- Kết quả phân tắch các thông tin kém.
2.3.1 Lịch sử hình thành và phát triển công nghệ viễn thám trên thế giớ
giới
Viễn thám là một khoa học, thực sự phát triển mạnh mẽ qua hơn ba thập kỷ gần ựây, khi mà công nghệ vũ trụ ựã cho ra ảnh số, bắt ựầu ựược thu nhận từ các vệ tinh trên quỹ ựạo Trái ựất vào năm 1960. Tuy nhiên, viễn thám
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 30
có lịch sử phát triển lâu ựời, sự xuất hiện của phương pháp viễn thám ựược bắt ựầu khi loài người phát minh ra kỹ thuật chụp ảnh vào năm 1826. Từ thế kỷ XIX, vào năm 1839, Louis Daguerre (1789-1881) ựã ựưa ra báo cáo công trình nghiên cứu về hoá ảnh, khởi ựầu cho ngành chụp ảnh. Bức ảnh ựầu tiên chụp bề mặt Trái ựất từ khinh khắ cầu ựược thực hiện vào năm 1858 do Gaspard Felix Tournachon - nhà nhiếp ảnh người Pháp. Tiếp ựó là bức ảnh chụp bề mặt Trái ựất từ khinh khắ cầu vùng Bostom năm 1860 của James Wallace Black. Năm 1894, Aine Laussedat ựã khởi dẫn một chương trình sử dụng ảnh cho mục ựắch thành lập bản ựồ ựịa hình [11].
Sự ra ựời và phát triển của ngành hàng không ựã tạo nên một công cụ tuyệt vời trong việc chụp ảnh từ trên không những vùng lựa chọn và có ựiều khiển. Công nghệ chụp ảnh từ máy bay tạo ựiều kiện cho nghiên cứu mặt ựất bằng các ảnh chụp chồng phủ kế tiếp nhau và cho khả năng nhìn ảnh nổị Khả năng ựó giúp cho việc chỉnh lý, ựo ựạc ảnh, tách lọc thông tin từ ảnh có hiệu quả caọ Bức ảnh ựầu tiên chụp từ máy bay ựược thực hiện vào năm 1910, do Wilbur Wright - nhà nhiếp ảnh người Ý, bằng việc thu nhận ảnh di ựộng trên vùng gần Centocalli thuộc nước Ý.
Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914-1918) ựánh dấu giai ựoạn khởi ựầu của công nghệ chụp ảnh từ máy bay cho mục ựắch quân sự. Công nghệ chụp ảnh từ máy bay ựã kéo theo nhiều hoạt ựộng trong lĩnh vực này, ựặc biệt trong việc làm ảnh và ựo ựạc ảnh. Năm 1929, ở Liên Xô ựã thành lập Viện nghiên cứu ảnh hàng không Leningrad, Viện ựã sử dụng ảnh hàng không ựể nghiên cứu ựịa mạo, thực vật thổ nhưỡng. Vào giữa những năm 1930 người ta ựã sáng chế ra chụp ảnh màu và ựồng thời thực hiện nhiều nghiên cứu nhằm tạo ra các lớp cảm quang nhạy với bức xạ gần hồng ngoại, có tác dụng hữu hiệu trong việc loại bỏ ảnh hưởng tán xạ và mù khắ quyển. Các loại máy ảnh tự ựộng có ựộ chắnh xác cao dần dần ựược ựưa vào thay thế các máy ảnh chụp bằng taỵ Những năm sau ựó các thiết kế khác nhau về các loại máy chụp ảnh ựược phát triển mạnh mẽ. đồng thời, nghệ thuật giải ựoán không ảnh và ựo
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 31
ựạc từ ảnh ựã phát triển mạnh, là cơ sở hình thành một ngành khoa học mới là ựo ựạc ảnh (photogrametry).
Trong chiến tranh thế giới thứ hai (1939-1945) không ảnh ựã dùng chủ yếu cho mục ựắch quân sự. Trong thời kỳ này ngoài việc phát triển công nghệ radar còn ựánh dấu bởi sự phát triển ảnh chụp sử dụng phổ hồng ngoạị Các bức ảnh thu ựược từ nguồn năng lượng nhân tạo là radar ựã ựược sử dụng rộng rãi trong quân sự (ngày nay ựược ứng dụng trong lĩnh vực thăm dò tài nguyên ựã trở nên phong phú và ựa dạng). Các ảnh chụp với kênh phổ hồng ngoại cho khả năng triết lọc thông tin nhiều hơn.
Việc chạy ựua vào vũ trụ giữa Liên Xô cũ và Hoa Kỳ ựã thúc ựẩy việc nghiên cứu Trái ựất bằng viễn thám với các phương tiện kỹ thuật hiện ựạị Các trung tâm nghiên cứu mặt ựất ựược ra ựời như cơ quan vũ trụ Châu Âu ESA, chương trình vũ trụ NASẠ Ngoài ra, còn kể ựến các chương trình nghiên cứu Trái ựất bằng viễn thám tại các nước như Canada, Nhật, Pháp, Ấn độ, Trung Quốc.
Bức ảnh ựầu tiên chụp về Trái ựất từ vũ trụ ựược cung cấp từ tàu Explorer-6 vào năm 1959. đến ựầu những năm 60, khi mà các vệ tinh Trái ựất ựầu tiên ựược phóng vào quỹ ựạo ựã mở ra một hướng mới cho việc ứng dụng những thành tựu của công nghệ vũ trụ trong việc nghiên cứu các ựối tượng của bề mặt Trái ựất. Tiếp theo là chương trình vũ trụ Mercury (1960), cho ra các sản phẩm ảnh chụp từ quỹ ựạo Trái ựất có chất lượng cao, ảnh màu có kắch thước 70mm, ựược chụp từ một máy tự ựộng. Vệ tinh khắ tượng ựầu tiên (TIR0S-1) ựược phóng lên quỹ ựạo Trái ựất vào tháng 4/1960 ựã mở ựầu cho việc quan sát và dự báo khắ tượng, nó cung cấp những hình ảnh ựầu tiên về mây và bề mặt Trái ựất. Vào các năm 1962, 1964 các chương trình MA-6 và GT-4 ựược thực hiện, trong các chương trình này người ta chụp ựược 1100 tấm ảnh màu chất lượng cao, có tỷ lệ 1/2.400.000, phục vụ cho việc nghiên cứu các ựối tượng ựịa chất như kiến tạo, núi lửa, ựịa mạọ Vệ tinh khắ tượng
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 32
NOAA, ựã hoạt ựộng từ sau năm 1972, cho ra dữ liệu có ựộ phân giải thời gian cao nhất, ựánh dấu cho việc nghiên cứu khắ tượng Trái ựất từ vũ trụ một cách tổng thể và cập nhật từng ngàỵ
Sự phát triển của viễn thám gắn liền với sự phát triển của công nghệ nghiên cứu vũ trụ, phục vụ cho nghiên cứu Trái ựất và các hành tinh, khắ quyển. Vệ tinh Gemini (1965) ựã thể hiện ưu thế của công việc nghiên cứu Trái ựất với khả năng cung cấp các ảnh nổi thực hiện theo phương ựứng và xiên. Tiếp theo, tầu Apolo cho ra sản phẩm ảnh chụp nổi và ựa phổ, có kắch thước ảnh 70mm, chụp về Trái ựất ựã cung cấp các thông tin vô cùng hữu ắch trong nghiên cứu mặt ựất. Ngành hàng không vũ trụ Nga ựã ựóng vai trò tiên phong trong nghiên cứu Trái ựất từ vũ trụ. Các bức ảnh chụp từ vệ tinh Cosmos có dải phổ nằm trên 5 kênh khác nhau, với kắch thước ảnh 18 x 18cm.
Giai ựoạn từ năm 1970 - 1982 là thời kỳ hoàn thiện phương pháp giải ựoán ảnh hàng không, bước sang giai ựoạn nghiên cứu và sử dụng các tài liệu chụp ảnh mặt ựất từ vệ tinh ựể nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên Trái ựất. đặc biệt năm 1972, khi vệ tinh Erts (tiền thân của hệ thống vệ tinh Landsat sau này) ựược phóng vào ngày 23/7/1972 ựi vào hoạt ựộng và cung cấp những hình ảnh ựa phổ dạng số ựầu tiên về bề mặt Trái ựất, ựã mở ra một trang mới của công nghệ xử lý ảnh số trong nghiên cứu tài nguyên, môi trường. Tiếp theo là các thế hệ vệ tinh mới hơn như Landsat2, Landsat3, Landsat4 và Landsat5. Ngay từ ựầu Erts-1 mang theo bộ cảm quét ựa phổ MSS với bốn kênh phổ khác nhau, và bộ cảm RBV với ba kênh phổ khác nhaụ Từ năm 1982 các ảnh chuyên ựề ựược thực hiện trên các vệ tinh Landsat TM-4 và Landsat TM-5 với bẩy kênh phổ từ dải sóng nhìn thấy ựến hồng ngoại nhiệt. điều này tạo nên một ưu thế mới trong nghiên cứu Trái ựất từ nhiều dải phổ khác nhaụ Ngày nay, ảnh vệ tinh chuyên ựề từ Landsat-7 ựã ựược phổ biến với giá rẻ hơn các ảnh vệ tinh Landsat TM-5, cho phép người sử dụng ngày càng có ựiều kiện ựể tiếp cận với phương pháp nghiên cứu môi trường qua các dữ liệu vệ tinh.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 33
Trong vòng hơn thập kỷ gần ựây kỹ thuật viễn thám ựược hoàn thiện dần dần không những với những thiết bị thu nhận ựặc biệt mà nhiều nước ựã phóng vệ tinh ựiều tra tài nguyên như nước Pháp (vệ tinh Spot), nước Nhật (vệ tinh Mos), Ấn độ (vệ tinh IRS). Dữ liệu ảnh vệ tinh Spot của Pháp khởi ựầu từ năm 1986, trải qua các thế hệ Spot1, Spot2, Spot3, Spot4 và Spot5, ựã ựưa ra sản phẩm ảnh số thuộc hai kiểu phổ là ựơn kênh với ựộ phân giải không gian từ 10 x 10m ựến 2,5 x 2,5m và ựa kênh Spot-XS với ựộ phân giải không gian 20x20m. đặc tắnh của ảnh vệ tinh Spot là cho ra các cặp ảnh phủ chồng cho phép nhìn ựối tượng nổi trong không gian ba chiềụ điều này giúp cho việc nghiên cứu bề mặt Trái ựất ựạt kết quả cao, nhất là trong việc phân tắch các yếu tố ựịa hình.
Tổ chức EOS phóng vệ tinh mang máy thu MODIS (100 kênh) lên quỹ ựạo, nhiều phần mềm xử lý ảnh số ựã ra ựời làm cho viễn thám trở thành một kỹ thuật quan trọng trong việc ựiều tra ựiều kiện và ựánh giá tài nguyên thiên nhiên, quản lý và bảo vệ môi trường.
Có thể nói từ những thế hệ vệ tinh ựầu tiên cung cấp những tấm ảnh còn có nhiều hạn chế về chất luợng (hình ảnh chưa rõ nét, ựộ phân giải không gian thấp, chưa có nhiều kênh phổ...) cho ựến nay sau vài thập kỷ, phương pháp viễn thám ựã có những tiến bộ vượt bậc cả vệ kỹ thuật thu nhận hình ảnh lẫn công nghệ xử lý vì vậy nó ựược ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong nhiều quốc gia cả về diện rộng và chiều sâụ Thời ựại bùng nổ của Internet, công nghệ tin học với kỹ thuật xử lý ảnh số, kết hợp với hệ thống thông tin ựịa lý cho khả năng nghiên cứu Trái ựất bằng viễn thám ngày càng thuận lợi và ựạt hiệu quả cao hơn.