Xét trên một ảnh thì độ đen và độ tương phản của vết đen với các vùng xung quanh không những phụ thuộc vào đặc tính của bản thân vết đen mà còn phụ thuộc vào các yếu tố trong quá trình thu nhận tín hiệu của vệ tinh siêu cao tần như sự khác biệt về chiều dài bước sóng, đặc điểm phân cực và góc tới của tín hiệu sóng siêu cao tần.
sẽ suy giảm mạnh đối với các sóng ngắn.
Về đặc điểm phân cực thì theo lý thuyết về sóng siêu cao tần thì phân cực VV cho tán xạ sóng siêu cao tần từ bề mặt biển cao hơn so với phân cực HH vì biển có hằng số điện môi lớn. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa dữ liệu ảnh phân cực HH và phân cực VV khi thu nhận trên biển phụ thuộc vào góc tới tín hiệu (Hình 2.15).
Hình 2.15. Giá trị tán xạ phản hồi trung bình tại phân cực HH và VV [36] a. Với góc tới tín hiệu 20o, tốc độ gió là 10 m s-1
b. Với góc tới tín hiệu 30o, tốc độ gió là 10 m s-1
c. Với góc tới tín hiệu 45o, tốc độ gió là 10 m s-1
Xét Hình 2.15 cho thấy sự khác biệt giữa phân cực VV và HH tăng theo mức tăng của góc tới tín hiệu. Đối với góc tới tín hiệu là 20o
thì không có sự khác biệt giữa giá trị tán xạ phản hồi tại phân cực VV và HH trên tất cả các tần số. Xét các trường hợp của góc tới tín hiệu là 30o và 45o thì giá trị tán xạ phản hồi trên dữ liệu VV và HH có sự khác biệt lớn nhất tại tần số 5.5 GHz (kênh C) và thấp nhất tại tần số 1.3 GHz (kênh L).
Sự khác biệt về góc tới của tín hiệu vệ tinh là một yếu tố có ảnh hưởng lớn đến năng lượng tán xạ phản hồi của bản thân các vết dầu trên cùng một bề mặt biển. Đây là một đặc điểm của vệ tinh siêu cao tần do hệ thống vệ tinh thu nhận ảnh theo hướng cạnh sườn. Khi góc tới của tín hiệu càng nhỏ thì hệ số tán xạ phản hồi càng lớn [33]. Ngoài ra, do đặc điểm vệ tinh siêu cao tần thu nhận tín hiệu cạnh sườn nên sẽ xảy ra hiện tượng cường độ sáng tại vùng gần nguồn phát sóng và vùng xa nguồn phát sóng là không đều nhau. Vùng gần nguồn phát sóng thường tối hơn vùng xa nguồn phát sóng (Hình 2.16). Việc hạn chế ảnh hưởng của góc tới của tín hiệu đến giá trị ảnh SAR bằng phương pháp chuẩn hóa ảnh trong mặt cắt ngang, đưa về giá trị 0.
Hình 2.16. Ảnh hưởng của hiệu ứng xa – gần trên ảnh SAR [33]
Các phương pháp nghiên cứu quan trắc vết dầu trên tư liệu ảnh SAR hiện nay chủ yếu sử dụng tư liệu ảnh đã được xử lý về giá trị 0. Việc đưa ảnh về giá trị
0
sẽ thuận tiện khi tiến hành phân ngưỡng các vết đen trong quá trình nhận dạng và phân loại vết dầu trên tư liệu ảnh SAR. Nếu giả thiết trong cùng một điều kiện lý tưởng về tốc độ gió trên bề mặt biển thì mức năng lượng tán xạ phản hồi tại các vết dầu sẽ như nhau trên cùng một ảnh. Tuy nhiên, trên thực tế thì các tư liệu ảnh SAR, đặc biệt là tư liệu chế độ đường chụp rộng mặc dù đã chuyển về giá trị 0 nhưng vẫn tồn tại ảnh hưởng hiệu ứng xa-gần nguồn phát sóng trên ảnh (Hình 2.17). Do vậy, cần thiết phải hiệu chỉnh ảnh hưởng xa - gần nguồn phát sóng trên tư liệu viễn thám siêu cao tần trước khi thực hiện các bước phân tích vết dầu trên biển.
Hình 2.17. Ảnh ALOS PALSAR đã đưa về giá trị 0