Đề cương ôn tập môn Viễn thám

I. GIỚI THIỆU VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 1. Kể tên một vài loại ảnh vệ tinh viễn thám Ảnh Landsat, ảnh Spot, ảnh NOAA, ảnh Ikonos, ảnh QuickBird, ảnh Aster 2. Bản đồ hiện trạng đất có tầm quan trọng như thế nào? Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (bản đồ HTSDĐ) là tài liệu phản ánh thực tế sử dụng đất ở thời điểm kiểm kê quỹ đất của các đơn vị hành chính cấp xã, huyện, tỉnh (gọi tắt là đơn vị hành chính các cấp), các vùng kinh tế và toàn quốc phải được lập trên cơ sở bản đồ nền thống nhất trong cả nước. Tầm quan trọng Là nguồn tài nguyên có giới hạn Phục vụ cho hầu hết các nhu cầu của con người Luôn đứng trước áp lực do áp lực của gia tăng dân số Luôn đòi hỏi có cách sử dụng đất hiệu quả hơn  Phải biết hiện trạng sử dụng đất để sử dụng hiệu quả hơn. Đất đai  áp lực sử dụng và thoái hóa đất  quy hoạch sử dụng hợp lý Vai trò Bản đồ hiện trạng sử dụng đất đóng vai trò thông tin đầu vào cơ bản, là nền tảng thực hiện mọi quy hoạch sử dụng đất đai 3. Nội dung chính của bản đồ hiện trạng sử dụng đất là gì? Là loại bản đồ chuyên đề Cơ sở toán học Tỉ lệ bản đồ Thông tin nền (cơ sở địa lí) Thông tin chuyên đề II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ VIỄN THÁM 4. Có những loại viễn thám nào? Viễn thám quang học (dải phổ nhìn thấy và hồng ngoại, sử dụng nguồn bức xạ là mặt trời). Viễn thám nhiệt (dải phổ hồng ngoại nhiệt; sử dụng nguồn bức xạ nhiệt của vật thể). Viễn thám radar (dải sóng ngắn, sử dụng phát xạ radar từ vệ tinh hay bản thân vật thể). 5. Khí quyển ảnh hưởng như thế nào tớin việc chụp ảnh viễn thám quang học Ánh sáng mặt trời truyền qua khí quyển sẽ bị hấp thụ hay tán xạ làm giảm cường độ Các nhân tố ảnh hưởng đến độ truyền (tính bằng %) của ánh sáng qua khí quyển gồm: các phân tử của khí quyển (kích thước nhỏ hơn bước sóng) và bụi khí quyển (kích thước lớn hơn bước sóng) Các nhân tố ảnh hưởng khác nhau đến độ truyền ánh sáng qua khí quyển với các bước sóng khác nhau Bước sóng mà tại đó sóng điện từ truyền qua gần hoàn toàn gọi là cửa sổ khí quyển

Đề cương ôn tập môn Viễn thám

I GIỚI THIỆU VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT

1 Kể tên một vài loại ảnh vệ tinh viễn thám

Ảnh Landsat, ảnh Spot, ảnh NOAA, ảnh Ikonos, ảnh QuickBird, ảnh Aster

2 Bản đồ hiện trạng đất có tầm quan trọng như thế nào?

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (bản đồ HTSDĐ) là tài liệu phản ánh thực tế

sử dụng đất ở thời điểm kiểm kê quỹ đất của các đơn vị hành chính cấp xã, huyện, tỉnh (gọi tắt là đơn vị hành chính các cấp), các vùng kinh tế và toàn quốc phải được lập trên cơ sở bản đồ nền thống nhất trong cả nước

Tầm quan trọng

- Là nguồn tài nguyên có giới hạn

- Phục vụ cho hầu hết các nhu cầu của con người

- Luôn đứng trước áp lực do áp lực của gia tăng dân số

- Luôn đòi hỏi có cách sử dụng đất hiệu quả hơn

 Phải biết hiện trạng sử dụng đất để sử dụng hiệu quả hơn

Đất đai  áp lực sử dụng và thoái hóa đất  quy hoạch sử dụng hợp lý

Vai trò

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất đóng vai trò thông tin đầu vào cơ bản, là nền tảng thực hiện mọi quy hoạch sử dụng đất đai

3 Nội dung chính của bản đồ hiện trạng sử dụng đất là gì?

- Là loại bản đồ chuyên đề

- Cơ sở toán học

- Tỉ lệ bản đồ

- Thông tin nền (cơ sở địa lí)

- Thông tin chuyên đề

II CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ VIỄN THÁM

4 Có những loại viễn thám nào?

- Viễn thám quang học (dải phổ nhìn thấy và hồng ngoại, sử dụng nguồn bức xạ là mặt trời)

- Viễn thám nhiệt (dải phổ hồng ngoại nhiệt; sử dụng nguồn bức xạ nhiệt của vật thể)

- Viễn thám radar (dải sóng ngắn, sử dụng phát xạ radar từ vệ tinh hay bản thân vật thể)

5 Khí quyển ảnh hưởng như thế nào tớin việc chụp ảnh viễn thám quang học

- Ánh sáng mặt trời truyền qua khí quyển sẽ bị hấp thụ hay tán xạ làm giảm cường

độ

- Các nhân tố ảnh hưởng đến độ truyền (tính bằng %) của ánh sáng qua khí quyển

gồm: các phân tử của khí quyển (kích thước nhỏ hơn bước sóng) và bụi khí quyển (kích thước lớn hơn bước sóng)

- Các nhân tố ảnh hưởng khác nhau đến độ truyền ánh sáng qua khí quyển với các

bước sóng khác nhau

- Bước sóng mà tại đó sóng điện từ truyền qua gần hoàn toàn gọi là cửa sổ khí

quyển

III CƠ SỞ VẬT LÍ ẢNH VỆ TINH

6 Ảnh vệ tinh có đặc trưng cơ bản nào

- Độ phân giải không gian : là kích thước của pixel trên mặt đất

- Độ phân giải phổ : là khoảng phổ sử dụng và số kênh phổ

- Độ phân giải thời gian: thời gian chụp lặp lại

- Độ phân giải bức xạ: khả năng nhạy cảm mạnh hay yếu với năng lượng điện từ

7 Nêu các đặc trưng hình học của ảnh vệ tinh

- IFOV: là góc nhìn tức thời của bộ cảm khi tiến hành sampling (thu ảnh tại một điểm), quyết định độ phân giải không gian của ảnh

- FOV: là góc nhìn lớn nhất mà bộ cảm có thể thu nhận được một cách hiệu quả năng lượng sóng điện từ, quyết định độ rộng của dải quét và kích thước của ảnh,

độ chi tiết kém hơn IFOV

8 Các loại dữ liệu nào được sử dụng trong quá trình chiết xuất thông tin từ ảnh vệ tinh

- Dữ liệu đi kèm với ảnh (thời gian, )

- Dữ liệu thực địa (kiểm chứng độ chính xác)

- Dữ liệu bản đồ, số liệu liên quan

- Các dữ liệu phụ trợ bao gồm file mô tả: dữ liệu ảnh, vệ tinh, đầu thu, các quá trình xử lý dữ liệu

- Dữ liệu mặt đất: hiểu chỉnh đầu thu

- Dữ liệu bản đồ: bản đồ địa hình, bản đồ chuyên đề và bản đồ kinh tế - xã hội

9 Trình bày sơ lược cách hiển thị màu cho ảnh vệ tinh

- Các màu trong tự nhiên được tổng hợp từ 3 màu cơ bản: đỏ, lục, lam

- Có 2 cách hiển thị màu cơ bản:

+ Phản xạ: để biểu diễn màu đỏ (red), tia green và tia red bị hấp thụ hết  phản xạ màu đỏ, mọi vật nhìn thấy là màu đỏ

+ Xuyên qua: chỉ cho màu đỏ đi qua màu khác không đi qua được

• Để thể hiện ở dạng “ảnh”, có thể dùng hai phương pháp hiển thị màu:

+ Tổ hợp màu từ ảnh đa kênh

+ Sử dụng bảng màu giả với ảnh đơn kênh

• Mọi màu có thể được biểu diễn qua tổ hợp của ba màu cơ bản Hai hệ màu

cơ bản được dùng là RGB (red, green, blue) và YMC (yellow, magenta, cyan)

• Sử dụng ba kênh ảnh, mỗi kênh ứng với một màu cơ bản Giá trị của pixel trên kênh là giá trị của màu trong tổ hợp

• Khi các kênh ảnh được sử dụng nằm trong dải phổ nhìn thấy, ta tổ hợp được màu thực Khi tổ hợp với các kênh ảnh ngoài vùng nhìn thấy, ta được màu giả

10 Vẽ sơ đồ quá trình thành lập bản đồ từ ảnh vệ tinh

Chiết xuất thông tin

11 Phần mềm xử lí vệ tinh có những chức năng cơ bản nào

- Nhập ảnh, hiển thị ảnh xử lý ảnh, phân loại ảnh, xuất ảnh

12 Kể tên 5 phần mềm xử lí ảnh thông dụng

 PCI/Geomatica Unix/Windows

 ER MAPPER Unix/Windows

13 Các nguyên nhân méo (nhiễu) phổ ảnh vệ tinh

 Các méo về phổ xảy ra do dữ liệu được thu từ khoảng cách xa, chịu ảnh hưởng của điều kiện mặt trời, khí quyển và bản thân đầu thu

14 Các điểm khống chế sử dụng trong nắn chỉnh hình học cần những yêu cầu gì?

- Đủ số lượng (vd ít nhất 3 điểm với đa thức nắn bậc nhất)

- Phân bố đều trên toàn ảnh để tạo độ chính xác như nhau trên toàn ảnh

- Dễ lấy

- Chính xác

- Ít biến động

15 Vẽ đồ thị 2 kiểu tăng cường chất lượng ảnh bằng phương pháp giãn.

Đồng hóa histogram Chuẩn hóa histogram

16 Các nhân tố sử dụng trong giải đoán ảnh vệ tinh gồm (kể tên)

 Kích thước

 Hình dạng: hình dáng bên ngoài của đối tượng

 Vị trí

 Kiến trúc: là sự sắp xếp của các đối tượng về mặt không gian

 Cấu trúc: tần số lặp lại của sự thay đổi tone ảnh

 Tone ảnh

 Màu sắc

 Vị trí

 Tổ hợp các mối quan hệ

17 Chìa khóa giải đoán ảnh là

 Tập hợp các nhân tố giải đoán giúp phân biệt các đối tượng

18 Các ưu điểm giải đoán ảnh trên màn hình so với giải đoán ảnh trên ảnh tương tự

19 Ưu, nhược điểm của phương pháp giải đoán ảnh mắt thường so với phân loại ảnh số

Giải đoán trên ảnh tương tự (mắt

thường )

Giải đoán trên ảnh số (giải đoán trên toàn màn hình)

điểm - Không phụ thuộc vào máy tính- Dễ dàng nhìn được toàn cảnh của ảnh - Dễ dàng tham khảo các thông tin- Dễ dàng phóng to ảnh để xem chi tiết

- Có thể thay đổi tổ hợp màu, kiểu hiển thị ảnh

- Không phải số hóa lại Nhược

điểm - Khó tham khảo các thông tin- Không phóng to ảnh để xem chi tiết được

- Không thể thay đổi tổ hợp màu, kiểu hiển

thị màu

- Phải số hóa lại

- Phụ thuộc vào máy tính

- Khó nhận được toàn cảnh của ảnh

20 Vẽ sơ đồ các bước giải đoán ảnh vệ tinh

21 Tính toán giữa các ảnh nhằm mục đích gì? Kể tên 3 kiểu tính toán giữa các ảnh?

- Mục đích: Tăng cường chất lượng ảnh và phục vụ cho việc chiết xuất thông tin

- 3 kiểu tính toán giữa các ảnh: Tính toán số học, Tính toán logic, Phân tích thành phần chính

22 Các phép lọc ảnh có tác dụng gì? Kể tên 2 phép lọc

- Sử dụng để tăng cường hay cải thiện chất lượng ảnh

23 Kể tên 2 phương pháp phân loại không kiểm định và 2 phương pháp phân loại có kiểm định

 Phân loại bằng chia bó (clustering)

 Phân loại bằng khối song song (parallel pipe)

 Phân loại bằng khoảng cách nhỏ nhất

 Phân loại bằng độ tương tự lớn nhất

 Ứng dụng lý thuyết mờ

 Phân loại bằng hệ chuyên gia

24 Nếu các bước phân loại ảnh số

 Bước 1: Định nghĩa các lớp phân loại Tuỳ thuộc theo mục tiêu và đặc điểm của ảnh

 Bước 2: Lựa chọn các đặc trưng Các đặc trưng dùng để phân biệt các đối tượng cần phân loại cần được chỉ rõ Đõ có thể là các đặc trưng về phổ, thời gian, cấu trúc…

 Bước 3: Lấy mẫu Các mẫu (training sample) cần được lấy để qua đó nhận được các đặc điểm của lớp phục vụ cho quá trình phân loại ảnh Cách lấy mẫu khác nhau ở bước này phân biệt phân loại không kiểm định và phân loại

có kiểm định

 Bước 4: Đánh giá thống kê So sánh các đặc tính thống kê của các tập mẫu

để phục vụ cho quá trình phân loại ảnh

 Bước 5: Phân loại Tuỳ theo từng cách phân loại khác nhau (phương thức quyết định – decision rule), mỗi pixel trên ảnh được phân loại về một lớp nào đó

 Bước 6: Chỉnh sửa kết quả Kết quả phân loại cần được kiểm tra và chỉnh sửa để đảm bảo độ chính xác cũng như tính hiện thực

25 Sau phân loại cần chú ý những vấn đề gì?

 Kiểm tra tính chính xác.Tính chính xác cho biết giá trị của phép đo so với giá trị trung bình lệch nhau như thế nào

 Kiểm tra độ chính xác Độ chính xác cho biết sai lệch giữa phép đo và giá trị thực

 Kết quả phân loại ở dạng raster, thường manh mún và không thuận lợi cho nhận định bằng mắt

 Nên áp dụng các biện pháp khái quát hoá

 Có thể áp dụng các phép lọc (median…) để làm cho kết quả trực quan hơn

 Cần có kinh nghiệm chuyên gia

 Độ lớn các ma trận lọc phụ thuộc vào tỷ lệ