Tìm hiểu độ phân giải ảnh viễn thám là gì? Ứng dụng chi tiết

Trong lĩnh vực viễn thám, độ phân giải ảnh đóng vai trò then chốt trong việc xác định chất lượng và ứng dụng của các dữ liệu thu thập từ các hệ thống vệ tinh hoặc máy bay. Độ phân giải ảnh viễn thám không chỉ ảnh hưởng đến khả năng phân biệt các chi tiết nhỏ trên bề mặt Trái Đất mà còn quyết định độ chính xác trong việc phân tích và nhận diện các đối tượng và hiện tượng tự nhiên. Tìm hiểu chi tiết độ phân giải ảnh viễn thám là gì trong bài viết dưới đây của Việt Thanh Group.

>>>Xem thêm: Máy thủy bình thiết bị hỗ trợ công tác đo đạc được diễn ra nhanh chóng và chính xác hơn.

Độ phân giải ảnh viễn thám là gì?

Độ phân giải ảnh viễn thám là một yếu tố quan trọng quyết định chất lượng và tính chính xác của dữ liệu hình ảnh thu được từ các hệ thống viễn thám. Được định nghĩa là khả năng phân biệt các chi tiết nhỏ trên bề mặt trái đất trong ảnh, độ phân giải ảnh viễn thám có thể ảnh hưởng sâu rộng đến các phân tích và ứng dụng từ nghiên cứu môi trường đến quy hoạch đô thị. Có ba loại độ phân giải chính là độ phân giải không gian, độ phân giải phổ, và độ phân giải tạm thời, mỗi loại phản ánh một khía cạnh khác nhau của chất lượng ảnh.

>>>Tham khảo máy thủy bình Hi-Target HT32, máy thủy bình Satlab, Máy thủy bình Sokkia ( các dòng như Sokkia B40A, Sokkia B30A,..

Độ phân giải ảnh viễn thám bao gồm các loại độ phân giải nào?

Độ phân giải không gian

Độ phân giải không gian liên quan đến khả năng hiển thị chi tiết của các đặc điểm trên bề mặt trái đất trong ảnh viễn thám. Nói cách khác, nó mô tả khả năng của cảm biến trong việc phân biệt các đối tượng và đặc điểm khác nhau dựa trên kích thước của pixel. Để đơn giản hóa, độ phân giải không gian có thể được hiểu là tỷ lệ giữa kích thước của mỗi pixel và diện tích mà nó đại diện.
Độ chi tiết của các đặc điểm trên mặt đất phụ thuộc trực tiếp vào kích thước của pixel và số lượng pixel trong một hình ảnh cụ thể. Mỗi pixel trong hình ảnh chỉ có thể thể hiện một màu sắc hoặc giá trị duy nhất. Do đó, nếu một pixel đại diện cho một diện tích lớn, thì nó có thể làm mất các chi tiết nhỏ hơn trong khu vực đó.

>>>Xem thêm: Ảnh viễn thám là gì?

Ví dụ, nếu một ảnh viễn thám có kích thước pixel là 1 km² và khu vực đó bao gồm 40% rừng, 30% đô thị, 20% mặt nước và 10% sử dụng đất khác, thì pixel sẽ chỉ hiển thị diện tích lớn nhất, chẳng hạn như diện tích rừng, vì nó chiếm phần lớn diện tích. Điều này có nghĩa là các chi tiết nhỏ hơn như các khu vực đô thị, mặt nước, hoặc các mục đích sử dụng đất khác sẽ không được phân biệt rõ ràng.
Ngược lại, nếu pixel nhỏ hơn, chẳng hạn như 250 mét vuông, thì số lượng pixel trong cùng diện tích sẽ tăng lên, cho phép hình ảnh thể hiện các chi tiết chính xác hơn về việc sử dụng đất. Hình ảnh với kích thước pixel nhỏ hơn có thể phân biệt rõ ràng giữa các loại sử dụng đất trong một khu vực cụ thể.
Tăng số lượng pixel và giảm kích thước của mỗi pixel dẫn đến độ phân giải không gian cao hơn. Tuy nhiên, lựa chọn kích thước pixel phù hợp phụ thuộc vào mục đích sử dụng ảnh. Ví dụ, các nhà khí hậu học có thể cần độ phân giải không gian từ 2-5 km để nghiên cứu biến đổi khí hậu, trong khi các cơ quan quốc phòng có thể yêu cầu độ phân giải không gian tới 1 mét để đảm bảo an ninh và giám sát.

>>>Xem thêm: Viễn thám là gì? Hoạt động viễn thám và phân loại

Độ phân giải phổ

Lượng thông tin có thể thu được từ ảnh vệ tinh phụ thuộc lớn vào số lượng bước sóng mà cảm biến của vệ tinh có khả năng ghi nhận. Khi cảm biến có khả năng cảm nhận được nhiều bước sóng trong phổ điện từ, nó có thể cung cấp chi tiết phong phú hơn về việc sử dụng đất và lớp phủ bề mặt.
Ví dụ, nếu chỉ sử dụng cảm biến quang phổ khả kiến, ảnh vệ tinh chỉ có thể cung cấp thông tin về các đặc điểm mà mắt người có thể thấy, chẳng hạn như sự hiện diện của quặng sắt trong đất, nhưng không thể phát hiện các khoáng chất khác.

Ngược lại, cảm biến quang phổ tia gamma cho phép phát hiện các nguyên tố như kali, uranium và thorium, cung cấp thông tin chi tiết hơn về cấu trúc địa chất. Tương tự, cảm biến hồng ngoại là công cụ chính để nghiên cứu các dấu hiệu nhiệt của vật thể, giúp phân tích nhiệt độ và các đặc điểm khác không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Tóm lại, số lượng bước sóng mà cảm biến có thể ghi nhận ảnh hưởng trực tiếp đến độ phân giải quang phổ của ảnh vệ tinh. Độ phân giải quang phổ càng cao, cảm biến càng có khả năng phân biệt và phân tích nhiều loại thông tin hơn từ các dải sóng khác nhau.
Trong viễn thám, có ba loại hình ảnh chính dựa trên độ phân giải quang phổ: hình ảnh đơn phổ, hình ảnh đa phổ, và hình ảnh siêu phổ. Hình ảnh đơn phổ chỉ ghi nhận thông tin trong một dải bước sóng cụ thể, trong khi hình ảnh đa phổ thu thập dữ liệu từ nhiều dải bước sóng khác nhau, và hình ảnh siêu phổ cung cấp thông tin từ hàng trăm dải bước sóng, cho phép phân tích chi tiết và chính xác hơn về các đặc điểm và lớp phủ bề mặt.

Độ phân giải tạm thời

Độ phân giải tạm thời trong viễn thám liên quan đến lượng thông tin có sẵn từ một khu vực cụ thể trong khoảng thời gian nhất định. Nó đề cập đến tần suất mà vệ tinh thu thập ảnh của cùng một khu vực trong một khoảng thời gian nhất định. Nói cách khác, độ phân giải tạm thời xác định khoảng thời gian giữa các lần quay lại của vệ tinh để chụp ảnh một khu vực cụ thể.
Tính khả dụng của thông tin trong một khoảng thời gian phụ thuộc vào chu kỳ quét của vệ tinh quanh trái đất. Ví dụ, nếu một vệ tinh quay qua một khu vực cụ thể mỗi ngày hai lần, độ phân giải tạm thời của nó là 12 giờ. Tương tự, nếu vệ tinh quay lại khu vực đó mỗi giờ, độ phân giải tạm thời là 1 giờ.
Độ phân giải tạm thời rất quan trọng để theo dõi và phân tích sự thay đổi của các hiện tượng trong khu vực nghiên cứu. Đối với các ứng dụng như phân tích sử dụng đất, thường cần độ phân giải tạm thời hàng tháng hoặc hàng năm vì sự thay đổi trong việc sử dụng đất diễn ra chậm. Ngược lại, trong quản lý thảm họa, cần độ phân giải tạm thời cao hơn, chẳng hạn như hàng giờ, vì thảm họa có thể xảy ra nhanh chóng và cần được giám sát liên tục để có phản ứng kịp thời.

Độ phân giải ảnh viễn thám là yếu tố quyết định chất lượng và ứng dụng của các dữ liệu thu thập được từ các hệ thống quang học và cảm biến trên vệ tinh hoặc máy bay. Việc hiểu rõ các loại độ phân giải, từ độ phân giải không gian đến độ phân giải phổ và tầm nhìn, giúp các nhà nghiên cứu và nhà quản lý có thể lựa chọn thiết bị phù hợp và áp dụng công nghệ viễn thám một cách hiệu quả. Tham khảo các thiết bị đo đạc và dịch vụ đo đạc bản đồ của Việt Thanh Group tại trang web hoặc liên hệ Hotline: 0975 819 598 để được tư vấn và hỗ trợ chi tiết nhất.

>>>Xem thêm: Ứng dụng của ảnh viễn thám trong giám sát biến đổi khí hậu