Đang tải... (xem toàn văn)
2. Trình bày về phân loại đa phổ, nếu các điểm khác nhau cơ bản về khả năng ứng dụng của phương pháp phân loại có kiểm định và không kiểm định. Phân loại đa phố là quá trình tách gộp các pixel ảnh theo lớp hoặc theo chủ đề dựa trên các tính chất phổ của chúng, không gian, thời gian với sự trợ giúp của máy tính và được điều hành bởi người sử dụng. Điểm khác nhau của phương pháp phân loại không kiểm định và có kiểm định: Phân loại không kiểm định Phân loại có kiểm định Khái niệm Là phương pháp chỉ sử dụng thuần túy thông tin ảnh, quá trình sử lý hoàn toàn tự động. Là kĩ thuật phân loại được áp dụng tại những khu vực không có thông tin gì về đối tượng cần phân loại. Có thể được dùng như một phương tiện để tìm hiểu sơ bộ sự phân lớp của một khu vực sắp khảo sát. Là hình thức phân loại kết hợp giữa phân loại tự động nhờ sự trợ giúp của máy tính, kết quả điều tra thực địa và trình độ người phân loại. Các chỉ tiêu phải được thiết lập dựa trên các vùng mẫu, các thuật toán phân loại thích hợp để gán nhãn pixel ứng với từng vùng cụ thể. Các vùng mẫu là những khu vực trên ảnh tương ứng với từng loại mà người giải đoán đã biết đặc trưng phổ. Trình tự thực hiện chọn mẫu ngẫu nhiên, hợp các pixel Xác định loại ứng với từng nhóm và ước tính tham số Chọn dữ liệu mẫu Chọn phương pháp phân loại Tiến hành phân loại Đánh giá kết quả Ưu điểm Hiệu quả kinh tế cao, không phụ thuộc vào trình độ người phân loại Độ chính xác cao, mẫu phân loại có thể dung trong thời gian dài, tốc độ tính toán nhanh. Nhược điểm Độ chính xác ko cao, ít được sử dụng trong xử lý ảnh viễn thám, chỉ được sử dụng trong trường hợp thông tin về lớp phủ không đầy đủ hoặc không có Độ chính xác của kết quả phân loại phụ thuộc độ chính xác của mẫu phân loại cũng như trình độ người phân loại Thuật toán Kmean IOSDATA Thuật toán hình hộp Khoảng cách ngắn nhất Xác suất cực đại.
CƠ SỞ VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ Vẽ sơ đồ trình bày thành phần hệ thống viễn thám Trong đó: A : nguồn lượng: nguồn lượng để chiếu sáng hay cung cấp lượng điện từ tới đối tượng cần nghiên cứu Trong viễn thám chủ động sử dụng lượng phát từ nguồn phát vật mang, viễn thám bị động nguồn lượng chủ yếu xạ mặt trời B : tia phát xạ khí quyển: xạ điện từ từ nguồn phát đến đối tượng nghiên cứu phải tương tác qua lại với khí nơi qua C : tương tác với đối tượng: sau truyền qua khí đến đối tượng, lượng tương tác với đối tượng tùy thuộc vào đặc điểm đối tượng sóng điện từ Sự tương tác truyền qua, hấp thụ hay bị phản xạ trở lại khí D : thu nhận lượng độ cảm biến: sau lượng phát bị phản xạ từ đối tượng, cần có cảm biển để tập hợp lại thu nhận sóng điện từ Năng lượng điện từ truyền cảm mang thông tin đối tượng E : truyền tải, thu nhận xử lý: lượng thu nhận cảm cần truyền tải (thường dạng điện từ) đến trạm thu nhận liệu để sử lý sang dạng ảnh Ảnh liệu thô F : phân loại phân tích ảnh: ảnh thô xử lý để sử dụng mục đích khác Để nhận biết đối tượng ảnh cần phải giải đoán chúng ảnh phân loại việc lết hợp phương pháp khác ( phân loại mắt, tự động, phân loại thực địa,…) G : ứng dụng: thực ứng dụng thông tin thu nhận trình xử lý ảnh vào lĩnh vực, toán cụ thể Khóa giải đoán gì? Mục đích, yêu cầu thành lập khóa giải đoán phục vụ - cho công tác giải đoán ảnh vệ tinh Khóa giải đoán chuẩn giải đoán cho đối tượng định, bao gồm tập hợp - yếu tố dấu hiệu người giải đoán thiết lập Mục đích: nhằm trợ giúp cho công tác giải đoán nhanh đạt kết xác - thống cho đối tượng từ nhiều người khác Yêu cầu: khóa giải đoán thành lập dựa vùng nghiên cứu thử nghiệm điều tra kỹ lưỡng Từ mở rộng phân tích cho nhiều vùng khác sở loại liệu, mùa, thời gian chụp ảnh, giúp công tác giải đoán nhanh đảm bảo tính thống trình giải đoán Trình bày phân loại đa phổ, điểm khác khả - ứng dụng phương pháp phân loại có kiểm định không kiểm định Phân loại đa phố trình tách gộp pixel ảnh theo lớp theo chủ đề dựa tính chất phổ chúng, không gian, thời gian với trợ giúp máy - tính điều hành người sử dụng Điểm khác phương pháp phân loại không kiểm định có kiểm định: Khái niệm Phân loại không kiểm định -Là phương pháp sử dụng túy thông tin ảnh, trình sử lý hoàn toàn tự động Phân loại có kiểm định -Là hình thức phân loại kết hợp phân loại tự động nhờ trợ giúp máy tính, kết điều tra thực địa trình độ người phân loại -Là kĩ thuật phân loại áp dụng -Các tiêu phải thiết lập khu vực thông dựa vùng mẫu, thuật tin đối tượng cần phân loại toán phân loại thích hợp để gán nhãn pixel ứng với vùng cụ thể -Có thể dùng -Các vùng mẫu khu vực phương tiện để tìm hiểu sơ phân lớp khu vực khảo sát Trình -chọn mẫu ngẫu nhiên, hợp tự thực pixel -Xác định loại ứng với nhóm ước tính tham số Ưu Hiệu kinh tế cao, không phụ điểm thuộc vào trình độ người phân loại Nhược điểm Thuật toán ảnh tương ứng với loại mà người giải đoán biết đặc trưng phổ -Chọn liệu mẫu -Chọn phương pháp phân loại -Tiến hành phân loại -Đánh giá kết Độ xác cao, mẫu phân loại dung thời gian dài, tốc độ tính toán nhanh Độ xác kết phân loại phụ thuộc độ xác mẫu phân loại trình độ người phân loại Độ xác ko cao, sử dụng xử lý ảnh viễn thám, sử dụng trường hợp thông tin lớp phủ không đầy đủ K-mean -Thuật toán hình hộp IOS-DATA -Khoảng cách ngắn -Xác suất cực đại Phát biểu khái niệm vật mang, cảm Trình bày dạng quỹ đạo - vệ tinh viễn thám - Bộ cảm thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay xạ từ vật thể Vật mang: phương tiện mang bô cảm biến, máy bay,kinh khí cầu, vệ • tinh,… Các quỹ đạo vệ tinh viễn thám: Quỹ đạo đồng trái đất ( vệ tinh địa tĩnh) : quỹ đạo mà vệ tinh chuyển động vận tốc góc với trái đất, nghĩa vệ tinh quay vòng quỹ đạo 24h Vệ tinh chuyển động quỹ đạo đồng trái đất mặt phẳng quỹ đạo có góc nghiêng gọi quỹ đạo địa tĩnh Cho phép quan sát thu thập thông tin vùng cụ thể Thích hợp với mục đích quan sát khí tượng truyền tin Các vệ tinh địa tĩnh giám sát thời tiết dạng mây bao phủ • toàn bán cầu trái đất (vú dụ: vệ tinh Vinasat VN) Quỹ đạo đồng mặt trời (vệ tinh quỹ đạo cực) : quỹ đạo cho phép vệ tinh chuyển động theo hướng Bắc-Nam kết hợp với chuyển động quay trái đất (Tây-Đông) cho vệ tinh luôn nhìn bề mặt trái đất thời điểm có chiếu sang tốt mặt trời Góc nghiêng mặt phẳng quỹ đạo gần với góc nghiêng trục quay trái đất so với mặt phẳng xích đạo (quỹ đạo gần cực) Thu thập thông tin vùng trái đất theo địa phương định vị trí vệ tinh thay đổi theo điều kiện chiếu sáng mặt trời năm Thường vệ tinh tài nguyên Quỹ đạo có chu kì lặp ngày nhiều ngày Đặc trưng phản xạ phổ thực vật yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ thực vật − Đặc trưng phản xạ phổ thực vật: Khả phản xạ phổ thực vật phụ thuộc vào bước sóng điện từ Trong dải sóng nhìn thấy, sắc tố ảnh hưởng đến đặc tính phản xạ phổ nó, đặc biệt hàm lược chất diệp lục Trong dải sóng này, thực vật trạng thái tươi tốt, có khả phản xạ phổ cao bước sóng xánh cây, giảm xuống vùng sóng đỏ tăng mạnh vùng sóng cận hồng ngoại − Khả phản xạ phổ vùng sóng ngắn vùng sáng đỏ thấp Ở vùng sóng này, chất diệp lục hấp thụ phần lớn lượng chiếu tới, phản xạ phổ cấy không lớn Ở bước sóng xanh lá, khả phản xạ phổ cao, trạng thái tươi tốt mắt người cảm nhận màu lục, úa hay có bệnh, hàm lược diệp lục giảm ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ, mắt người thấy có màu vàng Ở vùng hồng ngoại, ảnh hưởng chủ yếu đến khả phản xạ thực vật hàm lượng nước Thực vật có khả hấp thụ lượng mạnh bước sóng 1.4 1.9 2.7 Bước sóng 2.7 hấp thụ lượng mạnh gọi dải sóng cộng hưởng Khi hàm lượng nước giảm khả phản xạ phổ tăng đáng kể − Các yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ thực vật là: Sắc tố, cấu trúc tế bào, hàm lượng nước Các dạng tương tác lượng xạ điện tử tự nhiên b, Phản xạ lượng (E), hấp thụ lượng (E) thấu quang lượng (E) Năng lượng phản xạ (Eo) mô tả công thức Eo= E + E + E Độ phân giải ảnh gì? Có loại độ phân giải nào? Trình bày đặc điểm loại − Độ phân giải thông số để phản ánh chất lượng tính ảnh vệ tinh mà dựa vào ta xác định khả phân loại, nghiên − cứu vật thể Độ phân giải ảnh vệ tinh gồm loại: Độ phân giải không gian +Diện tích nhỏ mặt đất mà cảm phân biệt goi độ phân giải không gian Ảnh có độ phân giải cao kích thước pixel nhỏ Độ phân giải không gian phụ thuộc vào trường nhìn không đổi IPOV độ cao vệ tinh Độ phân dài không gian biến thiên (giảm dần) từ biên tới tuyến chụp +Dựa vào độ phân giải không gian, ảnh vệ tinh chia thành loại sau: ảnh vệ tinh có độ phân giải siêu cao (độ phân giải 1m), ảnh có độ phân giải cao (1-10m), ảnh có độ phân giải trung bình(10-100m) ảnh có độ phân giải thấp (>100m) VD: xây dụng đồ biến động đường bờ vùng ta sử dụng ảnh có độ phân giải cao tối thiểu trung bình Độ phân giải xạ +Độ phân giải xạ khả nhạy cảm thiết bị thu để phát khác nhỏ lượng sóng điện từ Số bit ghi nhận thông tin đặc trưng quan trọng độ phân giải xạ định chất lượng ảnh (cấp độ xám) hiển thị +VD: Bộ cảm 8bit có 256 cấp độ xám từ - 255 Độ phân giải phổ +Độ phân giải phổ thể kích thức số kenh phổ, bề rộng phổ phân chia vùng phổ mà ảnh vệ tinh phân biệt số lượng lớn bước sóng có kích thước tương tự, tách biệt xạ từ nhiều vùng phổ khác +VD: Vệ tinh landsat TM gồm kênh phổ Độ phân giải thời gian +Độ phân giải thời gian thời gian chụp ảnh lặp lại vị trí ảnh vệ tinh Độ phân giải thời gian cho biết số ngày (hoặc giờ) mà hệ thống cảm biến vệ tinh quay lại để chụp vị trí định +Mỗi loại vệ tinh có độ phân giải thời gian khác nhau: LANDSAT 18 ngày +Độ phân giải thời gian không liên quan đến thiết bị ghi ảnh mà liên quan đến khả chụp lặp vệ tinh Trình bày đặc trưng phản xạ phổ nước Các yếu tố ảnh hưởng đến khả - phản xạ nước Đặc trưng phản xạ phổ nước thay đổi theo bước sóng xạ chiếu tới thành phần vật chất có nước Ngoài ra, khả phản xạ phổ nước - phụ thuộc vào bề mặt nước trạng thái nước Đối với đường bờ nước, dải sóng hồng ngoại cận hồng ngoại phân biệt cách rõ ràng nước có khả hấp thụ mạnh lượng bước sóng cận hồng ngoại hồng ngoại Ngoài ra, dải sóng dài khả phản xạ phổ - nước nhỏ, nên sử dụng để xác định ranh giới biển đất liền Trong nước chứa nhiều thành phần vô hữu nên khả phản xạ phổ nước phụ thuộc vào thành phần trạng thái nước Nước đục có khả phản xạ phổ cao nước trong, dải sóng dài Vì độ thấu quang nước phụ thuộc vào độ đục/trong nên ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ - nước Hàm lượng chất diệp lục ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ nước - (giảm khả phản xạ phổ dải sóng dài, tăng dải sóng ngắn) Ngoài số yếu tố khác ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ nước như: độ mặn nước biển, hàm lượng khí metan,oxi,nitơ, nước Trình bày phương pháp phân loại không kiểm định thuật toán thường sử dụng phương pháp Nêu ưu, nhược điểm phân loại ảnh - so với giải đoán ảnh mắt Là phương pháp sử dụng túy thông tin ảnh, trình sử lý hoàn toàn tự - động Là kĩ thuật phân loại áp dụng khu vực thông tin đối - tượng cần phân loại Có thể dùng phương tiện để tìm hiểu sơ phân lớp khu - - - vực khảo sát Trình tự thực hiện: - chọn mẫu ngẫu nhiên, hợp pixel - Xác định loại ứng với nhóm ước tính tham số Ưu điểm: Hiệu kinh tế cao, không phụ thuộc vào trình độ người phân loại Nhược điểm: Độ xác ko cao, sử dụng xử lý ảnh viễn thám, sử dụng trường hợp thông tin lớp phủ không đầy đủ Các thuật toán: + K-mean + ISO-DATA Trình bày đặc trưng phản xạ phổ thổ nhưỡng Các yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ thổ nhưỡng - Đặc trưng phản xạ phổ thổ nhưỡng khả phản xạ phổ tăng theo độ dài - bước sóng Các yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ thổ nhưỡng là: • Cấu trúc bề mặt đất: phụ thuộc vào thành phần sét (đường kính < 0,002 mm), bụi (đk: 0,002-0,05 mm), cát (đk:0,05-2 mm) đất Với đất hạt lớn k/cách hạt lớn => khả vận chuyển không khí • • nước dễ dàng hơn, ảnh hưởng lớn đến khả phản xạ phổ thổ nhưỡng Độ ẩm đất: độ ẩm tăng khả phản xạ bị giảm ngược lại Hợp chất hữu cơ, vô đất: hàm lượng chất hữu cơ, vô đất giảm khả phản xạ phổ đất tăng lên Phát biểu khái niệm giải đoán ảnh mắt đặc điểm giải đoán ảnh mắt - Giải đoán ảnh mắt: Là trình sử dụng mắt người với trí tuệ - để tách chiết thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh Trong việc xử lý ảnh viễn thám, công việc đầu tiên, phổ biến áp dụng điều kiện trang thiết bị từ đơn giản đến phức - tạp Việc phân tích ảnh mắt trợ giúp số thiết bị quang học từ đên giản đến phức tạp kính lúp, kính lập thể, kính phóng đại, kính tổ hợp màu… Nhằm nâng cao khả phân tích ảnh - mắt người Phân tích ảnh mắt công việc áp dụng cách dễ dàng điều kiện phục vụ cho nhiều nội dung nghiên cứu khác nhau: nghiên cứu lớp phủ, rừng, thổ nhưỡng, địa chất, sinh thái, môi - trường… Kết phân loại ảnh mắt có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc - lẫy mẫu phục vụ cho phân loại tự động có kiểm định Các yếu tố chuẩn yêu cầu giải đoán ảnh mắt bao gồm: kích thước, hình dáng, bong râm, đô đậm nhạt – độ sáng, màu sắc, cấu trúc, - hình mẫu, mỗi quan hệ Ưu điểm: đơn giản, nhanh chóng, phát huy trí tuệ người sử dụng - Nhược điểm: độ xác không cao phụ thuộc vào khả người phân loại; xử lý lượng thông tin lớn không phát đối tượng ngụy trang Trình bày phương pháp phân loại có kiểm định thuật toán thường - sử dụng phương pháp Là hình thức phân loại kết hợp phân loại tự động nhờ trợ giúp máy - tính, kết điều tra thực địa trình độ người phân loại Các tiêu phải thiết lập dựa vùng mẫu, thuật toán phân loại - thích hợp để gán nhãn pixel ứng với vùng cụ thể Các vùng mẫu khu vực ảnh tương ứng với loại mà người giải - đoán biết đặc trưng phổ Trình tự thực hiện: • Chọn liệu mẫu • Chọn phương pháp phân loại • Tiến hành phân loại • Đánh giá kết Ưu điểm: Độ xác cao, mẫu phân loại dung thời gian dài, tốc độ - tính toán nhanh Nhược điểm: Độ xác kết phân loại phụ thuộc độ xác mẫu - - phân loại trình độ người phân loại Các thuật toán: • Thuật toán hình hộp • Khoảng cách ngắn • Xác suất cực đại Trình bày phương thức lưu trữ liệu ảnh vệ tinh Một file ảnh thông thường có file file header- ghi nhận thông tin chủ giải liệu file ghi nhận thông tin nắn chỉnh phổ, hình học, cấu trúc ảnh số… • file liệu (file chính, có dung lượng lớn nhất) Thường lưu trữ theo khuôn dạng: BSQ, BIL, BIP Khuôn dạng liệu BSQ: tất liệu thuộc kênh ảnh lưu trữ riêng • • - thành file, có kênh ảnh có nhiêu file liệu Ưu điểm dễ đọc, cho phép chọn kênh thuận tiện xuất ảnh tổ hợp màu - ảnh vệ tinh Khuôn dạng liệu BIL: cấu trúc xen đường bang phổ Giá trị kênh ghi nhận thứ tự từ dòng hết cho file liệu chung cho tất - kênh ảnh Khuôn dạng liệu BIP: cấu trúc xen pixel băng phổ Mỗi pixel ảnh lưu trữ theo kênh (các kênh phổ ghi theo hàng cột pixel), sau kết thúc tổ hợp pixel lại chuyển sang tổ hợp pixel khác Thuận tiện sử dụng việc phân loại tự động đối tượng ảnh xử lý đa ảnh biến Phân tích khác vệ tinh địa tĩnh vệ tinh quỹ đạo cực cho ví dụ minh họa - Vệ tinh địa tĩnh vệ tinh có tốc độ góc quay tốc độ góc quay trái đất, nghĩa vị trí tương đối vệ tinh so vs trái đất đứng yên, T=24h Thường vệ tinh khí tượng VD: Vệ tinh Vinasat việt nam - Vệ tinh quỹ đạo cực vệ tinh có mặt phẳng quỹ đạo vương góc gần vuông so với mặt phản xích đạo Trái Đất Tốc độ quay vệ tinh khác với tốc độ quay trái đất thiết kế riêng cho thời gian thu ảnh mỗi vùng lãnh thổ mặt đất với địa phương thời gian lặp lại cố định vệ tinh Thường vệ tinh tài nguyên VD: VT LANDSAT có T=28 ngày, SPOT T= 23 ngày… 10 Khái niệm ảnh số So với tư liệu ảnh tương tự, liệu ảnh số có ưu điểm vượt trội - Khái niệm ảnh số: Là ma trận không gian tập hợp pixel xếp theo hang cột theo trật tự định dạng số Vị trí mỗi pixel xác định theo tọa độ hang cột ảnh tính từ góc bên trái - Tùy theo hệ thống quét ảnh mà kích thước hình ảnh khác So với liệu ảnh tương tự, dự liệu ảnh số có ưu điểm vượt trội như: • Dữ liệu ảnh số chứa thông tin gốc đối tượng tốt liệu ảnh chụp phim có độ phân giải (khi rửa phim • bị thông tin) Dữ liệu ảnh số cho phép xử lý tự động phân loại nhanh Dữ liệu ảnh số có dải phổ lớn nhiều kênh so với liệu • chụp phim ảnh Dữ liệu ảnh số phủ vùng rộng lớn khả ảnh chụp • • • • 11 phim Có thể lưu trữ gọn nhẹ máy tính Truyển tải nhanh mạn Ít khả hỏng ảnh chụp phim Các phương pháp giải đoán ảnh vệ tinh Ưu nhược điểm phương pháp Có phương pháp giải đoán ảnh vệ tinh Giải đoán ảnh mắt - Là trình sử dụng mắt người với trí tuệ để tách chiết thông - tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh Trong việc xử lý ảnh viễn thám, công việc đầu tiên, phổ biến áp dụng điều kiện trang thiết bị từ đơn giản đến phức - tạp Việc phân tích ảnh mắt trợ giúp số thiết bị quang học từ đên giản đến phức tạp kính lúp, kính lập thể, kính phóng đại, kính tổ hợp màu… Nhằm nâng cao khả phân tích ảnh - mắt người Phân tích ảnh mắt công việc áp dụng cách dễ dàng điều kiện phục vụ cho nhiều nội dung nghiên cứu khác nhau: nghiên cứu lớp phủ, rừng, thổ nhưỡng, địa chất, sinh thái, môi trường… - Kết phân loại ảnh mắt có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc - lẫy mẫu phục vụ cho phân loại tự động có kiểm định Các yếu tố chuẩn yêu cầu giải đoán ảnh mắt bao gồm: kích thước, hình dáng, bong râm, đô đậm nhạt – độ sáng, màu sắc, cấu trúc, - hình mẫu, mỗi quan hệ Ưu điểm: đơn giản, nhanh chóng, phát huy trí tuệ người sử dụng Nhược điểm: độ xác không cao phụ thuộc vào khả người phân loại; xử lý lượng thông tin lớn không phát đối tượng ngụy trang Giải đoán ảnh theo phương pháp số: - Các liệu ảnh vệ tinh thu kỹ thuật viễn thám thường - lưu dạng ảnh số Có nguồn liệu là” • Ảnh tương tự máy chụp quang cung cấp • Ảnh số máy quyest đa phổ cung cấm Để xử lý ảnh số liệu bắt buộc phải lưu trữ dáng số - cho lưu trữ vận hành phân tích máy tính Trường hợp ảnh số: liệu chuyển từ từ lưu trữ mật độ - cao HDDT vào băng từ CCT hay CD – ROM phép máy tính • • • • đọc số liệu - Trường hợp ảnh tương tự phải chuyển thành ảnh số thông qua máy quét - Các bước xử lý ảnh số gồm: Tiền xử lý Tăng cường chất lượng ảnh Chuyển đổi ảnh Phân loại ảnh - Ưu điểm: Năng suất cao, thời gian xử lý ngắn, đo số - tự nhiên Nhược điểm: Khó kết hợp với tri thức kinh nghiệm người, kết phân tích thông tin Các dạng quỹ đạo chuyển động vệ tinh viễn thám Trình bày đặc điểm loại - Quỹ đạo đồng trái đất ( vệ tinh địa tĩnh) : quỹ đạo mà vệ tinh chuyển động vận tốc góc với trái đất, nghĩa vệ tinh quay vòng quỹ đạo 24h Vệ tinh chuyển động quỹ đạo đồng trái đất mặt phẳng quỹ đạo có góc nghiêng gọi quỹ đạo địa tĩnh Cho phép quan sát thu thập thông tin vùng cụ thể Thích hợp với mục đích quan sát khí tượng truyền tin Các vệ tinh địa tĩnh giám sát thời tiết dạng mây bao phủ - toàn bán cầu trái đất (vú dụ: vệ tinh Vinasat VN) Quỹ đạo đồng mặt trời (vệ tinh quỹ đạo cực) : quỹ đạo cho phép vệ tinh chuyển động theo hướng Bắc-Nam kết hợp với chuyển động quay trái đất (Tây-Đông) cho vệ tinh luôn nhìn bề mặt trái đất thời điểm có chiếu sang tốt mặt trời Góc nghiêng mặt phẳng quỹ đạo gần với góc nghiêng trục quay trái đất so với mặt phẳng xích đạo (quỹ đạo gần cực) Thu thập thông tin vùng trái đất theo địa phương định vị trí vệ tinh thay đổi theo điều kiện chiếu sáng mặt trời năm Thường vệ tinh tài nguyên Quỹ đạo có chu kì lặp ngày nhiều ngày 12 Phân loại viễn thám theo nguồn lượng sử dụng theo chiều dài bước - sóng Phân loại viễn thám theo nguồn sử dụng • Viễn thám bị động: sử dụng lượng mặt trời lượng vật thể • - xạ (ở điều kiện nhiệt độ thường, vật thể tự phát xạ hồng ngoại Viễn thám chủ động: thiết bị thu nhận phát nguồn lượng tới vật thể thu nhận tín hiệu phản xạ lại Phân loại viễn thám theo chiều dài bước sóng • Viễn thám dải sóng nhìn thấy hồng ngoại phản xạ: nguồn lượng sử dụng xạ mặt trời, ảnh viễn thám nhận dựa vào đo lường lượng vùng ánh sáng nhìn thấy hồng ngoại phản xạ từ • vật thể bề mặt trái đất Ảnh thu gọi ảnh quang học Viễn thám hồng ngoại nhiệt: nguồn lượng sử dụng xạ nhiệt vật thể sản sinh Ảnh thu gọi ảnh nhiệt • Viễn thám siêu cao tần: sử dụng hai kĩ thuâtj chủ động bị động Viễn thám siêu cao tần bị động thu lại sóng vô tuyến cao tần với bước sóng dài (>1mm) xạ tự nhiên phản xạ lại từ vật thể Viễn thám siêu cao tần chủ động (Radar), vệ tinh cung cấp lượng tới vật thể thu lại lượng phản xạ từ vật thể, dựa vào cường độ lượng phản xạ để phân biệt đối tượng khác Ảnh thu gọi ảnh Radar 13 Trình bày khái niệm, chức GIS - Khái niệm: GIS hệ thống nhằm thu thập, lưu trữ, truy vấn, tích hợp, thao - tác, phân tích hiển thị liệu không gian Chức năng: Chức thu thập liệu: cho phép nhận liệu từ nhiều nguồn khác đồ giấy,dữ liệu ảnh vệ tinh, liệu từ GPS Các liệu lưu trữ theo định dạng liệu từ phần mềm nhập vào phần mềm khác ArcGIS Chức lưu trữ liệu: hỗ trợ lưu trữ liệu hai dạng cấu trúc liệu Vector Raster, cho phép xây dựng ngân hàng liệu không gian phục vụ công tác quản lý tài nguyên môi trường Chức truy vấn liệu: chức phần mềm GIS Nhiều hệ thống GIS tích hợp hệ quản trị sở liệu bên dựa mô hình liệu quan hệ phẫn mềm ArcGIS,IDRISI để giúp tổ chức thông tin hệ GIS, cho phép truy vấn thông tin đối tượng riêng biệt theo điều kiện theo giá trị thuộc tính không gian địa lý Chức hiển thị liệu: cho phép hiển thị liệu nhiều dạng khác biểu đồ, đồ báo cáo Chức xuất liệu: cho phép xuất liệu dạng đồ giấy, ảnh, tài liệu đồ qua Internet Chức phân tích liệu: nhóm chức quan trọng hệ phẩn mềm GIS, đặc biệt phân tích liệu không gian Hầu hết hệ thống GIS cung cấp công cụ phân tích không gian hiển thị liệu, chồng xếp đồ,… có số phần mềm tích hợp nhiều thuật toán mô hình toán cho phép phân tích liệu cụ thể Ví dụ: phần mềm IDRISI 14 Trình bày thành phần hệ thông GIS − Phần cứng: hệ thống máy vi tính thiết bị ngoại vi cho cài đặt vận hành phần mềm GIS, bao gồm: Máy vi tính, máy in, bàn số hóa, thiết bị − quét, phương tiện lưu trữ liệu Phần mềm: Bao gồm hệ điều hành phần mềm ứng dụng cho phép tích − hợp liệu không gian với liệu thuộc tính hệ thống Dữ liệu: Bao gồm liệu không gian (dữ liệu đồ) liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian) Dữ liệu không gian mô tả vị trí địa lý đối tượng bề mặt trái đất Dữ liệu thuộc tính miêu tả thông tin liên quan − đến đối tượng, thông tin định lượng hay định tính Con người: lành thành phần quan trọng người tham gia hoạt động hệ thống GIS Có nhóm người quan trọng người sử dụng − người quản lý GIS Phương pháp: phần quan trọng hệ thống GIS Bao gồm toàn thủ tục thuật toán liên quan đến nhập, biên tập, chuyền đổi liệu, 15 truy vấn phân tích liệu Nêu ưu nhược điểm mô hình liệu vectơ Ưu Điểm - Dữ liệu lưu tốn nhớ - Dữ liệu tạo từ độ phân giải gốc, khái quát hóa liệu - Độ xác liệu gốc trì - Cho phép tạo topology cho đối tượng, thực phân tích mạng - tiện ích Chuyển đổi hệ tọa độ thực dễ dàng Truy vấn cập nhật liệu tiện ích dễ dàng Nhược điểm Cấu trúc liệu phức tạp Thực hiệ phép toán chồng ghép khó khăn Vị trí mỗi điểm phải lưu trữ cách xác Cho phân tích không gian, liệu vector phải chuyển sang mô hình topology Quá trình sửa lỗi để tạo topology tốn thời gian Hơn nữa, liệu topology phải thường xuyên tạo lại liệu điểm, đường… - thường xuyên thay đổi Các thuật toán áp dụng cho phân tích không gian phức tạp Các liệu liên tục liệu độ cao, độ dốc không hiển thị hiệu Phân tích không gian làm trơn liệu thực ranh giới vùng (polygon) 16 Phân tích ưu nhược điểm mô hình liệu raster Ưu Điểm - Cấu trúc liệu đơn giản - Vị trí mỗi điểm lưu đơn giản tọa độ hàng cột ma trận - số Phân tích không gian thực dễ dàng thuận tiện Dữ liệu thích hợp cho mô hình hóa tính toán định lượng Các liệu rời rạc liệu liên tục độ cao kết hợp dễ dàng Dữ liệu thích hợp với thiết bị đầu máy in hiển thị liệu đồ - họa Có khả cập nhật nhanh Nhược điểm Độ phân giải pixel hạn chế khả mô tả chi tiết đối tượng Rất khó hiển thị đối tượng hình tuyến xác giao thông, thủy - văn Xử lý liệu thuộc tính khó khăn trường hợp CSDL lớn Hầu hết liệu tồn dạng vector, để sử dụng liệu raster, ta - cần thực chuyển đổi liệu - Các đồ raster có màu sắc hấp dẫn liệu vector - Chuyển đổi hệ tọa độ thực khó khăn 17 Trong phân tích liệu địa lý, chức đo đạc thực nào? Chức đo đạc chức đơn giản phân tích liệu địa lý với liệu raster vector Nội dung đo đạc chủ yếu xác định vị trí, chiều dài, diện tích Các phép đo thực khác hai loại liệu vector raster Với liệu vector: - Đơn vị liệu điểm, đường vùng Vì phép đo đạc xác định vị trí, chiều dài, khoảng cách diện tích đối tượng địa - lý Vị trí đối tượng địa lý lưu dạng tọa độ x, y với đối tượng điểm, - mộ dãy cặp tọa độ với dạng liệu đường vùng Vị trí vùng thường xác định thông qua điểm nhãn vùng Phép đo chiều dài đối tượng dạng đường hay đường ranh giới vùng Độ dài đường đoạn hay cung cộng lại Phần mềm GIS cho phép - phân biệt đoạn thông qua cấu trúc topology Phép đo diện tích thực với đối tượng dạng vùng Với liệu raster: Các phép đo đạc với liệu thực đơn giản cấu trúc liệu raster đơn giản vector Xác định vị trí điểm vị trí pixel lớp liệu raster Vị trí pixel đc xác định tọa độ hàng cột lớp liệu Diện tích tính tổng pixel nhân với diện tích pixel Diện tích pixel tính độ phân giải 18 Thế phân tích liệu GIS Trình bày nội dung cửa chức phân lớp - Phân tích liệu GIS chức hệ thống thông tin địa lý Phân tích liệu GIS nhằm tạo thông tin hữu ích đáp ứng • nhu cầu thông tin người sử dụng Phân tích lớp liệu Phân lớp hay gán lớp chức nhằm khái quát hóa lớp liệu thành nhóm, phan bố không gian đối tượng cần quan tâm Để thực điều này, ta ấn định mỗi nhóm đối tượng với giá trị định Các • đối tượng pixel, điểm, đường vùng nhóm đối đượng để gán giá trị Trong GIS, gán lớp thực theo cách: + Gán lớp theo phân loại người sử dụng: Sự gán lớp theo quan điểm nhận định số lớp người sử dụng + Gán lớp tự động: Giá trị gán lớp có hỗ trợ chia lớp nhóm phần mềm chuyên dụng Chia khoảng sử dụng phổ biến • Với đối tượng không rõ ranh giới công việc gán lớp cần phải tiến hành phức tạp Trường hợp cần phải chia khoảng để gán lớp Chia khoảng thực theo phương pháp thủ công hay tự động ... quản lý tài nguyên môi trường Chức truy vấn liệu: chức phần mềm GIS Nhiều hệ thống GIS tích hợp hệ quản trị sở liệu bên dựa mô hình liệu quan hệ phẫn mềm ArcGIS,IDRISI để giúp tổ chức thông tin. .. dung cửa chức phân lớp - Phân tích liệu GIS chức hệ thống thông tin địa lý Phân tích liệu GIS nhằm tạo thông tin hữu ích đáp ứng • nhu cầu thông tin người sử dụng Phân tích lớp liệu Phân lớp hay... hiệu phản xạ lại Phân loại viễn thám theo chiều dài bước sóng • Viễn thám dải sóng nhìn thấy hồng ngoại phản xạ: nguồn lượng sử dụng xạ mặt trời, ảnh viễn thám nhận dựa vào đo lường lượng vùng ánh