Chương trình vệ tinh Landsat do NASA sáng lập với mục đích nghiên cứu mặt đất từ vệ tinh trên quỹ đạo trái đất không người lái. Thế hệ đầu tiên của Landsat mang tên vệ tinh công nghệ tài nguyên trái đất (Earth resources techcology satellite), viết tắt là ERTS, vào năm 1975 đổi tên thành Landsat.
Landsat-1 được phóng lên quỹ đạo ngày 23/7/1972 và hoạt động tới ngày 6/1/1978. Landsat-1 được thiết kế để thu nhận ảnh đa phổ trên mặt đất một cách hệ thống, lặp lại và có độ phân giải trung bình đa phổ.
Các vệ tinh tiếp theo của Landsat là Landsat-2,3,4,5,6 và Landsat-7. Công nghệ ghi ảnh trên các thế hệ vệ tinh Landsat lần lượt sử dụng các bộ cảm ngày càng hoàn thiện và tốt hơn nhiều, từ độ phân giải thấp đến độ phân giải cao, theo trật tự là RBV (Return Beam vidicon), đa phổ (MSS), chuyên đề (TM), chuyên đề nâng cao (ETM), chuyên đề nâng cao (ETM+).
Nguồn dữ liệu ảnh Landsat đa dạng, phong phú, phổ biến trên toàn cầu. Đặc biệt là dữ liệu của vệ tinh Landsat-7. Vệ tinh Landsat-7 được thiết kế thêm kênh phổ toàn sắc, có dải sóng 0.5-0.9µm và độ phân giải 15x15m. Điều này cho phép chồng ảnh với các kênh phổ khác nhau của bộ cảm biến ETM để tạo ra ảnh tổ hợp màu với độ phân giải cao hơn.
Hiện nay, ảnh Landsat có nhiều thế hệ với số lượng kênH phổ và độ phân giải khác nhau. Tuy nhiên, thế hệ ảnh Landsat TM thu từ vệ tinh Landsat-4,5 và ảnh Landsat ETM+ được thu từ vệ tinh Landsat-7 được sử dụng phổ biến nhất. Ảnh Landsat TM gồm có 7 kênh. Trong đó 6 kênh phổ nằm trên dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại với độ phân giải không gian 30mx30m và một dải phổ hồng ngoại nhiệt ở kênh 6, độ phân giải 120mx120m để đo nhiệt độ bề mặt. Đặc tính của các kênh phổ ảnh landsat TM được thể hiện trong bảng :
Kênh Bước sóng
(µm)
Tên gọi phổ Độ phân giải không gian(m) Lưu trữ (bit) TM1 0.45 - 0.52 Xanh lam 30 8 TM2 0.52 - 0.60 Xanh lục 30 8 TM3 0.63 - 0.69 Đỏ 30 8 TM4 0.76 - 0.90 Cận hồng ngoại 30 8 TM5 1.55 - 1.75 Giữa hồng ngoại 30 8 TM6 10.4 - 12.5 Hồng ngoại nhiệt 120 8 TM7 2.08 - 2.35 Giữa hồng ngoại 30 8
Bảng 1 : một số thông số các kênh phổ ảnh Landsat TM
Ảnh Landsat ETM+ bao gồm 8 kênh phổ ở các bước sóng có bản giống ảnh Landsat TM. Điều khác biệt là ở Landsat ETM+, kênh hồng ngoại nhiệt có độ phân giải cao hơn (60m) và có thêm kênh toàn sắc với độ phân giải không gian là 15m. Đặc tính các kênh phổ của ảnh Landsat ETM+ được thể hiện trong bảng :
Kênh Bước sóng
(µm)
Tên gọi phổ Độ phân giải
không gian(m)
Lưu trữ (bit)
ETM+1 0.45-0.52 Xanh lam 30 8
ETM+2 0.52-0.60 Xanh lục 30 8
ETM+4 0.76-0.90 Cận hồng ngoại 30 8
ETM+5 1.55-1.75 Giữa hồng ngoại(SWIR) 30 8
ETM+6 10.4-12.5 Hồng ngoại nhiệt 60 8
ETM+7 2.08-2.35 Giữa hồng ngoại(SWIR) 30 8
ETM+8 0.52-0.90 Toàn sắc 15 8
Bảng 2: Một số thông số các kênh phổ ảnh Landsat ETM+ và ảnh Landsat-7
Ứng dụng chính của các kênh phổ ảnh Landsat TM và ETM+ được thể hiện trên bảng :
Kênh Bước sóng (µm)
Tên gọi Ứng dụng chính
TM 1 0.45-0.52 Xanh lam Dùng để nghiên cứu thềm lục địa nông, phân biệt sự khác nhau giữa đất và thực vật, xác định các đối tượng nhân tạo như đường, nhà cửa,…
TM 2 0.52-0.6 Xanh lục dùng để đánh giá trạng thái của thực vật, phân biệt giữa các loại thảm thực vật,… TM 3 0.63-0.69 Đỏ Dùng để phân biệt thực vật và đất, theo dõi
tình trạng thực vật, phân loại thực vật,lập bản đồ ranh giới giữa các loại đất và ranh giới hình thành địa chất,…
TM 4 0.76-0.9 Cận hồng ngoại
Xác định bề mặt đất và nước, xác định đường bờ, xác định cây trồng, các kiểu thực vật, trạng thái và sinh khối, độ ẩm của đất,… TM 5 1.55-1.75 Giữa hồng ngoại Xác định độ ẩm của thực vật và đất, giám sát thảm thực vật, tách tuyết và mây,… TM 6 10.4-12.5 Hồng ngoại nhiệt
Sử dụng để đo vẽ bản đồ nhiệt mặt đất, nhiệt độ của thảm thực vật, ứng dụng trong địa chất, xác định hoạt động địa chất,… TM 7 2.08-2.35 Giữa hồng
ngoại
Xác định các loại đá và khoáng vật, xác định độ ẩm thực vật,….
Bảng 3: Ứng dụng chính của các kênh phổ ảnh Landsat TM, ETM+.