Xử lý ảnh số viễn thám
10/09/2021

Xử lý ảnh số viễn thám là một trong các môn học bắt buộc thuộc chương trình đào tạo tiến sĩ chuyên ngành Bản đồ, viễn thám và Hệ thông tin địa lý. Giáo trình “Xử lý ảnh số viễn thám” được biên soạn dựa trên những kiến thức mang tính lý thuyết và thực tiễn, được minh họa bằng những thuật toán cụ thể giúp người đọc có thể hiểu và tự mình lập trình được. Bản chất của môn học Xử lý ảnh số không chỉ giới hạn việc giới thiệu các nội dung công tác phân tích số liệu và các tác nghiệp cần thiết mà còn giúp cho học viên nắm rõ bản chất vấn đề, từ đó nhận thức được những điểm ưu việt cũng như những điểm hạn chế của kỹ thuật xử lý ảnh số. Công nghệ xử lý ảnh số ngày càng được phát triển cùng với những tiến bộ trong công nghệ viễn thám. Giáo trình này không nhằm mục đích tiếp cận với những kiến thức mới nhất mà cung cấp những kiến thức nền tảng để từ đó học viên có thể hiểu được và tiếp thu nhanh chóng những công nghệ hiện đại. Giáo trình được biên soạn để giảng dạy cho môn học Xử lý ảnh số với thời lượng ba đơn vị học trình. Do đó, nội dung giáo trình chỉ có thể đề cập tới những vấn đề cơ bản nhất. Học viên có thể học thêm qua việc tiếp cận các tài liệu trong phần tài liệu tham khảo. Phần mềm xử lý ảnh số WinASEAN phiên bản đào tạo có thể tải về từ trang chủ http://www.geoinfo.com.vn hoặc liên hệ trực tiếp với các tác giả.

MỤC LỤC

Chương 1. VIỄN THÁM CƠ SỞ    21
1.1. CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA VIỄN THÁM    21
1.1.1. Khái niệm về viễn thám    21
1.1.2. Phân loại viễn thám    22
1.1.3. Bức xạ điện từ và các tính chất cơ bản    22
1.1.4. Nguồn bức xạ điện từ    23
1.1.5. Đặc điểm phản xạ phổ của các đối tượng trên mặt đất    27
1.2. ĐỘ PHÂN GIẢI CỦA ẢNH    30
1.2.1. Độ phân giải không gian    30
1.2.2. Độ phân giải phổ    34
1.2.3. Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution)    35
1.3. PHÂN LOẠI VIỄN THÁM    37
1.3.1. Viễn thám quang học    37
1.3.2. Viễn thám hồng ngoại nhiệt    42
1.3.3. Viễn thám siêu cao tần    47

Chương 2. KIẾN THỨC CƠ BẢN TRONG XỬ LÝ ẢNH VỆ TINH    51
2.1. Khái niệm cơ bản về ảnh số    51
2.1.1. Khái niệm xử lý ảnh số    51
2.1.2. Cấu trúc dữ liệu ảnh số    51
2.1.3. Địa chỉ hóa các byte khi xử lý ảnh vệ tinh    56
2.2. Một số cấu trúc dữ liệu ảnh số tiêu chuẩn    57
2.2.1. Cấu trúc dữ liệu ảnh số tiêu chuẩn BSQ    57
2.2.2. Cấu trúc dữ liệu ảnh số BIL    58
2.2.3. Cấu trúc dữ liệu ảnh số BIP    59
2.3. Khuôn dạng GeoTIFF    59
2.4. Các mức xử lý tại trạm thu ảnh vệ tinh    61
2.5. Một số thuật toán cơ bản trong xử lý ảnh số    63
2.5.1. Xử lý dữ liệu ảnh lớn    63
2.5.2. Kỹ thuật tính toán lặp trong xử lý ảnh số    65

Chương 3. TIỀN XỬ LÝ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH    71
3.1. Tăng cường chất lượng ảnh    71
3.1.1. Khái niệm về tăng cường chất lượng ảnh    71
3.1.2. Phương pháp tăng cường chất lượng trong hiển thị ảnh    71
3.2. Lọc ảnh    78
3.3. Phân tích thành phần chính    85
3.4. Biến đổi số học    88
3.5. Hiệu chỉnh hình học    91
3.5.1. Hiệu chỉnh hình học không cần điểm khống chế    92
3.5.2. Hiệu chỉnh hình học có sử dụng điểm khống chế    101
3.5.3. Chọn lựa điểm khống chế    104
3.5.4. Tính toán các tham số hiệu chỉnh hình học    107
3.5.5. Nội suy và tái chia mẫu    109
3.5.6. Triển khai thực tế    113
3.6. Chuyển đổi giá trị ảnh số về phản xạ trên đỉnh khí quyển    117
3.6.1. Khuôn dạng Collection 1 Level 1    117
3.6.2. Chuyển đổi giá trị ảnh đối với Landsat    118

Chương 4. HIỂN THỊ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH    119
4.1. Hiển thị ảnh màu    119
4.1.1. Cảm nhận màu của mắt người    120
4.1.2. Hệ thống màu cộng    121
4.1.3. Hệ thống màu trừ    123
4.2. Hệ màu RGB và IHS    125
4.3. Hiển thị ảnh viễn thám    132
4.3.1. Hiển thị ảnh tổ hợp màu    132
4.3.2. Hiển thị ảnh màu siêu thực    134
4.3.3. Hiển thị ảnh mã màu    137
4.4. Hiển thị ảnh trong không gian 3 chiều    138
4.4.1. Cơ sở toán học    138
4.4.2. Triển khai thực tế    144
Chương 5. PHÂN LOẠI ĐA PHỔ    149
5.1. Nguyên lý phân loại đa phổ    150
5.2. Chọn vùng mẫu và tính tham số thống kê    153
5.3. Lựa chọn phương pháp phân loại    159
5.3.1. Phương pháp phân loại xác suất cực đại    159
5.3.2. Phân loại theo phương pháp GASC    162
5.4. Xử lý dữ liệu sau phân loại    168

Chương 6. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ẢNH VỆ TINH    175
6.1. Phân tích biến động sử dụng ảnh vệ tinh đa thời gian    175
6.1.1. Phân tích biến động trên ảnh đa phổ    176
6.1.2. Phân tích biến động trên ảnh phân loại    179
6.2. Phát hiện vết dầu trên biển bằng tư liệu  viễn thám    181
6.2.1. Công nghệ viễn thám phát hiện vết dầu trên biển    181
6.2.2. Cơ sở khoa học của quá trình nhận dạng và phân loại vết dầu trên biển bằng tư liệu viễn thám siêu cao tần    183
6.2.3. Ảnh hưởng trong quá trình nhận dạng và phân loại vết dầu trên biển từ tư liệu ảnh SAR    185
6.2.4. Triển khai thực tế    196
6.3. Xác định các khu vực ngập lụt từ ảnh vệ tinh    202
6.3.1. Khái niệm cơ bản về lũ lụt    202
6.3.2. Các đặc trưng cơ bản của lũ    202
6.3.3. Phân loại lũ lụt    204
6.3.4. Phương pháp xác định vùng lũ lụt trên tư liệu ảnh SAR    204
6.3.5. Thử nghiệm xác định khu vực lũ lụt trên tư liệu ảnh SAR    210
TÀI LIỆU THAM KHẢO    217

Nguồn tin: https://vast.gov.vn/web/guest/tin-chi-tiet/-/chi-tiet/xu-ly-anh-so-vien-tham-20064-439.html