Chơng 7
Các hệ thống viễn thám phổ biến trên thế giới
7.1. Các vệ tinh Landsat của Mỹ
Phụ hệ thống kiểm soát độ cao
Thiết bị điện tử ghi phổ ở
dải band rộng
Pin mặt trời
Anten thu dữ liệu
Bộ cảm đo độ cao
Máy quét đa phổ
Hệ thu chùm phản hồi
Vidicon
Hình 7.1: Thiết kế bề ngoi của Landsat-1, Landsat-2 v Landsat-3
( Phỏng theo sơ đồ của NASA)
7.1.1. Vệ tinh Landsat
Vệ tinh Landsat của Mỹ l hệ thống vệ tinh quỹ đạo gần cực ( với góc mặt
phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo l 98,2
0
), lúc đầu có tên l ERTS (Earth
Remote Sensing Satellite), sau 2 năm kể từ lúc phóng ERTS-1 ngy 23 tháng 7 năm
1972, đến năm 1976, đợc đổi tên l Landsat (Land Satellite), sau đó có tên l
landsat-TM (thematic Mapper)v Landsat- ETM (Enhanced Thematic Mapper).
Chơng trình đợc thực hiện giữa Bộ nội vụ v Trung tâm Nghiên cứu Vũ trụ Quốc
gia NASA của Mỹ.
104
Độ cao 705 km
Góc nghiêng 98,2
0
Thời gian ngy giờ địa
phơng 9:45' sáng
Bảng 7.1: Các thông số cơ bản về các loại vệ tinh Landsat

Chu kỳ quĩ đạo 98,9 phút
Quĩ đạo vệ tinh
Vét quét mặt đất
Hình 7.2: Quĩ đạo đồng bộ mặt trời của vệ tinh Landsat-4, -5
(phỏng theo sơ đồ của NASA).
105
Vệ tinh
truyền
thông tin
Quỹ đạo N+1, ngy
Quỹ đạo N, ngy M+1
Quỹ đạo N+1 ngy
Quỹ đạo N, ngy M
Quỹ đạo N ngy M+18
Hình 7.3: Cấu tạo hệ thống quét ảnh của Landsat (trên) v quỹ đạo của
vệ tinh landsat trên nớc Mỹ độ phủ bên của hình ảnh l 62km tại 40
0
vĩ bắc (dới).
Hình 7.4: Sơ đồ phân bố trên ton cầu các dải quét của Landsat
v các trạm thu với bán kính hoạt động của trạm thu
106
Hình 7.5: Sơ đồ vị trí các ảnh của Landsat ở Việt Nam (trái) v ảnh
Việt Nam ghép từ ảnh vệ tinh LANDSAT-TM phải) (kích thớc ảnh 185 x 185 Km).
ảnh Landsat có kích thớc 185x185 Km, vị trí mỗi cảnh của ảnh vệ tinh
Landsat đợc xác định theo sơ đồ :
- Số thứ tự hng (row)
- Số thứ tự tuyến bay (path)
Trên hình 7.5, bên trái l sơ đồ vị trí các cảnh của Landsat trên lãnh thổ Việt
Nam v ngy thu ảnh. Ví dụ: hng 46, dải 127 l khu vực Ho Bình v lân cận.
Ghi chú: * 79m đối với Landsat 1, 2, 3 v 82m với Landsat 4 v 5.

3 0,505 - 0,750 30
1 - 5 0,5 - 0,6 79/82 *
4
0,6 - 0,7 79/82
5
MSS 0,7 - 0,8 79/82 9h42
6
0,8 - 1,1 79/82
7
3 10,4 - 12,6 240
1 0,45 - 0,52 30
2 0,52 - 0,60 30
3 0,63 - 0,67 30
TM 1-5 10h30
4 0,76 - 0,90 30
5 1,55 - 1,75 30
6 10,4 - 12,5 120
7 2,08 - 2,35 30
ETM 6 1-7
7 kênh giống nh
TM v kênh ton
sắc Panchromatic
10 mét
2,5 mét v
60 mét cho band 6 (IR)
10h30
Bảng 7.3: So sánh bộ cảm ETM+ v bộ cảm ALI
ETM + ALI
Bớc sóng P m Bớc sóng P m
Độ phân giải (m) Độ phân giải (m)

Bảng 7.4: Các thông số chính của IKONOS
Bớc sóng Pm
Tên kênh Tên phổ Phân giải (m)
Kênh 1 Xanh lam 0,45-0,52 4
Kênh 2 Xanh lục 0,51-0,60 4
Kênh 3 Đỏ 0,63-0,7 4
Kênh 4 Hồng ngoại 0,76-0,85 4
Kênh ton sắc Ton sắc 0,45-0,9 1
109
Vệ tinh Quickbird
Vệ tinh QuickBird l vệ tinh có độ
phân giải không gian cao nhất hiện nay
cho ra kênh ton sắc có độ phân giải l
0.61 m v độ phân giải của các kênh đa
phổ l 2.44 m. QuickBird cho ảnh độ
phân giải 0,7 m ghép kênh ton sắc tổ
hợp với kênh hồng ngoại.
QuickBird đợc phóng lên vũ trụ
vo ngy 18 tháng 10 năm 2001 l hệ
tạo ảnh vệ tinh thứ hai sau IKONOS
cho ra ảnh có độ phân giải cao so với
ảnh chụp photos. Nó cho ra khả năng
cao nhất về độ phân giải (0,6 m), khả năng lu trữ trên vệ tinh v độ rộng của
đờng quét lớn. Khoảng hẹp nhất của nó l 64 km
Hình 7.7: Vệ tinh QuickBird
2
v độ rộng nhất l 10000 km
2
(khoảng 6x7 cảnh).
Vệ tinh OrbitView (hay OrbView )

vật chất trên mặt đất. Các bộ ghi siêu phổ đợc thiết kế đặc biệt nhằm phục vụ cho
quân đội Mỹ giám sát thông tin mặt đất. Độ lặp của ảnh tại một điểm trên mặt đất l
3 ngy. Các ảnh do OrbView-4 sẽ phục vụ mục đích thơng mại, môi trờng v an
111
ninh. Độ phân giải 1 m cho phét phát hiện nh rất rõ nét, 4 mét phân giải cho phép
xác định chính xác các đối tợng không gian nh nông thôn, thnh thị v các vùng
đang phát triển. Vệ tinh sẽ cho ảnh phục vụ nghiên cứu nông nghiệp, rừng v khai
khoáng cũng nh kiểm tra môi trờng. ORBView-4 phóng trên tên lửa Taurus
(Model 2110) gồm hai hợp phần OrbView-4 v QuikTOMS vo ngy 21/9/2001
theo giờ GMT l 2:49-3:07 p.m.
Hiện nay Mỹ có nhiều vệ tinh mới phóng lên quỹ đạo v thu ảnh có độ phân
giải rất cao, điển hình l ảnh IKONOS (độ phân giải 4m) v QUICKBIRD (độ phân
giải 0,65m).
7.2. Các vệ tinh SPOT của Pháp
Systeme Pour Lobservation de La Terre (SPOT) do trung tâm nghiên cứu
không gian của Pháp - French Centre National detudies Spatiales (CNES) thực hiện,
có sự tham gia của Bỉ v Thụy Điển. Vệ tinh SPOT-1 đợc phóng lên quỹ đạo ngy
21-2-1986 v SPOT-3 phóng ngy 25-9-1993. Đó l quỹ đạo phân cực, gần trùng
với quỹ đạo mặt trời có các vệ tinh SPOT từ 1 5.
Bảng 7.5: Các đặc tính cơ bản của hệ thống tạo ảnh SPOT
Năm
phóng
Hệ thống thu ảnh Tên
band
phổ
Dải phổ
(Pm)
Độ phân
giải (m)
Độ cao vệ

Panchromatic 0,48-0,71 10
112
5/2000 SPOT 5 XS * 0,50-0,59 832 2000 x
2000
11 giờ
sáng
Hệ thống 0,61-0,68
0,78-0,89
1,58-1,75
Pal. 0,48-0,71
HRGRIR VGT
**
2,5
1km
Thiết bị đo thực vật (Vegetation 2) bao gồm các kênh phổ điện từ đợc mình
họa trong bảng 7.7. Độ phủ mặt đất l 2,250 km giống trên vệ tinh SPOT-4. Dữ liệu
lu trữ l 10 bit. Dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT- 5 đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nhau.
Ghi chú:
(1) - Hệ thống chụp ảnh quang học tạo ảnh đen trắng, độ phân giải cao.
(2) - Hệ thống quan trắc thực vật có trờng nhìn rộng, thu ảnh ban ngy.
(3) - Hệ thống ny còn gọi l hệ thống nhìn phân giải cao HRVs (High Resolution
Vision).
* Hệ thống SPOT-XS gồm 4 kênh đa phổ Độ phân giải 10 mét v 1 kênh ton sắc
(Độ phân giải 5 mét)
** Sensor thực vật độ phân giải 1 Km, thu hng ngy
*** Độ phân giải 2,5 mét bằng cách quét với 2 Sensor lệch nhau 1/2 pixel với 2 kênh
ton sắc 0,48-0,71 độ phân giải 5 m gộp lại.
Bảng 7.6: Các thông số của bộ cảm vệ tính SPOT-5 loại HRG
Tên Độ phân giải (m) 2 bộ HRG

Hình 7.11: ảnh vệ tinh SPOT3 khu vực H nội chụp tháng 10 năm 1995
(độ phân gải 20 mét) v SPOT 5 chụp ngy 11-10-2002 (độ phân giải 5 mét).
Dữ liệu của ảnh SPOT hiện nay có
nhiều mức chất lợng tuỳ theo đợc xử
lý ở các cấp khác nhau v mỗi loại sẽ có
giá khác nhau:
Hình 7.12: Sơ đồ vị trí v bán kính thu
ảnh của các trạm thu SPOT ở khu vực
Châu
á- Châu Phi.
- Cấp 1. Những chỉnh cơ bản về phổ
v hình học
- Cấp 1a. Bộ cảm bình thờng hóa
- Cấp 1b Chỉnh hình học của 1a
- Cấp 2: Chỉnh hình học sử dụng các
điểm toạ độ khống chế mặtđất
- Cấp 3 Chỉnh hình học có sử dụng
DEM
7.3. Các dạng t liệu viễn thám của Liên xô cũ v Nga
Bên cạnh Mỹ, có thể nói Liên xô cũ v Nga hiện nay l một nớc có nền công
nghệ vũ trụ hng đầu trên thế giới với việc l nớc đầu tiên chinh phục vũ trụ
(1961phóng tu Phơng Đông đa ngời lên vũ trụ). Tuy nhiên, do định hớng phát
triển công nghệ khác nhau nên hiện nay, những thông tin v các dạng viễn thám của
Liên xô cũ v Nga hiện nay vẫn còn cha đợc phổ biến trên phạm vi ton cầu.
114
Có thể thống kê một số thông tin về các dạng t liệu viễn thám của Liên xô cũ
v Nga hiện nay nh sau:
x Từ trớc năm 1995, Liên xô tập trung phát triển theo hớng thu các ti liệu
có độ phân giải cao dạng analoge v việc thu nhân chỉ đợc thực hiện từ tu vũ trụ
hoặc từ các trạm mặt đất riêng. Các đầu thu tạo đợc các t liệu có độ phân giải

micro mét dạng photos chụp bởi máy ảnh KUR-1000. Thấu kính tiêu cự l 1 m v
ảnh đợc chụp từ độ cao 220 km. Các bức ảnh chụp có tỷ lệ l 1:220000 với từng
cảnh phủ một diện rộng l 40x160 km, với kích thớc pixel ảnh GRD gần nadir l 1
x1 m. Kích thớc trung bình của pixel ảnh trên mặt đất l 1,56 m. ảnh SPIN-2 đợc
115
chỉnh bởi máy KUR-1000 đợc kết hợp với độ phân giải 10 m của máy ảnh chụp địa
hình TK-350. TK-350 có trục tiêu cự di 350 ASEAN cho ảnh có tỷ lệ l 1:660 000
v diện phủ l 200 x 300 km. Các ảnh thu nhận có độ phủ chồng l 80% dùng để tạo
DEM cho việc chỉnh ảnh KUR-1000. Độ chính xác hình học của ảnh có độ phân
giải 2m sai số l 10m không cần sử dụng các điểm khống chế tọa độ mặt đất v sai
số 3m nếu có điểm khống chế tọa độ. Độ sai số của DEM về độ cao l 10 không có
điểm khống chế v 5 mét sử dụng điểm khống chế tọa độ. Có 4 vệ tinh SPIN-2 đợc
phóng lên quĩ đạo tại sân bay vũ trụ Baikonour với mục đích thu nhận ảnh vùng
đông nam Mỹ v một vi thnh phố chính trên thế giới.
7.4. Các t liệu viễn thám của ấn Độ
Từ tháng 3 năm 1988 với sự trợ giúp về vệ tinh đẩy của Liên xô v của Mỹ, ấn
Độ đã phóng lên quỹ đạo nhiều vệ tinh điều tra ti nguyên có tên IRS nh: IRS-IA
(tháng 3/1988), IRS-IB (tháng 8/1991), IRS-P2 (1994), IRS-IC (1995), IRS-P3
(1996), IRS-ID (1997), IRS-P4 (tháng 5/2000)Trên các vệ tinh có đặt hệ thống
chụp ảnh v các máy quét tạo ảnh (các sensor) khác nhau.
Bảng 7.9: Hệ thống máy chụp ảnh v các đầu thu của ấn Độ
Tên Dải phổ Thời gian
chụp lặp lại
Độ cao
vệ tinh
Loại bộ cảm
PAN 5,2 0,5-0,75 3 65x85 Máy chụp ảnh
IRS-1D. LISS 23,7 0,52-0,59 (B2) 25 127x134 Máy chụp ảnh
(I,II,III 0,62-0,68 (B3) Máy quét
0,71-0,86 (B4)

x Các vệ tinh kh
v sensor của Nhật ra lm ba nhóm chính nh sau:
í tợng
của N ậ
x Các vệ tinh nghiên cứu biển có tên l Marine Observation Satellite MOS,
hiện
Hình 7.13: Bán đảo triều Triều Tiên trên ảnh
GMS của Nhật.
h t l dạng quỹ đạo địa
tĩnh (Geostationary
Meteorological Satellite
GMS ) có vị trí 140
0
vĩ độ
Đông. Từ năm 1995 đến nay,
Nhật đã phóng lên quỹ đạo 5
vệ tinh GMS (có ký hiệu GMS
từ 1 đến 5). Hng ngy, các
trạm thu trên mặt đất có thể
thu đợc liên tục các bức ảnh ở
vùng nhìn thấy (ảnh thực vật
v ảnh mây), ngoi ra có các
dải phổ ở vùng hồng ngoại để
nghiên cứu nhiệt độ mặt nớc
biển.
có MOS 1, MOS 1b. Trên các vệ tinh ny có đặt các sensor khác nhau nh:
Multispectal Electronic Self Scanning Radiometer (MESSR- Máy tự quét phổ điện
từ), Micowave Radiometer (MSR máy đo sóng RADAR)
117