ÔN TẬP MÔN VIỄN THÁM

viễn thám là một môn học mới ở việt nam nên các bạn học ngành này chắc vẫn còn bỡ ngỡ, vì thế đây là kiến thức tổng hợp về môn viễn thám ở trình độ cơ sở sẽ giúp các bạn ôn tập tốt trong kỳ thi sắp tới .

ÔN TẬP MÔN VIỄN THÁM & GIẢI

ĐOÁN ẢNH

HK 2-Năm học: 2013-2014

I Câu hỏi & đáp án tham khảo

1 Viễn thám CHỦ ĐỘNG không thuộc kiểu phân chia dựa vào bước sóng sử dụng (vì nó chia theo nguồn năng lượng)

2 Landsat 1, 2, 3 bay một vòng là 18 ngày; Landsat 4,5, 7 là 16 ngày

3 Lập ảnh tỉ số là: Kênh ảnh A/ Kênh ảnh B

4 Ảnh số khác với ảnh tương tự

Sử dụng hệ thống film chụp ảnh Sử dụng thiết bị quét đường và camera số

Không có dạng pixel Có; pixel là yếu tố cơ bản của ảnh số

Không có cấu trúc hàng cột Có

Các đường quét không tồn tại Có

Không có giá trị số ở từng điểm Có giá trị số ở từng điểm

bị hạn chế đối với dải phổ điện từ được tạo ra cho từng phần phổ điện từ hoặc cả trường từ

Mỗi tấm ảnh có màu sắc riêng biệt,

không thể thay đổi

Màu sắc hình ảnh có thể thay đổi trong lúc xử lý

5 Thời điểm chụp ảnh máy bay tốt nhất ở nước ta: 9g sáng đến 3g chiều tháng 12-3

6 Ảnh ghép đa thời cho phép: theo dõi biến động hiện trạng mặt đất theo thời gian

7 Ảnh quét (số): có thể thay đổi màu sắc được Có thể sử dụng những khoảng phổ mắt thường không nhìn thấy được, có thể lưu trử trong máy tính

8 Nước bị hấp thụ mạnh trong khoảng phổ hồng ngoại

Tv phản xạ mạnh trong khoảng phổ hồng ngoại

Đất trơ phản xạ mạnh trong khoảng ánh sáng mắt nhìn thấy được

9 Độ chính xác của kết quả giải đoán ảnh phụ thuộc vào: tổ hợp màu?

10 Giải đoán ảnh máy bay bằng mắt không thể phân biệt được: phân biệt đá vôi và đá hoa?

11 Vệ tinh giám sát tài nguyên đầu tiên của Việt Nam: VNREDSAT

12 Đối với Landsat đa phổ TM thì khi ghép ảnh tổ hợp màu 3 bands thì tổ hợp màu thật có vị trí các band theo thứ tự R G B= band 3: band 4: band 1

13 Chỉ số OIF được tính dựa vào: độ lệch chuẩn và chỉ số correlation

14 Ghi nhận thông tin trong Viễn Thám khi sử dụng chế độ 8 bits có thể phân biệt được 28=256 cấp độ xám ( từ cấp độ 0-đen đến 255-trắng)

15 Ở khoảng phổ hồng ngoại gần NIR (hồng ngoại phản xạ) thì THỰC VẬT có độ phản xạ mạnh nhất

16 Cửa số khí quyển (atmospheric windows) là những vùng phổ: năng lượng mặt trời truyền qua khí quyển.

17 Vệ tinh quan sát bề mặt Trái đất được phân chia theo: nguồn năng lượng

18 Các vệ tinh quỹ đạo bay theo vòng cực có đặc điểm: có cùng vận tốc góc quay với Trái Đất

19 Ảnh vệ tinh quang học thường có độ dài sóng sử dụng vào khoảng: 0,3 mm- 14 micromet

20 Ảnh lọc tần số thấp (low pass) nhằm làm cho ảnh: NỔI BẬT

21 Hai tấm ảnh có thể xem nổi được phải phủ lên nhau:

22 Đối với ảnh số (kiểu định dạng raster) trên máy tính theo hệ tọa độ dòng (row) cột (column) thì gốc tọa độ ảnh nằm ở: góc dưới bên trái của ảnh???

23 Khi năng lượng Mặt Trời truyền qua bầu khí quyển thì các phổ có bước sóng NGẮN NHẤT sẽ dễ bị tán

xạ nhất.Giải thích : vì năng lượng , với càng nhỏ thì năng lượng càng lớn Năng lượng sóng điện từ do Mặt Trời cung cấp này một phần bị hấp thụ, phần còn lại sẽ tán xạ bởi các phân tử nước và khí có trong lớp khí quyển (đáp án 0,4 µm)

24 Các hệ thống Viễn thám chủ động hiện nay: phụ thuộc nhiều vào thời gian ghi nhận dữ liệu

25 Để thu được thông tin, các thiết bị sử dụng: đo đạc từ xa

26 Ánh sáng hồng ngoại gần (hồng ngoại phản xạ) có độ dài bước sóng: 0,7-1,4 µm

27 Ưu điểm của ảnh chụp (ảnh máy bay): khoảng phổ sử dụng rộng( vì cấp độ sáng và màu của ảnh máy bay-ảnh tương tự

28 Ta có hai vị trí thực tế A & B; hình ảnh vị trí A trên 2 tấm ảnh kế tiếp nhau là 2 điểm A’ và A”;

Hình ảnh vị trí B trên 2 tấm ảnh kế tiếp nhau là B’ và B”

Trên mô hình lập thể (xem nổi), ta đo được A’A” < B’B”; từ đó ta biết được:A thấp hay cao hơn B????

29 Độ phân giải không gian của ảnh vệ tinh chính là: độ rộng của đường quét thu nhận ảnh

30 Ở khoảng phổ mắt thường nhìn thấy được thì nước trong có độ phản xạ mạnh nhất

31 Hệ thống hồng ngoại nhiệt ghi nhận: bức xạ nhiệt của vật thể phát ra

32 Các hệ thống ảnh chụp bằng film hiện nay có thể ghi nhận hình ảnh từ:0,3-0,9µm Takashi Thái 

33 Khả năng phản xạ của nước giảm dần ở các bước sóng ánh sáng khả kiến theo thứ tự: xanh-lục-đỏ

34 Điều kiện chụp ảnh máy bay quy ước: chụp bằng film trắng đen toàn sắc; chụp phủ theo đường bay là: 60-65%; trục quang học của máy ảnh phải thắng góc với địa hình

35 Hạn chế của ảnh máy bay: phụ thuộc độ lồi lõm của địa hình (vì những nhầm lẫn thường gặp khi

giải đoán địa hình trên ảnh đơn do ảnh hưởng bởi độ nổi của địa hình)

36 Để phân biệt ranh giới giữa nước và đất rõ nhất trên ảnh đa phổ Landsat 7, tổ hợp màu tốt nhất gồm các kênh: 2,5,7

37 Kết quả giải đoán viễn thám bằng mắt phụ thuộc vào: chất lượng ảnh có được, trình độ của người giải đoán,

độ lồi lõm của địa hình

38 Nguyên tắc của tăng cường độ tương phản là: biến đổi cấp độ xám

39 Phép lọc theo hướng (directional filter) còn được gọi là: lọc tách biên

40 Ma trận sai số đánh giá sự chính xác theo các loại chỉ số: độ lệch chuẩn, sai số bỏ sót, sai số thực hiện, sai

số trung phương

41 Trong phân loại tự động trên ảnh, quy trình thực hiện trên máy tính theo thứ tự là: định nghĩa đối tượng-lấy mẫu-gán thuộc tính-chọn lựa cách phân loại

42 Tương tác giữa sóng điện từ và khí quyển: hấp thụ, tán xạ

43 Tương tác giữa vật thể và sóng điện từ: hấp thụ, phản xạ, truyền qua

44 BÀI TOÁN: Số lượng ảnh máy bay quy ước cần chụp ở tỉ lệ 1: 10000, độ chụp phủ theo đường bay là 60%, độ chụp phủ giữa hai đường bay là 30% trên một vùng có diện tích khoảng 1000 km2 =109 m2sẽ vào khoảng?

Cần nhớ: kích thước quy ước của ảnh là: 9x9 inch= 0,225x0,225 (1inch =0,025m)

Giả sử vùng này có dạng hình vuông có độ dài cạnh là 109:2, ta có hai phương trình sau:

1 (0,4m+1)x0,225x10 000= 109:2 suy ra m=33

2 (0,7n+1)x0,225x10 000= 109:2 suy ra n= 19

Số ảnh= (m+1)x(n+1)= 34x20= 680  chọn đáp án gần nhất: số ảnh khoảng 700

45 Độ lệch tỏa tia của một vật sẽ khác nhau trên ảnh tùy thuộc vào: tiêu cự máy ảnh và độ cao bay chụp

(vì tỉ lệ ảnh )

46 Ảnh vệ tinh Landsat 7 (ETM+) gồm có 8 bands

47 Ưu điểm của giải đoán bằng mắt thường: dễ giải đoán?

48 Giải đoán ảnh vệ tinh đa phổ Landsat 7 (ETM+) bằng mắt có thể phân biệt rõ được: phân biệt đá vôi và đá

hoa (vì TM7 phân biệt loại đá và khoáng; hàm lượng độ ẩm của cây)

49 Landsat là vệ tinh giám sát tài nguyên của Mỹ

SPOT là loại vệ tinh đầu tiên sử dụng kĩ thuật quét dọc tuyến chụp với hệ thống quét điện tử cho ảnh lập thể trên nguyên lý thám sát nghiêng Nó phục vụ cho mục đích thương mại, giám sát tài nguyên và cả môi trường của PHÁP

50 Histogram là đồ thị thống kê có giá trị theo trục X( trục ngang)-Y (trục đứng) là: số lượng pixel- giá trị cường độ phản xạ

51 Khác biệt giữa phân loại giám sát và không giám sát: dựa trên số lượng mẫu (có giám sát thì mới có lấy mẫu, không thì không lấy mẫu)

52 Hệ số tương quan giữa 2 kênh phổ cho biết: tổ hợp màu tốt nhất.

OIF= tổng độ lệch chuẩn của kênh k/ trị tuyệt đối của hệ số tương quan giữa các ảnh

53 Thời tiết ảnh hưởng tới quá trình thu nhập dữ liệu của loại viễn thám: quang học

54 Quá trình thu nhận dữ liệu trong viễn thám phụ thuộc vào: nguồn năng lượng sử dụng, hệ thống cảm nhân sensor, đường nét mặt đất

55 Sóng điện từ có độ dài 10µm được gọi là: hồng ngoại nhiệt

TM1: 0,45-0,52 xanh lơ

TM2: 0,52-0,63 lục

TM3: 0,63-0,76 đỏ

TM4: 0,76-1,55 gần hồng ngoại (NIR)

TM5: 1,55-1,75 hồng ngoại sóng ngắn IR

TM6: 10,4-12,5 hồng ngoại nhiệt IR

TM7: 2,08-2,35 hồng ngoại sóng ngắn IR

56 Sóng ngắn (sóng viba) có độ dài sóng trong khoảng từ 30 cm đến 1 cm,bước sóng tia hồng ngoại<

vi ba <sóng radio

Dựa vào nguồn năng lượng sử dụng: chia ra 3 nhóm

-độ dài sóng quang học:

* Viễn thám trong khoảng visible (0.3 - 0.7µm)

và hồng ngoại: hồng ngoại gần (0.72 - 1.3µm) hồng ngoại trung (1.3 - 3µm)

- hồng ngoại nhiệt (7- 15µm)

-độ dài sóng ngắn (sóng viba): viễn thám viba

57 Điều khác nhau cơ bản nhất của ảnh máy bay với bản đồ địa hình cùng tỉ lệ là: Ảnh máy bay xem nổi được

58 Ảnh vệ tinh SPOT gồm có 3 bands đa phổ đối với SPOT-1-3; 4 bands đa phổ đối với SPOT 4

59 Chỉ số thực vật NDVI được tính dựa vào các kênh phổ: hồng ngoại gần và đỏ.

60 Độ phân giải không gian của vệ tinh càng lớn cho biết: phạm vị chụp ảnh rộng hơn

61 Ưu thế của ảnh máy bay so với ảnh vệ tinh: có thể xem nổi được

62 Nguyên nhân gây ra biến dạng hình học ảnh là: do bộ cảm biến, , do sự thay đổi của địa hình

do lệch vị trí của vật mang và hình của vật thể

63 Giá trị số của một pixel trên ảnh trắng đen cho biết: giá trị độ nét.

64 Trong các chỉ số thống kê dữ liệu, chỉ số độ lệch chuẩn (standard deviation) của một kênh phổ càng lớn , ý nghĩa cho biết: có nhiều thông tin?

65 Ảnh ghép đa phổ cho phép: biên độ cao thấp của địa hình?

66 Trong quy trình phân loại tự động trên ảnh, thao tác ảnh hưởng đến kết quả rõ nhất là: gán thuộc tính

67 Ảnh viễn thám được sử dụng nhiều nhất hiện nay có khoảng phổ sử dụng: phổ mắt thường thấy được và hồng ngoại gần

68 Đối với Landsat đa phổ TM khi ghép ảnh tổ hợp 3 bands thì tổ hợp màu hồng ngoại có vị trí các band theo thứ tự R G B: Band 4: band3: band 2

69 Độ phân giải của các kênh đa phổ Landsat 7 (ETM+) có độ phân giải mặt đất là: 30m

70 Các phương pháp tiền xử lí ảnh nhằm: hiệu chỉnh nhiễu khí quyển và bức xạ

71 Đối với ảnh Landsat đa phổ TM khi ghép ảnh tổ hợp màu 3 bands thì tổ hợp màu giả kiểu thực vật có màu

xanh dương có vị trí các band theo thứ tự R G B: band 3: band 2: band 4

72 Ưu thế của ảnh vệ tinh so với ảnh máy bay: độ phân giài cao hơn

73 Người ta thường dùng ảnh máy bay quy ước đẻ vẽ bản đồ địa hình là do bởi: Ảnh máy bay có thể xem nổi

và đo đạc được

74 Trường nhìn (FOV) là: bề rộng tuyến bay

75 Độ phân giải của kênh toàn sắc Landsat 7 (ETM+) có độ phân giải mặt đất là: 30m

Bài giảng

I CÁC KHÁI NIỆM VÀ CƠ SỞ CỦA VIỄN THÁM

• Viễn thám (Remote Sensing) là gì?

• Ảnh viễn thám là gì?

• Ảnh viễn thám được ghi nhận như thế nào?

• GIS (Geographical Information System) là gì?

• RS và GIS khác nhau?

Dựa vào nguồn năng lượng sử dụng: chia ra 3 nhóm

-độ dài sóng quang học:

* Viễn thám trong khoảng visible (0.3 - 0.7µm)

và hồng ngoại: hồng ngoại gần(0.72 - 1.3µm) hồng ngoại trung (1.3 - 3µm).

- hồng ngoại nhiệt (7- 15µm)

-độ dài sóng ngắn (sóng viba): viễn thám viba

QUÁ TRÌNH VIỄN THÁM

• Sóng điện từ truyền dẫn

• Đích đến (bề mặt trái đất

• Bộ cảm thu năng lượng

• Thông tin truyền từ vệ tinh về trạm thu mặt đất

• Lưu trữ tại trung tâm, tiền xử lý

(a) Nguồn năng lượng: năng lượng điện từ

(b) Tương tác của năng lượng trong khí quyển:Tán xạ, hấp thu

Cửa sổ khí quyển?

(c) Tương tác giữa năng lượng với bề mặt Trái đất

(d) Bộ phận cảm nhận (sensor): thu nhận dữ kiện

(e) Hệ thống truyền và thu nhận dữ liệu (mặt đất)

(f) Quá trình phân tích dữ kiện: chú ý tài liệu tham khảo; kết hợp viễn thám đa phổ, đa tầng, đa thời

Dựa vào nguồn năng lượng để phân loại:

-Hệ thống chủ động: chủ động tạo ra nguồn năng lượng, sóng rada (sóng radio)

-Hệ thống bị động: ghi lại các năng lượng phản xạ từ Mặt Trời, mặt đất

Đặc trưng phổ phản xạ của các đối tượng trên bề mặt đất

II. ẢNH VỆ TINH (Satellite Image)

1 Ảnh số (ảnh quét) và ảnh tương tự (ảnh chụp)?

2 Vệ tinh nhìn trái đất như thế nào?

3 Quỹ đạo và các đường quét?

4 Độ phân giải không gian, kích thước pixels và tỷ lệ ảnh?

5 Ảnh quét - Ảnh đa phổ?Máy quét đa phổ MSS (Multispectral scanner)?

6 Các ảnh vệ tinh thông dụng:

• LANDSAT: MSS, TM (Thematic Mapper)

Hiện nay Landsat 1-3: ở độ cao 900km so với mặt đất, và quét hết bề mặt Trái đất khoảng 18 ngày

Còn các Landsat 4,5,7: 700km, 16 ngày, độ rộng đường quét: 185km

TM Bands

TM 1 0.45 - 0.52 (blue) soil/vegetation discrimination; bathymetry/coastal mapping; cultural/urban feature identification

TM 2 0.52 - 0.60 (green) green vegetation mapping (measures reflectance peak); cultural/urban feature identification

TM 3 0.63 - 0.69 (red) vegetated vs non-vegetated and plant species discrimination (plant chlorophyll absorption); cultural/urban feature identification

TM 4 0.76 - 0.90 (near IR) identification of plant/vegetation types, health, and biomass content; water body delineation; soil moisture

TM 5 1.55 - 1.75 (short wave IR) sensitive to moisture in soil and vegetation; discriminating snow and cloud-covered areas

TM 6 10.4 - 12.5 (thermal IR) vegetation stress and soil moisture discrimination related to thermal radiation; thermal mapping (urban, water)

TM 7 2.08 - 2.35 (short wave IR) discrimination of mineral and rock types; sensitive to vegetation moisture content

• SPOT

HRV Mode Spectral Ranges

Wavelength Range ( m) 

0.51 - 0.73 (blue-green-red)

0.50 - 0.59 (green)

0.61 - 0.68 (red)

0.79 - 0.89 (near infrared)

III ẢNH MÁY BAY

Anh chụp: 0.3 - 0.9µm Anh ghi (quét): 0.3 - 15µm

I ảnh chụp

1 Máy ảnh: Máy ảnh đơn giản với 1 ống kính

2 Phim: phim trắng đen và phim màu

3 Chụp ảnh máy bay: Chụp xiên & chụp thẳng đứng

Độ phủ dọc trên một đường bay ;Độ chụp phủ giữa hai đường bay kế cận Chụp ảnh máy bay trong điều kiện bị ảnh hưởng của gió

II ĐẶC TÍNH HÌNH HỌC CỦA ẢNH MÁY BAY

1 Đặc tính hình học của ảnh đơn:

a Tỷ lệ ảnh máy bay

Tỷ lệ ảnh = S = f/H’

(tiêu cự máy ảnh / độ cao bay chụp so với địa hình)

b Độ lệch tỏa tia trên ảnh

So sánh vị trí của phép chiếu thẳng đứng trên bản đồ và vị trí lệch do chiếu quy tâm trên ảnh

Mối liên quan giữa lệch toả tia trên ảnh và địa hình

Ảnh và bản đồ

2 Đặc tính hình học của ảnh đôi:

Tương quan trên ảnh đôi của điểm tâm ảnh và điểm chuyển tâm ảnh

CPA = tâm ảnh của ảnh A; CPB = tâm ảnh của ảnh B; TCPA = điểm chuyển tâm ảnh của ảnh A trên ảnh B; TCPB = điểm chuyển tâm ảnh của ảnh B trên ảnh A

Đường thẳng nối 4 điểm: CPA - TCPB - TCPA - CPB chính là đường bay

Mối tương quan hình học của khác biệt thị sai (paralax difference) trên ảnh với độ cao của vật trên mô hình xem nổi

h = Độ cao cột trụ; H = Độ cao bay chụp; B = khoảng cách giữa 2 lần chụp;b = khoảng cách giữa 2 lần bay chụp trên ảnh; d1; d2 = thị sai của cột trụ trên 2 ảnh; P1; P2 = thị sai của cột trụ quan sát được từ O và O’

Khác biệt thị sai của cột trụ trên 2 ảnh là P = P1 + P2 = d1 + d2

• Những nhầm lẫn thường gặp khi giải đoán địa hình trên ảnh đơn (do ảnh hưởng bởi độ nổi của địa hình)

Cách xem ảnh máy bay quy ước:Xem ảnh nổi(stereo)

SƯU TẦM

ĐỀ THI VIỄN THÁM 2011-2012

1 Ảnh viễn thám là gì? Nêu 1 số loại ảnh viễn thám mà em biết ?

2 Nêu các thành phần cơ bản của 1 hệ thống viễn thám?

3 Phân biệt vệ tinh thụ động và vệ tinh chủ động?

4 Cửa sổ khí quyển là gì?

5 Nêu các dạng tương tác trong bức xạ điện từ & bầu khí quyển?

6 Nêu đặc trưng phản xạ phổ của thực vật, đất, nước?

7 Nêu các đặc điểm của ảnh tương tự và ảnh số?

8 Độ phân giải không gian là gì?

9 Ảnh đa phổ là gì? Ý nghĩa của ảnh đa phổ trong giải đoán ảnh?

10 Ý nghĩa của ảnh vệ tinh đa thời ?

11 Ảnh máy bay quy ước là gì?

12 Nguyên tắc tạo ảnh tổ hợp màu?

13 Các phương pháp tăng cường chất lượng ảnh vệ tinh đã học? Bản chất của tăng cường độ tương phản?

14 Trình bày quy trình thực hiện quá trình phân loại ảnh vệ tinh?

15 Ý nghĩa độ lệch chuẩn và hệ số tương quan trong viễn thám?

16 Ảnh RVI và NDVI là gì?

17 Nguyên tắc xem hình nổi (stereo) Tại sao ảnh máy bay quy ước có thể dùng để xem nổi và đo đạc được ?

18 Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình giải đoán ảnh viễn thám?

19 Mô tả sơ lược về ảnh Rada?