Loại ảnh vệ tinh Năm Độ phân giải
RapidEye 2009 5m
Planet Scope 2020 3m
Hình 2.2. Ảnh vệ tinh Rapid Eye 2009
Hình 2.3. Ảnh vệ tinh Planet Scope 2020 2.3.1.1. Ảnh vệ tinh Planets cope 2.3.1.1. Ảnh vệ tinh Planets cope
Vệ tinh Dove chứa một hệ thống ảnh quang học gọi là Planetscope có khả năng chụp với độ phân giải không gian 3.7 m và được chỉnh sửa là 3 m. Vệ tinh Dove được
phóng lần đầu tiên vào tháng 4 năm 2013, tính đến năm 2019 đã có hơn 150 vệ tinh. Ảnh planetscope được Planet ra mắt tháng 12 năm 2015. Công ty Pnanet Labs (San Francisco, CA, U.S) vận hành ảnh vệ tinh Planetscope (PS). Ảnh được thu thập và được xử lý theo nhiều định dạng để phục vụ các trường hợp sử dụng khác nhau, có thể là lập bản đồ, tìm hiểu sâu, ứng phó thảm họa, nơng nghiệp chính xác, hoặc phân tích thời gian đơn giản để tạo ra các sản phẩm thông tin phong phú. Ảnh vệ tính Planetscope được chụp dưới dạng một dải liên tục các hình ảnh khung đơn được gọi là cảnh. Các cảnh có thể được thu dưới dạng một khung RGB (đỏ, xanh lục, xanh lam) hoặc một khung phân chia với một nửa RGB và NIR (gần hồng ngoại). Planetscope cung cấp ba dòng sản phẩm: a Basic Scene product (1B), an Ortho Scene product (3B, and an Ortho Tile product (3A).
Ảnh Planetscope sử dụng cho nghiên cứu có độ phẩn giải khơng gian 3 m, với 4 dải quang phổ: blue, green, Red, Nir. Được cung cấp ở mức độ xử lý 3B đã được chỉnh sửa hình học (orthorectified) để cho hình chiếu của ảnh khớp chính xác với bề mặt để tránh biến dạng hình học và cùng với đó, mức độ xử lý ảnh tới phản xạ bề mặt cho thơng tin chính xác về đối tượng bề mặt. Sản phẩm phản xạ bề mặt được nhà cung cấp xử lý ở đỉnh phản xạ khí quyển và sau đó điều chỉnh khí quyển thành phản xạ bề mặt (surface reflectance). Nhà cung cấp Planet sử dụng mơ hình chuyển bức xạ 6S với dữ liệu phụ trợ từ MODIS là dữ liệu đầu vào cho hiệu ứng khí quyển. Do đó, ảnh Planetscope dùng cho nghiên cứu không cần phải thực hiện chỉnh sửa hình học và phản xạ bề mặt.
2.3.1.2. Ảnh vệ tinh RapidEye
Chòm sao vệ tinh RapidEye bao gồm năm vệ tinh có thể thu thập chung trên 6 triệu hình vng số km dữ liệu mỗi ngày ở 6,5 mét GSD (tại nadir). Mỗi vệ tinh đo dưới một mét khối và nặng 150 kg (xe + trọng tải). Tất cả năm vệ tinh đều được trang bị các cảm biến giống hệt nhau và được đặt ở cùng mặt phẳng quỹ đạo.
Số lượng vệ tinh 5. Độ cao quỹ đạo 630 km trong quỹ đạo đồng bộ mặt trời
Dải quang phổ: Màu xanh da trời 440 - 510 nm, Xanh lục 520 - 590 nm, Đỏ 630 - 685 nm, Cạnh đỏ 690 - 730 nm, NIR 760 - 850 nm.
Khoảng cách lấy mẫu trên mặt đất (nadir) 6,5 m. Chiều rộng Swath 77 km. Dải hình ảnh tối đa trên mỗi quỹ đạo Lên đến 1500 km dữ liệu hình ảnh trên mỗi quỹ đạo
Sản phẩm RapidEye Basic được xử lý ít nhất trong số các sản phẩm hình ảnh RapidEye hiện có. Sản phẩm này được thiết kế cho những khách hàng có khả năng xử lý hình ảnh tiên tiến và mong muốn chỉnh sửa về mặt hình học bản thân sản phẩm. Dịng sản phẩm này sẽ có mặt trên Planet Platform vào đầu năm 2017 và sẽ có sẵn ở định dạng GeoTIFF và NITF.
2.3.2. Các bước thực hiện giải đoán ảnh a. Dữ liệu ảnh Planet Scope và Rapid Eye a. Dữ liệu ảnh Planet Scope và Rapid Eye
Được điều chỉnh ở hệ tọa độ UTM WGS 84 Zone 49N
b. Tổ hợp màu
Sử dụng các kênh 3,4,5 đối với ảnh RapidEye hoặc kênh 2,3,4 của Planet Scope để tạo thành ảnh tổ hợp màu.
Phương pháp tổ hợp hợp màu là phương pháp được sử dụng rộng rãi dựa trên chuẩn nền màu trong viễn thám để hỗ trợ cho cơng tác giải đốn ảnh. Lợi thế của ảnh chụp đa phổ là có thể sử dụng tích hợp các kênh phổ khác nhau để phân tích giải đốn các đối tượng theo các đặc trưng bức xạ phổ. Ưu điểm của phương pháp tổ hợp màu là sử dụng các kênh ảnh đa phổ hiển thị cùng một lúc trên 3 kênh ảnh được gắn tương ứng với 3 loại màu cơ bản là đỏ, xanh lá cây và xanh lam hay còn gọi là RGB. Phương pháp này có thể tổ hợp hiển thị 3 kênh ảnh của cùng một loại ảnh vệ tinh, của các ảnh vệ tinh khác nhau cùng độ phân giải, hoặc của ảnh vệ tinh và ảnh máy bay cùng độ phân giải, của ảnh radar với các thời gian chụp khác nhau.
c. Cắt ảnh của khu vực nghiên cứu
- Đầu tiên cần có 1 file Shapefile khu vực quận Cẩm Lệ. - Mở file ảnh đã ghép kênh bước trên, chọn WGS 84, Zone 49.
Cắt ảnh theo ranh giới khu vực nghiên cứu
- Đầu tiên chúng ta mở ảnh cắt theo khung ảnh, sau đó chồng lớp ranh giới huyện dạng shapefile lên trên cùng một cửa sổ Display.
- Tiếp theo trên thanh menu chính chọn File/ Import vectơ data/Simplified vectơ import with reprojection/ chọn file ranh giới quận/ import. File vector ranh giới quận Cẩm Lệ sau đó được chuyển sang định dạng raster và dùng để cắt ảnh vệ tinh theo khu vực nghiên cứu bằng công cụ Raster Map Calculator trong phần mềm GRASS GIS.
Hình 2.6. Ranh giới quận Cẩm Lệ và ảnh vệ tinh sau khi cắt theo ranh giới quận d. Lựa chọn vùng mẫu phân loại d. Lựa chọn vùng mẫu phân loại
Việc chọn vùng mẫu có tính chất quyết định tới kết quả phân loại. Để đảm bảo độ chính xác khi lựa chọn vùng mẫu phải chú ý các yêu cầu sau:
Số lượng các vùng lấy mẫu của mỗi loại đối tượng cần phải phù hợp. Số lượng vùng mẫu q ít sẽ khơng đảm bảo độ chính xác, ngược lại nếu quá nhiều làm tăng khối lượng tính tốn lên rất nhiều đơi khi làm nhiễu kết quả tính tốn.
Diện tích các vùng mẫu đủ lớn, đồng thời các vùng mẫu không được nằm gần ranh giới giữa các lớp đối tượng với nhau.
Vùng mẫu được chọn phải đặc trưng cho đối tượng phân loại và phân bố đều trên khu vực nghiên cứu.
Từ số liệu thực địa và bản đồ hiện trạng sử dụng đất (HTSDĐ), tiến hành chọn mẫu phân loại bằng cách khoanh vẽ trực tiếp lên trên ảnh cần phân loại.
Trên cở sở thực địa, tư liệu ảnh viễn thám, bản đồ HTSDĐ, chúng tơi đã xây dựng được khóa giải đốn gồm 5 loại hình sử dụng đất cơ bản như sau:
- Đất khu dân cư đô thị (đất đô thị): bao gồm đất ở đô thị và các loại đất chuyên dùng ở đô thị như: đất trụ sở, cơ quan, cơng trình sự nghiệp, đất quốc phịng an ninh, đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp và đất có mục đích cơng cộng (Daniel L. Civco, Jame D. Hurd, Emily H. wilson, Mingjun Song, Zhenkui Zhang, 2002). Việc lựa chọn tên gọi “đất đô thị” là căn cứ theo điều 55 Luật đất đai (Clawson M. and Stewart C. 1965). Theo cơ cấu quy hoạch đô thị, đất đô thị gồm hai loại (FAO, 1976): đất dân dụng (đất phục vụ công cộng, đất cây xanh, đất giao thông và đất các cơng
chuyên ngành, đất cơ quan ngồi đơ thị, đất quốc phịng an ninh và đất chuyên dùng