Tích hợp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh giá biến động đất đai giai đoạn 2005 2014 huyện thanh trì thành phố hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN TUẤN ANH

TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA
LÝ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI GIAI ĐOẠN 20052014 HUYỆN THANH TRÌ - THÀNH PHỐ HÀ NỘI

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
MÃ SỐ: 60.85.01.03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. LÊ THỊ GIANG

HÀ NỘI, NĂM 2015


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn
đã được cám ơn, các thơng tin trích dẫn đã chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 29 tháng 09 năm 2015
Tác giả luận văn

Nguyễn Tuấn Anh

ii


LỜI CẢM ƠN

Trong q trình học tập và hồn thành luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận
được nhiều sự động viên, giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình. Tơi muốn bày
tỏ sự cảm ơn sâu sắc của mình tới tất cả mọi người.
Tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn với cơ giáo, Tiến sĩ Lê Thị Giang, giảng
viên Bộ môn Hệ thống thông tin đất đai, Khoa Quản lý đất đai,Học viện Nông
nghiệp Việt Nam là người đã định hướng cho tôi trong lựa chọn đề tài, đưa ra
những nhận xét quý giá và trực tiếp hướng dẫn tơi trong suốt q trình nghiên
cứu và hồn thiện khóa luận.
Xın cảm ơn các thầy, cơ giáo Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông
nghiệp Việt Nam đã dạy bảo tận tình cho tơi trong suốt thời gian học tập tại
trường.
Xin cảm ơn các anh, chị phòng Tài ngun – Mơi trường huyện Thanh
Trì, Thành phố Hà Nội đã tạo điều kiện cho tơi trong q trình thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện, giúp đỡ, động viên tôi
trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2015

Học viên thực hiện

Nguyễn Tuấn Anh

iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan...................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ........................................................................................................ iii
Mục lục ............................................................................................................. iv
Danh mục bảng ................................................................................................. vi
Danh mục hình ................................................................................................. vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài: ...............................................................................1
1.2. Mục đích của đề tài .......................................................................................3
1.3. Yêu cầu của đề tài.........................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..............................................................4
1.1. Biến động đất đai ..........................................................................................4
1.1.1. Khái quát chung về bản đồ biến động sử dụng đất ..............................4
1.1.2. Các phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất ..........................4
1.2. Viễn thám .....................................................................................................8
1.2.1. Khái niệm chung về cơng nghệ viễn thám ..........................................8
1.2.2. Lịch sử hình thành và phát triển của công nghệ viễn thám................ 10
1.2.3. Các loại vệ tinh viễn thám ................................................................ 13
1.2.4. Phương pháp xử lý thông tin viễn thám ............................................ 20
1.3. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)................................................................... 23
1.3.1. Khái niệm về GIS............................................................................. 23
1.3.2. Dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý ................................................ 26
1.3.3. Phân tích và xử lý số liệu của GIS .................................................... 26
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước .................................................. 28
1.4.1. Ứng dụng nghiên cứu công nghệ viễn thám kết hợp với GIS trên
thế giới ............................................................................................. 28
1.4.2. Ứng dụng nghiên cứu công nghệ viễn thám kết hợp với GIS ở
Việt Nam .......................................................................................... 29

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 32
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 32
iv


2.1.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................... 32
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 32
2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 32
2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 33
2.3.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp ................................. 33
2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ................................................ 33
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................ 33
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 35
3.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội .............................................................. 35
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................ 35
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................. 41
3.1.3. Thực trạng công tác quản lý đất đai .................................................. 45
3.1.4. Hiện trạng sử dụng đất trên địa bàn huyện Thanh Trì ....................... 46
3.2. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất ..................................................... 48
3.2.1. Thu thập tư liệu ................................................................................ 49
3.2.2. Tăng cường chất lượng ảnh .............................................................. 49
3.2.3. Xây dựng tệp mẫu tại vùng nghiên cứu ............................................ 50
3.2.4. Phân loại ảnh.................................................................................... 52
3.2.5. Lập bản đồ sử dụng đất .................................................................... 56
3.3. Xây dựng bản đồ và đánh giá biến động đất đai .......................................... 63
3.3.1. Xây dựng bản đồ biến động đất đai .................................................. 63
3.3.2. Đánh giá biến động đất đai ............................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 71

v


DANH MỤC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

1.1.

Tóm tắt sự phát triển của viễn thám qua các sự kiện .............................. 11

1.2.

Các hệ thống vệ tinh Landsat ................................................................. 13

1.3.

Các thông số kỹ thuật của các loại bộ cảm ............................................. 14

1.4.

Các thế hệ vệ tinh SPOT ........................................................................ 16

1.5.

Các thông số kỹ thuật của bộ cảm vệ tinh SPOT .................................... 16

1.6.

Đặc điểm ảnh vệ tinh VNREDSat-1....................................................... 18

1.7.

Bảng so sánh hai phương pháp giải đoán ảnh viễn thám ........................ 23

3.1.

Hiện trạng sử dụng đất năm 2014 của huyện Thanh Trì ......................... 47

3.2.

Bảng xây dựng tệp mẫu ảnh năm 2005 .................................................. 50

3.3.

Các loại hình sử dụng đất của huyện Thanh Trì ..................................... 50

3.4.

Bảng xây dựng tệp mẫu ảnh năm 2010 .................................................. 51

3.5.

Bảng xây dựng tệp mẫu ảnh năm 2014 .................................................. 51

3.6.

Mẫu khoá giải đoán ảnh vệ tinh ............................................................. 52

3.7.

Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2014 .................................................. 56

3.8.

Thống kê diện tích đất giải đốn năm 2005 ............................................ 57

3.9.

Thống kê diện tích đất giải đốn năm 2010 ............................................ 59

3.10. Thống kê diện tích đất giải đốn năm 2014 ............................................ 61
3.11. Gán các loại đất thành từng mã số riêng ................................................ 63
3.12. Diện tích biến động từng loại đất giai đoạn 2005 - 2010 ........................ 66
3.13. So sánh sự thay đổi diện tích các loại đất từ 2005 – 2010 ...................... 66
3.14. Diện tích biến động từng loại đất giai đoạn 2010 - 2014 ........................ 67
3.15

So sánh sự thay đổi diện tích các loại đất từ 2010 – 2014 ...................... 68

vi


DANH MỤC HÌNH
Số hình

Tên hình

Trang

1.1.

Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại ............ 5

1.2.

Nghiên cứu biến động bằng phương pháp phân loại ảnh đa thời gian................ 6

1.3.

Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám ......................................... 9

1.4.

Ảnh vệ tinh Landsat 8 ở miền đông Kazakhstan, độ phân giải 15m....... 15

1.5.

Ảnh vệ tinh SPOT 7 thành phố New York, Mỹ ngày 11/9/2001 ............ 17

1.6.

Ảnh vệ tinh QuickBird, độ phân giải 1m ............................................... 17

1.7.

Ảnh chụp từ vệ tinh VNREDSat-1 khu vực sông Hồng với độ phân

giải 2.5 m .............................................................................................. 19

1.8.

Quá trình thu nhận, xử lý và ứng dụng của vệ tinh VNREDSat-1.......... 19

1.9.

Sơ đồ phần mềm của hệ thống GIS ....................................................... 25

1.10.

Nguyên lý khi chồng lắp các bản đồ...................................................... 27

1.11.

Trạm thu ảnh vệ tinh &Trung tâm Quản lý Dữ liệu quốc gia ................ 29

1.12.

Nghiên cứu sóng thần ........................................................................... 30

3.1.

Biểu đồ cơ cấu hiện trạng các loại đất năm 2014................................... 48

3.2.

Trình tự giải đốn ảnh viễn thám bằng công nghệ số............................. 48

3.3.

Tư liệu ảnh viễn thám huyện Thanh Trì sau khi cắt ranh giới. ............... 49

3.4.

Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng đất ................................................. 50

3.5.

Ảnh 2005 sau khi phân loại................................................................... 54

3.6.

Ảnh 2005 sau khi lọc nhiễu................................................................... 54

3.7.

Ảnh đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ........................................ 55

3.8.

Biểu đồ biến động đất đai huyện Thanh Trì giai đoạn 2005 - 2010 ....... 67

3.9.

Biểu đồ biến động đất đai huyện Thanh Trì giai đoạn 2010 - 2014 ....... 68

vii

MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài:
Lịch sử nhân loại đã chứng minh rằng nền tảng cho mọi sự sống và mọi
hoạt động sản xuất của con người đều bắt nguồn từ đất đai. Đất đai là một tư liệu
đặc biệt khơng gì có thể thay thế được, là thành phần quan trọng của môi trường
sống, là địa bàn phân bố của các khu dân cư, xây dựng các cơng trình văn hóa, xã
hội, an ninh, quốc phịng. Đất đai có những tính chất đặc trưng khiến nó khơng
giống bất cứ một tư liệu sản xuất nào khác. Đất đai cũng là nguồn lực quan trọng
hàng đầu cho sự phát triển kinh tế, kỹ thuật, cơ sở hạ tầng xã hội nó ln cố định
về diện tích, vị trí không gian và vô hạn về thời gian sử dụng của mỗi quốc
gia.Có thể nói đất đai là vấn đề xuyến suốt thời đại va luôn phải quản lý chặt chẽ
đất lập phương án quy hoạch sử dụng đất nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất xã
hội là một điều tất yếu.
Để quản lý chặt chẽ quỹ đất đang ngày càng hạn chế này ngoài việc
nắm chắc được các số liệu biến động về đất đai giữa các thời kỳ thơng qua số
liệu thống kê, kiểm kê đất đai thì việc xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất
cũng rất cần thiết. Bản đồ biến động sử dụng đất có thể được thành lập từ bản đồ
hiện trạng sử dụng đất hiện có song bản đồ hiện trạng sử dụng đất chỉ được thành
lập 5 năm một lần vào năm kiểm kê đất đai nên khó có thể thành lập được bản đồ
biến động sử dụng đất cho một giai đoạn bất kỳ, thêm vào đó chất lượng của bản
đồ hiện trạng sử dụng đất được thành lập trong các kỳ kiểm kê đất đai hiện nay là
chưa cao.
Viễn thám (Remote sensing) được xác định là phương pháp nghiên cứu đối
tượng, hiện tượng bằng các thiết bị đặt cách đối tượng một khoảng cách nào đó mà
khơng địi hỏi tiếp xúc trực tiếp với đối tượng. Thuật ngữ viễn thám được sử dụng
đầu tiên tại Mỹ vào những năm 1960 bao hàm cả các lĩnh vực đo ảnh, giải đoán
ảnh, địa chất ảnh. Ở Việt Nam, viễn thám mới được quan tâm kể từ năm 1980 khi
nước ta tham gia tổ chức vũ trụ quốc tế InterCosmos. Đặc điểm quan trọng của tư
liệu viễn thám có ưu điểm là giàu thông tin, chu kỳ thu nhận thông tin ngắn, xử lý

1


trên diện rộng vì vậy phương pháp viễn thám ưu điểm hơn hẳn những phương
pháp cổ điển khác khi nghiên cứu diễn biến các quá trình xảy ra trên đất thời gian:
sự thay đổi sử dụng đất, diễn biến rừng, q trình xói mịn đất…
Hệ thống thơng tin địa lý (GIS) là một tổ chức tổng thể của 5 hợp phần:
thiết bị, phần mềm, dữ liệu địa lý và người điều hành, được thiết kế hoạt động
một cách hiệu quả nhằm thu nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích, và hiển thị toàn
bộ các dạng dữ liệu địa lý phục vụ giải quyết lớp rộng lớn các bài toán ứng dụng
liên quan đến vị trí địa lý trên bề mặt trái đất. GIS được sử dụng như một công cụ
kỹ thuật để giải quyết những vấn đề cấp thiết của thời đại như tình trạng triệt phá
rừng, sự xuống cấp của mơi trường, vấn đề đơ thị hố, dự báo những biến động
khí hậu. GIS cung cấp những cơng cụ mạnh nhất để có thể xây dựng, tổ chức, xử
lý và quản lý các dữ liệu cung cấp thông tin trợ giúp cho chuyên gia về GIS và
các nhà quản lý trong việc ra các quyết định đúng đắn, các giải pháp hữu hiệu
cho các vấn đề trên.
Sự kết hợp giữa viễn thám và kỹ năng xử lý số liệu của hệ thống thông tin
địa lý (GIS) và hệ thống định vị tồn cầu (GPS) giúp chúng ta có một cơng cụ
hồn chỉnh để tìm hiểu sự thay đổi sử dụng đất, số lượng và vị trí phân bố. Đó là
phương pháp theo dõi thay đổi sử dụng đất ưu việt hơn hẳn so với phương pháp
truyền thống về không gian, thời gian và kinh phí, ta có thể theo dõi diễn biến tự
nhiên cũng như tác động của con người trong hàng chục năm trở lại đây. Ngoài
việc mang lại hiệu quả cao, chính xác thì phương pháp kết hợp ảnh viễn thám và
cơng nghệ GIS cịn dễ cập nhật. Với những ưu điểm đó, việc sử dụng tư liệu ảnh
viễn thám để thành lập bản đồ thay đổi sử dụng đất đã trở thành phương pháp
hiệu quả nghiên cứu thay đổi tài ngun đất, góp phần tích cực trong công tác
quản lý đất đai, giúp Nhà Nước đưa ra các chính sách tầm cỡ vĩ mơ hạn chế biến
động đất đai.
Huyện Thanh Trì là huyện nằm ở vị trí cửa ngõ phía Nam của Thủ đơ, trên

các tuyến giao thông huyết mạch. Trong những năm gần đây với cơ chế nền kinh
tế thị trường nói chung và sự phát triển của huyện Thanh Trì nói riêng đã có
những bước phát triển mạnh mẽ, dẫn đến nhu cầu sử dụng đất cho những mục
đích khác nhau khơng ngừng thay đổi, tuy nhiên vấn đề đặt ra là đất đai có hạn.
2


Xuất phát từ nhu cầu thực tế cũng như tính cấp bách của việc xác định
biến động đất đai trên địa bàn huyện Thanh Trì, được sự đồng ý của Khoa Quản
lý đất đai, Khoa Sau đại học - trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài:
“Tích hợp Viễn thám và Hệ thống thơng tin địa lý đánh giá biến động
đất đai giai đoạn 2005-2014 huyện Thanh Trì – Thành phố Hà Nội”.
1.2. Mục đích của đề tài
- Xây dựng bản đồ biến động đất đai và đánh giá biến động đất đai qua hai
giai đoạn 2005 – 2010, 2010 - 2014 trên địa bàn huyện Thanh Trì – Thành phố
Hà Nội bằng cơng nghệ viễn thám kết hợp với GIS.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005, 2010, 2014 kết hợp với
phương pháp điều tra ngoài thực địa.
- Bản đồ được xây dựng nằm trong hệ tọa độ VN-2000, đảm bảo được độ
chính xác theo quy phạm thành lập bản đồ của Bộ Tài nguyên Môi trường.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Biến động đất đai
1.1.1. Khái quát chung về bản đồ biến động sử dụng đất
Sử dụng đất là việc sử dụng đất, mặt nước và cơng trình tại một vị trí. Do

vậy, phân tích cấu trúc sử dụng đất của một vùng lãnh thổ sẽ thể hiện việc sử
dụng đất và cơng trình cũng như mối liên hệ giữa các chức năng sử dụng đất với
nhau.
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là tài liệu phản ánh thực tế sử dụng đất ở
thời điểm kiểm kê quỹ đất của các đơn vị hành chính cấp xã, huyện, tỉnh (gọi tắt
là đơn vị hành chính các cấp), các vùng kinh tế và toàn quốc phải được lập trên
cơ sở bản đồ nền thống nhất trong cả nước
Bản đồ biến động là bản đồ sự biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này
bằng một trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường
tự nhiên cũng như môi trường xã hội.
Yêu cầu về tư liệu để tạo ảnh biến động
- Tư liệu cùng một khu vực.
- Tư liệu phải là cùng loại hoặc có tính chất tương tự như nhau.
- Ảnh phải được chụp trong các thời gian khác nhau.
1.1.2. Các phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất
Sự biến động thông thường được phát hiện trên cơ sở so sánh tư liệu viễn
thám đa thời gian hoặc giữa bản đồ cũ và bản đồ mới được hiện chỉnh theo tư
liệu viễn thám.
Có rất nhiều các phương pháp nghiên cứu biến động khác nhau, tuy nhiên
có thể chia thành hai nhóm chính đó là: phương pháp so sánh sau phân loại (từ
bản đồ về bản đồ); phương pháp quang phổ (từ ảnh về ảnh). Việc sử dụng cách
này hay cách khác phụ thuộc vào đối tượng biến động cần xác định, dữ liệu thu
thập được, độ chính xác yêu cầu …
- Nghiên cứu biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại
4


Bản chất của phương pháp này là từ kết quả phân loại ảnh ở hai thời điểm
khác nhau ta thành lập được bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm đó,
Sau đó chồng ghép hai bản đồ hiện trạng để xây dựng ban đồ biến động.

Phương pháp so sánh sau phân loại được sử dụng rộng rãi nhất, đơn giản,
dễ hiểu và dễ thực hiện. Sau khi hai ảnh vệ tinh được nắn chỉnh hình học sẽ tiến
hành phân loại độc lập dể tạo thành hai bản đồ. Hai bản đồ này được so sánh
bằng cách so sánh các pixel tạo thành ma trận biến động.
Ưu điểm của phương pháp này là cho biết thay đổi loại đất và chúng ta có
thể sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã thành lập trước đó.
Nhược điểm của phương pháp này là phải phân loại độc lập các ảnh viễn
thám nên độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của từng phép phân loại và
thường độ chính xác khơng cao vì các sai sót trong q trình phân loại của từng
ảnh vẫn được giữ nguyên trọng bản đồ biến động.

Ảnh 1

Bản đồ
hiện trạng 1

Phân loại

Bản đồ
biến động
Bản đồ
hiện trạng 2

Phân loại

Ảnh 2

Hình 1.1. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp
so sánh sau phân loại
- Nghiên cứu biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa

thời gian

5


Phương pháp này thực chất là chồng xếp hai ảnh của hai thời kỳ với nhau
để tạo thành ảnh biến động. Sau đó dựa vào ảnh biến động ta tiến hành phân
loại và thành lập bản đồ biến động.

Ảnh thời
điểm 2
Ảnh thời
điểm 1

Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4

Ảnh biến
động
Phân loại

Bản đồ biến động

Hình 1.2. Nghiên cứu biến động bằng phương pháp phân loại
ảnh đa thời gian
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần nhưng nhược

điểm lớn nhất của nó là rất phức tạp khi lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến
động và không biến động. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo thời gian
(các mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm
khác nhau cũng khơng dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của
phương pháp.Thêm vào đó bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp được
thành lập theo phương pháp này chỉ cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không
biến động chứ không cho biết được biến động như thế nào.
- Nghiên cứu bằng phương pháp số học
Đây là phương pháp đơn giản để xác định mức độ biến động giữa hai thời
điểm bằng cách sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự khác nhau
trên cùng một kênh của các thời điểm chụp ảnh.

6


Ảnh thay đổi được tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị độ xám theo luật phân bố
chuẩn Gauss. Vị trí nào có pixel khơng thay đổi, độ xám biểu diễn xung quanh giá
trị trung bình, vị trí có pixel thay đổi được biểu diễn ở phần biên của đường phân bố.
- Nghiên cứu biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân loại trên
bản đồ đã có.
Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng
được thành lập hoặc đã có bản đồ được số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám
ở thời điểm 1 chúng ta sử dụng các nguồn dữ liệu đã sẵn có. Tiến hành phân loại
ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó tiến hành so sánh các pixel tương tự như phương
pháp so sánh sau phân loại để tìm ra biến động và thơng tin biến động.
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng được nguồn dữ liệu đã biết,
giảm được nguồn sai số do bỏ sót hay tổng qt và biết được thơng tin chi tiết về
sự biến động. Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm 2.
Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là dữ liệu số hóa có thể
khơng đủ độ chính xác hoặc dữ liệu bản đồ khơng tương thích với hệ thống

phân loại
- Nghiên cứu biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh
Trong phương pháp này ta chọn một kênh ảnh nhất sau đó ghi từng ảnh ở
các thời điểm lên một băng từ đặc biệt của hệ thống xử lý ảnh số. Khi đó màu sắc
của dữ liệu ảnh chồng xếp sẽ cho thấy sự biến động hay không biến động theo
nguyên lý tổ hợp màu.
- Nghiên cứu biến động bằng phương pháp kết hợp
Thực chất việc thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp này là véc
tơ hóa những vùng biến động từ tư liệu ảnh có độ phân giải cao như ảnh SPOT
Pan hoặc ảnh hàng không.
Nếu dữ liệu ảnh tại một thời điểm có độ phân giải thấp hơn ta tiến hành
phân loại ảnh đó theo phương pháp phân loại không kiểm định. Từ ảnh phân loại
không kiểm định tạo ra được bản đồ hiện trạng tại thời điểm đó. Tiếp theo chồng
xếp bản đồ lên trên ảnh có độ phân giải cao để phát hiện biến động. Sau đó tiến
hành véc tơ hóa những vùng biến động. Việc khoanh vẽ những vùng xảy ra biến
7


động trên ảnh được thực hiện dễ dàng nhờ phương pháp giải đoán bằng mắt dựa
vào các chuẩn đoán đọc như chuẩn hình dạng, chuẩn cấu trúc, chuẩn kích
thước… Chính vì vậy, phương pháp này rất thơng dụng khi người xử lý sử dụng
phương pháp giải đoán bằng mắt ảnh hàng không của cả hai thời điểm. (Phạm
Vọng Thành, 2013)
1.2. Viễn thám
1.2.1. Khái niệm chung về công nghệ viễn thám
1.2.1.1. Định nghĩa
Viễn thám (Remote sensing) là một khoa học và cơng nghệ mà nhờ nó các
tính chất của vật thể quan sát được xác định, đo đạc hoặc phân tích mà không cần
tiếp xúc trực tiếp với chúng. Hay hiểu đơn giản viễn thám là thăm dò từ xa về một
đối tượng mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng hoặc hiện tượng đó.

Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám như:
Theo Ficher và nnk,1976: Viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít
nhiều về một vật khơng cần phải chạm vào vật đó.
Theo Barret và Curtis, 1976: Viễn thám là quan sát về một đối tượng bằng
một phương tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định.
Theo Floy Sabin 1987: Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng
năng lượng điện từ như ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để
điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng…
Tuy nhiên, mọi định nghĩa đều có nét chung và nhấn mạnh rằng viễn thám
là khoa học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất.
Về bản chất viễn thám là công nghệ nhằm xác định và nhận biết các đối
tượng hoặc các điều kiện môi trường thông qua các đặc trưng riêng về phản xạ
hoặc bức xạ điện từ. Tuy nhiên những năng lượng như từ trường, trọng trường
cũng có thể được sử dụng.
Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ đối tượng
được gọi là bộ cảm còn phương tiện dùng để mang các bộ cảm được gọi là “vật
mang”. Vật mang có thể là khinh khí cầu, máy bay hoặc vệ tinh.

8


1.2.1.2. Nguyên lý cơ bản của viễn thám
Viễn thám nghiên cứu đối tượng bằng giải đốn và tách lọc thơng tin bằng
giải đốn tư liệu ảnh hàng khơng hoặc ảnh vệ tinh dạng số.
Các dữ liệu dưới dạng ảnh chụp và ảnh số được thu nhận dựa trên việc ghi
nhận năng lượng bức xạ và sóng phản hồi phát ra từ vật thể khi khảo sát. Năng
lượng phổ dưới dạng sóng điện từ, nằm trên các dải phổ khác nhau, cùng cho
thơng tin về một vật thể từ nhiều góc độ sẽ góp phần giải đốn đối tượng một
cách chính xác hơn . (Nguyễn Khắc Thời và cộng sự,2010)
Mặt trời

Vệ tinh

Bức xạ mặt trời

Hấp thụ mặt
trời
Khí quyển

Rừng

Nước

Cỏ

Đường

Đất

Nhà

Hình 1.3. Ngun lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám
Giải đốn, tách lọc thông tin từ dữ liệu ảnh viễn thám được thực hiện dựa
trên các cách tiếp cận khác nhau, có thể kể đến là:
- Đa phổ: Sử dụng nghiên cứu vật từ nhiều kênh phổ trong dải phổ từ nhìn
thấy đến cận hồng ngoại.
- Đa nguồn dữ liệu: Dữ liệu ảnh thu nhận từ các nguồn khác nhau ở các độ
cao khác nhau, như ảnh chụp trên mặt đất, chụp trên khinh khí cầu, chụp từ máy
bay đến các vệ tinh.
- Đa thời gian: Dữ liệu ảnh thu nhận vào các thời gian khác nhau.
- Đa độ phân giải: Dữ liệu ảnh có độ phân giải khác nhau về khơng gian,

9


phổ và thời gian.
- Đa phương pháp: Phân tích ảnh bằng phương pháp số hoặc bằng mắt.
1.2.2. Lịch sử hình thành và phát triển của công nghệ viễn thám
1.2.2.1. Lịch sử hình thành và phát triển cơng nghệ viễn thám trên thế giới
Viễn thám là một khoa học, thực sự phát triển mạnh mẽ qua hơn ba thập kỷ
gần đây, khi mà công nghệ vũ trụ đã cho ra ảnh số, bắt đầu được thu nhận từ các
vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất vào năm 1960. Tuy nhiên, viễn thám có lịch sử phát
triển lâu đời, sự xuất hiện của phương pháp viễn thám được bắt đầu khi loài
người phát minh ra kỹ thuật chụp ảnh vào năm 1826. Từ thế kỷ XIX, vào năm
1839, Louis Daguerre (1789-1881) đã đưa ra báo cáo cơng trình nghiên cứu về
hố ảnh, khởi đầu cho ngành chụp ảnh. Bức ảnh đầu tiên chụp bề mặt Trái đất từ
khinh khí cầu được thực hiện vào năm 1858 do Gaspard Felix Tournachon - nhà
nhiếp ảnh người Pháp. Tiếp đó là bức ảnh chụp bề mặt Trái đất từ khinh khí cầu
vùng Bostom năm 1860 của James Wallace Black. Năm 1894, Aine Laussedat đã
khởi dẫn một chương trình sử dụng ảnh cho mục đích thành lập bản đồ địa hình .
Việc ra đời của ngành hàng không đã thúc đẩy nhanh sự phát triển mạnh mẽ
ngành chụp ảnh sử dụng máy ảnh quang học với phim và giấy ảnh, là các
nguyên liệu nhạy cảm với ánh sáng (photo). Công nghệ chụp ảnh từ máy bay tạo
điều kiện cho nghiên cứu mặt đất bằng các ảnh chụp chồng phủ kế tiếp nhau và
cho khả năng nhìn ảnh nổi (stereo).Khả năng đó giúp cho việc chỉnh lý, đo đạc
ảnh, tách lọc thơng tin từ ảnh có hiệu quả cao. Một ngành chụp ảnh, đượcthực
hiện trên các phơng tiện hàng khơng nh máy bay, khinh khí cầu và tàu lợn hoặc
một phơng tiện trên không khác, gọi là ngành chụp ảnh hàng không. Các ảnh thu
đợc từ ngành chụp ảnh hàng không gọi là không ảnh. Bức ảnh đầu tiên chụp từ
máy bay, đợc thực hiện vào năm 1910, do Wilbur Wright, một nhà nhiếp ảnh
ngời ý, bằng việc thu nhận ảnh di động trên vùng gần Centoceli thuộc nước ý

(bảng 1.1).

10


Bảng 1.1. Tóm tắt sự phát triển của viễn thám qua các sự kiện
Thời gian

Sự kiện

(năm)
1800

Phát hiện ra tia hồng ngoại

1839

Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng

1847

Phát hiện cả dải phổ hồng ngoại và phổ nhìn thấy

1850-1860

Chụp ảnh từ kinh khí cầu

1873

Xây dựng học thuyết về phổ điện từ

1909

Chụp ảnh từ máy bay

1910-1920

Giải đốn từ khơng trung

1920-1930

Phát triển ngành chụp và đo ảnh hàng không

1930-1940

Phát triển kỹ thuật radar ( Đức, Mỹ, Anh)

1940

Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay

1950

Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến khơng nhìn thấy

1950-1960

Nghiên cứu sâu về ảnh cho mục đích qn sự

12-4-1961

Liên xơ phóng thành cơng tàu vũ trụ có ngời lái và chụp ảnh trái
đất từ ngoài vũ trụ.

1960-1970

Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ viễn thám

1972

Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1

1970-1980

Phát triển mạnh mẽ phơng pháp xử lý ảnh số

1980-1990

Mỹ phát triển thế hệ mới của vệ tinh Landsat

1986

Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quĩ đạo
Phát triển bộ cảm thu đo phổ, tăng dải phổ và số lợng kênh

1990 đến nay

phổ, tăng độ phân giải của bộ cảm. Phát triển nhiều kỹ thuật
xử lý mới

11


Có thể nói từ những thế hệ vệ tinh đầu tiên cung cấp những tấm ảnh cịn có
nhiều hạn chế về chất luợng (hình ảnh chưa rõ nét, độ phân giải khơng gian thấp,
chưa có nhiều kênh phổ...) cho đến nay sau vài thập kỷ, phương pháp viễn thám đã
có những tiến bộ vượt bậc cả vệ kỹ thuật thu nhận hình ảnh lẫn cơng nghệ xử lý vì
vậy nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong nhiều quốc gia cả về
diện rộng và chiều sâu. Thời đại bùng nổ của Internet, công nghệ tin học với kỹ
thuật xử lý ảnh số, kết hợp với hệ thống thông tin địa lý cho khả năng nghiên cứu
Trái đất bằng viễn thám ngày càng thuận lợi và đạt hiệu quả cao hơn.
1.2.2.2. Lịch sử phát triển công nghệ viễn thám ở Việt Nam
Kỹ thuật viễn thám đã được đưa vào sử dụng ở Việt Nam từ năm 1976.
Mốc quan trọng để đánh dấu sự phát triển của kỹ thuật viễn thám ở nước ta là sự
hợp tác nhiều bên trong khn khổ của chương trình vũ trụ quốc tế (Inter
Kosmos) nhân chuyến bay vũ trụ kết hợp Xô - Việt vào tháng 7 năm 1980. Một
phần thành tựu khoa học quan trọng của chuyến bay là kết quả sử dụng ảnh đa
phổ MKF-6 vào mục đích thành lập một loạt các bản đồ chuyên đề như: bản đồ
địa chất, bản đồ đất, bản đồ sử dụng đất, bản đồ tài nguyên nước, bản đồ về thuỷ
văn. Máy chụp ảnh MKF-6 đặt trên máy bay AN-30 đã chụp ảnh mặt đất trên 5
khu vực thí nghiệm tại một số tỉnh Miền Nam Việt Nam, độ cao chụp ảnh
5000m. Ngoài ảnh đa phổ MKF-6 chúng ta còn sử dụng ảnh đa phổ vệ tinh
Landsat, SPOT, Cosmos.
Từ những năm 1990 nhiều ngành đã đưa công nghệ viễn thám vào ứng
dụng trong thực tiễn như các lĩnh vực khí tượng, đo đạc bản đồ, địa chất khoáng
sản, quản lý tài nguyên rừng và đã thu được những kết quả rõ rệt. Cũng từ giai
đoan này viễn thám ở nước ta đã chuyển dần từng bước từ công nghệ tương tự
sang công nghệ số kết hợp hệ thống thơng tin địa lý, vì vậy hiện nay chúng ta có
thể xử lý nhiều loại ảnh đạt yêu cầu cao về độ chính xác với quy mô sản xuất
công nghiệp.

Nhiều ngành, nhiều cơ quan đã trang bị các phần mềm mạnh phổ biến trên
thế giới như: ENVI, ERDAS, PCI, OCAPI…cùng với các phần mềm để xây
dựng hệ thống thông tin địa lý.
12


Đến nay ở nước ta đã có Trạm thu ảnh vệ tinh và Trung tâm dữ liệu viễn
thám Quốc gia, hai sản phẩm chính của dự án “Xây dựng hệ thống giám sát tài
nguyên và môi trường tại Việt Nam”. Đây là bước khởi đầu quan trọng, đặt nền
móng cơ bản cho việc ứng dụng và phát triển công nghệ viễn thám ở tầm Quốc
gia. Kể từ đây, Việt Nam trở thành nước thứ 5 ở Đơng Nam Á có Trạm thu ảnh
vệ tinh SPOT và ENVISAT.
1.2.3. Các loại vệ tinh viễn thám
a. Vệ tinh Landsat
Landsat là vệ tinh thí nghiệm của Mỹ do cơ quan hàng không vũ trụ NASA
(National Aeronautics and Space Administration) quản lý. Là hệ thống vệ tinh quỹ
đạo cận cực (góc mặt phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo là 98,20), lúc đầu
có tên là ERST (Earth Remote Sensing Satellite), sau 2 năm kể từ lúc phóng ERST
- 1 đổi thành Landsat, sau đó là Landsat - TM và Landsat – ETM.
Vệ tinh Landsat đầu tiênđược phóng vào quỹ đạo ngày 23/07/1972 và
ngừng hoạt động vào ngày 06/01/1978 có tên là Landsat 1. Đến nay đã có 8 thế
hệ vệ tinh Landsat. (Phạm Vọng Thành, 2013)
Bảng 1.2. Các hệ thống vệ tinh Landsat
Vệ tinh

Ngày phóng

Ngày ngừng hoạt động

Bộ cảm

Landsat 1

23/07/1972

06/01/1978

MSS - TM

Landsat 2

22/01/1975

25/02/1982

MSS - TM

Landsat 3

05/03/1978

31/03/1983

MSS - TM

Landsat 4

16/07/1982

15/06/2001

MSS - TM

Landsat 5

01/03/1984

08/1995

MSS - TM

Landsat 6

05/03/1993

Bị hỏng ngay khi phóng

Landsat 7

15/04/1999

Đang hoạt động

ETM +

Landsat 8

11/02/2013

Đang hoạt động

OLI – TIRS

13

TM/ ETM


Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật của các loại bộ cảm
Loại bộ cảm

TM/ETM
(Landsat 6-7)

MSS
(Landsat 1-5)

TM
(Landsat 1-5)

OLI – TIRS
(Landsat 8)

Kênh 1
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 5
Kênh 6
Kênh 7

Kênh 4
Kênh 5
Kênh 6

Bước sóng
(µm)
0,45 – 0,52
0,52 – 0,6
0,63 – 0,69
0,76 – 0,90
1,55 – 1,75
10,4 – 12,5
2,08 – 2,35
0,5 – 0,6
0,6 – 0,7
0,7 – 0,8

Kênh 7

0,8 – 1,1

Kênh 1
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 5
Kênh 6
Kênh 7
Kênh 8

0,45 – 0,52
0,52 – 0,61
0,63 – 0.69
0,76 – 0,9
1,55 – 1,75
10,4 – 12,5
2,08 – 2,35
0,52 – 0,9

Kênh 1

0,433 – 0,453

Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 5
Kênh 6

0,450 – 0,515
0,525 – 0,600
0,630 – 0,680
0,845 – 0,885
1,560 – 1,660

Kênh 7

2,100 – 2,300

Kênh 8

Kênh 9

0,500 – 0,680
1,360 – 1,390

Kênh 10
Kênh 11

10,3 – 11,3
11,5 – 12,5

Kênh phổ

14

Phổ điện từ
Chàm
Lục đỏ
Đỏ
Cận hồng ngoại
Hồng ngoại trung
Hồng ngoại nhiệt
Hồng ngoại trung
Lục
Đỏ
Cận hồng ngoại

Độ phân
giải (m)
30

30
30
30
30
120
30
80
80
80

Cận hồng ngoại

80

Chàm
Lục đỏ
Đỏ
Cận hồng ngoại
Hồng ngoại trung
Hồng ngoại nhiệt
Hồng ngoại trung
Lục đến cận hồng ngoại
Các chất khí ở bầu khí
quyển cùng với thơng tin
chất lượng nước nội địa
(các hồ) và vùng ven bờ
biển (Coastal aerosol)
Chàm
Lục
Đỏ

Cận hồng ngoại
Hồng ngoại bước sóng
ngắn 1
Hồng ngoại bước sóng
ngắn 2
Tồn sắc
Thu nhận thơng tin về
mây ở độ cao trong bầu
khí quyển (Cirrus)
Hồng ngoại nhiệt 1
Hồng ngoại nhiệt 2

30
30
30
30
30
120
30
15
30

30
30
30
30
30
30
15
30

100
100


Hình 1.4. Ảnh vệ tinh Landsat 8 ở miền đơng Kazakhstan, độ phân giải 15m
Mặc dù có 8 thế hệ vệ tinh Landsat đã bay vào quỹ đạo nhưng hiện tại chỉ
cịn 2 vệ tinh đang hoạt động đó là Landsat 7 vàLDCM (Landsat Data Continuity
Mission)hay còn gọi là Landsat 8.
So với Landsat 7, Landsat 8 có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải
ảnh và chu kỳ lặp lại (16 ngày). Tuy nhiên, ngoài các dải phổ tương tự Landsat 7,
bộ cảm OLI thu nhận thêm dữ liệu ở 2 dải phổ mới nhằm phục vụ quan sát mây ti
và quan sát chất lượng nước ở các hồ và đại dương nước nơng ven biển cũng như
sol khí. Bộ cảm TIRS thu nhận dữ liệu ở 2 dải phổ hồng ngoại nhiệt, phục vụ
theo dõi tiêu thụ nước, đặc biệt ở những vùng khô cằn thuộc miền tây nước
Mỹ.Điều đặc biệt là tần số quét của Landsat 8 sẽ tăng lên, nhiều hơn 150 cảnh so
với Landsat 7. (Phạm Vọng Thành, 2013)
Ảnh Landsat được ứng dụng trong nghiên cứu của nhiều lĩnh vực từ
nghiên cứu hiện trạng đến giám sát biến động và được sử dụng phổ biến nhất, với
giá thành thấp.
b. Vệ tinh SPOT
SPOT là hệ thống vệ tinh thương mại của Pháp, hiện nay đã có 7 thế hệ vệ
tinh bao gồm vệ tinh SPOT 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Vệ tinh SPOT 6 phóng lên quỹ đạo
ngày 09/09/2012,vệ tinh SPOT 7 phóng lên quỹ đạo ngày 30/06/2014 đây là hai
vệ tinh sinh đôi đầu tiên trong gia đình vệ tinh SPOT với độ phân giải không gian
đã được nâng lên 1,5m so với 2,5m của SPOT 5, là thế hệ mới của loạt vệ tinh

15


quang học SPOT với nhiều cải tiến về kỹ thuật và khả năng thu nhận ảnh cũng

như đơn giản hoá việc truy cập thơng tin. Ảnh SPOT có nhiều ứng dụng khơng
chỉ trong tài ngun mơi trường mà cịn sử dụng cho công tác nghiên cứu xây
dựng, hiệu chỉnh bản đồ và quy hoạch sử dụng đất.
Vệ tinh
SPOT 1
SPOT 2
SPOT 3
SPOT 4
SPOT 5
SPOT 6
SPOT 7

Bảng 1.4. Các thế hệ vệ tinh SPOT
Ngày phóng
Năm ngừng hoạt động
22/02/1986
1998
22/01/1990
1998
26/09/1993
1998
24/03/1998
2013
04/05/2002
Đang hoạt động
Đang hoạt động
09/09/2012
30/06/2014
Đang hoạt động

Bảng 1.5. Các thông số kỹ thuật của bộ cảm vệ tinh SPOT
Bộ cảm
SPOT 1
SPOT 2
SPOT 3

SPOT 4

SPOT 5

SPOT 6

SPOT 7

Phổ điện từ
Kênh toàn sắc (Panchromatic)
Kênh 1: Xanh lục (Green)
Kênh 2: Đỏ (Red)
Kênh 3: Cận hồng ngoại (Near Infrared)
Ảnh đa phổ (Monospectral)
Kênh 1: Xanh lục (Green)
Kênh 2: Đỏ (Red)
Kênh 3: Cận hồng ngoại (Near Infrared)
Kênh 4: Giữa hồng ngoại (Mid Infrared)
Kênh toàn sắc (Panchromatic)
Kênh 1: Xanh lục (Green)
Kênh 2: Đỏ (Red)
Kênh 3: Cận hồng ngoại (Near Infrared)
Kênh 4: Giữa hồng ngoại (Mid Infrared)
Kênh toàn sắc (Panchromatic)

Kênh 1: Xanh lục (Green)
Kênh 2: Đỏ (Red)
Kênh 3: Cận hồng ngoại (Near Infrared)
Kênh 4: Giữa hồng ngoại (Mid Infrared)
Kênh 1: Toàn sắc
Kênh 2: Lam
Kênh 3: Xanh lục
Kênh 4: Đỏ
Kênh 5: Cận hồng ngoại

16

Độ phân
giải (m)
10
20
20
20
10
20
20
20
20
2,5 hoặc 5
10
10
10
20
15
8

8
8
8
15
60
60
60
60

Bước sóng
(µm)
0,50 – 0,73
0,50 – 0,59
0,61 – 0,68
0,78 – 0,89
0,61 – 0,68
0,50 – 0,59
0,61 – 0,68
0,78 – 0,89
1,58 – 1,75
0,48 – 0,71
0,50 – 0,59
0,61 – 0,68
0,78 – 0,89
1,58 – 1,75
0,45 – 0,745
0,45 – 0,525
0,53 – 0,59
0,625-0,695
0,76 – 0,89

0.45 - 0.745
0.45 - 0.52
0.53 - 0.59
0.625- 0.695
0.76 - 0.89


Hình 1.5. Ảnh vệ tinh SPOT 7 thành phố New York, Mỹ ngày 11/9/2001
c. Vệ tinh QuickBird
Ảnh QuickBird là ảnh vệ tinh có độ phân giải khơng gian cao nhất hiện
nay cho ra các kênh tồn sắc có độ phân giải là 0.61m và độ phân giải của các
kênh đa phổ là 2,44m, trường phủ mặt đất của ảnh là 16,5x16,5km. QuickBird
cho ảnh độ phân giải 0,7m ghép kênh toàn sắc tổ hợp với kênh hồng ngoại. Với
độ phân giả cao ảnh QuickBird được sử dụng trong nhiều lĩnh vực cần độ chính
xác lớn như quy hoạch sử dụng đất, xác định chính xác các đối tượng, thành lập
bản đồ giao thông... Hiện nay ảnh QuickBird được sử dụng phổ biến vào các lĩnh
vực dân sự, an ninh, quản lý mơi trường

Hình 1.6. Ảnh vệ tinh QuickBird, độ phân giải 1m
d. Vệ tinh VNREDSAT-1
VNREDSat-1 (Vietnam Natural Resources, Environment and Disastermonitoring Satellite-1) là vệ tinh quang học quan sát Trái Đất đầu tiên của Việt
Nam, do Công ty EADS Astrium (Pháp) thiết kế, chế tạo.
17


Hệ thống VNREDSat-1 là hệ thống viễn thám bao gồm vệ tinh quan sát
trái đất VNREDSat-1, trung tâm điều khiển vệ tinh, trạm thu phát tín hiệu vệ tinh
băng tần S, trạm lưu trữ dữ liệu dự phòng và trạm thu ảnh vệ tinh.
VNREDSat-1 có nhiệm vụ chính là chụp ảnh bề mặt Trái đất, cung cấp
một số lượng lớn ảnh quang học có phân giải cao một cách chủ động và kịp thời

cho việc giám sát tài nguyên thiên nhiên, mơi trường, thiên tai, biến đổi khí hậu
phục vụ phát triển kinh tế xã hội và đảm bảo an ninh quốc phịng.
Thơng số kỹ thuật của vệ tinh VNREDSat-1:
- Vệ tinh có kích thước 600 mm x 570 mm x 500 mm, có trọng lượng gần
120kg. Tuổi thọ của vệ tinh theo thiết kế là 5 năm.
- Vệ tinh có quỹ đạo đồng bộ mặt trời
- Độ cao quỹ đạo trên xích đạo: 680km
- Góc nghiêng mặt phẳng quỹ đạo: 98,13o
- Độ tròn quỹ đạo: 0,001193
- Chu kỳ quỹ đạo: 5909,6 giây
- Bộ cảm đặt trên vệ tinh VNREDSat-1 là cảm biến bổ sung, được gọi là
NAOMI (New AstroSat Optical Modular Instrument).
- Thời gian chụp lặp lại (vệ tinh nghiêng ±35o): 3 ngày
- Thời gian chụp lặp lại (vệ tinh nghiêng ±15o): 7 ngày
- Chụp ảnh ở kênh toàn sắc và 4 kênh đa phổ.
- Độ phân giải mặt đất 2,5m đối với kênh toàn sắc (Panchromatic) và 10m
đối ảnh đa phổ (Monospectral). (Viện hàn lâm khoa học công nghệ việt nam)
Bảng 1.6. Đặc điểm ảnh vệ tinh VNREDSat-1
Bước sóng

Độ phân giải

(µm)

(m)

Kênh tồn sắc (Panchromatic)

0,45 – 0,75

2,5

Kênh 1: Tràm (Blue)

0,45 – 0,52

10

Kênh 2:Xanh lục(Green)

0,53 – 0,60

10

Kênh 3:Đỏ (Red)

0,62 – 0,69

10

Kênh 4:Cận hồng ngoại (NIR)

0,76 – 0,89

10

Kênh

18