Đề cương ôn tập môn CƠ SỞ VIỄN THÁM 2016

CƠ SỞ VIỄN THÁM 2016
-Nguồn năng lượng A: năng lượng để chiếu sáng hay cung
cấp năng lượng tới đối trượng cần nghiên cứu
-Những tia phát xạ và khí quyển B: bức xạ điện từ từ nguồn
phát tứi đối tượng nghiên cứu sẽ phải tương tác qua lại với khí
quyển nơi nó đi qua
-Sự tương tác vơi đối tượng C: năng lượng sẽ tương tác với
đối tượng tùy thuộc vào đặc điểm của cả đối tượng và sóng
điện từ. Sự tương tác này có thể là truyền qua đối tg, bị đối
tượng hấp thụ hay bị phản xạ trở lại vào khí quyển
-Thu nhận năng lượng bằng bộ cảm biến D: tập hợp lại và
thu nhận sóng điện từ. Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm
sẽ mang thông tin của đối tượng
-Sự truyền tải, thu nhận và xử lý E: năng lượng đc thu nhận
bởi bộ cảm cần đc truyền tải, thường dưới dạng điện từ, đến 1
trạm tiếp nhận- xử lý nơi dữ liệu sẽ đc xử lý sang dạng ảnh.
-Giải đáon và phân tích ảnh F: Ảnh thô sẽ được xử lý để có
thể sd vapf nhiều mục đích khác nhau. Giải đoán các đối tg
trên ảnh bằng nhiều pp khác nhau: bằng mắt, thực địa, tự động
-Ứng dụng G: là phần tử cuối cùng của viễn thám. ứng dụng
thông tin thu nhận đc trong quá trình xử lý ảnh vào các lĩnh
vực, bài toán cụ thể.
Câu 2:Trình bày phân loại viễn thám
*phân loại theo nguồn năng lượng
-Viễn thám chủ động: Có thể làm việc trong mọi điều
kiện thời tiết các mùa trong năm và mọi thời điểm trong ngày
-Viễn thám thụ động: Chỉ có thể làm việc khi mặt đất đc
chiếu sáng. Chỉ thực hiện đc vào ban ngày
*Phân loại theo dải phổ điện từ:
-Viễn thám tử ngoại: các thiết bị cảm biến của hệ thống
rất nhạy với bước sóng từ 0.05-0.38

1

1


-Viễn thám quang học: các thiết bị cảm biến của hệ thống
này rất nhạy với bước sóng từ 300nm- 3000nm
-Viễn thám hồng ngoại: bộ cảm biến hđ trg vùng hồng
ngoại. Ghi lại năng lượng tỏa ra từ mặt đất trong diaỉ phổ
từ3000nm- 5000nm và 8000nm- 14000nm
-Viễn thám siêu cao tần: ghi lại các vi sóng tán xạ ngược
của bước sóng trong dải phổ từ 1mm-1m
*Phân loại theo đặc điểm quỹ đạo
-Vệ tinh địa tĩnh: là vệ tinh tốc độ cao góc quay bằng tốc
độ góc quy của trái đất
-Vệ tinh quỹ đạo cực: là vệ tinh có mặt phẳng quỹ đạo
vuông góc với mp gần vuông góc với mp xích đạo của TĐ.
*Phân loại thêo độ cao vật mang
-Viễn thám mặt đất
-Viễn thám hàng không
-Viễn thám vệ tinh
-Viễn thám vũ trụ
*Theo lĩnh vực ứng dụng
-Lĩnh vực nghiên cứu lớn
-Lĩnh vực ứng dụng cụ thể
*Phân loại theo nguồn tín hiệu
-Viễn thám chủ động: nguồn tia tới là nguồn tia sáng phát
ra từ các thiết bị nhân tạo, thường là các máy phát đặt trên các
thiết bị bay
-Viễn thám bị động: nguồn phát bức xạ là mặt trời hoặc

từ các vật chất tự nhiên
Câu3: Phân tích sự khác nhau giữa vệ tinh địa tĩnh và vệ
tinh quỹ đạo cực. Kể tên 1 số vệ tinh địa tĩnh và vệ tinh
quỹ đạo cực
-Vệ tinh địa tĩnh: là vệ tinh tốc độ góc quay bằng tốc độ
góc quay của trái đất, ngĩa là vị trí tương đối của vệ tinh so với
TĐ là đứng yên.
2

2


VD: GMS của Nhật Bản, GOES của Hoa Kỳ, METEOSAT
của châu Âu…
-vệ tinh quỹ đạo cực: là vệ tinh có mặt phẳng quỹ đạo
vuông góc hoặc gần vuông góc so với mp xích đạo của TĐ.
Tốc độ quay của vệ tinh khác tốc độ quay của TĐ và đc thiết
kế riêng sao cho thừi gian thu ảnh trên mỗi vùng lãnh thổ trên
mặt đất là cùng giờ địa phương và thời gian thu lặp lại là 1 cố
định đối vs 1 vệ tinh
VD: METEOR của Nga, NOAA của Hoa Kỳ, FY của Trung
Quốc…
Câu 4:a,Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý hoạt động của hệ
thống viễn thám
b,Khóa giải đoán là gì? Mđích, yêu cầu khi thành
lập khóa giải đoán phục vụ cho công tác giải đoán ảnh vệ
tinh
*K/n: là chuẩn giải đoán cho đối tượng nhất định bao
gồm tập hợp các yếu tố và dấu hiệu do người giải đoán thiết
lập, nhắm trợ giúp cho công tác giải đoán nhanh và đạt kết quả

chính xác thống nhất cho các đối tượng từ nhiều người khác
nhau.
*Mục đích khóa giải đoán:+ ngta có thể phát triển
mở rộng và phân tích cho nhiều vùng khác trên cơ sở cùng 1
loại tư liệu cũng như cùng mùa và thời gian chụp ảnh=> giúp
công tác giải đoán nhanh hơn và đảm bảo đc tính thống nhất
trong quá trình giải đoán
+ nhắm trợ giúp cho công tác giải
đoán nhanh và đạt kết quả chính xác thống nhất cho các đối
tượng từ nhiều người khác nhau.
*Yêu cầu thành lập khóa giải đoán: thông thường đc
thành lập dựa trên nhũng vùng nghiên cứu thủ nghiệm đã đc
điều tra kĩ lưỡng
3

3


Câu 5: Trình bày các dạng tương tác năng lượng của bức
xạ điện từ với đối tượng tự nhiên
-Sóng điện từ chiếu tơid mặt đất, năng lượng của nó sẽ tác
động lên bề mặt vật thể và xáy ra các hiện tượng: phản xạ
năng lượng, hấp thu năng lượng, thấu quang NL. NL sẽ
chuyển đổi thành 3 dạng NL khác nhau
-NL của bức xạ điện từ phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối
tượng. Tùy thuộc vào đối tượng, NL phản xạ phổ có thể phản
xạ toàn phần,1 phần, tán xạ toàn phần, 1 phần. Phụ thuộc vào
bước sóng, tại các bước sóng khác nhau sẽ nhận được khả
năng phản xạ phổ khác nhau
-Độ hấp thụ NL điện từ đc tính là tỉ số giữa Nl phát xạ bị

hấp thụ và NL tới
-Độ phản xạ NL điện từ là tỉ số giữa NL phản xạ và NL
tới
-Độ truyền năng lượng điện từ hay độ thấu quang: năng
lượng thấu quang/năng lượng tới
-Năng lượng bức xạ điện từ chiếu trới đối tượng đc phản
xạ koh những phụ thuộc vào bề mặt đối tượng mà còn phụ
thuộc vào bước sóng. Bước song khác nhau sẽ nhận dc khả
năng phản xạ phổ khác nhau.
Câu 6: Vẽ sơ đồ trình bày đặc trưng phản xạ phổ của thực
vật
-Khả năng pxạ phổ của thực vật phụ thuộc vào bước sóng
điện từ. Trg dải dóng điện từ nhìn thấy, các sắc tố là cây a/hg
đến đặc tính pxạ phổ của nó, đặc biệt là hàm lượng chất diệp
lục
-.Trg dải sóng này, thực vật ở trạng thái tươi tốt vs hàm lượng
diệp lục cao se có khả năng pxạ phôt cao ở bước sóng xanh lá
cây, giảm ở vùng có sóng đỏ và tăng rất mạng ở vùng sóng cận
hồng ngoại.
4

4


-Khả năng phản xạ phổ của lá cây ở vùng sóng ngắn và vùng
ánh sáng đỏ thấp. 2 vùng này tương ứng với 2 dải sóng bị diệp
lục hấp thụ. Ở vùng này , chất diệp lục bị hấp thụ phần lớn
năng lượng chiếu tới, do vậy khả năng phản xạ phổ của lá cây
koh lớn.
-TV có khả năng hấp thụ năng lượng mạnh nhất ở các bước

sóng 1.4µ, 1.9 , 2.7µ. Bước sóng 2.7µ hấp thụ nlg mạnh nhất
gọi là dải sóng cộng hưởng hấp thụ.Khi hàm lượn nước trg lá
giảm đi, khả năng phản xạ phổ của lá cây cũng tăng lên đáng
kể
Câu 7:Vẽ sơ đồ và trình bày đặc trung phản xạ phổ của
nước
-Khả năng pxạ phổ của nước thay đổi theo bước sóng của
bức xạ chiếu tới thành phần vật chất có trg nước. Ngoài ra khả
năng pxạ phổ của nước còn phụ thuộc vào bề mặt nước và
trạng thái của nước
-Đối vs dg bờ nước, dải phóng hồng ngoại và cận hồng ngoại
có thể phân biệt 1 cách rõ rang.Nc có khả năng hấp thụ rất
mạnh nlg ở bước sóng cận hồng ngoại và hồng ngoại, do đó
năng lượng phản xạ sẽ rất ít. ở dại sóng dài, khả năng phản xạ
phổ của nước khá nhỏ nên có thể sd các kênh ở dải sóng ngoài
để xđ ranh giới nước- đất liền
-Trg nước chứa nhiều thành phần hữu cơ và vô cơ=> khả
năng pxạ phổ của nước phụ thuộc vào thành phần vsf trạng
thái của nước.Nước đục có khả năng pxạ phổ cao hơn nc trg,
nhất là ở dải sóng dài.
-Hàm lượng clorophyl ảnh hưởng đến khả năng pxạ phổ của
nước(giảm khả năng pxạ phổ ở bước sóng ngắn, tăng ở dải
sóng màu xanh lá cây. Ngài ra còn có các yếu tố khác a/hg đến
kahr năng pxạ phổ của nước: độ mặn của nước biển, hàm lg
khí metan, õi…
5

5

Câu 8: Vẽ sơ đồ và trình bày đặc trung phản xạ phổ của
thổ nhưỡng
-Khả năng phản xạ phộ tăng theo độ dài bước sóng, đặc biệt
là bước sóng cận hồng ngoại và hồng ngoại nhiệt
-Chỉ có năng lượng phản xạ hấp thụ mà koh có năng lượng
thấu quang.
-Các loại đất có thành phần cấu tạo hữu cơ và vô cơ khác
nhau, khả năng phản xạ phổ sẽ khác nhau.
-Độ ẩm và lượng nước có trg đất ảnh hưởng lớn đến khả
năng phản xạ phổ của thổ nhưỡng
-Khả năng phản xạ phổ của thổ nhưỡng phụ thuộc vào độ
ẩm của đất. Khi độ ẩm tăng, khả năng phản xạ phổ giảm.
Câu 9: K/n vật mang, bộ cảm? Trình bày các dạng quỹ đạo
cơ bản của vệ tinh viễn thám
*K/n nộ cảm, vật mang
-Bộ cảm: giữ nhiệm vụ thu nhận các năng lượng bức xạ do
vật thể phản xạ từ nguồn cung cấp tự nhiên(mặt trời) hoặc
nhân tạo( do chính vệ tinh phát). Năng lượng này đc chuyển
thành tín hiệu số( biến dổi quang năng thành điện năng và
chuyển đổi tín hiệu điện thành 1 số nguyên hữu hạn là giá trị
của pixel) tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng
bước sóng do bộ cảm nhận đc trg dải phổ đã đc xđ
+Cấu trúc bộ cảm: Bức xạ điện từ=> bộ thăm dò=> bộ xử
lý=> Bộ xuất xữ liệu
=>Bộ cảm là 1 thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản
xạ hoặc bức xạ từ vật thể
-Vật mang: là 1 phương tiện dùng để mang các bộ cảm. vệ
tinh, máy bay là những vật mang cơ bản. gồm 5 loại vật mang:
+Vệ tinh địa tĩnh
+Vệ tinh tài nguyên

+Vật mang quỹ đạo thấp
+Vật mang tầng máy bay
6

6


+Vật mang tầng thấp
*Các dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh viễn thám.
-Quỹ đạo đồng bộ TĐ: Là quỹ đạo của vệ tinh có chuyển
động với vận tốc cùng với vận tốc quay của TĐ. Có nghĩa là
vệ tinh quay 1 vòng quanh TĐ hết gần 24 giờ.Nếu mp quỹ đạo
của vệ tinh trùng với mặt phẳng xích đạo của TĐ thì vệ tinh đc
gọi là vệ tinh địa tĩnh. Có độ cao bay 30000km- 40000km và
luôn lơ lửng tại 1 điểm trên koh trung. Sd cho mục đích quan
sát khí tượng, giám sát môi trường cho mỗi vùng lãnh thổ và
truyền tin
-Quỹ đạo đồng bộ với quỹ đạo mặt trời: là quỹ đạo chuyển
động của vệ tinh hướng bắc-Nam kết hợp với chuyển động
Đông-Tây của TĐ tạo thành quỹ đạo chuyển động đồng bộ với
quỹ đạo chuyển động của mặt trời, sao cho vệ tinh luôn nhìn
bề mặt TĐ tại thời điểm có độ sáng ổn định. Góc nghiêng của
mp quỹ đạo gần bằng góc nghiêng của trục quay TĐ so với
mp xích đạo đc gọi là quỹ đạo cực.
Câu 10: Độ phân giải của vệ tinh là gì? Có những loại độ
phân giải nào? Trình bày đặc điểm của tùng loại
*k/n đpg của vệ tinh: là thông số cơ bản nhất phản ánh chất
lượng và tính năng của ảnh vệ tinh, dựa vào đó ta có thể xác
định khả năng phân loại, nghiên cứu vật thể.
*Các loại đpg và đặc điểm

-Đpg không gian: là kích thước nhỏ nhất của 1 đối tượng
hay khoảng cách tối thiểu giữa 2 đối tượng liền kề có khả năng
phân biệt trêna nhr. Đpg này phụ thuộc vào kích thước pixel
của ảnh( pixel nhỏ thỳ đpg càng cao), độ tương phản hình ảnh,
đk khí quyển và các thông số quỹ đạo của vệ tinh
-Đpg bức xạ: là khả năng nhạy cảm của các thiết bị thu để
phát hiện những sự khác nhau rất nhỏ trong năng lượng sóng
điện từ. Để lưu trữ, xử lý và hiển thị ảnh vệ tinh trg máy tính
7

7


kiểu raster, tùy thuộc vào số bit dùng để ghi nhận thông tin,
mỗi pixel sẽ có giá trị hữu hạn ứng với từng cấp độ xám.
-Đpg phổ: thể hiện bởi kích thước và kênh phổ, bề rộng phổ
hoặc sự phân chia vùng phổ mà ảnh vệ tinh có thể phân biệt 1
số lượng lớn các bước sóng có kích thước tương tự, cũng như
tách biệt được các bức xạ từ nhiều vùng phổ khác nhau. Đpg
phổ thể hiện độ nhạy tuyến tính của bộ cảm biến trong khả
năng phân biệt sự thay đổi nhỏ nhất của cường độ phản xạ
sóng từ các vật thể
-Đpg thời gian: là thời gian lặp đi lặp lại tại cùng 1 vitrí của
ảnh vệ tinh. Đpg thời gian cho biết số ngày giờ mà hệ thống
cảm biến của vệ tinh sẽ quay lại để chụp 1 vị trí nhất định.
Đpg ảnh klq đến các thiết bị ghi ảnh mà lq tới khả năng lặp lại
của vệ tinh
Câu 11: Trình bày khuôn dạng dữ liệu ảnh vệ tinh?
-K/n: là sự phối hợp bố trí không gian và giá trị độ xám để
thu nhận, xử lý, thể hiện và phân tích ảnh

-Phân loại:
+Khuông dạng dữ liệu kiểu BSQ: trg khuôn dạng dữ liệu
này tất cả các dữ liệu thuộc 1 kênh ảnh đc lưu thành 1 file. Có
bao nhiêu kênh ảnh thì có bấy nhiêu file. Ưu điểm: dễ đọc, cho
phép chọn kênh bất kì và thuận tiện cho xuất ảnh hoặc tổ hợp
màu vệ tinh
+Khuông dạng dữ liệu kiểu BIL: là cấu trúc xen đường
trong băng phổ. Gtrị số của các kênh sẽ lần lượt ghi nhận thứ
tự tù dòng 1 cho đến hết và cho ra file dữ liệu chung cho tất cả
các kênh
+Khuông dạng dữ liệu kiểu BIP: cấu trúc xen pixel trong
băng phổ, ghi nhận dữ liệu theo kiểu pixel1,line1, band1,
pixel1, line1, band2,… Mỗi pixel đc lưu trữ tuần tự theo các
kênh, nghĩa là các kênh phổ đc ghi theo hàng và cột của từng
pĩel. Sauk hi kết thúc tổ hợp phổ của pixel này lại chuyển sang
tổ hợp phổ của pixel khác.
8

8


Câu 12: a, k/n ảnh số? So với tư liệu ảnh tương tự, dữ liệu
ảnh số có những ưu điểm j vượt trội?
*K/n: Ảnh số đc tạo bởi mảng hai chiều của các phần tử
ảnh có cùng kích thước đc gọi là Pixel. Mỗi pixel đc xđ bởi
tọa độ hàng(m) cột(n) và giá trị độ xám của nóg(m,n). Giá trị
độ xám của pixel thay đổi theo tọa độ điểm(x,y). Tọa độ hàng
và cột của mỗi pixel đều là các số nguyên. Còn giá trị độ xám
của pixel nằm trong thang độ xám từ 0-255. Tọa độ số hóa chỉ
là các giá trị rời rạc m,n và đc biểu thị:

X=X0+m∆x
Y=Y0+m∆y
=>Ảnh số là 1 ma trận không gian của các đơn vị ảnh đc
xếp theo dòng và cột theo 1 trật tự nhất định dưới dạng số.
*Ưu điểm
-Dữ liệu ảnh số chứa thông tin gốc về 1 đối tượng tốt
hơn dữ liệu trên ảnh chụp phim có cùng độ phân giải
-Cho phéo xử lý tự động và phân loại nhanh
-Có dải phổ lớn và nhiều kênh hơn so với dữ liệu chụp
trên phim ảnh
-DL ảnh số phủ 1 vùng rộng lớn hơn khả năng của ảnh
chụp phim
-Có thể lưu trữ gọn nhẹ trên máy tính
-Truyền tải nhanh trên mạng
-Ít khả năng hỏng như ảnh phim
b,k/n, nguyên lý cơ bản của viễn thám hồng ngoại
nhiệt. Nêu các đặc điểm chính của ảnh hồng ngoại nhiệt
*K/n: là 1 trong 3 loại cơ bản của kỹ thuật viễn thám
bao gồm viễn thám trg dải phổ quang và hồng ngoại, viễn
thám rađar, viễn thám hồng ngoại nhiệt. là phương pháp ghi
nhận các bức xạ nhiệt ở dải sóng hồng ngoại nhiệt( từ 3
-14m).Viễn thám hồng ngoại nhiệt nguồn năng lượng là bức
xạ nhiệt do chính vật thể phát ra
*Nguyên lý cơ bản của viễn thám hồng ngoại nhiệt:
9

9


-Ghi nhận thông tin về nhiệt độ bức xạ của vật thể

trong dải sóng hồng ngoại nhiệt bằng phương pháp quét
-Bức xạ nhiệt có cường độ yếu, lại bị hấp thụ mạnh
bởi khí quyển nên để thu các tín hiếu phải có thiết bị quét
nhiệt với độ nhạy cao.
-Tính chất bức xạ nhiệt các đối tượng tự nhiên dựa
vào nguyên lý bức xạ của vật đen tuyệt đối.Vật đen tuyệt đối
hấp thụ toàn bộ năng lượng của dải sóng điện từ và mặt trời.
(Tuy nhiên trg thực tế hiếm khi có sự tồn tại của vật đen tuyệt
đối mad chỉ có 1 số vật gần giống vật đen tuyệt đối như bồ
hóng)
*Đặc điểm chính của ảnh hồng ngoại nhiệt
-Đ2 hình học ảnh hồng ngoại nhiệt:
+Rất hay bị méo do ảnh hưởng của thời tiết, môi
trường như gió, mây, mưa, thực vật….
+Ảnh hồng ngoại nhiệt thu nhận ban ngày và ban đêm
có sự khác biệt rất lớn do phụ thuộc vào mô hình nhiệt của các
vâth chất khác nhau.
VD: nhiệt độ cực đại, tốc độ nóng lên hay lạnh đi của 1
vật thể phụ thuộc vào thành phần vật chất và trạng thái của vật
thể đó. Nước có gtrị nhiệt độ cực đại và cực tiểu nhỏ hơn
cũng như thời điểm xuất hiện giá trị cực đại, cực tiểu cũng
chậm hơn 1-2 gio với đối tg khác.=> Nhiệt độ địa hình thường
cao hơn vào ban ngày nhưng thấp hơn và ban đêm so với nhiệt
độ của nước.
Câu 13: k/n viễn thám radar. Trình bày các yếu tố a/h đến
chất lượng ảnh Radar
*K/n: là hệ thống đo đạc sử dụng nguồn năng lượng do
chính nó phát ra ở dải sóng siêu cao tần. Hệ thống radar phát
ra các xung điện về phía đối tượng và thu lại năng lượng dc
phản hồi từ đối tượng trg phạm vi trường nhìn của hệ thống.

*Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng ảnh Radar
10

10


- Bước sóng radar – các bước sóng radar khác nhau sẽ cho
năng lượng phản hồi khác nhau. Các bước sóng nhỏ hơn 4 cm
ít nhiều chịu ảnh hưởng của thời tiết. Ở bước sóng Ka, bề mặt
vật thể có thể gồ ghề, nhưng tại bước sóng L, bề mặt lại
phẳng…
- Hiệu ứng phân cực sóng radar- tia sóng radar có t/c phân
cực, ảnh hưởng chất lượng ảnh radar thu được.
- Hướng nhìn của sóng radar – tác động lên bề mặt địa hình.
Nếu hướng nhìn vuông góc với bề mặt phản xạ sẽ cho tín hiệu
phản xạ nhanh.
- Tầm xiên ( khoảng cách nghiêng) – trong radar hàng ko, tầm
xiên khoảng 5-20 km, trong radar vệ tinh khoảng 250-850 km
- Các yếu tố địa hình (góc tới cục bộ, độ gồ ghề của bề mặt ...)
– Do cơ chế thu nhận ảnh radar mà các yếu tố địa hình có ảnh
hưởng rất lớn đến hình ảnh thu được. Ảnh hưởng của địa hình
đến chất lượng ảnh radar thu được xảy ra dưới dạng 3 hiện
tượng: đảo ngược ảnh (xê dịch ảnh), bóng đổ và co ảnh.
- Góc hạ của sóng radar - chất lượng ảnh radar (giá trị độ
sáng) phụ thuộc vào góc hạ của tia sóng radar.
Câu 14: k/n, ưu nhược điểm của pp phân loại ảnh bằng
măt. Các dấu hiệu phân loại ảnh bằng mắt
*K/n: là quá trình xử dụng mắt người cùng với trí tuệ để tách
chiết các thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh. Đây là
công việc đầu tiên, phổ biến nhất và có thể áp dụng trong mọi

đk có trang thiết bị từ đơn giản đến phức tạp.
*Ưu điểm: đơn giản, nhanh chóng và phát huy được trí tuệ
của người sử dụng.
*Nhược điểm:Độ chính xác koh cao và phụ thuộc vào khả
năng của người phân loại. không thể xử lý lượng thông tin lớn
cũng như không phát hiện đc các đối tượng ngụy trang.hiệu
quả kinh tế thấp, tốn kém nhiều về các chi phí điều tra ngoại
nghiệp.
11

11


*Các dấu hiệu phân loại
1.Kích thước
-Thông tin biểu diễn hình dạng và kích thước đối tượng có
ý nghĩa quan trọng trong phân loại và phân tích ảnh bằng mắt
-Kích thước của đối tượng phụ thuộc vào tỉ lệ ảnh, có thể
xác định đc bằng cách lấy kích thước trên ảnh nhân tỉ lệ
nghịch với tỉ lệ ảnh
2.Hình dạng
-Là đặc trưng bên ngoài tiêu biểu cho đối tượng có ý nghĩa
quan trọng trg giải đoán ảnh
-hình dạng đặc trưng tiêu biểu cho đối tượng khi nhìn từ
trên xuống đc coi là dấu hiệu giải đoán ảnh quan trọng(VD:
ruộng thường có hình chữ nhật hoặc vuông)
3.Bóng râm
-Khi nguồn phát năng lượng koh nằm ngay trên đỉnh của
đối tg hoặc trg trường hợp chụp xiên sẽ xuất hiện bongs của
đối tượng. Căn cứ theo bóng để xđ chiều cao của đối tg, trong

ảnh radar bóng râm là yếu tố giúp xác định địa hình và hình
dạng mặt đất.
-trg vệ tinh quang học thì bóng râm làm giảm khả năng giải
đoán đối với khu cao tầng, rất khó khăn trg việc xđ diện tích
của vật thể. Trong nhiều trường hợp bóng râm do mây tạo ra
dẫn đến việc không thể phân loại đối tg.
4.Độ đạm- nhạt ánh sáng
-Là tổng hợp năng lượng phản xạ bởi bề mặt của đối tương
-Mỗi vật thể thể hiện 1 cấp độ sáng nhất định
-là yếu tố rất quan trọng và cơ bản
5.Màu sắc
-Trong phân tích ảnh bằng mắt, khi sd ảnh hồng ngoại màu,
các đối t khác nhau sẽ có tone màu khác nhau
-Tùy thuộc vào mục tiêu giải đoán, lựa chọn các kênh phổ
phù hợp
6.Cấu trúc
12

12


-Là tần số lặp lại của sự thay đổi cấu trúc tone ảnh cho 1
khu vực cụ thể trên ảnh quang học
-Tập hợp nhiều đối tượng nhỏ phân bố theo quy luật=> quy
định cấu trúc của đối tg là mịn hay sùi
7.Hình mẫu
-Là sự lặp lại trật tự cụ thể của tone ảnh hay cấu trúc sẽ tạo
ra sự khác bjêt và đồng thời nhận biết đc hình mẫu
8.Mối liên quan
-Sự kết hợp của tất cả các yếu tố giải đoán, môi trường xq

hoặc mối liên quan của đối tg tới đối tg khác cung cấp 1 thông
tin giải đoán quan trọng
9.khóa giải đoán ảnh
-là chuẩn giải đoán cho đối tượng nhất định bao gồm tập
hợp các yếu tố và dấu hiệu do người giải đoán kết hợp các yếu
tố và dấu hiệu do người giải đoán thiết lập
-Dc thành lập dựa trên những vùng nghiên cứu thủ nghiệm
đã đc điều tra kĩ lưỡng.

•

Câu 15:*Trình bày Nguyên nhân dẫn tới sai số của ảnh
viễn thám
-Sai số của ảnh viễn thám gồm 2 loại: sai số về phổ, sai
số về hình học
+Sai số về phổ xuất phát từ các nguyên nhân như ảnh
hưởng của bầu khí quyển, tán xạ năng lượng, do lỗi của sensỏ.
+Sai số về hình học. gồm 2 nhóm: sai số hình học của
chính hệ thống sensor và sai số do ảnh hưởng của các yếu tố
ngoài hệ thống
Sai số méo hình học của hệ thống sensor phát sinh chủ yếu do
có sự thay đổi trg hoạt động của sensor như méo hình quang
học của sensor, thay đổi tốc độ quét tuyến tính,sự lặp lại của
các đường quét

13

13

•

Sai số do các yếu tố ngoài hệ thống gây ra do sự thay đổi các
nguyên tố định hướng ngoài(vtrí quỹ đạo sensor), khúc xạ khí
quyển, độ cong trái đất, chênh độ cao địa hình…
=>sai số hình học hệ thôgs sensor nhỏ hơn so với sai số do ảnh
hưởng của các yếu tố ngoài hệ thống, trg 1 chừng mực nào đó
có thể bỏ qua sai số này
*Trình bày nguyên lý cơ bản của các phương pháp nội suy
lại giá trị độ xám. Ưu nhược điểm
-Sau khi nắn chỉnh ảnh, vtrí hình học của các pixel ảnh
đã thay đổi, do đố yêu cầu phải lấy mẫu lại theo vtrí mới của
pixel theo khuôn dạng của ảnh nắn trên cơ sở giá trị độ xám
của các pixel lân cận. Quá trình lấy mẫu lại theo vtrí mới của
pixel ảnh gọi là quá trình tái chia mẫu
-Để tái chia mẫu thường dùng phép nội suy để tìm ra giá
trị độ xám gần nhất từ các điểm trên ảnh. Từ giá trị độ xám
này chúng ta lấy xấp xỉ cho độ xám tại điểm cần tính(u,v).
Thường sd 3 phương pháp chia mẫu: phương pháp xoắn bậc 3,
pp pixel lân cận gần nhất, pp nội suy song tuyến.
• Ưu Nhược điểm:
Câu 16: trình bày k/n và các bước trong phân loại tự động
ảnh viễn thám. Liệt kê các phương pháp phân loại tự động
đã đc học
*K/n và các bước trong phân loại tự động ảnh viễn thám
-KN:là quá trìnhtự động gộp các pĩel ảnh theo lớp hoặc
theo chủ để dựa theo đặc tính phổ của chúng với sự trợ giúp
của máy tính và đc điều hành bởi người sd. Phân loại ảnh là
khâu quan trọng nhất trg xử lý ảnh viễn thám.
-Các bước phân loại tự động: chọn dữ liệu mẫu, chọng pp

phân loại, tiến hành phân loại và đánh giá kết quả.
+Dữ liệu mẫu: lấy mẫu phân loại là khâu quan trg nhất
trg qtrình phân loại tự động có kiểm định ảnh viẽn thám. Đây
14

14


là khâu qđ tới đcx của kq phân loại. bản chất của nó là chọn 1
vg trên ảnh để gán cho 1 đối tg cần phân loại.
+Dực trên các mẫu này, sử dụng lựa chọn các phương
pháp phân loại tự động sẽ cho rakết quả phân loại
+Đánh giá độ cx và kết quả phân loại
• Sauk hi chọn 1 trg các thuật toán phân loại tự động
trên, các chỉ tiêu phân loại đc xd dựa trên đặc trưng
phổ của các vg mẫu, qtr phân loại tự động đc thực
hiện. Kq thu đc là 1 file dữ liệu ảnh chứa đựng
những thông tin hữu ích về các đối tg trg ảnh
• Xđ đcx của kq phân loại là 1 bc quan trọng trong
quy trình phân loại ảnh. Thường đc dùng để đánh
giá chất lg của ảnh vệ tinh cg như so sánh độ tin
cậy của kết quả đạt đc bằng cách áp dụng các thuật
toán khác nhau.
* các phương pháp phân loại tự động đã đc học
-P2 phân loại tự động không kiểm định
-P2 phân loại tự động có kiểm định
Câu 17: trình bày pp phân loại koh kiểm định và các thuật
toán thường đc sd trg pp này. Nêu ưu nhược điểm của
phân loại tự động so với giải đoán ảnh bằng mắt
*TB pp phân loại koh kiểm định

-Là pp chỉ sử dụng thuần túy thông tin ảnh, quá trình xử lý
hoàn toàn tự động. Đây là quá trình nhóm các đối tg không
gian trên ảnh viễn thám theo khoảng giá trị phổ của các kênh
ảnh bằng áp dụng thuật toán xử lý ảnh để xem xét các pixel
chưa biết. Do kq phân loại ko cao=> ít sd trg xử lý ảnh VT.
Chỉ đc sd trg trường hợp thông tin về lớp phủ koh đầy đủ hoặc
koh có.
*Thuật toán thường đc sd trg pp này: thuật toán K-trung
bình(K-meams) và ISODATA
15

15


-Thuật toán K-means: là 1 thuật toán khá đơn giản và
được sd rộng rãi trg phân loại koh kiểm định. Cơ sở toán học
của thuật toán K-means đc hiểu như sau: Giả sử số lớp đối
tượng cần phân loại trên ảnh viễn thám trg pp phân loại koh
kiểm định là k. Khi đó thuật toán K-means đc thực hiện qua
các bước:
+Chọn ra k vector làm tâm cho k lớp khởi đầu. gtrị vector
tâm dc xem là giá trị trung bình của lớp
+Tính k/c từ mỗi vector pixel đến vector trung bình của
lớp đó. Nếu k/c này là nhỏ nhất, pixel đó thuộc lớp đã cho
+Tính lại trung bình của nhóm mới hình thành
+Nếu tất cả các tâm giữ nguyên, thuật toán k-means dừng.
Nếu koh quay lại bước 2 và tiếp tục cho đến khi kết quả ổn
định
-Thuật toán ISODATA thuật toàn này đc Duta và Hart đề
xuất năm 1973 mang đính của cả phương pháp phân loại koh

kiểm định và có kiểm định. Thuật toán này đc xem như là
dạng của pp phân loại khoảng cách ngắn nhất trg phân loại có
kiểm định. Để tiến hành phân loại koh kiểm định dùng thuật
toán ISODATA đầu vào cần các thông số sau:
+N là số phân lớp lớn nhất dc xđ trên ảnh. Mỗi phân lớp
đc coi ứng với mỗi đối tg cần phân loại. Như vậy, số lượng tối
đa số đối tg cần phân loại trên ảnh vêh tinh là N. Thuật toán
ISODATA bắt đầu với việc chọn N điểm ảnh nào đó như là
trọng tâm của N lớp. Trg trường hợp phân lớp nào đó chứa quá
ít phần tử có thể bỏ qua và số lg phân lớp sẽ nhỏ hơn N
+T là ngưỡng- khoảng cách lớn nhất giữa các pixel để
chúng có thể nằm trg 1 phân lớp
+M là số lần lặp tối đa.
* Ưu, nhược điểm của phân loại tự động so với giải đoán ảnh
bằng mắt
+Ưu điểm
16

16


- Hiệu quả kinh tế cao, không phụ thuộc vào trình độ người
phân loại
+ Nược điểm
-Độ cính xác của kết quả phân loại rất thấp
Câu 18: trình bày pp phân loại có kiểm định và các thuật
toán thường đc sd trg pp này. Nêu ưu nhược điểm của
từng phương pháp
*Phân loại có kiểm định:
-Là hình thức phân loại kết hợp giữa phân loại tự động nhờ

sự trợ giúp của máy tính, kết quả điều tra thực địa và trình độ
của người phân loại. Thực chất là gán nhãn cho pixel vào từng
loại thông tin cụ thể dựa trên thông tin về giá trị phổ của
chúng kết hợp với các dữ liệu khác. Đây là phương pháp phân
loại tự động đc sd phổ biến nhất trên thế giới hiện nay
-Pp phân loại có kiểm định cho phép người phân loại có thể
thiết lập các loại thông tin cần thiết phù hợp vs mđ bài toán và
vg nghiên cứu cụ thể. Ng phân loại cỏ thể kết hợp sd các tư
liệu khác về vùng nghiên cứu để có thể có đc thông tin cĩnh
xác nhất về các đối tg cần phân loaik
-Gồm các bước: chọn dữ liệu mẫu, chọn phương pháp phân
loại, tiến hành phân loại và đánh giá kết quả
-UĐ: độ chính xác cao, mẫu phân loại có thể dùng trg thời
gian dài, tốc độ tính toán nhanh
-NĐ: đcx của kết quả phân loại phụ thuộc vào đcx của mẫu
phân loại cũng như trình độ của người phân loại.
*Các thuật toán thường sd trong phương pháp này và các ưu
nhược điểm
-Thuật toán hình hộp: đc ứng dụng rộng rãi nhất trg phân
loại tự động
+ƯĐ:đơn giản và đễ hiểu, khả năng tính toán nhanh so
với các thuật toán phân loại khác
+NĐ: kq phân loại koh cao trg trường hợp có sự tương
quan giữa 2 bên ảnh
17

17


-Thuật toán khoảng cách ngắn nhất: là 1 trg những phương

pháp thông dụng đơn giản nhất
+ƯĐ: tốc dộ tính nhanh, chỉ chậm hơn thuật toán hình
hộp
+NĐ: Do koh quan tâm đến đặc trưng phân bố của mỗi
phân loại, vì thế dù k/c ngắn nhất nhưng thực tế pĩel koh phụ
thuộc vào chính nó.
-Thuật toán xác suất cực đại: đc sd rất thông dụng và được
xem là thuật toán chuẩn để so sánh vs các thuật toán phân loại
khác
+ƯĐ: có rất nhiều ưu việt nếu xét theo quan điểm xác
suất
+NĐ: chỉ tối ưu trên cơ sở giả thuyết phân bố dữ liệu
theo luật phân bố chuẩn Gauss. Nếu koh phân bố theo quy luật
Gauss thỳ koh nên áp dụng pp này
-Phân loại k/c Mahalanobis: là 1 trg hợp riêng của thuật
toán phân loại k/c ngắn nhất = cách sd ma trận phương saihiệp phương sai trong tính toán
+ƯĐ: cho kq phân loại cx hơn so với thuật toán k/c ngắn
nhất và thuật toán hình hộp do có tính đến ma trận phương saihiệp phương sai
+NĐ: tốc dộ tính toán chậm, trg trường hợp dữ liệu koh
theo quy luật phân bố Gauss đcx sẽ giảm do ma trận phương
sai-hiệp phương sai có giá trị lớn.

18

18