Vệ tinh thế hệ thứ 8 – Landsat 8 đã được Mỹ phóng thành công lên quỹ đạo vào ngày 11022013 với tên gọi gốc Landsat Data Continuity Mission (LDCM). Đây là dự án hợp tác giữa NASA và cơ quan Đo đạc Địa chất Mỹ. Landsat sẽ tiếp tục cung cấp các ảnh có độ phân giải trung bình (từ 15 – 100 mét), phủ kín ở các vùng cực cũng như những vùng địa hình khác nhau trên trái đất. Nhiệm vụ của Landsat 8 là cung cấp những thông tin quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quản lý năng lượng và nước, theo dõi rừng, giám sát tài nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa và lĩnh vực nông nghiệp.
Trang 1H ướ ng d n t i v nh Landsat 8 m i ẫ ả ề ả ớ
nh t ấ
https://bandolamnghiep.com/huongdantaiveanhlandsat8 moinhat/
T i xu ng d li u nh Landsat8 ả ố ữ ệ ả
1 Gi i thi u v d li u nh Landsat8 ớ ệ ề ữ ệ ả
1.1 Gi i thi u chung ớ ệ
V tinh th h th 8 – Landsat 8 đã đệ ế ệ ứ ược M phóng thành công lên qu đ o vào ngày ỹ ỹ ạ11/02/2013 v i tên g i g c Landsat Data Continuity Mission (LDCM). Đây là d án h p ớ ọ ố ự ợtác gi a NASA và c quan Đo đ c Đ a ch t M Landsat s ti p t c cung c p các nh ữ ơ ạ ị ấ ỹ ẽ ế ụ ấ ả
Trang 2có đ phân gi i trung bình (t 15 – 100 mét), ph kín các vùng c c cũng nh nh ng ộ ả ừ ủ ở ự ư ữvùng đ a hình khác nhau trên trái đ t. Nhi m v c a Landsat 8 là cung c p nh ng thôngị ấ ệ ụ ủ ấ ữtin quan tr ng trong nhi u lĩnh v c nh qu n lý năng lọ ề ự ư ả ượng và nước, theo dõi r ng, ừgiám sát tài nguyên môi trường, quy ho ch đô th , kh c ph c th m h a và lĩnh v c ạ ị ắ ụ ả ọ ựnông nghi p.ệ
Landsat 8 (LDCM) mang theo 2 b c m: b thu nh n nh m t đ t (OLI – Operational ộ ả ộ ậ ả ặ ấLand Imager) và b c m bi n h ng ngo i nhi t (TIRS – Thermal Infrared Sensor). ộ ả ế ồ ạ ệ
Nh ng b c m này đữ ộ ả ược thi t k đ c i thi n hi u su t và đ tin c y cao h n so v i ế ế ể ả ệ ệ ấ ộ ậ ơ ớcác b c m Landsat th h trộ ả ế ệ ước. Landsat 8 thu nh n nh v i t ng s 11 kênh ph , ậ ả ớ ổ ố ổbao g m 9 kênh sóng ng n và 2 kênh nhi t sóng dài xem chi ti t B ng 1. Hai b c m ồ ắ ệ ế ở ả ộ ảnày s cung c p chi ti t b m t Trái Đ t theo mùa đ phân gi i không gian 30 mét ( ẽ ấ ế ề ặ ấ ở ộ ả ởcác kênh nhìn th y, c n h ng ngo i, và h ng ngo i sóng ng n); 100 mét kênh nhi t ấ ậ ồ ạ ồ ạ ắ ở ệ
và 15 mét đ i v i kênh toàn s c. D i quét c a LDCM gi i h n trong kho ng 185 km x ố ớ ắ ả ủ ớ ạ ả
180 km. Đ cao v tinh đ t 705 km so v i b m t trái đ t. B c m OLI cung c p hai ộ ệ ạ ớ ề ặ ấ ộ ả ấkênh ph m i, Kênh 1 dùng đ quan tr c bi n đ ng ch t lổ ớ ể ắ ế ộ ấ ượng nước vùng ven b và ờKênh 9 dùng đ phát hi n các m t đ dày, m ng c a đám mây ti (có ý nghĩa đ i v i khíể ệ ậ ộ ỏ ủ ố ớ
tượng h c), trong khi đó b c m TIRS s thu th p d li u hai kênh h ng ngo i nhi t ọ ộ ả ẽ ậ ữ ệ ở ồ ạ ệsóng dài (kênh 10 và 11) dùng đ đo t c đ b c h i nể ố ộ ố ơ ước, nhi t đ b m t. B c m OLIệ ộ ề ặ ộ ả
và TIRS đã được thi t k c i ti n đ gi m thi u t i đa nhi u khí quy n (SNR), cho phép ế ế ả ế ể ả ể ố ễ ể
lượng t hóa d li u là 12 bit nên ch t lử ữ ệ ấ ượng hình nh tăng lên so v i phiên b n trả ớ ả ước
Trang 3Hình 7 : So sánh các kênh nh c a Landsat8 và Landsat7 ETM+ả ủ
B ng 1: So sánh các bả ước sóng và đ phân gi i c a nh Landsat8 và Landsat7 ETM+ộ ả ủ ả
Trang 4Các thông s k thu t c a s n ph m nh v tinh Landsat 8 nh sau:ố ỹ ậ ủ ả ẩ ả ệ ư
Lo i s n ph m: đã đạ ả ẩ ược x lý m c 1T nghĩa là đã c i chính bi n d ng do ử ở ứ ả ế ạchênh cao đ a hình (m c tr c);ị ứ ự
Đ nh d ng: GeoTIFF;ị ạ
Kích thước Pixel: 15m/30m/100m tương ng nh Đen tr ng Pan/Đa ph /Nhi tứ ả ắ ổ ệ
Phép chi u b n đ : UTM;ế ả ồ
H t a đ : WGS 84;ệ ọ ộ
Đ nh hị ướng: theo B c c a b n đ ;ắ ủ ả ồ
Phương pháp l y m u: hàm b c 3;ấ ẫ ậ
Đ chính xác: v i b c m OLI đ t sai s 12m theo tiêu chu n CE, có đ tin c y ộ ớ ộ ả ạ ố ẩ ộ ậ90%; v i b c m TIRS đ t sai s 41m theo tiêu chu n CE, có đ tin c y 90%;ớ ộ ả ạ ố ẩ ộ ậ
D li u nh: có giá tr 16 bit pixel, khi t i v d ng file nén có đ nh d ng là ữ ệ ả ị ả ề ở ạ ị ạ.tar.gz. Kích thước file n u d ng nén kho ng 1GB, còn d ng không nén kho ng ế ở ạ ả ở ạ ả2GB
1.2 Các m c x lý d li u nh Landsat8 ứ ử ữ ệ ả
a. M c đ hi u ch nh nh Landsat8 m c 1 (level 1)ứ ộ ệ ỉ ả ứ
L1TP ( Level 1 Terrain Precision): d li u đữ ệ ược hi u ch nh b c x , hi u ch nh ệ ỉ ứ ạ ệ ỉhình h c tr c giao, s d ng các đi m kh ng ch m t đ t và DEM. Là m c đ cao nh t ọ ự ử ụ ể ố ế ặ ấ ứ ộ ấcho các d li u level 1ữ ệ
L1GT (Level 1 Systematic Terrain): d li u đữ ệ ược hi u ch nh b c x và hi u ch nhệ ỉ ứ ạ ệ ỉhình h c h th ng, s d ng d li u thiên văn c a v tinh và DEM.ọ ệ ố ử ụ ữ ệ ủ ệ
L1GS (Level 1 Geometric Systematic): d li u đữ ệ ược hi u ch nh b c x và hi u ệ ỉ ứ ạ ệ
ch nh hình h c h th ng, s d ng d li u thiên văn c a v tinhỉ ọ ệ ố ử ụ ữ ệ ủ ệ
b. M c x lý c a nh Landsat8ứ ử ủ ả
Real Time (th i gian th c): D li u có th t i v trong vòng 12h ngay sau khi thu ờ ự ữ ệ ể ả ề
xu ng ( thố ường t 46h). Sau khi đừ ược x lý hi u ch nh v i d li u thiên văn s chuy nử ệ ỉ ớ ữ ệ ẽ ểsang c p 1 và c p 2.ấ ấ
C p 1 (Tier 1): D li u đấ ữ ệ ược x lý đ chính xác hình h c cao(L1TP) và hi u ử ộ ọ ệchu n chéo gi a các v tinh Landsat v i nhauẩ ữ ệ ớ
Trang 5 C p 2 (Tier 2): D li u có đ chính xác hình h c th p h n (L1GT, L1GS) nh ng ấ ữ ệ ộ ọ ấ ơ ư
hi u ch nh b c x tệ ỉ ứ ạ ương đương c p 1ấ
c. Các m c s n ph m c a nh Landsat8ứ ả ẩ ủ ả
Level 1: d li u g c, là đ u vào cho level 2ữ ệ ố ầ
Level 2: là s n ph m ph c v khoa h c, là d li u đa th i gian, nh t quán và liênả ẩ ụ ụ ọ ữ ệ ờ ấ
t c trong m t th i gian dài nh t đ nh nào đó, nh m ghi l i các tác đ ng c a bi n đ i khí ụ ộ ờ ấ ị ằ ạ ộ ủ ế ổ
h u, là đ u vào c a level 3. Bao g m các s n ph m: Ph n x b m t, ch s ph n x ậ ầ ủ ồ ả ẩ ả ạ ề ặ ỉ ố ả ạ
ph b t ngu n t b m t c a Landsat, nhi t đ b m tổ ắ ồ ừ ề ặ ủ ệ ộ ề ặ
Level 3: là s n ph m khoa h c, th hi n đ c tính sinh lý c a b m t Trái đ t, và ả ẩ ọ ể ệ ặ ủ ề ặ ấ
đượ ạc t o ra t d li u s n sàng phân tích Landsat c a Hoa K (ARD). Bao g m các ừ ữ ệ ẵ ủ ỳ ồ
s n ph m: m c đ m r ng c a nả ẩ ứ ộ ở ộ ủ ước b m t, di n tích b tuy t ph , khu v c b cháyề ặ ệ ị ế ủ ự ịCác s n ph m level 2 và level 3 có ngu n g c t d li u level 1, đả ẩ ồ ố ừ ữ ệ ược s d ng đ theo ử ụ ểdõi, đánh giá và d đoán s thay đ i trong s d ng đ t, đ che ph và tình tr ng đ t, ự ự ổ ử ụ ấ ộ ủ ạ ấgây ra nh hả ưởng đ n con ngế ười và thiên nhiên
Trang 6yyyymmdd – Th i gian x lý nh, theo th t năm/tháng/ngàyờ ử ả ứ ự
CC = B s u t p (01, 02, …)ộ ư ậ
TX = M c x lý (“RT”=RealTime_th i gian th c, “T1”= C p 1, “T2”= C p 2)ứ ử ờ ự ấ ấ
Ví d : LC08_L1GT_029030_20151209_20160131_01_RTụ
Landsat 8; OLI/TIRS k t h p; X lý m c L1GT; c t 029; hàng 030; thu ngày ế ợ ử ứ ộ
09/12/2015; x lý ngày 31/01/2016; B s u t p 1; Th i gian th cử ộ ư ậ ờ ự
2 T i xu ng d li u nh Landsat8 ả ố ữ ệ ả
Bước 1: Truy c p trang thông tin đi n t :ậ ệ ử https://earthexplorer.usgs.gov/
S d ng m t trình duy t web b t k đ truy c p nh Chrome, MozilaFirefox, C c C c, ử ụ ộ ệ ấ ỳ ể ậ ư ố ốInternetExplorer, Safari,…
Bước 2: Đăng ký thành viên
Trang 7Đ có th t i d li u nh t trang thông tin này v c n ph i đăng ký thành viên c a ể ể ả ữ ệ ả ừ ề ầ ả ủtrang.
Trên màn hình chính, l a ch n ph nự ọ ầ Register phía góc trên bên phả
Sau đó s xu t hi n c a s khai báo thông tin nh sau:ẽ ấ ệ ử ổ ư
Khai báo thông tin c th nh sau:ụ ể ư
Trang 8o Username: đây là tên tài kho n s s d ng sau này, tên có t 4 đ n 30 ả ẽ ử ụ ừ ế
ký t , các ký t đ c bi t có th s d ng là d u ch m (.); ch @; d u g ch dự ự ặ ệ ể ử ụ ấ ấ ữ ấ ạ ưới ( _ ); d u g ch gi a ( – )ấ ạ ữ
o New Password: M t kh u đ đăng nh p, c n ph i dài t 12 đ n 24 ký t ,ậ ẩ ể ậ ầ ả ừ ế ự
có ch a ít nh t m t ch cái và m t ch s , có th s d ng các ký t đ c bi t là: d uứ ấ ộ ữ ộ ữ ố ể ử ụ ự ặ ệ ấ
ph y ( , ); d u g ch n i ( – ); d u ch m ( . ); d u s th ng ( | ); d u thăng (#); d u ẩ ấ ạ ố ấ ấ ấ ổ ẳ ấ ấ
g ch dạ ưới ( _ )
o Confirm New Password: Gõ l i m t kh u đ xác nh nạ ậ ẩ ể ậ
Sau đó nh n vào nútấ Continue. N u có xu t hi n c a s CAPTCHA thì tích vào ế ấ ệ ử ổ
ô “ Tôi không ph i ngả ười máy” và l a ch n các hình, bi u tự ọ ể ượng,… theo hướng d nẫ
Xu t hi n c a s khai báo nh sau:ấ ệ ử ổ ư
Trang 9o Ph nầ In what sector do you work? Là l a ch n lĩnh v c làm vi c nh : ự ọ ự ệ ưlàm vi c cho chính ph , cho các t ch c phi l i nhu n, cho các công ty t nhân, choệ ủ ổ ứ ợ ậ ưcác vi n nghiên c u,… Ph n này có th ch n “Other”ệ ứ ầ ể ọ
o Ph nầ Which of the following characterizes you as a user of remotely sansed data from USGS? Là mô t cách s d ng d li u, ph n này ch n “ End ả ử ụ ữ ệ ầ ọUser” b ng cách tích vào ô tr ng trằ ố ước đó
Ph n Does your work use remotely sensed data from the USGS? Là ầ công vi c có s d ng d li u t USGS không, ch n câu tr l i là có ệ ử ụ ữ ệ ừ ọ ả ờ
Ph n What is the ầ primary application for which you have used remotely sensed data from USGS in the past year? Là ng d ng chính đã s ứ ụ ử
d ng trong năm v a qua khi dùng d li u t USGS là gì? Ph n này l a ụ ừ ữ ệ ừ ầ ự
ch n “ Forest science/management” ọ
Ph n In addition to the primary application, in what other areas have you ầ used remotely sensed data from USGS in the past year? Là l a ch n ự ọ thêm các ng d ng khác ngoài ng d ng chính v a nêu. Ph n này có ứ ụ ứ ụ ừ ầ
th tùy ch n theo th c t , ví d nh : đ a ch t (Geology), s c kh e c ng ể ọ ự ế ụ ư ị ấ ứ ỏ ộ
đ ng (Public Health), giáo d c (Education), phát tri n ph n m m ồ ụ ể ầ ề
(Software development), …
Trang 10 Sau đó nh nấ Continue
Xu t hi n b ng thông tin cá nhân nh sau:ấ ệ ả ư
Trang 11 Đi n đ y đ các thông tin, c th là:ề ầ ủ ụ ể
o First name: tên
o Last name: họ
o Company/Organization: Công ty/t ch c làm vi cổ ứ ệ
o Address 1: đ a ch ( có th ghi phị ỉ ể ường, xã,… ho c c th h n)ặ ụ ể ơ
o Address 2: đ a ch ( có th ghi phị ỉ ể ường, xã,… ho c c th h n), ho c đ ặ ụ ể ơ ặ ể
Trang 12o Email: đ a ch th đi n t ( r t quan tr ng vì s c n ph i kích ho t tài ị ỉ ư ệ ử ấ ọ ẽ ầ ả ạkho n t đ a ch này)ả ừ ị ỉ
o Retype Email: gõ l i đ a ch emailạ ị ỉ
o Alternative Email: đ tr ng ho c ghi email khác đ thay th khi c nể ố ặ ể ế ầ
o Telephone: s đi n tho i ( mã qu c t c a Vi t Nam làố ệ ạ ố ế ủ ệ +84)
Trang 13 Đăng nh p vào email và click vào link đ kích ho t tài kho n ( trong hình vuông ậ ể ạ ảmàu đ )ỏ
Nh p vào link và xu t hi n ph n xác nh n thông tin đăng kýấ ấ ệ ầ ậ
Gõ tên tài kho n đăng nh p nh đã đăng ký trên (ả ậ ư ở Username) vào ô tr ng r i ố ồ
nh nấ Submit
Trang 14 Sau đó, trình duy t s chuy n đ n c a s đăng nh p vào trang thông tin, v i xácệ ẽ ể ế ử ổ ậ ớ
nh n là tài kho n đã đăng ký thành côngậ ả
Đăng nh p b ng cách gõ tên tài kho n(ậ ằ ả Username) đã đăng ký trên vào ở
ô Registered USGS Username và m t kh u (ậ ẩ Password) vào ô Registered USGS Password.
Sau đó nh nấ Sign In
Xu t hi n trang ch c a USGS cho phép tìm và t i xu ng d li u v i tên tài ấ ệ ủ ủ ả ố ữ ệ ớkho n phía góc trái trên bên ph i c a trang thông tin.ả ả ủ
Trang 15Chú ý: bướ c đăng ký thành viên ch c n th c hi n 1 l n, các l n sau có th đăng ỉ ầ ự ệ ầ ầ ể
nh p b ng cách nh n vào ph n Log in trên trang thông tin đi n t ậ ằ ấ ầ ệ ử
Hi n th b n để ị ả ồ
Thông tin ph c v tìm ki m d li u nhụ ụ ế ữ ệ ả
Trang 16Bước 3: Tìm ki m d li u quan tâmế ữ ệ
L a ch n v trí c n tìm ki m nhự ọ ị ầ ế ả
Trang thông tin đi n t EarthExplorer s d ng d li u n n tệ ử ử ụ ữ ệ ề ương t nh GoogleEarth ự ư
và có th tể ương tác tr c ti p trên mà hình hi n th , do v y khi l a ch n v trí c n tìm d ự ế ể ị ậ ự ọ ị ầ ữ
li u nh có th gõ tên c th , t i d li u ranh gi i có s n hay v tr c ti p trên n n b n ệ ả ể ụ ể ả ữ ệ ớ ẵ ẽ ự ế ề ả
đ ồ
+ N u l a ch n theo đ a danh: Trong thế ự ọ ị ẻ Search Criteria, ch n ph nọ ầ Geocoder, và gõ
tên đ a danh vào ph nị ầ Address/Place
Trang 17+ N u l a ch n theo d li u ranh gi i có s n, ch n thế ự ọ ữ ệ ớ ẵ ọ ẻ KML/Shapefile Upload, các d ữ
li u ranh gi i t i lên ph i d ng shapefile (*.shp) ho c *.kml, *.kmz (đây là đ nh d ng ệ ớ ả ả ở ạ ặ ị ạfile vecto c a GoogleEarth)ủ
+ N u l a ch n tr c ti p b ng cách v trên b n đ Trên ph n hi n th b n đ , kéo b n ế ự ọ ự ế ằ ẽ ả ồ ầ ể ị ả ồ ả
đ đ n khu v c c n quan tâm và phóng to khu v c b ng chu t gi a; có th v d ng đa ồ ế ự ầ ự ằ ộ ữ ể ẽ ạgiác b t k thì ch n thấ ỳ ọ ẻ Polygon, s có b ng t a đ các đi m gi i h n đa giác đóẽ ả ọ ộ ể ớ ạ
Ví d : đây ch n m t vùng đa giác ph kín huy n Đ k L k, nh hình sauụ Ở ọ ộ ủ ệ ắ ắ ư
Trang 18ho c hình tròn thì ch n thặ ọ ẻ Circle, s xu t hi n b ng thông tin v t a đ tâm hình tròn ẽ ấ ệ ả ề ọ ộtheo kinh vĩ đ ( Center Latitude_vĩ đ tâm hình tròn, Center Longtitude_kinh đ tâm ộ ộ ộhình tròn) và bàn kính hình tròn_Radius (có th theo mét ho c kilomet)ể ặ
L a ch n th i gian c n d li u nh: Sau khi l a ch n xong v trí thì s l a ch n ự ọ ờ ầ ữ ệ ả ự ọ ị ẽ ự ọ
th i đi m c n tìm d li u nh hay th i gian nh đã ch p. Trong thờ ể ầ ữ ệ ả ờ ả ụ ẻ Search Criteria,
ch n thọ ẻ Data Range
Sau đó nh p vào bi u tấ ể ượng s xu t hi n b ng thông tin ngày tháng năm đ chúng ẽ ấ ệ ả ể
ta l a ch n nh hình dự ọ ư ưới đây. Trong đó, phía tay trái là th i gian b t đ u và phía tay ờ ắ ầ
ph i là th i gian k t thúc kho ng th i gian c n tìm ki m.ả ờ ế ả ờ ầ ế
Trang 19Ví d : ch n th i gian c n tìm là t 01/01/2019 đ n 31/10/2019 thì k t qu s nh sau:ụ ọ ờ ầ ừ ế ế ả ẽ ư
Bước 4: L a ch n lo i d li u quan tâm.ự ọ ạ ữ ệ
Trong thẻ Search Criteria, ch n ph nọ ầ Data Set.
Trang 20Trang thông tin s chuy n sang thẽ ể ẻ Data Set, trong đó có r t nhi u lo i d li u mà có ấ ề ạ ữ ệ
th cung c p. Tìm đ n ph nể ấ ế ầ Landsat,
l a ch nự ọ Landsat Collection 1 Level 1, r i tích vào ôồ Landsat 8 OLI/TIRS C1 Level1,
nh hình sauư
Trang 21Bước 5: Thêm các thông s k thu t c a nhố ỹ ậ ủ ả
Sau khi l a ch n xong lo i nh c n tìm ki m, ch nự ọ ạ ả ầ ế ọ Additional Criteria
Trang 22Xu t hi n b ng các thông s đ l a ấ ệ ả ố ể ự
Tuy nhiên ch c n quan tâm m t vài thông s chính đó làỉ ầ ộ ố Scene Cloud Cover (thường
ch nọ Less than 30%); Day/Night Indicator (thường ch nọ Day).
Bước 6: T i xu ng d li uả ố ữ ệ
Sau khi l a ch n thêm các thông s k thu t, nh nự ọ ố ỹ ậ ấ Result và đ i trang thông tin ợtìm ki m các k t qu theo yêu c uế ế ả ầ
K t qu s đế ả ẽ ược hi n th nh sauể ị ư
Trang 23 Các thông tin c b n và nh xem nhanh c a các c nh nh s đơ ả ả ủ ả ả ẽ ược hi n th bên ể ị
b ng phía tay trái màn hình. Đ xem v trí tả ể ị ương đ i c a c nh nh v i khu v c tìm ki mố ủ ả ả ớ ự ếthì nh n vào nútấ , k t qu s hi n th nh sau:ế ả ẽ ể ị ư
Đ t i xu ng c nh nh nào thì nh n vào nútể ả ố ả ả ấ , và s xu t hi n c a s thông ẽ ấ ệ ử ổbáo, l a ch n t i xu ng d li u d ng GeoTIFF m c 1 ( thự ọ ả ố ữ ệ ạ ứ ường là d li u có dung ữ ệ
lượng l n nh t)ớ ấ
Trang 24 D li u nh đữ ệ ả ượ ảc t i xu ng s đố ẽ ượ ưc l u vào máy tính, thường là ph n m c đ nh ầ ặ ịtrong th m c có đư ụ ường d nẫ /Download/Compressed