Viễn thám là gì? Phân loại viễn thám

Viễn thám có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như địa lý, vật lý, trắc địa, thiết lập bản đồ… Bài viết này giới thiệu đến các bạn Viễn Thám là gì? Phân loại Viễn thám.

1. Viễn thám là gì?

Viễn thám (Remote sensing) là một lĩnh vực khoa học, nghiên cứu, sử dụng các công nghệ và phương pháp để thu thập thông tin về các vùng đất, địa hình, tài nguyên và môi trường bằng cách sử dụng các thiết bị, phương tiện và công nghệ từ xa. Các phương tiện và công nghệ này bao gồm máy bay, vệ tinh, cảm biến địa chấn, máy quét laser và hình ảnh số.

Ứng dụng của viễn thám:

• Khí tượng: dự báo thời tiết, dự báo thiên tai…
• Bản đồ: thiết lập bản đồ địa hình, bản đồ chuyên đề
• Nông lâm nghiệp: theo dõi độ che phủ rừng…
• Địa chất: theo dõi tốc độ sa mạc hóa, xâm thực, cấu trúc địa chất…
• Môi trường: biến động giám sát ô nhiễm, rò rỉ dầu

2. Lịch sử viễn thám

• Năm 1800: Phát hiện ra tia hồng ngoại
• Năm 1839: Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng
• Năm 1847: Phát hiện cả dải phổ hồng ngoại và phổ nhìn thấy
• Giai đoạn 1850-1860: Chụp ảnh từ khinh khí cầu
• Năm 1873: Xây dựng học thuyết về phổ điện từ
• Năm 1909: Chụp ảnh từ máy bay
• Giai đoạn 1910-1920: Giải đoán ảnh không trung
• Giai đoạn 1920-1930: Phát triển ngành chụp và đo ảnh hàng không
• Giai đoạn 1930-1940: Phát triển kỹ thuật radar (Đức, Mỹ, Anh)
• Năm 1940: Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay
• Năm 1950: Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến không nhìn thấy
• Giai đoạn 1950-1960: Nghiên cứu sâu vè ảnh cho mục đích quân sự
• Ngày 12-4-1961: Liên Xô phóng tàu vũ trụ có người lái và chụp ảnh Trái đất từ ngoài vũ trụ
• Giai đoạn 1960-1970: Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ viễn thám
• Năm 1972: Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1
• Giai đoạn 1970-1980: Phát triển mạnh mẽ phương pháp xử lý ảnh số
• Giai đoạn 1980-1990: Mỹ phát triển thế hệ mới của vệ tinh Landsat
• Năm 1986: Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quỹ đạo
• Giai đoạn 1990 đến nay: Phát triển bộ cảm thu đa phổ, tăng dải phổ và kênh phổ, tăng độ phân dải bộ cảm. Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý mới

3. Phân loại viễn thám

Viễn thám được phân loại theo nhiều cách khác nhau, dựa trên các yếu tố sau:

• Loại nguồn phát và tín hiệu thu nhận
• Hình dáng quỹ đạo của vệ tinh, độ cao bay của vệ tinh, thời gian còn lại của quỹ đạo
• Dải phổ của thiết bị thu

Thông thường, viễn thám được phân loại như sau:

3.1 Phân loại viễn thám theo nguồn tín hiệu

Có 2 loại nguồn của tới như sau:

• Viễn thám chủ động ( Active): nguồn tia tới là tia sáng phát ra từ các thiết bị nhân tạo, thông thường là máy phát đặt trên các thiết bị bay.
• Viễn thám bị động ( passive): Nguồn phát là mặt trời hoặc các vật chất tự nhiên.

3.2 Phân loại viễn thám theo đặc điểm quỹ đạo

Có thể chia thành 2 nhóm viễn thám theo đặc điểm quỹ đạo như:

Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh có tốc độ góc quay bằng tốc độ góc quay của Trái Đất, nghĩa là vị trí tương đối của vệ tinh so với trái đất là đứng yên.

Vệ tinh quỹ đạo cực (hay gần cực) là vệ tinh có mặt phẳng quỹ đạo vuông góc hoặc gần vuông góc so với mặt phẳng xích đạo của Trái Đất. Tốc độ quay của vệ tinh khác với tốc độ quay của trái đất và được thiết kế riêng sao cho thời gian thu ảnh trên mỗi vùng lãnh thổ trên mặt đất là cùng giờ địa phương và thời gian thu lặp lại là cố định đối với một vệ tinh.

3.3 Phân loại viễn thám theo dải sóng thu nhận

Có thể chia thành 3 loại cơ bản như sau:

Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại: mặt trời đóng vai trò là nguồn năng lượng chính. mặt trời cung cấp một bức xạ có bước sóng ưu thế ở 0,5mm. Tư liệu viễn thám thu được trong dải sóng nhìn thấy phụ thuộc vào sự phản xạ bề mặt vật thể và bề mặt Trái đất.Các thông tin về vật thể được xác dịnh từ các phổ phản xạ.

Viễn thám hồng ngoại nhiệt: Các vật ở nhiệt độ thường sẽ phát ra một bức xạ có đỉnh tại bước sóng 10mm. Nguồn năng lượng sử dụng cho viễn thông ngoại do chính vật thể sản sinh.

Viễn thám siêu cao tần:  Sử dụng bức xạ siêu cao tần có bước sóng từ 1 – vài chục centimet. Nguồn phát năng lượng viễn thám chủ động  từ máy phát. Kỹ thuật ra da thuộc viễn thám siêu cao tầng chủ động. Ra đa chủ động  phát ra nguồn năng lượng tới các vật thể, sau đó thu lại được những bức xạ, tán xạ hoặc phản xạ từ vật thể.

Nguồn năng lượng sử dụng đối với viễn thám siêu cao tần bị động do chính vật thể phát ra. Bức xạ kế siêu cao tần là bộ cảm thu nhận và phân tích bức xạ siêu cao tần của vật thể.

4. Kỹ thuật thu thập dữ liệu áp dụng công nghệ viễn thám

4.1 Ra đa

Các loại Rada hầu như đều áp dụng công nghệ viễn thám như:

• Một số loại rada được liên hết với hệ thống kiểm soát giao thông nhằm cảnh báo về tình hình thời tiết
• Các loại Rada được lắp trên các vệ tinh dùng để thu thập dữ liệu về trái đất và đại dương cho các nhà nghiên cứu
• Rada thủy triều để đo mực nước biển, hướng sóng
• Lidar 
• Máy đo phóng xạ, quang kế…

>> Tham khảo thêm: Công nghệ Lidar trong trắc địa

4.2 Trắc địa viễn thám

Trắc địa viễn thám ứng dụng mô phỏng trọng lực hoặc các loại hình thể của một vật thể hay một khu vực nào đó được xác định rõ ràng. Nhờ công nghệ này có thể phát hiện ra sự nhiễu loạn của từ trường hấp dẫn được Trái Đất phát ra. Từ đó, chúng được sử dụng để tìm ra những thay đổi về phân bố khối lượng của trái đất hoặc ứng dụng trong lĩnh vực địa lý, vật lý…

4.3 Âm thanh – Sóng âm

Ứng dụng trong việc tìm kiếm các vật thể bị chôn vùi hoặc xác định địa hình ở một nơi nào đó.

Trên đây là những thông tin về viễn thám mà Geotech đã chia sẻ tới bạn đọc. Để hiểu rõ hơn về các tính năng khác, quý khách có thể liên hệ hotline: 0828.965.888 để được giải đáp trực tiếp.