Tổng quan về kỹ thuật viễn thám docx

TỔNG QUAN
TỔNG QUAN
VỀ KỸ THUẬT
VỀ KỸ THUẬT
VIỄN THÁM
VIỄN THÁM
1. Kh¸i niƯm c¬ b¶n
1. Kh¸i niƯm c¬ b¶n
Viễn thám - Remote Sensing được đònh nghóa như một
khoa học nghiên cứu các phương pháp thu nhận, đo
lường và phân tích thông tin của đối tượng (vật thể)
mà không có những tiếp xúc trực tiếp với chúng
•
Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là
nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối
tượng cần phải đo lường và phân tích trong viễn thám.
Sensor chđ ®éng
Chđ ®éng t¹o ra ngn n¨ng l ỵng
- Sãng Rada (Radio)
- Tia Lade (Lazer)
Sensor thơ ®éng
Ghi l¹i c¸c n¨ng l ỵng ph¶n x¹ tõ mỈt
trêi, bức xạ từ mỈt ®Êt
Vệ tinh viễn thám bao gồm:
1. Vệ tinh (vật mang)
2. Thiết bị thu ảnh, Boọ caỷm bieỏn (Sensor)
Đặc tr ng kỹ thuật của ảnh viễn thám bao gồm: đặc tr
ng KT của vệ tinh và đặc tr ng KT của thiết bị thu ảnh
Sensor thụ động và chủ động
Sensor thụ động và chủ động
(

(Passive vs. Active Sensors
)
)
Passive Sensor
Active Sensor
ViÔn th¸m thô ®éng
(quang häc)
ViÔn th¸m chñ ®éng (ra®a)
Lo¹i thiÕt bÞ chôp ¶nh
C¸c Sensor cña ENVISAT
ASAR
[Advanced Synthetic Aperture Radar]
MERIS
[Medium Resolution Imaging Spectrometer]
GOMOS
[Global Ozone Monitoring by Occultation
of Stars]
MIPAS
[Michelson Interferometric Passive
Atmospheric Sounder]
RA-2 [Radar Altimeter 2]
MWR [Microwave Radiometer]
LRR [Laser Retro Reflector]
Announcement of Opportunity
Instruments
AATSR
[Advanced Along Track Scanning
Radiometer]
SCIAMACHY
[Scanning Imaging Absorption

Spectrometer for Atmospheric
Cartography]
DORIS
[Doppler Orbitography and Radio-
positioning Integrated by Satellite]
MIPAS
MERIS
GOMOS
RA-2 Antenna
LRR
ASAR
Antenna
X-band
Antenna
Ka-band
Antenna
DORIS
MWR
SCIAMACHY
AATSR
Bức xạ điện từ
Bức xạ điện từ
-

= C /

( C= 299.793 km/s)
- Đặc tr ng điện tr ờng : Chiều dài sóng và tần số
- Đơn vị chiều dài sóng:
1 Micromet (àm) = 10

-6
m; 1 Nanomet (nm) = 10
-9
m
Naờng lửụùng E = h

(h laứ haống soỏ Plank)
Phổ điện từ (Electromagnetic Spectrum)
Phổ điện từ (Electromagnetic Spectrum)
ứng dụng :
Tia Gamma & X :Y tế & Hạt nhận
Tia tím :Thiên văn,nghiên cứu Ozone
Vùng nhìn thấy :Cho các phân tích bằng mắt
Hồng ngoại :Phân biệt thảm thực vật
Nhiệt :Lửa cháy,nhiệt độ mặt n ớc
Sóng ngắn :Mặt đất, mặt n ớc
TV/Radio :Radio, Truyền thanh
Figure Source: />Vïng nh×n thÊy
Vïng nh×n thÊy
•
Violet: 0.4 - 0.446 µm
•
Blue: 0.446 - 0.500 µm
•
Green: 0.500 - 0.578 µm
•
Yellow: 0.578 - 0.592 µm
•
Orange: 0.592 - 0.620 µm

•
Red: 0.620 - 0.7 µm
Phản xạ phổ ứng với từng loại lớp phủ mặt đất
Sự t ơng tác của khí quyển đối với ánh sáng
Sự t ơng tác của khí quyển đối với ánh sáng

Sự hấp thụ bởi khí quyển là nguyên
nhân dẫn đến sự suy giảm năng l ợng
của ánh sáng.
Hấp thụ năng l ợng xảy ra khác nhau
đối với một b ớc sóng nhất định (hiện
t ợng hấp thụ của năng l ợng mặt trời
của khí quyển là hơi n ớc, khí
Cacbonic và khí Ozon)
Cửa sổ khí quyển
Cửa sổ khí quyển

Trong dải phổ, dải sóng mà ở đó năng l ợng đ ợc truyền qua nhiều nhất
thì gọi là các cửa sổ khí quyển (atmospheric windows).

Trong các cửa sổ khí quyển thì dải nhìn thấy là vùng rộng nhất và
năng l ợng của ánh sáng đ ợc truyền qua cũng mạnh nhất
Ảnh quang học: nguồn năng lượng chính là bức xạ mặt trời
Ảnh nhiệt: nguồn năng lượng chính là bức xạ nhiệt của các vật thể
Ảnh Radar: sóng radar phản xạ từ các vật thể theo những bước sóng đã xác đònh.
T ng t¸c cña ®iÖn tõ tíi c¸c ®èi t îngươ ư

T ng t¸c cña ®iÖn tõ tíi c¸c ®èi t îngươ ư
Khi n¨ng l îng ®iÖn tõ
truyÒn ®Õn c¸c ®èi t îng
sÏ x¶y ra c¸c tr êng hîp
nh sau:
•
absorption (A): HÊp
thô n¨ng l îng
•
transmission (T):
TruyÒn qua (xuyªn qua)
•
reflection (R): Ph¶n x¹
n¨ng l îng
Năng l ợng phổ phản xạ th ờng đ ợc dùng để tính sự cân bằng
năng l ợng:
E R() = E I() - [ E A() E T() ]
ER - năng l ợng phản xạ
EI - năng l ợng rơi xuống
EA - năng l ợng hấp thụ
ET - năng l ợng truyền qua
Năng l ợng phổ phản xạ là rất quan trọng và Viễn thám nghiên cứu sự
khác nhau đó để phân biệt các đối t ợng.
Diffuse
reflection
phản xạ
hỗn loạn
Specular
reflection:
phản xạ

g ơng
Trong tự nhiên có các trạng thái phản xạ năng l ợng ánh sáng thông th
Trong tự nhiên có các trạng thái phản xạ năng l ợng ánh sáng thông th
ờng liên quan đến đặc điểm độ nhám bề mặt của đối t ợng
ờng liên quan đến đặc điểm độ nhám bề mặt của đối t ợng

Phản xạ toàn phần hay phản xạ g ơng, là phản xạ của đối t ợng bề
mặt nhẵn nh g ơng. Khi đó góc tới bằng góc phản xạ.

Sự tán xạ hay phản xạ hỗn loạn, ng ợc lại với phản xạ g ơng, là hiện
t ợng bề mặt đối t ợng có sự phản xạ đều theo mọi h ớng

Hầu hết các đối t ợng trên mặt đất đều không có sự phản xạ g ơng
hay tán xạ tuyệt đối. Một bề mặt có thể là phản xạ g ơng đối với
một sóng có b ớc sóng dài (sóng Radio), song lại là bề mặt tán xạ
đối với một sóng có b ớc sóng ngắn hơn.
HÖ thèng ViÔn th¸m
HÖ thèng ViÔn th¸m
Các thành phần cơ bản của
Các thành phần cơ bản của
Hệ thống viễn thám
Hệ thống viễn thám
1 - Vệ tinh quan sát Trái đất
2 - Trạm thu ảnh vệ tinh
3 - Trung tâm xử lý khai
thác thông tin viễn thám
Quü ®¹o vÖ tinh
Quü ®¹o vÖ tinh

VÖ tinh tµi nguyªn
VÖ tinh ®Þa tÜnh