2.1. Cơ sở khoa học
2.1.2. Viễn thám hồng ngoại nhiệt
2.1.2.3. Các ứng dụng của viễn thám nhiệt tại Việt Nam
Ngày nay, viễn thám cụ thể là viễn thám nhiệt được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cụ thể:
- Giám sát diễn biến lũ vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
- Nghiên cứu xác định nhiệt độ bề mặt đô thị.
- Ứng dụng chỉ số nhiệt thực vật cho việc đánh giá sa mạc hóa vùng bờ biển ở Việt Nam.
- Theo dõi sự thay đổi nhiệt độ bề mặt đất và tình hình khô hạn vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
- Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt đất thành phố Đà Nẵng.
- Thu nhận và sử dụng dữ liệu MODIS phục vụ quản lý lửa rừng tại Việt Nam.
Hình 2.6:
Phổ sóng điện từ.
18 - Theo dõi độ ẩm đất/ thực vật bề mặt: thử nghiệm với chỉ số mức khô hạn nhiệt độ - thực vật (TVDI).
- Khảo sát đặc trưng nhiệt độ bề mặt đô thị với sự phân bố các kiểu thảm phủ ở thành phố Hồ Chí Minh.
- Nghiên cứu thay đổi nhiệt độ bề mặt đô thị dưới tác động của quá trình đô thị hóa ở thành phố Hồ Chí Minh.
- Theo dõi, giám sát các thông số môi trường ảnh hưởng đến lớp phủ rừng Tây nguyên.
- Quan hệ nhiệt và chỉ số thực vật trong phân loại lớp phủ phục vụ đánh giá biến động đất đô thị.
- Theo dõi và đánh giá sự ảnh hưởng của khô hạn đến cơ cấu mùa vụ các vùng đất trồng lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long.
2.1.3. Các hệ thống vệ tinh chụp ảnh viễn thám nhiệt Vệ tinh khí tượng GOES
o Tên đầy đủ: Geostationary Operational Emirosmental Satellite – US.
o Vệ tinh địa tĩnh (h = 36.000 km).
o Cung cấp ảnh liên tục trong 24h.
o Dải phổ cung cấp ảnh này để theo dõi và dự báo thời tiết, và theo dõi băng tuyết.
Bảng 2.1: Các kênh chính của vệ tinh GOES.
Kênh Bước sóng
(m)
Độ phân giải
không gian (km) Khả năng ứng dụng
1 0,51 – 0,72 1 Tách mây, vùng ô nhiễm, xác định mưa bão.
2 3,78 – 4,03 4
Xác định sương mù, phân biệt mây chứa nước, tuyết ban ngày, tách đám cháy, núi lửa ban đêm, xác định nhiệt độ đại dương.
3 6,47 – 7,02 4 Ước tính hàm lượng hơi nước, chuyển động của khí quyển.
4 10,2 – 11,2 4 Xác định giông bảo và mưa lớn.
5 11,5 – 12,5 4
Xác định hơi nước, độ ẩm tầng thấp, xác định nhiệt độ đại dương, tách bụi và tro phun trào bởi núi lửa.
19 Vệ tinh khí tượng NOAA
o Tên đầy đủ: National Ocean and Atmotsphere Administration – US o Hiện có 12 vệ tinh đang họat động, đánh số NOAA 1 – 12.
o Quỹ đạo đồng bộ mặt trời.
o Cung cấp ảnh phủ tòan cầu: giám sát điều kiện thời tiết và ảnh bề mặt đất tỷ lệ nhỏ.
Bảng 2.2: Các kênh chính của vệ tinh NOAA.
Kênh Bước sóng (m)
Độ phân giải không gian
(km)
Khả năng ứng dụng 1 0,58 – 0,68 1,1 Giám sát băng, tuyết, và mây 2 0,725 – 1,1 1,1 Khảo sát nông nghiệp, thực phủ
và nước
3 3,55 – 3,93 1,1 Xác định nhiệt độ đại dương, núi lửa và cháy rừng
4 10,3 – 11,3 1,1 Xác định nhiệt độ đại dương và độ ẩm của trái đất
5 11,5 – 12,5 1,1 Xác định nhiệt độ đại dương và độ ẩm của trái đất
Vệ tinh tài nguyên biển MOS
o Tên đầy đủ: Marime Observation System – Japan.
o Thám sát đại dương và nghiên cứu môi trường biển.
o Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 909 km.
o Chu kỳ quỹ đạo: khoảng 103 phút.
o Chu kỳ lặp: 17 ngày.
o Có 3 bộ cảm biến trên MOS 1b (1990):
MESSR (Multispectral Electronic Self-Scanning Radiometer).
VTIR (Visible and Thermal Infrared Radiometer).
MSR (Microwave Scanning Radiometer).
20 Bảng 2.3: Dải phổ của các cảm biến trên vệ tinh MOS.
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng (m) Độ phân giải MESSR
Bức xạ kế tự quét Đa phổ
1 2 3 4
0,51 – 0,59 0,61 – 0,69 0,72 – 0,80 0,80 – 1,10
50 m 50 m 50 m 50 m MSR
Bức xạ kế quét Vô tuyến cao tần
23,8 0,20 GHz 31,4 0,25 GHz
32 km 23 km VTIR
Khả kiến và nhiệt Bức xạ kế hồng ngoại
1 2 3 4
0,5 – 0,7 6,0 – 7,0 10,5 – 11,5 11,5 – 12,5
900 m 2.700 m 2.700 m 2.700 m Vệ tinh ENVISAT – EU
o Thế hệ tiếp theo của ERS1 và ERS2.
o Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 800 km.
o Chu kỳ quỹ đạo: 100 phút.
o Chu kỳ lặp: 35 ngày.
o Mang các bộ cảm biến:
ASAR: theo dõi và giám sát đới bờ, đại dương, các quá trình trên mặt đất và băng.
AATSR: theo dõi thực phủ, nghiên cứu nhiệt độ bề mặt biển và trên đất liền.
GOMOS: nghiên cứu thành phần của khí quyển (như ozon, NO2, SO2, khí ga và bụi ), giám sát ô nhiễm không khí.
MERIS: nghiên cứu đặc điểm hải dương học vùng bờ và đại dương, giám sát khí quyển (mây, hơi nước và bụi).
Vệ tinh LANDSAT
o Tên đầy đủ: Land Satellite – US.
o Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h1-3 = 915 km, h4,5,7 = 705 km.
o Chu kỳ quỹ đạo: T1-3 =103 phút, T4,5,7 = 98,9 phút.
o Chu kỳ lặp: t1-3 = 18 ngày, t4,5,7 = 16 ngày.
21 o Swath: 185 km.
Bảng 2.4: Dải phổ của các cảm biến trên vệ tinh LANSAT.
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng (m) Độ phân giải TM:
Thematic Mapper (Landsat 1 – 5)
1 2 3 4 5 6 7
0,45 – 0,52 0,52 – 0,60 0,63 – 0,69 0,76 – 0,90 1,55 – 1,75 10,4 – 12,5 2,08 – 2,35
30 m 30 m 30 m 30 m 30 m 120 m
30 m MSS:
Multi Spectral Scanner (Landsat 1 – 5)
4 5 6 7
0,5 – 0,6 0,6 – 0,7 0,7 – 0,8 0,8 – 1,1
80 m 80 m 80 m 80 m ETM+:
Enhanced Thematic Mapper, Plus
1 2 3 4 5 6 7 8 (P)
0,45 – 0,52 0,52 – 0,60 0,63 – 0,69 0,76 – 0,90 1,55 – 1,75 10,4 – 12,5 2,08 – 2,35 0,52 – 0,90
30 m 30 m 30 m 30 m 30 m 60 m 30 m 15 m Vệ tinh Terra (EOS AM – 1)
o Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, độ cao 720 km.
o Chu kỳ lặp 16 ngày.
o Bộ cảm ASTER, MODIS, CERES, MISR, MOPITT.
Bảng 2.5: Dải phổ của cảm biến ASTER trên vệ tinh TERRA.
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng (m) Độ phân giải
ASTER: 1
2 3N/ 3B
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
0,52 – 0,60 0,63 – 0,69 0,78 – 0,86 1,60 – 1,70 2,145 – 2,185 2,185 – 2,225 2,235 – 2,285 2,295 – 2,365 2,360 – 2,430 8,125 – 8,475 8,475 – 8,825 8,925 – 9,275 10,25 – 10,95 10,95 – 11,65
15 m 15 m 15 m 30 m 30 m 30 m 30 m 30 m 30 m 90 m 90 m 90 m 90 m 90 m