Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Trắc Địa Ảnh Trường Mỏ Địa Chất pdf

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành

Trắc Địa Ảnh Trường Mỏ Địa Chất
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 1 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
L
ời mở đ
ầu!
Ngày nay, cùng v
ới sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật,
công ngh
ệ vũ trụ đã phát triển vô cùng nhanh chóng trong vài thập niên gầm
đây. Kỹ thuật viễn thám nói chung đã trở thành một phương tiện kỹ thuật hiện
đ
ại được áp dụng trong nh
i
ều lĩnh vực khoa học khác nhau như trong lâm

nghi
ệp, cập nhật và thành lập bản đồ, trong bảo vệ môi trường và phòng
ch
ống thiên tai
vv Vi
ễm thám là một
phương th
ức thu nhận thông tin về các
đ
ối tượng đó. Các thông tin thu được là kết quả của việc giải
đoán m
ã hoặc đo
đ
ạc những biến đổi mà các đối tượng tác động tới môi trường chung quanh
như trư
ờng điện từ, truờng âm thanh hoặc trường hấp đẫn.
Tính ưu việt cơ bản của thông tin viễn thám là khả năng tổng hợp và
tính t
ổng quát cao, độ chi tiết lớn. Bằng ả
nh máy bay và
ảnh vệ tinh ta co khả
năng nghiên c
ức các đối tuợng tự nhiên trên một diện rộng với độ phâ
n gi
ải
không gian vài mét. Tính l
ặp lại có chu kỳ của thông tin viễn thám cho phép
nghiên c
ứu
s

ự biến động theo chu kỳ và sự thay đổi tính chất của các
đ
ối
tư
ợng tự nhiên theo thời gian và dưới tác động của cá hoạt động kinh tế
- xã
h
ội của con người.
Tuy nhiên, c
ũng nh
ư trong chụp ảnh hàng không, ảnh viễn thám cũng
b
ị biến dạng h
ình học do rất nhiều nguồn sai số gây ra. Các nguồn sai số chủ
y
ếu gây n
ên bi
ến dạng h
ình h
ọc của ảnh viến thám có thể chia làm hai nhóm
chính là: sai s
ố h
ình học do bản thân máy thu và sai số hình học do tác động
bên ngoài. Vì v
ậy, trong quy tr
ình công nghệ xử lý ảnh viễn thám cho các
m
ục đích tr
ên, công tác hiệu chính hình học ản
h vi

ễn thám chiếm một vai tr
ò
quan tr
ọng, quyết định đến tính chính xác v
à độ tin cậy của thông tin.
Đ
ể hiểu rõ bản chất của các nguồn sai số và cơ sở khoa học của công
tác hi
ệu chỉnh hìn
h h
ọc ảnh viễn thám,
em đ
ã thực hiện đề tài tốt nghiệp
“ K
ỹ
thu
ật nắ
n
ảnh vệ tinh để thành lập bình đồ tỷ lệ 1 :
50.000”.
Dư
ới sự h
ướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Trường
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng

Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 2 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
Xuân, cùng cô giáo Nguy
ễn Thị Thu Hương em đã tìm hiểu và thực hiện đề
tài đư
ợc giao trong thời gian thực tập t
ốt nghi
ệp vừa qua. Em xin
chân thành
c
ảm ơn sự giúp đỡ của thầy cô.
Đ
ồ án tốt nghiệp đ
ược hoàn thành trong…
trang đánh máy vi tính và
có b
ố cục 3 ch
ương như sau:
L
ời mở đầu
Chương I : GI
ỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỄN THÁM
Chương II : HI
ỆU CHỈNH H

ÌNH HỌC ẢNH VỆ TINH
Chương III : KHẢO SÁT KỸ THUẬT NẮN ẢNH VỆ TINH
Đ
Ể THÀNH LẬP BÌNH ĐỒ TỶ LỆ 1 : 50.000
K
ết luận
M
ục lục
Tài li
ệu tham khảo
Vì th
ời gian thực tập có hạn và chưa được trải nghiệm thực tế nên đề tài
còn nhi
ều hạn chế và thiếu sót
, kính mong th
ầy cô và
các b
ạn góp ý để đề tài
của em được hoàn thiện hơn.
Sinh viên th
ực hiện
Nguy
ễn Thị Oanh
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa

Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 3 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
Chương I
GI
ỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỄN TH
ÁM
§ I.1. M
ột số vấn đề cơ bản về
vi
ễn th
ám
I.1.1. Khái ni
ệm c
ơ b
ản
S
ự phát triển của viễn thám gắn liền với sự phát triển
c
ủa công nghệ vũ
tr
ụ, ph
ương pháp chụp ảnh và thu nhận thông tin của các đối tượng trên mặt
đ
ất.
Hiện nay, ảnh vệ tinh độ phân giải cao (1


4m) đang được các chuyên
gia s
ử dụng theo hưóng tích hợp với GPS (Global Positioning System) v
à GIS
(Goegraphical Information System), nh
ằm khai thác dữ liệu không gian hiệu
qu
ả phục vụ công
tác thành l
ập bản đồ thành phố, quy hoạch giao thông, giám
sát bi
ến động sử dụng đất… Trong đó, vệ tinh Ikonos được phóng vào tháng 4
năm 1999 đ
ã cung c
ấp ảnh v
ới độ phân giải không gian 1m và đặc biệt là vệ
tinh Quickbird được phóng vào tháng 10 năm 2001 cung cấp ảnh với độ phân
gi
ải không gian 0.61m. Ảnh đa phổ độ phân giải không gian cao đã góp phần
quan tr
ọng trong việc phát triển ứng dụng viễm thám trong nh
i
ều lĩnh cực,
đáp
ứng đòi hỏi mức độ cung cấp thông tin chi tiết và chính xác.
Ngoài vi
ệc thu thập thông tin từ ảnh đa phổ độ phân giải cao, ảnh ra đa
đư
ợc thu tgạp bởi kỹ thuật viễn thám siêu cao tần cũng đã được sử dụng phổ
bi

ến từ đầu thế kỷ này.
I.1.1.1 - Vi
ễn th
ám là gì?
o Khái ni
ệm về viễn thám
Vi
ễn thám
được định nghĩa l
à khoa h
ọc nghi ên cứu các
phương pháp
thu th
ập, đo l
ường v
à phân tích thông tin c
ủa vật thể quan sát mà không cần
ti
ếp xúc trực tiếp với chúng
.
Thu
ật ngữ viễn thám đ
ược sử dụng đầu ti
ên
ở Mỹ v
ào năm 1960, bao
g
ồm tất cả các lĩnh vực nh
ư không ảnh, giải đoán ảnh
, đ

ịa chất ảnh…
Về bản chất, do các tính chất của vật thể có thể được xác định thông
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 4 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
qua năng lượng bức xạ hay phản xạ từ vật thể n
ên
vi
ễn thám là một công nghệ
nh
ằm xác
định v
à
nh
ận biết
đối tượng hoặc các điều kiện môi trường thông
qua nh
ững

đặc tr
ưng riêng về sự phản xạ và bức xạ
.
o Nguyên lý:
Sóng đi
ện từ
được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể l
à nguồn cung cấp
thông tin v
ề các vật thể t
ương
ứng với năng l
ượng bức xạ ứng với từng bước
sóng đã xác định.
Đo lường v
à phân tích năng l
ượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh
vi
ễn thám, cho phép tách thông tin hữu ích về từng loại lớp phủ mặt
đất
khác nhau do s
ự t
ương tác gi
ữa bức xạ điện từ và vật thể.
Hình 1: Nguyên lý thu nh
ận dữ liệu được sử dụng trong viễn thám
D÷ liÖu sè
T liÖu ¶nh
T liÖu
mÆt ®Êt

Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 5 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
I.1.1.2 - Phương pháp vi
ễn thám
Phương pháp vi
ễn thám là ph
ương pháp s
ử dụng bức xạ điện
t
ừ
(ánh sáng nhi
ệt, sóng cực ngắn) như một ph
ương tiện để điều
tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng.
I.1.1.3 - B
ộ cảm biến
Thi
ết bị dùng
để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể

được gọi l
à bộ cảm biến
(Sensor). B
ộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh
ho
ặc máy quét
.
I.1.1.4 - Vật mang
Phương tiện mang các sensors được gọi là vật mang, có thể là
máy bay, khinh khí c
ầu, tàu con thoi hoặc vệ tinh.
Ngu
ồn năng l
ượng chính thường sử dụng trong viễn thám l
à b
ức xạ mặt
tr
ời, năng l
ượng của sóng điện từ do các vật th
ể phản xạ hay bức xạ
được thu
nh
ận bởi bộ cảm biến
đặt tr
ên v
ật mang.
Máy bay và v
ệ tinh là
nh
ững vật mang chủ yếu cho s

ự quan trắc trong
vi
ễn thám.
Định nghĩa n
ày loại trừ những quan trắc về điện từ và trọng lực và
những quan trắc chủ yếu là để đo đạc nhưng trường lực nhiều hơn là đo đạc
b
ức xạ điện từ
. Các quan tr
ắc về từ v à bức xạ th
ường được th
ực hiện từ máy
bay, nhưng thường được xem nh
ư những quan trắc
địa vật lý từ máy bay
nhi
ều hơn là viễn thám.
Ch
ụp ảnh máy
bay là d
ạng
đầu ti
ên c
ủa viễn thám
, và t
ồn tại nh
ư một
phương pháp được sử dụng rộng r
ãi nh
ất trên thế giới. Việc phân tích ảnh

hàng không đã góp ph
ần
đáng k
ể trong việc phát hiện nhiều mỏ dầu v
à
khoáng sản trầm tích. Sự thành công này sử dụng dải nhìn th ấy của sóng điện
t
ừ và có thể hiệu quả hơn nếu sử dụng các dải sóng khác. Từ1960, sự tiến bộ
c
ủa khoa học kỹ thuật
cho phép thu được các hình
ảnh của dải sóng khác
nhau, bao g
ồm cả dải sóng hồng ngoại và cực ngắn. S
ự phát tri
ển và s
ử d
ụng
các lo
ại tàu vũ trụ có ng
ười điều khiển v
à vệ tinh không có ng
ười điều khiển
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng

Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 6 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
b
ắt
đầu từ 1960 đã cung c
ấp khả năng từ trên quỹ
đạo thu được hình
ảnh
c
ủa
trái đất.
Thông tin v
ề năng l
ượng phản xạ của các vật thể được ghi nhận bởi ảnh
vi
ễn thám thông qua xử lý tự
động tr
ên máy ho
ặc giải đoán trực tiếp từ ảnh
d
ựa tr
ên kinh nghiệm của chuyên gia. Cuối cùng, các dữ liệu hoặc thô
ng tin
liên quan đến các v

ật
th
ể v
à hiện t
ượng khác nhau trên m
ặt
đất sẽ được ứng
d
ụng v
ào trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: nông lâm nghi
ệp, địa chất, khí
tượng, môi trường…
I.1.1.5 - Quá trình thu nhận và xử lý ảnh viễn thám
Vi
ễn thám được thực hiện từ nhiều khoảng cách, độ cao k
hác nhau:
- Tầng mặt đất
- T
ầng máy bay
- T
ầng vũ trụ
Toàn b
ộ quá trình thu nhận và xử
lý
ảnh viễn thám có thể chia thành 5
thành ph
ần cơ bản như sau:
- Ngu
ồn cung cấp năng lượng
- Sự tương tác của năng lượng với khí quyển

- S
ự tương tác với các vật thể trên bề
m
ặt trái đất
- Chuy
ển đổi năng l
ượng phản xạ từ vạt thể thành dữliệu ảnh số bởi
b
ộ cảm biến
- Hi
ển thị ảnh số cho việc giải đoán và xử lý.
I.1.2. Phân lo
ại viễn th
ám
Vi
ễn thám có thể
được phân th
ành 3 lo
ại cơ bản ứng với vùng b
ư
ớc
sóng sử dụng.
- Lo
ại 1: V
iễn thám trong dải sóng nh
ìn thấy và hồng ngoại
ph
ản xạ
Ngu
ồn năng l

ượng chính là bức xạ mặt trời và ảnh viễn thám nhận
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 7 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
đư
ợc dựa vào sự đo lường
năng lư
ợng vùng ánh sang nhìn thấy và hồng ngoại
đư
ợc phản xạ từ vật thể và bề mặt trái đất. Ảnh thu được bởi kỹ
thu
ật viễn
thám này đư
ợc gọi chung là ảnh
quang h
ọc.
- Lo
ại 2:
Vi
ễn thám hồng ngoại nhiệt

.
Ngu
ồn năng lượng sử dụng là bức xạ nhiệt do chính vật thể sản sinh ra,
h
ầu như mỗi vật thể trong nhiệt độ bình thường đều tự sinh ra một bức xạ.
Ảnh thu đ
ược bởi kỹ
thu
ật viễn thám này được gọi là ảnh nhiệt.
- Lo
ại 3: Viễn thám siêu cao tần
Trong vi
ễn thám si
êu cao tần, hai loại kỹ thuật chủ động và bị động đều
được áp d
ụng
. Đ
ối với viễn thám si
êu cao tần chủ động , vệ tinh cung cấp
năng lượng riêng và phát trực tiếp đến các vật thể, rồi thu lại năng lượng do
song ph
ản xạ lại được đo lường để phân biệt giữa các đối tượng với nhau.
Ảnh thu đ
ược bởi kỹ thuật viễn thám siêu cao tần chủ động được gọi
là
ảnh
rađa.
Sự phân chia thành các d
ải phổ liên quan
đến tính chất bức xạ t

ự nhiên
c
ủa các
đối tượng, từ đó t
ạo
thành các phương pháp vi
ễn thám khác nhau.
Sóng điện từ được truyền trong môi trường đồng nhất theo hình sin với
t
ốc
độ gần 3 × 10 m/s (tốc độ ánh sáng).
Kho
ảng cách giữa các cực trị
được gọi l
à b
ước sóng (
λ) với
đơn v
ị là
độ
dài.
S
ố l
ượng các cực trị truyền qua một điểm nhất định trong thời gian 1
giây được gọi l
à t
ần số (υ
- đơn v
ị: herzt).
Đ

ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 8 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
§ I.2. Tư li
ệu ảnh vệ tinh có phổ biến ở Vi
ệt Nam.
I.2.1.
Ảnh vệ tinh quang học
Ảnh nói chung là s
ự thể hiện hai chiều của cá
c v
ật thể trong một
vùng đã được xác định, trong k
ỹ thuật viễn thám
có hai lo
ại ảnh th
ường sử
dụng đó là ảnh tương tự và ảnh số.
K

ết quả của việc thu nhận ảnh từ vệ tinh sẽ có những tấm ảnh ở dạng
tương t
ự
ho
ặc số,
được l
ưu trữ trên phim hay băng từ hay
đĩa t
ừ…
I.2.1.1. Ảnh t
ương t
ự
Ảnh t
ương tự là ảnh chụp trên cơ sở của lớp cảm quang halogen
b
ạc, ảnh tương tự thu được từ các bộ cảm tư
ơng t
ự dùng phim chứ không sử
d
ụng các hệ thống quang đi
ện t
ử.
Những t
ư li
ệu
này có độ phân giải không gian cao nh
ưng kém
v
ề
độ

phân gi
ải phổ. Nói
chung loại ảnh n
ày th
ường có độ méo h
ình l
ớn do ảnh
hưởng của độ cong Trái đất.
Các bức ảnh có cấp độ sáng hoặc m
àu thay đổi liên t
ục. Ví dụ nh
ư ảnh
hàng không,
ảnh chụp từ các camera thông th
ường được l
ưu trữ trên phim
ho
ặc giấy
ảnh có thể xem trực tiếp.
I.2.1.2. Ảnh số
1. Khái ni
ệm
Ảnh số là d
ạng tư liệu ảnh không lưu trên giấy ảnh ho
ặc phim.
Nó đư
ợc chia thành nhiều phần t
ử nhỏ thường được gọi l
à
pixel (ph

ần tử ảnh)
.
M
ỗi pixel t
ương
ứng với một
đơn v
ị khô
ng gian và có m
ột giá tr
ị nguy
ên hữu
h
ạn ứng
với từng cấp độ sáng. Ảnh số được l
ưu trữ trong máy tính (
hay các
phương ti
ện
lưu tr
ữ khác t
ương
ứng)
để có thể xem tr
ên máy tính
.
Quá trình chuy
ển từ ánh t
ương t
ự sang ảnh số

được gọi l
à s
ố hoá,
bao g
ồm hai b
ước c
ơ bản:
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 9 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
- Quá trình chia m
ỗi ảnh
tương t
ự thành các pixel
được gọi l
à chia mẫu
(Sampling).
- Quá trình chia các độ xám li
ên tục thành một số nguyên hữu hạn gọi
là

lượng tử hoá.
Các pixel thường có dạng h
ình vuông và đ
ược xác định bằng toạ độ l
à
ch
ỉ số hàng (tăng dần từ trên xuốn
g) và ch
ỉ số cột ( từ trái sang phải)
. Trong
quá trình chia m
ẫu từ một ảnh tương tự thành ảnh số thì độ lớn của pixel hay
t
ần suất chia mẫu phải được chọn tối ưu. Nếu pixel quá lớn thì chất lượng ảnh
s
ẽ tồi còn trong trường hợp ngược lại thì dung lượng thô
ng tin c
ần lưu trữ lại
quá lớn.
Ảnh số đ
ư
ợc lưu trữ trong máy tính để thể hiện dữ liệu không gian theo
mô hình raster, tu
ỳ thuộc v
ào số bít dung để ghi nhận thông tin, mỗi pixel sẽ
có m
ột giá trị( giá trị độ
sáng c
ủa pixel: BV
– Brighness Value hay DN –

Digital Number)
ứng với cấp độ
sáng nh
ất định khi thể hiện ảnh.
Ví d
ụ, ảnh sử
d
ụng 8 b
it đ
ể l
ượng tử hoá, có 256 giá trị được sử dụng để lưu trữ ảnh và mỗi
ph
ần tử ảnh sẽ nhận một trong những giá trị từ 0÷255 (0 t
ương ứng đen và
255 là trắng).
2.
Ảnh vệ tinh
Ảnh vệ tinh hay c
òn g
ọi là ảnh viễn thám thư
ờng đư
ợc l
ưu dưới
d
ạng ảnh số (ảnh h
àng không dạng analog không đặt ra ở đây), trong đó năng
lư
ợng sóng phản xạ (theo v
ùng phổ đã được xác định trước) từ các vị trí
tương

ứng tr
ên mặt đất, được bộ cảm biến thu
nh
ận v
à chuyển thành tín hiệu
s
ố xác định giá trị độ sang của mỗi pixel. Ứng với các giá trị n
ày, mỗi pixel sẽ
có độ sáng khác nhau thay đổi từ đen đến trắng để cung cấp thông tin về các
v
ật
th
ể. Tuỳ thuộc vào số kênh phổ được sử dụng, ảnh vệ
tinh đư
ợc gh
i l
ại
theo nh
ững dải phổ khác nhau (từ cực tím đến sóng radio) nên người ta gọi là
d
ữ
li
ệu
đa ph
ổ, đa kênh, đa băng tần hoặc nhiều lớp
.
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy

ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 10 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
I.2.2. Các đ
ặc trưng cơ bản của ảnh vệ tinh
I.2.2.1. Đ
ặc trưng:
Các d
ữ liệu ảnh thu đ
ược trong viễn thám
thư
ờng d
ưới dạ
ng s
ố v
à được
xử lý bởi máy tính để tạo ảnh cho người giải đoán nghiên cứu ứng dụng vào
nhi
ều lĩnh vực khác nhau. Ảnh số được thể hiện bởi ma trận, trong đó các
ph
ần tử ma trận
(xác đ

ịnh bởi hàng và cột) ứng với các phần tử ảnh có từng
giá tr
ị độ s
áng riêng bi
ệt. Ảnh vệ tinh được đặc trưng bởi một số thông số cơ
b
ản như sau:
I.2.2.1.1. Tính ch
ất h
ình học của ảnh vệ tinh
Trư
ờng nh
ìn không đổi IFOV (instantaneous file of vieư) được định
nghĩa là góc không gian tương ứng với một đơn vị chia mẫu trên mặt đất.
Lư
ợng thông tin ghi được trong
IFOV tương
ứng với giá trị của pixel.
Góc nhìn t
ối đa mà một bộ cảm biến có thể thu được
sóng đi
ện từ được
g
ọi là
trư
ờng nhìn FVO (field of vieư). Khoảng không gian trên mặt đất do
FVO t
ạo nên chính là bề rộng tuyến bay.
Di
ện

tích nh
ỏ nhất tr
ên mặt đất mà bộ
c
ảm có th
ể phân bi
ệt đ
ược gọi là
độ phân giải không gian. Ảnh có độ phân giải không gian càng cao khi có
kích thư
ớc của pixel càng nhỏ. Độ phân giải không gian cũng được gọi là độ
phân gi
ải mặt đất khi hình chiếu của một p
ixel tương
ứng với một đơn vị chia
m
ẫu trên mặt đất Khi nói rằng ảnh SPOT có kích thước pixel là 20 × 20m có
ngh
ĩa là một pixel trên ảnh tương ứng với diện tích 20 × 20m trên mặt đất. Để
xác đ
ịnh ảnh có độ phân giải cần thiết cho phép
nh
ận biết đối tượng,
thư
ờng
nên ch
ọn ảnh có độ phân giải không gian bằng 1/2 k
ích thư
ớc của vật thể cần
nhận biết. Bảng 7.1 tổng kết quan hệ giữa độ phân giải ảnh cần thiết và kích

thư
ớc của vật thể cần xá
c đ
ịnh.
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 11 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
Đ
ộ
phân gi
ải
m
Kích thư
ớc vật thể
m
Đ
ộ phân giải
m
Kích thư
ớc

v
ật thể
m
0.5
1.0
5.0
10.0
1.0
2.0
10.0
20.0
1.5
3.0
15.0
30.0
2.0
4.0
20.0
40.0
2.5
5.0
25.0
50.0
B
ảng
1 - Quan h
ệ giữa độ phân giải và kích thước của vật thể cần xác định
I.2.2.2. Tính ch
ất phổ của ảnh vệ tinh
Cùng m

ột v
ùng phủ mặt đất tư
ơng
ứng, các pixel sẽ cho giá trị ri
êng
bi
ệt theo từng v
ùng phổ ứng với các loại bước sóng khác nhau (ảnh chụp đa
ph
ổ
- MSS). Do đó, thông tin đư
ợc cung cấp theo từng loại ảnh vệ tinh khác
nhau không chỉ phụ thuộc vào số bit dùng để ghi nhận, mà còn phụ thuộc vào
ph
ạm vi bước sóng.
Đ
ộ phân giải phổ thể hiện bởi kích thước và số kênh phổ, bề rộng phổ
ho
ặc sự phân chia vùng phổ mà ảnh vệ tinh có thể
phân bi
ệt một số lượng lớn
các bư
ớc sóng có kích thước tương tự, cũng như tách biệt được các bức xạ từ
nhi
ều vù
ng ph
ổ khác nhau. Ảnh có độ phân giải phổ thấp khi thể hiện cường
đ
ộ phản xạ của nhiều bước sóng đồng thời và bị hạn chế trong dải tần s
óng

đi
ện từ.
Đ
ộ phân giải bức xạ thể hiện độ nhạy tuyến tính của bộ cảm biến trong
kh
ả năng phân biệt sự thay đổi nhỏ nh
ất của c
ường độ phản xạ sóng từ các vật
th
ể.
Ngoài ra, s
ố bit d
ùng trong ghi nh
ận thông tin cũng là một đặc trưng
quan tr
ọng của độ phân giải bức xạ
, vì nó quy
ết định chất lượng ảnh (cấp độ
sáng) khi đư
ợc hiển thị.
I.2.2.3. Đ
ộ phân giải thời gian của ảnh v
ệ tinh
Đ
ộ phân giải thời gian không liên quan đến thiết bị ghi ảnh mà chỉ liên
quan đ
ến khả năng chụp lặp lại của vệ tinh. Ảnh được chụp vào những ngày
Đ
ồ án tốt ngh
i

ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 12 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
khác nhau cho phép so sánh đ
ặc trưng bề mặt thời gian. Nếu dự án yêu cầu
đánh giá s
ự biến động, hoặc tác
h nh
ững thay đổi thì cần phải biết có bao
nhiêu d
ữ liệu ảnh sẵn có cho khu vực nghiên cứu? Ảnh có thể chụp trở lại sau
th
ời gian bao lâu? Vệ tinh có thường xuyên chụp lại cùng vị trí?
Ưu th
ế của độ phân giải không gian l
à cho phép cung cấp thông tin
chính xác hơn và nh
ận biết đ
ược sự biến động của một khu vực cần nghiên
c
ứu.

H
ầu hết các vệ tinh đều bay qua cùng một điểm vào khoảng thời gian
c
ố định (mất từ vài ngày đến vài tuần) phụ thuộc vào quỹ đạo và độ phân giải
không gian.
I.2.2.4. Xác đ
ịnh độ phân giả
i thích h
ợp nhu cầu công việc
Tăng đ
ộ phân giải của ảnh vệ tinh dẫn đến tăng độ chính xác và cung
c
ấp được nhiều thông tin có ích. Tuy nhiên, điều này không đúng cho một số
trư
ờng hợp, nên việc xác định độ phân giải tối thiểu để đáp ứng yêu cầu sẽ
cho phép ti
ết kiệm thời gian và kinh phí. Vì thường ảnh có độ phân giải cao
thì giá thành cao h
ơn và cần phải tăng dung lượng lưu trữ cũng như
đ
òi hỏi
hardware và software đủ mạnh cho việc xử lý ảnh.
I.2.2.5. Hi
ển thị ảnh vệ tinh
Ch
ất lượng của dữ liệu ảnh vệ ti
nh đư
ợc đánh giá qua tỷ số giữa tín
hi
ệu nhập S cần thiết và mức độ

nhi
ễu N (signal to noise radio). Tỷ số S/N
đư
ợc xác định thông qua biểu thức sau:
T
ỷ số
S/N = 20 log
10
S/N [dB]
Thông tin đư
ợc l
ưu trữ trong dữ liệu ảnh số theo đơn vị bit, thông
thường các ảnh viễn thám được ghi theo 6,7,8 hoặc 10 bits ( vệ tinh NOAA
dùng 10 bits đ
ể ghi). Trong xử lý ảnh số bằng máy tính, đơn vị thường sử
d
ụng là byte (1 byte = 8 bits
). Do đó, đ
ối với ảnh thu được mã hoá có
s
ố bít
nh
ỏ hơn
ho
ặc bằng 8 thì được lưu 1 b
yte ( byte type). Đ
ối với ảnh có số b
it
l
ớn hơn 8 được lưu ở dạng 2 byte hay trong một từ có thể lưu được 65536 cấp

Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 13 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
đ
ộ xám. Toàn bộ dung lượng của một dữ liệu ảnh đa phổ được xác định bởi:
Dung lư
ợng của một ảnh (byte) =
{s
ố hàng × số cột × số kênh × số bi
t }/8
Ảnh
Dung lư
ợng
Mb
B
ề rộng ảnh
km
Đ
ộ phân giải
m

Landsat MSS
30
180
79
Landsat TM
300
180
30
SPOT XS
27
60
21
SPOT Pan
36
60
10
B
ảng 2
- Quan h
ệ gữa dung lượng, độ phân giải và bề rộng của ảnh vệ tinh
Ảnh đa phổ bao gồm nhiều k
ênh ph
ổ. Để hi
ển thị, từng k
ênh c
ủa ảnh đa
ph
ổ đ
ược thể hiện lần lượt dưới dạng ảnh grey scale (cấp độ xám) mà mỗi
pixel s

ẽ có giá trị hữu hạn ứng với từng c
ường độ phản xạ năng lượng của vật
thể trên mặt đất, hoạc phối hợp ba kênh ảnh hiển thị cùng lúc dưới dạng ảnh
t
ổ
h
ợp màu. Khi sử dụng chọn từng kênh phổ nào đó được hiển thị theo một
màu c
ụ thể. Do máy tính sử dụng ba màu cơ bản (red, green, blue) nên chỉ có
ba kênh duy nh
ất được phép hiển thị đồng thời (tổ hợp màu).
I.2.2.6.Thu nh
ỏ v
à phóng to hình ảnh
1. Thu nhỏ h
ình
ảnh
Một hệ thống xử lý ảnh số chỉ có thể trình bày trên màn hình một hình
ảnh có kích thư
ớc
≤ 512 × 512 pixel trong m
ột lần, vì vậy cần thu nhỏ hình
ảnh để có thể chuyển toàn c
ảnh
thành m
ột hay vài hình ảnh để có thể
xem xét
t
ổng
quan.

Đ
ể thu nhỏ mộ
t hình
ảnh nguy
ên thuỷ, mỗi một hàng (row) thứ m và
m
ỗi cột (colum) thứ n của h
ình ảnh được lụă chọn một cách hệ thống. Ví dụ
v
ới một ảnh Landsat MSS có 2.340 h
àng và 3.240 cột, khi thu thành 1170
hàng và 1620 cột thì được pixel trên ảnh thu nhỏ chỉ còn 25 %, tương tự đối
v
ới ảnh Landsat TM, có 5.940 cột mỗi band, việc thu nhỏ hình ản là điều cần
thi
ết và khi đó
m có th
ể là 30.Lúc đó thu nhỏ hình ảnh cho phép xem xét
đư
ợc
hình
ảnh một cách tổng quát.
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ

ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 14 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
2. Phóng đ
ại hình ảnh (magnification
)
C
ũng có thể hiểu là
k
ỹ thuật phóng to hình ảnh (zoomming). Thông
thư
ờng áp dụng cho mục đích giải đoán bằng mắt, đó là sự sao nguyên bản
hình
ảnh bị thu nhỏ, các h
àng và cột của ảnh vẫn được giữ nguyên. Trong xử
lý
ảnh số, ảnh bị phóng đại tăng kích th
ước pixel lên nhiều lần
. N
ếu
t
ỷ lệ
phóng đ
ại l
à m thì kích thước pixel sẽ là m
2

.
Hình
ảnh phóng đại đôi khi giúp người giải đoán phân tích kỹ được các
chi ti
ết của một pixel.
3. K
ỹ thuật cắt hình ảnh
Vi
ệc phân tích giá trị thông tin độ xám từ điểm A tới điểm B trong h
ình
ảnh là quan trọng trong nhiều ứng dụng viễn thám. Các giá trị độ xámcủa các
pixel theo m
ột lát cắt của hình ảnh cho phép xác định mối liên hệ bằng cách
ch
ấm trên sơ đồ cột. Ví dụ, một khoảng cách từ điểm A đến B
dài 5940m
(198pixel × 30m /pixel = 5940m). Nh
ững pi
xel
ở giữa có độ sáng lớn hơn
đư
ợc làm nổi rõ. Phương pháp này cho phép quay hình ảnh để phân tích kỹ
tính ch
ất của từng pixel theo cả cạnh huyền chứ không thuần tuý xe nằm
ngang của trục toạ độ.
I.2.3. M
ột số kỹ thuật nâng cao chất lượng ảnh số
K
ỹ thuật
x

ử lý ảnh số (Digital image processing)
Các phương pháp x
ử lý ảnh số có thể ghép vào 3 nhóm chính sau:
 K
ỹ thuật chỉnh, khôi phục hình ảnh.
Nh
ằm khắc phục những sai sót của t
ài liệu, nhiễu và lệch hình học sinh
ra trong quá trình quét, ghi và truy
ền về.
- Khôi ph
ục sự bỏ
sót các đư
ờng quét theo quy luật
- Khôi ph
ục các đ
ường chấm ngắt quãng theo quy luật.
- L
ọc những nhiễu xuất hiện tản mạn trên hình ảnh.
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 15 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ

ịa
B – K49
- Hi
ệ
u ch
ỉnh sự tán xạ của khí quyển.
- Hi
ệu chỉnh sự méo hình học.
 Tăng cư
ờng chất lượng ảnh.
Đ
ể giúp cho người
gi
ải đoán có khả năng nâng cao lượng thông tin:
- Tăng cư
ờng độ t
ương phản.
- Chuy
ển mật độ, tone màu và mật độ.
- Làm đi
ều mật độ trên ảnh.
- Tăng cư
ờng đ
ường biên.
- Ghép n
ối số hoá ảnh.
- T
ạo ảnh lập thể.
 Chi
ết tách thông tin.

S
ử dụng khả năng xử lý thông tin của
máy tinh đ
ể nhận dạng, phân loại
các pixel trên cơ s
ở các tính số của chúng.
- T
ạo ảnh th
ành phần chính.
- T
ạo ảnh tỷ số.
- Phân lo
ại đa phổ .
- Tạo các ảnh có thay đổi khả năng thảm sát.
Đ
ể phục vụ cho mục đích giải đoán, dưới đây s
ẽ đề cập cụ thể một số
k
ỹ thuật
tăng cư
ờng chất lượng ảnh bằng máy tính với tư liệu Landsat, song
c
ũng có thể sử dụng cho các loại tư liệu ảnh số khác.
I.2.3.1. Bi
ến đổi độ t
ương phản
Các Sensor ghi l
ại các tia phản xạ và bứ xạ từ các vật chất tr
ên m
ặt đất.

Th
ực tế một vật có thể có nă
ng lư
ợng phản xạ rất mạnh ở một bước sóng nào
đấy, trong khi đó những vật chất khác có thể lại có năng lượng rất yếu ở chính
bư
ớc sóng đó. Điều đó d
ẫn đ
ến sự tương phản gi
ữa hai lo
ạ
i v
ật chất khi được
ghi nh
ận bằng một hệ thống viễn thám. Tuy nhiên trong t
h
ực tế, một số đối
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 16 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ

ịa
B – K49
tư
ợng có độ sáng tương tự như nhau ở vùng nhìn thấy
và g
ần, kết quả là hình
ảnh có độ t
ương phản thấp. Thêm vào đó, bên cạnh đặc điểm có độ phản xạ
th
ấp của thực vật (biophysicalmaterials) thì những động tác nhân tạo cũng
làm cho v
ật chấ
t có đ
ộ phản xạ thấp đi. Ví dụ, ở các nước đang phát triển,
nhân dân hay dùng các v
ật kiệu tự nhiên (như gỗ,
đ
ất vv ) để xây dựng nhà ở
đô th
ị. Kết quả là trên ảnh vùng đô thị hoá của các nước đang phát triển
thư
ờng có độ tương phản hơn vì các vật liệu
xây d
ựng ở đó thường là gạch
nh
ự đường và cây trồng màu xanh được chăm sóc phát triển tốt. Như vậy, các
v
ật liệu thực vật là yếu tố quan trọng có tác động làm phân tán sự tương phản
c
ủa hình ảnh.

Ví dụ một hình ảnh ghi bức xạ của các vật iệu có độ tương phản cao
trong d
ải rộng ( từ 0 đến 127 hoặc từ 0 đến 255) thì ảnh sẽ không có những
vùng t
ập trung. Kỹ thuật xử lý số cho phép làm giảm độ tương phản của ảnh
đi (ví d
ụ, trong giải từ 10
-50) đ
ể xuất hiện các vùng vật chất có độ tương
ph
ản tập trung dễ phân biệ
t.
Ngư
ợc lại để làm tăng độ tương phản của tư liệu viễn thám dạng số, kỹ
thu
ật xử lý số được áp dụng trong toàn bộ dải độ sáng ở khoảng trung bình
gi
ống nh
ư trên màn hình video hay phim sao chụp từ đĩa cứng. Kỹ
thu
ật xử lý
s
ố có thể l
àm thoả mãn yêu cầu
tăng cư
ờng độ t
ương phản hình ảnh. Để làm
đi
ều n
ày, thường

hay áp d
ụng
k
ỹ thuật l
àm tăng độ tương phản theo tuyến
ho
ặc không theo tuyến.
I.2.3.2. Tăng cường độ tương phản theo tuyến
Tăng cư
ờng độ tương phảntheo tuyến là sự tương phản (được hiểu là sự
tương ph
ản kéo d
ãn) nhằm mở rộng độ sáng của thông tin ban đầu và sản
ph
ẩm đ
ưa ra gồm toàn bộ giải độ sáng (như ở ảnh TM đó là giải từ 0
- 255.)
V
ới hình ảnh nguyên thuỷ, rất khó phân biệt các đối tượng trên ảnh
song l
ại dễ dàng phân tích ở ảnh đã tăng cường.
Ảnh tăng c
ường, độ tương
ph
ản theo tuyến tốt nhất khi áp dụng các histogram (sơ đồ cột) Gaussian
và
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư

ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 17 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
c
ận Gaussian
, trong đó toàn b
ộ giá trị độ sáng ở dạng đơn sơ và trong trường
h
ợp dải hẹp của ơ đồ cột, khi
đó ch
ỉ có một hình ảnh được xuất hiện
. T
ất
nhiên trư
ờng hợp này là hiếm và thường được dùng để phân biệt các đối
tư
ợng đất và nước có diện tích rộng.
Các giá tr
ị cực đại v
à cực tiểu của hình ảnh được xác định riêng biệt
b
ằng công thức.
BV ra =
BVt

BVBV
BVBVvao



minmax
min
trong đó:
- BV vào: Đ
ộ sáng nguy
ên thuỷ của hình ảnh
- BVt : D
ải các giá trị độ sáng cần được thể hiện ( nghĩa l
à 256)
- BV ra : Giá tr
ị độ sáng sau khi tăng cường
Ảnh nguyên thu
ỷ, sự phân bố độ xám (DN) ở kho
ảng 50-128;
ảnh được
tăng cư
ờng
: 0-200 (t
ối đa l
à 256).
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh

Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 18 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
Hình 2 - .
Ả
nh nguyên thu
ỷ và ảnh tăng cường độ tương phản.
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 19 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
Hình 3- Sơ đồ thể hiện kỹ thuật làm tăng độ tương phản không theo tuyến,
chú ý các đo
ạn dốc là khoả

ng đư
ợc tăng cường.
M
ột phương pháp hữu hiệu nhất là phương pháp làm
giãn
đều
histogram (histogram squalization). Đ
ầu tiên, h
istogram c
ủa hình ảnh được
l
ập nên, sau đó người sử dụng tách ra các lớp cấp độ xám tương ứng với các
l
ớp đối tượng phân b
ố tr
ên ả
nh và áp d
ụng thuật tính
toán đ
ể quy cho các
nhóm pixel b
ằng nhau đó
nh
ững giá trị độ xám khác nhau. Số lượng các pixel
b
ằng nhau đó tương ứng với giá tri của các cấp độ xám của 32 lớp. Như vậy
s
ẽ tạo nên ảnh mới có độ tương phả
n rõ h
ơn. Có thể tự động làm

gi
ảm độ
tương ph
ản các phần tử rất sáng đến rất tối trong tổ
h
ợp h
ình ảnh bằng việc
kéo dãn s
ự phân bố ở h
istogram bình th
ư
ờng.
S
ự làm giãn đều histogram để biến đổi sự tương phản của hình ảnh
đư
ợc sử dụng nhiều trong xử lý ảnh vì ưu điểm của nó là cần rấ
t ít thông tin
b
ổ xung từ việc phân tích, do đó nó được sử dụng rộng rãi nhằm giới thiệu
phương pháp cho m
ột dãy tư liệu mang tính giả thiết. Điển hình cho phương
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa

Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 20 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
pháp này là phép làm giãn Gaussian.
Là m
ột phương pháp dãn không theo theo tuyến để làm tăng
đ
ộ tương
ph
ản ở giữa những phần phụ của histogram. Ví dụ toàn cảnh một vùng núi
l
ửa, tr
ên ảnh nguyên thuỷ, sự phân bố của histogram cho thấy độ xám của ảnh
phân b
ố từ 0
– 255. Trên
ảnh đó
các m
ảng dung nham đ
ược tách biệt khá rõ
ràng song thi
ếu chi tiết b
ê
n trong. Khi tăng cư
ờng độ t
ương phản ở dải độ
xám trung bình, các y

ếu tố chi tiết đ
ược thể hiện rõ hơn: các mẫu ảnh của uốn
n
ếp, cấu tạo các miệng núi lửa…Tuy nhi
ên, phương pháp này cũng dễ gây lẫn
l
ộn xử lý cho to
àn ảnh nên thường áp dụng cho từng phần c
ủa ảnh.
 Làm bi
ến đối
màu s
ắc
, m
ật
đ
ộ
và cư
ờng
đ
ộ m
àu trên
ảnh
Như ph
ần trên đã nêu, các màu
dương b
ản nguyên thuỷ và đỏ, xanh lục
và xanh lơ hay g
ọi là hệ thống RGB. Còn có một khái niệm tiếp cận về
màu

nữa là sắc (hue) và cường độ (intensity), mật độ (saturation) hay còn gọi là hệ
th
ống HIS.
Khái ni
ệm đó cũng rất hữu ít cho ng
ười quan sát khi nhận định về màu của
đ
ối t
ượng.
M
ối quan hệ về hai hệ thống RGB và HIS được thể hiện trên hình
3
Các giá tr
ị số có thể tách chiết từ sơ đồ n
ày đ
ể thể
hi
ện theo hệ thống
này hay h
ệ thống kia .
Sự chuyển dời đó được tính theo công thức sau: R.Hayden, 1982
(3.1) I = R + G + B
(3.2) H =
BI
BG
3

(3.3) S =
I
B31

Trong kho
ảng 0 < H
< 1 thì 1< H < 3. Sau khi làm tăng cư
ờng mật độ
hình
ảnh, các giá trị HIS được chuyển thành hệ thống hình ảnh RGB vào
phương tr
ình chuyển đổi ngược.
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 21 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
S
ự chuyển đổi HIS sang RGB và ngược lại là hữu ích đ
ể tổng hợp các
hình
ảnh với các
kiểu khác nhau. Ví d
ụ
màn ảnh rađa có th
ể hiệu chỉnh hình

h
ọc và chuyển đổi sang hệ thống TM nhiệt. Sau khi các band TM được
chuy
ển sang các giá trị HIS, ảnh ra
đa có th
ể được thay thể bởi ảnh có cường
đ
ộ mạnh. (Tổ hợp mới ảnh ra
đa, s
ắc ảnh và nhiệt độ tăng cường) có thể được
chuy
ển laị
h
ệ ảnh RGB để kết hợp giữa ảnh rada và TM.
Hình 3 - Liên h
ệ giữa hai hệ thống RGB v
à HIS
I.2.3.4. K
ỹ thuật tăng cường đường gờ.
Trong phân tích
ảnh, người phân tích hay quan
tâm đ
ến việc nhận dạng
các y
ếu tố dạng tuyến như các vết g
ãy đ
ịa chất, các chỗ giao nhau và các
lineament ho
ặc các yếu tố nhân tạo dạng tuyến như: đường cao tốc, kê
nh

đào nhi
ều yếu tố dạng tuyến xuất hiện d
ưới dạng các đường song song tạo
nên s
ự t
ương p
h
ản mạnh với nền chung của ảnh. Một số yếu tố dạng tuyến tạo
nên s
ự t
ương phản giữa các vùng kề nhau. Đa số trường hợp, yếu tố dạng
tuy
ến xuất hiện với các đ
ường gờ với sự tương phản rõ ràng nên dễ phân biệt
song c
ũng có yếu tố dạng tuyến xuất hiện
m
ờ
ảo khó nh
ận biết. Kỹ thật tăng
cư
ờng độ t
ương phản có thể làm nhấn mạnh sự khác biệt về độ sáng cùng với
các yếu tố dạng tuyến. Tất nhiên kỹ thuật này không chỉ sử dụng riêng cho
vi
ệc làm
n
ổi
rõ y
ếu tố dạng tuyến vì toàn bộ ảnh được làm tăng cường chất

lư
ợng c
h
ứ không chỉ riêng yếu tố dạng tuyến. Tuy nhiện, sử dụng các loại lọc
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 22 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
s
ẽ cho phép làm nổi rõ một cách riêng biệt các đường gờ trên ảnh. Có hai kiểu
l
ọc trên hình là lọc theo hướng (directional filler) và lọc không theo hướng
(non directional filler) ngoài ra còn có hai ki
ểu lọc khác là lọc t
ầng s
ố cao
(high-pass-filltering hay high- frequency filltering) và l
ọc tầng số thấp (low
-

pass- filltering- hay low- frequency filltering).
Hình 4. L
ọc đ
ường biên không theo hướng sử dụng filter laplacian
 L
ọc
không theo hư
ớng .
L
ọc lapalacian là kiểu lọc không theo hướng. Cửa lọc gồm 9 pixel với
các giá tr
ị 0 ở góc và
-1
ở giữa cạnh .
Ở trung tâm pixel có giá tr
ị là 4.
K
ết quả biến đổi của phép lọc là lần lượ
t làm thay đ
ổi giá trị DN của
các pixel
ở trung tâm
. Quá trình l
ọc là liên tục từ trái sang phải và từ phải
sang trái, k
ết quả là từ dải pixel nguyên thuỷ đã tạo nên một dải tư liệu mới
Đ
ồ án tốt nghiệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư

ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 23 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa
B – K49
v
ới các pixel mới các giá trị mới của các pixel cho phép làm tăng độ tương
ph
ản của các pixel ở vi trí có các đường gờ và
như v
ậy các đường gờ sẽ nổi rõ
trên
ảnh .
Ph
ần phiá Nam của cao nguy
ên các vết gẫy hướng Tây bắc là không
th
ấy r
õ trên hình ảnh nguyên thuỷ và được làm rõ trên ảnh tăng cường .
Các v
ết gẫy hướng Bắc đôi chỗ thì nhìn thấy rõ trên ảnh tăng cường
song ph
ần
l
ớn là bị lưu mờ bởi các vết gẫy hướng Tây Bắc.
Các y

ếu tố hình học như mạn
g lư
ới thuỷ văn, đường sông núi được thể
hi
ện sắc nét và rõ trên ảnh được tăng cường .
 Lọc theo hướng
S
ử dụng phép lọc để l
àm nổi các hướng dạng tuyến trên hình ảnh với
các c
ửa lọc khác nhau. Cửa lọc b
ên trái nhân với cos góc A (góc tính theo
hư
ớng Bắc của h
ướng cần làm tăng cường), c
ửa l
ọc b
ên
ph
ải
nhân v
ới sin A.
Góc
ở phần tư phía Đông bắc là âm bản cò
n góc ph
ần tư phía Tây bắc là
dương b
ảng. Cửa lọc được thể hiện bằng
cách đưa vào d
ải tư liệu,

( hình 4b) ở
đó vùng đ
ộ sáng (DN=40) được tách biệt với vùng tối (DN= 35) dọc theo
lineament hư
ớng Đông bắc (A=45
o
). M
ặt cắt AB có
s
ự chênh
l
ệch độ sáng
DN=5 d
ọc theo lineament. Cửa lọc được thể hiện bằng cách nhân nó với dải
c
ủa c
hính pixel trong t
ừng khung của tư liệu nguyên thuỷ,
hình 4b quá trình
xử lý như sau:
- Đ
ặt cửa sổ lọc v
ào bên phải trên các pixel nguyên thuỷ và nhân với giá
tr
ị của mỗi pixel t
ương ứng. K
hi đó t
ổng của mỗi pixel l
à 10.
- Xác đ

ịnh sin của góc (sin = 45
o
= -0.71) và nhân v
ới giá trị lọc của tổng
(=10). K
ết quả là tạo nên
giá tr
ị lọc là (
-0.71x10=-7.1).
- Đ
ặt filter bên trái lên dải các pixel và làm lại như vậy. Kết quả cũ
ng
cho giá tr
ị lọc là
-7.
- Cộng hai giá trị lọc đó (= - 14), giá trị nầy đặt thay cho giá trị pixel ở
Đ
ồ án tốt ngh
i
ệp chuy
ên ngành Trắc Địa Ảnh
Trư
ờng
Mỏ Đ
ịa
Chất
Sinh viên Nguyễn Thị Oanh - 24 - Lớp Cao đ
ẳng
Trắc đ
ịa

B – K49
trung tâm c
ủa giá trị ban đầu. Kết quả của các bước đó thể hiện trên hình 59B
v
ới các gi
á tr
ị của các pixel và mặt cắt.
- Đem các giá tr
ị được lọc cho mỗi pixel kết hợp với giá trị của các pixel
ban đ
ầu để tạo n
ên dải số liệu mới và mặt cắt mới nghiã
là t
ạo n
ên ảnh mới có
các hư
ớng đ
ược nổi rõ . Phương pháp lọc theo hướng được sử dụng hình học
Landsat v
ới h
ướng góc làm tăng cường là 55
o
Tây (A=55
o
), nh
ờ đó các đứt
g
ẫy theo h
ướng Tây bắc được làm nổi r
õ.

I.2.3.5. K
ỹ thuật ghép nối ảnh số.
Ghép n
ối
ảnh Landsat có th
ể được chuẩn bị bằng cách ghép và
n
ối một hình ảnh riêng biệt như đã mô tả như ở phần trước. Sự khác biệt về
đ
ộ t
ương phản và tone ảnh ở phần ghép nối các ảnh như dạng bàn cờ là
thư
ờng x
ảy ra đ
ối với một tấm ảnh ghép, điều n
ày có thể khắc
ph
ục bằng việc
ghép n
ối trực tiếp từ băng từ số hoá CCT (Bernstein v
à ferney hough, 1975).