Bài giảng địa tin học vệ tinh viễn thám

VỆ TINH VIỄN THÁM
VỆ TINH VIỄN THÁM
BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC
NỘI DUNG
NỘI DUNG
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Khí tượng: GOES, NOAA

Tài nguyên biển: MOS, MODIS

Tài nguyên mặt đất: LANDSAT, SPOT

Tài nguyên mặt đất độ phân giải cao: OBVIEW, IKONOS,
QUICKBIRD
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
1. Vệ tinh thời tiết hay khí tượng
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
1. Phân loại vệ tinh viễn thám

Các vệ tinh thời tiết hay khí tượng: dự báo hoặc giám sát
điều kiện thời tiết

Quỹ đạo địa tĩnh: GOES(US), METEOSAT(EURO),
INSAT(INDIA), GMS(JAPAN) – 36,000 km

Quỹ đạo cực: NOAA (US), METEOR(RUSSIA) – 850 km


Độ phân giải không gian thấp

Độ phân giải thời gian cao: chụp lại nhiều lần trong ngày
trên phạm vi tòan cầu

Dải quét bao phủ một vùng rộng lớn

Những phát triển sau này: thực vật và môi trường biển
(MODIS)
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
2. Vệ tinh quan sát mặt đất hay vệ tinh tài nguyên
LANDSAT (US)
SPOT (FRANCE) IKONOS (US)
MOS (JAPAN)
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
1. Phân loại vệ tinh viễn thám

Các vệ tinh quan sát mặt đất hay vệ tinh tài nguyên:

Quan sát tài nguyên trên mặt đất: LANDSAT (US), SPOT
(FRANCE), IKONOS, QUICKBIRD

Quan sát tài nguyên biển: MOS (JAPAN), MODIS(AUSTRALIA)

Quỹ đạo đồng bộ mặt trời

Độ phân giải không gian trung bình và cao

Độ phân giải thời gian trung bình, hiện nay có thể điều

khiển từ trạm mặt đất

Dải quét bao phủ gần như toàn bộ trái đất
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh khí tượng GOES
(Geostationary Operational
Emirosmental Satellite) – US

Vệ tinh địa tĩnh (h = 36,000 km)

Cung cấp ảnh liên tục trong 24h

Dải phổ cung cấp ảnh này để theo
dõi và dự báo thời tiết, và theo dõi
băng tuyết

Hiện nay, có 2 vệ tinh GOES họat
động ở 2 vị trí 135
0
W và 75
0
W

Sử dụng dải phổ khả kiến, hồng
ngoại gần, hồng ngọai nhiệt và radar
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám


Vệ tinh khí tượng GOES (Geostationary Operational
Emirosmental Satellite) – US
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Các kênh chính của vệ tinh GOES
Kênh Bước sóng
λ (µm)
Độ phân giải
không gian
(km)
Khả năng ứng dụng
1 0.51 – 0.72 1 Tách mây, vùng ô nhiễm, xác định mưa bão
2 3.78 – 4.03 4 Xác định sương mù, phân biệt mây chứa
nước, tuyết ban ngày, tách đám cháy, núi lửa
ban đêm, xác định nhiệt độ đại dương
3 6.47 – 7.02 4 Ước tính hàm lượng hơi nước, chuyển động
của khí quyển
4 10.2 – 11.2 4 Xác định giông bảo và mưa lớn
5 11.5 – 12.5 4 Xác định hơi nước, độ ẩm tầng thấp, xác định
nhiệt độ đại dương, tách bụi và tro phun trào
bởi núi lửa
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh khí tượng NOAA (National Ocean and Atmotsphere
Administration) – US

Hiện có 12 vệ tinh đang họat động, đánh số NOAA 1 – 12


Từ vệ tinh 6 – 12, có gắn thêm hệ hống quét độ phân giải cao
Advanced Very High Resolution Rediometer - AVHRR

Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo
98.7
0
, h = 870 km, chu kỳ lặp = 101.4 phút

Bộ cảm AVHRR/2: IFOV = 1.1 km, swath = 2,800 km

Bộ cảm TOVS (TIROS – Operational Vertical Sounder) bao gồm:

HIRS/2 (High Resolution Infrared Sounder): IFOV = 20 km, swath =
2,200 km

SSU (Stratospheric Sounding Unit): 147 km, swath = 736 km

MSU (Microwave Sounding Unit): IFOV = 110 km, swath = 2,347 km

Cung cấp ảnh phủ tòan cầu: giám sát điều kiện thời tiết và ảnh bề
mặt đất tỷ lệ nhỏ
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh khí tượng NOAA (National Ocean and Atmotsphere
Administration) – US
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Các kênh chính của vệ tinh NOAA

Kênh Bước sóng
λ (µm)
Độ phân giải
không gian
(km)
Khả năng ứng dụng
1 0.58 – 0.68 1.1 Giám sát băng, tuyết, và mây
2 0.725 – 1.1 1.1 Khảo sát nông nghiệp, thực phủ và nước
3 3.55 – 3.93 1.1 Xác định nhiệt độ đại dương, núi lửa và
cháy rừng
4 10.3 – 11.3 1.1 Xác định nhiệt độ đại dương và độ ẩm
của trái đất
5 11.5 – 12.5 1.1 Xác định nhiệt độ đại dương và độ ẩm
của trái đất
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh tài nguyên biển MOS (Marime Observation System) -
Japan

Thám sát đại dương và nghiên cứu môi trường biển

Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 909 km,

Chu kỳ quỹ đạo: khoảng 103 phút

Chu kỳ lặp: 17 ngày

Có 3 bộ cảm biến trên MOS 1b (1990)


MESSR (Multispectral Electronic Self-Scanning Radiometer),

VTIR (Visible and Thermal Infrared Radiometer)

MSR (Microwave Scanning Radiometer)
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Dải phổ của các cảm biến trên MOS
Tên bộ cảm biến Kênh
Bước sóng (µm)
Độ phân giải
MESSR
Bức xạ kế tự quét
Đa phổ
1
2
3
4
0.51 – 0.59
0.61 – 0.69
0.72 – 0.80
0.80 – 1.10
50 m
50 m
50 m
50 m
MSR
Bức xạ kế quét
Vô tuyến cao tần

23.8 ± 0.20 GHz
31.4 ± 0.25 GHz
32 km
23 km
VTIR
Khả kiến và nhiệt
Bức xạ kế hồng ngoại
1
2
3
4
0.5 – 0.7
6.0 – 7.0
10.5 – 11.5
11.5 – 12.5
900 m
2,700 m
2,700 m
2,700 m
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

MOS – Japan
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh ENVISAT – EU

Thế hệ tiếp theo của ERS1 và ERS2


Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 800 km

Chu kỳ quỹ đạo: 100 phút

Chu kỳ lặp: 35 ngày

Mang các bộ cảm biến:

ASAR,

AATSR,

GOMOS,

RA-2,

MERIS

…
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh ENVISAT – EU

ASAR: theo dõi và giám sát đới bờ, đại dương, các quá trình trên mặt
đất và băng

Có thể thay đổi góc chụp

Swath lên đến 400 km


Độ phân giải không gian: 10 m, 30 m, 150 m và 1,000 m

AATSR: theo dõi thực phủ, nghiên cứu nhiệt độ bề mặt biển và trên
đất liền

MERIS: nghiên cứu đặc điểm hải dương học vùng bờ và đại dương,
giám sát khí quyển (mây, hơi nước và bụi)

15 kênh phổ: 390nm – 1,040nm

Độ phân giải không gian: 250 m và 1,000 m

Swath: 1150 km

GOMOS: nghiên cứu thành phần của khí quyển (như ozon, NO
2
, SO
2
,
khí ga và bụi ), giám sát ô nhiễm không khí
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh ENVISAT – EU
Ảnh chụp khu vực Hải Phòng
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US


Quỹ đạo gần cực, nghiêng 98.2
0
, chụp
ảnh được bất kỳ vị trí nào trên trái đất

Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h
1-3
= 915 km,
h
4,5,7
= 705 km

Chu kỳ quỹ đạo: T
1-3
=103 phút, T
4,5,7
=
98.9 phút

Chu kỳ lặp: t
1-3
= 18 ngày, t
4,5,7
= 18 ngày

Swath: 185 km

Năm phóng các vệ tinh LANDSAT:


LANDSAT 1: 1972

LANDSAT 2: 1975

LANDSAT 3: 1978

LANDSAT 4: 1982

LANDSAT 5: 1984

LANDSAT 7: 1999
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám


Dải phổ của các cảm biến trên LANDSAT
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng
(µm)
Độ phân giải
TM:
Thematic Mapper
(Landsat 1 – 5)
1
2
3
4
5
6
7
0.45 – 0.52
0.52 – 0.60
0.63 – 0.69
0.76 – 0.90
1.55 – 1.75
10.4 – 12.5
2.08 – 2.35
30 m
30 m
30 m
30 m
30 m
120 m
30 m
MSS:
Multi Spectral Scanner

(Landsat 1 – 5)
4
5
6
7
0.5 – 0.6
0.6 – 0.7
0.7 – 0.8
0.8 – 1.1
80 m
80 m
80 m
80 m
ETM+:
Enhanced Thematic
Mapper, Plus
1
2
3
4
5
6
7
8 (P)
0.45 – 0.52
0.52 – 0.60
0.63 – 0.69
0.76 – 0.90
1.55 – 1.75
10.4 – 12.5

2.08 – 2.35
0.52 – 0.90
30 m
30 m
30 m
30 m
30 m
60 m
30 m
15 m
2. Một số vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám

Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation
de La Terre) – France

Quỹ đạo gần cực, nghiêng 98.8
0
, chụp ảnh
được bất kỳ vị trí nào trên trái đất

Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 822 km

Chu kỳ quỹ đạo: 101 phút

Chu kỳ lặp: 26 ngày

Swath: 60 km

Năm phóng các vệ tinh SPOT:


SPOT 1: 1986

SPOT 2: 1990

SPOT 3: 1993

SPOT 4: 1998

SPOT 5: 2002