Nghiên cứu các phương pháp định chuẩn và tăng cường chất lượng ảnh radar

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -* - NGUYỄN DOÃN TÙNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH CHUẨN VÀ TĂNG CƢỜNG CHẤT LƢỢNG ẢNH RADAR LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN DOÃN TÙNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH CHUẨN VÀ TĂNG CƢỜNG CHẤT LƢỢNG ẢNH RADAR Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Lại Anh Khôi PGS TS Đinh Thị Bảo Hoa Giáo viên hƣớng dẫn TS Lại Anh Khôi Hà Nội - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu khác Tơi chịu trách nhiệm với lời cam đoan Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Nguyễn Doãn Tùng LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến: Phòng Sau Đại học quý thầy cô Khoa Địa lý truyền đạt cho tơi kiến thức q báu q trình học tập tạo điều kiện giúp đỡ suốt q trình học tập hồn thành luận văn tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Lại Anh Khơi - Nghiên cứu viên Viện Công nghệ Vũ Trụ/Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam PGS TS Đinh Thị Bảo Hoa - Trƣởng môn Bản đồ - Viễn Thám/Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên/Đại học Quốc gia Hà Nội, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, động viên, truyền đạt kiến thức quý báu giúp hồn thành luận văn Tiếp theo tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thủ trƣởng Cục Bản đồ, Công ty TNHH MTV Trắc địa Bản đồ Viện Công nghệ Vũ trụ tạo điều kiện cho nghiên cứu cung cấp số tài liệu giúp tơi hồn thành luận văn Các bạn tập thể lớp Cao học Bản đồ Viễn Thám Hệ thơng tin địa lý khóa 2015-2017, Khoa Địa lý, giúp đỡ động viên suốt trình học tập làm luận văn Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha, mẹ, anh chị em ngƣời thân gia đình, tơi xin chân thành cảm ơn vợ tôi, động viên, hỗ trợ suốt trình học tập làm việc sau này! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Nguyễn Doãn Tùng DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CSA: Cơ quan Vũ trụ Canada CSDL: Cơ sở liệu DN: Giá trị số điểm ảnh JAXA: Cơ quan khai thác hàng không vũ trụ Nhật Bản ESA: Cơ quan hàng không vũ trụ Châu Âu InSAR: Radar độ tổng hợp giao thoa NASA: Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ ODA: Nguồn vỗn vay hỗ trợ tài từ nƣớc phát triển cho nƣớc phát triển PASAL: Radar độ mở tổng hợp băng L PRF: Tần số lặp lại xung PRISM: thiết bị viễn thám toàn sắc cho lập đồ lập thể SAR: Radar độ tổng hợp SLAR: Hệ radar nhìn nghiêng UAV: Máy bay không ngƣời lái VNREDSat1: Vệ tinh quang học quan sát Trái Đất Việt Nam VNSC: Trung tâm vệ tinh quốc gia MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 10 MỞ ĐẦU 11 Tính cấp thiết đề tài 11 Mục tiêu nghiên cứu 12 Nhiệm vụ nghiên cứu 12 Phạm vi nghiên cứu 13 Phƣơng pháp nghiên cứu 13 Kết đạt đƣợc, ý nghĩa khoa học, thực tiễn 13 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LÝ TẠO ẢNH RADAR 14 1.1 Khái niệm viễn thám Radar 14 1.2 Tổng quan kỹ thuật thu ảnh Radar 15 1.3 Đặc điểm ảnh Radar 17 1.3.1 Độ phân giải ảnh RADAR 19 1.3.2 Ảnh hƣởng yếu tố hình học 21 1.3.3 Tính chất xạ ảnh RADAR 24 1.3.4 Phân cực ảnh RADAR 25 1.3.5 So sánh ảnh radar ảnh quang học 26 1.4 Một số vệ tinh radar tiêu biểu 27 1.4.1 Radarsat - 27 1.4.2.ALOS - 30 1.4.3 RISAT -1 33 1.4.4.Sentinel – 34 CHƢƠNG 2: ĐỊNH CHUẨN VÀ TĂNG CƢỜNG CHẤT LƢỢNG ẢNH RADAR 38 2.1 Phƣơng trình radar 38 2.2 Định chuẩn ảnh radar 40 2.3 Hiệu chỉnh ảnh hƣởng địa hình 42 2.3.1 Phƣơng pháp Terrain Normalization 42 2.3.2 Phƣơng pháp David Small 46 2.4 Lọc nhiễu ảnh radar 52 2.4.1 Nguyên nhân gây nhiễu ảnh radar 52 2.4.2 Các phép lọc chuyên dụng cho ảnh radar 52 CHƢƠNG III: THỬ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÁC PHƢƠNG PHÁP LỌC ĐỐI VỚI ẢNH RADARSAT KHU VỰC TỈNH THÁI BÌNH 58 3.1 Khu vực nghiên cứu 58 3.1.1 Vị trí, địa giới phân chia hành 58 3.1.2 Điều kiện tự nhiên 58 3.2 Tƣ liệu sử dụng 61 3.3 Định chuẩn 62 3.4 Lọc nhiễu 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 Tài liệu tham khảo 74 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Các kênh sóng viễn thám RADAR 15 Hình 1.2: Hệ thống viễn thám chủ động 16 Hình 1.3: Trƣờng điện từ phản xạ Es, trƣờng điện từ tới Ei 17 Hình 1.4: Mơ hình radar độ tổng hợp thƣờng thấy Hanssen (2001) 18 Hình 1.5: Quan sát 3D đƣợc đơn giản hóa thành chiều ảnh SAR 19 Hình 1.6: Độ phân giải theo phƣơng vị (azimuth) 20 Hình 1.7: Độ phân giải theo hƣớng bắn 21 Hình 1.8: Ảnh hƣởng hình học ảnh RADAR 22 Hình 1.9: Ảnh hƣởng hình học ảnh RADAR (Elachi, 1989) 23 Hình 1.10: Ảnh RADAR ảnh hƣởng góc tới 23 Hình 1.11: Ví dụ ảnh RADAR 25 Hình 1.12: Phƣơng thức truyền sóng 26 Hình 1.13: Vệ tinh Radarsat - 27 Hình 1.14: Các chế độ thu ảnh vệ tinh Radarsat – 30 Hình 1.15: Vệ tinh ALOS - 31 Hình 1.16: So sánh chế thu ảnh ALOS ALOS – 32 Hình 1.17: Vệ tinh RISAT – 33 Hình 1.18: Vệ tinh Sentinel – 35 Hình 1.19: Các chế độ thu ảnh vệ tinh Sentinel – 37 Hình 2.1: Các mặt phẳng tham chiếu để xácđịnh hệ số phản xạ 41 Hình 2.2: Tƣơng quan radar điểm mặt đất hệ tọa độ Địa tâm 43 Hình 2.3: Các tham số dùng hiệu chỉnh ảnh hƣởng địa hình 44 Hình 2.4: Tƣơng quan ảnh thực địa ảnh radar 46 Hình 2.5: Bóng dòng ảnh 47 Hình 2.6: Mơ bề mặt địa hình từ mơ hình số độ cao 50 Hình 2.7: Nguyên nhân nhiễu speckle ảnh radar 52 Hình 3.1: Trích đoạn tệp tin lutBeta.xml ảnh Radarsat-2 ngày 25/6/2015 63 Hình 3.2: Ảnh Radarsat-2 ngày 25/6/2015 phân cực VH trƣớc định chuẩn 64 Hình 3.3: Ảnh Radarsat-2 ngày 25/6/2015 phân cực VH sau định chuẩn 64 Hình 3.4: Dao động giá trị pixel mặt cắt ảnh trƣớc định chuẩn 65 Hình 3.5: Dao động giá trị pixel mặt cắt ảnh sau định chuẩn 65 Hình 3.6: Ảnh Radarsat – phân cực VH sau định chuẩn 67 Hình 3.7: Ảnh Radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Frost 67 Hình 3.8: Ảnh Radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Lee 68 Hình 3.9: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Kuan 68 Hình 3.10: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Local Sigma 69 Hình 3.11: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Bit Error 69 Hình 3.12: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Gamma 70 Hình 3.13: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Enhanced Frost 70 Hình 3.14: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Enhanced Lee 71 Hình 3.15: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Multitemporal 71 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các kênh sóng kỹ thuật radar 14 Bảng 1.2: Các yếu tố ảnh hƣởng đến tín hiệu thu radar 24 Bảng 1.3: Đặc tính kỹ thuật vệ tinh Radarsat - 28 Bảng 1.4: Các chế độ thu ảnh vệ tinh Radarsat - 29 Bảng 1.5: Chỉ tiêu kỹ thuật vệ tinh ALOS – 32 Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật vệ tinh RISAT – 33 Bảng 1.7: Các chế độ thu ảnh vệ tinh RISAT – 34 Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật vệ tinh Sentinel - 36 Bảng 1.9: Các chế độ thu ảnh Sentinel – 37 Bảng 3.10: Các giá trị thống kê tính mặt nƣớc 72 10 (67km) chảy qua, phân chia tỉnh làm phần: phía bắc gồm huyện phía nam gồm huyện thị xã Những sông lớn đƣợc nối liền với hệ thống sông đào, kênh mƣơng dày đặc, cộng với ảnh hƣởng nƣớc thủy triều, tạo cho Thái Bình có nguồn nƣớc vơ phong phú để tƣới cho trồng, hàng năm mùa mƣa lũ, cung cấp lƣợng lớn phù sa cho đồng ruộng Các sông đổ biển qua cửa: Thái Bình, Diêm Điền, Trà Lý Ba Lạt Sơng ngòi có độ dốc nhỏ, trung bình 0,02-0,05m/km Các sông uốn khúc mạnh, hệ số uốn khúc 1,4 Độ rộng lòng sơng có nơi tới 3km Mạng lƣới thủy văn đồng không dày lắm, mật độ trung bình 0,71,0km/km2 Chế độ dòng chảy sơng Thái Bình chịu ảnh hƣởng chế độ dòng chảy sơng Hồng Dòng chảy năm chia làm mùa rõ rệt Mùa lũ từ tháng đến tháng 10, chiếm khoảng 75% lƣợng nƣớc/năm Ngồi hệ thống sơng ngòi, Thái Bình có nguồn nƣớc khống thiên nhiên độ sâu 450m, trữ lƣợng lớn, thuộc huyện Tiền Hải Đất đai Thái Bình có nhóm đất sau: đất mặn, đất cát ven biển, đất chua phèn, đất phù sa đất bạc mầu xói mòn Đất mặn phân bố vùng cửa sông, ven biển chỗ thấp trũng đê Đất trạng thái bùn nhão, hàm lƣợng muối tan ion CL cao Chỉ có loại thực vật ngập mặn (nhƣ đƣớc, sú, vẹt, bần, ô rô, sậy, lác ) phát triển đƣợc Đất cát ven biển phân bố cồn cát dun hải cũ, thƣờng có địa hình cao so với độ cao bình quân đồng Phần lớn điểm dân cƣ vùng tập trung địa hình cao loại đất Xung quanh điểm dân cƣ vƣờn ăn quả, trồng hoa mầu, thực phẩm công nghiệp ngắn ngày 60 Đất phèn phân bố chủ yếu huyện Thái Thụy Đất có thành phần giới nặng, nhão dẻo ƣớt, cứng rắn nứt nẻ khô thƣờng xuất lớp mầu vàng bám mặt đất khe đất Đất phèn có độ phì tƣơng đối khá, hàm lƣợng chất hữu cao, đất chua, hàm lƣợng sắt, nhôm di động cao Đất phù sa loại đất chủ yếu để trồng lúa, có diện tích lớn nhất, phân bố rộng rãi toàn tỉnh đƣợc chia thành phù sa sơng Hồng phù sa sơng Thái Bình Đất phù sa sơng Hồng có thành phần giới thịt trung bình, pH trung tính (6,5-6,7) chua, giàu cation kiềm thổ, hàm lƣợng hữu trung bình (1,3-2,0%) Hàm lƣợng N trung bình, đạt 0,72%, giàu lân, kali tổng số dễ tiêu Đây nhóm đất tốt, thích hợp với nhiều loại trồng Đất phù sa hệ thống sơng Thái Bình có màu xám Thành phần giới từ đất thịt trung bình đến nặng Phản ứng đất chua yếu (pH 4,5-5) Các cation kiềm thổ đất phù sa sơng Hồng Hàm lƣợng chất hữu 1,35%, nghèo đạm nhƣ lân, kali dễ tiêu Nhóm đất sử dụng để trồng nhiều loại khác nhau, nhƣng cần đƣợc cải tạo tăng cƣờng phân bón Đất bạc mầu đất xói mòn có thành phần giới đất thịt nhẹ cát pha Đất có phản ứng chua yếu (pH 5,0), nghèo chất hữu (0,8-1,0%), hàm lƣợng đạm, lân, kali tổng số lẫn dễ tiêu nghèo Nhóm đất nghèo chất dinh dƣỡng, khơng thích hợp để gieo cấy lúa, nhƣng phát triển số loại hoa mầu, trồng cạn nhƣ đậu, đỗ, lạc, vừng, rau, số loại ăn củ 3.2 Tƣ liệu sử dụng Tƣ liệu viễn thám đƣợc sử dụng thử nghiệm gồm cảnh ảnh Radarsat-2 thu chế độ phân giải cao, chùm tia rộng (wide fine beam mode), phân cực kép (VV VH) vào ngày 25/6, 19/7, 12/8, 5/9, 29/9 23/10 năm 2015 Ảnh có đặc tính kỹ thuật nhƣ sau:  Chế độ thu: Wide Fine; 61  Chùm tia: FOW2;  Hƣớng bay: xuống;  Hƣớng ăng ten: nghiêng phải;  Góc nghiêng: 30-40(từ cạnh gần đến cạnh xa);  Kích thƣớc điểm ảnh: 6.25 m × 6.25 m;  Phân cực: VV, VH;  Dạng sản phẩm: SGF (SAR Georeferenced Fine);  Đinh dạng liệu: GeoTIFF;  Loại liệu:biên độ tín hiệu (Magnitude Detected) 3.3 Định chuẩn Nhƣ trình bày chƣơng 2, giá trị điểm ảnh ảnh radar phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên cần đƣợc định chuẩn để chuyển giá trị hệ số tán xạ đƣợc định nghĩa nhƣ tỷ số lƣợng phản hồi lƣợng tới đơn vị diện tích tham chiếu ba dạng: beta-naught, sigma-naughthay gamma-naught tùy thuộc vào mặt phẳng tham chiếu lựa chọn Đối với ảnh Radarsat-2, công đoạn đƣợc thực nhờ bảng tra đƣợc cung cấp kèm theo ảnh tập tin tƣơng ứng gồm lutBeta.xml, lutSigma.xml lutGamma.xml theo công thức: 𝐻𝑆𝑇𝑆 = 𝐷𝑁 +𝐵 𝐴 (3.1) Trong đó: HSTS hệ số tán xạ kể tùy thuộc vào bảng tra sử dụng, DN giá trị điểm ảnh cần định chuẩn, A hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào khoảng cách xiên đƣợc cho bảng tra theo cột ảnh, B gia số cố định toàn ảnh đƣợc cho bảng tra Hình 3.1 biểu diễn trích đoạn từ tệp tin lutBeta.xml đƣợc cung cấp kèm theo ảnh Radarsat-2 chụp ngày 25/6/2015, đƣợc sử dụng ví dụ dƣới Trong offset hệ số B, gain hệ số A cơng thức 3.1 Nhƣ nói, hệ số offset đƣợc dùng chung cho toàn ảnh nên có giá trị, mà trƣờng hợp nhƣ thấy bảng có giá trị 0, gain phụ thuộc vào khoảng cách đƣợc cung cấp riêng cho cột ảnh nên có số lƣợng lớn Do vậy, 62 hình biểu diễn đƣợc trích đoạn tệp tin Tuy nhiên, cho thấy gain có giá trị giảm dần từ biên gần đến biên xa ảnh Trong ENVI có sẵn hai chƣơng trình để định chuẩn ảnh Radarsat-2 sang thành hệ số beta-naught sigma-naught Tuy nhiên, gọi định chuẩn nhƣng thực tế hệ số sigma-naught ENVI đƣợc tính không sử dụng bề mặt ellipsoid trái đất mà sử dụng bề mặt dốc địa hình làm bề mặt tham chiếu Nghĩa đƣợc hiệu chỉnh ảnh hƣởng địa hình theo phƣơng pháp Terrain Normalization, trình bày chƣơng Hình 3.1: Trích đoạn tệp tin lutBeta.xml ảnh Radarsat-2 ngày 25/6/2015 Do vậy, để hiệu chỉnh sang giá trị sigma-naught ENVI ta cần có mơ hình số địa hình khu vực Do khu vực nghiên cứu vùng đồng bằng phẳng, ảnh hƣởng địa hình khơng đáng kể nên đơn giản, học viên chọn phƣơng án định chuẩn sang hệ số beta-naught Các hình 3.2 3.3 cho ví dụ cảnh ảnh Radarsat-2 chụp ngày 25/6/2015 khu vực tỉnh Thái 63 Bình phân cực VH trƣớc sau định chuẩn Để làm rõ ý nghĩa phép định chuẩn, hình 3.4 3.5 thể đồ thị dao động giá trị pixel mặt cắt biển dọc theo dòng ảnh, tƣơng ứng ảnh trƣớc sau định chuẩn Qua thấy ảnh sau định chuẩn giá trị pixel đƣợc đƣa giá trị hệ số phản hồi (từ đến biểu thị cho khả phản hồi từ đến 100% lƣợng xạ tới) loại trừ dao động nhiễu, đƣờng thẳng hồi quy (phản ánh xu dao động giá trị điểm ảnh dọc hàng ảnh) gần nhƣ đƣợc xoay ngang Hình 3.2: Ảnh Radarsat-2 ngày 25/6/2015 phân cực VH trước định chuẩn Hình 3.3: Ảnh Radarsat-2 ngày 25/6/2015 phân cực VH sau định chuẩn 64 Hình 3.4: Dao động giá trị pixel mặt cắt ảnh trước định chuẩn Hình 3.5: Dao động giá trị pixel mặt cắt ảnh sau định chuẩn 3.4 Lọc nhiễu Nhiễu muối tiêu (speckle), nhƣ nói, đặc điểm cố hữu gắn liền với chế hoạt động hệ thống radar, làm suy giảm chất lƣợng hình ảnh khả tách biệt lớp phân loại ảnh số Do vậy, loại bỏ nhiễu coi cơng đoạn khơng thể thiếu quy trình xử lý ảnh radar 65 Trong ENVI cài đặt sẵn lọc: Lee, Frost, Gamma, Kuan, Enhanced Lee, Enhanced Frost, Local Sigma Bit Error Ngồi ra, Viện Cơng nghệ vũ trụ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam phát triển thêm chƣơng trình lọc đa thời gian (chi tiết lọc đƣợc trình bày chƣơng 2) Để lựa chọn lọc sử dụng, học viên tiến hành thử nghiệm áp dụng lọc ảnh radarsat – nói Kết đƣợc thể trực quan hình từ 3.6 đến 3.15, để dễ quan sát, học viên trích xuất cửa sổ nhỏ có kích thƣớc 400 × 400 điểm ảnh khu vực Để có đánh giá định lƣợng hiệu lọc học viên lựa chọn số polygons mặt nƣớc ảnh để tính hệ số biến động CV (coefficient of variation) đƣợc xác định giá trị tuyệt đối tỷ số độ lệch chuẩn giá trị trung bình tất điểm ảnh polygons mặt nƣớc chọn Sở dĩ mặt nƣớc đƣợc lựa chọn coi đối tƣợng đồng nhất ảnh dao động giá trị xám độ radar coi hồn tồn nhiễu gây Kết đƣợc cho bảng 3.1, thể giá trị trung bình, độ lệch chuẩn hệ số biến động mặt nƣớc, tính ảnh trƣớc sau lọc lọc nêu (với kích thƣớc lọc 7×7) Các giá trị cho đƣợc lấy trung bình cho ảnh nhƣng tính riêng cho phân cực VV VH Theo kết thống kê bảng trên, thấy lọc Enhanced Lee, Frost, Enhanced Frost Gamma tỏ hiệu hẳn lọc khác gần nhƣ tƣơng đồng với khả loại nhiễu nhƣ bảo tồn đƣợc giá trị trung bình vùng ảnh Tuy nhiên, dựa vào kết đánh giá trực quan mắt khả bảo tồn đƣờng biên đối tƣợng dạng tuyến lọc Gamma tỏ nhỉnh nhiều, đề tài khuyến cáo nên sử dụng loại lọc 66 Hình 3.6: Ảnh Radarsat – phân cực VH sau định chuẩn Hình 3.7: Ảnh Radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Frost 67 Hình 3.8: Ảnh Radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Lee Hình 3.9: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Kuan 68 Hình 22.10: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Local Sigma Hình 231: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Bit Error 69 Hình 24.12: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Gamma Hình 25.13: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Enhanced Frost 70 Hình 26.14: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Enhanced Lee Hình 27.15: Ảnh radarsat – 2, phân cực VH sau lọc Multitemporal 71 Bảng 3.10: Các giá trị thống kê tính mặt nƣớc Phép Lọc Ảnh Phân cực VV Ảnh Phân cực VH Mean SD CV Mean SD CV Original -18.5612 5.7715 0.3117 -22.207 5.7325 0.2582 Lee -18.5612 2.1612 0.1168 -22.2068 2.0477 0.0922 Enhanced Lee -18.5614 1.9884 0.1075 -22.2068 1.8740 0.0844 Frost -18.5585 2.0128 0.1088 -22.2059 1.8831 0.0848 Enhanced Frost -18.5614 1.9884 0.1075 -22.2068 1.8740 0.0844 Gamma -18.5588 2.0111 0.1087 -22.2065 1.8777 0.0845 Kuan -18.3411 179.47 9.7025 -21.6853 732.9535 32.4949 Local Sigma -18.4988 4.9115 0.2662 -22.1444 4.8655 0.2198 Bit Error -18.2636 5.2067 0.2859 -21.7591 4.9394 0.2271 Multi-temporal -18.5628 5.7717 0.3117 -22.2059 5.7345 0.2583 Trong đó: - Mean: Giá trị trung bình - SD: Độ lệch chuẩn - CV: Hệ số biến thiên (CV= SD/Mean) 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Cùng với phát triển viễn thám Radar công nghệ xử lý ảnh, ảnh Radar ngày đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều nghiên cứu đất liền biển, thăm dò khống sản, quản lý tài nguyên đặc biệt theo dõi, giám sát tai biến, thiên tai nhƣ động đất, núi lửa, băng tan, lũ lụt, ô nhiễm tràn dầu v.v Tuy nhiên, đặc thù chế tạo ảnh dải phổ sử dụng kỹ thuật radar, ảnh radar mang nhiều đặc điểm riêng biệt đòi hỏi phải có kỹ thuật xử lý chun biệt Trong khn khổ luận văn, học viên sâu tìm hiểu nguyên lý tạo ảnh radar; đặc điểm hình học xạ ảnh radar; phƣơng pháp, kỹ thuật tiền xử lý ảnh radar nhƣ định chuẩn, hiệu chỉnh ảnh hƣởng địa hình xử lý loại bỏ nhiễu ảnh radar Đồng thời tiến hành thử nghiệm thực tế kỹ thuật kể để xử lý số cảnh ảnh Radarsat-2, chụp khu vực tỉnh Thái Bình sở sử dụng ENVI, phần mềm xử lý ảnh thông dụng Việt Nam Để so sánh đánh giá hiệu phép lọc, học viên áp dụng thử nghiệm lọc nhƣ: Lee, Enhanced Lee, Frost, Enhanced Frost, Gamma Map, Kuan, Local Sigma, Bit Error Multi-temporal tập hợp ảnh Radarsat-2 đa thời gian, chụp khu vực tiến hành tính tốn đặc trƣng thống kê số polygon mặt nƣớc ảnh kết để phân tích Kết cho thấy lọc Enhanced Lee, Frost, Enhanced Frost Gamma tỏ hiệu hẳn lọc khác gần nhƣ tƣơng đồng với khả loại nhiễu nhƣ bảo tồn đƣợc giá trị trung bình vùng ảnh Tuy nhiên, dựa vào kết đánh giá trực quan mắt khả bảo tồn đƣờng biên đối tƣợng dạng tuyến lọc Gamma tỏ nhỉnh nhiều, học viên khuyến cáo nên sử dụng loại lọc Những nghiên cứu ứng dụng radar Việt Nam tƣơng đối hạn chế, phần giá thành tƣơng đối cao ảnh radar thƣơng mại, mặt khác tính chất phức tạp khâu xử lý, phân tích ảnh Những nghiên cứu học viên giới hạn công đoạn tiền xử lý ảnh, với 73 dẫn giải thực nghiệm cụ thể vùng thuộc miền bắc Việt Nam Rất mong nhận đƣợc đóng góp từ thầy cơ, chun gia để luận văn có tính ứng dụng cao thời gian tới Xin trân trọng cảm ơn Tài liệu tham khảo Lại Anh Khôi, 2017, Báo cáo tổng hợp đề tài KHCN cấp Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp theo dõi lúa sử dụng tƣ liệu viễn thám đa vệ tinh” Nguyễn Ngọc Thạch, Viễn Thám nghiên cứu tài nguyên môi trƣờng, Trƣờng đại học KHTN – Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Trƣờng Xuân, 2012, Viễn thám ứng dụng, Trƣờng Đại học MỏĐịa chất, Hà Nội Chu Hải Tùng, 2008, Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN cấp Bộ “Nghiên cứu khả ứng dụng ảnh vệ tinh radar quang học để thành lập số thông tin lớp phủ mặt đất” Introduction to Radar and RADARSAT_IMAGE Center May1996 Alexander Loew, Wolfram Mauser, 2007, Generation of geometrically and radiometriccally terrain corrected SAR image products – Remote Sensing of Enviroment 106 (2007) 337-349 David Small, 2011, Flattening Gamma: Radiometric Terrain Correction for SAR imagery – IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 49, no.8, August 2011 Lê Văn Trung, Hồ Tống Minh Định Văn Công Quốc Anh, 2005, The Ability of Application of ERS SAR images in Generating DEM using InSAR technique, The 16th APEC Workshop on Ocean Models and Information System for the APEC Region UIC-ECE Communications, Sensing & Navigation Laboratory 900 W Taylor St., SEL (607) W-4210, M/C 154, CHICAGO IL/USA-60607-7018 10.Tran V A, Shinji M, Venkatesh R and Kiyoji S, 2007, Spatial Distribution of subsidence in Hanoi detected by JERS-1 SAR Interferometry, Geoinformatics, vol.18 no.1, pp 3-13 11.John.A Richards, 2009, Remote sensing with Imaging Radar, Springer Merrill I.Sokonik, 2008, Radar Handbook, 3rd edition, Mcgraw Hill Companies, printed in United States of America 74 ... chuẩn tăng cường chất lượng ảnh Radar nhằm khai thác hiệu liệu Radar phục vụ cho mục đích nghiên cứu chuyên ngành Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu nguyên lý tạo ảnh Radar, phƣơng pháp định chuẩn, ... ảnh Radar - Các phƣơng pháp định chuẩn, hiệu chỉnh ảnh hƣởng địa hình ảnh Radar - Các phép lọc nhằm tăng cƣờng chất lƣợng ảnh Radar - Thử nghiệm, đánh giá hiệu phƣơng pháp lọc ảnh Radarsat -2... cứu đặc điểm, nguyên lý ảnh Radar Tập trung kỹ thuật chuyên dụng để xử lý ảnh Radar Nghiên cứu phƣơng pháp hiệu chỉnh ảnh Radar Cắn vào kết nghiên cứu, tiến hành xử lý ảnh RADARSAT Kết đạt đƣợc,