Bài giảng Viễn thám - Chương 1: Tổng quan về viễn thám

Nội dung text: Bài giảng Viễn thám - Chương 1: Tổng quan về viễn thám

1. 26/10/2014 Nội dung 1. Lịch sử hình thành và phát triển 2. Khái niệm về viễn thám 3. Dữ liệu sử dụng trong viễn thám 4. Phân loại viễn thám 5. Bộ cảm và vật mang 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM 1
2. 26/10/2014 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 1. LỊCH SỬ KỸ THUẬT VIỄN THÁM Viễn thám được định nghĩa như một khoa học công nghệ mà nhờ nó các tính IKONOS – 4m chất của vật thể quan sát được xác định, đo đạc hoặc phân tích mà không cần tiếp xúc trực tiếp. MODIS – 250m 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM CHU TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA RS CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA RS • Nguồn năng lượng (A): • Tia phát xạ & khí quyển (B): • Tương tác với đối tượng (C): • Thu nhận năng lượng bằng bộ cảm (D) • Sự truyền tải, thu nhận và xử lý (E) • Giải đoán và phân tích ảnh (F) • Ứng dụng (G) 2
3. 26/10/2014 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM * Nguồn năng lượng: Bức xạ mặt trời Năng lượng của sóng điện từ: phản xạ hay bức xạ. * Bộ cảm biến: thu nhận sóng điện từ vật thể * Vật mang: các thiết bị mang (hay đặt) các bộ cảm biến. 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM ƯU ĐIỂM CỦA VIỄN THÁM ƯU ĐIỂM CỦA VIỄN THÁM Về mặt không gian: Về mặt định dạng dữ liệu: - Thông tin, dữ liệu về 1 vùng - Quan sát được 1 dải rộng về rộng được ghi lại trong 1 hình bước sóng trong vùng nhìn thấy. ảnh. - Thu thập được thông tin nhiều - Số liệu được ghi lại lâu dài. thời điểm cho 1 vùng cụ thể. - Số liệu được số hóa khả - Những vùng không thể điều tra năng phân tích thống kê rất tốt. đánh giá. - Có thể ghi lại dữ liệu với một - Lưu trữ dữ liệu trong thời gian lượng lớn. dài 3
4. 26/10/2014 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM 2. KHÁI NIỆM VIỄN THÁM ƯU ĐIỂM CỦA VIỄN THÁM ƯU ĐIỂM CỦA VIỄN THÁM Về khả năng kinh tế: - Dữ liệu thu được 1 cách nhanh chóng cho hiệu quả kinh tế cao. - Dữ liệu có thể được sẵn sàng trao đổi. - Có thể được sử dụng vào nhiều mục đích. 3. DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG 3.1. Dữ liệu ảnh VIỄN THÁM 3.1.1. Ảnh tương tự Ảnh tương tự là ảnh chụp trên cơ sở của lớp cảm quang halogen bạc, có bộ cảm tương tự dùng phim chứ không sử dụng các hệ thống 3.1. Dữ liệu ảnh quang điện tử. 3.2. Số liệu mặt đất Đặc điểm: 3.3. Số liệu định vị mặt đất - Có độ phân giải cao 3.4. Bản đồ và số liệu địa hình - Kém về độ phân giải phổ - Bị méo hình lớn Vật mang: Vệ tinh Cosmos của Nga, máy bay, khinh khí cầu 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.2. Ảnh số Quá trình chia mẫu: chuyển từ ảnh tương tự sang ảnh số dưới dạng các pixel Quá trình lượng tử hóa: chia cấp độ xám thành các dãy số nguyên hữu hạn Tần suất chia mẫu: độ lớn của pixel 4
5. 26/10/2014 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám a. Đặc tính hình học 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám a. Đặc tính hình học a. Đặc tính hình học  Trường nhìn không đổi (IFOV): góc không gian tương ứng với một đơn vị chia mẫu trên mặt đất.  Trường nhìn (FOV): góc nhìn tối đa mà một bộ cảm có thể thu được sóng điện từ.  Bề rộng vệt quét (L): khoảng không gian trên mặt đất do FOV tạo nên.  Độ phân giải mặt đất (g): phần diện tích bé nhất trên mặt đất mà bộ cảm có thể cảm nhận được. Landsat-TM: L = 185km, g = 30m Ảnh đa phổ của vệ tinh SPOT: L = 60km, g = 20m 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám b. Độ phân giải ảnh i. Độ phân giải điểm ảnh (pixel resolution)  Độ phân giải điểm ảnh (pixel resolution) Tổng số điểm ảnh (pixel) có trên 1 hình ảnh. 1 ảnh  Độ phân giải không gian (spatial resolution) được biểu thị qua 2 đơn vị (dài và rộng)  Độ phân giải quang phổ (spectral resolution) Ví dụ: 1 hình ảnh có chiều dài và rộng là 2048 – 1536 pixels.  Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution) Tổng số điểm ảnh = 2048 x 1536 = 3.145.728 pixels  Độ phân giải thời gian (temporal resolution) = 3.1 megapixels 5
6. 26/10/2014 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám ii. Độ phân giải không gian (spatial resolution) ii. Độ phân giải không gian (spatial resolution) Kích thước điểm ảnh càng nhỏ thì ảnh có độ phân giải không gian càng cao và ngược lại. Skukuza, Kruger National Park, South Africa 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám iii. Độ phân giải quang phổ (spectral resolution) iv. Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution) Số lượng các kênh phổ mà thiết bị viễn thám có thể ghi nhận được trên 1 vùng nào đó. Số lượng này phụ thuộc vào khả năng ghi phổ của bộ cảm. - Landsat có 7 kênh phổ - AVIRIS (Airborne visible Infrared Imaging Spectrometer): 224 kênh/ độ rộng bước sóng là 0,01μm - Vệ tinh Terra có ảnh MODIS với 36 kênh phổ. => Độ rộng kênh phổ càng hẹp, độ phân giải quang phổ càng cao. 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám iv. Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution) iv. Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution) Năng lượng điện từ sau khi tới được bộ dò (detector) được chuyển thành tín hiệu điện và sau khi được lượng tử hoá trở thành dữ liệu số. Landsat: 8 bits SPOT: 8 bits IKONOS: 11 bits Thông tin ảnh được lưu Quickbird: 11 bits theo đơn vị bit. 1 bit = 2 cấp màu xám 2 bit = 4 cấp màu xám 6
7. 26/10/2014 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám v. Độ phân giải thời gian (temporal resolution) v. Độ phân giải thời gian (temporal resolution) Là khoảng thời gian ngắn nhất mà các hệ thống viễn thám có thể chụp lặp lại các đối tượng trên Chu kỳ lặp càng bề mặt trái đất. ngắn, độ phân giải thời gian càng => Chu kỳ lặp lại của thiết bị thu tại 1 điểm/ vùng cao. nào đó. Landsat: 16 day SPOT: 26 day NOAA: 6 hours Lốc xoáy xảy ra ở Pháp 31/08/2004 – Orbview 2 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Các tính chất của tư liệu ảnh viễn thám 3.1.3. Khuôn dạng dữ liệu v. Độ phân giải thời gian (temporal resolution) a. BSQ (Band Sequence) Tất cả các kênh phổ được lưu tuần tự hết kênh này đến kênh khác. SPOT có 3 kênh, kênh 1 sẽ được lưu trước sau đó đến kênh 2 và 3. 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1. Dữ liệu ảnh 3.1.3. Khuôn dạng dữ liệu 3.1.3. Khuôn dạng dữ liệu b. Dạng BIL (Band Interleaved by c. Dạng BIP (Band Interleaved by Pixel) Line) - Cấu trúc dữ liệu trên tất cả các kênh phổ được Cấu trúc dữ liệu được lưu lưu theo thứ tự từng pixel. Mỗi pixel được lưu tuần theo thứ tự dòng (hàng) tự cho tất cả các kênh. không phụ thuộc vào số kênh. Từng hàng một trên tất cả các kênh được lưu một cách tuần tự. SPOT có 3 kênh, hàng 1 của kênh 1, hàng 1 của kênh 2, hàng 1 của 3 7
8. 26/10/2014 3.1. Dữ liệu ảnh 3.2. Dữ liệu mặt đất 3.1.4. Ưu nhược điểm của ảnh vệ tinh Dữ liệu mặt đất bao gồm các dữ liệu quan sát, + Ưu điểm đo đạc và thu thập thông tin về điều kiện thực - Bao phủ toàn cầu, cung cấp thường xuyên. tế trên mặt đất. - Dữ liệu dạng số -> không hư hỏng theo thời gian. - Nhiều kênh phổ : họat động trên dãy phổ dài: cực Mục đích tím, nhìn thấy, hồng ngọai, microwave - Thiết kế các bộ cảm. - Độ phân giải từ thấp đến siêu cao. - Kiểm định các thông số kỹ thuật của + Khuyết điểm bộ cảm. - Giá thành cao? - Giúp hiệu chỉnh, phân tích và giải đoán - Độ phân giải thấp hơn ảnh hàng không dữ liệu viễn thám. - Kỹ thuật xử lý ảnh yêu cầu rất cao 3.2. Dữ liệu mặt đất 3.2. Dữ liệu mặt đất 3.3. Hệ thống GPS 3.3. Hệ thống GPS Nhằm tăng độ chính xác trong quá trình hiệu chỉnh hình học cần phải có các điểm định vị trên mặt đất có tọa độ địa lý đã biết. Bố trí: các vị trí của nó có thể thấy được dễ dàng trên ảnh và bản đồ. (GPS) Hệ thống GPS 8
9. 26/10/2014 3.4. Bản đồ và số liệu địa hình 3.4. Bản đồ và số liệu địa hình Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 hoặc 1/50.000 Bản đồ chuyên đề (1/5.000 – 1/25.000) Bản đồ kinh tế xã hội 3.5. Mô hình số hóa độ cao (DEM) 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM - Phân loại theo bước sóng sử dụng: Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại Viễn thám hồng ngoại nhiệt Viễn thám siêu cao tần - Phân loại theo nguồn năng lượng: Viễn thám bị động Viễn thám chủ động - Phân loại theo độ cao bay chụp: - Hiệu chỉnh địa hình. Viễn thám hàng không - Hiệu chỉnh ảnh hưởng của độ cao thấp của bề mặt quan sát. Viễn thám vệ tinh 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4.1. Phân loại theo bước sóng sử dụng 4.1. Phân loại theo bước sóng sử dụng 1) Dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại Nguồn năng lượng chủ yếu: năng lượng mặt trời (ưu thế λ = 0.5µm). Tư liệu viễn thám thu được sự phản xạ từ bề mặt vật thể và bề mặt trái đất. Nhược điểm: + Lệ thuộc vào nguồn sáng TN + Phụ thuộc thời tiết 9
10. 26/10/2014 Ảnh SPOT 5 – Độ phân giải 2.5m R : G : B = NIR (4) : Red (2) : Green (3) 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4.1. Phân loại theo bước sóng sử dụng 2) Dải sóng hồng ngoại nhiệt Năng lượng sử dụng chủ yếu bức xạ nhiệt do chính vật thể sản sinh ra. Tư liệu thu được cho phép xác định các nguồn nhiệt trên bề mặt đất. Ưu điểm: thu được số lượng về đêm, thời tiết xấu Ảnh nhiệt – London 17/09/1991 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4.1. Phân loại theo bước sóng sử dụng 4.1. Phân loại theo bước sóng sử dụng 3) Viễn thám siêu cao tần. Viễn thám siêu cao tần bị động: bức xạ siêu cao tần do chính vật thể phát ra được bộ cảm ghi lại. Viễn thám siêu cao tần chủ động lại thu những bức xạ tán xạ hoặc phản xạ từ vật thể sau khi được phát ra Phát hiện các khu vực cháy rừng: NOAA AVHRR & MODIS từ các máy đặt trên vật mang. 10
11. 26/10/2014 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4.2. Phân loại theo nguồn cung cấp năng lượng Bao gồm viễn thám bị động và chủ động. Kỹ thuật viễn thám chủ động được ứng dụng nhiều và cho hiệu quả hơn sơ với kỹ thuật viễn thám bị động. Ảnh viễn thám ứng dụng trong khí tượng thủy văn Ảnh Radarsat – Vùng Sông Mekong 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 4.2. Phân loại theo nguồn cung cấp năng lượng 4.2. Phân loại theo nguồn cung cấp năng lượng 4. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 4.3. Phân loại theo độ cao bay chụp 5.1. Bộ cảm Viễn thám hàng không: phương tiện bay ở độ cao a. Định nghĩa dưới 100 km như bóng thám không, máy bay Bộ cảm bộ phận thu nhận sóng điện từ được Viễn thám vệ tinh: phương tiện bay ở độ cao 500 bức xạ, phản xạ từ vật thể. km - 36.000 km như vệ tinh quỹ đạo tròn, vệ tinh b. Phân loại địa tĩnh. Bộ cảm quang học: từ bước sóng ngắn cho đến vùng cận hồng ngoại (0,25 – 7 µm) Bộ cảm nhiệt: ghi lại bức xạ phát ra của vật thể, vùng giữa và xa của vùng hồng ngoại Bộ cảm Radar: phát và thu xung tín hiệu phản hồi, vùng 1nm – 1m 11
12. 26/10/2014 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Bộ cảm 5.1. Bộ cảm c. Một số tính chất của bộ cảm 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Bộ cảm 5.1. Bộ cảm d. Một số loại bộ cảm hay được sử dụng d. Một số loại bộ cảm hay được sử dụng Máy ảnh Máy quét quang cơ: một bức ảnh hai chiều được Các máy chụp ảnh thường sử dụng trong viễn thu nhận dựa trên sự phối hợp chuyển động của thám bao: máy chụp ảnh hàng không, máy chụp đa vật mang và hệ thống gương quay hoặc lắc vuông phổ, máy chụp toàn cảnh góc với quỹ đạo chuyển động 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Bộ cảm 5.1. Bộ cảm d. Một số loại bộ cảm hay được sử dụng Máy quét điện tử: sử dụng hệ thống các mảng tuyến tính và các bộ dò bán dẫn cho phép ghi lại đồng thời từng hàng ảnh. 12
13. 26/10/2014 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Bộ cảm 5.1. Bộ cảm d. Một số loại bộ cảm hay được sử dụng Máy quét Lidar: phát ra xung điện từ ở bước sóng microwave theo hướng quan tâm và ghi nhận cường độ của xung phản hồi từ các đối tượng (vùng hoạt động 1mm - 1 m). Đặc điểm: căn cứ vào cấu trúc cơ bản của đối tượng. 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Bộ cảm 5.2. Vật mang Almaz (Russia) Seassat-1 SIR (Shuttle Imaging Radar) Radarsat 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.2. Vật mang 5.1. Vật mang 5.2.1. Phân loại vật mang 13
14. 26/10/2014 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Vật mang 5.1. Vật mang MÁY BAY BÓNG THÁM KHÔNG QUICKBIRD RAPIDEYE 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Vật mang 5.1. Vật mang 5.1.2. Quỹ đạo bay của vệ tinh 5.1.2. Quỹ đạo bay của vệ tinh HÌNH DẠNG QUỸ ĐẠO BAY 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 5.1. Vật mang 5.1. Vật mang 5.1.2. Quỹ đạo bay của vệ tinh 5.1.2. Quỹ đạo bay của vệ tinh ĐỘ NGHIÊNG (i) 14
15. 26/10/2014 5. BỘ CẢM VÀ VẬT MANG 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 5.1. Vật mang  Khí tượng: GOES, NOAA 5.1.2. Quỹ đạo bay của vệ tinh  Tài nguyên biển: MOS, MODIS  Tài nguyên mặt đất: LANDSAT, SPOT  Tài nguyên mặt đất độ phân giải cao: OBVIEW, IKONOS, QUICKBIRD 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG . Mục tiêu: dự báo hoặc giám sát điều kiện thời tiết • Vệ tinh khí tượng GOES Quỹ đạo địa tĩnh: GOES(US), METEOSAT(EURO), (Geostationary Operational INSAT(INDIA), GMS(JAPAN) – 36,000 km Emirosmental Satellite) – US Quỹ đạo cực: NOAA (US), METEOR(RUSSIA) – 850 – Vệ tinh địa tĩnh (h = 36,000 km) km – Cung cấp ảnh liên tục trong 24h . Độ phân giải không gian thấp. – Mục đích: theo dõi, dự báo thời tiết và theo dõi băng tuyết. . Độ phân giải thời gian cao: chụp lại nhiều lần trong – Có 2 vệ tinh GOES họat động ở 2 vị ngày trên phạm vi tòan cầu trí 1350W và 750W . Dải quét bao phủ một vùng rộng lớn. – Dải sóng sử dụng: ánh sáng nhìn . Những phát triển sau này: thực vật và môi trường biển thấy, hồng ngoại gần, hồng ngọai (MODIS). nhiệt và radar 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG Kênh phổ - Khả năng ứng dụng Kênh Bước sóng Độ phân giải Khả năng ứng dụng (Band)  (m) không gian (km) 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 bão và mưa lớn 5 11.5 – 12.5 4 Xác định hơi nước, độ ẩm tầng thấp, xác định GOES (Geostationary Operational Emirosmental Satellite) – US nhiệt độ đại dương, tách bụi và tro phun trào bởi núi lửa 15
16. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG . Vệ tinh khí tượng NOAA (National Ocean and Các loại bộ cảm trên NOAA Atmotsphere Administration) – US – Số lượng: 12 vệ tinh đang họat động, NOAA 1 – 12  Bộ cảm AVHRR/2: IFOV = 1.1 km, L = 2,800 km  Bộ cảm TOVS (TIROS – Operational Vertical – NOAA 6 – 12, gắn hệ hống quét độ phân giải cao Sounder) bao gồm: AVHRR - Advanced Very High Resolution Rediometer • HIRS/2 (High Resolution Infrared Sounder): 0 – Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, góc nghiêng 98.7 , h = 870 IFOV = 20 km, L = 2,200 km km, chu kỳ lặp = 101.4 phút • SSU (Stratospheric Sounding Unit): L = 736 km – Cung cấp ảnh phủ toàn cầu: giám sát điều kiện thời • MSU (Microwave Sounding Unit): IFOV = 110 tiết và ảnh bề mặt đất tỷ lệ nhỏ km, swath = 2,347 km 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG 6.1. VỆ TINH KHÍ TƯỢNG Kênh phổ - Khả năng ứng dụng Kênh Bước sóng Độ phân giải Khả năng ứng dụng (Band)  (m) không gian (km) 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 NOAA (National Ocean and Atmotsphere Administration) – US 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN • Vệ tinh tài nguyên biển MOS (Marime Observation System) - Japan – Thám sát đại dương và nghiên cứu môi trường biển – Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 909 km – Chu kỳ quỹ đạo: khoảng 103 phút – Chu kỳ lặp: 17 ngày – Có 3 bộ cảm biến trên MOS 1b (1990) • MESSR (Multispectral Electronic Self-Scanning Radiometer), Núi Phú Sĩ – Nhật • VTIR (Visible and Thermal Infrared Radiometer) Bản (1990) • MSR (Microwave Scanning Radiometer) MOS (Marime Observation System) - Japan 16
17. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN Dải phổ trên các bộ cảm . Ảnh MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers) Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng (m) Độ phân giải  Bộ cảm có độ phân giải trung bình đặt trên vệ tinh TERRA (12/1999) và vệ tinh AQUA (5/2002). MESSR 1 0.51 – 0.59 50 m Bức xạ kế tự quét 2 0.61 – 0.69 50 m  Mục đích: quan trắc, theo dõi các thông tin về mặt đất, đại Đa phổ 3 0.72 – 0.80 50 m dương và khí quyển trên phạm vi toàn cầu 4 0.80 – 1.10 50 m  Ứng dụng tiêu biểu: nghiên cứu khí quyển, mây, thời tiết, MSR 23.8 0.20 GHz 32 km lớp phủ thực vật, biến động về nông nghiệp và lâm nghiệp, Bức xạ kế quét 31.4 0.25 GHz 23 km Vô tuyến cao tần cháy rừng, nhiệt độ mặt nước biển và màu nước biển VTIR 1 0.5 – 0.7 900 m Khả kiến và nhiệt 2 6.0 – 7.0 2,700 m Bức xạ kế hồng ngoại 3 10.5 – 11.5 2,700 m 4 11.5 – 12.5 2,700 m 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN . Ảnh MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers) Các thông số kỹ thuật của MODIS  Độ cao quĩ đạo: 705 km  Quĩ đạo: Đồng bộ mặt trời  Thời gian qua xích đạo: 10:30 a.m hoặc 1:30 p.m  Tốc độ quét: 20.3 rpm  Độ phủ: 2330 km  Kích thước: 1.0 x 1.6 x 1.0 m  Trọng lượng: 228.7 kg  Độ phân giải bức xạ: 12 bits  Độ phân giải không gian 250 m (kênh 1-2); 500 m (kênh 3-7); 1000 m (kênh 8-36) 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN • Vệ tinh ENVISAT – EU – Thế hệ tiếp theo của ERS1 và ERS2 – Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 800 km – Chu kỳ quỹ đạo: 100 phút – Chu kỳ lặp: 35 ngày – Mang các bộ cảm biến: • ASAR, • AATSR, • GOMOS, Bão bụi tại biển Địa Trung Hải Bão lớn xảy ra tại Philipin - 2003 • RA-2, • MERIS • 17
18. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN 6.2. VỆ TINH TÀI NGUYÊN BIỂN Mục đích sử dụng của các bộ cảm trên ENVISAT • Vệ tinh ENVISAT – EU Ảnh chụp khu vực Hải Phòng • ASAR: theo dõi và giám sát đới bờ, đại dương, các quá trình trên mặt đất và băng Có thể thay đổi góc chụp L lên đến 400 km Độ phân giải không gian: 10 m, 30 m, 150 m và 1,000 m • AATSR: theo dõi thực phủ, nghiên cứu nhiệt độ bề mặt biển và trên đất liền • MERIS: nghiên cứu đặc điểm hải dương học vùng bờ và đại dương, giám sát khí quyển (mây, hơi nước và bụi) 15 kênh phổ: 390nm – 1,040nm Độ phân giải không gian: 250 m và 1,000 m L: 1150 km • GOMOS: nghiên cứu thành phần của khí quyển (Ozon, NO2, SO2, khí ga và bụi), giám sát ô nhiễm không khí 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France – Quỹ đạo gần cực, nghiêng 98.80, chụp ảnh được bất kỳ vị trí nào trên trái đất – Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 822 km – Chu kỳ quỹ đạo: 101 phút – Chu kỳ lặp: 26 ngày – L: 60 km 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France 18
19. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France Kênh phổ và độ phân giải của các bộ cảm 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 19
20. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) – France 10 m 5 m 2.5 m Ảnh vệ tinh SPOT 5 – Cát Bà 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US • Quỹ đạo gần cực, nghiêng 98.20, chụp ảnh được bất kỳ vị trí nào trên trái đất • Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h1-3 = 915 km, h4,5,7 = 705 km • Chu kỳ quỹ đạo: T1-3 =103 phút, T4,5,7 = 98.9 phút • Chu kỳ lặp: t1-3 = 18 ngày, t4,5,7 = 18 ngày • L: 185 km 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US 20
21. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US LANDSAT 5 (1984) LANDSAT 5 (1984) 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US New England 21
22. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US Lưu vực sông tại Malaysia 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.3. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT 6.4. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT ĐỘ PHÂN GIẢI CAO . Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US VỆ TINH IKONOS . IKONOS là vệ tinh độ phân giải cao thương mại đầu tiên do công ty Eosat phóng tháng 9 năm 1999. . Bay ở độ cao 681 km, góc nghiêng 98,1o. . Vệ tinh này cung cấp các dữ liệu ảnh viễn thám với độ chính xác hình học cao, có 2 bộ cảm: Bộ cảm toàn sắc với độ phân giải không gian 1 m. Bộ cảm đa phổ với độ phân giải không gian 4 m, gồm 4 kênh phổ: Xanh, Lục, Đỏ và Hồng ngoại gần. Landsat 7 – Ninh Binh, Vietnam 22
23. 26/10/2014 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.4. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT ĐỘ PHÂN GIẢI CAO 6.4. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT ĐỘ PHÂN GIẢI CAO VỆ TINH IKONOS VỆ TINH QUICKBIRD • QuickBird là vệ tinh có độ phân giải cao thuộc nhóm các vệ tinh thương mại sử dụng bộ cảm viễn thám không gian, được phóng năm 2001. • Quỹ đạo bay ở độ cao 450 km và góc nghiêng là 98o. • Bộ cảm của QuickBird có độ phân giải mặt đất lên tới 61 cm (ở kênh toàn sắc) và 2,5 m (ở 4 kênh đa phổ: xanh, lục, đỏ và hồng ngoại gần). • Kích thước ảnh do QuickBird chụp có kích thước16,5x16,5 km 6. MỘT SỐ LOẠI VỆ TINH CHỦ YẾU 6.4. VỆ TINH TÀI NGUYÊN MẶT ĐẤT ĐỘ PHÂN GIẢI CAO VỆ TINH QUICKBIRD Ảnh vệ tinh Quickbird – 0.6m 23