câu hỏi và đáp án bài tập lớn gís

Câu 3 : Tìm các ưu điểm và nhược điểm của hình ảnh vệ
tinh ? ( Liên quan đến việc chụp ảnh trong không gian).
Trả lời :
 Ưu điểm
Một lợi thế chính của hình ảnh vệ tinh là : nó có thể hiển thị
một khu vực rộng lớn. Trong khi xiên và hình ảnh trên không
gian có thể có một quy mô mà trong đó một centimet trên
trang đại diện cho một vài trăm mét trên mựt đất, các hình ảnh
vệ tinh có thể đại diện cho hàng chục cây số trong một
centimet duy nhất.
Hình ảnh vệ tinh cũng có thể cung cấp nhiều thông tin hơn
sơ vói hình ảnh trông thường. Máy quét và cảm biến không chỉ
cho thấy thảm thực vật và giải quyết các mô hình, mà còn làm
cho các phép đo của bề mặt trái đất và phát hiện các tần số
khác nha của bức xạ điện tử. Thông tin thu thập được khoảng
từ lượng hơi nước trong khí quyển, nhiệt độ cuat đất và biển.
Hình ảnh vệ tinh có thể nhìn thấy và lưu trữ rất nhiều thông
tin. Phổ ánh sáng mà người ta sử dụng có thể được điều khiển
để chọn lên rất chi tiết từng phút và hiện tượng trên bề mặt
trái đất. Ví dụ, các nhà khảo cổ có thể sử dụng chúng để xác
định vị trí các biến tinh tế trong đất để tìm địa điểm tiềm năng.
Đối với, Các nhà môi trường có thể sử dụng chúng để phát hiện
biến thể trong thảm thực vật độ ẩm.
 Nhược điểm
Mặc dù hình ảnh vệ tinh là rất hữu ích, nó có một số suy
sụp. Hình ảnh vệ tinh là tốn thời gian, vì phải mất một thời gian
dài để xử lý các hình ảnh lớn sử dụng độ phân giải cao như vậy.
tạo ra một hình ảnh đầy đủ không gian, điều kiện tối ưu cũng
được yêu cầu : Mô hình thời tiết có thể à không thể đoán trí lý
tưởng. Nếu các điều kiện này không tối ưu, nó có thể là ngày

hoặc thậm chí cả tuần cho đến khi các vệ tinh sẽ quay trở lại
khu vực đó là cần thiết để được chụp ảnh.
Người ta không thể nình thấy nhưỡng gì mình đang tìm
kiểm. Ví dụ, đất ở các khi rừng mưa bị chặn bởi vô cây. Đám
mây che phủ cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng. Trong một
số lĩnh vực, đặc biết là nhưng nơi có mây, người ta phải chắp
vá hoặc chọn hình ảnh từ thời điểm khác nhau để có được một
hình ảnh rõ ràng. Ngoài ra, chúng chiếm rất nhiều dụng lượng
lưu trữ dữ liệu và nguồn mấy tinh. Trong một số trường hợp
khác, người ta có thể tốn kém. Có nhưng người Việt có sẵn mà
có thể hoạc không có thể phù hợp cho dự án của mình.

Câu 4 :

Chế tạo, phóng, và hoạt động của quan sát trái đất

là một công việc như vậy rất tốn kém, lớn mà nó đòi
hỏi các nguồn lực của một chính phủ quốc gia hỗ trợ
cho nhiều hoạt động cần thiết để tiếp tục hoạt
động.Nhiều người đã đặt câu hỏi cho dù đó là cần thiết
để chi tiêu ngân sách nhà nước cho việc quan sát tài
nguyên trái đất vệ tinh và có những ý kiến khác

về

việc sử dụng các quỹ này. Bạn làm thề nào có thể cung
cấp để bẹn minh cho các chi phí của các chương trình
như vậy?
Trả lời:

Một sự quan tâm sẽ hút thu thêm ngày càng nhiều sự chú
ý của công cộng đó là vấn đề riêng của cá nhân. Có nhiều hệ
thống cùng cấp hoặc biểu đồ có giá trị của hình ảnh với độ
phân giải submeter, các cơ quan chính phủ và công ty tư
nhân sẽ có truy cập trực tiếp đến dự liệu có thể cung cấp,
thông tin rất chi tiết về các cá nhân cụ thể và tài sản của
người ta. Mặc dù, hình ảnh sẽ không phải cung cấp thông tin,


không có lợi ích thông qua công khai chụp ảnh trong không
gian có sẵn, sự dễ dàng truy cập và định dạng chuẩn mở ra
một hướng mới cho việc sử dụng các thông tin đó. Các mối
quan tâm cân tập trung không quá nhiều về hình ảnh bản
thân về hiệu quả việc kết hợp hình ảnh với các dữ liệu khác
từ của thông tin thị trường. Sự phối hợp các hình thức khác
của thông tin, mỗi bản thân tốt hon, có thể phát triển khả
năng mà người ta phải cho bị phản đối hoặc thậm chí nguy
hiểm.
Vấn đề thứ ba là truy cập công cộng quan ngại về vấn đề
đáng tin cậy đề cho các hình ảnh có độ phân giải tốt. Ví dụ :
Các tổ chức tin tức có thể muốn duy trì hệ thông giám sát
của mình để cùng cấp nguồn tin một độc lập thông tin về
quân sự phát triển chính trị, kinh tế và quân sự trên thế giới.
Các chính phủ, các nhà đầu hoặc vận hành của hệ thông
hình ảnh vệ tinh, cảm thấy rằng người ta đang ở trong một vị
trí đề hạn chế truy cập khi câu hỏi của an ninh quốc gia bị de
dọa.

Câu 5: Tại sao quỹ đạo của vệ tinh viễn thám lại thấp hơn
nhiều so với quỹ đạo của vệ tinh thông tin liên lạc

Trả Lời:
Như ta đã biết thì càng chụp xa thì ảnh viễn thám sẽ càng bị mờ khó
nhìn do độ phân giải giảm xuống.
Còn với vệ tinh thông tin liên lạc thì càng lên cao thì khả năng phủ
sóng trên mặt đất càng tăng nên thường chúng có quỹ đạo địa tĩnh
với độ cao 35786km
Ngoài ra thì độ cao thấp hơn sẽ giúp làm giảm suy hao tiết kiệm chi
phí phóng tên lửa đẩy…
Câu 6: Ưu điểm chủ yếu của vệ tinh nhân tạo có độ phân giải
cao trong các hệ thống viễn thám :
Trả lời:


-

Viễn thám cho phép nghiên cứu tổng quan mối quan hệ không
gian giữa các đối tượng và phác thảo các đặc điểm/ khuynh
hướng/ các hiện tượng về khu vực

-

Khi các khu vực không thể đến khảo sát, cách tiếp cận duy
nhất để có thông tin về các khu vực này là sử dụng các vật
mang viễn thám

-

Kỹ thuật viễn thám cho phép tiết kiệm thời gian và nhân lực,
thông tin về một khu vực lớn được thu thập nhanh

-

Ứng dụng đa ngành: cùng một dữ liệu viễn thám có thể được
các nhà nghiên cứu sử dụng trong các ngành khác nhau như
địa chất, rừng, sử dụng đất, nông nghiệp, thủy văn, môi
trường…

Ảnh viễn thám được chia thành nhiều phần tử nhỏ thường được
gọi là pixel (phần tử ảnh). Mỗi pixel tương ứng với từng cấp độ
xám.
Các pixel thường có hình dạng vuông và được xác định bằng tọa độ
là chỉ số hàng (tăng dần từ trên xuống) và chỉ số cột (từ trái sang
phải). Nếu kích thước pixel quá lớn thì chất lượng ảnh sẽ kém, còn
trong trường hợp ngược lại thì dung lượng thông tin cần lưu trữ lại
quá lớn. Diện tích nhỏ nhất trên mặt đất được ghi nhận tương ứng
với một pixel được gọi là độ phân giải của ảnh. Tùy theo loại vệ tinh
và lĩnh vực ứng dụng, ảnh viễn thám được cung cấp sẽ có độ phân
giải khác nhau.
-

Nhược điểm chủ yếu của vệ tinh nhân tạo có độ phân giải cao trong
các hệ thống viễn thám
-Thu được thông tin rất chậm
- dung lượng thông tin cần lưu trữ lại quá lớn
-Chi phí rất tốn kém đòi hỏi công nghệ cao.
Câu 7: Thảo luận về các vấn đề gặp phải khi các kĩ sư thiết
kế các cảm biến vệ tinh đa phổ có điểm ảnh rất nhỏ và các
khắc phục những vấn đề đó.
Trả lời:


Khái niệm về bộ cảm: Bộ cảm giữ nhiệm vụ thu nhận năng
lượng bức xạ từ nguồn cung cấp tự nhiên (mặt trời) hoặc nhân
tạo (do chính vệ tinh phát). Năng lượng này được chuyền thành
tín hiệu số (biến đổi quang năng thành điện năng và chuyển
đổi tín hiệu điện thành 1 số nguyên hữu hạn gọi là giá trị pixel)
tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng do bộ
cảm nhận được trong dải phổ đã xác định.




Hai cảm biến được sử dụng trong hệ thống Landsat:
 RBV (Return Beam Vidicom): Được sử dụng trong vệ tinh
Landsat 1 và 2, nó cho khoảng 1.600 tiểu cảnh ở độ phân
giải 80 mét. Cấu hình ban đầu sử dụng cảm biến RBV ba
máy ảnh độc lập, mỗi cảm biến một bước sóng quang phổ
khác nhau (0,48-0,83, 0,48-0,57, 0,58-0,68, và 0,70-0,83
micromet), dữ liệu được ghi nhận đến 70 mm.
Các công cụ sử dụng cảm biến ống Vidicon RBV chứa một
súng điện tử mà đọc các hình ảnh từ một tấm mặt quang
tương tự như máy ảnh truyền hình The luồng dữ liệu nhận
được từ các vệ tinh đã được analog-to-kỹ thuật số xử lý
trước để sửa lỗi phóng xạ và hình học. Hệ thống được thiết
kế lại cho RBV Landsat 3 để sử dụng một cấu hình hai
camera gắn bên cạnh đó mua bốn tiểu cảnh trong trường
nhìn của một đa phổ Scanner (MSS) cảnh. Độ phân giải
Landsat 3 RBV không gian là 40 mét với một bước sóng
quang phổ của 0,505-0,75 micromet. 3 dữ liệu Landsat
cũng được ghi nhận đến 70 mm cho đến khi bộ phim kỹ

thuật số Hệ thống xử lý Hình ảnh EROS (EDIPS) đã trở thành
hoạt động vào năm 1979. EROS Laser chùm Recorders
(LBRs) ghi MSS và RBV dữ liệu tại 28 micron để cuộn phim
9-inch và hình ảnh đã được lốp bóng lên để lưu trữ, lưu trữ
và sao lưu vẫn còn là một kho lưu trữ hữu hiệu đối với các
kho lưu trữ kỹ thuật số MSS. Tuy nhiên, tất cả các dữ liệu
lưu trữ kỹ thuật số RBV bị thanh trừng vì thiếu máy tính
tương thích.


MSS (Multispectral Scanner System): là thiết bị quét đường
quan sát Trái Đất vuông góc với các đường quỹ đạo. Các
chức năng quét xuyên theo dõi được thực hiện bởi một
gương dao động; sáu dòng được quét đồng thời trong mỗi
bốn băng tần quang phổ cho mỗi gương quét. Các chuyển
động về phía trước của truyền hình vệ tinh được cung cấp
các dòng cùng theo dõi sự tiến triển quét.
Do vượt trội về ưu điểm lên MSS đã dần thay thế RBV ở các
vệ tinh Landsat 4 và 5. Hình ảnh của MSS cho chất lượng
thực sự tốt cho việc thu thập dữ lieeujtaif nguyên Trái Đất.

Câu 8: Bạn hãy nêu một số yếu tố mà được coi là do các
nhà khoa học chọn làm thời gian quan sát (thời gian Mặt Trời


địa phương) cho một vệ tinh quan sát Trái Đất để quỹ đạo
đồng bộ với Mặt Trời.
Trả lời:





Quỹ đạo đồng bộ với Mạt Trời (Sun synchronous): Quỹ đạo
đồng bộ Mặt Trời được thiết kế để giảm sự khác biệt trong
chiếu sáng bằng cách di chuyển vệt quỹ đạo một cách có hệ
thống, di chuyển về phía Tây mỗi năm.
Chiếu sáng được quan sát dưới điều kiện thay đổi như vậy tron
suốt cả năm, lặp đi lặp trên một cơ sở từng năm.
Góc giờ (hour angle): khác biệt về kinh độ giữa điểm ta quan
sát và tia mặt trời trực tiếp.

h = [(GMT – 12.0) * 15] – longitude






Bởi vì h thay đổi theo vĩ độ, để duy trì góc Mặt Trời địa phương
(local sun angle) không đổi, cần phải thiết kế quỹ đạo vệ tinh
sao cho có được cảnh chụp ở cùng thời gian Mặt Trời địa
phương (local sun time).
Lựa chọn cẩn thận chiều cao quỹ đạo, độ lệch tâm và độ
nghiêng có thể tận dụng lợi thế của hiệu ứng hấp dẫn của hình
dạng phình to ở xích đạo của Trái Đất để phù hợp với sự
chuyển động theo mùa của chùm tia năng lượng Mặt Trời.
Thời gian Mặt Trời địa phương tối ưu khác nhau với mục tiêu
của từng dự án, nhưng hầu hết các vệ tinh quan sát Trái Đất
được đặt trong quỹ đạo được thiết kế để thu nhận hình ảnh

trong khoảng 9:30-10:30 thời gian Mặt Trời đia phương là thời
gian tối ưu giữa chiếu sáng lý tưởng cho một số ứng dụng và
thời gian mây che phủ tối thiểu ở vùng nhiệt đới.

Câu 9: Vệ tinh quan sát Trái Đất không cho hình ảnh liên tục,
nó chỉ ghi cảnh cá nhân theo sự điều khiển của trung tâm.
Liệt kê một số công đoạn có thể được xem xét trong kế
hoạch thu nhận ảnh trong tuần qua. Thiết kế một chiến lược
cho việc thu thập các hình ảnh vệ tinh trên toàn thế giới, xác
định các quy tắc cho việc quyết định ảnh được ưu tiên.
Trả lời:




Việc thu, nhận và xử lý ảnh viễn thám là quá trình tách thông tin
định tính cũng như định lượng từ ảnh dựa trên các tri thức
chuyên ngành hoặc kinh nghiệm của người đoán đọc điều vẽ.
Việc tách thông tin viễn thám có thể phân loại thành 5 loại sau:
 Phân loại đa phổ: là quá trình tách gộp thông tin dựa trên
các tính chất phổ, không gian và thời gian của đối tượng
 Phát hiện biến động: là phát hiện và phân tích các biến động
dựa trên tư liệu ảnh đa thời gian
 Chiết tách các thông tin tự nhiên: chiết tách các thông tin tự
nhiển tương ứng với việc đo nhiệt độ trạng thái khí quyển,
độ cao của vật thể dựa trên các đặc trưng phổ hoặc thị sai
của cặp ảnh lập thể.
 Xác định các chỉ số: là việc tính toán các chỉ số mới, ví dụ:

chỉ số thực vật.
 Xác định các đối tượng đặc biệt: xác định các đối tượng đặc
biệt như thiên tai, các cấu trúc tuyến tính, các biểu hiện tùm
kiếm khảo cổ.
Quá trình tách thông tin từ ảnh có thể được thực hiện bằng mắt
người hay máy tính.
Việc giải đoán bằng mắt người có ưu điểm có thể khai thác được
các tri thức chuyên môn và kinh nghiệm con người, mặt khác
việc giải đoán bằng mắt người có thể phân tích được các thông
tin phân bố không gian. Tuy nhiên phương pháp này có nhược
điểm là tốn kém thời gian và kết quả thu được không đồng
nhất.


J
$C P <\
0(
:
,
3 .
#/ ;
$C P
U /
# :
0
= 34 @
:
%
:
(

7
B
#
:; /
'
7 2
0
&
- ! K
U 7 1
:
(/
E
,
A
2(
:;
^
(%
B
0
(%
/
0
:9
0(
,
&7 ]
B #
:; 7 1 1

#
#0
H
8
R
!


~
#0
Y
0
W
0
#* 3
 N >7 34
W :
:9
+# 0
0(
17
.7
34 +# 0( ' ()
.7! " #
:;
7
34
:
:
(8

D 0 <,
D :
E >
# 5K"
0 <,
D LL"!
… +*
( 0(
# 6
H
:
34
! L0
:9
6
:
(
+*
34
&
'
0
0( ' () 3!
 g & 7 1
K2(
#*
0
34
:
=

4
\
*#
:
3 +1
: ! ~
# *
( :
%
0
0(
* 0 "
2 34
!
 n
G
L0 ' 0
$C P
: ,
:;
. :
/
<
G
(
!!!
#*
7 )#! ~
#*
(

:
%
0
0(
Q
: 0(
#
&
G
7 ?
!
 F 2 #* F 2 #*
7 G
0
0
&
A
7 1
1
)# +V 0
4 :
( >7 <
W
(%
8
2
)
4
0 :
Y

0 !
 „ .
'
Z
#
. 0
2 $C P A $ .
' !