Tải bản đầy đủ - 80 (trang)
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ GIS.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ GIS.

Tải bản đầy đủ - 80trang

s phn x v bc x.

b. Phng phỏp vin thỏm.

Phng phỏp vin thỏm l phng phỏp s dng bc x in t (ỏnh sỏng nhit,

súng cc ngn) nh mt phng tin iu tra v o c nhng c tớnh ca i

tng.

c. B cm bin.

Thit b dựng cm nhn súng in t phn x hay bc x t vt th c gi

l b cm bin (Sensor). B cm bin cú th l cỏc mỏy chp nh hoc mỏy quột.

d. Vt mang.

Phng tin a b cm bin (sensors) ti cao, v trớ mong mun thu

nhn nng lng bc x hay phn x t vt th trờn b mt t to ra nh quang hc

hay nh Radar c gi l vt mang. Vt mang cú th l mỏy bay, khinh khớ cu, tu

con thoi hoc v tinh.

Ngun nng lng chớnh thng s dng trong vin thỏm l bc x mt tri,

nng lng ca súng in t do cỏc vt th phn x hay bc x c thu nhn bi b

cm bin t trờn vt mang.

Chp nh mỏy bay l dng u tiờn ca vin thỏm, v tn ti nh mt phng

phỏp c s dng rng rói nht trờn th gii. Vic phõn tớch nh hng khụng ó gúp

phn ỏng k trong vic phỏt hin nhiu m du v khoỏng sn trm tớch. S thnh

cụng ny s dng di nhỡn thy ca súng in t v cú th hiu qu hn nu s dng

cỏc di súng khỏc. T 1960, s tin b ca khoa hc k thut cho phộp thu c cỏc

hỡnh nh ca di súng khỏc nhau, bao gm c di súng hng ngoi v cc ngn. S

phỏt trin v s dng cỏc loi tu v tr cú ngi iu khin v v tinh khụng cú ngi

iu khin bt u t 1960 ó cung cp kh nng t trờn qu o thu c hỡnh nh

ca trỏi t.

Thụng tin v nng lng phn x ca cỏc vt th c ghi nhn bi nh vin

thỏm thụng qua x lý t ng trờn mỏy hoc gii oỏn trc tip t nh da trờn kinh

nghim ca chuyờn gia. Cui cựng, cỏc d liu hoc thụng tin liờn quan n cỏc vt

th v hin tng khỏc nhau trờn mt t s c ng dng vo trong nhiu lnh vc

khỏc nhau nh: nụng lõm nghip, a cht, khớ tng, mụi trng

10



e. Quỏ trỡnh thu nhn v x lý nh vin thỏm.

Vin thỏm c thc hin t nhiu khong cỏch, cao khỏc nhau:

-



Tng mt t.



-



Tng mỏy bay.



-



Tng v tr.



Súng in t c phn x hoc bc x t vt th l ngun cung cp thụng tin

v cỏc vt th tng ng vi nng lng bc x ng vi tng bc súng ó xỏc nh.

o lng v phõn tớch nng lng phn x ph ghi nhn bi nh vin thỏm, cho

phộp tỏch thụng tin hu ớch v tng loi lp ph mt t khỏc nhau do s tng tỏc

gia bc x in t v vt th.



Dữ liệu

số

T liệu ảnh

T liệu

mặt

đất



Hỡnh 1.1: Nguyờn lý thu nhn d liu c s dng trong vin thỏm.



11



Nng lng súng in t sau khi ti b cm bin c chuyn thnh tớn hiu s

v truyn v trm thu trờn mt t. Sau khi c x lý nh vin thỏm s cung cp

thụng tin tng ng vi tng bc súng do b cm bin nhn c trong gii ph.

2. Phõn loi vin thỏm.

Vin thỏm cú th c phõn thnh 3 loi c bn ng vi vựng bc súng s

dng.

-



Loi 1: Vin thỏm trong di súng nhỡn thy (0.4-0.7 àm ) v cn hng ngoi



(0.7-3mm).

Ngun nng lng chớnh l bc x mt tri v nh vin thỏm nhn c da

vo s o lng nng lng vựng ỏnh sỏng nhỡn thy v hng ngoi c phn x t

vt th v b mt trỏi t. nh thu c bi k thut vin thỏm ny c gi chung l

nh quang hc.

-



Loi 2: Vin thỏm hng ngoi nhit (3-104 àm ).

Ngun nng lng s dng l bc x nhit do chớnh vt th sn sinh ra, hu nh



mi vt th trong nhit bỡnh thng u t sinh ra mt bc x. nh thu c bi k

thut vin thỏm ny c gi l nh nhit.

-



Loi 3: Vin thỏm siờu cao tn(1mm-1m).

Trong vin thỏm siờu cao tn, hai loi k thut ch ng v b ng u c



ỏp dng. i vi vin thỏm siờu cao tn ch ng , v tinh cung cp nng lng riờng

v phỏt trc tip n cỏc vt th, ri thu li nng lng do súng phn x li c o

lng phõn bit gia cỏc i tng vi nhau. nh thu c bi k thut vin thỏm

siờu cao tn ch ng c gi l nh radar.

S phõn chia thnh cỏc di ph liờn quan n tớnh cht bc x t nhiờn ca cỏc

i tng, t ú to thnh cỏc phng phỏp vin thỏm khỏc nhau.

Súng in t c truyn trong mụi trng ng nht theo hỡnh sin vi tc

gn 3 ì 10 m/s (tc ỏnh sỏng).

Khong cỏch gia cỏc cc tr c gi l bc súng () vi n v l di.

S lng cỏc cc tr truyn qua mt im nht nh trong thi gian 1 giõy c

gi l tn s ( - n v: herzt).



12



3. Gii thiu mt s h thng vin thỏm.



1



m



1 - V tinh quan sỏt Trỏi t

2 - Trm thu nh v tinh

3 - Trung tõm x lý khai thỏc



ng tin vin thỏm



3

2





m

Hỡnhm1.2: Cỏc thnh phn c bn ca h thng vin thỏm.

-V tinh Landsat:

Landsat l v tinh vin thỏm u tiờn c NASA phúng lờn qu o vo nm

1972. T nm 1994 nh v tinh Landsat do cụng ty EOSAT phõn phi, tuy nhiờn

nhng nh quỏ ỏt 2 nm c a vo lu tr v do trung tõm d liu Cc a cht

M phõn phi.

V tinh u tiờn trong serie Landsat l ERTS1 phúng ngy 237-1972. Sau i

tờn l Landsat1, Landsat2 phúng ngy 22/1/1972. Cỏc v tinh tip theo l Landsat3

phúng nm 1978, Landsat 4 phúng nm 1982 v Landsat 5 phúng nm 1984,

Landsat6 phúng thỏng 10/1993 nhng ó khụng thnh cụng, Landsat7 phúng thỏng

4/1999. Hin nay cú hai v tinh hot ng l Landsat-5 v 7.

*Qu o v tinh Landsat5 v 7 c c trng bi cỏc thụng s chớnh sau:

-



cao bay: 705 km, gúc nghiờng mt phng qu o 980.



-



Qu o ng b mt tri v bỏn lp li.



-



Thi im bay qua xớch o 9h30 sỏng.



-



Chu k lp li 17 ngy.



-



B rng tuyn chp 185 km.

13



*B cm:

-



MSS (Multispectral Scanner)



-



TM (Thematic Mapper)

Thụng s k thut ca b cm MSS



-



Lc phõn gii 82m



-



4 kờnh ph:





Kờnh 1: 0.5 0.6 àm







Kờnh 2: 0.6 0.7







Kờnh 3: 0.7 0.8







Kờnh 4: 0.8- 1.1



Thụng s k thut ca b cm TM

B cm ny cho thụng tin v ph nhiu hn MSS

-



Lc phõn gii 30m.



-



7 kờnh ph





Kờnh 1: 0.45 -0.52 àm







Kờnh 2: 0.52 0.60







Kờnh 3: 0.63 0.69







Kờnh 4: 0.76 0.90







Kờnh 5: 1.55 1.75







Kờnh 6: 10.40 12.50 (120m phõn gii)







Kờnh 7: 2.08 2.35.



-V tinh SPOT:

SPOT (systeme protatoire dopservastion de la terre)

l chng trỡnh vin thỏm do cỏc nc Phỏp, B, Thu in

hp tỏc. SPOT 1 c phúng lờn qu o thỏng 2/1986,

SPOT 2 c a lờn qu o ngy 22/1/1992, SPOT 3

vo thỏng 4/1993, SPOT - 4 vo thỏng 4/1998.

SPOT cú qu o trũn cn cc ng b mt tri vi cao bay chp l 830 km

v gúc nghiờng ca mt phng qu o l 98.70.

Thi im bay qua xớch o l 10h30 sỏng.



14



Chu k lp li mt im no ú trờn mt t l 26 ngy trong ch quan sỏt

bỡnh thng.

V tinh SPOT c trang b mt b quột a ph HRV gm 2 mỏy HRV 1 v

HRV 2 (hisgh resolution visible). B cm HRV l mỏy quột in t CCD, HRV cú

th thay i gúc quan sỏt nh mt gng nh hng, gng cho phộp thay i hng

quan sỏt t 0o n 27o so vi phng thng ng. HRV l mỏy chp nh a ph trờn ba

kờnh nh trng en XS v mt kờnh nh ton sc P (Panrtromantic). Mỏy HRV s

dng hai t bo quang in (detecter), mt dóy gm 3000 t bo v mt dóy gm 6000

t bo quang in ghi nhn hỡnh nh, cỏc t bo quang in c t vuụng gúc vi

hng bay do vy khi v tinh chuyn ng s ghi c hỡnh nh mt t trờn mt di

rng 60km, nu chp phi cnh 27o thỡ rng di quột s l 80km. SPOT cú kh nng

chp nh mt t trong di hnh lang 950km song song vi qu o bay. Trờn v tinh

SPOT 4 trang b thờm mỏy chp thc vt.

Bng 1.1: c im h thng mỏy chp nh vựng nhỡn thy cú phõn gii cao ca

v tinh SPOT.

c trng ca HRV

Band Xanh lỏ cõy



Dng a ph

0.5 0.59àm



-



Dng ton sc



0.61 0.68àm 0.51 0.73àm



- Hng ngoi phn x

Trng nhỡn

phõn gii mt t (cell) (ti tõm)

S Pixel trờn mt hng

Di rng mt t nhỡn ti tõm

ph dc

ph bờn



0.79 0.80àm

4013

20x20m

3000

60km

117 km

3 km



4013

10x10m

6000

60 km

117 km

3 km



-Cỏc h thng nh RADAR

Hin nay ang cú mt s h thng nh vin thỏm radar hot ng nh: ERS

(Chõu u), RADARSAT (Canada) v JERS (Nht).

RADARSAT l v tinh ca Canada do Trung tõm Vin thỏm Canada (CCRS

thuc c quan hng khụng v tr Canada qun lý. V tinh c phúng thỏng 11/1995

lờn qu o).



15



V tinh RADARSAT c trang b mỏy chp nh Radar SAR 5 (Synthetic

Aperture Radar) s dng kờnh C. Cú kh nng chn lc phõn gii t 10 m ti 100m v

di chp cú rng t 35 km ti 500 km. Gúc chp nghiờng trong khong t 20 0 n

500.

nh v tinh Radarsat 1 do cụng ty Radarsat International (RSI) phõn phi.

Trong cỏc loi nh radar nh Radarsat cú kh nng k thut tng i tt nht.

V tinh vin thỏm ca Canada Radarsat cung cp nhng t liu nh vin thỏm

radar trong di súng bng C v cỏc i tng b mt trỏi t. H thng Radarsat cú th

cho 25 loi nh radar chp bng cỏc bc súng v cỏc phng thc khỏc nhau, c ngy

ln ờm v trong mi thi tit. Loi nh ny cng cho phộp chp nh lp th. Kh

nng chp lp th ca nh Radarsat ó m rng ỏng k: nú cho phộp lp mụ hỡnh s

a hỡnh cỏc vựng cha c lp bn a hỡnh y . Da vo nh Radarsat lp th

cú th v ng bỡnh nhng vựng nỳi cao thng xuyờn mõy mự bao ph hoc

nhng thung lng quanh nm y mõy m chp nh mỏy bay thỡ gp rt nhiu khú

khn.

-V tinh phõn gii siờu cao QuikBird :

-



V tinh ny c phúng ngy 24 thỏng 9 nm 1999.



-



Gúc nghiờng qu o: 97.2 .



-



Vn tc qu o: 7.1 km/s.



-



S vũng quay quanh trỏi t: 14.7 trong thi

gian 24 h.



-



di qu o: 450 km.



-



di tiờu c: 8.78 m.



-



Gúc nhỡn: 2.12.



-



GSD: theo phng dõy di: 0.61m trong di ph PAN, 2.44 m trong di ph

MS.



-



GSD: khi nghiờng 26 : 0.72m trong di ph PAN, 2.88 m trong di ph MS.



-



rng bng quột: theo dõy di v nghiờng 26: 16.5 km.



-



S pixel trờn mi hng: Trờn PAN 13 818, trờn MS 3 454.



16



-



Thi gian v tinh i qua xớch o: 10:30 a.m.



-



Thi gian tỏi quan trc mt im: Khong 3 ngy



-



phõn gii bc x (radio): 11 bit.

Bng 1.2: Cỏc bng ph ca nh a ph ca nh v tinh QuikBird.

STT



Band Width



Spatial Resolution



Band 1

Band 2

Band 3

Band 4



0.45 - 0.52 àm (blue)

0.52 - 0.60 àm (green)

0.63 - 0.69 àm (red)

0.76 - 0.90 àm (near infra-red)



2.44 - 2.88 m

2.44 - 2.88 m

2.44 - 2.88 m

2.44 - 2.88 m



-V tinh phõn gii siờu cao IKONOS :

-



V tinh ny c phúng ngy 18 thỏng 10 nm 2001.



-



Gúc nghiờng qu o : 98.1 .



-



Vn tc trờn qu o: 7.5 km/s.



-



Vn tc so vi mt t: 6.8 km/s.



-



S vũng quay quanh trỏi t: 14.7 trong thi



gian



24



h.

-



cao qu o: 681 km.



-



di tiờu c: 10.2 m.



-



Gúc nhỡn: 0.95.



-



GSD: theo phng dõy di: 0.82m trong di ph PAN, 3.22m trong di ph

MS.



-



GSD: khi nghiờng 26 : 1.0m trong di ph PAN, 4.0 m trong di ph MS.



-



rng bng quột: Theo dõy di v nghiờng 26: 11.3 km v 13.8 km



-



S pixel trờn mi hng: Trờn PAN 27 832, trờn MS 6 856.



-



Thi gian v tinh i qua xớch o: 10:30 a.m.



-



Thi gian tỏi quan trc mt im: Khong 3 ngy.



-



phõn gii bc x (radio): 11 bit.



Bng 1.3: Cỏc bng ph ca nh a ph v tinh phõn gii siờu cao IKONOS.

STT



Band Width

17



Spatial Resolution



Panchromatic

0.45 - 0.90 àm

Band 1

0.45 - 0.53 àm (blue)

Band 2

0.52 - 0.61 àm (green)

Band 3

0.64 - 0.72 àm (red)

Band 4

0.77 - 0.88 àm (near infra-red)



1m

4m

4m

4m

4m



4. Mt s ng dng ca vin thỏm.



Hỡnh 1.3: Biu th hin t l ng dng ca vin thỏm.

-



S dng t liu nh vin thỏm thnh lp bn .



-



Vin thỏm trong nghiờn cu a cht.



-



Vin thỏm trong nghiờn cu s dng t v lp ph mt t.



-



S dng k thut vin thỏm iu tra v qun lý ti nguyờn.



-



Vin thỏm trong nghiờn cu thu vn.



-



Vin thỏm trong nghiờn cu mụi trng.



-



Vin thỏm trong nghiờn cu cỏc tai bin t nhiờn.



-



Vin thỏm trong nghiờn cu cnh quan v cnh quan ng dng.



1.1.2. Cụng ngh vin thỏm trong theo dừi lp ph mt t.

1. C s vt lý v nguyờn lý thu nhn nh v tinh.

a. C s vt lý.

Tớn hiu in t thu nhn t i tng nghiờn cu mang theo cỏc thụng tin v

i tng. Vin thỏm thu nhn, x lý cỏc thụng tin ny, t cỏc thụng tin ph nhn bit,

xỏc nh c cỏc i tng. Bc x in t truyn nng lng in t da trờn cỏc



18



dao ng ca trng in t trong khụng gian cng nh trong lũng vt cht. Quỏ trỡnh

lan truyn ny tuõn theo nh lut Maxwel ti cỏc di súng cú bc súng khỏc nhau .

Mt s vn vt lý nh:

B mt trỏi t v cỏc u o vin thỏm c ngn cỏch bi bu khớ quyn v

chớnh khớ quyn ú lm bin i tớn hiu m u o vin thỏm thu nhn c t mt

trỏi t. Nguyờn nhõn gõy nờn s bin i ny l cỏc nhiu lm thay i mt s tớnh

cht vt lý ca súng in t.

ln ca cỏc nhiu ny ph thuc vo s hin din thc t ca cỏc phõn t

khớ v phõn t cht lng hoc cht rn cú trong khớ quyn v gõy ra ba hin tng :

hp th, tỏn x v khỳc x. Khớ quyn cú cu to phõn lp do s phõn b ca cỏc phõn

t bin i trong khụng gian v theo thi gian. iu ny lm khớ quyn cú tỏc dng

nh l mt tm mng lc tỏc ng rt mnh n quỏ trỡnh ghi nhn d liu bng cỏc

thit b vin thỏm.

Hin tng hp th, truyn qua v cỏc ca s khớ quyn.

S hp th súng in t ca khớ quyn din ra l do cú s bin i trng thỏi ni

ti ca cỏc nguyờn t v phõn t trong di súng nhỡn thy, hng ngoi gn v do cú s

tn ti ca cỏc trng thỏi quay v trng thỏi dao ng ca cỏc phõn t trong di hng

ngoi xa v di súng siờu cao tn. Cỏc loi khớ hp th súng in t trong khớ quyn

bao gm cú Oxy (O2), O zụn (O3), hi nc (H2O), khớ cỏcbonnic (CO2), nit (N2), oxớt

cỏcbon (CO) v mờtan (CH4). Quỏ trỡnh hp th s lm gim tớn hiu trờn ng i

ca nú. Bc x in t s b khớ quyn hp th ri sau ú c phỏt x li di dng

bc x nhit. S thay i v mt nhit lng ny s to ra s khỏc bit v nhit v

m tng i vi cỏc khi khụng khớ cỏc kiu khớ hu khỏc nhau.

Trong vin thỏm chỳng ta ch quan tõm n kh nng lan truyn v kh nng

tỏn x ca khớ quyn vỡ cỏc hin tng ny s tỏc ng mnh n tớn hiu m u o

vin thỏm s nhn c v lm thay i thụng tin m cỏc tớn hiu ny cung cp. Khớ

quyn cú mt c im rt quan trng l cú phn ng khỏc nhau i vi cỏc bc x

in t cú bc súng khỏc nhau. i vi cỏc bc x in t cú bc súng nh hn

0,35 à m (tia cc tớm) gn vựng nhỡn thy thỡ khớ quyn l mt dng vt cht chn

sỏng v ti cỏc vựng ny quỏ trỡnh lan truyn s khụng th xy ra c.



19



Trong khong t 0,4 à m n gn 14 à m, quỏ trỡnh lan truyn qua khớ quyn

li cú th xy ra mt s bc súng nht nh nm gia hai ngng ny. Trong vựng

t 14 à m n 1 mm thỡ kh nng truyn qua ca khớ quyn li b hn ch mt cỏch

ỏng k. Cui cựng, h s truyn qua ca khớ quyn li tng lờn khong t 1mm n

8 cm v t mc ti a di súng siờu cao tn. Di õy l hỡnh th hin cỏc vựng ca

s khớ quyn, l nhng vựng ph m v tinh khụng thu nhn c.



VNG PH KHễNG THU C NH

Hỡnh 1.4: Ca s khớ quyn.



Bng 1.4: Cỏc vựng súng cú ca s khớ quyn.

Ca s khớ quyn



T bc súng

20



n bc súng



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ GIS.

Tải bản đầy đủ ngay(80 tr)

×