- Lấy mẫu kiểm tra sai số trong phân loạ
c ph−ơng pháp tạo ảnh biến độn
8.2.2.6. Gộp dữ liệu viễn thám
Gộp dữ liệu là quá trình tổ hợp dữ liệu viễn thám và GIS từ nhiều nguồn hoặc ghép các ảnh của nhiều thời gian khác nhau tạo nên một t− liệu tổng hợp. Trong viễn thám một trong những ph−ơng pháp gộp dữ liệu đ−ợc thực hiện là gộp các ảnh có độ phân giải khác nhau của cùng bộ cảm. Ví dụ, ghép ảnh vệ tinh Spot với độ phân
ột lớp thông tin vector lên trên một nền ảnh vệ tinh cũng là một cách gộp dữ liệụ Trong phần này sẽ xe
hiện ít thực
p phân loạị Rất nhiều cách để gộp dữ liệu đa thời gian. Một trong cách h
nh
n ở 2 giải 10 m x 10m với ảnh vệ tinh Spot XS có độ phân giải là 20 m . Trong môi tr−ờng GIS của các trình xử lý ảnh số, việc gộp các lớp thông tinh khác nhau sẽ cho ra những kết quả mớị Trong qui trình xử lý ảnh số nh− việc hiển thị m
m xét gộp các dữ liệu đa thời gian, đa nguồn, đánh giá thay đổi, ghép ảnh với các dữ liệu có sẵn và quá trình liên kết với GIS trong phân loại ảnh. Việc gộp các ảnh đa thời gian để nghiên c−úu biến động là rất đa dạng. Một trong tr−ờng hợp đơn giản nhất là ghép ảnh của cùng một vùng, thu nhận trong nhiều thời gian khác nhau để tạo dữ liệu cho giải đoán bằng mắt. Ví dụ, khi giải đoán nông nghiệp rất có ích khi ta gộp ảnh chụp vụ lúc bắt đầu vụ và lúc cuối vụ. Bắt đầu vụ là ảnh thể
vật, đất trống và ảnh lúc sắp thu hoạch có thực vật. Gộp các kênh ảnh của hai thời gian khác nhau tạo nên tổ hợp màu có thể giải đoán các loại cây trồng khác nhau trên ảnh. Các dữ liệu đa thời gian còn đ−ợc dùng trong phân loại tự động . Sử dụng dữ liệu đa thời có thể gia tăng độ chính xác trong phân loại, hoặc độ chi tiết của các lớ
đơn giản nhất là tạo ảnh đa thời gian theo một dữ liệu thống nhất. Ví dụ, 6 kênh ản Landsat TM hay ETM +của một thời gian có thể gộp với 6 kênh ảnh t−ơng ứng trong thời gian khác tạo thành 12 kênh ảnh đa thời gian cho việc phân loạị Đôi khi tr−ớc khi ghép ta cũng có thể dùng ph−ơng pháp thành phần chính để giảm số kênh ảnh cho phân loạị Một trong những có gắng khác trong việc gộp dữ liệu đa thời gian là dùng mặt cắt đa thời gian. Theo ph−ơng pháp này phân loại dựa trên việc mô hì vật lý của đặc tính thời gian vốn có của mẫu phản xạ phổ của từng loại cây trồng. Đặc tính thời gian của cây trồng về độ xanh từng năm của cây trồng tuân thủ theo hình sin. Hình 8.44 là ảnh Spot của huyện Hàm thuận Nam, tỉnh Bình Thuậ thời gian là mùa khô (tháng 1) và mùa m−a (tháng 9).
Qui trình nghiên cứu biến động đòi hỏi sử dụng dữ liệu đa thời gian. Kiểu biến
động có ời gian
dài vài chục năm. nh của cùng một
cùng độ phân giải và góc nhìn, cùng kênh, cùng độ phân giải và thu nhận trong cùng thời gian của một ngàỵ Thông th−ờng ảnh s
. ảnh vệ tinh gộp với ảnh radar
thể thay đổi khác nhau có thể trong thời gian ngắn theo mùa và th Việc nghiên cứu biến động tốt nhất là sử dụng ả
vệ tinh cho các loạt thời gian khác nhau,
ử dụng trong nghiên cứu biến động theo năm là tốt nhất vì nh− vậy sẽ xem xét đ−ợc cùng mùa và ngàỵ Yêu cầu khi nắn ảnh với độ sai số từ 1/4 đến 1/2 pixel. Với độ sai số lớn hơn 1 pixel sẽ dẫn đến kết quả nghiên cứu biến động không tốt nếu nh− biến động này chỉ xẩy ra trong khoảng không gian nhỏ. độ tin cậy của nghiên cứu biến động còn ảnh h−ởng bởi các thông số khác nh− tác động của các yếu tố quyển khí, các nhân tố nh− mực n−ớc hồ, thủy triều, gió, độ ẩm của đất. Một số đặc tính khác về tuổi thực vật, mùa của cây trồng cần xem xét khi nghiên cứu biến động.
Gộp dữ liệu đa bộ cảm để nghiên cứu biến động( trộn ảnh )
Trong quá trình nghiên cứu biến động, có thể sử dụng đồng thời các dữ liệu của các nguồn khác nhau, nghĩa là có thể gộp ( hay trộn-fusion ) nhiều t− liệu của các bộ cảm khác nhau để cho ra các t− liệu mới , ví dụ :
. ảnh vệ tinh Landsat gộp với ảnh Spot . ảnh vệ tinh gộp với ảnh máy bay
ảnh vệ tinh Landsat-TM huyện Hμm thuận Nam
Mùa khô ( 1 /2000) Mùa M−ă 9 /2000)
Hình 4.4. ảnh vệ tinh mùa khô và mùa m−a để nghiên c−ú biến động
Đ ỏ : thá ng 5, Lá c â y:thá ng 9, X a nh thá n g 7 (19 96) ản h SP O T trê n c ù n g k h u v ự c
S ự p h ố i h ợ p c á c ả n h v ệ tin h r a d a r đ a t h ờ i g ia n vμ ả n h s P O T
ng Sông Cửu Long -–phải)
Hình 8.45: Ví dụ về việc trộn ảnh, khu vực Đồng bằ
( ảnh Radar -–trái, ảnh SPOT - Gộp ảnh với các dữ liệu có sẵn:
Ph−ơng pháp gộp dữ liệu này bao gồm gộp ảnh vệ tinh với các dữ liệu nh− mô hình số độ cao DEM, cáclớp thông tin về đất, môi tr−ờng.Việc gộp ảnh với dữ liệu DEM tạo nên một cặp ảnh nổi cho việc nhìn nhận ảnh thiết ai mắt ợng thị sai ảnh đ−ợc thiết lập trong việc gộp dữ liệu nàỵ Việc gộp này tạo ảnh nhìn 3
iễn thám và thông tin địa lý:
đầu ra của công nghệ viễn thám đôi khi làm c y hài lòng vì các kết quả chỉ hiển thị trên màn hình hoặc các dữ liệu in ra trên giấy d−ới dạng bán thành phẩm. để khắc phục, có thể chồng bản đồ giao thông, dân c− hay hiện trạng sử dụng đất lên ảnh xử lý từ viễn
199
nổi bằng các bị nh− kính h stereọ Hiện t−
nên
chiều giúp cho phân tích và giải đoán ảnh một cách dễ dàng hơn.
Hình 8.46: ảnh Spot vùng núi Ba Vì đ−ợc gộp với dữ liệu số DEM.
ý nghĩa của việc liên kết t− liệu trong v
Đối với ng−ời sử dụng các kết quả ho ng−ời sử dụng không cảm thấ
200
thám . Hơn nữa trong một số bài toán phân loại t− liệu viễn thám chúng ta sẽ đạt đ−ợc kết quả chính xác hơn nếu có đ−ợc các thông tin địa lý bổ trợ: ví dụ các số liêu đai cao, độ dốc. Để việc liên kết dữ liệu đ−ợc thuận lợi, các dữ liệu thông tin địa lý cần đ−ợc l−u trữ d−ới dạng số và đ−ợc đ−a về cùng một hệ toạ độ đồng nhất. Các dữ liệu số phải ở các dạng có khả năng cho phép chồng phủ nên nhau, nghĩa là t−ơng đối đồng nhất về hình học. Nh− vậy, về cơ bản, liên kết dữ liệu đ−ợc thực hiện thông qua hai dạng dữ liệu của cơ sở dữ liệu trong GIS và công việc này gọi là tổ hợp dữ liệu viễn thám với GIS, đây là quá trình tiếp theo của xử lý ảnh nhằm cho ra các kết quả theo yêu cầu, hoặc cho ra các thông tin để tiếp tục phân tích.
Tóm tắt chung ch−ơng 8
Viễn thám là một bộ môn khoa học các đối t−ợng và hiện t−ợng từ một khoảng
cách xa m đ−ợc sử
dụng để nghiên cứu ới khả năng chinh
phục để nghiên cứu bề mặt các hành tinh khác.
nguyên môi tr−ờng.
thống thông tin địa lý, tất nhiên trong nhiếu lĩnh vực, viễn thám c
độc lập. Viễn thám đ−ợc hình thành và phát triển cùng với q chinh phục khoảng không, từ khoảng cách rất thấp gần mặt đất cách rất xa từ ngoài vũ trụ. Viễn thám đã trở thành lĩnh vực kho ngành và có tính toàn cầụ
Sự phát triển của kỹ thuật viễn thám đ−ợc thể hiện ở cả hai
liệu và xử lý t− liệụ Việc thu nhận t− liệu dựa trên quá trình
thông tin về bức xạ điện từ của các đối t−ợng và hiện t−ợng trên bề mặt hành tinh. Với hai dạng kỹ thuật thu nhận hình ảnh chủ yếu là chụp ản
quét tạo ảnh bằng các thiết bị cảm biến. Các kỹ thuật vật lý và th mở rộng dải phổ điện từ từ vùng cực tím đến vùng sóng cực ngắ
c hiện t−ợng tự nhiên. Trên cơ sở tính
chất ng pháp
viễn
à không cần tiếp xúc trực tiếp tới đối t−ợng. Viễn thám tr−ớc hết bề mặt trái đất,đáybiển. Song hiện nay cùng v
vũ trụ, viễn thám đã đ−ợc áp dụng
Viễn thám đ−ợc áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực và càng ngày càng khẳng định tính hiệu quả cao tr−ớc những yêu cầu trong thực tế của công tác nghiên cứu, quản lý tài
là một phần của hệ
ó thể d−ợc sử dụng uá trình con ng−ời đến những khoảng a học mang tính đa
vấn đề: thu nhận t−
ghi nhận và truyền
h bằng máy ảnh và ông tin đã cho phép n nên đã phân tich đ−ợc rất nhiều thông tin mớivề đối t−ợng hoặ
Với quan niệm rộng và đúng nhất thì viễn thám d−ợc xem
khác nhau của bức xạ điện từ ở các dải sóng khác nhau mà nhiều ph−ơ
thám đ−ợc hình thành và phát triển cùng với sự phát triển của công nghệ vũ trụ trên thế giớị
Việc khai thác thông tin viễn thám vẫn dựa trên một cơ sở chính là kiến thức chuyên môn của ng−ời phân tích. Với sự phát triển của các lĩnh vực cơ học, toán học, quang phổ và tin học, rất nhiều thông tin đ−ợc khai thác từ cùng một hoặc một số nguồn t− liệu viễn thám. Khái niệm "bầu trời mở" đ−ợc đ−a ra trong viễn thám đã đế cập đến tính phổ cập ở phạm vi toàn cầu, tính trao đổi và không ngừng phát triển của viễn thám . Sự đa dạng về khả năng áp dụng và tính hiệu quả của viễn thám thể hiện tính −u việt của nó mà các ph−ơng pháp truyền thống phải mất rất nhiều công sức, nhiều chi phí hoặc không thể làm nổị
Hình 8.47: Khả năng cung cấp ảnh phân giải siêu cao QUICKBID trên phậm vi toàn cầu
202 Hình A Hình B phạm vi tác động của sóng thần
Hình 8.48: ảnh phân giải siêu cao QUICKBID chụp sóng thần ở Srilanka sau 4 giờ(10.20 phút sáng , giờ địa ph−ơng ) từ lúc sóng thần xảy ra vào 6.28 phút sáng (ảnh B ) và sau khi sóng thần ngừng hoạt động (ảnh C).
203
Giải thích Các chữ viết tắt
AI: Artifical interlligent: Sự thông minh nhân tạọ
AM/FM: Automated mapping/ Facilities management: Tự động hoá lập bản đồ và quản lý đa chức năng.
AMF: Area master file: Vùng của file chính.
ANSI: Americal nation standard institute: Tr−ờng đại học tiêu chuẩn quốc giạ ASCII: American standard code for information exchange: Khuôn dạng chuẩn
chuyển đổi thông tin của Mỹ.
AVHRR: Advantege very high resolution radiometer: Máy quét phân giải phổ caọ BCD: Binary code decimal: Code 2 chữ số với cơ số 10.
BIL: Band interleaved by line: Cấu trúc đ−ờng xen đ−ờng trong 1 band ảnh vệ tinh.
BIP: Band interleaved by pixel: Cấu trúc xen kẽ giữa các pixel của các band ảnh vệ tinh.
BIT: Bynary digit: Chữ số cơ số 2 (nhị phân). BPI: Bytes per inch: Nhiều byte trong một inch. BSQ: Band sequential: Tần số band.
CAD: Computer assited design: Thiết kế có sự trợ gi CAM: Computer aided mapping: Lập bản đồ có sự trợ gi CASE: Computer aided software engineering: Phần mề
trợ giúp.
CCT: Computer compatible tape: băng từ máy tính đọc đựơc. CD: Compact disk: Đĩa quang.
CD – ROM: Compact disk read only memory: đĩa quang chỉ để đọc. CGA: Color graphic adapter: Bộ nối vẽ màụ
CIR: Colour infrared: Màu hồng ngoạị
CMY: Cyan magenta yellow: Màu xanh lam, đỏ hồng, vàng. COGO: Coordinate geometry: Đo đạc toạ độ.
thodẹ
DIME: Dial independent map encoding: Nhập code bản đồ độc lập. DLGE: Digital line graph enhanced: Đ−ờng đồ thị số tăng c−ờng.
úp của máy tính. úp của máy tính.
m kỹ thuật có máy tính
CPU: Central processing unit: Bộ xử lý trung tâm. CRT: Cathode ray tube: ống tia ca
DN: Digital numb
DTED: data: T− liệu độ cao địa hình số. ình
xa).
.
EGA: ced exchange format: Khuôn dạng chuyển đổi nâng caọ
ESD: suitable development: Sự phát triển bền vững hệ sinh tháị uyển đổi của Châu âu
bản đồ.
số. 1 GB=1024Mb,1 Mb=1024 Kb
e: File cơ
GDF: ic data file: File t− liệu địa lý thông dụng trong Internet. hị đồ hoạ.
ange system: Hệ thống chuyển đổi bản đồ
H màu (c−ờng độ, sắc, mật độ).
minh. g tin
uyển đổi quốc tế.
tinh tàI nguyên trái đất của Nhật. er: Giá trị số (trong ảnh số)
DOS: Disk operating system: Hệ thống điều khiển đĩạ DRAM: Dynamic RAM: bộ nhớ tạm thời chính .
Digital terrain elevation
DTM: Digital terrain model: Mô hình số địa h
DXF: Digital exchange format: format chuyển đổi số.
EBCDIC: Extended binary coded decimal interchange code: Code chuyển đổi số theo cơ số 10 mở rộng (16 hec
ETM: Enhanced Thematic Mapper.Hệ thống lập bản đồ chuyên đề nâng cao EDI: Electronic data interchange: chuyển dữ liệu điện tử
EDP: Electronic data processing: xử lý dữ liệu bằng điện tử Enhan
ERS: Earth resource satellite: Vệ tinh tài nguyên trái đất Ecologically
ETF: European transfer format: Khuôn dạng ch GAM: Geographc analysis machin –máy phân tích GB: Gigabytẹ đơn vị đo của dữ liệu
GBF – DIME: Geographic base file/ Dual independent map encoding fil bản, chuyển bản đồ/ tạo code bản đồ độc lập.
GCP: Ground control point: điểm kiểm tra mặt đất Geograph
GPC: Graphic pefomance charateristation: Lập tính chất hiển t IGES: International graphic exch
quốc tế.
IHS hay SI – Intensity Hue Saturation: Thông số I/O: Input/ Output –Nhập xuất t− liệu
IQS: Intelligent question system: Hệ thống đặt câu hỏi thông IT: Information technology: Kỹ thuật thôn
ITF: International transfer format: Khuôn dạng ch JERS: Japanese earth resource satellite: Vệ
KB: kilobyte đơn vị đo t− liệu số
LAN: Local area network: Mạng địa ph−ơng
LIS: Land information system: Hệ thống thông tin đất đai
ạng chuyển đổi bản đồ và đồ
MOS: h quan trắc biển của Nhật
: : định năm ốc gia : VI: hổ vùng nhìn thấy và hồng hồng
OO: iented: Đối t−ợng đ−ợc định h−ớng
ân
:
e format: Khuôn dạng không gian để tạo và LIS.: Lightning Image Sensor .
LISS: Linear Image Scanner System LUT: Look up table: Bảng tra
MACDIF: Map and chart interchange format: Khuôn d thị.
MIPS: Million instruction per second: Hàng triệu cấu trúc trong 1 giâỵ Marine observation satellite: Vệ tin
MSS: Multi Spectral Scanner. Quét đa phổ ( Landsat thế hệ 1 )
MTBF Mean time between failures: Thời gian trung bình giữa những hỏng hóc. NAD: North american datum: Mặt phẳng đáy ở Bắc Mỹ
NAD 27 North american datum 1927: Mặt phẳng đáy ở Bắc Mỹ xác 1927
NAD 83: North american datum 1983: Mặt phẳng đáy ở Bắc Mỹ xác định năm 1983.
NTF: National transfer format: Khuôn dạng chuyển đổi qu
NDVI Normalized Difference Vegetation Index. Chỉ số khác biệt thực vật NVI: Normalized Vegetation Index-Chỉ số thực vật thông dụng.
Vegetation Index- Chỉ số thực vật
VNIR: Visible and Near Infrared Radiometer -đo p ngoại
VTIR: Visible and Thermal Infrared Radiometer.đo phổ vùng nhìn thấy và ngoại nhiệt.
Object or
OOP: Object oriented programming: Lập trình định h−ớng đối t−ợng. PC: Personal computer: máy tính cá nh
RAM: Random access memory: Bộ nhớ xử lý tạm thờị RDA Remote data access: Xử lý tàI liệu từ xa
RGB: Red green blue: Đỏ lục lơ (3 màu cộng cơ bản) ROM: Read only memory: Bộ nhớ chỉ để đọc
SAIF: Spatial archive and interchang chuyển.
SDSS: Spatial decission support system: Hệ thống không gian trợ giúp quyết
n chuyển đổi dữ liệu không gian
d Radiometer
SOM: llite orthophto map: Bản đồ ảnh vệ tinh phẳng
iểm tra
ế hệ 2)
Tiger: gical interchanged geographic encoding and referencing: Tạo
TIN: lated Irregular network: mạng tam giác đềụ
của Mỹ
WYG em đ−ợc gì thì thu nhận đ−ợc đó. định.
SDTM: Spatial data transfer standard: Tiêu chuẩ SWIR: Short Wavelength Infrare
SIM: Satellite image map: Bản đồ ảnh vệ tinh Sate
TCP/IP: Transmission control protocol/ internet protocol: Nghị định k truyền thông tin/ nghị định về internet.
TM: Thematic Mapper. Lập bản đồ chuyên đề ( của Landsat th
TIROS : Television and Infrared Observation Satellite-Hệ thống vệ tinh truyền hình và quan trắc phổ hồng ngoại
ETM: Enhanced Thematic Mapper Topolo
code và lập những tham khảo tổng hợp về hình học. Trangu
UTM: Universal trasverse mercator: Hệ toạ độ chuyển đổi tổng hợp VGA: Video graphic adapter: Màn hình đồ hoạ
WAN: Wide area network: Mạng vùng rộng WYSI : What you see is what you get: X
WMO: World Meteological Organization. Tổ chức khí t−ợng thế giới
TμI liệu tham khảo
Cowell, Ro