CHƯƠNG III XỬ LÝ THÔNG TIN VIỄN THÁM

Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



B max

CR =

B min

õy : B max - sỏng cc i ca mt nh

B min - sỏng cc tiu ca mt nh

hoc cng cú th dựng cụng thc:

Bmax - B min

CR =

B max + B min

Cú th phõn bit cỏc cp tng phn khỏc nhau nu t l chúi sỏng t 0 n 10 thỡ

t s tng phn s nh sau:

A - tng phn cao CR = 9/ 2 = 4.5

B - tng phn trung bỡnh CR = 5/ 2 = 2.5

C - tng phn thp CR = 3/ 2 = 1.5

Chỳ ý : Khi B min = 0 thỡ CR vụ cc

B min = B max thỡ CR l ng nht

Slaters, P. N (1983), **2 ** ó tng quỏt hoỏ khỏi nim ny, trong ú ụng ó mụ t cỏc

dng khỏc nhau ca s tng phn. b sung cho s mụ t ton b hỡnh nh, t s tng phn

cng c s dng mụ t gia cỏc sỏng ca m i tng trờn mt nh vi cỏc sỏng

trờn mt nn k cn. Mt yu t quan trong trong vic xỏc nh kh nng phỏt hin v nhn dng

cỏc i tng l t s tng phn.



Hỡnh 3.1. nh cú tng phn thp, trung bỡnh v cao

Cỏc nh cú tng phn thp thng phự hp vi cỏc vựng b quột trụi i vi mt

tụng nh gn u nh nhau. Nhng nguyờn nhõn to nờn mt nh cú tng phn thp cú th

l:

1. Cỏc i tng trờn mt t cú s ging nhau v c im in t mt vi bng súng

nht nh m h thng vin thỏm ghi nhn li c, ngha l bn cht ca i tng l cú t s

tng phn thp.

35



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



2. S tỏn x ca nng lng in t do khớ quyn. iu ny lm gim s tng phn ca

hỡnh nh. nh hng ny thng th hin vựng cú bc súng ngn hn trong cỏc bng chp

nh vin thỏm.

3. H thng vin thỏm cú th b lm gim hiu lc nhy cm phỏt hin v ghi nhn s

tng phn ca a hỡnh. Cỏc k thut ghi nhn khụng chớnh xỏc cng l kờt qu ca vic to nờn

cỏc nh cú tng phn thp mc dự hỡnh nh khi c ghi nhn bng cỏc phng tin khỏc cú

tng phn cao. Khi t s tng phn thp, phõn bit yu khụng xột n nguyờn nhõn no

cng cú th c nõng cao bng cỏc phng phỏp x lý k thut nh s.

phõn gii khụng gian v nng lc phõn gii (spatial resolution and resolving

power).

phõn gii c hiu nh l kh nng phõn bit hai i tng lin nhau trong mt

bc nh, núi chớnh xỏc hn l mt khong cỏch ti thiu gia cỏc i tng m cú th nhn bit

v phõn bit c trờn nh.

Nng lc phõn gii v phõn gii khụng gian l hai khỏi nim cú s liờn h rt cht ch.

Khỏi nim nng lc phõn gii c ỏp dng cho mt h thng to nh hay mt thnh phn ca h

thng, trong khi ú phõn gii khụng gian c ỏp dng cho mt nh c to ra bi h thng

ú.

Vớ d ng kớnh v phim ca mt h mỏy chp nh thỡ mi loi ú cú mt c im v

nng lc phõn gii riờng v cựng vi cỏc yu t khỏc s xỏc nh phõn gii ca bc nh (vớ d

mỏy nh cỏc kiu, phim cỏc kiu) .

3.2. Cu to bng t

Nhiu dng nh vin thỏm thng c ghi di dng s v c x lý bng mỏy tớnh

to nờn nh cho ngi gii oỏn nghiờn cu. Dng n gin nht ca x lý nh s l s dng h

x lý nh micro chuyn ngc ti liu trờn bng t thnh phn nh vi s hiu chnh ti thiu.

Vi phm vi rng hn h mỏy tớnh ln s c s dng hiu chnh ti liu v chuyn bng t

thnh hỡnh nh vi cht lng cao.

Cu trỳc hỡnh nh.

Cỏc bc nh bao gm cỏc phõn t nh bộ cựng din tớch hay gi l cỏc phn t nh, c

sp xp theo hng v ct v trớ ca bt kỡ mt phõn t nh no (hay ngi ta cũn gi l pixel) u

c xỏc nh trờn h thng to x, y.



Hỡnh 3.2. Cu trỳc d liu ca nh

36



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



Trong nh Landsat pixel u tiờn sp xp u gúc bờn trỏi ca hỡnh nh. Mi pixel cú

mt giỏ tr s gi l s th t hoỏ (digital number (DN )) giỏ tr ú ghi li cng nng lng

in t ri vo cỏc phn din tớch ú trờn mt t m c hin th bng 1 pixel. Cỏc s th t

hoỏ c kộo di t 0 n s cao hn trong thang cp xỏm.

Anh Landsat : ti liu c thu bi h thng quột a ph (MSS) v TM Landsat c

ghi trờn bng t mỏy tớnh computer - compatable chỳng cú th c x lý to nờn hỡnh nh.

C hai h thng ny c s dng h thng gng quang v quột cỏc ng rng 185 km dc

a hỡnh. Quỏ trỡnh quột l liờn tc v chiu rng l 170 km i vi nh TM.

T liu MSS Landsat : - Cú phõn gii mt t 79ì57 m mt bc nh bao gm 2340

ng quột vi chiu di vựng l 185 km v rng 79 m theo hng qu o. Mi ng quột

gm 3240 pixel.

xỏm ca cỏc bng 4,5 v 6 c ghi trờn bng t dựng t l 7 bit cũn bng 7 l 6 bit.

Phn ln h thng x lý s dng t l 8 bit do vy bng 4, 5 c khuych i lờn 2 ln v bng

7 lờn 4 ln chuyn i thnh t l 8 bit. Nh vy tng s mt bc nh gm 2340 ì 3240 pixel.

T liu TM : phõn gii mt t 30ì30 m mt nh gm 5965 ng quột vi 185 km

chiu di ng quột, 30 một rng theo hng qu o. Mi ng quột gm 6 167 pixel.

Mi bc nh gm 5965 ì 6167 pixel cho mi bng súng. T liu TM gm 7 bng nờn b

nh nhiu hn 8 ln so vi nh t liu MSS.



Hỡnh 3.3. Cỏc dng lu tr d liu ca nh v tinh (3 kờnh nh)

37



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



3.3. Gii oỏn nh

3.3.1. Cỏc bc gii oỏn nh

Vn x lý thụng tin vin thỏm khụng nhng l mt vn k thut m cũn l ngh

thut. Mt bc nh tt, chớnh xỏc, rừ rng qua ú mi thụng tin cú th nhn bit d dng ũi hi

ngi x lý phi tinh thụng nghip v, nm chc chuyờn mụn. Cng nh mt bc nh chp bỡnh

thng, cú th so sỏnh mt ngi th nh lõu nm v mt ngi mi vo ngh.

Quỏ trỡnh x lý thụng tin vin thỏm cú th phõn lm 3 bc nh sau :

1- c nh : Ni dung chớnh l nhn dng trờn nh. Vớ d phõn bit vựng nỳi, rng, sụng

h vv...

2- Phõn tớch nh : gm o c nh nh kớch thc, dng, búng mu, mt quang hc v

vic tớnh toỏn nh xỏc nh chiu cao, din tớch vv...

3- ỏnh giỏ nh : Trong ú bao gm ni dung ỏnh giỏ nh lng, chiu cao, chiu di,

chiu ngang cho tng i tng c th tng ng vi cỏc yu t v phõn tớch cỏc yu t trờn mt

quan im thng nht.

3.3.2. Cỏc yu t ca nh cn gii oỏn

nh l th hin nng lng phn x, phỏt x hoc truyn t nhiu phn ca súng in t

v c thu di nhiu dng, kớch thc, t l. C s ca vic oỏn c (gii oỏn) nh l s

dng mt cỏch hiu qu nht cỏc thụng tin thu c k trờn.

Mc dự cú th nờu ra rt nhiu cỏc yu t nh cn x lý gii oỏn nhng sau khi xem xột

ngi ta i n kt lun cn nghiờn cu cỏc yu t nh sau: kớch thc, dng, búng, tụng nh hay

mu nh, kin trỳc, cu trỳc v v trớ ca nh.

1. Dng (shape)

Th hin nột chung nht hoc nhng nột c thự ca i tng nghiờn cu. Dng ca mt

i tng l mt nột c thự v khi nhn dng chỳng cú th s dng nh mt ch tiờu nhn bit.

Vớ d : sụng, h, bin, i nỳi, to lõu i v.v.. Tt c cỏc dng ng nhiờn khụng phi l cú th

d oỏn c nhng mi dng s cho mt vi du hiu c trng cho nhng ngi gii oỏn.

2. Kớch thc ( size )

Kớch thc ca mt i tng trờn mt nh cn c xem xột trong mi quan h vi t l

nh, vi cỏc vt chung quanh. Vớ d mt to nh hay mt khu nh.



Hỡnh 3.4. Vớ d v kớch thc nh



38



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



3. Búng (shadow)

L mt du hiu quan trng m ngi gii oỏn cn phi bit theo hai mt trỏi ngc

nhau: 1-Búng hoc ng ca búng l mt ng vin ca i tng v 2- i tng nm trong

búng vi nh phn x rt yu v khú phõn bit trờn nh. nh v tinh thng chp vo lỳc 9h 30

n 10h cn c vo búng trờn nh cú th xỏc nh cao tng i ca i tng, t ú cú th

phõn bit c cỏc i tng.



Hỡnh 3.5. Vớ d v búng nh (shadow)

4. Tụng nh

c hiu l lng ỏnh sỏng c phn x bi i tng trờn nh. sỏng trờn nh hay

ngc li l cp xỏm th hin mu ca i tng. i vi nh trng en tụng nh cn phõn

bit cp xỏm mt cỏch chi tit vỡ tng cp sỏng phn ỏnh mc phn x ca tng i

tng khỏc nhau. Mt thng ch nhn bit c 16 cp ụ xỏm, i vi mỏy tớnh nhn bit

c 256 cp. lu gi giỏ tr cp xỏm ca tng pixel ngi ta phi s dng mt khong b

nh nht nh. Vớ d nh nh TM c mó 8 bớt gm 256 cp xỏm t 0-255.



Hỡnh 3.6. Vớ d v tụng nh (ton)

Cú th nờu mt s vớ d sau:

Tụng en nc (bng 7);

Tụng xỏm ti + Cỏc b mt g gh cú búng ca a hỡnh;

+ t t;

+ Thc vt rm (bng 5);

39



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



+ H cha nc.

Tụng sỏng + a hỡnh nhn, bng tuyt, cỏt.

Tụng m + ỏ cú rng, thnh phn ht thay i,

+ ỏ phõn lp

+ Cỏc vt thm thc vt khỏc nhau.

5. Mu nh

Mu ca i tng trờn nh mu gi (FCC) giỳp cho ngi gii oỏn cú th phõn bit

c nhiu i tng cú c im tụng nh nh nhau trờn nh trng en. T hp mu gi trong

nh Landsat l xanh l (Blue), xanh lc (Green) v (Red) th hin cỏc nhúm c bn l: thc

vt t mu hng n mu , nc xanh l nhy n xanh l sm, t trng ỏ l cú mu trng ...

Ngoi ba t hp mu gi trờn ngi ta cú th to nờn rt nhiu mu gi khỏc bng phng phỏp

quang hc (dựng cỏc tm lc mu) hoc bng k thut x lý nh s. Nh vy khi gii oỏn cỏc

i tng trờn nh mu gi phi cú nhng nh hng ngay t u v cỏc t hp mu gi, t ú

mi trỏnh c nhng lm ln.

6. Kin trỳc nh

Kin trỳc nh l tn sut bin i tụng trờn nh, nú l sn phm ca tp hp cỏc yu t

m khú phõn bit trờn nh. Nú l sn phm chung ca cỏc du hiu riờng bit nh dng, kớch

thc, cu trỳc v tụng nh.

Vớ d : + kin trỳc ht mn : ỏ trm tớch b ri

+ kin trỳc ht thụ : Rng cõy lỏ rng

+ kin trỳc vt m : ỏ trm tớch

+ kin trỳc khi : ỏ mỏc ma



Hỡnh 3.7. vớ d v kin trỳc nh (texture)

7. Cu trỳc



40



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



Cu trỳc ca mt nh cú quan h vi v trớ khụng gian ca i tng. S lp i lp li

dng chung no ú hoc mi quan h l c trng ca nhiu i tng c t nhiờn v nhõn to s

cho i tng ú cu trc nht nh, nú s cho ngi oỏn c nh nhn bit chỳng.



Hỡnh 3.8. Vớ d v cu trỳc nh (pattern)

8. V trớ

V trớ ca i tng c xem xột trong mi quan h vi cỏc yu t khỏc s b ớch khi

nhn dng.

Tt c cỏc du hiu nờu trờn cn c mụ t v phõn tớch k trờn tng loi nh, c bit

trong cỏc ụ khoỏ tiờu chun. Khi tin hnh gii oỏn ngi x lý cn phi thụng tho phõn bit

cỏc du hiu trờn nh. S phõn bit ny ph thuc rt ln vo kinh nghim c nh (c nhiu

ln) ng thi kinh nghim nhn bit cỏc i tng thc ngoi t nhiờn (cỏc chuyờn gia chuyờn

ngnh cú kinh nghim). S kt hp hi ho gia kin thc v kinh nghim ht sc quan trng cú

th a n vic thu nhn thụng tin nhanh chúng v cú hiu qu.

3.3.3. Cỏc yu t t nhiờn cn chỳ ý khi gii oỏn

1. a hỡnh

a hỡnh cho phộp nhn bit s b cỏc yu t trờn nh (nh ng bng, i nỳi, thm

sụng, bói bin v.v..) t ú nh hng trong phõn tớch gii oỏn nh.

2. Thm thc vt

Kiu thc vt, mc phỏt trin ca loi thc vt chớnh l ch th cho mt yu t t

nhiờn di nú, c bit l loi t, mc m (k c sõu mc mc ngm, cht lng nc).

Nh vy kiu thc vt l du hiu quan trng phõn bit i tng.

3. Cỏc kiu mng li sụng sui-v mt

õy l yu t hng u trong phõn tớch nh, t kiu mng sụng sui cho biờt: Dng a

hỡnh, nn t ỏ v mc che ph thc vt,

Rt nhiu mng li sụng sui c xp vo cỏc nhúm c bn:

- Kiu cnh cõy ỏ granit, ỏ cỏt kt,



41



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



- Kiu ụ mng Vựng ng bng;

- Kiu to tia Vựng nỳi la, vũm nõng;

- Kiu song song Trờn hoang mc, trm tớch sn hay thung lng ;

- Kiu vnh khuyờn H st;

- Kiu vuụng gúc Trm tớch b lineament chia ct;

- Kiu bn túc i dũng sụng.



42



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



Ngun t liu



T liu nh v tinh

MSS, TM, FCC

Bn nn



Cỏc t liu b sung

bn chuyờn



Chỡa khoỏ gii oỏn



Phõn tớch nh



Phõn tớch mu



Phõn tớch cỏc y/t



Phõn tớch cỏc y/t TN



Sp xp theo khụng

gian cỏc yu t



Tụng, cu trỳc, kớch

thc, hỡnh dng



Cỏc n v t nhiờn



Xỏc nh cỏc ranh gii



Bn phõn tớch bc thc a



La chn cỏc vựng mu thu thp t/l thc



Kim tra thc a, chnh lý cỏc chi tit



Lp bn sau thc a



Chuyn cỏc chi tit lờn bn a hỡnh



Hiu chnh bn - phõn tớch chớnh xỏc



Hiu chnh bn sn phm



43



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



Hỡnh 3.10. S gii oỏn nh

4. Cỏc dng xúi mũn

Mt ct ngang (hỡnh dng khe rónh) khỏc nhau i vi cỏc t ỏ khỏc nhau ( vớ d Tuy

Ho ).

5. S dng t. - t canh tỏc

õy va l mc tiờu va l du hiu trong gii oỏn bng mt. Hin trng s dng t

cung cp nhng thụng tin quan trng xỏc nh cỏc i tng.

Thớ d: - Lỳa mt v - vựng bi cao

- Lỳa hai v vựng thp thng xuyờn nc, ú l cỏc ng bng phự sa.

- t canh tỏc

- t trng ngp lt.

6. H thng khe nt. - hỡnh dng

Cỏc thụng s khe nt cn c xem xột khi gii oỏn l: hng, mt , hỡnh dng,

ln. H thng lineament cú th liờn quan n cỏc kiu t góy, khe t ln ca ỏ cng.

7. T hp cỏc yu t gii oỏn

Trong quỏ trỡnh gii oỏn, ngoi vic phõn tớch cỏc yu t riờng l cũn xem xột s tp

hp trong khụng gian ca tng nhúm yu t. S t hp ú cú th to nờn mt dng hay mt kiu

a hỡnh t ú giỳp cho ngi gii oỏn cú th hiu chnh v loi b nhng sai sút lm ln lm

cho vic gii oỏn nõng cao c chớnh xỏc.

Nh vy khi gii oỏn bng mt phi nm bt v phõn bit c cỏc du hiu gii oỏn.

Vic ny ũi hi ngi gii oỏn phi cú kin thc chuyờn mụn vng cú th kt hp nhun

nhuyn cỏc kin thc trong quỏ trỡnh gii oỏn nh, cú nh vy mi cú kt qu gii oỏn chớnh

xỏc.

3.3.4 Quy trỡnh gii oỏn nh thnh lp bn chuyờn

thnh lp bn chuyờn trong gii oỏn nh cú th thc hin theo cỏc bc trong

hỡnh 3.10. Theo s ny cỏc bc c th nh sau:

- Chun b : Xem xột khỏi quỏt hỡnh nh v t l, mu sc, phõn gii, t liu...

- Cỏc cụng vic c s: c cỏc ch dn, nh hng nh theo bn c s.

- c nh: c cỏc du hiu phõn tớch xõy dng chỡa khoỏ gii oan.

- o c nh. o c chiu di, chiu cao gia cỏc i tng.

- Phõn tớch nh: Khai thỏc cỏc i tng hoc phõn tớch cỏc i tng cú trờn nh (phõn

loi, khai thỏc).

- Thnh lp bn chuyờn : Chuyn kt qu phõn tớch lờn bn c s, hon chnh

h thng chỳ gii v bn .

Nh vy bng mt thng hoc bng cỏc thit b h tr ngi gii oỏn cú th bng

nhng kin thc thc t v kinh nghim phõn tớch nh cho phộp thnh lp cỏc bn chuyờn

mt cỏch nhanh chúng, tng i chớnh xỏc v tin li.

Cụng vic gii oỏn nh bng mt cú th ỏp dng cho nhiu chuyờn ngnh khỏc nhau

trong nhng iu kin thit b khỏc nhau.

3.4 Cỏc phng phỏp v thit b x lý thụng tin Vin thỏm

Hin nay khi x lý, gii oỏn cỏc thụng tin Vin thỏm thng phõn bit hai phng phỏp

chớnh sau :

Phng phỏp x lý bng mt (phng phỏp mụ phng-analog method )



44



Kỹ thuật viễn thám và hệ thống thông tin địa lý



Bộ môn tính toán thuỷ văn



Phng phỏp x lý bng mỏy tớnh (phng phỏp s hoỏ-digital method)

3.4.1 Phng phỏp x lý bng mt

õy l phng phỏp ó c s dng t lõu v cho n nay nú vn chim mt vai trũ

quan trng trong vic x lý, gii oỏn cỏc thụng tin vin thỏm ( c t liu v tr v mỏy bay ).

Phng phỏp ch yu da vo s phõn bit ca mt ngi hoc trc tip hoc giỏn tip

thụng qua cỏc dng c quang hc. õy l phng phỏp nhn bit ch yu mang tớnh cht nh

tớnh. Mc dự kh nng nhn bit ca phng phỏp l nh tớnh nhng tu thuc rt ln vo kinh

nghim nhn bit ca ngi x lý cng nh cụng c x lý thụng tin.

Tu thuc theo tớnh nng ca cỏc cụng c x lý m tin trỡnh ca cỏc phng phỏp ny

cú khỏc nhau.

Trong quỏ trỡnh gii oỏn bng mt ngi thng dựng nhng t liu c bn sau:

- nh mỏy bay en trng ton sc.

- nh mỏy bay en trng a ph.

- nh mỏy bay t hp mu.

- nh v tinh en trng ton sc.

- nh v tinh t hp mu.

Trong phng phỏp ny Vit Nam hin dựng cỏc cụng c sau :

1. Kớnh lp th cỏc loi

Thng dựng i vi cỏc vựng chp nh bng mỏy bay cú ph nht nh. i vi mt

s nh v tr nu chp cú ph u cú th dựng kớnh lp th phõn tớch gii oỏn. Cú 2 loi

kớnh lp th :

Kớnh lp th thu kớnh : õy l loi nh trng nhỡn hp, phúng i khụng ln.

Kớnh lp th gng : cu trỳc phc tp hn, phúng i thng ln hn vỡ cú s dng

kớnh mt, trng nhỡn ln hn.



Hỡnh 3.11. Kớnh lp th



45