MỤC LỤC

1


DANH MỤC BẢNG

2


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ,
giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian
từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm, giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi tới các thầy, cô giáo trong khoa Trắc địa –
Bản đồ Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Các thầy, cô đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức
quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại mái Trường Đại Học Tài
Nguyên và Môi Trường Hà Nội. Và đặc biệt, Khoa Trắc địa – Bản đồ đã cho chúng em
được tiếp cận với nhiều môn học mà theo em là rất hữu ích đối với sinh viên khoa Trắc
địa – Bản đồ cũng như tất cả các sinh viên đang ngồi trên ghế nhà trường.
Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Nguyễn Tiến Thành đã tận tâm giúp đỡ em
trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp. Nếu không có sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tâm của
cô thì em nghĩ em không thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt đẹp được
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !!!
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Sinh viên

Nguyễn Tú Thanh


Landsat giai đoạn 2005 - 2015
Phạm vi nghiên cứu là khu vực huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội – là một
trong những huyện đa dạng hệ thực vật của thành phố Hà Nội và đang chịu sự biến đổi
khí hậu.
4


3.Nội dung nghiên cứu:
-

Nghiên cứu tổng quan về viễn thám
Tìm hiểu phương pháp xử lý ảnh vệ tinh
Nghiên cứu quy trình biến động độ che phủ thực vật từ tư liệu ảnh vệ tinh Landsat

-

Đánh giá biến động độ che phủ vật khu vực Đông Anh-Hà Nội
4. Phương pháp nghiên cứu

-

Phương pháp thu thập dữ liệu: thu thập ảnh vệ tinh, bản đồ và các tài liệu khác của khu

-

vực nghiên cứu
Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế: nhằm bổ sung chính xác các thông tin thực tế

-


Thuật ngữ viễn thám được sử dụng đầu tiên ở Mỹ vào năm 1960, bao gồm tất cả
các lĩnh vực như không gian ảnh, giải đoán ảnh, địa chất ảnh.
Về bản chất, do các tính chất của vật thể có thể được xác định thông qua năng
lượng bức xạ hay phản xạ từ vật thể nên viễn thám còn là một công nghệ nhằm xác
định và nhận biết đối tượng hoặc các điều kiện môi trường thông qua những đặc trưng
riêng về sự phản xạ và bức xạ.
Nguồn tài nguyên chủ yếu sử dụng trong viễn thám là sóng điện tử hoặc được
phản xạ, hoặc bức xạ từ vật thể. Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hoặc
bức xạ vật thể được gọi là bộ cảm biến (sensor). Bộ cảm biến có nhiệm vụ chuyển đổi
giá trị điện từ sang giá trị số để thu được ảnh số (digtal number). Phương tiện dùng để
mang bộ cảm biến được gọi là vật mang. Hiện nay, vật mang rất đa dạng có thể là kinh
khí cầu, máy bay, vệ tinh, tàu vũ trụ…

1.2.

Các thành phần chính của hệ thống viễn thám

Hình 1.1 : Các thành phần của hệ thống viễn thám
6


Sóng điện tử được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin
chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn thám cung cấp các thông tin về các vật
thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng xác định. Đo lường và
phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bở ảnh viễn thám, cho phép tách thông tin
hữu ích về từng lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật
thể.
Nguồn năng lượng chính thường được sử dụng trong viễn thám là nguồn năng
lượng mặt trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ được
bộ cảm biến đặt trên vật mang thu nhận.

Hình 1.3 : Viễn thám chủ động và viễn thám bị động
-

Viễn thám chủ động (active): nguồn tia tới là ánh sáng phát ra từ các thiết bị nhân tạo

-

thường là các thiết bị máy phát đặt trên các thiết bị bay.
Viễn thám bị động (passive): nguồn bức xạ là mặt trời hoặc các vật chất tự nhiên.
Hiện nay, việc ứng dụng phối hợp giữa viến thám và các công nghệ vũ trụ đã trở
lên phổ biến trên phạm vi toàn cầu. Các nước có nền công nghệ vũ trụ phát triển đã
phóng nhiều vệ tinh lên quỹ đạo, trên đó mang nhiều thiết bị viễn thám khác nhau. Các
trạm thu mặt đất phân bố đều trên phạm vi toàn cầu có khả năng thu nhận nhiều loại tư
liệu viễn thám do vệ tinh truyền xuống.

1.3.2.

Phân loại theo đặc điểm quỹ đạo
Có hai loại chính là viễn thám vệ tinh địa tĩnh và viễn thám vệ tinh quỹ đạo cực
(hay gần cực).

8


Hình 1.4 : Vệ tinh địa tĩnh (trái) và Vệ tinh quỹ đạo gần cực (phải)
Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh có tốc độ quay bằng tốc độ 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 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

1.4.1. Sử dụng tư liệu ảnh viễn thám để thành lập bản đồ

Khi con người phóng các vệ tinh và các con tàu vũ trụ vào không gian, các nhà
khảo sát và bản đồ học đã mong một ngày nào có thể sử dụng các tấm ảnh chụp từ vũ
trụ vào mục đích đo vẽ bản đồ. Các kết quả thực nghiệm đã chỉ ra rằng : có thể sử
dụng tư liệu ảnh thu nhận bề mặt trái đất từ các con tàu vũ trụ để thành lập bản đồ tỷ lệ
1: 250.000 và nhỏ hơn. Tuy nhiên độ phân giải của chúng không thỏa mãn một số yêu
cầu của nội dung bản đồ cần thiết như thể hiện chính xác các con đường, các tuyến
đường sắt, các khu đô thị, và vẽ các cấu trúc nhân tạo trong đó.
a. Đối với tư liệu ảnh Landsat MSS, TM, ETM+

Ảnh Landsat MSS được sử dụng để tạo ra các sản phẩm bản đồ ảnh, một số loại
bản đồ chuyên đề, cập nhật và hiện chỉnh các loại bản đồ cảnh quan, bản đồ bay, bản
đồ địa hình và đồng thời biên vẽ lược đồ nông sâu của biển.
Ảnh Landsat TM có độ phân giải cao có thể đáp ứng công tác thành lập hoặc hiệu
chỉnh bản đồ tỷ lệ 1: 250.000 đến 1: 50.000
b. Đối với ảnh SPOT, MAPSAT

Ở nhiều nước, người ta tiến hành nhiều thực nghiệm về công tác tăng dày và đo
vẽ bản đồ trên ảnh SPOT. Nhìn chung đều có kết luận ảnh SPOT có thể sử dụng vẽ các
loại bản đồ tỷ lệ 1: 250.000 với khoảng cao đều từ 20 đến 25m.
Ảnh đa phổ MAPSAT dùng để vẽ bản đồ tỷ lệ 1: 50.000 với khoảng cao đều
20m. Độ phân giải mặt đất là 10m đối với ảnh toàn sắc và 30m đối với ảnh đa phổ.
c. Đối với tư liệu ảnh thu từ máy chụp ảnh vũ trụ quang học

Khi sử dụng ảnh vũ trụ được chụp từ các máy chụp ảnh quang học có thể đo vẽ
bản đồ tỷ lệ trung bình và nhỏ.
1.4.2. Ứng dụng trong điều tra và quản lý tài nguyên môi trường
a. Phân loại bề mặt lớp phủ


viễn thám được giải đoán nhằm khai thác các thông tin về thành phần thạch học, các
hệ thống cấu trúc, các yếu tố địa hình địa mạo, các hệ thống thủy văn.
Các tư liệu như ảnh máy bay được sử dụng trong nghiên cứu bởi nó có độ phân
giải cao và cho phép quan sát lập thể. Được sử dụng trong giải đoán ảnh.
Các tư liệu hồng ngoại nhiệt được sử dụng chủ yếu trong nghiên cứu các đới địa
nhiệt và những đối tượng liên quan. Sử dụng giải đoán trực tiếp hoặc ứng dụng trong
mô hình địa nhiệt.

11


Các dữ liệu siêu cao tần cũng được ứng dụng trong nghiên cứu địa chất bởi các
đặc tính như quan sát trong mọi thời tiết, không bị ảnh hưởng bở sương mù, hơi nước
đậm đặc. Các dữ liệu này còn cho phép nghiên cứu xuyên sâu xuống lòng đất và vượt
qua lớp phủ thực vật dày đặc, tiêu biểu cho các vùng khí hậu nhiệt đới.
1.5.
Tìm hiểu về vệ tinh viễn thám Landsat
1.5.1. Giới thiệu

Vệ tinh LANDSAT là tên chung cho hệ thống các vệ tinh chuyên dùng vào mục
đích thăm dò tài nguyên Trái Đất. Thế hệ đầu tiên của vệ tinh LANDSAT mang tên Vệ
tinh công nghệ tài nguyên Trái đất (Earth Resouress Technology Satellite – ERTS),
đến năm 1975, được đổi tên thành LANDSAT. Vệ tinh ERTS - 1 được phóng vào ngày
23/6/1972. Sau đó NASA đổi tên chương trình ERTS thành LANDSAT, ERTS -1 được
đổi tên thành LANDSAT 1. Cho đến nay đã có 8 thế hệ vệ tinh LANDSAT được thực
hiện, trong đó có 7 vệ tinh được phóng thành công lên quỹ đạo. Ảnh vệ tinh
LANDSAT với đặc điểm độ phân giải không gian trung bình, số lượng kênh phổ tương
đối lớn, giá thành hạ, thậm chí miễn phí trở thành nguồn tư liệu phong phú và quý giá
trong nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường.
Bảng 1.1: Các thế hệ vệ tinh Landsat

05/6/2013
TM, MSS
Bị hỏng ngay khi phóng
ETM
Đang hoạt động
ETM+
Đang hoạt động
OLI và TIRS
(Nguồn: http://landsat.org.vn)

Tư liệu vệ tinh Landsat là tư liệu viễn thám đang được sử dụng rộng rãi trên toàn
thế giới và Việt Nam

12


Hình 1.5 : Vệ tinh Landsat 7(trái) và Vệ tinh Landsat 8(phải)
Hiện nay, ảnh Landsat có nhiều thế hệ với số lượng kênh phổ và độ phân giải
khác nhau. Tuy nhiên, thế hệ ảnh Landsat TM được thu từ vệ tinh Landsat 4, Landsat 5
và ảnh Landsat ETM+ được thu từ vệ tinh Landsat 7 được sử dụng phổ biến nhất.
Ảnh Landsat TM gồm 6 kênh phổ nằm trên dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại với
độ phân giải không gian 30m30m và một số giải phổ hồng ngoại ở kênh 6, độ phân
giải 120m120m để đo nhiệt độ bề mặt
Bảng 1.2 : Một số thông tin kênh phổ của ảnh Landsat TM
TM
Landsat
4,5
TM1
TM2
TM3


Green

30

16

8

Red

30

16

8

NIR

30

16

8

SWIR

30

16

Độ phủ cảnh
của TM4-TM7

185 x 185 km
10% chồng phía
trước, 8% hai rìa

(Nguồn: http://landsat.org.vn)

13


Ảnh Landsat ETM+ ghi phổ trên 8 kênh ở các bước sóng giống như của ảnh
Landsat TM, điều khác biệt ở Landsat ETM+ kênh hồng ngoại nhiệt có độ phân giải
cao hơn (60m60m) và có thêm toàn sắc (Pan) với độ phân giải không gian là 15m15m
Bảng 1.3 : Thông tin kênh phổ của ảnh Landsat ETM+
Bộ cảm biến

ETM +Enhanced
ThematicMapper,
Plus(Landsat7)

Kênh ảnh

Khoảng phổ

Kênh 1
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4

(Nguồn: http://landsat.org.vn)

Thế hệ vệ tinh thứ 8 - Landsat 8(Landsat Data Continuity Mission – LDCM)cung
cấp các ảnh có độ phân giải trung bình (từ 15- 100m). Landsat 8 thu nhận hình ảnh với
tổng số là 11 kênh phổ, bao gồm 9 kênh sóng ngắn và 2 kênh nhiệt sóng dài. Độ phân
giải không gian đối với các kênh nhìn thấy, cận hồng ngoại và hồng ngoại sóng ngắn là
30m30m, ở kênh nhiệt là 100m100m và 15m15m đối với kênh toàn sắc.
LDCM mang theo 2 bộ cảm: bộ thu nhận ảnh mặt đất (OLI - Operational Land
Imager) và bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS - Thermal Infrared Sensor). Những bộ
cảm này được thiết kế để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy cao hơn so với các bộ cảm
Landsat trước.
So với Landsat 7, LDCM có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh và
chu kỳ lặp lại (16 ngày). Tuy nhiên, ngoài các dải phổ tương tự Landsat 7, bộ cảm OLI
thu nhận thêm dữ liệu ở 2 dải phổ mới nhằm phục vụ quan sát mây ti và quan sát chất
lượng nước ở các hồ và đại dương nước nông ven biển cũng như sol khí. Bộ cảm TIRs
thu nhận dữ liệu ở 2 dải phổ hồng ngoại nhiệt, phục vụ theo dõi tiêu thụ nước, đặc biệt
ở những vùng khô cằn thuộc miền tây nước Mỹ.
Bảng 1.4 : Một số thông tin kênh phổ của ảnh Landsat 8
Vê tinh
LDCM –
14

Kênh
Band 1 - Coastal aerosol

Bước sóng
(micrometers)
0.433 - 0.453

Độ phân

Band 10 - Thermal Infrared

1.560 - 1.660
2.100 - 2.300
0.500 - 0.680
1.360 - 1.390
10.3 - 11.3

30
30
15
30
100

(TIR) 1
Band 11 - Thermal Infrared

11.5 - 12.5

100

(TIR) 2
(Nguồn: http://landsat.org.vn)
1.5.2. Ứng dụng của anh Landsat

Hiện nay, ở Việt Nam các cơ quan ứng dụng viễn thám sử dụng nhiều loại tư liệu
ảnh vệ tinh, trong số đó các tư liệu ảnh LANDSAT, MODIS, SPOT,…là phổ biến. Các
tư liệu này mới được ứng dụng cho việc điều tra nghiên cứu các đối tượng trên đất liền
như để hiện chỉnh bản đồ tại Trung tâm Viễn thám, lập bản đồ địa chất tại Cục Địa
chất Việt Nam, Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản, sử dụng trong quản lý tổng

0,45 - 0,52
(xanh lam)
0,52 - 0,60
(xanh lục)
0,63 - 0,69
(đỏ)
0,76 - 0,90
(cận hồng ngoại)
1,55 - 1,75 (hồng
ngoại sóng ngắn)
10,4 - 12,
(hồng ngoại nhiệt)
2,08 - 2,35
(hồng ngoại sóng
ngắn)

Ứng dụng
Phân biệt thực phủ, thành lập bản đồ vùng ven biển,
xác định đối tượng trồng trọt.
Thành lập bản đồ thực phủ, các định đối tượng
trồng trọt.
Phân biệt các loại cây trồng, vùng có và khống có
thực vật, xác định đối tượng trồng trọt.
Xác định loại cây trồng, vùng có và không thực vật,
độ ẩm của đất, sinh quyển.
Cảm nhận độ ẩm của đất và thực vật, phân biệt
vùng bao phủ bởi mấy tuyết
Phân biệt độ ẩm của đất, sự dày đặc của rừng, thành
lập bản đồ nhiệt, xác định cháy rừng
Phân biệt các loại đá và khoáng sản, hàm lượng độ


ETM+4
ETM+5

ETM+6
ETM+7

16

Ứng dụng
Được ứng dụng nghiên cứu đường bờ, phân biệt
thực vật và đất, lập bản đồ về rừng và xác định các
đối tượng khác.
Được dùng để đo phản xạ cực đại phổ lục của thực
vật, xác định trạng thái thực vật, xác định các đối
tượng khác.
Dùng xác định vùng hấp thụ chlorophyl giúp phân
loại thực vật, xác định các đối tượng khác.
Dùng xác định các kiểu thực vật, trạng thái và sinh
khối, độ ẩm của đất.
Được sử dụng để xác định độ ẩm của thực vật và
đất, nghiên cứu về đá khoáng, tách tuyết và mây.
Được dùng để xác định thời điểm thực vật bị sốc,
độ ảm của đất và thành lập bản đồ nhiệt đọ.
Với độ phân giải thấp và giải phổ liên tục, ảnh của
kênh này được sử dụng để chồng ghép với các kênh
ảnh khác, từ đó chính xác hơn
( Theo Climategis.com )



ngoại SWIR 1)
2,1-2,3
(Sóng ngắn hồng
ngoại SWIR 2)
0,50-0,68
(Toàn sắc Pan)
1,36 – 1,39
(Cirrus)
10,3 – 11,3
(Hồng ngoại nhiệt
TIR1)
11,5 - 12,5
(Hồng ngoại nhiệt
TIR2)

Ứng dụng
Dùng để quan sát nước nóng và theo dõi các hạt mịn
(như bụi, khói), đại dương và thực vật.
Được dùng để thành lập bản đồ địa hình, bản đồ đất
cà phân biệt địa hình theo mùa.
Dùng để phản ánh trạng thái thực vật, thành lập bản
đồ quản lý thực vật.
Dùng để phân biệt giữa thực vật và đất, độ dốc thảm
thực vật.
Dùng để nghiên cứu hệ sinh thái dưới nước, xác định
sinh khối thực vật. Dựa vào độ xanh có thể đo nước
trong lá và sức khỏe cây trồng.
Được dùng để phân biệ độ ẩm của đất và thực vật,
xuyên qua được các đám mây mỏng.
Phản ánh rõ nét về độ ẩm của đất và thực vật hơn

Nhược điểm của ảnh vệ tinh Landsat:
Hạn chế chủ yếu của ảnh Landsat là chưa có ảnh lập thể.
Ảnh Landsat 7 khi tải về để sử dụng thường bị lỗi kẻ dọc.
Dữ liệu ảnh Landsat có độ phân giải thời gian thấp (do chu kì lặp là 16 ngày, một
tháng có hai cảnh ảnh, có những tháng có một cảnh ảnh mà có trường hợp ảnh lại bị
nhiều mây thì sẽ không sử dụng được).
Hiện nay, vệ tinh Landsat có độ che phủ tương đối lớn nhằm mở rộng khả năng
tiếp cận nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat nhằm phục vụ các mục đích theo dõi và
giám sát tài nguyên, môi trường.

Hình 1.6 : độ che phủ của ảnh vệ tinh Landsat trên quy mô toàn cầu
(Nguồn : oceanrs.com)
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN
ĐỘNG ĐỘ CHE PHỦ THỰC VẬT
2.1. Tiền xử lý ảnh vệ tinh
Ảnh viễn thám sau khi thu nhận từ ảnh vệ tinh thông thường vẫn tồn tại nhiều sai
số. Sai số của ảnh viễn thám là những yếu tố làm sai lệch giá trị phổ hoặc đặc điểm
hình học của ảnh. Do vậy, để có thể sử dụng trong các bài toán cụ thể, một yêu cầu bắt
buộc là phải tiền xử lý ảnh viễn thám.
2.1.1. Hiệu chỉnh bức xạ
Tất cả các tư liệu số hầu như bao giờ cũng phải chịu một mức độ nhiễu xạ nhất
định. Để loại trừ các nhiễu này cần phải thực hiện một số phép tiền xử lý. Khi thu các
bức xạ từ mặt đất trên các vật mang vũ trụ, người ta thấy chúng có một số khác biệt so
19


với trường hợp quan sát cùng đối tượng đó ở khoảng cách gần. Điều này chứng tỏ ở
khoảng cách xa như vậy tồn tại một lượng nhiễu nhất định do góc nghiêng và độ cao
mặt trời gây ra…Chính vì vậy để bảo đảm được sự tương đồng nhất định về mặt bức
xạ cần phải hiệu chỉnh ảnh.

-

Góc chiếu mặt trời:
Góc chiếu mặt trời do nguyên nhân vị trí tương đối của Trái đất với mặt trời thay
đổi theo thời gian trong ngày và mùa trong năm, làm cho vùng Bắc bán cầu có đứng
của mặt trời vào mùa đông nhỏ hơn mùa hạ. Gây hiệu ứng làm ảnh chụp cùng khu vực
vào các mùa khác nhau sẽ có cường độ chiếu sáng khác nhau. Biện pháp loại trừ bằng
cách hiệu chỉnh dựa trên góc tới của mặt trời.

 Các nguồn nhiễu do trạng thái khí quyển

Rất nhiều các hiệu ứng khí quyển khác nhau như hấp thụ, phản xạ, tán xạ…ảnh
hưởng tới chất lương ảnh thu được. Người ta thường sử dụng các mô hình khí quyển
để mô phỏng trạng thái khí quyển và áp dụng các quy luật quang hình học và quang
khí quyển để giải quyết vấn đề này.

21


2.1.2. Hiệu chỉnh hình học
Biến dạng hình học của ảnh được hiểu như sự sai lệch vị trí giữa tọa độ ảnh thực
tế (đo được) và tọa độ ảnh lý tưởng được tạo bởi một bộ cảm có thiết kế hình học
chính xác và trong điều kiện thu nhận lý tưởng, nhằm loại trừ sai số giữa tọa độ ảnh
thực tế và tọa độ ảnh lý tưởng cần phải tiến hành hiệu chỉnh hình học.
Nguyên nhân gây biến dạng hình học gồm:
-

Nội sai : bởi tính chất hình học của bộ cảm biến
Ngoại sai : bởi vị thế của vật mang và hình dáng của vật thể (địa hình).
Ngoài ra, sự thay đổi địa hình cũng gây nên biến dạng hình học của ảnh. Tuy nhiên khi

tham gia trong quá trình chuyển đổi (điểm kiểm tra). Nếu độ chính xác không thỏa
mãn tiêu chuẩn yêu cầu (sai số 1 pixel) thì phải kiểm tra lại dữ liệu tọa độ được nhập
trong quá trình chuyển đổi hoặc chọn mô hình tính khác sao cho kết quả đạt được là

-

tốt nhất.
Nội suy và tái chia mẫu: là giai đoạn cuối cùng của hiệu chỉnh hình học, vì ảnh sau khi
hiệu chỉnh sẽ có sự thay đổi vị trí nên giá trị độ sáng của các pixel cần phải được tính
và gán lại theo vị trí mới. Phương pháp nội suy và tái chia mẫu nhằm xác định giá trị
độ sáng của các pixel trên ảnh đã hiệu chỉnh từ các giá trị độ sáng của các pixel trên
ảnh gốc. Như chúng ta đã biết, ảnh số có thể được xem như là mảng giá trị độ xám
được lưu trữ trong máy tính, vì vậy việc nắn chỉnh ảnh số là sự thay đổi vị trí của các
con số này và hiển thị giá trị độ xám của các pixel nằm trong mảng sắp xếp của ảnh số.
Sự biến đổi này dựa trên hàm số chuyển đổi tọa độ và các phương pháp tái chia mẫu

-

được lựa chọn thích hợp.
Các thuật toán sau đây thường được sử dụng trong thực tế để nội suy lại giá trị độ xám
của các pixel:
+ Người láng giềng gần nhất: là phương pháp đơn giản nhất, nhanh và bảo đảm
không có các giá trị ngoại lai. Trong phương pháp này, giá trị của các pixel trên ảnh đã
hiệu chỉnh được nội suy theo giá trị độ sáng của các pixel lân cận trong ảnh gốc.
+ Tuyến tính kép: việc nội suy tuyến tính dựa trên 4 pixel trên ảnh gốc bao quanh
vị trí của pixel trên ảnh đã hiệu chỉnh, ảnh được tạo ra sẽ có độ tương phản dịu hơn.
+ Hàm bậc ba: là phương pháp nội suy dựa trên 16 pixel trên ảnh gốc bao xung
quanh vị trí của pixel trên ảnh đã hiệu chỉnh. Mặc dù tốc độ tại chia mẫu là chậm nhất
23


Giá trị NDVI có giá trị âm cho thấy ở đó Vi có độ phản xạ cao hơn độ phản xạ của R,
nơi đây không có thực vật, là những thể mặt nước hay do mây phủ.

24


Hình 2.3 : Giá trị chỉ số NDVI đối với thực vật tươi tốt (trái) và héo úa (phải)
2.2.2. Xác định độ che phủ thực vật
Độ che phủ thực vật (fractional vegetationcover - FVC) được định nghĩa là tỷ lệ
diện tích thực vật (bao gồm lá, cành và thân cây) chiếu xuống trên một đơn vị diện tích
[7]. Độ che phủ thực vật, FVC, là thông số quan trọng khắc họa mức độ che phủ thực
vật trên bề mặt trái đất. FVC có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu môi trường sinh
thái như nghiên cứu quy luật phân bố và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố của
thảm thực vật trên bề mặt trái đất, phân tích đánh giá môi trường sinh thái, giám sát sự
biến động lớp thực phủ bề mặt một cách chính xác và kịp thời, phân tích xu thế phát
triển của thảm thực vật đối với việc bảo vệ cân bằng sinh thái [6].
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật viễn thám, nhiều nghiên cứu gần
đây đã chứng minh kỹ thuật viễn thám là phương pháp hiệu quả trong xác định FVC
Trong đo có phương pháp mô hình phân giải pixel hỗn hợp tuyến tính (Linear spectral
mixture model – LSMM), tổng quát do Van đề xuất thể hiện bởi công thức [7]:
= + (1)
Trong đó: là giá trị phản xạ phổ của kênh k
n là số lượng các đối tượng thuần trong một pixel hỗn hợp
là tỷ lệ của đối tượng thuần i trong một pixel hỗn hợp
là giá trị của phản xộ phổ của đối tượng thuần i tại kênh k trong pixel hỗn hợp
25