Nghiên cứu khả năng ứng dụng kết hợp ảnh radar và ảnh quang học để chiết tách lớp phủ mặt đất

Nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh radar và quang học trong việc xác định thông tin lớp phủ mặt đất, góp phần vào quản lý tài nguyên hiệu quả.

• Người hướng dẫn: ThS. Chu Hải Tùng
• Trường học: Trung tâm Viện thám
• Chuyên ngành: Thạc sĩ Viện thám
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Kết Hợp Ảnh Radar Và Ảnh Quang Học Trong Phân Tích Lớp Phủ Mặt Đất
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết khoa học
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái niệm lớp phủ mặt đất
• 1.2. Hệ phân loại lớp phủ mặt đất
• 1.3. Ảnh động ảnh vệ tinh trong công tác thành lập các lớp thông tin lớp phủ mặt đất
• 1.4. Tình hình nghiên cứu về khả năng kết hợp ảnh radar và quang học để chiết tách các thông tin về lớp phủ mặt đất
• 1.5. Một số vấn đề về tài liệu, khu vực nghiên cứu và sản phẩm của đề tài
• 2. CHƯƠNG II: ẢNH RADAR VÀ ĐẶC TÍNH PHẢN XẠ CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG LỚP PHỦ TRÊN ẢNH RADAR
• 2.1. Nguyên lý cơ bản của ảnh radar
• 2.2. Biến dạng hình học ảnh radar và phương pháp xử lý hình học ảnh radar
• 2.3. Nhiễu và các phương pháp xử lý nhiễu trên ảnh radar
• 2.4. Tương tác của sóng radar với bề mặt thực địa
• 2.5. Đặc tính phản xạ và khả năng giải đoán của một số lớp phủ trên ảnh radar
• 3. CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KẾT HỢP ẢNH RADAR VÀ ẢNH QUANG HỌC ĐỂ CHIẾT TÁCH CÁC THÔNG TIN VỀ LỚP PHỦ MẶT ĐẤT
• 3.1. So sánh đặc điểm của ảnh radar và ảnh quang học
• 3.2. Vì sao nên kết hợp ảnh radar và ảnh quang học
• 3.3. Nghiên cứu các phương pháp kết hợp ảnh radar và ảnh quang học
• 3.4. Các phương pháp chiết tách thông tin trên ảnh radar và ảnh tổ hợp
• 3.5. Quy trình công nghệ kết hợp ảnh quang học và ảnh radar để thành lập bản đồ
• 3.6. Hiệu quả kinh tế của việc kết hợp ảnh radar và ảnh quang học để thành lập các lớp thông tin lớp phủ mặt đất
• 4. CHƯƠNG IV: THỬ NGHIỆM KẾT HỢP ẢNH RADAR VÀ ẢNH QUANG HỌC ĐỂ THÀNH LẬP MỘT SỐ LỚP THÔNG TIN LỚP PHỦ
• 4.1. Tổng quan về đặc điểm địa lý tự nhiên - kinh tế - văn hóa - xã hội tại các khu vực thử nghiệm
• 4.2. Nội dung và phương pháp thử nghiệm
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Ảnh Radar Quang Học SEO

Nghiên cứu ứng dụng kết hợp ảnh radar và ảnh quang học mở ra tiềm năng lớn trong phân tích lớp phủ mặt đất. Ảnh vệ tinh radar với khả năng chụp ảnh không phụ thuộc thời tiết là công cụ hiệu quả giám sát tài nguyên và môi trường. Ảnh radar nhạy cảm với cấu trúc, độ gồ ghề, tính đồng nhất và độ ẩm bề mặt, thông tin mà ảnh quang học truyền thống thiếu. Tuy nhiên, ảnh radar có biến dạng hình học, nhiễu và hình ảnh khác biệt so với cảm nhận thông thường. Ảnh quang học cung cấp thông tin về đặc tính phản xạ và hấp thụ trong vùng sóng nhìn thấy, dễ sử dụng nhưng bị ảnh hưởng bởi thời tiết. Kết hợp hai loại ảnh tận dụng ưu điểm, khắc phục nhược điểm, nâng cao chất lượng thông tin lớp phủ. Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng ứng dụng kết hợp hai loại ảnh để chiết tách đối tượng lớp phủ. "Ảnh vệ tinh radar với những ưu thế cơ bản như khả năng chụp ảnh không phụ thuộc vào thời tiết, có thể chụp ảnh cả ban ngày lẫn ban đêm là một công cụ hết sức hữu hiệu để theo dõi, giám sát Tài nguyên và Môi trường, nhất là ở những nước thường xuyên bị ảnh hưởng của mây như Việt nam."

1.1. Khái Niệm Lớp Phủ Mặt Đất và Ứng Dụng Ảnh

Lớp phủ mặt đất là trạng thái vật chất của bề mặt trái đất, kết hợp thực phủ, thổ nhưỡng, đá gốc, và mặt nước, chịu tác động của tự nhiên và con người. Lớp phủ mặt đất chia thành hai nhóm chính: Mặt nước và Mặt đất. Mặt nước gồm nước lục địa (sông, suối, hồ, ao) và nước đại dương-biển. Mặt đất là nơi tập trung hoạt động của con người và sinh vật, biến đổi liên tục, tạo sự đa dạng của lớp phủ. Ứng dụng ảnh vệ tinh trong thành lập bản đồ lớp phủ là công cụ quan trọng, giúp giám sát tài nguyên và môi trường, phục vụ phát triển bền vững.

1.2. Tổng Quan Về Tình Hình Nghiên Cứu Kết Hợp Ảnh

Công nghệ ứng dụng ảnh vệ tinh quang học đã trở nên quen thuộc, trở thành công nghệ cơ bản trong quy trình lập bản đồ lớp phủ. Ảnh quang học phù hợp với cảm nhận của con người, cho hình ảnh rõ nét, dễ sử dụng. Tuy nhiên, ảnh quang học phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, chịu ảnh hưởng của thời tiết, thường có mây mù. Nghiên cứu kết hợp ảnh radar và ảnh quang học là hướng đi tiềm năng, đã có nhiều công trình nghiên cứu nhưng chủ yếu do tác giả nước ngoài thực hiện. Đề tài "Nghiên cứu khả năng ứng dụng kết hợp ảnh vệ tinh radar và quang học để thành lập một số lớp thông tin về lớp phủ mặt đất" nhằm khai thác ưu thế của cả hai loại ảnh.

II. Thách Thức Điểm Yếu Khi Dùng Ảnh Radar Phân Tích

Mặc dù ảnh radar có ưu điểm vượt trội về khả năng xuyên mây và cung cấp thông tin về cấu trúc bề mặt, việc ứng dụng ảnh radar còn gặp nhiều thách thức. Những thách thức này bao gồm biến dạng hình học đáng kể, đặc biệt là sự co ngắn phía trước, chồng lấp và bóng đổ. Mức độ nhiễu cao làm phức tạp thêm quá trình giải đoán và chiết xuất thông tin. Hơn nữa, hình ảnh các đối tượng trên ảnh radar có thể khác biệt so với nhận thức thông thường của con người, đòi hỏi người dùng phải có kiến thức chuyên môn sâu rộng để có thể diễn giải chính xác. Điều này dẫn đến việc xử lý hình học, xử lý nhiễu và khai thác thông tin trở nên khó khăn hơn so với ảnh quang học truyền thống, hạn chế việc ứng dụng ảnh radar, đặc biệt là ở Việt Nam.

2.1. Biến Dạng Hình Học Ảnh Radar Cách Xử Lý

Ảnh radar chịu nhiều biến dạng hình học như co ngắn phía trước, chồng lấp, và bóng đổ. Co ngắn phía trước xảy ra do tia radar chiếu nghiêng, làm rút ngắn khoảng cách giữa các đối tượng. Chồng lấp xảy ra khi tia radar gặp các đối tượng có độ cao khác nhau, khiến chúng chồng lên nhau. Bóng đổ xảy ra khi tia radar bị chặn bởi các đối tượng cao, tạo ra vùng tối phía sau. Các phương pháp xử lý hình học như nắn chỉnh trực giao, sử dụng mô hình số độ cao (DEM) được áp dụng để giảm thiểu các biến dạng này, tạo ra hình ảnh chính xác hơn.

2.2. Nhiễu Ảnh Radar và Các Phương Pháp Loại Bỏ Nhiễu

Nhiễu là một vấn đề lớn trong ảnh radar, làm giảm chất lượng hình ảnh và gây khó khăn cho việc giải đoán. Nhiễu thường xuất hiện dưới dạng các đốm sáng ngẫu nhiên (speckle noise). Các phương pháp xử lý nhiễu bao gồm sử dụng các bộ lọc không gian như bộ lọc Lee, bộ lọc Gamma Map, bộ lọc Frost. Mỗi bộ lọc có ưu nhược điểm riêng, việc lựa chọn bộ lọc phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của dữ liệu radar và mục tiêu phân tích. Mục tiêu của việc loại bỏ nhiễu là làm mịn ảnh đồng thời bảo tồn các chi tiết quan trọng.

III. Phương Pháp Kết Hợp Ảnh Radar Quang Học Hiệu Quả

Để tận dụng ưu điểm của cả hai loại ảnh, cần có phương pháp kết hợp hiệu quả. Phương pháp kết hợp trực tiếp bao gồm trộn kênh màu, biến đổi HIS, và phân tích thành phần chính (PCA). Phương pháp kết hợp gián tiếp sử dụng các sản phẩm trung gian như chỉ số thực vật (NDVI) từ ảnh quang học và thông tin độ nhám bề mặt từ ảnh radar. Các phương pháp phân loại ảnh, bao gồm phân loại có giám sát và không giám sát, cũng được áp dụng để chiết xuất thông tin từ ảnh kết hợp. Việc lựa chọn phương pháp kết hợp phụ thuộc vào mục tiêu phân tích và đặc điểm của khu vực nghiên cứu.

3.1. Trộn Kênh Màu và Biến Đổi HIS Trong Phân Tích

Trộn kênh màu là phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả, gán các kênh khác nhau của ảnh radar và ảnh quang học cho các kênh màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Biến đổi HIS chuyển đổi ảnh RGB sang không gian màu Intensity (cường độ), Hue (màu sắc), Saturation (độ bão hòa), cho phép điều chỉnh từng thành phần một cách độc lập. Hai phương pháp này giúp làm nổi bật các đặc điểm khác nhau của lớp phủ mặt đất, hỗ trợ quá trình giải đoán trực quan.

3.2. Ứng Dụng Chỉ Số NDVI Phân Tích Thành Phần Chính

Chỉ số thực vật NDVI, tính từ ảnh quang học, cung cấp thông tin về mật độ và sức khỏe của thảm thực vật. Phân tích thành phần chính (PCA) giảm chiều dữ liệu, tạo ra các thành phần mới chứa nhiều thông tin nhất. Kết hợp NDVI và các thành phần chính từ ảnh radar giúp phân biệt các loại lớp phủ khác nhau, đặc biệt là trong các khu vực có độ phức tạp cao.

3.3. Quy Trình Công Nghệ Kết Hợp Ảnh Radar và Quang Học

Quy trình công nghệ kết hợp ảnh radar và quang học bao gồm các bước sau: thu thập dữ liệu, tiền xử lý (nắn chỉnh hình học, loại bỏ nhiễu), kết hợp ảnh (trộn kênh, biến đổi HIS, sử dụng NDVI), phân loại ảnh (có giám sát, không giám sát), đánh giá độ chính xác. Việc tự động hóa quy trình giúp tăng hiệu quả và giảm thiểu sai sót.

IV. Ứng Dụng Nghiên Cứu Chiết Tách Thông Tin Lớp Phủ Hiệu Quả

Nghiên cứu đã thử nghiệm kết hợp ảnh radar và ảnh quang học tại hai khu vực ở Việt Nam: khu vực phía Bắc (Hải Phòng - Quảng Ninh - Hải Dương) và khu vực phía Nam (Thành phố Hồ Chí Minh - Đồng Nai - Vũng Tàu - Long An - Tiền Giang). Kết quả cho thấy việc kết hợp hai loại ảnh giúp nâng cao chất lượng chiết tách thông tin lớp phủ, đặc biệt là trong việc phân biệt các loại thảm thực vật, khu vực đô thị và đất nông nghiệp. Ứng dụng này có ý nghĩa quan trọng trong giám sát tài nguyên thiên nhiên và quản lý đất đai.

4.1. Thử Nghiệm Tại Khu Vực Miền Bắc Việt Nam

Tại khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh - Hải Dương, nghiên cứu tập trung vào phân biệt rừng ngập mặn, đất nông nghiệp và khu vực đô thị. Kết quả cho thấy việc kết hợp ảnh radar và ảnh quang học giúp phân biệt rõ hơn các loại lớp phủ này so với việc sử dụng ảnh quang học đơn thuần.

4.2. Thử Nghiệm Tại Khu Vực Miền Nam Việt Nam

Tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh - Đồng Nai - Vũng Tàu - Long An - Tiền Giang, nghiên cứu tập trung vào phân biệt đất trồng lúa, đất nuôi trồng thủy sản và khu vực đô thị. Việc kết hợp ảnh radar và ảnh quang học giúp cải thiện đáng kể độ chính xác phân loại.

V. Kết Luận Triển Vọng Ứng Dụng Ảnh Radar và Quang Học

Nghiên cứu đã chứng minh tính hiệu quả và khả thi của việc ứng dụng kết hợp ảnh radar và ảnh quang học trong phân tích lớp phủ mặt đất. Việc kết hợp này giúp tận dụng ưu điểm và khắc phục nhược điểm của từng loại ảnh, nâng cao chất lượng thông tin và độ chính xác phân loại. Trong tương lai, với sự phát triển của công nghệ viễn thám, việc ứng dụng kết hợp hai loại ảnh sẽ trở nên phổ biến hơn, đóng góp quan trọng vào giám sát tài nguyên, quản lý đất đai và bảo vệ môi trường. Việc xây dựng các quy trình và tiêu chuẩn ứng dụng ảnh radar sẽ thúc đẩy sự phát triển ngành viễn thám Việt Nam.

5.1. Đề Xuất Quy Trình Thành Lập Bản Đồ Lớp Phủ

Trên cơ sở các nghiên cứu, đề xuất quy trình thành lập bản đồ một số lớp thông tin về phủ mặt đất kết hợp ảnh quang học và ảnh radar. Quy trình bao gồm thu thập, tiền xử lý, kết hợp, phân loại, kiểm tra và biên tập bản đồ. Quy trình này có thể áp dụng cho các khu vực khác nhau trên cả nước.

5.2. Kiến Nghị và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Để thúc đẩy ứng dụng ảnh radar, cần tăng cường đầu tư vào cơ sở hạ tầng, đào tạo nguồn nhân lực và xây dựng các quy trình, tiêu chuẩn kỹ thuật. Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm phát triển các phương pháp kết hợp ảnh tiên tiến, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong phân tích ảnh và nghiên cứu ảnh radar phân cực (PolSAR).

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng trung t©m viÔn th¸m b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi kh&cn cÊp bé nghiªn cøu kh¶ n¨ng øng dông ¶nh vÖ tinh radar vµ quang häc ®Ó thµnh lËp mét sè th«ng tin vÒ líp phñ mÆt ®Êt chñ nhiÖm ®Ò tµi: ThS. chu h¶i tïng 7065 14/01/2009 hµ néi - 2008 bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng trung t©m viÔn th¸m quèc gia 108 §−êng Chïa L¸ng - QuËn §èng §a - Hµ Néi ---------------***--------------- b¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vμ kü thuËt Tªn ®Ò tµi: nghiªn cøu kh¶ n¨ng øng dông kÕt hîp ¶nh vÖ tinh vμ ¶nh quang häc ®Ó chiÕt t¸CH MéT Sè §èI T¦îNG LíP PHñ MÆT §ÊT chñ nhiÖm ®Ò tμi: THS. Chu H¶i Tïng Hμ néi, 8 – 2008 bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng trung t©m viÔn th¸m quèc gia 108 §−êng Chïa L¸ng - QuËn §èng §a - Hµ Néi ---------------***--------------- b¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vμ kü thuËt Tªn ®Ò tµi: nghiªn cøu kh¶ n¨ng øng dông kÕt hîp ¶nh vÖ tinh vμ ¶nh quang häc ®Ó chiÕt t¸CH MéT Sè §èI T¦îNG LíP PHñ MÆT §ÊT Sè ®¨ng ký:. Hµ Néi, ngµy th¸ng 8 n¨m 2008 Hµ Néi, ngµy th¸ng 8 n¨m 2008 chñ nhiÖm ®Ò tμi c¬ quan chñ tr× ®Ò tμi gi¸m ®èc trung t©m viÔn th¸m Quèc gia ThS.

Chu H¶i Tïng TS. Lª Minh Hµ Néi, ngµy th¸ng 8 n¨m 2008 Hµ Néi, ngµy th¸ng 8 n¨m 2008 héi ®ång ®¸nh gi¸ chÝnh thøc c¬ quan qu¶n lý ®Ò tμi chñ tÞch héi ®ång TL. bé tr−ëng bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng Q.vô tr−ëng vô khCN TS. Lª Kim S¬n DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Häc hµm, häc vÞ, chuyªn C¬ quan C¸c môc Hä vµ tªn m«n c«ng t¸c Thùc hiÖn A Chñ nhiÖm ®Ò tµi: Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 1.1; Chu H¶i Tïng THS.

ViÔn lý ¶nh ViÔn th¸m -Trung 2.5; th¸m t©m ViÔn th¸m - Bé Tµi 3.6 nguyªn vµ M«i tr−êng 4.3 B C¸n bé tham gia nghiªn cøu 1 NguyÔn Thanh B×nh CN. §Þa lý Trung t©m GS Tµi nguyªn 1.3; 2 Nghiªm V¨n TuÊn THS. B¶n ®å Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 2.6; lý ¶nh ViÔn th¸m 4.2 3 Hµ Minh C−êng KS. Tr¾c §Þa Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 2.1; lý ¶nh ViÔn th¸m 4.3 4 TrÇn TuÊn §¹t KS.

Tr¾c §Þa Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 2.6 lý ¶nh ViÔn th¸m 5 NguyÔn Ngäc Quang KS. Tr¾c ®Þa Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 2.5; lý ¶nh ViÔn th¸m 3.3; 6 Vò Ph−¬ng Lan KS. Tr¾c ®Þa Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 2.3 lý ¶nh ViÔn th¸m 7 Vò ThÞ T−¬ng KS. Tr¾c ®Þa Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 4.3 lý ¶nh ViÔn th¸m 8 Ph¹m V¨n M¹nh CN.3 9 NguyÔn D−¬ng Anh KS.

Tr¾c ®Þa Trung t©m Thu nhËn vµ Xö 4.3 lý ¶nh ViÔn th¸m TÓM TẮT NỘI DUNG Ảnh vệ tinh radar với những ưu thế cơ bản như khả năng chụp ảnh không phụ thuộc vào thời tiết, có thể chụp ảnh cả ban ngày lẫn ban đêm là một công cụ hết sức hữu hiệu để theo dõi, giám sát Tài nguyên và Môi trường, nhất là ở những nước thường xuyên bị ảnh hưởng của mây như Việt nam. Không những thế do được thu nhận ở vùng sóng dài hơn rất nhiều so với các sóng nhìn thấy thông thường ảnh vệ tinh radar rất nhạy cảm với các đặc tính về cấu trúc, độ ghồ ghề, tính đồng nhất và độ ẩm của bề mặt đất, những thông tin này hầu như không có được trên ảnh quang học truyền thống. Tuy nhiên, ảnh radar cũng có nhiều mặt hạn chế rất đáng kể như biến dạng lớn về hình học, nhiều nhiễu và hình ảnh các đối tượng có nhiều khác biệt so với cảm nhận của con người, do đó làm ảnh hưởng rất nhiều đến việc triển khai các ứng dụng của ảnh radar. Như vậy có thể thấy rằng cả hai loại ảnh radar và ảnh quang học truyền thống đều có những thế mạnh và điểm yếu riêng do đó đề tài nghiên cứu khoa học đã đặt ra nhiệm vụ :Nghiên cứu khả năng ứng dụng kết hợp ảnh radar và ảnh quang học để chiết tách một số đối tượng lớp phủ mặt đất.

Đề tài đã tập trung nghiên cứu các vấn đề sau: - Nghiên cứu tổng quan về ảnh radar bao gồm: + Nguyên lý cơ bản, các đầu thu và chế độ chụp ảnh + Biến dạng hình học và xử lý, nắn chỉnh hình học ảnh radar + Nhiễu và các phương pháp xử lý nhiễu trên ảnh radar - Phân tích đặc điểm tán xạ của các lớp phủ bề mặt trên ảnh radar và khả năng ứng dụng ảnh radar để chiết tách các lớp thông tin về lớp phủ. - Nghiên cứu các phương án kết hợp ảnh radar và ảnh quang học, xây dựng các tập dữ liệu và các tổ hợp ảnh để làm nổi bật các yếu tố bề mặt, hỗ trợ cho việc giải đoán, phân tích các đối tượng lớp phủ. - Nghiên cứu các phương pháp chiết tách thông tin bao gồm cả phương pháp phân loại tự động và điều vẽ bằng mắt trên các tập dữ liệu kết hợp và các ảnh tổ hợp. - Tiến hành thử nghiệm tại 2 khu vực ở phía Bắc và phía Nam của Việt nam.

Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã cho thấy rằng việc ứng dụng kết hợp ảnh radar và ảnh quang học có khả năng nâng cao chất lượng chiết tách các lớp thông tin lớp phủ mặt đất và là một phương pháp có hiệu quả, có tính khả thi cao. 1 Môc lôc TRANG Danh môc c¸c h×nh .4 Danh môc b¶ng biÓu .7 CH¦¥NG I 11 TæNG QUAN VÒ MéT Sè VÊN §Ò CÇN NGHI£N CøU. Kh¸i niÖm líp phñ mÆt ®Êt. HÖ ph©n lo¹i líp phñ mÆt ®Êt.

øng dông ¶nh vÖ tinh trong c«ng t¸c thµnh lËp c¸c líp th«ng tin líp phñ mÆt ®Êt. T×nh h×nh nghiªn cøu vÒ kh¶ n¨ng kÕt hîp ¶nh radar vµ quang häc ®Ó chiÕt t¸ch. c¸c th«ng tin vÒ líp phñ mÆt ®Êt. Mét sè vÊn ®Ò vÒ t− liÖu, khu vùc nghiªn cøu vµ s¶n phÈm cña ®Ò tµi .23 CH−¬NG II 25 ¶nh radar vµ ®Æc tÝnh ph¶n x¹ cña c¸c ®èi t−îng líp phñ…… trªn ¶nh radar.

Nguyªn lý c¬ b¶n cña ¶nh radar. BiÕn d¹ng h×nh häc ¶nh radar vµ ph−¬ng ph¸p xö lý h×nh häc ¶nh radar. NhiÔu vµ c¸c ph−¬ng ph¸p xö lý nhiÔu trªn ¶nh radar. T−¬ng t¸c cña sãng radar víi bÒ mÆt thùc ®Þa.

§Æc tÝnh ph¶n x¹ vµ kh¶ n¨ng gi¶i ®o¸n cña mét sè líp phñ trªn ¶nh radar.60 CH−¬NG III 68 Nghiªn cøu kh¶ n¨ng kÕt hîp ¶nh radar vµ ¶nh quang häc. ®Ó chiÕt t¸ch c¸c th«ng tin vÒ líp phñ mÆt ®Êt. So s¸nh ®Æc ®iÓm cña ¶nh radar vµ ¶nh quang häc. V× sao nªn kÕt hîp ¶nh radar vµ ¶nh quang häc.

Nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p kÕt hîp ¶nh radar vµ ¶nh quang häc. C¸c ph−¬ng ph¸p chiÕt t¸ch th«ng tin trªn ¶nh radar vµ tæ hîp. Qui tr×nh c«ng nghÖ kÕt hîp ¶nh quang häc vµ ¶nh radar ®Ó thµnh lËp b¶n ®å. HiÖu qu¶ kinh tÕ cña viÖc kÕt hîp ¶nh radar vµ ¶nh quang häc ®Ó thµnh lËp c¸c líp th«ng tin líp phñ mÆt ®Êt .97 CH−¬NG IV 99 Thö nghiÖm kÕt hîp ¶nh Radar vµ ¶nh quang häc ®Ó thµnh lËp mét sè líp th«ng tin líp phñ.

Tæng quan vÒ ®Æc ®iÓm ®Þa lý tù nhiªn- kinh tÕ - v¨n hãa- x· héi t¹i c¸c khu vùc thö nghiÖm. Néi dung vµ ph−¬ng ph¸p thö nghiÖm .129 Tµi liÖu tham kh¶o .133 3 Danh Môc ch÷ ViÕt t¾t SAR Synthetic Aperture Radar (Radar ®é më tæng hîp) NDVI Normalized Differencial Vegetation Index (ChØ sè thùc vËt) SPOT Système Pour l’Observation de la Terre (Hệ thống vệ tinh quan trắc Trái Đất của Pháp) LANDSAT Vệ tinh tài nguyên của Mỹ IHS Intensity-Hue-Saturation (C−êng ®é – mµu s¾c - §é b·o hßa) PC 1, 2,3 Principle Component 1, 2, 3 (Thµnh phÇn chÝnh thø nhÊt, thø hai, thø ba) ASAR Advanced Synthetic Aperture Radar (Radar ®é më tæng hîp c¶i tiÕn) PRI Precision Image ( ¶nh chuÈn) ERS European Remote Sensing Satellite (VÖ tinh viÔn th¸m ch©u ¢u) ESA European Space Agency (C¬ quan hµng kh«ng Vò trô ch©u ¢u) ALOS Advanced Land Observing Satellite ( VÖ tinh quan s¸t ®Êt ®ai c¶i tiÕn) PALSAR Phased Array L-band Synthetic Aperture Radar 4 Danh môc c¸c h×nh Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát về lớp phủ mặt đất.2: Đặc tính phản xạ của đất, nước và thực vật trên ảnh vệ tinh .1: Vị trí các kênh sóng radar trong dải phổ điện từ.2: Nguyên lý hoạt động của radar.3: RADAR độ mở tổng hợp (SAR) .4: Độ phân giải ngang.5: Các kiểu phân cực .29 C¸c lo¹i ph©n cùc chÝnh sö dông trong viÔn th¸m Radar bao gåm: .6: Độ rộng dải chụp anh ASAR và một số đầu thu khác .32 của vệ tinh ENVISAT. 7 : Ảnh ASAR chế độ chuẩn (Image Mode); VV hoặc HH .8: Ảnh ASAR chế độ chụp ảnh rộng (Wide Swath); VV hay HH.9: Chế độ phân cực luân phiên của ASAR.10: Các chế độ chụp ảnh của vệ tinh RADARSAT 1 .11 : Khác biệt về kích thước giữa cạnh gần và cạnh xa trên ảnh radar. 12: Sự nén các đối tượng ở cạnh gần so với cạnh xa của ảnh radar.13: Hiện tượng co ngắn phía trước .14 : Hiện tượng chồng đè trên ảnh radar .15: Hiện tượng bóng trên ảnh radar .16: Ảnh hưởng của chênh cao địa hình tới vị trí điểm trên thực địa .17: Sự tạo thành nhiễu trên ảnh radar .18: Mối tương quan giữa độ lệch chuẩn và giá trị trung bình cục bộ [24] .19: So sánh hiệu quả các loại phin lọc.20: Phin lọc theo vùng.21 : Phản xạ gương (trái) và tán xạ toàn phần (phải) .23: Quan hệ giữa góc tới và hệ số tán xạ ngược trên các bề mặt khác nhau .24: Quan hệ giữa độ ẩm và đặc tính phản xạ của các bề mặt .25 : Tán xạ bề mặt và tán xạ khối .26: Khả năng đâm xuyên của tia radar ở các bước sóng khác nhau .27 : Đặc tính phản xạ của cây trồng nông nghiệp .28 : Sự biến đổi về đặc tính phản xạ của lúa theo chu kỳ sinh trưởng.29 : Tổ hợp ảnh vệ tinh ERS2 đa thời gian khu vực Hải Phòng .30: Tán xạ ngược của lớp phủ trong rừng .31: So sánh cấu trúc của đất nông nghiệp (trái) và rừng (phải).32: Vùng đô thị có tông màu rất sáng trên ảnh radar.1: Trộn ảnh Landsat kênh 7,4,3 và ảnh Radarsat cho thấy yếu tố thay đổi.2: Một phần của vùng châu thổ Indus Delta, Pakistan.3: Trộn ảnh Landsat TM (kênh 7,4,3) và ảnh radar ERS-2 .4: Ảnh vệ tinh SPOT và ảnh chỉ số biến động của ảnh radar đa thời gian.5: Các ví dụ về hình mẫu .6: Hình mẫu trên ảnh vệ tinh.7: Sự khác nhau về kích thước của các đối tượng.8: Cấu trúc gồ ghề của rừng tự nhiên (trái) và mịn của rừng trồng (phải) .9: Các dạng cấu trúc .1: Các cảnh ảnh vệ tinh ERS và sơ đồ bố trí các điểm khống chế ảnh .