ĐỀ CƯƠNG và bài tập học PHẦN cơ sở GIS và VIỄN THÁM (DH5QM) (chính thức)

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP “CƠ SỞ GIS VÀ VIỄN THÁM”
(dành cho các lớp ĐH5QM)
I. PHẦN VIỄN THÁM
Câu 1. Vẽ sơ đồ và trình bày các thành phần cơ bản của hệ thống viễn thám.

-Nguồn năng lượng (A): là thành phần đầu tiên của hệ thống viễn thám, là nguồn
năng lượng để chiếu sáng hay cung cấp năng lượng điện từ tới đối tượng cần
nghiên cứu. Trong viễn thám chủ động sử dụng năng lượng điện từ phát ra từ
nguồn phát đặt trên vật mang, viễn thám bị động sử dụng năng lượng mặt trời là
chủ yếu.
-Những tia phát xạ và khí quyển (B):Bức xạ điện từ phát ra từ nguồn phát tới đối
tượng nghiên cứu phải tương tác qua lại với khí quyển nơi nó đi qua.
-Sự tương tác với đối tượng(C): Sau khi truyền qua khí quyển đến đối tượng, năng
lượng sẽ tương tác với đối tượng tùy vào đặc điểm đối tượng và sóng điện từ. Sự
tương tác này có thể là sự truyền qua, hấp thụ hay bị phản xạ lại khí quyển.


-Thu nhận năng lượng bằng bộ cảm biến (D):Sau khi năng lượng được phát ra hoặc
bị phản xạ bởi đối tượng, cần có bộ cảm biến tập hợp lại và thu nhận sóng điện từ.
Năng lượng truyền về bộ cảm sẽ mang thông tin của đối tượng.
-Truyền tải, thu nhận và xử lý(E): Năng lượng được thu nhận bởi bộ cảm cần được
truyền tải ( thường dưới dạng điện từ ) đến một trạm thu nhận dữ liệu để xử lý sang
dạng ảnh. Ảnh này là dữ liệu thô.
-Phân loại và phân tích ảnh(F): Ảnh thô sẽ được xử lý để có thể dùng cho nhiều
mục đích khác nhau. Để nhận biết được đối tượng trên ảnh ta cần phải giải đoán
chúng. Ảnh được phân loại bằng việc kết hợp nhiều phương pháp khác nhau ( phân
loại bằng mắt, phân loại thực địa, phân loại tự động).
-Ứng dụng(G): là thành phần cuối cùng của hệ thống viễn thám, được thực hiện khi
ứng dụng thông tin thu nhận được trong quá trình xử lý ảnh vào các lĩnh vực bài
toán cụ thể.
Câu 2. Trình bày các tiêu chí phân loại viễn thám.

Có nhiều tiêu chí khác nhau được sử dụng để phân loại viễn thám. Trong đó phổ
biến là cách phân loại theo nguồn năng lượng và giải phổ điện từ.
Phân loại theo nguồn năng lượng:
Mặt trời là nguồn năng lượng chủ yếu trong viễn thám. Năng lượng mặt trời vừa
phản chiếu đối tượng (trong khoảng nhìn thấy) vừa hấp thụ và toả năng lượng (cho
dải hồng ngoại nhiệt). Hệ thống viễn thám cho phép ghi lại giá trị năng lượng tự
nhiên (ánh sáng mặt trời) được gọi là viễn thám thụ động (passive sensor). Hệ
thống này chỉ có thể làm việc khi mặt đất được chiếu sáng. Điều ày có nghĩa việc
quan sát mặt đất (chụp ảnh) chỉ có thể thực hiện vào ban ngày. Một hệ thống viễn
thám mà nguồn năng lượng phản chiếu do người tạo ra (thường là gắn kèm với vật
mang) được gọi là viễn thám chủ động. Thuận lợi của hệ thống này là có thể làm
việc trong mọi điều kiện thời tiết các mùa trong năm và mọi thời điểm trong ngày.
Viễn thám rada là một ví dụ của loại này.
Phân loại theo dải phổ điện từ (range of electromagnectic spectrum)


Viễn thám quang học (optical remote sensing): Là hệ thống viễn thám mà thiết bị
có thể hoạt động trong vùng phổ điện từ như vùng nhìn thấy (visible), vùng cận
hồng ngoại (near infrared), vùng giữa hồng ngoại (middle infrared) và hồng ngoại
ngắn (short wave infrared). Các thiết bị cảm biến của hệ thống này rất nhạy với
bước sóng từ 300nm đến 3000nm.
Viễn thám hồng ngoại (thermal remhote sensing): Là hệ thống mà bộ cảm biến hoạt
động trong vùng hồng ngoại; hay bộ cảm biến ghi lại năng lượng toả ra từ mặt đất
trong dải phổ từ 3000nm đến 5000nm và 8000nm đến 14000nm. Dải sóng ngắn
hơn đề cập ở trên được sử dụng trong trường hợp quan sát đối tượng phát nhiệt cao
như cháy rừng; dải sóng dài hơn được dùng cho việc quan sát mặt đất thông thường
ở nhiệt độ thấp hơn. Vì thế viễn thám hồng ngoại nhiệt được dùng phổ biến trong
quan trắc cháy, ô nhiễm nhiệt…
Viễn thám siêu cao tần (microwave remote sensing): Cảm biến của viễn thám siêu
cao tần ghi lại các vi sóng tán xạ ngược của bước sóng trong dải phổ điện từ từ

1mm đến 1m. Hầu hết các cảm biến siêu cao tần là viễn thám chủ động, tức là có
mang theo thiết bị phát năng lượng. Do không phụ thuộc vào năng lượng mặt trời,
hệ thống này độc lập với thời tiết và bức xạ năng lượng mặt trời.
Câu 3. Vẽ sơ đồ và trình bày đặc trưng phản xạ phổ của nước, thổ nhưỡng và thực vật.
Câu 4. Các khái niệm về độ phân giải của ảnh vệ tinh quang học.
Câu 5. Trình bày khái niệm, ưu và nhược điểm của phương pháp phân loại ảnh
bằng mắt. Liệt kê các dấu hiệu phân loại ảnh bằng mắt.
Câu 6. Khoá giải đoán là gì? Mục đích, yêu cầu khi thành lập khoá giải đoán phục
vụ cho công tác giải đoán ảnh vệ tinh.
II. PHẦN GIS
Câu 1. Trình bày khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS). Chức năng của GIS?
Câu 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống GIS.
Câu 3. Thế nào là phân tích dữ liệu trong GIS? Trình bày các phép phân tích dữ liệu
cơ bản.


Câu 4. Trình bày ưu điểm và nhược điểm của mô hình dữ liệu vector và raster.


III. PHẦN BÀI TẬP
BÀI TẬP
1. Bài tập tăng cường chất lượng ảnh (vẽ Histogram, đánh giá chất lượng ảnh,
tăng cường theo hàm tuyến tính).
Cho ảnh số như hình dưới:
30

40

30

50

30

60

40

50

40

40

20

50

30

50

40

40

Hãy:
- Vẽ Histogram của ảnh
- Đánh giá chất lượng ảnh
- Nếu biến đổi Histogram của ảnh theo hàm tuyến tính thì pixel có giá trị 30 sẽ

tương ứng với giá trị bằng bao nhiêu trên ảnh mới?
2. Bài tập chuyển đổi ảnh: trừ ảnh, tạo ảnh tỉ số, tính chỉ số thực vật NDVI
(thuộc công thức và vận dụng tính toán)
Ảnh vệ tinh đa phổ có kênh đỏ và kênh cận hồng ngoại như hình dưới.
B1: Kênh đỏ

B2: Kênh cận hồng ngoại