Chương 2 BỘ CẢM VÀ VẬT MANG TRONG VIỄN THÁM A. BỘ CẢM TRONG VIỄN THÁM Néi dung 1. Các loại bộ cảm. 2. Các đặc tính của bộ cảm. 3. Phân tán đối tượng. 4. Lọc quang phổ. 5. Khả năng phân tích. 6. Một số bộ cảm vệ tinh. 7. Máy thu quang học. 8. Quang phổ kế. 9. Camera hàng không. 10. Dải quét, trường nhìn và trường nhìn tức thời. 11. Bộ cảm số hàng không. 12. Phim cho viễn thám. 13. Máy quét quang cơ. 14. Máy quét kiểu đẩy. 15. Máy đo siêu phổ. 16. Máy quét Laser.
Chương BỘ CẢM VÀ VẬT MANG TRONG VIỄN THÁM A BỘ CẢM TRONG VIỄN THÁM MỤC ĐÍCH • Giới thiệu đặc tính cảm viễn thám • Giới thiệu cảm tương lai Néi dung Camera hàng không Các loại cảm Các đặc tính cảm.10 Dải quét, trường nhìn trường nhìn tức thời Phân tán đối tượng 11 Bộ cảm số hàng không Lọc quang phổ 12 Phim cho viễn thám Khả phân tích Một số cảm vệ tinh 13 Máy quét quang 14 Máy quét kiểu đẩy Máy thu quang học 15 Máy đo siêu phổ Quang phổ kế 16 Máy quét Laser Phân loại cảm Bộ cảm thụ động / Modis Bộ cảm chủ động / SAR Các thuộc tính cảm quang học Thuộc tính phổ Kênh phổ, độ rộng kênh phổ Độ nhạy phản xạ biên Thuộc tính từ Độ nhạy nhiễu, Khoảng dao động, tỷ số nhiễu Thuộc tính hình học Méo hình kính vật, trường nhìn Trường nhìn tức thời Thuộc tính tán xạ Lọc giao thoa Gương tách lưỡng sắc để phân thành màu ¸nh sáng Một số cảm vệ tinh Các Máy thu quang học Sử dụng cho chiếu ảnh Đèn hình, ống điện kế Sử dụng cho kích ứng quang học Điốt, bóng bán dẫn, Bộ thu cờng suất ¸nh s¸ng Sư dơng cho hiƯu øng nhiƯt Bé ®o nhiệt độ Bộ đo điện tích 10 Các kiểu Máy thu quang học Máy thu Đèn hình (Pt-S) Điốt (Si p-nPD) Bc súng Nhiệt độ hoạt động(0K) (àm) 0.35 - 0.6 295 0.4 - 1.0 295 PbS 0.5 - 3.8 196 CdHgTe 5.0 - 16.0 4.2 Bộ cảm Nhìn thấy Nhìn thấy, cận hồng ngoại Hồng ngoại sóng ngắn Hång ngo¹i nhiƯt 11 DẢI QT, TRƯỜNG NHÌN VÀ TRƯỜNG NHÌN TỨC THỜI FOV Trường nhìn IFOV Trường nhìn tức thời v Hướng bay l Độ rộng dải quét g Độ phân giải mặt đất 12 Độ phân giảI mặt đất 13 độ phân giảI khônggian 14 Máy quét dải 15 Phim dùng viễn thám 16 Máy quét quang 17 Máy quét kiểu chổi đẩy 18 Máy đo siêu phổ (vƯ tinh) 19 M¸y qt Laser (lidar) 20 10 VËt mang gì? Phng tin mang cỏc b cm viễn thám gọi cácvật mang • Vật mang điển hình vệ tinh máy bay • Vật mang gồm có máy bay lên thẳng, khinh khí cầu,… • Các yếu tố vật mang là: độ cao, hình dáng, quỹ đạo trình bay trng ti 23 Các loại vật mang 24 12 vệ tinh viƠn th¸m Vệ tinh địa tĩnh quan trắc mơi trường (GEOS) NASA Landsat 7/ETM+ 705km USGS, Mü VÖ tinh quan sát trái đất ADEOS-II (795-812km), JAXA, Nhật 25 viễn thám máy bay 26 13 Điều kiện khí ®é cao • Thành phần khơng khí : 78.1% Nitơ, 21.0%Ơxi, 0.9% Khí • Trọng lượng phân tử khơng khí 28.97 • Áp suất khơng khí giảm theo hàm số mũ với độ cao • Nhiệt độ khí thay đổi phụ thuộc vào độ cao 27 ¸p suÊt không khí theo độ cao 28 14 Nhiệt độ không khí theo độ cao 29 Cấu trúc thẳng đứng khí 30 15 vị trí Vật mang Ba góc quay không gian Góc nghiêng ngang() Góc nghiêng dọc () Góc xoay () Sự dao động hệ thống 31 Các loại Bộ cảm La bàn quay Thiết bị định vị toàn cầu (GPS) Dụng cụ đo cao rađa Doppler Bộ thăng Máy quay video Bộ phận ghi độ cao bay 32 16 Cấu tạo máy POS Bộ phận đo gia tốc (IMU) quay, gia tốc kế, điện số Nhỏ, nhẹ, dễ mang Thiết bị thu GPS độ xác cao HƯ thèng m¸y tÝnh POS: PCS HƯ thèng m¸y tÝnh với phần cứng nhỏ gọn Thiết bị đo GPS tức thời phần mềm Cổng kết nối với cảm Thẻ khóa liệu 33 Các ứng dụng hàng không POS/AV Chụp ảnh hàng không Quét Laze (LIDAR) Máy ảnh kỹ thuật số Máy quét ảnh radar (SAR) 34 17 Bộ cảm chủ động / SAR Các thuộc tính cảm quang học Thuộc tính phổ Kênh phổ, độ rộng kênh phổ Độ nhạy phản xạ biên Thuộc tính từ Độ nhạy nhiễu, Khoảng dao động, tû sè nhiƠu Thc tÝnh h×nh häc Méo hình kính vật, trường nhìn Trường nhìn tức thời Bé cảm chủ động / SAR Các thuộc tính cảm quang học Thuộc tính phổ Kênh phổ, độ rộng kênh phổ Độ nhạy phản xạ biên Thuộc tính từ Độ nhạy nhiễu, Khoảng dao động, tỷ sè nhiƠu Thc tÝnh h×nh häc Méo hình kính vật, trường nhìn Trường nhìn tức thời Bé c¶m chủ động / SAR Các thuộc tính cảm quang học Thuộc tính phổ Kênh phổ, độ rộng kênh phổ Độ nhạy phản xạ biên Thuộc tính từ Độ nhạy nhiễu, Khoảng dao động, tỷ số nhiƠu Thc tÝnh h×nh häc Méo hình kính vật, trường nhìn Trường nhìn tức thời C¸c vƯ tinh viễn thám - Bộ cảm quang học NOAA AVHRR Terra MODIS SPOT thực vật Độ phân giải thấp 1.1Km (5 kênh) 250m,500m,1km 36 kênh 1.1km (5 kênh) 41 ảnh NOAA/AVHRR Đông Nam 4-1998 42 21 ảnh vệ tinh terra/modis Bão cát Apganistan 43 ảnh vệ tinh Terra/MODIS Bão nhiệt đới phía tây đảo Philipin 11-26-03 44 22 Các vệ tinh viễn thám - Bộ cảm quang häc 1999: IKONOS 2000: EROS A1 2001: QuickBird 2003: Orbview Độ phân giải cao 1m Pan, 4m MSS 1.8m 0.6m Pan, 2.4m MSS 1m Pan, 4m MSS 45 ¶nh vƯ tinh IKONOS NewYork 11h43 15-9-2001 46 23 ¶nh vƯ tinh QuickBird Yokohama Nhật Bản 47 Các vệ tinh viễn thám - Bộ cảm siêu cao tần 1978: SEASAT, Mü, Kªnh L, 25 m 1991: ERS 1, ESA, Kªnh C, 30 m 1994: JERS 1, Nhật Bản, Kênh L, 18 m 1995: Radarsat, Canada, Kªnh C, 15 m 2000: SRTM, Mü, Kªnh C, 15 m 2002: Envisat, ESA, Kªnh C, 30 m 48 24 ¶nh vƯ tinh iers ¶nh radar Nam Phi 49 ¶nh vƯ tinh ERS §øt gẫy địa chất California, Mỹ 50 25 ảnh radar phối cảnh Núi Phú sĩ, Nhật Bản 51 Các vệ tinh viƠn th¸m - VƯ tinh nhá 1993: Phỉ biÕn (giá trị 5% nhng có tới 95% chức gièng vƯ tinh lín) 1999: Tuaasat (DLR) 6m, Uosat (Surry) 10m Kitsat (Hµn Quèc), Tuangsat (Malaysia) 2000: Tsinghua (Trung Quèc) Trong tơng lai: Nga radar 1m,Topsat(Anh) 2.5m KAIST (Hàn Quốc) 2.5m, v v 52 26