›
›

Bài giảng Viễn thám và GIS - Chương 4: Nguyên lý cơ bản của viễn thám

pdf 43 trang ngocly 2380
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Viễn thám và GIS - Chương 4: Nguyên lý cơ bản của viễn thám", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_vien_tham_va_gis_chuong_4_nguyen_ly_co_ban_cua_vie.pdf

Nội dung text: Bài giảng Viễn thám và GIS - Chương 4: Nguyên lý cơ bản của viễn thám

  1. Chương 4 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA VIỄN THÁM 4.1. CÁC QUÁ TRÌNH CỦA KỸ THUẬT VIỄN THÁM - Kỹ thuật viễn thám bao gồm 2 quá trình: thu nhận dữ liệu (data acquisition) và phân tích dữ liệu (data analysis). - Quá trình thứ nhất: dùng các sensor để thu nhận năng lượng điện từ phản xạ từ vật thể. - Quá trình thứ hai: phân tích, giải đoán ảnh bằng mắt, máy tính các thông tin thu được dưới dạng số. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  2. 4.1. CÁC QUÁ TRÌNH CỦA KỸ THUẬT VIỄN THÁM - Sự thu nhận năng lượng có thể dưới nhiều dạng khác nhau. Các nguồn năng lượng chủ yếu sử dụng trong viễn thám: mặt trời, vệ tinh, bản thân đối tượng. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ - Sóng điện từ (hay bức xạ điện từ) là quá trình truyền năng lượng điện từ trên cơ sở các dao động của điện trường và từ trường trong không gian hoặc trong lòng vật chất. - Quá trình truyền của sóng điện từ tuân theo định luật Maxwell. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  3. 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ - Bức xạ điện từ vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt. - Tính chất sóng được thể hiện qua công thức: c = v. (Với: v – tần số đơn vị là Hertz;  – bước sóng; c – tốc độ lan truyền sóng, trong chân không sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng 299.793 km/s) Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ - Tính chất hạt được mô tả qua các định luật cơ học lượng tử. Sóng điện từ được coi như các lượng tử (photon). Năng lượng của nó được xác định qua biểu thức: E = h.v (trong đó: E là năng lượng của lượng tử (J); h là hằng số Plank (6,62.10-34 Js) và v là tần số). - Bức xạ điện từ có 4 tính chất cơ bản: tần số hay bước sóng, hướng lan truyền, biên độ và mặt phân cực. Trong đó, bước sóng liên quan đến màu sắc, phân cực liên quan đến hình dạng bên ngoài và hướng lan truyền để phát hiện cấu trúc vật thể. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  4. 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ - Bức xạ sóng điện từ tương tác với vật chất theo nhiều cơ chế khác nhau, phụ thuộc vào: thành phần vật chất và cấu trúc bản thân đối tượng. - Để xác định đầy đủ thông tin về một đối tượng nào đó cần khảo sát nó trong toàn bộ dải sóng điện từ. - Sự tồn tại của khí quyển làm giảm khả năng lan truyền sóng điện từ và tăng thành phần nhiễu tín hiệu thu được, nhất là sự tồn tại của mây mù, bụi Người ta cần tìm những khoảng sóng mà trong đó ảnh hưởng của khí quyển là nhỏ nhất. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ Dải sóng điện từ Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  5. 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ Dải sóng điện từ Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ Vùng áng sáng khả kiến  Tím (Violet) : 0,400 - 0,446 µm  Lam (Blue): 0,446 - 0,500 µm  Lục (Green): 0,500 - 0,578 µm  Vàng (Yellow): 0,578 - 0,592 µm  Cam (Orange): 0,592 - 0,620 µm  Đỏ (Red): 0,620 - 0,700 µm Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  6. 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ Bước sóng Dải phổ Đặc điểm (m) Bức xạ tối, thường bị hấp thu bởi tầng khí quyển Tia  3.10-4 phía trên và không có khả năng dùng trong viễn thám. Hoàn toàn bị hấp thu bởi khí quyển và không sử Tia X 3.10-4 - 3.10-2 dụngđượctrongviễnthám. Bị hấp thụ mạnh bởi lớp ozone, không thể thu nhận Tia cực tím 0,3 -0,4 nănglượngdo dảisóngnàycungcấp. Rất ít bị hấp thu, năng lượng phản xạ cực đại với bước sóng 0,5 m trong khí quyển. Năng lượng do Khả kiến 0,4 - 0,7  dải sóng này cung cấp giữ vai trò quan trọng trong viễn thám. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ Dải phổ Bước sóng Đặc điểm Năng lượng phản xạ mạnh ứng với các bước sóng hồng Hồng ngoại 0,77-1,34 mm ngoại gần (0,77-0,9 mm ). Ảnh hồng ngoại gần được sử dụng gần trung 1,55-2,4 mm trong việc theo dõi biến đổi của thực vật (bước sóng từ bình 1,55-2,4mm ). Một số vùng bị hấp thu mạnh bởi hơi nước, dải sóng này Hồng giúp phát hiện việc cháy rừng và hoạt động của núi lửa 3 - 22 mm ngoại nhiệt (3,5-5 mm ). Bức xạ nhiệt của Trái đất có năng lượng cao nhấtởbướcsóng10mm. Không bị hấp thu bởi sương mù hay mưa, khí quyển không Radar 0,1 -30cm hấp thu năng lượng các bước sóng lớn hơn 2cm, cho phép thunhậnnănglượngcả ngàylẫnđêm. Sóng radio >30cm Mộtphầndảisóngnàyđượcsửdụngtrongviễnthám. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  7. 4.2. ĐẶC TÍNH CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ - Một trong những đặc trưng của sóng điện từ là phổ điện từ (Electromagnetic spectrum) được coi là yếu tố quan trọng trong viễn thám. Phổ điện từ được xác định bằng bước sóng () với đơn vị là µm. - Kỹ thuật viễn thám thường sử dụng dải phổ ở vùng nhìn thấy, vùng hồng ngoại gần, hồng ngoại nhiệt, vùng radar và một phần sóng radio. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ - Mọi vật chất có nhiệt độ trên 0oK tuyệt đối (-273,1oC) đều phát ra bức xạ điện từ. Cường độ và thành phần phổ phát xạ phụ thuộc vào thành phần và nhiệt độ của vật thể phát xạ. - Vật đen tuyệt đối là vật lý tưởng được định nghĩa là một vật hấp thụ toàn bộ năng lượng tới mà không phản xạ. Vật đen có đường cong phát xạ phổ liên tục. - Đối với các vật thể tự nhiên khác, chỉ phát xạ tại các kênh phổ rời rạc tùy thuộc vào thành vật thể đó. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  8. 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ - Theo lý thuyết hạt, tất cả các vật có nhiệt độ >0oK đều phát ra năng lượng, nhiệt độ càng tăng, năng lượng càng tăng và được tính theo định luật Stephan- Boltzman: W = .T4 với: W – tổng năng lượng phát xạ từ bề mặt vật thể, đơn vị là w/m2  – hằng số Stephan-Boltzman, có giá trị là 5,6697.10-8 w/m2/0oK. T – nhiệt độ tuyệt đối (oK) - Đối với vật đen tuyệt đối, nó sẽ hấp thu toàn bộ năng lượng Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 2.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ. - Định luật Plank: Bức xạ vật đen được xác định là bức xạ nhiệt của vật đen biểu diễn bằng hàm số của nhiệt độ T và bước sóng: B(): bức xạ phổ vật đen (W.m-2.sr-1.µm-1) T : nhiệt độ tuyệt đối vật đen (oK)  : bước sóng (µm) K : hằng số Boltzman (1,38.10-23 JK-1) c là vận tốc ánh sáng và h là hằng số Plank Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  9. 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ - Định luật Plank: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ Mặt trời là nguồn năng lượng điện từ chiếm ưu thế trong viễn thám bị động. Bản thân Trái đất ngoài việc phản xạ nguồn bức xạ từ Mặt trời cũng phát xạ. Hai nguồn bức xạ này đều chứa thông tin về các vật liệu mặt đất và đều được sử dụng trong viễn thám. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  10. 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ Sóng điện từ phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ Sensor thụ động và chủ động (Passive vs. Active Sensor) Sensor thụ động Sensor chủ động Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  11. 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ - Ảnh hưởng bởi yếu tố thời gian: yếu tố thời gian ảnh hưởng tới chất lượng hình ảnh thu được. Trong ngày, lượng bức xạ do Mặt trời chiếu xuống bề mặt đất thay đổi do sự thay đổi của góc chiếu chất lượng ảnh thu được cũng sẽ thay đổi trong ngày. Lớp thực phủ và một số đối tượng khác thường thay đổi theo thời gian, do vậy khả năng phản xạ phổ cũng thay đổi theo thời gian. Chẳng hạn, cây rụng lá vào mùa đông, xanh tốt vào mùa xuân, hè; Các ruộng lúa thay đổi theo mùa vụ. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ - Ảnh hưởng bởi yếu tố không gian: cùng một loại đối tượng nhưng ở các không gian khác nhau thì có sự phản xạ phổ cũng khác nhau. - Ảnh hưởng của khí quyển: khí quyển ảnh hưởng rất lớn đến khả năng phản xạ phổ của các đối tượng. Khí quyển ảnh hưởng tới năng lượng phản xạ của vật thể bằng hai con đường: tán xạ và hấp thu năng lượng. Ngoài ra, bản thân khí quyển cũng phát xạ (với dải phổ không liên tục). Phát xạ khí quyển là nguồn phát sinh nhiễu lên tín hiệu mặt đất. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  12. 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ - Ảnh hưởng của khí quyển: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.3. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÀ NGUYÊN TẮC BỨC XẠ Tuy nhiên, do khả năng phát xạ và hấp thụ phổ bằng nhau, nên các cửa sổ khí quyển được ghi nhận có độ phát xạ khí quyển thấp. Trong dải phổ, dải sóng mà ở đó năng lượng được truyền qua nhiều nhất thì gọi là các cửa sổ khí quyển (atmospheric windows). Trong các cửa sổ khí quyển thì dải nhìn thấy là vùng rộng nhất và năng lượng của ánh sáng truyền qua cũng mạnh nhất. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  13. 4.4. CƠ CHẾ TƯƠNG TÁC NĂNG LƯỢNG TRÊN MẶT ĐẤT Sóng điện từ chiếu tới mặt đất, năng lượng của nó sẽ tác động lên bề mặt đất và sẽ xảy ra các hiện tượng sau: năng lượng sẽ bị Phản xạ, Hấp thụ hoặc Truyền qua. Ei = Er + Ea + Et Ei: Năng lượng bức xạ ban đầu Er: Năng lượng phản xạ Ea: Năng lượng bức xạ hấp thu Et: Năng lượng truyền qua Các yếu tố trên phụ thuộc vào: thành phần và cấu trúc bề mặt của vật thể. Mặt khác, trên các bước sóng khác nhau thì khác nhau. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.4. CƠ CHẾ TƯƠNG TÁC NĂNG LƯỢNG TRÊN MẶT ĐẤT R: Reflection – Phản xạ; A: Absorption – Hấp thụ; T: Transmission – Truyền qua. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  14. 4.4. CƠ CHẾ TƯƠNG TÁC NĂNG LƯỢNG TRÊN MẶT ĐẤT - Cơ chế hấp thụ (absorption: Là hiện tượng khi bức xạ sóng điện từ của tia tới tác động lên cấu trúc phân tử – nguyên tử của vật thể tạo ra một năng lượng làm nóng vật chất. Mỗi đối tượng hấp thụ bức xạ với một bước sóng riêng Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.4. CƠ CHẾ TƯƠNG TÁC NĂNG LƯỢNG TRÊN MẶT ĐẤT -Cơ chế truyền qua (transmission): Khi năng lượng tới ranh giới bề mặt vật chất, một phần năng lượng một phần năng lượng phản xạ từ bề mặt, một phần năng lượng được truyền vào. Nếu môi trường là đồng chất, thì sóng được truyền qua một cách dễ dàng, nếu không đồng chất thì tia truyền bị tán xạ khối trong môi trường. Cả hai quá trình tán xạ bề mặt và tán xạ khối xảy ra gần như đồng thời, cả hai quá trình đều đóng góp vào tổng tín hiệu nhận được tại bộ cảm. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  15. 4.4. CƠ CHẾ TƯƠNG TÁC NĂNG LƯỢNG TRÊN MẶT ĐẤT Cơ chế phản xạ (reflection): Cơ chế phản xạ xảy ra trong vùng phản xạ mặt trời và vùng viễn thám sóng viba (sóng cực ngắn). Hệ số phản xạ: là tỷ số giữa năng lượng phản xạ và năng lượng tới: R = Er /Ei. Các kiểu phản xạ cơ bản: phản xạ toàn phần, phản xạ khuếch tán (phản xạ Lambertian), phản xạ nửa khuếch tán. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.4. CƠ CHẾ TƯƠNG TÁC NĂNG LƯỢNG TRÊN MẶT ĐẤT Nguồn năng lượng phản xạ từ vật thể là cơ sở quan trọng trong viễn thám. Đường cong phản xạ phổ cho ta đặc tính phổ của vật thể. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  16. 4.5. CÁC KIỂU VIỄN THÁM LIÊN QUAN ĐẾN BƯỚC SÓNG - Viễn thám quang học: Nguồn năng lượng chính: bức xạ Mặt trời. Mặt trời cung cấp bức xạ có bước sóng ưu thế ở 0,5µm. Nguồn tư liệu viễn thám phụ thuộc chủ yếu vào sự phản xạ từ bề mặt vật thể và bề mặt Trái đất. Đây là nhóm kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất. Cho chất lượng hình ảnh rất cao và hợp với tư duy giải đoán của con người. Yếu điểm: phụ thuộc vào thời tiết Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. CÁC KIỂU VIỄN THÁM LIÊN QUAN ĐẾN BƯỚC SÓNG - Viễn thám hồng ngoại nhiệt: Nguồn năng lượng chính: bức xạ nhiệt do chính vật thể sinh ra. Vật thể ở nhiệt độ bình thường đều tự phát ra một bức xạ có đỉnh tại bước sóng 9,7µm. Các bộ cảm dựa theo nguyên lý này để thu nhận thông tin của vật thể trong điều kiện về đêm. Nguồn tư liệu viễn thám thu thập được cho phép xác định các nguồn nhiệt trên bề mặt Trái đất. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  17. 4.5. CÁC KIỂU VIỄN THÁM LIÊN QUAN ĐẾN BƯỚC SÓNG - Viễn thám radar (viễn thám sóng viba): Trong viễn thám radar, hai loại kỹ thuật chủ động và bị động đều được áp dụng. Viễn thám radar bị động ghi nhận bức xạ do chính vật thể phát ra, còn viễn thám radar chủ động thì thu những bức xạ phản xạ từ vật thể sau khi được phát ra từ các máy phát đặt trên vật mang. Kỹ thuật chủ động được ứng dụng nhiều, cho hiệu quả cao, không bị giới hạn bởi điều kiện thời tiết. Việc giải đoán còn nhiều khó khăn. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. CÁC KIỂU VIỄN THÁM LIÊN QUAN ĐẾN BƯỚC SÓNG Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  18. 4.4. PHẢN XẠ PHỔ CỦA LỚP THỰC PHỦ, ĐẤT VÀ NƯỚC - Thực vật: khả năng phản xạ phổ thay đổi theo độ dài bước sóng, mạnh nhất ở vùng cận hồng ngoại (0,7 – 1,0µm); ở vùng hồng ngoại, thực vật phản xạ mạnh nhất ở bước sóng 1,6 và 2,2µm. - Đất: khả năng phản xạ phổ tăng theo độ dài bước sóng, nhất là vùng cận hồng ngoại và hồng ngoại. Các yếu tố ảnh hưởng đến phản xạ phổ của đất là: cấu trúc bề mặt, độ ẩm, hợp chất hữu cơ và vô cơ trong đất. - Nước: khả năng phản xạ phổ cũng thay đổi theo bước sóng và thành phần vật chất trong nước. Ngoài ra còn phụ thuộc vào: độ mặn, hàm lượng các chất khí CH4,O2, CO2, có trong nước. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.4. PHẢN XẠ PHỔ CỦA LỚP THỰC PHỦ, ĐẤT VÀ NƯỚC Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  19. 4.4. PHẢN XẠ PHỔ CỦA LỚP THỰC PHỦ, ĐẤT VÀ NƯỚC Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.4. PHẢN XẠ PHỔ CỦA LỚP THỰC PHỦ, ĐẤT VÀ NƯỚC Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  20. 4.4. PHẢN XẠ PHỔ CỦA LỚP THỰC PHỦ, ĐẤT VÀ NƯỚC Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Bộ cảm biến (Sensor) là các thiết bị được dùng để đo lường và ghi nhận năng lượng điện từ được phản xạ từ nguồn cung cấp tự nhiên (mặt trời) hoặc nhân tạo (do chính vệ tinh phát ra). - Sau khi thu nhận, năng lượng mà sensor thu nhận được sẽ chuyển về mặt đất (các trạm thu) dưới dạng tín hiệu số. - Cấu tạo sensor gồm: một kính lọc phổ tách năng lượng điện từ thành các bước sóng khác nhau và dẫn vào các tế bào quang điện (detector) chuyển đổi quang năng thành điện năng. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  21. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Năng lượng điện từ sẽ được ghi nhận dưới dạng các giá trị độ sáng (BV – Brightness Value hoặc DN – Digital Number) tùy theo số bit được dùng trong quá trình số hóa. - Có 2 loại bộ cảm chính: thụ động (passive sensor) và chủ động (active sensor). Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  22. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Bộ cảm thụ động (Passive Sensor): thu nhận nguồn năng lượng điện từ do vật thể phản xạ từ nguồn cung cấp tự nhiên (chủ yếu là Mặt trời). - Các loại bộ cảm thụ động gồm có: quang phổ kế đo tia gamma (gamma-ray spectrometer), ảnh hàng không (aerial camera), video camera, máy quét đa phổ (Multispectral scanner), quang phổ kế ghi nhận ảnh (Imaging spectrometer), Máy quét nhiệt (Thermal scanner), Máy đo bức xạ (radiometer), Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  23. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Quang phổ kế đo tia gamma (gamma-ray spectrometer): dùng để đo lường tia  bức xạ từ lớp đất đá bên trên qua quá trình phân rã phóng xạ. Năng lượng thu nhận được dùng để nhận biết các loại khoáng vật khác nhau. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Ảnh hàng không: gồm kính lọc phổ và phim được đặt trên các máy bay để chụp ảnh. Năng lượng sử dụng nằm trong phạm vi dải sóng ánh sáng nhìn thấy (400 – 900 nm). - Không ảnh có phạm vi ứng dụng rất lớn, chủ yếu trong việc biên vẽ bản đồ địa hình, bản đồ địa chính tỷ lệ trung bình và tỷ lệ lớn. - Ngày nay, các ảnh tương tự (ảnh analogue) được ghi nhận và lưu trữ trong các thiết bị kỹ thuật số. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  24. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Video camera: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  25. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Máy quét đa phổ (Multispectral scanner): Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Imaging spectrometer: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  26. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Máy quét nhiệt (Thermal scanner): Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Máy đo bức xạ sóng radio (Radiometer): Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  27. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Bộ cảm chủ động (Active Sensor): thu nhận nguồn năng lượng điện từ do vật thể phản xạ từ nguồn cung cấp nhân tạo (do chính vệ tinh phát ra). - Các loại bộ cảm chủ động gồm có: máy quét tia laser (laser scanner), máy đo cao bằng sóng radar (radar altimeter), Máy tạo ảnh radar (imaging radar), Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  28. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Máy quét laser (laser scanner): Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Máy đo cao bằng sóng radar (Radar altimeter): Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  29. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Máy tạo ảnh radar (Imaging radar): Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Các loại sensor phổ biến trên vệ tinh: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  30. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Các loại tế bào quang điện phổ biến: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) - Dải quét, trường nhìn và trường nhìn không đổi  FOV – trường nhìn.  IFOV – trường nhìn không đổi.  V – hướng bay của vệ tinh.  L – bề rộng dải quét  g – Phân giải mặt đất. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  31. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Quét dọc tuyến chụp Quét vuông góc tuyến chụp Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Độ phân giải mặt đất (độ phân giải không gian): diện tích mặt đất tương ứng với 1 pixel) được ghi nhận bởi sensor Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  32. 4.5. BỘ CẢM BIẾN (SENSOR) Các loại ảnh có độ phân giải không gian khác nhau. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY - Vật mang (platform) là thiết bị dùng để đặt các sensor trên đó nhằm thu nhận thông tin từ bề mặt đất. - Vệ tinh và máy bay là những vật mang cơ bản được sử dụng phổ biến trong viễn thám. - Ngoài ra, còn rất nhiều loại vật mang khác và có thể chia thành các nhóm:  Vệ tinh địa tĩnh;  Vệ tinh tài nguyên (giám sát mặt đất);  Các vật mang quỹ đạo thấp;  Các vật mang tầng máy bay;  Các vật mang tầng thấp. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  33. 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY Các loại vật mang phổ biến: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  34. 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY - Khi vật mang chuyển động trong vũ trụ và trong lớp khí quyển thì luôn chịu tác động của môi trường xung quanh làm cho vị thế của nó bị thay đổi. - Vị thế của vật mang gồm hai thành phần chính: Các góc xoay quanh 3 trục tọa độ; Các dao động ngẫu nhiên xảy ra trong quá trình dịch chuyển. Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY Sự thay đổi nhiệt độ ứng với sự thay đổi về độ cao khí quyển Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  35. 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY Áp suất khí quyển Độ cao (m) Sự thay đổi áp suất khí quyển tương ứng với độ cao khí quyển Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY Các phần tử của quỹ đạo vệ tinh: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  36. 4.6. VẬT MANG VÀ QUỸ ĐẠO BAY Các loại quỹ đạo vệ tinh cơ bản: Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  37. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh Landsat 7 đỉnh núi Pinatubo – Nhật Bản Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh Landsat 7 vùng Rann of Kachchh, Ấn Độ Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  38. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh SPOT 3 đỉnh Everest Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  39. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh NOOA khu vực Đông Nam Á tháng 4/1998 Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh Terra/MODIS bão cát ở Afghanistan Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  40. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh Terra/MODIS của một siêu bão trên quần đảo Philippine Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  41. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh IKONOS, khu vực New York, chụp lúc 11 giờ 43 phút, ngày 15/9/2001 Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh QuickBird thành phố cảng Yokohama, Nhật Bản Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  42. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh JERS1, khu vực châu Phi Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng
  43. 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh ERS, đứt gãy Hayward, California Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng 4.7. CÁC LOẠI VỆ TINH VIỄN THÁM Ảnh tàu con thoi không gian SRTM, núi Phú Sĩ và Tokyo Biên soạn: Ths.GV. Phạm Thế Hùng