(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phát hiện các đứt gãy địa chất lưu vực sông cả rào nậy trên cơ sở phân tích tài liệu ảnh viễn thám

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Mai Thị Hồng Nguyên

NGHIÊN CỨU PHÁT HIỆN CÁC ĐỨT GÃY ĐỊA CHẤT LƢU VỰC
SÔNG CẢ - RÀO NẬY TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH
TÀI LIỆU ẢNH VIỄN THÁM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội- Năm 2013


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Mai Thị Hồng Nguyên

NGHIÊN CỨU PHÁT HIỆN CÁC ĐỨT GÃY ĐỊA CHẤT LƢU VỰC
SÔNG CẢ - RÀO NẬY TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH
TÀI LIỆU ẢNH VIỄN THÁM
Chuyên ngành: Vật lý địa cầu
Mã số: 60440111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS CAO ĐÌNH TRIỀU

Hà Nội - Năm 2013


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này đƣợc thực hiện tại bộ môn Vật lý địa cầu- Khoa Vật lý - trƣờng
Đại Học Khoa Học Tự Nhiên- ĐHQGHN, Viện Vật lý địa cầu- Viện Hàn Lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam.
Trƣớc hết, Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới PGS. TS Cao Đình Triều,
ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, bảo ban tơi theo suốt q trình và tạo mọi điều kiện tốt
nhất để tơi hồn thành luận văn này. Thầy luôn quan tâm, giúp đỡ tôi, cho tôi những
bài học thật sự bổ ích.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Vật lý địa cầu đã trang bị
cho tôi kiến thức cơ bản, nền tảng trong q trình học tập, rèn luyện.
Tơi xin cảm ơn các bác, các chú, anh, chị cán bộ nghiên cứu trong Viện Vật lý
địa cầu- Viện Hàn Lâm Khoc học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi về máy
móc, phần mềm, tài liệu để tơi hồn thành luận văn.
Cuối cùng, tơi xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những ngƣời đã quan tâm,
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Hà Nội,

tháng

năm 2013

Học viên

Mai Thị Hồng Nguyên

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1 : VIỄN THÁM TRONG NGHIÊN CỨU ĐỊA LÝ –ĐỊA CHẤT..........2
1.1. Khái niệm chung về viễn thám .........................................................................2
1.1.1. Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên ................................. 2
1.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng phản xạ phổ của các đối tượng tự
nhiên .................................................................................................................... 9
1.2. Các phƣơng pháp giải đoán ảnh viễn thám.....................................................10
1.2.1. Phương pháp giải đoán bằng mắt........................................................... 11
1.2.2. Phương pháp xử lý ảnh số ...................................................................... 14
1.3. Đánh giá độ chính xác phân loại trong phƣơng pháp viễn thám. ...................21
1.3.1. Phương pháp thứ nhất ............................................................................ 21
1.3.2. Phương pháp thứ hai .............................................................................. 22
CHƢƠNG 2 : HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ VỚI CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM .........24
2.1. Khái niệm về Hệ thơng tin địa lý (GIS)..........................................................24
2.2. Cấu trúc và mơ hình dữ liệu của GIS .............................................................26
2.2.1. Các điểm, đường, vùng ........................................................................... 26
2.2.2. Định nghĩa bản đồ .................................................................................. 26
2.2.3. Dữ liệu trên máy tính .............................................................................. 27
2.2.4. Cấu trúc dữ liệu raster ............................................................................ 27
2.2.5. Cấu trúc dữ liệu vector ........................................................................... 29


2.2.6. Cấu trúc dữ liệu cho bản đồ và sự lựa chọn giữa raster và vector ........ 31
CHƢƠNG 3 : CƠNG NGHỆ TÍCH HỢP TƢ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THƠNG
TIN ĐỊA LÝ (HTTĐL) .............................................................................................33
3.1. Khái niệm........................................................................................................33
3.2. Lý do tích hợp tƣ liệu viễn thám và HTTĐL ..................................................36
3.3. Khả năng ứng dụng cơng nghệ tích hợp tƣ liệu viễn thám và HTTĐL ..........37

3.4. Ứng dụng cơng nghệ tích hợp viễn thám và hệ thông tin địa lý....................37
CHƢƠNG 4 : ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ HTTĐL
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỨT GÃY ĐỊA CHẤT KHU VỰC SÔNG CẢ - RÀO
NẬY ..........................................................................................................................40
4.1. Phƣơng pháp luận phân tích ảnh vệ tinh nghiên cứu đứt gãy địa chất khu vực
Sông Cả - Rào Nậy tỷ lệ 1:200.000 .......................................................................40
4.1.1. Tài liệu sử dụng....................................................................................... 40
4.1.2. Phương pháp xử lý để thành lập bản đồ hệ thống đứt gãy địa chất ...... 43
4.2. Các đứt gãy có biểu hiện hoạt động khu vực Sơng Cả - Rào Nậy tỷ lệ
1:200.000 ...............................................................................................................58
KẾT LUẬN ...............................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................63


Danh mục hình vẽ
Hình 1.1 : Đặc tính phản xạ phổ của thực vật ............................................................5
Hình 1.2 : Đặc tính phản xạ của thổ nhưỡng ..............................................................7
Hình 1.3 : Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước ....................................................9
Hình 1.4 : Nguyên lý phân loại theo khoảng cách tối thiểu .....................................15
Hình 1.5: Nguyên lý phân loại theo xác suất cực đại ...............................................17
Hình 3.1 : Vai trò của Viễn thám trong việc xây dựng và cập nhật CSDL trên
HTTĐL ......................................................................................................................34
Hình 3.2 : Mơ hình chuyển đổi dữ liệu Viễn thám và HTTĐL ..................................36
Hình 4.1: Ảnh nguyên thủy chưa qua xử lý ...............................................................49
Hình 4.2: Ảnh đã qua giãn tuyến tính ......................................................................49
Hình 4.3: Phương pháp lọc tần số cao làm rõ ranh giới các đứt gãy địa chất ........51
Hình 4.4: Quy trình cơng nghệ thành lập bản đồ hệ thống đứt gãy địa chất ...........55
Hình 4.5: Ảnh vệ tinh Landsat khu vực Sông Cả - Rào Nậy .....................................56
Hình 4.6: Bản đồ đứt gãy địa chất khu vực Sơng Cả - Rào Nậy ..............................57
Hình 4.7: Đứt gãy hoạt động chính lưu vực Sơng Cả - Rào Nậy .............................59

MỞ ĐẦU
Đứt gãy địa chất là tiền đề gây nên hàng loạt các dạng tai biến địa chất khác.
Do đó, xác định vị trí đứt gãy, đới đứt gãy và đứt gãy hoạt động là việc làm có ý
nghĩa đặc biệt quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn trong nghiên cứu tai biến địa
chất (trƣợt - lở, nứt - sụt đất, động đất, núi lửa...).
Đã có nhiều phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu đứt gãy
địa chất nhằm xác định chính xác vị trí, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc đứt gãy và
đặc điểm hoạt đơng của chúng. Trong đó, phƣơng pháp viễn thám - ảnh vệ tinh (ảnh
viễn thám) đƣợc đặc biệt chú ý, bởi vì: Vệ tinh bay ở độ cao hơn 700 km nên ảnh có
tầm bao qt rộng, tính khái qt hóa tự nhiên rõ rệt. Các loại ảnh chụp có vùng
diện tích lớn: ảnh LANDSAT 185 x 185 km, ảnh SPOT 60 x 60 km. Ảnh đƣợc chụp
ở tỷ lệ nhỏ với những dải phổ khác nhau nên chúng có tính chất tổng qt hóa tự
nhiên về mặt hình học và quang học rõ rệt. Trên ảnh vệ tinh hình ảnh của các đối
tƣợng đã đƣợc khái quát hóa, một số chi tiết nhỏ riêng lẻ bị nhòe đi và hợp thành
hình ảnh của một thể thống nhất với quy mô lớn. Ảnh vệ tinh thể hiện những cấu
trúc lớn, có ý nghĩa khu vực và tồn cầu. Hơn nữa ảnh phản ánh quy luật của hiện
tƣợng tự nhiên một cách khách quan và chính xác. Bởi vậy, các đứt gãy địa chất
khu vực, các cấu trúc địa chất lớn đƣợc thể hiện trên ảnh rất rõ nét.
Để phân tích, phát hiện các đứt gãy địa chất trên ảnh số vệ tinh cần phải đo
vẽ các giá trị phổ phản xạ, phân tích các đặc trƣng phổ và sử dụng các thuật toán
khác nhau để lọc ra các giá trị dạng tuyến…
Luận văn “Nghiên cứu phát hiện các đứt gãy địa chất lƣu vực sông Cả- Rào
Nậy trên cơ sở phân tích tài liệu ảnh viễn thám”, đƣợc nghiên cứu phân tích ảnh
viễn thám nhằm phát hiện các đứt gãy địa chất khu vực Sông Cả - Rào Nậy ở tỷ lệ
1:200.000

1

CHƢƠNG 1 : VIỄN THÁM TRONG NGHIÊN CỨU ĐỊA LÝ –
ĐỊA CHẤT
1.1. Khái niệm chung về viễn thám
Viễn thám là sự thu thập và phân tích, xử lý thơng tin về các đối tƣợng mà
khơng có sự tiếp xúc trực tiếp đến vật thể đối tƣợng, đƣợc phát triển dựa trên những
thành tựu của khoa học về công nghệ tin học, công nghệ vũ trụ. Viễn thám là một
môn khoa học liên ngành nhằm cung cấp thông tin nhanh và khách quan về các đối
tƣợng phục vụ cho phát triển kinh tế, an ninh quốc phòng và nghiên cứu khoa học,
đặc biệt trong lĩnh vực địa chất – kiến tạo.
Hầu hết các đối tƣợng tự nhiên đều hấp thụ, phản xạ hay bức xạ sóng điện từ
với cƣờng độ và theo những cách khác nhau. Các đặc trƣng này thƣờng đƣợc gọi
đặc trƣng phổ. Thông tin thu đƣợc trong viễn thám có liên quan trực tiếp đến năng
lƣợng phản xạ từ các đối tƣợng cho nên việc nghiên cứu đặc trƣng phản xạ phổ của
các đối tƣợng tự nhiên trên các bƣớc sóng khác nhau đóng vai trị quan trọng trong
việc khai thác, ứng dụng có hiệu quả các thơng tin thu đƣợc.
1.1.1. Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên
Do các thơng tin viễn thám có liên quan trực tiếp đến năng lƣợng phản xạ từ
các đối tƣợng tự nhiên cho nên việc nghiên cứu các tính chất quang học của các đối
tƣợng tự nhiên đóng vai trò hết sức quan trọng đối với việc ứng dụng có hiệu quả
phƣơng pháp viễn thám. Sự ra đời và phát triển của kỹ thuật viễn thám gắn với
những kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực phổ phản xạ các đối tƣợng. Phần lớn các
phƣơng pháp ứng dụng viễn thám đƣợc sử dụng hiện nay đều có liên quan trực tiếp
hoặc gián tiếp với việc nghiên cứu đặc trƣng phản xạ phổ của các nhóm đối tƣợng
hay các đối tƣợng tự nhiên.
Việc giải đoán tƣ liệu viễn thám để xác định các thông tin trên ảnh phụ thuộc
rất nhiều vào sự hiểu biết mối tƣơng quan giữa đặc trƣng phản xạ phổ và bản chất,
trạng thái tự nhiên của đối tƣợng. Từ những thông tin về đặc trƣng phản xạ phổ cho

2

phép các nhà chuyên môn chọn những kênh phổ chứa thông tin tối ƣu về đối tƣợng
nghiên cứu, đồng thời nó là cơ sở để phân tích các tính chất của đối tƣợng địa lý –
địa chất tiến tới phân loại các đối tƣợng.
Nghiên cứu đặc trƣng phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên dựa trên các
mục tiêu cơ bản sau đây:
o Xác định quy luật phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên trong dải sóng
nhìn thấy và gần hồng ngoại.
o Xác định sự thay đổi đặc trƣng phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên.
o Đánh giá mức độ ảnh hƣởng của các yếu tố ngoại cảnh, điều kiện sinh
thái cảnh quan tới khả năng phản xạ phổ của đối tƣợng tự nhiên trong
từng vùng, miền cụ thể. Chính nhờ vào các đặc trƣng này cho phép loại
trừ ảnh hƣởng của một số yếu tố mà trong điều kiện ngồi thực địa khơng
thực hiện đƣợc.
Đặc trƣng phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên phụ thuộc vào rất nhiều
yếu tố nhƣ điều kiện chiếu sáng, mơi trƣờng, điều kiện thời tiết và chính bề mặt các
đối tƣợng đó (hiện trạng sử dụng đất, lớp phủ hực vật, cấu trúc bề mặt...). Nhƣ vậy,
các đối tƣợng khác nhau sẽ có khả năng phản xạ phổ khác nhau. Phƣơng pháp viễn
thám dựa trên nguyên lý này để nhận biết phát hiện các đối tƣợng, các hiện tƣợng tự
nhiên. Các thông tin về đặc trƣng phản xạ phổ của đối tƣợng tự nhiên sẽ giúp các
nhà chuyên môn lựa chọn đƣợc kênh phổ chứa thông tin tối ƣu về đối tƣợng nghiên
cứu. Đây chính là cơ sở để phân tích nghiên cứu các tính chất của đối tƣợng, tiến tới
phân loại chúng.
Năng lƣợng mặt trời (E0) chiếu xuống mặt đất dƣới dạng sóng điện từ, khi
năng lƣợng này tác động lên bề mặt đối tƣợng nào đó thì một phần bị phản xạ trở lại
(EPX), một phần bị đối tƣợng hấp thụ và chuyển thành dạng năng lƣợng khác (EKH),
phần còn lại bị truyền qua hay cịn gọi là hiện tƣợng thấu quang năng lƣợng (ETQ).
Có thể mơ tả q trình theo cơng thức:

3


Eo = EPX + EKH + ETQ
Phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt của đối tƣợng năng lƣợng phản xạ phổ mà có
thể: phản xạ tồn phần, phản xạ một phần hoặc tán xạ tồn phần. Vì vậy, cần phải
lƣu ý khi giải đoán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, cần thu thập các thông tin địa lý, địa
chất khu vực tiến hành xử lý cũng nhƣ các thông số kỹ thuật của thiết bị sử dụng
điều kiện bay chụp và các yếu tố này có vai trị nhất định trong việc giải đoán hoặc
xử lý ảnh. Đồng thời, năng lƣơng phản xạ từ các đối tƣợng không những phụ thuộc
vào cấu trúc bề mặt đối tƣợng mà còn phụ thuộc vào bƣớc sóng của năng lƣợng
chiếu tới. Do đó, hình ảnh của đối tƣợng đƣợc ghi nhận bằng năng lƣợng phản xạ
phổ của các bƣớc sóng khác nhau sẽ khác nhau.
Xét tổng thể, các đối tƣợng tự nhiên trên mặt đất rất đa dạng và phức tạp,
song xét cho cùng nó đƣợc cấu thành bởi ba loại đối tƣợng cơ bản, đó là: thực vật,
thổ nhƣỡng và nƣớc.
a. Đặc trưng phản xạ phổ của thực vật:
Lineament thƣờng đƣợc biểu hiện thông qua những đặc điểm lớp phủ thực
vật, lớp vỏ thổ nhƣỡng, các kiểu phong hóa riêng... Do đó, việc sử dụng phƣơng
pháp viễn thám để nghiên cứu đứt gãy địa chất bằng công nghệ viễn thám là nghiên
cứu gián tiếp thông qua các đối tƣợng trên bề mặt. Đó chính là nghiên cứu đặc điểm
của lớp phủ thực vật, lớp phủ thổ nhƣỡng, bề mặt nƣớc…
Đối với lớp phủ thực vật, đặc tính chung nhất của thực vật là khả năng phản
xạ phổ phụ thuộc vào chiều dài bƣớc sóng và các giai đoạn sinh trƣởng khác nhau
của thực vật. Đây là đối tƣợng đƣợc quan tâm nhất. Các trạng thái lớp phủ thực vật
khác nhau có tính chất phản xạ phổ khác nhau. Bức xạ mặt trời (E0) khi tới bề mặt
lá cây một phần bị phản xạ ngay (E1). Bức xạ ở vùng sóng chàm và sóng đỏ bị chất
diệp lục hấp thụ để thực hiện q trình quang hợp. Bức xạ ở vùng sóng lục khi gặp
diệp lục trong lá cây sẽ phản xạ trở lại (EG). Bức xạ ở vùng sóng hồng ngoại (EIR>
720nm) cũng sẽ phản xạ khi gặp chất diệp lục của lá. Nhƣ vậy, năng lƣợng phản xạ

từ thực vật (EPX) bao gồm:

4


EPX = E1 + EG + EIR
Trong đó thành phần năng lƣợng (EG + EIR) chứa đựng những thông tin cần
thiết về bản chất và trạng thái của thực vật, cịn phần năng lƣợng E1 chỉ có tác dụng
tạo ra độ chói của đối tƣợng . Sự khác nhau về đặc trƣng phản xạ phổ của thực vật
đƣợc xác định bởi các yếu tố cấu tạo trong và ngoài lá cây (chất diệp lục, cấu tạo
mơ bì, thành phần và cấu tạo biểu bì, hình thái cây ...), thời kỳ sinh trƣởng (tuổi cây,
giai đoạn sinh trƣởng ...) và các tác động ngoại cảnh (điều kiện chiếu sáng, thời tiết,
vị trí địa lý ...). Tuy vậy, đặc trƣng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật vẫn mang
những đặc điểm chung: phản xạ mạnh ở vùng sóng hồng ngoại gần (λ>720nm), hấp
thụ mạnh ở vùng sóng đỏ (λ = 680 - 720nm).
Trong vùng ánh sáng nhìn thấy, sắc tố của lá cây ảnh hƣởng đến đặc tính
phản xạ phổ của nó, đặc biệt là chất diệp lục trong lá cây, ngồi ra cịn có một số
sắc tố khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phản xạ phổ của thực vật.

Hình 1.1 : Đặc tính phản xạ phổ của thực vật
Theo đồ thị trên ta thấy sắc tố hấp thụ của lá cây bức xạ vùng sóng ánh sáng
nhìn thấy và vùng cận hồng ngoại, ngoài ra do trong lá cây có nƣớc nên nó hấp thụ
bức xạ vùng hồng ngoại. Cũng từ đồ thị trên, ta thấy khả năng phản xạ phổ của lá
cây xanh ở vùng sóng ngắn và vùng ánh sáng đỏ là thấp. Hai vùng suy giảm khả
năng phản xạ phổ này tƣơng ứng với hai dải sóng bị chất diệp lục hấp thụ ở hai dải

5


sóng này, chất diệp lục hấp thụ phần lớn năng lƣợng chiếu tới, do vậy năng lƣợng

phản xạ của lá cây khơng lớn, vùng sóng bị phản xạ mạnh nhất là vùng ánh sáng lục
tƣơng ứng với bƣớc sóng 540 nm. Do đó, lá cây tƣơi đƣợc mắt ta cảm nhận có màu
lục. Khi lá úa hoặc cây bị bệnh, lá cây màu vàng hàm lƣợng diệp lục trong lá giảm
đi do đó khả năng phản xạ phổ cũng sẽ bị thay đổi. Nhƣ vậy, có thể thấy khả năng
phản xạ phổ của mỗi loại thực vật là khác nhau và đặc tính chung nhất về khả năng
phản xạ phổ của thực vật là:
Ở vùng ánh sáng nhìn thấy, vùng cận hồng ngoại và hồng ngoại khả năng
phản xạ phổ khác biệt rõ rệt.
Ở vùng ánh sáng nhìn thấy, phần lớn năng lƣợng bị hấp thụ bởi chất diệp lục
có trong lá cây, một phần nhỏ thấu qua lá còn lại bị phản xạ.
Ở vùng cận hồng ngoại, cấu trúc lá ảnh hƣởng lớn đến khả năng phản xạ
phổ, ở đây khả năng phản xạ phổ tăng lên rõ rệt.
Ở vùng hồng ngoại, nhân tố ảnh hƣởng lớn đến khả năng phản xạ phổ của lá
là hàm lƣợng nƣớc. Khi độ ẩm trong lá cao, năng lƣợng hấp thụ là cực đại; ảnh
hƣởng của các cấu trúc tế bào lá ở vùng hồng ngoại đối với khả năng phản xạ phổ
không lớn bằng hàm lƣợng nƣớc trong lá.
b. Đặc trưng phản xạ phổ của thổ nhưỡng
Thổ nhƣỡng là lớp trên cùng chịu ảnh hƣởng của các q trình địa chất.
Thơng thƣờng, các đứt gãy địa chất tạo nên một đới cà nát do đó, lớp phủ thổ
nhƣỡng ở đây thƣờng hỗn độn. Thổ nhƣỡng là nền của lớp phủ thực vật, cùng với
lớp phủ thực vật tạo thành một thể thống nhất trong cảnh quan tự nhiên. Đặc tính
chung nhất của chúng là khả năng phản xạ phổ tăng theo độ dài bƣớc sóng, đặc
biệt là ở vùng cận hồng ngoại và hồng ngoại (hình 1.2 ). Một phần bức xạ mặt trời
chiếu tới sẽ phản xạ ngay trên bề mặt đối tƣợng (E1), phần còn lại đi vào bề dày của
lớp phủ thổ nhƣỡng. Một phần năng lƣợng này đƣợc hấp thụ làm tăng nhiệt độ của
đất, một phần sau khi tán xạ gặp các hạt nhỏ và các thành phần vật chất khác có

6

trong đất (nƣớc và các chất khoáng) sẽ phản xạ trở lại (E2). Nhƣ vậy, phần năng
lƣợng E2 sẽ chứa đựng những thông tin cơ bản về thành phần, bản chất các loại đất.
Có thể biểu diễn năng lƣợng phản xạ đó dƣới dạng:
EPX = E1 +E2
Khả năng phản xạ phổ của thổ nhƣỡng phụ thuộc chủ yếu vào bản chất hóa
lý của đất, hàm lƣợng chất hữu cơ, độ ẩm, trạng thái bề mặt, thành phần cơ giới của
đất mà cấu trúc của đất phụ thuộc vào thành phần, tỷ lệ sét, bụi, cát. Sét là hạt mịn
có đƣờng kính nhỏ hơn 0.002mm, bụi có đƣờng kính 0.002 - 0.05mm, cát có đƣờng
kính 0.05mm - 2mm. Tuỳ thuộc vào tỷ lệ thành phần của sét, bụi và cát mà có các
loại đất khác nhau.

Hình 1.2 : Đặc tính phản xạ của thổ nhưỡng
Ví dụ đất cát mịn thì khoảng cách giữa các hạt nhỏ vì chúng ở gần nhau hơn.
Với hạt lớn khoảng cách giữa chúng lớn hơn, do vậy khả năng vận chuyển khơng
khí và độ ẩm cũng dễ dàng hơn. Khi độ ẩm lớn, trên mỗi hạt cát sẽ bọc một màng
mỏng nƣớc, do vậy độ ẩm và lƣợng nƣớc trong loại đất này sẽ cao hơn và do đó độ
ẩm cũng ảnh hƣởng đến khả năng phản xạ phổ của chúng. Nhìn vào đồ thị ta thấy:
khi độ ẩm tăng lên thì khả năng phản xạ phổ sẽ giảm. Do vậy, khi hạt nƣớc rơi vào

7


cát khơ ta thấy cát có mầu thẫm hơn, đó là nguyên nhân có sự chênh lệch rõ rệt giữa
các đƣờng đặc trƣng 1, 2, 3. Tuy nhiên, nếu cát ẩm nếu có thêm nƣớc cũng sẽ khơng
thẫm mầu đi mấy.
Thành phần chất hữu cơ có trong đất cũng ảnh hƣởng tới khả năng phản xạ
phổ của các đối tƣợng, với hàm lƣợng chất hữu cơ từ 0,5 - 5,0% đất có mầu nâu
sẫm. Nếu hàm lƣợng hữu cơ thấp hơn đất sẽ có mầu nâu sáng.
Ơxít sắt cũng ảnh hƣởng tới khả năng phản xạ phổ của đất. Khả năng phản
xạ phổ tăng khi hàm lƣợng ơxít sắt trong đất giảm xuống. Khi loại bỏ ơxít sắt ra

khỏi đất, thì khả năng phản xạ phổ của đất tăng lên rõ rệt ở dải sóng từ 500 nm1100 nm nhƣng với bƣớc sóng lớn hơn 1100 nm thì hầu nhƣ khơng có tác dụng.
Nhƣ trên đã phân tích, có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng phản xạ phổ
của thổ nhƣỡng, tuy nhiên chúng có liên quan chặt chẽ với nhau. Vùng phản xạ và
bức xạ phổ mạnh dùng để ghi nhận thơng tin hữu ích về thổ nhƣỡng cịn hình ảnh ở
hai vùng phổ này là dấu hiệu để đốn đọc điều vẽ các đặc tính của thổ nhƣỡng.
c. Đặc trưng phản xạ phổ của nước
Các đứt gãy địa chất thƣờng trùng khớp với hệ thống sông suối. Hay nói
cách khác, đứt gãy địa chất là tiền đề để cho hệ thống sơng suối phát triển. Nói đến
sơng suối là nói đến nƣớc. Bởi vậy, nghiên cứu các đặc trựng phản xạ của nƣớc gián
tiếp nghiên cứu đứt gãy địa chất.
Khả năng phản xạ phổ của nƣớc cũng thay đổi theo bƣớc sóng của bức xạ
chiếu tới và thành phần vật chất có trong nƣớc. Ngồi ra nó còn phụ thuộc vào bề
mặt nƣớc và trạng thái của nƣớc. Trên ảnh chụp bằng kênh hồng ngoại và cận hồng
ngoại, đƣờng bờ nƣớc đƣợc phát hiện rất dễ dàng, cịn một số đặc tính khác của
nƣớc cần phải sử dụng ảnh chụp bằng kênh nhìn thấy để nhận biết.
Phần lớn năng lƣợng bức xạ mặt trời chiếu tới đều bị nƣớc hấp thụ cho quá
trình tăng nhiệt độ nƣớc. Phần năng lƣợng phản xạ trên bề mặt kết hợp với phần
năng lƣợng sinh ra sau quá trình tán xạ với các hạt vật chất lơ lửng trong nƣớc phản
xạ lại, tạo thành năng lƣợng phản xạ của nƣớc. Vì vậy, năng lƣợng phản xạ của các

8


loại nƣớc là thấp và giảm dần theo chiều tăng của bƣớc sóng. Bức xạ mặt trời hầu
nhƣ bị nƣớc hấp thụ hoàn toàn ở vùng hồng ngoại và cận hồng ngoại. Nƣớc đục
phản xạ mạnh hơn nƣớc trong, đặc biệt ở vùng sóng đỏ.
Trong điều kiện tự nhiên, mặt nƣớc hoặc một lớp nƣớc mỏng sẽ hấp thụ rất
mạnh năng lƣợng ở dải cận hồng ngoại và hồng ngoại, do vậy năng lƣợng phản xạ
rất ít. Vì khả năng phản xạ phổ của nƣớc ở dải sóng dài khá nhỏ nên việc sử dụng
các kênh sóng dài để chụp cho ta nhiều khả năng giải đoán các yếu tố thuỷ văn. Ví

dụ: đƣờng bờ nƣớc sẽ đƣợc giải đốn dễ dàng trên ảnh chụp bằng kênh hồng ngoại
và cận hồng ngoại.

Hình 1.3 : Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước

1.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng phản xạ phổ của các đối tượng tự
nhiên
Ảnh hƣởng của yếu tố không gian - thời gian đến khả năng phản xạ của các
đối tƣợng tự nhiên:
Theo thời gian, lớp phủ thực vật và một số đối tƣợng khác thƣờng thay đổi
và do vậy, khả năng phản xạ phổ cũng thay đổi. Ví dụ mùa đơng cây rụng lá, mùa
xn cây xanh tốt…Vì vậy, khi giải đốn cần chú ý đến yếu tố thời vụ.

9


Ở yếu tố không gian ngƣời ta chia ra 2 loại: Yếu tố không gian cục bộ thể
hiện khi chụp ảnh cùng một loại cây nhƣng trồng theo hàng có khả năng phản xạ
phổ khác trồng theo các mảng. Yếu tố không gian địa lý thể hiện khi cùng loại thực
vật nhƣng sinh trƣởng ở các vùng địa lý khác nhau thì khả năng phản xạ phổ cũng
khác nhau. Mặt khác, yếu tố khơng gian cịn thể hiện khi chụp ảnh vùng núi lúc mặt
trời khơng ở vị trí thiên đỉnh, khi đó, cùng một đối tƣợng ở trên sƣờn đƣợc chiếu
sáng sẽ có phổ phản xạ khác với sƣờn khơng đƣợc chiếu sáng.
Ảnh hƣởng của yếu tố khí quyển: Khi xem xét hệ thống ghi nhận thông tin
viễn thám ta thấy rằng: năng lƣợng bức xạ từ mặt trời xuống các đối tƣợng trên mặt
đất phải qua tầng khí quyển sau khi phản xạ từ bề mặt trái đất năng lƣợng lại đƣợc
truyền qua khí quyển tới thiết bị ghi thơng tin trên vệ tinh. Do vậy, khí quyển có
ảnh hƣởng rất lớn đến khả năng phản xạ của các đối tƣợng tự nhiên.
Có 2 phƣơng thức ảnh hƣởng chính của khí quyển đó là tán xạ và hấp thụ.
Hiện tƣợng tán xạ chỉ làm đổi hƣớng tia chiếu mà không làm mất đi năng

lƣợng. Tán xạ là do các hạt vật chất nhỏ có trong khơng khí hoặc các ion có trong
khí quyển phản xạ tia chiếu tới hoặc do tia chiếu truyền qua lớp khí quyển dày đặc
có mật độ khơng khí khơng đồng nhất gây nên.
Hiện tƣợng hấp thụ xảy ra khi tia sáng không đƣợc tán xạ mà truyền qua lớp
ngun tử khơng khí trong khí quyển và làm nóng lớp khí quyển đó. Hiện tƣợng tán
xạ tuyệt đối xảy ra khi khơng có sự hấp thụ năng lƣợng.
1.2. Các phƣơng pháp giải đoán ảnh viễn thám
Giải đốn tƣ liệu viễn thám là q trình tách thơng tin định tính cũng nhƣ định
lƣợng của hình ảnh dựa trên các tri thức chuyên ngành hoặc kinh nghiệm của ngƣời
xử lý. Việc tách thông tin trong viễn thám có thể chia ra 5 loại:
 Phân loại đa phổ
 Phát hiện biến động.
 Chiết, tách các thông tin tự nhiên

10


 Xác định các chỉ số
 Xác định các đối tƣợng đặc biệt.
Phân loại đa phổ là quá trình tách gộp thông tin dựa vào độ phân giải phổ, độ
phân giải khơng gian và thời gian của hình ảnh đối tƣợng. Xác định biến động là
xác định sự thay đổi của đối tƣợng dựa trên ảnh các thời kỳ. Chiết tách các thông tin
tự nhiên tƣơng ứng với việc đo nhiệt độ, trạng thái khí quyển, độ ẩm, của vật thể
dựa trên các đặc trƣng phổ hoặc thị sai của cặp ảnh lập thể. Xác định chỉ số là tính
tốn các chỉ số mới nhƣ chỉ số thực vật,chỉ số độ chiếu sáng…Xác định các đặc tính
hoặc hiện tƣợng đặc biệt nhƣ thiên tai…
Q trình tách thơng tin từ ảnh có thể đƣợc thực hiện bằng mắt cùng với tƣ
duy của con ngƣời hoặc bằng máy tính.
Việc giải đốn bằng mắt có ƣu điểm là có thể khai thác đƣợc các tri thức
chuyên môn và kinh nghiệm chuyên gia, mặt khác việc giải đốn có thể phân tích

các thơng tin phân bố khơng gian. Tuy nhiên phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là
tốn kém thời gian và kết quả thƣờng phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của ngƣời giải
đoán.
Việc xử lý bằng máy tính có ƣu điểm là năng suất cao, thời gian xử lý ngắn,
có thể xác định đƣợc các chỉ số đặc trƣng tự nhiên nhƣng nó có nhƣợc điểm là khó
kết với với tri thức và kinh nghiệm của con ngƣời. Để khắc phục nhƣợc điểm này,
trong khuôn khổ của luận văn này chúng tôi kết hợp vừa xử lý ảnh số vừa giải đoán
bằng mắt thƣờng.
1.2.1. Phương pháp giải đoán bằng mắt
Giải đoán ảnh bằng mắt có thể áp dụng trong mọi điều kiện trang thiết bị.
Giải đoán bằng mắt là việc sử dụng mắt thƣờng cùng với dụng cụ quang học nhƣ
kính lúp, kính lập thể, máy tổng hợp màu để xác định các đối tƣợng. Cơ sở giải
đoán ảnh bằng mắt là các chuẩn giải đốn đọc và khóa giải đốn [8].
1.2.1.1. Các chuẩn giải đoán ảnh vệ tinh:

11


- Chuẩn kích thước: Là phải chọn tỷ lệ ảnh phù hợp để giải đốn. Kích thƣớc
của đối tƣợng có thể xác định bằng cách lấy kích thƣớc đo đƣợc trên ảnh nhân với
mẫu số tỷ lệ ảnh.
- Chuẩn hình dạng: Hình dạng có ý nghĩa quan trọng trong giải đốn ảnh. Hình
dạng đặc trƣng cho mỗi đối tƣợng khi nhìn từ trên cao xuống và đƣợc coi là chuẩn
giải đoán ảnh. Trên ảnh vệ tinh, các đứt gãy địa chất có dạng đẳng thƣớc kéo dài.
- Chuẩn bóng: Bóng của vật thể dễ dàng nhận thấy khi nguồn sáng khơng nằm
chính xác ở đỉnh đầu hoặc trƣờng hợp chụp ảnh xiên. Dựa vào bóng của vật thể có
thể xác định đƣợc chiều cao của vật thể đó.
- Chuẩn độ đen: Độ đen trên ảnh đen trắng biến thiên theo mức xám độ. Mỗi vật
thể đƣợc thể hiện bằng một cấp độ sáng nhất định tỷ lệ với cƣờng độ phản xạ ánh
sáng của nó.

- Chuẩn màu sắc: Màu sắc là một dấu hiệu chuẩn rất tốt trong việc xác định các
đối tƣợng. Các đối tƣợng khác nhau thƣờng có tông màu khác nhau, đặc biệt đối với
ảnh đa phổ tổ hợp màu.
- Chuẩn cấu trúc: Cấu trúc là tập hợp của nhiều hình mẫu nhỏ. Ví dụ một bãi cỏ
không xen các cây khác cho ta ảnh cấu trúc mịn, các đới dập vỡ kiến tạo cho ta các
vệt dài lốm đốm.
- Chuẩn phân bố: Chuẩn phân bố là một tập hợp của nhiều hình dạng nhỏ phân
bố theo một quy luật nhất định tạo ra mẫu đặc trƣng cho đối tƣợng đó.
- Chuẩn mối quan hệ tương hỗ : Một tổng thể các chuẩn giải đốn mơi trƣờng
xung quanh hoặc mối liên quan của các đối tƣợng nghiên cứu đối với các đối tƣợng
khác cung cấp một thông tin giải đốn quan trọng.
Nhằm hỗ trợ cho cơng tác giải đốn ngƣời ta thƣờng lập các khóa giải đốn.
Khóa giải đoán là tập hợp các chuẩn dùng để giải đoán một đối tƣợng nhất định cho
nên kết quả giải đốn phụ thuộc rất lớn vào khóa giải đốn. Mục đích của việc lập
khóa giải đốn là làm chuẩn hóa các kết quả giải đoán của nhiều ngƣời khác nhau.

12


Thơng thƣờng, khóa giải đốn do những ngƣời có kinh nghiệm và hiểu biết chuyên
môn xây dựng dựa trên các vùng nghiên cứu thử nghiệm đã đƣợc điều tra kỹ. Tất cả
8 chuẩn giải đốn cùng với các thơng tin về thời gian bay chụp, tỷ lệ ảnh, mùa bay
chụp đều phải đƣa vào khóa giải đốn.
1.2.1.2. Ảnh tổ hợp màu:
Tƣ liệu ảnh dùng để giải đoán bằng mắt tốt nhất là ảnh tổ hợp màu. Đặc
điểm cơ bản của ảnh tổ hợp màu là sự mã hóa bằng màu các khác biệt về giá trị phổ
của các đối tƣợng. Ở đây khóa giải đốn chính là sự tƣơng phản màu đƣợc nhấn
mạnh nhờ sự lựa chọn một cách có ý thức phƣơng án tổ hợp màu. Trong trƣờng hợp
tƣ liệu gốc thỏa mãn các điều kiện kỹ thuật nếu sử dụng phƣơng án tổ hợp màu
chuẩn và điều kiện xử lý hóa ảnh chặt chẽ thì màu là một chuẩn giải đoán tƣơng đối

ổn định.
Nhờ khả năng phân biệt cao của màu sắc cho nên nó có thể cho biết sự khác
biệt về phổ của đối tƣợng nghiên cứu cho ngƣời giải đốn. Ảnh tổ hợp màu cho ta
tính trực quan sinh động hơn ảnh đen trắng. Nhƣng đối với ảnh có dải phổ chụp ở
vùng hồng ngoại, ảnh tổ hợp màu cho ta bức tranh giả màu không có thực trong tự
nhiên.
Về màu sắc, ảnh tổ hợp màu so với ảnh màu vệ tinh chụp trên phim màu có
nhiều màu sắc hơn với độ tƣơng phản màu cao hơn. So với ảnh phổ thì ảnh tổ hợp
màu cũng có nhiều màu sắc hơn và có độ tƣơng phản cao hơn nhƣng độ phân giải
lại kém hơn ảnh phổ màu.
Khả năng giải đoán các đối tƣợng trên ảnh tổ hợp màu phụ thuộc vào sự lựa
chọn phƣơng án tổ hợp màu tức là phụ thuộc vào nhiệm vụ giải đoán, khả năng ứng
dụng của ảnh tổ hợp màu để giải đoán các đối tƣợng cụ thể.
Việc lựa chọn các kênh phổ để tổ hợp màu là một công việc quan trọng,
chúng quyết định về chất lƣợng thông tin của ảnh tổ hợp màu. Việc lựa chọn kênh
phổ đƣợc xác định trên các đặc điểm sau:

13


o Đặc tính phản xạ phổ của các đối tƣợng cần giải đoán.
o Nhiệm vụ của việc giải đoán.
o Yêu cầu đối với độ phân giải của ảnh dùng để giải đoán.
o Đặc điểm của khu vực cần giải đoán.
Để lựa chọn kênh phổ có tính thơng tin cao cần phân loại nhóm đối tƣợng
chính cần giải đốn. Trên cơ sở các kênh phổ mang thông tin ta chọn ra kênh chính
và kênh phụ để tiến hành tổ hợp.
Mặt khác, có thể sử dụng biểu đồ độ sáng (histogram) để lựa chọn kênh phổ.
Các thiết bị dùng cho tổ hợp màu đa phổ thƣờng dùng trên thế giới và ở Việt
Nam là:

Máy chiếu hình đa phổ chuyên dụng MSP-4C của CHLB Đức và AC-90B
của Nhật Bản.
Máy nắn Rectima-C, Dust 2000 có gắn đầu màu.
Máy tính có màn hình màu VGA và các trạm làm việc WS.
1.2.2. Phương pháp xử lý ảnh số
1.2.2.1. Thuật toán phân loại:
Để xác định các đối tƣợng trên ảnh, cần phải sử dụng thuật toán phân loại.
Thuật toán này dùng để quy một pixel chƣa biết vào một loại đối tƣợng nào đó.
Việc lựa chọn cách phân loại riêng biệt hoặc luật quyết định phụ thuộc vào tính chất
của chỉ tiêu đầu vào và yêu cầu của dữ liệu đầu ra.
Sau đây là một số thuật toán thƣờng dùng trong xử lý ảnh viễn thám:
a. Phân loại theo khoảng cách tối thiểu ( Minimum distance classifier):
Phân loại theo khoảng cách tối thiểu đƣợc sử dụng để phân loại các đối
tƣợng trong không gian phổ đa chiều. Khoảng cách giữa các pixel đƣợc sử dụng

14


nhƣ chuẩn để đánh giá sự phụ thuộc về một lớp nào đó của pixel đang khảo sát.
Cách khoảng cách thƣờng dùng bao gồm:
- Khoảng cách Ơclit: d k2 = (X - µk)t (x - µk )
Khoảng cách này đƣợc sử dụng trong trƣờng hợp phƣơng sai của các lớp khác
nhau. Khoảng cách Ơclit có thể coi nhƣ hệ số đồng dạng.
- Khoảng cách Ơclit chuẩn hóa:
d k2 = (X - µk)tδk-1 (X - µk ).
- Khoảng cách Mahalanobs. Trong trƣờng hợp gữa các kênh phổ có mối tƣơng
quan thì khoảng cách Mahalanobs đƣợc sử dụng thay cho các khoảng cách khác.
Khoảng cách Mahalanobs đƣợc biểu diễn nhƣ sau:
d k2 = (X - µk)tΣk-1 (X - µk ).
Trong đó: X: Vector giá trị cấp độ sáng

µk: Vector trung bình

X= x1, x2, xn
µk : m1, m2, mn

δk : Ma trận phƣơng sai.
Σk :Ma trận phƣơng sai- hiệp phƣơng sai.

Hình 1.4 : Nguyên lý phân loại theo khoảng cách tối thiểu

15


Thuật toán về khoảng cách tối thiểu khá đơn giản về mặt tốn học và có hiệu
quả về mặt tính tốn nhƣng có hạn chế là khơng nhạy cảm với mức độ biến đổi
trong dữ liệu phổ thu nhận đƣợc. Do vậy, thuật tốn này khơng sử dụng cho viêc
phân loại phổ gần giơng nhau trong khơng gian đó và có độ biến thiên cao.
b. Phân loại theo xác suất cực đại (Maximum likelihood classifier):
Phƣơng pháp phân loại theo xác suất cực đại đƣợc sử dụng thƣờng xuyên
trong xử lý ảnh viễn thám. Mỗi pixel đƣợc tính xác suất thuộc vào một lớp nào đó
và nó đƣợc gắn vào lớp có xác suất thuộc vào lớp đó lớn nhất. Xác suất đƣợc biểu
diễn nhƣ sau:
Lk = P(k/X) = P(k)* P (X/k)/ ΣP(i)*P(X/i).
Trong đó: P(k): Xác suất tiền địnhcủa lớp k.
P(k/X): Xác suất điều kiện có thể thay đƣợc X thuộc vào lớp k.
Thông thƣờng ngƣời ta coi P(k) là hằng số cho tất cả các lớp và P(i)*ΣP(X/i)
cũng đƣợc coi nhƣ vậy cho nên thực chất xác suất Lk có thể đƣợc viết nhƣ sau:
𝐿𝑘 𝑋 =
Trong đó: X

1
(2𝜋)𝑛/2

−1

∑𝑘

1/2

𝑒 −1/2(𝑋−𝜇 ) ∑𝑘

(𝑋−𝜇 )

: vecto cấp độ xám của một pixel nào đó

Lk : xác suất mà X thuộc vào lớp K
∑𝑘 : định thức của ma trận phƣơng sai – hiệp phƣơng sai
Theo lý thuyết xác suất, phƣơng pháp phân loại theo xác suất cực đại có
nhiều ƣu việt. Tuy nhiên, khi sử dụng cần chú ý các điểm sau:
- Số lƣợng các khu vực lấy mẫu thực địa phải đủ lớn để các giá trị trung bình
cũng nhƣ ma trận phƣơng sai – hiệp phƣơng sai tính cho một lớp nào đó có giá trị
đúng với thực tế nhất.
- Ma trận nghịch đảo của ma trận phƣơng sai – hiệp phƣơng sai sẽ không ổn
định trong một số trƣờng hợp độ tƣơng quan giữa các kênh phổ rất gần nhau. Khi

16


đó, cần áp dụng phƣơng pháp là làm giảm số kênh phổ nhƣ phƣơng pháp phân tích
thành phần chính. Trong trƣờng hợp hàm phân bố của đối tƣợng nghiên cứu khơng

theo quy luật phân bố chuẩn Gauss thì khơng nên sử dụng phƣơng pháp này.

Hình 1.5: Nguyên lý phân loại theo xác suất cực đại

c. Phân loại hình hộp: (Box Classifier):
Phân loại hình hộp thuộc vào nhóm phƣơng pháp phân loại có giám định
đơn giản. Trong phƣơng pháp này, mỗi trục phổ đƣợc chia ra nhiều lớp dựa vào các
giá trị tối đa, tối thiểu của tệp mẫu tƣơng ứng. Nói cách khác, là trong khơng gian
phổ này ngƣời ta xác định các ”hộp” bao bọc một nhóm có cùng tính chất. Các pixel
nằm trong hộp khơng gian giới hạn bởi các miền xác định trên trục phổ nhƣ vậy sẽ

17


đƣợc phân loại. Phƣơng pháp này có tốc độ tính tốn cao nhƣng độ chính xác và
khả năng áp dụng cịn bị hạn chế.
Q trình phân loại theo phƣơng pháp hình hộp đƣợc tiến hành nhƣ sau:
- Xác định đƣờng bao cho tất cả các hộp đặc trƣng theo các vùng liên tục
(chính là vùng lấy mẫu) – là vùng có đặc trƣng xác định nhƣ đất, nƣớc thực vật ...
trên ảnh gốc và đã đƣợc xác định rõ ở thực địa. Đối với từng lớp liên tục đó có giá
trị độ xám trung bình µ và có phƣơng sai δ của sự phân bố độ đen cần thiết để tính
tốn:
1
𝜇𝑖𝑗 =
𝑛

𝑛𝑖

𝑋𝑖𝑗
𝑘=1

𝑛

𝛿𝑖𝑗2

=

𝑛

2
𝑖
𝑖
𝑛𝑖 ∑𝑘=1
𝑋𝑖𝑗𝑘
− (∑𝑘=1
𝑋𝑖𝑗𝑘 )2

𝑛𝑖 (𝑛𝑖 − 1)

(i = 1,2,….,ni; j = 1,2,….,NB)
Trong đó:

i là số thứ tự của lớp trong tổng N lớp.
J là số thứ tự của kênh trong tổng NB kênh.
K là số thứ tự của pixel trong tổng Ni pixel.

Khi sử dụng µij và δij cho các vùng bao của từng hộp, ta có thể dùng biểu
thức:

(Xmin) = µij – k..δij

(Xmax)

=

µij + k..δij

Ở đây k là hệ số tỷ lệ lựa chọn, (Xmin) ij , (Xmax) ij là giới hạn thống nhất và
cao nhất của vùng bao lớp i trên kênh ảnh j.

18


Đối với tất cả các pixel trên ảnh gốc, việc giải đoán các đặc trƣng sẽ thực
hiện theo điều kiện: Nếu (Xmin) ij < Xik< (Xmax) ij , (j = 1,2...NB) thì pixel k thuộc lớp j
và ngƣợc lại thì pixel k khơng thuộc lớp j.
Trong q trình xử lý, kết quả phân loại ảnh thứ tự của lớp đƣợc gắn cho
từng pixel.
1.2.2.2. Phương pháp phân loại bằng xử lý số:
Các tƣ liệu viễn thám chủ yếu dƣới dạng số cho nên vấn đề giải đoán bằng
xử lý số giữ vai trị quan trọng và chính là phƣơng pháp cơ bản trong cơng nghệ
viễn thám. Giải đốn ảnh bằng xử lý số bao gồm các bƣớc sau:
a. Nhập số liệu:
Có hai nguồn số liệu chính đó là ảnh tƣơng tự do các máy chụp ảnh tiến
hành và một phần do các mấy quét ảnh cung cấp. Trong trƣờng hợp ảnh số thì tƣ
liệu ảnh đƣợc chuyển từ các băng từ lƣu trữ mật độ cao HDDT vào các băng từ
CCT, thơng dụng hơn. Trong trƣờng hợp ảnh tƣơng tự thì tƣ liệu ảnh đƣợc chuyển
thành dạng số thông qua máy quét chuyên dụng..
b. Khôi phục và hiệu chỉnh ảnh:
Đây là giai đoạn mà các tín hiệu số đƣợc hiệu chỉnh hệ thống nhằm tạo ra
một tƣ liệu ảnh có thể sử dụng đƣợc. Giai đoạn này thƣờng đƣợc thực hiện ở các

Trung tâm thu nhận ảnh.
c. Nắn chỉnh hình học ảnh
Ảnh vệ tinh thu nhận đƣợc là ảnh thô (bruse) chƣa đƣợc xử lý hình học và bị
biến dạng, do đó những ảnh này khơng trùng khít với bản đồ và với các ảnh khác có
toạ độ địa lý đƣợc. Vì vậy, muốn sử dụng các loại ảnh này nhất thiết phải nắn chỉnh
hình học để vừa loại trừ sự biến dạng của ảnh vừa gắn toạ độ vào ảnh để sử dụng
cho việc thành lập bản đồ ảnh..
d. Biến đổi ảnh:

19