Bài giảng Viễn thám đại cương chương 3: TS. Lê Thị Kim Thoa (Tổng quan)

11/1/2013

ChươngChương III:III:

CÁC LOẠI BỘ CẢMCÁC LOẠI BỘ CẢM BiẾNBiẾN

ĐiỆNĐiỆN TỪ VÀ HỆ THỐNG TẠOTỪ VÀ HỆ THỐNG TẠO

ẢNH VIỄN THÁMẢNH VIỄN THÁM

GVGD: TS.GVGD: TS. LêLê ThịThị KimKim ThoaThoa

KhoaKhoa ĐịaĐịa LýLý

TrườngTrường ĐHĐH KhoaKhoa họchọc XãXã HộiHội vàvà NhânNhân vănvăn TP HCMTP HCM

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

11-- XétXét vềvề nguồnnguồn năngnăng lượnglượng::

-- chủchủ độngđộng (active)(active)

-- bịbị độngđộng (passive)(passive)BộBộ cảmcảm cócó 22 loạiloại::

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

1.1.1.1. BộBộ cảmcảm thụthụ độngđộng (passive sensor):(passive sensor):

-- GhiGhi nhậnnhận sóngsóng phảnphản xạxạ củacủa

vậtvật thểthể khikhi cócó nguồnnguồn năngnăng

lượnglượng tựtự nhiênnhiên

=>=> KhiKhi nguồnnguồn năngnăng lượnglượng tựtự

nhiênnhiên khôngkhông còncòn,, bộbộ cảmcảm ghighi

nhậnnhận cáccác đốiđối tượngtượng trêntrên bềbề mặtmặt

tráitrái đấtđất ntnntn??

=>=> VàoVào banban đêmđêm,, thiếtthiết bịbị ghighi nhậnnhận nàynày sẽsẽ khôngkhông ghighi

nhậnnhận đượcđược hìnhhình ảnhảnh??

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

1.1. Bộ cảm thụ1.1. Bộ cảm thụ độngđộng (passive sensor):(passive sensor):

HoặcHoặc

-- GhiGhi nhậnnhận sóngsóng bứcbức xạxạ phátphát rara

từtừ chínhchính vậtvật thểthể đóđó..

-- MỗiMỗi vậtvật thểthể thườngthường cócó nguồnnguồn

bứcbức xạxạ nhiệtnhiệt riêngriêng,, tồntồn tạitại trongtrong

thànhthành phầnphần cấucấu tạotạo củacủa chúngchúng..

=>=> BộBộ cảmcảm thụthụ độngđộng cócó thểthể ghighi nhậnnhận bứcbức xạxạ nhiệtnhiệt

củacủa cáccác vậtvật thểthể nàynày cảcả banban ngàyngày lẫnlẫn đêmđêm??

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

1.1.1.1. BộBộ cảmcảm thụthụ độngđộng (passive sensor):(passive sensor):

-- Ưu khuyết điểm?

+ Lệ thuộc vào nguồn năng lượng tự

nhiên.

+ Bộ cảm này hoạt động kém tại

những vùng ở gần vĩ độ cực.

+ Ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết

- Các vệ tinh mang các bộ cảm thụ

động: Landsat, SPOT, IRS….

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

1.2.1.2. BộBộ cảmcảm chủchủ độngđộng (Active sensor):(Active sensor):

-- BộBộ cảmcảm phátphát rara nguồnnguồn năngnăng

lượnglượng điệnđiện từtừ đếnđến cáccác vậtvật thểthể

quanquan tâmtâm..

-- KhiKhi chùmchùm tiatia năngnăng lượnglượng nàynày

tớitới cáccác vậtvật thểthể thìthì nónó phảnphản xạxạ vềvề

thiếtthiết bịbị ghighi nhậnnhận

=>=> ƯuƯu khuyếtkhuyết điểmđiểm củacủa bộbộ cảmcảm

chủchủ độngđộng??

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

11/1/2013

1.2. Bộ cảm chủ động (Active sensor):

++ ƯuƯu khuyếtkhuyết điểmđiểm::

-- GhiGhi nhậnnhận cảcả ngàyngày lẫnlẫn đêmđêm, hay, hay

tấttất cảcả cáccác mùamùa trongtrong nămnăm,, ngayngay

cảcả điềuđiều kiệnkiện thờithời tiếttiết xấuxấu..

-- CóCó thểthể bổbổ sungsung nguồnnguồn thôngthông

tintin đốiđối tượngtượng quanquan tâmtâm trongtrong

thờithời điểmđiểm bộbộ cảmcảm thụthụ độngđộng

khôngkhông cungcung cấpcấp đượcđược..

-- CầnCần cócó nguồnnguồn năngnăng lượnglượng lớnlớn đủđủ sứcsức thaythay thếthế

nguồnnguồn năngnăng lượnglượng tựtự nhiênnhiên

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

1.2.1.2. BộBộ cảmcảm chủchủ độngđộng (Active sensor):(Active sensor):

-- SLR (Side Looking Radar)SLR (Side Looking Radar)

-- SLAR (Side Looking Airborne Radar)SLAR (Side Looking Airborne Radar)

++ LậpLập bảnbản đồđồ địađịa chấtchất

++ ThămThăm dòdò quặngquặng mỏmỏ

++ LậpLập bảnbản đồđồ ngậpngập lũlũ

++ BảnBản đồđồ mưamưa,, độđộ ẩmẩm........

-- ỨngỨng dụngdụng bộbộ cảmcảm radarradar

++ ThámThám sátsát bềbề mặtmặt đạiđại dươngdương:: xácxác địnhđịnh sóngsóng,, giógió,,

điềuđiều kiệnkiện băngbăng tuyếttuyết,, đáyđáy đạiđại dươngdương

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Bão Juan trước

khi đổ bộ vào

đất liền vùng

Harifax, Canada

ngày 29/9/2003

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

22-- XétXét vềvề bướcbước sóngsóng củacủa phổphổ điệnđiện từtừ::

BộBộ cảmcảm đượcđược chiachia thànhthành 33 loạiloại::

-- BộBộ cảmcảm quangquang họchọc ::cậncận cựccực tím,nhìntím,nhìn thấythấy,, gầngần

hồnghồng ngọaingọai

-- BộBộ cảmcảm nhiệtnhiệt:: phổphổ sóngsóng hồnghồng ngọaingọai giữagiữa

-- BộBộ cảmcảm radar :radar : phổphổ sóngsóng microwavemicrowave

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

2.1.2.1. BộBộ cảmcảm quangquang họchọc

- Các vật thể khi tiếp xúc với năng lượng sóng điện từ sẽ

phát ra nguồn năng lượng phản xạ ở vùng phổ cực cực tím,

nhìn thấy và gần hồng ngọai. Nguồn năng lượng này được

bộ cảm viễn thám quang học ghi nhận.

Bộ

cảm

quang

học

Spectrum of light

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

2.1.2.1. BộBộ cảmcảm quangquang họchọc

- Các sóng phản xạ của vật thể hầu như chỉ diễn ra trong

vùng cận cực tím, nhìn thấy và gần hồng ngoại (0,25 – 3µµm)

Bộ cảm

quang học

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

11/1/2013

-- VùngVùng tiatia cựccực tímtím –– Ultraviolet (UV)Ultraviolet (UV)

-- VùngVùng phổphổ cócó bướcbước sóngsóng ngắnngắn nhấtnhất

nằmnằm ngayngay sausau vùngvùng nhìnnhìn thấythấy

-- MộtMột vàivài đốiđối tượngtượng trêntrên tráitrái đấtđất:: đáđá hayhay

cáccác khoángkhoáng vậtvật đượcđược cáccác thiếtthiết bịbị viễnviễn

thámthám ghighi nhậnnhận trongtrong vùngvùng cậncận cựccực tímtím..

-- UVUV--A (315A (315 -- 400 nm):400 nm): hấphấp thụthụ ítít khikhi

quaqua tầngtầng ozoneozone

-- UVUV--B (280B (280 -- 315 nm):315 nm): hấphấp thụthụ mạnhmạnh

khikhi quaqua tầngtầng ozone =>ozone => CóCó hạihại chocho dada vàvà

mắtmắt..

-- UVUV--C (100C (100 -- 280 nm):280 nm): hấphấp thụthụ hoànhoàn

toàntoàn khikhi quaqua tầngtầng ozone =>ozone => khôngkhông tớitới

đượcđược tráitrái đấtđất..

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

-- VùngVùng nhìnnhìn thấythấy ((thịthị phổphổ))

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

-- VùngVùng hồnghồng ngoạingoại

-- TTrongrong vùngvùng hồnghồng ngoạingoại,, bbộộ cảmcảm quangquang họchọc

chỉchỉ ghighi nhậnnhận đượcđược phảnphản xạxạ củacủa vậtvật thểthể ởở vùngvùng

hồnghồng ngoạingoại phảnphản xạxạ (0,7(0,7 –– 33µµm)m)

0,7 1000 um

3 um

Reflected IR Thermal IR

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Sattlite

Sensors

Bands

Landsat

185x185 km

RBV – Return Bean Vidicon (80m)

MSS – Multi-Spectral Scanner (79)

TM – Thematic Mapper (30m)

ETM –Enhanced Thematic

Mapper (15m)

1: 0.45 – 0.52 μm(TM)

2: 0.52 – 0.60 μm

3: 0.63 – 0.69 μm

4: 0.76 – 0.90 μm

5: 1.55 – 1.75 μm

6: 10.40 – 12.50 μm

7: 2.08 – 2.35 μm

NOAA

2700x2700km

Res: 1km

VHRR -Very High Resolution

Radiometer

AVHRR- Advanced Very High

Resolution Radiometer

SARSAT -Search and Rescue

Satellite-Aid Tracking

(AVHRR)

1: 0.58 – 0.68 μm

2: 0.72 – 1.10 μm

3: 3.55 – 3.93 μm

4: 10.50 – 11.50 μm

5: 11.50– 12.50 μm

-- MộtMột sốsố bộbộ cảmcảm quangquang họchọc

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Sattlite Sensors Bands

SPOT

60x 60km

HRV- High resolution visible

(10/20m)

HRVIR- High Resolution Visible

Infrared

HRG - High Resolution

Geometric (5/10m -> 2,5m)

Pan:0,51 – 0,73µm

Mul Spectral:

0,5-0,59µm

0,61 – 0,68m

0,79 – 0,89µm

IKONOS

11x11 km

(Sep 1999)

Pan: 1m

Mul: 4 m

Pan: 0,45 – 0,9µm

Mul: 0,45 – 0,52µm

0,51 – 0,60 µm

0,63 – 0,7 µm

0,76 – 0,85 µm

-- MộtMột sốsố bộbộ cảmcảm quangquang họchọc

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Sattlite Sensors Bands

Quickbird

(Oct/2001)

18 x 18 km

Pan: 0,61 m

Mul: 2,44 m

Pan : 450 - 900 nm

Mul : 450 - 520 nm

520 - 600 nm

630 - 690 nm

760 -900 nm

OrbView

(Apr 1995)

(8x8km)

Pan: 1m

Mul: 4 m

Pan: 0,45 – 0,9µm

Mul: 0.45-0.52 (blue)

0.52-0.60 (green)

0.625-0.695 (red)

0.76-0.90 (NIR)

-- MộtMột sốsố bộbộ cảmcảm quangquang họchọc

11/1/2013

2.2.2.2. BộBộ cảmcảm nhiệtnhiệt::

-- BộBộ cảmcảm ghighi nhậnnhận tíntín

hiệuhiệu cáccác vậtvật thểthể bằngbằng

nguồnnguồn năngnăng lượnglượng bứcbức

xạxạ dodo chínhchính vậtvật thểthể

phátphát rara trongtrong vùngvùng

hồnghồng ngọaingọai giữagiữa vàvà xaxa..

3 µm 1000 µm

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

2.2.2.2. BộBộ cảmcảm nhiệtnhiệt::

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

2.2. Bộ cảm nhiệt:2.2. Bộ cảm nhiệt:

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

2.2.2.2. BộBộ cảmcảm nhiệtnhiệt::

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

2.2. Bộ cảm nhiệt:2.2. Bộ cảm nhiệt:

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

-- MộtMột sốsố sensorsensor tạotạo ảnhảnh nhiệtnhiệt

Images Sensor Resolution

TERRA ASTER (Advanced Spaceborne

Thermal Emission and

Reflection Radiometer)

TIR (thermal infrared)

10- 8.125 - 8.475 m

11- 8.475 - 8.825 m

12- 8.925 - 9.275 m

13- 10.25 - 10.95 m

14- 10.95 - 11.65 m

90 m

Landsat TM - 10.40 -12.50 m

ETM+

120m

60m

RESURS-01-4

Soviet Union

MSU-SK

10.40 - 12.60

520m(AlT)

680m (AcT)

CBERS-1

(China-Brazil)

IR-MSS

10.40 -12.50

160m

NOAA

(National Oceanic &

Atmospheric

Addministration)

AVHRR- Advanced Very High

Resolution Radiometer

10.30-11.30

11.50 – 12.50

1100m

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

11/1/2013

2.3. Bộ cảm radar2.3. Bộ cảm radar

-- BộBộ cảmcảm radarradar phátphát rara xungxung điệnđiện

từtừ ởở bướcbước sóngsóng microwavemicrowave theotheo

hướnghướng quanquan tâmtâm vàvà ghighi nhậnnhận

cườngcường độđộ củacủa xungxung phảnphản hồihồi từtừ

cáccác đốiđối tượngtượng..

-- VùngVùng họathọat độngđộng củacủa bộbộ cảmcảm

radarradar cócó bướcbước sóngsóng từtừ 1mm1mm -- 1 m.1 m.

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Some

return

Radar

Emitted

microwaves

Little/

no return

Scattered

microwaves

Forest

‘rough’ surface

Water

‘smooth’ surface

-- RadarRadar làlà hệhệ thốngthống viễnviễn thámthám chủchủ độngđộng

-- HệHệ thốngthống nàynày phátphát rara xungxung năngnăng lượnglượng tớitới địađịa

hìnhhình vàvà ghighi nhậnnhận xungxung trởtrở vềvề từtừ địađịa hìnhhình..

-- CácCác đốiđối tượngtượng đượcđược nhậnnhận diệndiện trêntrên ảnhảnh radarradar

căncăn cứcứ vàovào cấucấu trúctrúc cơcơ bảnbản củacủa chúngchúng..

++ BềBề mặtmặt ghồghồ ghềghề:: năngnăng lượnglượng trởtrở vềvề nhiềunhiều

++ BềBề mặtmặt nhẵnnhẵn:: năngnăng lượnglượng trởtrở vềvề ítít

-- XungXung phátphát rara cócó thểthể xuyênxuyên

quaqua mâymây,, mưamưa nhẹnhẹ,, sươngsương mùmù,,

tuyếttuyết,, khóikhói vàvà vỏvỏ thạchthạch quyểnquyển

-- HọatHọat độngđộng cảcả ngàyngày lẫnlẫn đêmđêm

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

-- Một số sensor tạo ảnh radarMột số sensor tạo ảnh radar

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

II-- CácCác loạiloại bộbộ cảmcảm trongtrong viễnviễn thámthám

Satellite

Mission

Spatial resolution

Almaz

(Soviet Union)

Almaz - 1

Almaz – 1B

10-15 m ( S band)

5-7m ( X band)

15-40m (S band)

20-40m (P band)

Seasat-1

25m

SIR

(Shuttle Imaging

Radar)

SIR-A

SIR-B

SIR-C

40m

25m/15-45m

25m/ 15-45m

Radarsat

Radarsat-1

Radarsat - 2

8-100 m

3-100 m

IIII-- CácCác hệhệ thốngthống tạotạo ảnhảnh viễnviễn thámthám

CóCó 22 hệhệ thốngthống tạotạo ảnhảnh viễnviễn thámthám

11-- HệHệ thốngthống chụpchụp ảnhảnh khungkhung

1.1.1.1. HệHệ thốngthống chụpchụp ảnhảnh phimphim ((ảnhảnh tươngtương tựtự -- giấygiấy))

1.2.1.2. HêHê thốngthống chụpchụp ảnhảnh băngbăng từtừ ((ảnhảnh rasterraster -- ảnhảnh sốsố))

22-- HệHệ thốngthống quétquét ảnhảnh đađa phổphổ

2.1.2.1. HệHệ thốngthống quétquét ảnhảnh quangquang họchọc

2.2.2.2. HệHệ thốngthống quétquét ảnhảnh nhiệtnhiệt

2.3.2.3. HệHệ thốngthống quétquét ảnhảnh siêusiêu caocao tầntần/radar/radar

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

11-- HệHệ thốngthống chụpchụp ảnhảnh khungkhung-- Framing systemFraming system

-- ThuThu nhậnnhận tứctức thờithời hìnhhình ảnhảnh củacủa 11 vùngvùng hayhay tạotạo thànhthành 11

““khungkhung”” lênlên địađịa hìnhhình..

-- CóCó 22 dạngdạng hệhệ thốngthống khungkhung

1.1. Hệ thống chụp khung1.1. Hệ thống chụp khung

trên phim (Framing systemtrên phim (Framing system

films)films)

VD:VD: CácCác cameracamera chụpchụp phimphim

-- CácCác cameracamera chụpchụp phimphim cócó

bướcbước sóngsóng từtừ vùngvùng cậncận cựccực

tímtím,, nhìnnhìn thấythấy đếnđến cậncận hồnghồng

ngoạingoại

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

IIII-- CácCác hệhệ thốngthống tạotạo ảnhảnh viễnviễn thámthám

-- BộBộ cảmcảm nàynày cócó 11 hoặchoặc 44

cameracamera đượcđược thiếtthiết kếkế chocho

vệvệ tinhtinh LandsatLandsat 1,2,31,2,3

1.2. Hệ thống khung trên băng từ (RBV Sensor)1.2. Hệ thống khung trên băng từ (RBV Sensor)

-- Bộ cảm Return Bean VidiconBộ cảm Return Bean Vidicon

(vô tuyến truyền hình tia ngược)(vô tuyến truyền hình tia ngược)

sử dụng camera ghi nhận tứcsử dụng camera ghi nhận tức

thời hình ảnh của 1 vùng. Sau đóthời hình ảnh của 1 vùng. Sau đó

ghi chúng vào băng từ dạngghi chúng vào băng từ dạng

raster.raster.

-- CácCác cameracamera chụpchụp phimphim hayhay ghighi băngbăng từtừ cócó bướcbước sóngsóng từtừ

vùngvùng cậncận cựccực tímtím,, nhìnnhìn thấythấy đếnđến cậncận hồnghồng ngoạingoại

IIII-- CácCác hệhệ thốngthống tạotạo ảnhảnh viễnviễn thámthám

Viễn thám đại cương GV: TS. Lê Thị Kim Thoa

Bài giảng Viễn thám đại cương: Chương 3 - TS. Lê Thị Kim Thoa

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi