7. Cấu trúc của luận văn
2.1.2. Ảnh vệ tinh độ phân giải cao
Độ phân giải không gian có ý nghĩa rất quan trọng trong số các đặc điểm kỹ thuật của ảnh vệ tinh, bởi lẽ chất lƣợng và tỷ lệ các bản đồ đƣợc thành lập từ ảnh vệ tinh phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố này. Nhìn chung, dựa trên độ phân giải không gian, ảnh vệ tinh có thể đƣợc chia thành[8]:
- Độ phân giải thấp: > 100m
- Độ phân giải trung bình: 10 - 100m - Độ phân giải cao: < 10m
Trên thế giới hiện nay, ảnh vệ tinh độ phân giải cao đƣợc sử dụng không chỉ trong đo vẽ, cập nhật bản đồ lớp phủ và sử dụng đất, quản lý cơ sở hạ tầng, giao thông mà còn phục vụ công tác thống kê và quản lý đất đai, theo dõi mùa màng, giám sát thiên tai.
Trong những năm gần đây, công nghệ thu nhận ảnh viễn thám đã đạt đƣợc những bƣớc tiến đáng kể. Ảnh vệ tinh thu đƣợc có đƣợc độ phân giải ngày càng cao, đạt đƣợc từ 5m đến 1m. Với độ phân giải ngày càng cao, ảnh vệ tinh hoàn toàn có thể thay thế ảnh hàng không trong việc cập nhật bản đồ hiện trạng, xây dựng bản đồ chuyên đề. Ngoài ra ảnh vệ tinh độ phân giải cao còn có một số ƣu điểm nổi trội hơn so với ảnh ảnh hàng không là: thời gian đặt chụp nhanh, kho lƣu trữ tƣ liệu ảnh phong
phú, ….. Một số loại vệ tinh độ phân giải cao nhƣ: Ikonos, QuickBird, Orbview, SPOT…
a. Vệ tinh Ikonos
- Vệ tinh Ikonos đƣợc phóng lên quỹ đạo cận cực ngày 24 tháng 9 năm 1999 tại độ cao 682 km, cắt xích đạo vào lúc 10h30’ sáng.
- Thời gian quỹ đạo lặp lại là 11 ngày. - Góc quét 450 theo đƣờng quét dọc và ngang
- Tạo ảnh bằng cách quét liên tục theo chiều ngang và quét lặp lại trƣớc sau theo chiều dọc; - Dữ liệu số có cấu trúc 11 bit
- Các thông số kỹ thuật
Tên kênh Bƣớc sóng (μm) Độ phân giải (m)
Kênh 1 0.45 - 0.52 4 Kênh 2 0.51- 0.60 4 Kênh 3 0.63 - 0.70 4 Kênh 4 0.76 - 0.85 4 Kênh toàn sắc 0.45 - 0.90 1
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật ảnh IKONOS
Về mặt yêu cầu kỹ thuật, ảnh vệ tinh Ikonos hoàn toàn có thể thay thế cho ảnh máy bay trong lĩnh vực cập nhật bản đồ hiện trạng, quản lý cơ sở hạ tầng, giao thông, quy hoạch, … Xét về mặt kinh tế, phƣơng pháp dùng ảnh vệ tinh Ikonos có giá thành thấp hơn phƣơng pháp dùng ảnh máy bay, thời gian thu thập và xử lý dữ liệu lại ngắn hơn.
b. Vệ tinh QuickBird
Đây là ảnh vệ tinh độ phân giải cao do hãng Digital Globe cung cấp. Về mặt tính năng kỹ thuật, ảnh QuickBird tƣơng tự nhƣ ảnh Ikonos
Vệ tinh QucikBird đƣợc phóng lên vũ trụ vào ngày 18 tháng 10 năm 2001 là hệ tạo ảnh thứ hai sau Ikonos cho ra ảnh có độ phân giải cao. Nó cho độ phân giải rất cao: kênh toàn sắc là 0.61m và các kênh đa phổ là 2.44m. QuickBird cho ảnh độ phân giải 0.7m tổ hợp kênh toàn sắc và kênh hồng ngoại .
Khả năng lƣu trữ trên vệ tinh và độ rộng của đƣờng quét lớn. Khoảng hẹp nhất của nó là 64 km2 và rộng nhất là 10000km2.
Loại ảnh Toàn sắc Đa phổ
Độ phân giải 0.61 - 1 m 2.44 - 4 m Bƣớc sóng 450 - 900nm
Độ phủ 16.5 x 16.5 km Chu kỳ chụp 1 - 4 ngày
Bảng 2.2: Một số thông số của ảnh QuickBird
c, Vệ tinh Orbitview (Orbview)
Vệ tinh Orbview 1 đƣợc phóng vào ngày 03 tháng 04 năm 1995 trên độ cao 470km. Đây là vệ tinh cho phép phân biệt vùng có mây và không mây, nó phục vụ chủ yếu cho việc nghiên cứu khí quyển và dự báo khí hậu.
Vệ tinh Orbview 2 đƣợc phóng lên quỹ đạo năm 1997, cung cấp ảnh cho 14 trạm thu ảnh mặt đất. Orbview 2 đƣợc trang bị các bộ cảm đa phổ nghiên cứu mặt đất và biển. Đây là vệ tinh chuyên nghiên cứu màu của đại dƣơng nằm trong dự án NASA SeaWiFS.
Hiện nay cơ quan OrbImage và tập đoàn khoa học về quỹ đạo ( Orbital Sciences Corporarion) xây dựng các vệ tinh Orbview 3 và Orbview 4 có độ phân giải cao. Orbview 4 cho ảnh có độ phân giải là 1m đối với ảnh toàn sắc, 4 m đối với đa phổ trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại. Ngoài ra nó còn đƣợc trang bị bộ cảm siêu phổ (200 kênh) với độ phân giải 8m trong dải sóng từ 0.4-2.5μm chuyên để nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất trên bề mặt đất. Orbview 4 sẽ cho ảnh phục vụ nghiên cứu nông nghiệp, rừng, khai khoáng và kiểm tra môi trƣờng. Bên cạnh đó, với độ chụp lặp là 3 ngày, các ảnh của Orbview 4 cũng sẽ phục vụ mục đích thƣơng
mại và an ninh. Độ phân giải 1m cho phép phát hiện nhà rõ nét, 4 m cho phép xác định chính xác các đối tƣợng không gian nhƣ: nông thôn, thành thị và các vùng đang phát triển.
d, Vệ tinh SPOT
Ảnh vệ tinh SPOT đƣợc chụp bởi vệ tinh SPOT. SPOT là chƣơng trình viễn thám do các nƣớc Pháp, Thụy Điển, Bỉ hơp tác. SPOT 1 đƣợc phóng lên quỹ đạo tháng 2 năm 1986, SPOT 2 đƣợc đƣa lên quỹ đạo ngày 22/1/1990, SPOT 3 là tháng 4 năm 1993, SPOT 4 là tháng 4 năm 1998 và SPOT 5 là vào tháng 7 năm 2002.
Vệ tinh SPOT có quỹ đạo tròn cận cực đồng bộ mặt trời với độ cao bay chụp là 830 km và góc nghiên so với mặt phẳng quỹ đạo là 98.70. Thời điểm bay qua xích đạo là 10h30’ sáng. Chu kỳ lặp lại tại một điểm trên mặt đất là 26 ngày trong chế độ quan sát bình thƣờng. Vệ tinh SPOT đƣợc trang bị một bộ quét đa phổ HRV gồm 2 máy HRV-1, HRV-2. Đặc trƣng HRV Dạng đa phổ Dạng toàn sắc Band - Green - Red - NIR 0.50 - 0.59 μm 0.61 - 0.68 μm 0.79 - 0.80 μm 0.51 - 0.73 μm Trƣờng nhìn 4013 4013
Độ phân giải mặt đất 20 x 20 m (SPOT 4) 10 x 10 m (SPOT5) 10 x 10 m (SPOT4) 2.5 x 2.5 m (SPOT5) Số pixel trên một hàng 3000 6000 Dải rộng mặt đất 60 km 60 km Độ phủ dọc 117 km 117 km Độ phủ bên 3 km 3 km Bảng 2.3: Đặc điểm hệ thống SPOT