Bài giảng Viễn thám và GIS: Chương 4 - ThS. Phạm Thế Hùng

Chöông 4

NGUYEÂN LYÙ CÔ BAÛN CUÛA VIEÃN THAÙM

4.1. CAÙC QUAÙ TRÌNH CUÛA KYÕ THUAÄT

VIEÃN THAÙM

- Kyõ thuaät vieãn thaùm bao goàm 2 quaù trình: thu nhaän lieäu (data lieäu (data acquisition) vaø phaân tích döõ döõ analysis).

- Quaù trình thöù nhaát: duøng caùc sensor ñeå thu nhaän naêng löôïng ñieän töø phaûn xaï töø vaät theå.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Quaù trình thöù hai: phaân tích, giaûi ñoaùn aûnh baèng maét, maùy tính caùc thoâng tin thu ñöôïc döôùi daïng soá.

4.1. CAÙC QUAÙ TRÌNH CUÛA KYÕ THUAÄT

VIEÃN THAÙM

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Söï thu nhaän naêng löôïng coù theå döôùi nhieàu khaùc daïng Caùc nhau. nguoàn naêng löôïng chuû yeáu söû duïng trong vieãn thaùm: maët trôøi, veä tinh, baûn thaân ñoái töôïng.

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

-

Soùng ñieän töø (hay böùc xaï ñieän töø) laø quaù trình truyeàn naêng löôïng ñieän töø treân cô sôû caùc dao ñoäng cuûa ñieän tröôøng vaø töø tröôøng trong khoâng gian hoaëc trong loøng vaät chaát.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Quaù trình truyeàn cuûa soùng ñieän töø tuaân theo ñònh luaät Maxwell.

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

- Böùc xaï ñieän töø vöøa coù tính chaát soùng vöøa coù tính chaát haït.

- Tính chaát soùng ñöôïc theå hieän qua coâng thöùc:

(Vôùi: v – taàn soá ñôn vò laø Hertz;

 – böôùc soùng;

c – toác ñoä lan truyeàn soùng, trong chaân khoâng soùng

ñieän töø lan truyeàn vôùi vaän toác baèng 299.793 km/s)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

c = v.

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

- Tính chaát haït ñöôïc moâ taû qua caùc ñònh luaät cô hoïc löôïng töû. Soùng ñieän töø ñöôïc coi nhö caùc löôïng töû (photon). Naêng löôïng cuûa noù ñöôïc xaùc ñònh qua bieåu thöùc:

E = h.v

(trong ñoù: E laø naêng löôïng cuûa löôïng töû (J); h laø haèng soá Plank (6,62.10-34 Js) vaø v laø taàn soá).

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Böùc xaï ñieän töø coù 4 tính chaát cô baûn: taàn soá hay böôùc soùng, höôùng lan truyeàn, bieân ñoä vaø maët phaân cöïc. Trong ñoù, böôùc soùng lieân quan ñeán maøu saéc, phaân cöïc lieân quan ñeán hình daïng beân ngoaøi vaø höôùng lan truyeàn ñeå phaùt hieän caáu truùc vaät theå.

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

- Böùc xaï soùng ñieän töø töông taùc vôùi vaät chaát theo nhieàu cô cheá khaùc nhau, phuï thuoäc vaøo: thaønh phaàn vaät chaát vaø caáu truùc baûn thaân ñoái töôïng.

- Ñeå xaùc ñònh ñaày ñuû thoâng tin veà moät ñoái töôïng naøo ñoù caàn khaûo saùt noù trong toaøn boä daûi soùng ñieän töø.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Söï toàn taïi cuûa khí quyeån laøm giaûm khaû naêng lan truyeàn soùng ñieän töø vaø taêng thaønh phaàn nhieãu tín hieäu thu ñöôïc, nhaát laø söï toàn taïi cuûa maây muø, buïi  Ngöôøi ta caàn tìm nhöõng khoaûng soùng maø trong ñoù aûnh höôûng cuûa khí quyeån laø nhoû nhaát.

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Daûi soùng ñieän töø

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Daûi soùng ñieän töø

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

 Tím (Violet) : 0,400 - 0,446 µm

 Lam (Blue): 0,446 - 0,500 µm

 Luïc (Green): 0,500 - 0,578 µm

 Vaøng (Yellow): 0,578 - 0,592 µm

 Cam (Orange): 0,592 - 0,620 µm

 Ñoû (Red): 0,620 - 0,700 µm

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Vuøng aùng saùng khaû kieán

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

Daûi phoå

Ñaëc ñieåm

Böôùc soùng (m)

3.10-4

Tia 

Böùc xaï toái, thöôøng bò haáp thu bôûi taàng khí quyeån phía treân vaø khoâng coù khaû naêng duøng trong vieãn thaùm.

Tia X

3.10-4 - 3.10-2

Hoaøn toaøn bò haáp thu bôûi khí quyeån vaø khoâng söû duïng ñöôïc trong vieãn thaùm.

Tia cöïc tím

0,3 - 0,4

Bò haáp thuï maïnh bôûi lôùp ozone, khoâng theå thu nhaän naêng löôïng do daûi soùng naøy cung caáp.

Khaû kieán

0,4 - 0,7

Raát ít bò haáp thu, naêng löôïng phaûn xaï cöïc ñaïi vôùi böôùc soùng 0,5 m trong khí quyeån. Naêng löôïng do daûi soùng naøy cung caáp giöõ vai troø quan troïng trong vieãn thaùm.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

Daûi phoå

Böôùc soùng

Ñaëc ñieåm

0,77-1,34 mm 1,55-2,4 mm

Hoàng ngoaïi gaàn trung bình

Naêng löôïng phaûn xaï maïnh öùng vôùi caùc böôùc soùng hoàng ngoaïi gaàn (0,77-0,9 mm ). AÛnh hoàng ngoaïi gaàn ñöôïc söû duïng trong vieäc theo doõi bieán ñoåi cuûa thöïc vaät (böôùc soùng töø 1,55-2,4 mm ).

3 - 22 mm

Hoàng ngoaïi nhieät

Moät soá vuøng bò haáp thu maïnh bôûi hôi nöôùc, daûi soùng naøy giuùp phaùt hieän vieäc chaùy röøng vaø hoaït ñoäng cuûa nuùi löûa (3,5-5 mm ). Böùc xaï nhieät cuûa Traùi ñaát coù naêng löôïng cao nhaát ôû böôùc soùng 10 mm .

Radar

0,1 - 30cm

Khoâng bò haáp thu bôûi söông muø hay möa, khí quyeån khoâng haáp thu naêng löôïng caùc böôùc soùng lôùn hôn 2cm, cho pheùp thu nhaän naêng löôïng caû ngaøy laãn ñeâm.

Soùng radio

>30cm

Moät phaàn daûi soùng naøy ñöôïc söû duïng trong vieãn thaùm.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.2. ÑAËC TÍNH CUÛA SOÙNG ÑIEÄN TÖØ

- Moät trong nhöõng ñaëc tröng cuûa soùng ñieän töø laø phoå ñieän töø (Electromagnetic spectrum) ñöôïc coi laø yeáu toá quan troïng trong vieãn thaùm. Phoå ñieän töø ñöôïc xaùc ñònh baèng böôùc soùng () vôùi ñôn vò laø µm.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Kyõ thuaät vieãn thaùm thöôøng söû duïng daûi phoå ôû vuøng nhìn thaáy, vuøng hoàng ngoaïi gaàn, hoàng ngoaïi nhieät, vuøng radar vaø moät phaàn soùng radio.

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

- Moïi vaät chaát coù nhieät ñoä

treân 0oK tuyeät ñoái (-273,1oC) ñeàu phaùt ra böùc xaï ñieän töø. Cöôøng ñoä vaø thaønh phaàn phoå phaùt xaï phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn vaø nhieät ñoä cuûa vaät theå phaùt xaï.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Vaät ñen tuyeät ñoái laø vaät lyù töôûng ñöôïc ñònh nghóa laø moät vaät haáp thuï toaøn boä naêng löôïng tôùi maø khoâng phaûn xaï. Vaät ñen coù ñöôøng cong phaùt xaï phoå lieân tuïc. - Ñoái vôùi caùc vaät theå töï nhieân khaùc, chæ phaùt xaï taïi caùc keânh phoå rôøi raïc tuøy thuoäc vaøo thaønh vaät theå ñoù.

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

- Theo lyù thuyeát haït, taát caû caùc vaät coù nhieät ñoä >0oK ñeàu phaùt ra naêng löôïng, nhieät ñoä caøng taêng, naêng löôïng caøng taêng vaø ñöôïc tính theo ñònh luaät Stephan- Boltzman: W = .T4 vôùi: W – toång naêng löôïng phaùt xaï töø beà maët vaät theå, ñôn vò laø w/m2

trò laø  – haèng soá Stephan-Boltzman, coù giaù 5,6697.10-8 w/m2/0oK.

T – nhieät ñoä tuyeät ñoái (oK)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Ñoái vôùi vaät ñen tuyeät ñoái, noù seõ haáp thu toaøn boä naêng löôïng

2.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ.

- Ñònh luaät Plank: Böùc xaï vaät ñen ñöôïc xaùc ñònh laø böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen bieåu dieãn baèng haøm soá cuûa nhieät ñoä T vaø böôùc soùng:

B(): böùc xaï phoå vaät ñen (W.m-2.sr-1.µm-1) : nhieät ñoä tuyeät ñoái vaät ñen (oK) T : böôùc soùng (µm) : haèng soá Boltzman (1,38.10-23 JK-1)

 K c laø vaän toác aùnh saùng vaø h laø haèng soá Plank Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

- Ñònh luaät Plank:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

Maët trôøi laø nguoàn naêng löôïng ñieän töø chieám öu theá trong vieãn thaùm bò ñoäng.

Baûn thaân Traùi ñaát ngoaøi vieäc phaûn xaï nguoàn böùc xaï töø Maët trôøi cuõng phaùt xaï.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Hai nguoàn böùc xaï naøy ñeàu chöùa thoâng tin veà caùc vaät lieäu maët ñaát vaø ñeàu ñöôïc söû duïng trong vieãn thaùm.

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

laø Soùng ñieän töø phaûn xaï hoaëc böùc xaï töø vaät theå nguoàn cung caáp thoâng tin chuû yeáu veà ñaëc tính cuûa ñoái töôïng.

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

Sensor thuï ñoäng vaø chuû ñoäng (Passive vs. Active Sensor)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Sensor thuï ñoäng Sensor chuû ñoäng

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

- AÛnh höôûng bôûi yeáu toá thôøi gian: yeáu toá thôøi gian aûnh höôûng tôùi chaát löôïng hình aûnh thu ñöôïc.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Trong ngaøy, löôïng böùc xaï do Maët trôøi chieáu xuoáng beà maët ñaát thay ñoåi do söï thay ñoåi cuûa goùc chieáu  chaát löôïng aûnh thu ñöôïc cuõng seõ thay ñoåi trong ngaøy. Lôùp thöïc phuû vaø moät soá ñoái töôïng khaùc thöôøng thay ñoåi theo thôøi gian, do vaäy khaû naêng phaûn xaï phoå cuõng thay ñoåi theo thôøi gian. Chaúng haïn, caây ruïng laù vaøo muøa ñoâng, xanh toát vaøo muøa xuaân, heø; Caùc ruoäng luùa thay ñoåi theo muøa vuï.

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

- AÛnh höôûng bôûi yeáu toá khoâng gian: cuøng moät loaïi ñoái töôïng nhöng ôû caùc khoâng gian khaùc nhau thì coù söï phaûn xaï phoå cuõng khaùc nhau.

- AÛnh höôûng cuûa khí quyeån: khí quyeån aûnh höôûng raát lôùn ñeán khaû naêng phaûn xaï phoå cuûa caùc ñoái töôïng.

Khí quyeån aûnh höôûng tôùi naêng löôïng phaûn xaï cuûa vaät theå baèng hai con ñöôøng: taùn xaï vaø haáp thu naêng löôïng.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Ngoaøi ra, baûn thaân khí quyeån cuõng phaùt xaï (vôùi daûi phoå khoâng lieân tuïc). Phaùt xaï khí quyeån laø nguoàn phaùt sinh nhieãu leân tín hieäu maët ñaát.

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- AÛnh höôûng cuûa khí quyeån:

4.3. CAÙC NGUOÀN NAÊNG LÖÔÏNG VAØ

NGUYEÂN TAÉC BÖÙC XAÏ

Tuy nhieân, do khaû naêng phaùt xaï vaø haáp thuï phoå baèng nhau, neân caùc cöûa soå khí quyeån ñöôïc ghi nhaän coù ñoä phaùt xaï khí quyeån thaáp.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Trong daûi phoå, daûi soùng maø ôû ñoù naêng löôïng ñöôïc truyeàn qua nhieàu nhaát thì goïi laø caùc cöûa soå khí quyeån (atmospheric windows). Trong caùc cöûa soå khí quyeån thì daûi nhìn thaáy laø vuøng roäng nhaát vaø naêng löôïng cuûa aùnh saùng truyeàn qua cuõng maïnh nhaát.

4.4. CÔ CHEÁ TÖÔNG TAÙC NAÊNG LÖÔÏNG

TREÂN MAËT ÑAÁT

Soùng ñieän töø chieáu tôùi maët ñaát, naêng löôïng cuûa noù seõ taùc ñoäng leân beà maët ñaát vaø seõ xaûy ra caùc hieän töôïng sau: naêng löôïng seõ bò Phaûn xaï, Haáp thuï hoaëc Truyeàn qua.

Ei = Er + Ea + Et Ei: Naêng löôïng böùc xaï ban ñaàu Er: Naêng löôïng phaûn xaï Ea: Naêng löôïng böùc xaï haáp thu Et: Naêng löôïng truyeàn qua

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Caùc yeáu toá treân phuï thuoäc vaøo: thaønh phaàn vaø caáu truùc beà maët cuûa vaät theå. Maët khaùc, treân caùc böôùc soùng khaùc nhau thì khaùc nhau.

4.4. CÔ CHEÁ TÖÔNG TAÙC NAÊNG LÖÔÏNG

TREÂN MAËT ÑAÁT

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

R: Reflection – Phaûn xaï; A: Absorption – Haáp thuï; T: Transmission – Truyeàn qua.

4.4. CÔ CHEÁ TÖÔNG TAÙC NAÊNG LÖÔÏNG

TREÂN MAËT ÑAÁT

- Cô cheá haáp thuï (absorption: Laø hieän töôïng khi böùc xaï soùng ñieän töø cuûa tia tôùi taùc ñoäng leân caáu truùc phaân töû – nguyeân töû cuûa vaät theå taïo ra moät naêng löôïng laøm noùng vaät chaát.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Moãi ñoái töôïng haáp thuï böùc xaï vôùi moät böôùc soùng rieâng

4.4. CÔ CHEÁ TÖÔNG TAÙC NAÊNG LÖÔÏNG

TREÂN MAËT ÑAÁT

-Cô cheá truyeàn qua (transmission): Khi naêng löôïng tôùi ranh giôùi beà maët vaät chaát, moät phaàn naêng löôïng moät phaàn naêng löôïng phaûn xaï töø beà maët, moät phaàn naêng löôïng ñöôïc truyeàn vaøo.

Neáu moâi tröôøng laø ñoàng chaát, thì soùng ñöôïc truyeàn qua moät caùch deã daøng, neáu khoâng ñoàng chaát thì tia truyeàn bò taùn xaï khoái trong moâi tröôøng.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Caû hai quaù trình taùn xaï beà maët vaø taùn xaï khoái xaûy ra gaàn nhö ñoàng thôøi, caû hai quaù trình ñeàu ñoùng goùp vaøo toång tín hieäu nhaän ñöôïc taïi boä caûm.

4.4. CÔ CHEÁ TÖÔNG TAÙC NAÊNG LÖÔÏNG

TREÂN MAËT ÑAÁT

Cô cheá phaûn xaï (reflection): Cô cheá phaûn xaï xaûy ra trong vuøng phaûn xaï maët trôøi vaø vuøng vieãn thaùm soùng viba (soùng cöïc ngaén).

Heä soá phaûn xaï: laø tyû soá giöõa naêng löôïng phaûn xaï vaø

naêng löôïng tôùi: R = Er / Ei.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Caùc kieåu phaûn xaï cô baûn: phaûn xaï toaøn phaàn, phaûn xaï khueách taùn (phaûn xaï Lambertian), phaûn xaï nöûa khueách taùn.

4.4. CÔ CHEÁ TÖÔNG TAÙC NAÊNG LÖÔÏNG

TREÂN MAËT ÑAÁT

Nguoàn naêng löôïng phaûn xaï töø vaät theå laø cô sôû quan troïng trong vieãn thaùm.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Ñöôøng cong phaûn xaï phoå cho ta ñaëc tính phoå cuûa vaät theå.

4.5. CAÙC KIEÅU VIEÃN THAÙM LIEÂN QUAN

ÑEÁN BÖÔÙC SOÙNG

- Vieãn thaùm quang hoïc: Nguoàn naêng löôïng chính: böùc xaï Maët trôøi. Maët trôøi cung caáp böùc xaï coù böôùc soùng öu theá ôû 0,5µm.

Nguoàn tö lieäu vieãn thaùm phuï thuoäc chuû yeáu vaøo söï phaûn xaï töø beà maët vaät theå vaø beà maët Traùi ñaát.

Ñaây laø nhoùm kyõ thuaät ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát. Cho chaát löôïng hình aûnh raát cao vaø hôïp vôùi tö duy giaûi ñoaùn cuûa con ngöôøi.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Yeáu ñieåm: phuï thuoäc vaøo thôøi tieát

4.5. CAÙC KIEÅU VIEÃN THAÙM LIEÂN QUAN

ÑEÁN BÖÔÙC SOÙNG

- Vieãn thaùm hoàng ngoaïi nhieät: Nguoàn naêng löôïng chính: böùc xaï nhieät do chính vaät theå sinh ra. Vaät theå ôû nhieät ñoä bình thöôøng ñeàu töï phaùt ra moät böùc xaï coù ñænh taïi böôùc soùng 9,7µm.

Caùc boä caûm döïa theo nguyeân lyù naøy ñeå thu nhaän thoâng tin cuûa vaät theå trong ñieàu kieän veà ñeâm.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Nguoàn tö lieäu vieãn thaùm thu thaäp ñöôïc cho pheùp xaùc ñònh caùc nguoàn nhieät treân beà maët Traùi ñaát.

4.5. CAÙC KIEÅU VIEÃN THAÙM LIEÂN QUAN

ÑEÁN BÖÔÙC SOÙNG

- Vieãn thaùm radar (vieãn thaùm soùng viba): Trong vieãn thaùm radar, hai loaïi kyõ thuaät chuû ñoäng vaø bò ñoäng ñeàu ñöôïc aùp duïng. Vieãn thaùm radar bò ñoäng ghi nhaän böùc xaï do chính vaät theå phaùt ra, coøn vieãn thaùm radar chuû ñoäng thì thu nhöõng böùc xaï phaûn xaï töø vaät theå sau khi ñöôïc phaùt ra töø caùc maùy phaùt ñaët treân vaät mang.

Kyõ thuaät chuû ñoäng ñöôïc öùng duïng nhieàu, cho hieäu quaû cao, khoâng bò giôùi haïn bôûi ñieàu kieän thôøi tieát.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Vieäc giaûi ñoaùn coøn nhieàu khoù khaên.

4.5. CAÙC KIEÅU VIEÃN THAÙM LIEÂN QUAN

ÑEÁN BÖÔÙC SOÙNG

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.4. PHAÛN XAÏ PHOÅ CUÛA LÔÙP THÖÏC PHUÛ,

ÑAÁT VAØ NÖÔÙC

- Thöïc vaät: khaû naêng phaûn xaï phoå thay ñoåi theo ñoä daøi böôùc soùng, maïnh nhaát ôû vuøng caän hoàng ngoaïi (0,7 – 1,0µm); ôû vuøng hoàng ngoaïi, thöïc vaät phaûn xaï maïnh nhaát ôû böôùc soùng 1,6 vaø 2,2µm.

- Ñaát: khaû naêng phaûn xaï phoå taêng theo ñoä daøi böôùc soùng, nhaát laø vuøng caän hoàng ngoaïi vaø hoàng ngoaïi. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán phaûn xaï phoå cuûa ñaát laø: caáu truùc beà maët, ñoä aåm, hôïp chaát höõu cô vaø voâ cô trong ñaát.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Nöôùc: khaû naêng phaûn xaï phoå cuõng thay ñoåi theo böôùc soùng vaø thaønh phaàn vaät chaát trong nöôùc. Ngoaøi ra coøn phuï thuoäc vaøo: ñoä maën, haøm löôïng caùc chaát khí CH4, O2, CO2,… coù trong nöôùc.

4.4. PHAÛN XAÏ PHOÅ CUÛA LÔÙP THÖÏC PHUÛ,

ÑAÁT VAØ NÖÔÙC

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.4. PHAÛN XAÏ PHOÅ CUÛA LÔÙP THÖÏC PHUÛ,

ÑAÁT VAØ NÖÔÙC

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.4. PHAÛN XAÏ PHOÅ CUÛA LÔÙP THÖÏC PHUÛ,

ÑAÁT VAØ NÖÔÙC

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.4. PHAÛN XAÏ PHOÅ CUÛA LÔÙP THÖÏC PHUÛ,

ÑAÁT VAØ NÖÔÙC

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Boä caûm bieán (Sensor) laø caùc thieát bò ñöôïc duøng ñeå ño löôøng vaø ghi nhaän naêng löôïng ñieän töø ñöôïc phaûn xaï töø nguoàn cung caáp töï nhieân (maët trôøi) hoaëc nhaân taïo (do chính veä tinh phaùt ra).

- Sau khi thu nhaän, naêng löôïng maø sensor thu nhaän ñöôïc seõ chuyeån veà maët ñaát (caùc traïm thu) döôùi daïng tín hieäu soá.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Caáu taïo sensor goàm: moät kính loïc phoå  taùch naêng löôïng ñieän töø thaønh caùc böôùc soùng khaùc nhau vaø daãn vaøo caùc teá baøo quang ñieän (detector)  chuyeån ñoåi quang naêng thaønh ñieän naêng.

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Naêng löôïng ñieän töø seõ ñöôïc ghi nhaän döôùi daïng caùc giaù trò ñoä saùng (BV – Brightness Value hoaëc DN – Digital Number) tuøy theo soá bit ñöôïc duøng trong quaù trình soá hoùa.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Coù 2 loaïi boä caûm chính: thuï ñoäng (passive sensor) vaø chuû (active ñoäng sensor).

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Boä caûm thuï ñoäng (Passive Sensor): thu nhaän nguoàn naêng löôïng ñieän töø do vaät theå phaûn xaï töø nguoàn cung caáp töï nhieân (chuû yeáu laø Maët trôøi).

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Caùc loaïi boä caûm thuï ñoäng goàm coù: quang phoå keá ño tia gamma (gamma-ray spectrometer), aûnh haøng khoâng (aerial camera), video camera, maùy queùt ña phoå (Multispectral scanner), quang phoå keá ghi nhaän aûnh (Thermal (Imaging spectrometer), Maùy queùt nhieät scanner), Maùy ño böùc xaï (radiometer),

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Quang phoå keá ño tia gamma (gamma-ray lôùp spectrometer): duøng ñeå ño löôøng tia  böùc xaï töø ñaát ñaù beân treân qua quaù trình phaân raõ phoùng xaï. Naêng löôïng thu nhaän ñöôïc duøng ñeå nhaän bieát caùc loaïi khoaùng vaät khaùc nhau.

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- AÛnh haøng khoâng: goàm kính loïc phoå vaø phim ñöôïc ñaët treân caùc maùy bay ñeå chuïp aûnh. Naêng löôïng söû duïng naèm trong phaïm vi daûi soùng aùnh saùng nhìn thaáy (400 – 900 nm).

- Khoâng aûnh coù phaïm vi öùng duïng raát lôùn, chuû yeáu trong vieäc bieân veõ baûn ñoà ñòa hình, baûn ñoà ñòa chính tyû leä trung bình vaø tyû leä lôùn.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Ngaøy nay, caùc aûnh töông töï (aûnh analogue) ñöôïc ghi nhaän vaø löu tröõ trong caùc thieát bò kyõ thuaät soá.

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Video camera:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Maùy queùt ña phoå (Multispectral scanner):

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Imaging spectrometer:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Maùy queùt nhieät (Thermal scanner):

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Maùy ño böùc xaï soùng radio (Radiometer):

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Boä caûm chuû ñoäng (Active Sensor): thu nhaän nguoàn naêng löôïng ñieän töø do vaät theå phaûn xaï töø nguoàn cung caáp nhaân taïo (do chính veä tinh phaùt ra).

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Caùc loaïi boä caûm chuû ñoäng goàm coù: maùy queùt tia laser (laser scanner), maùy ño cao baèng soùng radar (radar altimeter), Maùy taïo aûnh radar (imaging radar),

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Maùy queùt laser (laser scanner):

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Maùy ño cao baèng soùng radar (Radar altimeter):

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Maùy taïo aûnh radar (Imaging radar):

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Caùc loaïi sensor phoå bieán treân veä tinh:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Caùc loaïi teá baøo quang ñieän phoå bieán:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

- Daûi queùt, tröôøng nhìn vaø tröôøng nhìn khoâng ñoåi

tröôøng nhìn  FOV – tröôøng nhìn.  IFOV – khoâng ñoåi.

 V – höôùng bay cuûa veä tinh.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

 L – beà roäng daûi queùt  g – Phaân giaûi maët ñaát.

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Queùt doïc tuyeán chuïp

Queùt vuoâng goùc tuyeán chuïp

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

Ñoä phaân giaûi maët ñaát (ñoä phaân giaûi khoâng gian): dieän tích maët ñaát töông öùng vôùi 1 pixel) ñöôïc ghi nhaän bôûi sensor

4.5. BOÄ CAÛM BIEÁN (SENSOR)

Caùc loaïi aûnh coù ñoä phaân giaûi khoâng gian khaùc nhau.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

- Vaät mang (platform) laø thieát bò duøng ñeå ñaët caùc sensor treân ñoù nhaèm thu nhaän thoâng tin töø beà maët ñaát.

- Veä tinh vaø maùy bay laø nhöõng vaät mang cô baûn ñöôïc söû duïng phoå bieán trong vieãn thaùm.

- Ngoaøi ra, coøn raát nhieàu loaïi vaät mang khaùc vaø coù theå chia thaønh caùc nhoùm:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

 Veä tinh ñòa tónh;  Veä tinh taøi nguyeân (giaùm saùt maët ñaát);  Caùc vaät mang quyõ ñaïo thaáp;  Caùc vaät mang taàng maùy bay;  Caùc vaät mang taàng thaáp.

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

Caùc loaïi vaät mang phoå bieán:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

- Khi vaät mang chuyeån ñoäng trong vuõ truï vaø trong lôùp luoân chòu taùc ñoäng cuûa moâi tröôøng xung khí quyeån thì quanh laøm cho vò theá cuûa noù bò thay ñoåi.

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

- Vò theá cuûa vaät mang goàm hai thaønh phaàn chính: Caùc goùc xoay quanh 3 truïc toïa ñoä; Caùc dao ñoäng ngaãu nhieân xaûy ra trong quaù trình dòch chuyeån.

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

Söï thay ñoåi nhieät ñoä öùng vôùi söï thay ñoåi veà ñoä cao khí quyeån

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

AÙp suaát khí quyeån Ñoä cao (m)

Söï thay ñoåi aùp suaát khí quyeån töông öùng vôùi ñoä cao khí quyeån

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

Caùc phaàn töû cuûa quyõ ñaïo veä tinh:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.6. VAÄT MANG VAØ QUYÕ ÑAÏO BAY

Caùc loaïi quyõ ñaïo veä tinh cô baûn:

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh Landsat 7 ñænh nuùi Pinatubo – Nhaät Baûn

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh Landsat 7 vuøng Rann of Kachchh, AÁn Ñoä

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh SPOT 3 ñænh Everest

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh NOOA khu vöïc Ñoâng Nam AÙ thaùng 4/1998

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh Terra/MODIS baõo caùt ôû Afghanistan

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh Terra/MODIS cuûa moät sieâu baõo treân quaàn ñaûo Philippine

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh IKONOS, khu vöïc New York, chuïp luùc 11 giôø 43 phuùt, ngaøy 15/9/2001

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh QuickBird thaønh phoá caûng Yokohama, Nhaät Baûn

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh JERS1, khu vöïc chaâu Phi

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM

AÛnh ERS, ñöùt gaõy Hayward, California

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng

4.7. CAÙC LOAÏI VEÄ TINH VIEÃN THAÙM AÛnh taøu con thoi khoâng gian SRTM, nuùi Phuù Só vaø Tokyo

Bieân soaïn: Ths.GV. Phaïm Theá Huøng