3.1. Ứng dụng viễn thám và GIS trong phân tích hệ thống lịng sơng cổ
3.1.1.3. Bước lọc nhờ dữ liệu mây, bóng mây và bóng núi
Đối tượng dễ lẫn nhất trong q trình phân tích ảnh viễn thám là mây, bóng mây và bóng núi phản chiếu xuống do tác động của ánh sáng Mặt trời. Thông thường đối tượng mây khi chụp thường có tone sáng trắng hơn các đối tượng khác trên ảnh, giá trị xám độ thường cao hơn các đối tượng khác và có mức độ xám độ đồng đều hơn vì sự phân bố dạng khối của chúng. Trái ngược với đối tượng mây, bóng mây và bóng núi
thường có giá trị xám độ tối hơn, thấp hơn các đối tượng khác trên ảnh. Mây thường dễ bóc tách hơn bóng mây và bóng núi vì đối tượng bóng thường có giá trị xám độ thấp, dễ lẫn với các đối tượng sử dụng đất có độ ẩm cao. Điều này sẽ ảnh hưởng tương đối mạnh tới việc bóc tách các dải trũng, hồ trũng. Do vậy, cơng tác bóc tách 3 đối tượng này ra khỏi ảnh là hết sức cần thiết đối với dữ liệu được phân tích từ ảnh trong báo cáo. Điểm đặc biệt của đối tượng bóng mây và bóng núi thường dễ nhận biết bằng mắt qua việc nhận biết hướng chiếu sáng của mặt trời. Thông thường, dữ liệu ảnh viễn thám được chụp vào khoảng thời gian khoảng 10-12 giờ trưa, thời điểm lượng ánh sáng tới mặt đất là tốt nhất, mức độ ảnh hưởng của mây và các đối tượng trên bầu khí quyển là thuận lợi nhất đối với cửa sổ khí quyển của các bước sóng thu nhận tín hiệu của sensor vệ tinh. Tại thời điểm này, mặt trời thường chiếu từ hướng đông sang tây nên bóng mây và bóng núi thường xuất hiện ở hướng tây so với mây và núi. Điều này rất dễ nhận biết qua các thời điểm chụp ảnh có lượng mây lớn trên ảnh. Tuy nhiên, việc phân tích ảnh, lọc bỏ các đối tượng mây, bóng mây và bóng núi sẽ khiến cho đối tượng dải trũng, diện có độ ẩm cao sẽ bị hổng dữ liệu tại đó. Để giải quyết vấn đề này, việc xử lý ảnh đa thời gian sẽ bổ xung được dữ liệu tại những thời điểm đó. Khi phân tích ảnh đa thời gian, tại các thời điểm có lượng mây, bóng mây hay bóng núi phủ lên các đối tượng lịng hồ, dải trũng, những khoanh vi đó sẽ được bổ sung dữ liệu trên các ảnh tại thời điểm khác không chịu ảnh hưởng của mây và núi.
Trong quá trình lựa chọn ảnh viễn thám, ảnh phù hợp trong q trình phân tích sẽ ít chịu ảnh hưởng của mây hoặc tại những vị trí có mây trên ảnh năm đó có thể bổ xung dữ liệu trên các ảnh ở các năm khác phù hợp. Đối với ảnh viễn thám được sử dụng để phân tích trong phạm vi thành phố Hà Nội, trong 8 ảnh phù hợp để xử lý lọc, 7 ảnh có lượng mây bao phủ phù hợp để lựa chọn để phân tích bước lọc mây và bóng. Dữ liệu ảnh năm 1994 mặc dù có dữ liệu rất phù hợp để phân tích tại khu vực nội thành Hà Nội nhưng khu vực phía nam, núi Ba Vì và Sóc Sơn bị phủ bởi lượng mây khác lớn. Do đó, dữ liệu này chỉ được phục vụ để bổ xung dữ liệu trong khu vực nội thành
Hà Nội. Trong 7 ảnh được phân tích tiếp, ảnh năm 1989 và năm 2005 có mức độ phủ mây lớn hơn nên cần bóc tách dữ liệu lỗi, khoanh vùng để lọc bỏ các vị trí ảnh hưởng của mây và bóng. Dữ liệu năm 1989 và năm 2005 đều có mức độ ảnh hưởng của mây lớn ở khu vực núi Ba Vì và núi Chân Chim do ảnh hưởng của địa hình núi cao ngăn mây, tạo mưa. Bên cạnh đó, ảnh năm 1989 có mức độ ảnh hưởng của mây mạnh ở dọc khu vực nội thành Hà Nội, dữ liệu này sau khi lọc vùng ảnh hưởng ra sẽ được bổ sung dữ liệu chính xác của các năm khác, ví dụ như ảnh năm 1994 như phân tích ở trên. Ảnh năm 2005 có mức độ phân bố mây lớn ở khu vực phía tây thành phố Hà Nội, dọc khu vực núi, gần địa phận Hịa Bình. Dữ liệu dải trũng, lịng hồ tại đây khá chính xác và ít có mức độ thay đổi trong nhiều năm, thuận lợi cho khả năng bổ sung dữ liệu tại đây.
Hình 3.15: Sơ đồ các đối
tượng có độ ẩm cao được lọc những ảnh hưởng của mây, bóng mây và bóng núi
Việc phân tích, bóc tách dữ liệu mây, bóng mây, bóng núi là hết sức cần thiết, tránh hiện tượng sai số trong quá trình lọc dữ liệu lịng hồ, dải trũng. Phân tích dữ liệu ngập úng năm 2008 được nghiên cứu của Trung tâm viễn thám Quốc gia cho thấy: sản phẩm có mức độ chi tiết không cao và mức độ sai số lớn do chịu ảnh hưởng bởi các đối tượng mây, bóng mây bao phủ lên khu vực thủ đơ Hà Nội tại thời điểm mưa lớn. Diện ngập được phân tích trong dữ liệu đó phủ lên cả khu vực đỉnh núi Ba Vì, núi Chân Chim và nhiều khu vực ít có nguy cơ ngập úng tại Hà Nội. Điều này hồn tồn vơ lý do độ dốc địa hình tại những vùng đó khá lớn, mật độ chia cắt ngang và chia cắt sâu cao khiến dòng chảy hoạt động mạnh tại đây khiến khả năng ngập úng cục bộ tại đây là không hợp lý. Theo dữ liệu được phân tích tại đây sau khi đã lọc dữ liệu mây, bóng mây và bóng núi, lịng hồ, dải trũng chỉ phân bố rải rác tại số ít các điểm, chủ yếu là tại một số đập thủy điện, khu vực bề mặt san bằng trên sườn núi Ba Vì hay Chân Chim. Bên cạnh đó, dữ liệu được phân tích vào trận lụt tháng 10/2008 có mức độ chi tiết không cao nên chưa thể hiện được các điểm ngập cục bộ. Do vậy, công tác nghiên cứu
này sẽ giúp cho q trình bóc tách lịng hồ, giải trũng liên quan tới các yếu tố ngập úng là hết sức thuận lợi, làm cơ sở để khoanh vẽ lại được hệ thống lịng sơng cổ trong khu vực nghiên cứu.