Bài giảng Viễn thám - Chương 2: Nguyên lý cơ bản của viễn thám

10/10/2014 1 Nội dung 1. BỨC XẠ ĐIỆN TỪ 2. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ TỚI KHẢ NĂNG PHẢN XẠ PHỔ 4. HIỂN THỊ MÀU TRONG VIỄN THÁM 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.1. Bức xạ điện từ 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 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.1. Bức xạ điện từ 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.1. Bức xạ điện từ PHÂN LOẠI BỨC XẠ ĐIỆN TỪ 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.1. Bức xạ điện từ PHÂN LOẠI BỨC XẠ ĐIỆN TỪ 10/10/2014 2 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.1. Bức xạ điện từ 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.2. Nguyên lý của viễn thám Các tính chất của vật thể có thể được xác định thông qua các năng lượng phản xạ hoặc phát xạ từ vật thể. Nguyên lý phản xạ: các đối tượng khác nhau sẽ phản xạ các bước sóng khác nhau. Nguyên lý bức xạ: các đối tượng sẽ bức xạ năng lượng nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ riêng của mình. 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.2. Nguyên lý của viễn thám 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.2. Nguyên lý của viễn thám 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.2. Nguyên lý của viễn thám 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.2. Nguyên lý của viễn thám 10/10/2014 3 1. NGUYÊN LÝ CỦA VIỄN THÁM 1.2. Nguyên lý của viễn thám 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN Sóng điện từ chiếu tới mặt đất, năng lượng của nó sẽ tác động lên bề mặt trái đất : - Phản xạ năng lượng (Eρ). - Hấp thụ năng lượng (Eα). - Thấu quang năng lượng (ET). 2.1. ĐẶC ĐIỂM PHỔ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG Eo = Eρ+Eα+ET EO: năng lượng ban đầu bức xạ 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.1. ĐẶC ĐIỂM PHỔ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG Eρ = Eo – (Eα+ ET) Năng lượng được sử dụng trong viễn thám là năng lượng phản xạ phổ nên: Khả năng phản xạ phổ r của bước sóng được định nghĩa bằng công thức : 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.1. ĐẶC ĐIỂM PHỔ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.2. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA ĐẤT 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.2. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA ĐẤT Ph¶n x¹ t¨ng ®Òu ®Æn tõ d¶i ¸nh s¸ng nh×n thÊy cho ®Õn d¶i hång ngo¹i. §èi víi tÊt c¶ c¸c bưíc sãng, ph¶n x¹ gi¶m khi ®é Èm cña ®Êt t¨ng 10/10/2014 4 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.2. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA ĐẤT 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.2. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA ĐẤT Sự thay đổi của hàm lượng Oxit Sắt làm thay đổi khả năng phản xạ phổ của đất: hàm lượng FexOy cao  % phản xạ kém và ngược lại (ngoại trừ giải sóng cận hồng ngoại). 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.3. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA NƯỚC 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.3. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA NƯỚC Phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ chiếu tới, thành phần vật chất có trong nước, bề mặt nước và trạng thái của nước. 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.3. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA NƯỚC 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.3. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA NƯỚC 10/10/2014 5 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.3. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA NƯỚC 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.4. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA THỰC VẬT 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.4. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA THỰC VẬT 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.4. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA THỰC VẬT 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.4. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA THỰC VẬT 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.4. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA THỰC VẬT 10/10/2014 6 2. ĐẶC TÍNH PHỔ XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG TỰ NHIÊN 2.4. ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ CỦA THỰC VẬT Bệnh tật 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.1. YẾU TỐ THỜI GIAN Lớp phủ thực vật và một số đối tượng khác thường thay đổi theo thời gian  đặc tính về phản xạ phổ của chúng cũng thay đổi theo. 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.1. YẾU TỐ THỜI GIAN - Thời vụ - Thời điểm chụp - Đặc điểm của đối tượng 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.2. YẾU TỐ KHÔNG GIAN 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.2. YẾU TỐ KHÔNG GIAN 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.2. YẾU TỐ THỜI GIAN GIẢI PHÁP HẠN CHẾ: - Ghi nhận thông tin ở thời điểm mà các đối tượng có khả năng phản xạ phổ khác xa nhau. - Ghi nhận thông tin vào lúc mà đối tượng không có sự khác biệt nhiều về phản xạ phổ. - Ghi nhận thông tin thường xuyên. - Chọn thời điểm ít bị ảnh hưởng: tỷ lệ mây < 10%, góc mặt trời tối thiểu 10/10/2014 7 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ a. Sự tán xạ (scattering) 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN Yếu tố ảnh hưởng: 1. Bước sóng của bức xạ tới 2. Dạng tồn tại của lớp khí quyển (dạng khí hay dạng hạt). 3. Khoảng cách của lớp khí quyển 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN a. Sự tán xạ (scattering) 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN a. Sự tán xạ (scattering) 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ Tán xạ không định hướng: xảy ra khi các hạt thành phần trong khí quyển có kích thước lớn hơn rất nhiều so với bước sóng của bức xạ tới. Mọi bước sóng tới đều bị tán xạ một cách không định hướng. 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN a. Sự tán xạ (scattering) 10/10/2014 8 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN b. Sự hấp thu (absorption) 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN 3. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC ĐIỂM PHỔ XẠ 3.3. YẾU TỐ KHÍ QUYỂN b. Sự hấp thu (absorption) 4. ẢNH VỆ TINH 4.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH KHÁI NIỆM 4. ẢNH VỆ TINH 4.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH i. Phân loại theo bộ cảm ii. Phân loại theo độ phân giải iii. Phân loại theo giải sóng chụp 4. ẢNH VỆ TINH 4.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH LANDSAT 7 (+ETM) PHILADELPHIA 06 – AUG - 1999 10/10/2014 9 4. ẢNH VỆ TINH 4.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH SPOT 5 BINHDINH,VN 11 – APRIL - 2008 4. ẢNH VỆ TINH 4.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH 4. ẢNH VỆ TINH 4.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH PHÂN LOẠI ẢNH VỆ TINH 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM HIỂN THỊ MẦU SẮC 4. ẢNH VỆ TINH HIỂN THỊ MẦU SẮC Thiết bị ghi nhận nhiều kênh phổ cùng 1 lúc, mỗi kênh được ghi nhận 1 màu hoặc 1 dải màu. Khi hiển thị từng kênh riêng lẻ, mỗi kênh trông giống như ảnh trắng đen. 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 10/10/2014 10 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM Màu thể hiện trên ảnh tùy thuộc vào thứ tự các kênh phổ được tích hợp, True colour composite Bands 3 (red), 2 (Green), 1 (Blue) False colour composite Bands 4 (Red), 3 (Green), 2 (Blue) 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 10/10/2014 11 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM 4. ẢNH VỆ TINH 4.2. MÀU SẮC DÙNG TRONG VIÊN THÁM Lựa chọn kênh phổ và tổ hợp màu cần lưu ý:  Đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng cần đoán đọc.  Nhiệm vụ đoán đọc điều vẽ.  Yêu cầu với lực phân giải.  Đặc điểm của vùng cần tổng hợp màu.