn thấy phản xạ từ bề mặt vật thể Các đối tượng khác mặt đất phản xạ bước sóng điện từ khác nhau, đối tượng thuộc lớp có độ phổ khác băng phổ khác lớp đối tượng khác có phổ khác băng phổ Dựa vào đặc trưng mà ta nhận biết phân loại đối tượng thông qua việc đo cường độ phổ phản xạ từ bề mặt đối tượng tự nhiên tư liệu ảnh viễn thám - Việc thu nhận xạ truyền đối tượng vùng sóng dài khó nhiều so với xạ vùng sóng ngắn (ví dụ việc thu tín hiệu sóng cực ngắn phát từ đối tượng khó nhiều so với việc thu xạ nhiệt đối tượng) - Do lượng vùng sóng dài thấp nên viễn thám, hệ thống thu nhận tín hiệu xạ điện từ với bước sóng dài thường phải có trường nhìn rộng nhằm thu tín hiệu xạ 19 19 20 - 20 Câu 12: Trình bày khái niệm phân loại ảnh (chiết tách thông tin)? Ưu, nhược điểm phân loại ảnh so với giải đoán ảnh mắt *Khái niệm phân loại ảnh: Phân loại ảnh (chiết tách thông tin) trình nhận dạng đối tượng, thiết lập mối quan hệ mẫu lớp giải dựa yếu tố đặc trưng Phân loại thường biểu diễn tập hợp kênh ảnh trình gán pixel ảnh vào lớp khác dựa đặc tính thống kê giá trị độ xám pixel Ưu, nhược điểm: + Năng suất lao động cao: chiết tách thông tin phục vụ cho ứng dụng khoảng thời gian ngắn với chi phí thấp + Do đáp ứng nhiệm vụ cấp bách: theo dõi ngập lụt, giám sát mùa màng… + Giải nhiệm vụ mang tính toàn cầu khu vực (trên phạm vi không gian rộng lớn): biến động lớp phủ, biến động đường bờ + Độ xác phụ thuộc vào phương pháp xử lý ảnh, không linh hoạt + Đòi hỏi đầu tư trang thiết bị (máy tính, phần mềm chuyên dụng) đội ngũ cán kỹ thuật đào tạo chuyên sâu… 20 20 [...]... đó các máy cảm biến có thể ghi nhận được năng lượng ánh sáng Cửa sổ khí quyển được nghiên cứu và các định nhằm pục vụ cho việc chế tọa các máy cảm biến (các sensor) trong viễn thám Đó cũng là cơ sở để hình thành các phương pháp viễn thám bị động hay chủ động → Các cửa sổ khí quyenr là nơi mà các năng lượng điện từ có thể truyền qua và tác động vào các thiết bị thu nhận, từ đó các thiết bị cvos thể ghi... về thông tin viễn thám ta thấy rằng năng lượng bức xạ từ mặt trời chiếu xuống các đối tượng trân mặt đất phải qua một tấng khí quyển, sau đó phản xạ từ bề mặt trái đất năng lượng lại được truyền qua khí quyển tới máy ghi nhận thông tin trên vệ tinh Do vậy khí quyển ảnh hưởng rất lớn tới khả năng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên Khí quyển có thể ảnh hưởng tới số liệu vệ tinh viễn thám bằng 2 con... điểm của giải đoán ảnh bằng mắt? - KN giải đoán ảnh bằng mắt: Giải đoán bằng mắt là sử dụng mắt người cùng với trí tuệ để tách chiết các thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh - Đặc điểm giải đoán ảnh bằng mắt: Trong việc xử lý thông tin viễn thám thì giải đoán bằng mắt (visual interpretaion) là công việc đầu tiên, phổ biến nhất và có thể áp dụng trong mọi điều kiện có trang thiết bị từ đơn giản... lượng thấu quan Khả năng phồ phản xạ của các loại đất: • Các loại đất với thành phần cấu tạo, các chất hữu cơ và vô cơ khác nhau thì khả năng phản xạ phôt cũng khác nhau Các yêu tố chủ yếu ảnh hưởng đến phản xạ phổ của đất là cấu trúc về mặt đất, độ ẩm của đất, và các thành phầ hợp chất hữ cơ, vô cơ • Cấu trúc đất phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ sét, bụi, cát • Ô xít sắt cũng ảnh hưởng tới khả năng phản... cực đại ở vùng quang phổ khả kiến Trong viễn thám, các sóng điện từ được sử dụng với các dải bước sóng của quang phổ điện từ -Tính chất sóng đươc thể hiện qua phương trình truyền ánh sáng: C = √* Trong đó: C – hằng số tốc độ ánh sáng ( 3*108 m/s) √ - tần số dao động của ánh sáng � – bước sóng của ánh sáng *Ý nghĩa của sự truyền năng lượng ánh sáng đối với viễn thám: 18 18 19 19 - Chúng ta nhận biết... từ bề mặt các đối tượng tự nhiên trên tư liệu ảnh viễn thám - Việc thu nhận bức xạ truyền đi của một đối tượng ở vùng sóng dài là khó hơn nhiều so với các bức xạ ở vùng sóng ngắn (ví dụ việc thu tín hiệu sóng cực ngắn phát ra từ đối tượng là khó hơn nhiều so với việc thu bức xạ nhiệt của đối tượng) - Do năng lượng ở vùng sóng dài thấp nên trong viễn thám, hệ thống thu nhận tín hiệu bức xạ điện từ với... đất, nghiên cứu rừng, thổ nhưỡng, địa chất, địa mạo, thuỷ văn, sinh thái, môi trường Cơ sở để giải đoán bằng mắt là dựa vào các dấu hiệu giải đoán trực tiếp hoặc gián tiếp và chìa khoá giải đoán - Phân tích ảnh bằng mắt là công việc tổng hợp, kết hợp nhiều thông số của ảnh, bản đồ, tài liệu thực địa và kiến thức chuyên môn Câu 9: Bức xạ điện từ tương tác năng lượng với khí quyển như thế nào? Nêu khái... 0.36-0.90 10%-64% 0.93 7% 17 18 18 Câu 11: Tại sao nói bức xạ mặt trời là bức xạ điền từ? Trình bày tính chất sóng và tính chất hạt của bức xạ mặt trời? Ý nghĩa của sự truyền năng lượng ánh sáng đối với viễn thám? *Vì bức xạ mặt trời có hai trường: điện và từ vuông góc với nhau nên được gọi là bức xạ điện từ *Tính chất hạt: Ánh sáng bao gồm rất nhiều phân tử nhỏ riêng biệt được gọi là các photon hay lượng... thấy Khả năng phản xạ của đá: Có 2 chỉ số đặc trưng: Độ phát xạ E (Emittance/Emissivity): là đại lượng đặc trưng cho khả năng hấp thụ nhiệt và toả nhiệt (dạng bức xạ) của một bề mặt Tất cả các vật liệu đều có độ phát xạ trong khoảng 0 đến 1 (0% đến 100%) Chỉ số phát xạ càng thấp, bức xạ nhiệt mà bề mặt đó nhận vào và phát ra càng thấp Màng nhôm có chỉ số phát xạ rất thấp (3%), và người ta áp dụng đặc... nét nhất trong giải phổ nhìn thấy Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phản xạ phổ của thổ nhưỡng, tuy nhiên chúng có quan hệ chặt chẽ với nhau (cấu trúc, độ ẩm, độ mịn bề mặt, hàm lượng chất hữu cơ và ô xít sắt) Ngoài ra đồ cần lưu ý: biên độ đồ thị khả năng phản xạ các loại đất có thể khác xa nhau nhưng nhìn chung những 16 16 17 • • 17 khác nhau này ổn định ở nhiều dải sóng khác nhau Đối với