Đề cương

1. 1. Câu hỏi: Định nghĩa tán xạ trong tương tác bức xạ mặt trời và khí quyển.
Đặc điểm của tán xạ Rayleigh và tán xạ Mie
2. Câu hỏi: Trình bày khái niệm độ phân giải không gian trong viễn thám vi ba.
Giải thích vì sao độ phân giải không gian phụ thuộc độ rộng hiệu dụng của
xung dọc theo đường xiên và độ rộng búp sóng theo hướng azimuth
3. Câu hỏi: Nêu và giải thích ảnh hưởng của tán xạ trong viễn thám.
4. Câu hỏi: Định nghĩa hấp thụ trong tương tác bức xạ mặt trời và khí quyển.
Nêu ví dụ về các loại khí gas hấp thụ mạnh nhất bức xạ mặt trời.
5. Câu hỏi: Nêu và giải thích ảnh hưởng của tán xạ trong viễn thám
6. Câu hỏi: Trình bày về méo dạng ảnh radar trong viễn thám vi ba. Nguyên
nhân và ảnh hưởng của các hiệu ứng méo dạng ảnh
7. Câu hỏi: Nêu một số yếu tố trong việc kết hợp băng để hiển thị ảnh hiệu quả
8. Câu hỏi: Cho mô hình kết hợp băng như trong hình dưới đây
9. Câu hỏi: Cho mô hình kết hợp băng như trong hình dưới đây:
10.Câu hỏi: Giải thích khái niệm tính chất phổ của vật thể
11.Câu hỏi: Thời gian trong ngày ảnh hưởng thế nào đến việc tổ chức kế hoạch
bay chụp ảnh hàng không.
12.Câu hỏi: Nêu ưu nhược điểm của chụp ảnh trên cao
13.Câu hỏi: Giải thích vì sao viễn thám quan sát quán tính nhiệt có thể giúp mô
tả các vật liệu bề mặt và tính chất của nó
14.Câu hỏi: Trong thiết kế và hoạt động của hệ thống viễn thám thu ảnh nhiệt,
nêu ý nghĩa của độ nhạy và tỷ số tín hiệu tạp âm SNR
15.Câu hỏi: Nêu 4 nhiệm vụ của quy trình giải đoán ảnh gồm phân loại, liệt kê,
đo đạc và phác họa

2. 1
Đề cương ôn tập môn “Viễn thám và GIS” - 2015
Câu hỏi: Định nghĩa tán xạ trong tương tác bức xạ mặt trời và khí quyển. Đặc điểm
của tán xạ Rayleigh và tán xạ Mie.
Trả lời:
Định nghĩa tán xạ : Là hiện tượng đổi hướng của năng lượng điện từ gây ra bởi
các hạt lơ lửng trong khí quyển hay các phân tử gas khí quyển.
Tán xạ xảy ra nhiều hay ít phụ thuộc kích thước của các hạt trên, mật độ hạt, bước
sóng bức xạ, độ sâu khí quyển mà năng lượng đó đi xuyên qua.
Do tán xạ mà một phần chùm tia bức xạ mặt trời hướng trở lại không gian, một
phần hướng tới bề mặt trái đất.
Tán xạ Rayleigh : Cuối những năm 1890, nhà khoa học Anh Rayleigh cho rằng
trong khí quyển chỉ có các khí gas, tán xạ ánh sáng càng tăng mạnh ứng với các
bước sóng càng ngắn.
Tán xạ Rayleigh xảy ra khi các hạt khí quyển có đường kính nhỏ hơn nhiều so với
bước sóng của bức xạ. Các hạt có thể là các hạt bụi rất nhỏ, một số phân tử khí gas
lớn hơn như Ni-tơ, ô-xy.
Tán xạ Rayleigh xảy ra chủ yếu trong khí quyển, độ cao lên đến 9-10Km.
Tán xạ Rayleigh phụ thuộc bước sóng.
1

3. 2
Ví dụ: màu xanh da trời (blue) bị tán xạ nhiều gấp 4 lần màu đỏ, ánh sáng cực tím
tán xạ gấp 16 lần màu đỏ.
Tán xạ Rayleigh chính là lý do bầu trời ban ngày có màu xanh và chuyển sang
màu đỏ sáng và cam lúc hoàng hôn.
Buổi trưa, khi mặt trời lên cao, tia mặt trời đi qua khí quyển theo đường ngắn và
trực tiếp nhất và khi quan sát từ mặt đất chủ yếu ánh sáng màu xanh đổi hướng do
tán xạ Rayleigh.
Khi mặt trời xuống thấp, ánh sáng đi khí quyển theo đường dài hơn và chỉ những
bước sóng dài mới có thể đi qua đường dài hơn mà không bị suy giảm bởi tán xạ.
Do vậy từ mặt đất ta chỉ thấy các thành phần màu đỏ của tia mặt trời.
Tán xạ Mie (Mie scattering): là tán xạ gây bởi các hạt khí quyển lớn hơn như
bụi, phấn hoa, khói và giọt nước.
Các hạt này dường như rất nhỏ so với quan sát của con người nhưng thực ra lại lớn
hơn nhiều lần các hạt gây tán xạ Rayleigh. Đường kính của các hạt gây tán xạ Mie
tương đương bước sóng của bức xạ bị tán xạ.
Tán xạ Mie cũng phụ thuộc bước sóng và ảnh hưởng tới một dải rộng các bước
sóng trong và gần dải ánh sáng nhìn thấy.
Khi phân tích tán xạ Mie cần xem xét cả kích thước, hình dạng và cả thành phần
của các hạt.
Tán xạ Mie xảy ra chủ yếu ở vùng thấp của khí quyển (độ cao 0 – 5Km) nơi tập
trung các hạt khí quyển lớn hơn.
Câu hỏi: Trình bày khái niệm độ phân giải không gian trong viễn thám vi ba. Giải
thích vì sao độ phân giải không gian phụ thuộc độ rộng hiệu dụng của xung dọc theo
đường xiên và độ rộng búp sóng theo hướng azimuth.
Trả lời:
Độ phân dải không gian: Là hàm của một số tính chất đặc trưng của bức xạ vi ba
và tác động hình học.
Ví dụ: Khi sử dụng RAR (Real Aperture Radar), từng xung đơn lẻ được truyền đi
và tín hiệu phản xạ được thu để tạo ảnh.
2

4. 3
Như vậy, độ phân giải phụ thuộc độ rộng hiệu dụng của xung dọc theo đường xiên
và độ rộng búp sóng theo hướng azimuth. Độ phân giải ngang tuyến (across-track)
phụ thuộc và độ rộng xung P.
Hai mục tiêu sẽ được phân biệt nếu chúng cách nhau cách nhau hơn một nửa độ
rộng xung theo hướng bề rộng dải.
Độ phân giải đường xiên là hằng số, nhưng khi được chiếu lên mặt đất, độ phân
giải mặt đất lại phụ thuộc góc tới. Trong trường hợp này, range càng tăng thì độ
phân giải mặt đất càng giảm.
Độ phân giải dọc tuyến (along-track) được xác định bởi độ rộng búp sóng bức xạ
vi ba và khoảng cách đường xiên.
• Độ rộng búp sóng (A) chính là đơn vị đo độ rộng của hình mẫu chiếu rọi
(illumination pattern). Khoảng cách chiếu rọi càng xa sensor thì độ phân giải dọc
tuyến càng tăng.
• Như minh họa trên hình, mục tiêu 1 và 2 có thể được phân biệt trong khi đó mục
tiêu 3 và 4 ở cách xa hơn nên không thể phân biệt được.
Độ rộng búp sóng tỷ lệ nghịch với độ dài/kích thước ăngten và cũng liên quan đến
góc mở (aperture).
• Ăng-ten càng dài thì tạo ra búp sóng càng hẹp và độ phân giải sẽ tốt hơn.

5. 4
• Có thể đạt được độ phân giải tốt hơn nếu thu hẹp độ rộng xung.
• Độ phân giải dọc tuyến sẽ tốt hơn nếu tăng kích thước ăng-ten. Tuy nhiên kích
thước ăng-ten bị giới hạn (1-2m với ăng-ten airborne, 10-15m cho ăng-ten trên vệ
tinh)
Câu hỏi: Nêu và giải thích ảnh hưởng của tán xạ trong viễn thám.
Trả lời:
Các thiết bị viễn thám thường loại trừ các bức xạ bước sóng ngắn như xanh (blue)
và cực tím sử dụng bộ lọc hay giảm độ nhạy chất cảm quang của film ở dải bước
sóng này.
Tán xạ làm cho các bức xạ từ bên ngoài đi vào vùng mở của cảm biến dẫn đến là
giảm chi tiết ảnh được ghi lại.
Tán xạ làm cho các vật thể tối trở nên sáng hơn và kết quả là vật sáng bị tối đi hay
nói cách khác là làm giảm độ tương phản mà cảm biến ghi lại. Nếu coi ảnh “tốt”
thể hiện bằng dải tương phản thì tán xạ làm giảm chất lượng ảnh.
Theo Kaufman (1984), ảnh hưởng của tán xạ ở một băng phổ nào đó là tổng của
các thành phần.
Trong đó:
I: bức xạ được quan sát tại cảm biến
IS: bức xạ phản xạ từ bề mặt trái đất
IO: bức xạ mặt trời bị tán xạ và tới trực tiếp cảm biến trước khi tới mặt đất
ID: bức xạ khuếch tán
IS: thay đổi tùy theo bề mặt và vật liệu, độ dốc địa hình, hướng quan sát, góc
chiếu xạ.
IO: thường được coi là hằng số trên một vùng rộng
3

6. 5
ID: nhỏ so với các yếu tố khác nhưng thay đổi giữa các khu vực khác nhau và
khó ước lượng.
Ví dụ trong trường hợp đặc biệt như khi trong bóng râm, bề mặt không nhận ánh
sáng trực tiếp từ tia mặt trời thì coi IS=0, nhưng bóng râm có độ sáng của chính nó
là ID và mẫu phổ của vùng đó (có được từ sự thay đổi của khu vực có bức xạ
khuếch tán).
Viễn thám xem xét IS trên các bước sóng khác nhau để thu thập thông tin về bề
mặt trái đất.
Câu hỏi: Định nghĩa hấp thụ trong tương tác bức xạ mặt trời và khí quyển. Nêu ví
dụ về các loại khí gas hấp thụ mạnh nhất bức xạ mặt trời.
Trả lời:
Hấp thụ (Absorption)
- Hấp thụ bức xạ xảy ra khi khí quyển ngăn cản sự truyền dẫn bức xạ, làm tổn hao
năng lượng của nó khi đi qua khí quyển.
- Ba loại khí gas hấp thu nhiều nhất bức xạ mặt trời là:
o Ozone (O3): được tạo bởi tương tác giữa bức xạ cực tím mạnh và phân tử
ô-xi, tập trung nhiều ở độ cao 20-30Km, hấp thụ phần năng lượng cao,
bước sóng ngắn của phổ cực tím.
o Carbo dioxide (CO2): xuất hiện ở vùng thấp của khí quyển, chiếm khoảng
0,03% dung lượng khí quyển khô, phân bố thay đổi theo vùng (núi lửa phun
trào hay hoạt động của con người), quan trọng đối với viễn thám vì nó hấp
thụ một cách hiệu quả bức xạ vùng hồng ngoại giữa và hồng ngoại xa, dải
hấp thụ mạnh là từ 13 – 17.5 m.
o Hơi nước (H2O): thường xuất hiện ở vùng thấp của khí quyển (dưới
100Km), dung lượng thay đổi từ 0 đến 3%, độ tập trung của hơi nước thay
đổi theo thời gian lẫn không gian, dải hấp thụ mạnh là 5.5 – 7.0 m và > 27
m.
Câu hỏi: Cửa sổ khí quyển là gì và ý nghĩa của nó trong viễn thám.
Trả lời:
Cửa sổ khí quyển: Khí quyển trái đất không trong suốt với bức xạ điện từ bởi có
khí gas và một vài dạng cản trở khác. Tuy nhiên ở một số bước sóng nhất định
việc truyền dẫn bức xạ điện từ tương đối dễ được gọi là cửa sổ khí quyển.
- Vị trí, sự mở rộng của cửa sổ khí quyển được định nghĩa bởi sự hấp thụ phổ của
các khí gas khí quyển.
4
5

7. 6
- Cửa sổ khí quyển là quan trọng trong viễn thám bởi nó định nghĩa dải bước sóng
có thể sử dụng để tạo ra ảnh viễn thám. Các dải bước sóng không nằm trong cửa
sổ thường bị suy hao nhiều trong khí quyển và không hiệu quả nếu dùng trong
viễn thám.
- ở vùng hồng ngoại xa, 2 cửa sổ quan trọng là dải mở từ 3.5 – 4.1m và từ 10.5 –
12.5m. Dải bước sóng thứ hai là đặc biệt quan trọng trong viễn thám bởi nó
tương ứng với mức đỉnh phát bức xạ từ bề mặt trái đất.
- Ngoài ra các dải trong bảng dưới đây cũng được sử dụng

8. 7
Câu hỏi: Trình bày về méo dạng ảnh radar trong viễn thám vi ba. Nguyên nhân và
ảnh hưởng của các hiệu ứng méo dạng ảnh.
Trả lời:
Với mọi hệ thống viễn thám, hình học quan sát của radar tất yếu dẫn đến méo dạng hình
học trên ảnh viễn thám thu được. Tuy nhiên, sự khác biệt
thể hiện rõ với radar ảnh và radar chỉ đo khoảng cách.
Méo tỷ lệ đường xiên theo range (slant-range) xảy ra với
radar thiên về đo khoảng cách đường xiên hơn là đo
khoảng cách bề ngang thực trên mặt đất. Như vậy, tỷ lệ
ảnh thay đổi theo range từ gần tới xa.
Ví dụ: Mục tiêu A1 và B1 cùng kích thước trên mặt đất
nhưng khác nhau trên đường xiên range (A2 và B2).Như vậy mục tiêu ở range gần bị nén
so với mục tiêu ở range xa.
Hiệu ứng foreshortening: xảy ra khi búp sóng radar
chiếu tới vật thể cao, có mặt nghiêng về
phía radar, búp sóng “chạm” tới chân trước khi
“chạm” đỉnh.
Ví dụ: đoạn nghiêng AB bị nén lại và được thể hiện
sai lệch bằng đoạn A’B’.
Hiệu ứng foreshortening cực đại xảy ra khi mặt
nghiêng hướng trực diện radar (đoạn CD), lúc này độ
dài hiệu dụng của C’D’ bằng 0.
Hiệu ứng che phủ (layover): xảy ra khi búp
sóng radar chiếu tới vật thể cao, búp sóng
“chạm” tới đỉnh (B) trước khi “chạm” chân (A).
Như vậy, phần đỉnh sẽ gần hơn về phía radar so
với phần chân và che phủ phần chân.
Trên ảnh radar, hiệu ứng layover trông rất giống
với foreshortening.
6

9. 8
Hiệu ứng layover thường xảy ra với góc tới nhỏ, ở phía range gần của vệt chiếu rọi, xảy
ra khi tạo ảnh vùng đồi núi dốc.
Cả hiệu ứng foreshortening và layover đều dẫn đến bóng radar (shadow). Bóng radar xảy
ra khi búp sóng radar không thể chiếu rọi phần mặt đất về phía range xa do bị che khuất
bởi vạt thể đứng chắn.
Câu hỏi: Nêu một số yếu tố trong việc kết hợp băng để hiển thị ảnh hiệu quả.
Trả lời:
Hiển thị hiệu quả ảnh là quan trọng trong viễn thám. Kết hợp băng (band
combination) là thuật ngữ trong viễn thám liên quan đến việc gán màu để biểu
diễn độ sáng của các vùng phổ khác nhau. Với ảnh đa phổ, do mắt người chỉ nhạy
các màu cơ bản và phân biệt được độ sáng của các màu này và kể cả màu trộn của
các màu cơ bản. Trong trường hợp băng ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy, việc chọn
màu về nguyên tắc có thể là bất kỳ nhưng cần chú ý tới mục đích.
Bức xạ blue dễ dàng bị tán xạ làm giảm chất lượng ảnh viễn thám.Để có được ảnh
rõ và nét hơn, một số thiết bị có thể được thiết kế chỉ bắt các bức xạ trong vùng
green, red và hồng ngoại gần.Các ứng dụng sử dụng ảnh hàng không toàn phổ, ví
dụ như chụp ảnh vùng đô thị, thông tin màu sắc không quan trọng lắm nhưng chi
tiết không gian quan trọng hơn nhiều.
7

10. 9
Câu hỏi: Cho mô hình kết hợp băng như trong hình dưới đây:
Hãy mô tả kiểu kết hợp băng, dự đoán màu sắc của các đặc điểm cơ bản và ứng
dụng của mô hình.
Trả lời:
- Kiểu kết hợp băng 541: sử dụng băng blue và hồng ngoại giữa cùng với 1 băng
hồng ngoại gần.
- Vùng nước trong và sâu có màu rất tối, vùng nước nông và đục có màu xanh nhạt,
cây cối tươi có màu đỏ, nâu và cam, đất trống có màu xanh green và nâu, vùng đô
thị có màu trắng, xanh lam và xám.
- Ứng dụng trong quản lý sử dụng đất
Câu hỏi: Cho mô hình kết hợp băng như trong hình dưới đây:
Hãy mô tả kiểu kết hợp băng, dự đoán màu sắc của các đặc điểm cơ bản và ứng
dụng của mô hình.
Trả lời:
Kiểu kết hợp băng 742: Sử dụng 1 vùng của các phổ ánh sáng nhìn thấy, hồng
ngoại gần và hồng ngoại giữa, miêu tả cảnh sử dụng mô hình màu sai nhưng theo
cách thể hiện màu tự nhiên.
8
9

11. 10
Ví dụ: cây cối tươi có màu xanh green nhạt, đất khô màu hồng, vùng cây khô hay
thưa thớt có mầu cam hoặc nâu, mặt nước màu xanh blue.
Ứng dụng của kiểu kết hợp này thường là phân tích địa lý sa mạc, đất bề mặt, đất ẩm ướt,
nông nghiệp, rừng và kiểm soát cháy rừng.
Câu hỏi: Giải thích khái niệm tính chất phổ của vật thể.
Trả lời:
Tính chất phổ của vật thể
- Viễn thám bao gồm tìm hiểu bức xạ được phát hay phản xạ từ các đặc điểm của bề
mặt trái đất. Loại bức xạ phát do bản thân vật thể phát ra (hồng ngoại xa), hay bức
xạ phản xạ với nguồn là mặt trời hay khí quyển (do tán xạ của bức xạ mặt trời) hay
bức xạ nhân tạo.
- Điều căn bản của viễn thám là con người có thể hiểu thêm về vật thể hay các đặc
điểm của bề mặt trái đất bằng cách nghiên cứu bức xạ phát hay phản xạ bởi các
đặc điểm đó.
- Sử dụng camera hay các thiết bị viễn thám khác, ta có thể quan sát độ sáng của vật
thể trong cả một dải bước sóng, do vậy có nhiều điểm để so sánh độ sáng giữa các
vật thể phân biệt.
- Một bộ các phép đo tạo nên mẫu đáp ứng phổ hay còn goi dấu hiệu phổ của vật
thể.
- Một cách lý tưởng, biết rõ về mẫu đáp ứng phổ cho phép xác định các đặc điểm
cần quan tâm như là các loại mùa màng, rừng hay khoáng sản.
- Phát biểu của Parker và Wolff (1965): Tất cả mọi vật đều có riêng phân bố của
bức xạ phản xạ, phát và hấp thụ của nó. Các đặc tính phổ có thể - nếu đươc khai
thác triệt để – được dùng để phân biệt cái này với cái khác hay để có được thông
tin về hình dạng, kich thước và các đặc tính hóa lý khác.
- Phát biểu trên diễn giải khái niệm về dấu hiệu phổ.
10

12. 11
- Lưu ý rằng mỗi đặc điểm hiển thị một đáp ứng phổ duy nhất. Điều này cho phép
xác định rõ thông tin về mùa màng, đất, …, chỉ từ thông tin phổ và cũng có thể từ
các ảnh viễn thám
- Thực tế là phổ của các đặc điểm thay đổi theo cả thời gian và khoảng cách.
- Trong viễn thám, tìm hiểu đặc tính phổ của một vật thể là rất quan trọng. Một số
nghiên cứu tập trung xem xét đặc tính phổ của các lớp đặc điểm khác nhau. Vậy
mặc dù có thể gặp khó khăn trong việc định nghĩa dấu hiệu phổ, ví dụ, của một lớp
cây nào đó và từ đó phân biệt được vùng có cây cối và không cây cối, hay trong
một vài trường hợp ta có thể phát hiện cây cối có bệnh.
Câu hỏi: Thời gian trong ngày ảnh hưởng thế nào đến việc tổ chức kế hoạch bay
chụp ảnh hàng không.
Trả lời:
- Điều quan trọng trong việc xác định ảnh hưởngcủa thời gian trong việc tổ chức kế
hoạch bay để thu thập hình ảnh tốt cần phải xem xét hướng bay tương đối so với
mặt trời, góc chiếu so với hướng bay. Các yếu tố như độ chói phản xạ từ bề mặt,
ảnh hưởng của khói bụi tùy theo thời gian trong ngày cũng ảnh hưởng đến kế
11

13. 12
hoạch bay. Những hình ảnh có sự khác nhau tùy theo thời gian chụp trong ngày do
ảnh hưởng của hướng chiếu mặt trời.
- Ví dụ: cây rụng lá vào mùa đông và xanh tố vào mùa xuân, mùa hè, hoặc lúa có
biểu hiện khác nhau theo thời vụ. Vì vậy khi chụp ảnh cần biết rõ thời vụ, thời
điểm ghi nhận ảnh và đặc điểm của đối tượng cần chụp.
- Vì vậy, thời gian trong ngày ảnh hưởng quan trong đến việc lập kế hoạch bay.
Câu hỏi: Nêu ưu nhược điểm của chụp ảnh trên cao.
Trả lời:
Ưu điểm:
- Ảnh hàng không xiên có ưu điểm là cho thấy ảnh của một vùng rất rộng lớn. Dễ
dàng nhận ra rằng các đặc điểm như nhà cao tầng hay đỉnh núi hiện ra rõ nét ở tiền
cảnh.
- Ảnh hàng không đứng được camera chụp trực tiếp mặt đất từ trên cao. Cho dù các
vật thể và đặc điểm trông có vẻ lạ giống như bản đồ vì được nhìn theo phương
đứng nhưng thực ra lại có nhiều đặc tính hình học được thể hiện và có một số ưu
điểm.
Nhược điểm:
- Ảnh hàng không xiên không được dùng cho mục đích có tính phân tích bởi tỷ lệ
thay đổi rất nhiều giữa tiền cảnh và hậu cảnh cản trở việc đo đạc khoảng cách,
diện tích.
- Méo quang (optical distortions): lỗi gây bởi thấu kính cấp thấp, camera hỏng hay
các vấn đề tương tự.
- Độ nghiêng (tilt) gây bởi tiêu diện bị lệch so với mặt phẳng ngang do di chuyển
của máy bay. Tiêu điểm nghiêng nằm tại hay gần điểm gốc. Phần ảnh phía trên
tiêu điểm nghiêng ở xa mặt đất hơn isocenter nên được thể hiện với tỷ lệ nhỏ hơn
tỷ lệ danh định và ngược lại với phần ảnh phía dưới.
- Do phần lớn ảnh đều có nghiêng vài độ nên cần chú ý để tránh sai sót khi đo đạc
kích thước dựa vào ảnh chụp.
12

14. 13
Câu hỏi: Giải thích vì sao viễn thám quan sát quán tính nhiệt có thể giúp mô tả các
vật liệu bề mặt và tính chất của nó.
Trả lời:
- Quán tính nhiệt đo xu hướng của một chất chống lại sự thay đổi nhiệt độ, hoặc
chính xác hơn, tỷ lệ truyền nhiệt ở chỗ tiếp xúc giữa hai chất.
- Trong viễn thám, quán tính nhiệt chỉ ra khả năng của một bề mặt để giữ nhiệt vào
ban ngày và tái bức xạ nó vào ban đêm, do đó việc báo hiệu bản chất của sự thay
đổi tính chất nhiệt của địa hình khu vực.
- Quán tính nhiệt của bề mặt cụ thể (có lẽ ở độ sâu vài cm) sẽ được xác định bằng
các đặc tính vật lý của nó, bao gồm cả khoáng vật, kích thước hạt, nhỏ gọn và sự
hóa đá của hạt khoáng chất, và sự hiện diện và chiều sâu của bề mặt vật liệu bở
rời, như cát, bụi , và trầm tích lỏng khác.
- Như vậy thực hiện viễn thám trong bối cảnh của quán tính nhiệt quan sát cảnh
quan trong chu kỳ hàng ngày của gia nhiệt và làm mát
- Mặc dù một bức ảnh nhiệt duy nhất chỉ cung cấp một ảnh chụp riêng biệt của nhiệt
độ tương đối nhưng một cặp ảnh chụp nhiệt được định thời cẩn thận cho phép
quan sát những thay đổi nhiệt độ giữa nhiệt độ cao nhất và mát nhất trong ngày, và
do đó cung cấp một cơ hội để quan sát sự khác biệt về tính chất nhiệt của vật liệu
trên bề mặt Trái Đất.
- Nhiệt độ của vật liệu có quán tính nhiệt thấp thay đổi đáng kể trong các chu kỳ gia
nhiệt - làm mát hàng ngày, trong khi đó nhiệt độ của vật liệu với quán tính nhiệt
cao sẽ đáp ứng chậm hơn.
- Quán tính nhiệt đặc trưng cho khả năng của vật liệu để dẫn và giữ nhiệt và do đó
khả năng giữ nhiệt trong ngày, sau đó tái bức xạ nó vào ban đêm.
- Trong viễn thám, quán tính nhiệt đại diện cho một hỗn hợp phức tạp của các yếu
tố như kích thước hạt, che phủ đất, độ ẩm, đá nền, và các đặc điểm địa hình có liên
quan.
- Quán tính nhiệt tương đối đôi khi có thể xấp xỉ bằng cách đánh giá biên độ của
đường cong nhiệt độ ban ngày (tức là, sự khác biệt hàng ngày giữa nhiệt độ bề mặt
tối đa và tối thiểu).
- Đánh giá sự khác biệt trong quán tính nhiệt của vật liệu ở bề mặt Trái đất, trong
bối cảnh của các đặc điểm khác, có thể giúp mô tả các vật liệu bề mặt và tính chất
của nó.
Câu hỏi: Trong thiết kế và hoạt động của hệ thống viễn thám thu ảnh nhiệt, nêu ý
nghĩa của độ nhạy và tỷ số tín hiệu tạp âm SNR.
Trả lời:
13
14

15. 14
- Độ nhạy của bộ dò là một biến quan trọng trong thiết kế và hoạt động của hệ
thống.
- Độ nhạy thấp nghĩa là chỉ những khác biệt lớn của độ sáng mới được ghi lại (hay,
độ phân giải phổ thô) và các chi tiết tốt trong cảnh bị mất.
- Độ nhạy cao nghĩa là những khác biệt tốt hơn của độ sáng trong cảnh được ghi lại
(hay, độ phân giải phổ tốt)
- Tỷ số tín hiệu tạp âm SNR (signal-to-noise ratio) giải thích khái niệm này.
- “Tín hiệu” ở đây liên quan đến sự khác biệt độ sáng trong ảnh gây ra bởi biến
thiên độ sáng của cảnh.
- “Tạp âm” sự biến thiên không liên quan đến độ sáng của cảnh. Sự biến thiên này
có thể là kết quả của sự biến thiên không biết trước của hiệu năng hệ thống, hay
cũng có thể là do các yếu tố ngẫu nhiên do cảnh hay khí quyển.
- Nếu tạp âm là lớn so với tín hiệu, ảnh không cung cấp sự thể hiện tin cậy của các
đặc điểm cần xem xét. Rõ ràng là mức nhiễu cao sẽ dẫn đến không thể hiện rõ các
đặc điểm.
- Cho dù mức nhiễu là thấp thì vẫn cần mức tương phản tối thiểu giữa một đặc điểm
nào đó và nền (giống như mức biên độ tối thiểu của tín hiệu) để đặc điểm đó được
hiện lên trong ảnh.
- Cũng cần lưu ý rằng tăng độ phân giải không gian nghĩa là giảm năng lượng đến
bộ dò, đi kèm với hiệu ứng giảm độ mạnh tín hiệu.
- Như vậy, nếu mức nhiễu của bộ dò không đổi trong khi mức bực xạ đến giảm. Do
đó tăng độ phân giải không gian thì cũng có nghĩa là giảm độ phân giải phổ.
Câu hỏi: Nêu 4 nhiệm vụ của quy trình giải đoán ảnh gồm phân loại, liệt kê, đo đạc
và phác họa.
Trả lời:
- Người giải đoán ảnh phải thực hiện theo quy trình một vài nhiệm vụ, trong đó có
thể các nhiệm vụ được tích hợp thành một quá trình.
- Phân loại (classification): là việc gán các đối tượng, các đặc điểm hay khu vực
vào các lớp dựa vào thể hiện của nó trong ảnh. Thông thường, có 3 mức về tính
chắc chắn và độ chính xác để phân biệt:
o Phát hiện (detection): có hay không sự xuất hiện của một đặc điểm nào đó ở
trong ảnh.
o Nhận dạng (recognition): hiểu biết ở mức cao hơn về đặc điểm hay đối
tượng, có thể gán nét đặc trưng của đối tượng vào một lớp nào đó.
o Định danh (identification): nét đặc trưng của đối tượng hay đặc điểm được
đặt một cách chắc chắn và chi tiết vào một lớp xác định.
15

16. 15
- Liệt kê (enumeration): là việc liệt kê và đếm các thành phần rời rạc có thể nhìn
thấy trong ảnh và sau đó các con số này được dùng như số liệu của vùng đó. Rõ
ràng là khả năng thực hiện việc liệt kê phụ thuộc vào độ chính xác của định danh
và phân loại đề cập ở trên.
- Đo đạc (measurement): là chức năng quan trọng của các vấn đề giải đoán ảnh. Hai
phép đo chính và quan trọng là:
o Đo khoảng cách và độ cao, mở rộng ra là đo thể tích và diện tích. Ví dụ:
photogrametry là ứng dụng hình học ảnh để có được các khoảng cách chính
xác.
o Đánh giá định lượng độ sáng của ảnh (photometry): đo độ mạnh yếu của
ánh sáng bằng cách ước lượng độ sáng của cảnh thông qua việc xem xét
tông (tone) của ảnh, sử dụng thiết bị đo mật độ (densitometer). Nếu bức xạ
được đo nằm ngoài dải ánh sáng nhìn thấy thì thiết bị được gọi là
radiometry.
o Radiometry và photometry là tương tự nhau về thiết bị và nguyên tắc.
- Phác họa (delineation): cuối cùng người giải đoán phải phác họa đường bao các
vùng mà họ quan sát trên ảnh viễn thám. Người giải đoán cũng phải có thể phân
tách các khu vực đơn vị, là các khu vực được đặc trưng bởi tone và chất liệu và có
ranh giới xác định. Ví dụ: ranh giới giữa các lớp rừng hay sử dụng đất.
- Người giải đoán ảnh thường phải đồng thời sử dụng kết hợp các kỹ năng đọc ảnh.
- Một số trường hợp cần những kỹ năng đặc biệt để giải đoán các vấn đề riêng.