Các khuôn dạng của dữ liệu ảnh vệ tinh đầy đủ nhất

Trong kỷ nguyên số hóa và chuyển đổi số mạnh mẽ, dữ liệu ảnh vệ tinh đã trở thành công cụ không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực như viễn thám, quy hoạch đô thị, quản lý tài nguyên thiên nhiên, nông nghiệp chính xác, phòng chống thiên tai và biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, để khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên quý giá này, bạn cần hiểu rõ các khuôn dạng (định dạng) của dữ liệu ảnh vệ tinh – yếu tố then chốt giúp xử lý, phân tích và ứng dụng riêng biệt và công cụ hỗ trợ cho công tác như máy GNSS RTK. Việt Thanh Group sẽ giúp bạn tìm hiểu về các khuôn dạng của dữ liệu ảnh vệ tinh.

Các khuôn dạng của dữ liệu ảnh vệ tinh

Khuôn dạng raster – Dữ liệu ảnh gốc phổ biến nhất

Hầu hết các ảnh vệ tinh đều được lưu trữ dưới dạng raster – tức hình ảnh được cấu tạo từ các điểm ảnh. Mỗi pixel mạng thông tin về mức độ phản xạ hoặc phát xạ của một dải phổ cụ thể tại một vị trí địa lý xác định. Các định dạng raster phổ biến bao gồm:

GeoTIFF (.tif/.tiff): Định dạng tiêu chuẩn nhất, hỗ trợ tọa độ không gian và siêu dữ liệu, dễ tích hợp với các phần mềm GIS như QGIS, ArcGIS.
JPEG2000 (.jp2): Tối ưu dung lượng lưu trữ mà vẫn giữ được chất lượng ảnh, phù hợp với ảnh vệ tinh độ phân giải cao.
HDF (.hdf, .h5) và NetCDF (.nc): Được sử dụng trong các bộ dữ liệu toàn cầu như MODIS, VIIRS, phục vụ nghiên cứu khí hậu, thời tiết, thủy văn.

Khuôn dạng vector – Dữ liệu sau xử lý ảnh vệ tinh

Sau khi xử lý, phân loại hoặc số hóa ảnh vệ tinh, các đối tượng như đường giao thông, khu dân cư, rừng hoặc sông suối có thể được biểu diễn dưới dạng vector:

Shapefile (.shp): Định dạng vector truyền thống, rất phổ biến trong hệ thống GIS.
GeoJSON (.geojson): Tích hợp mạnh với các ứng dụng bản đồ nền web và tương thích cao với mã nguồn mở.
KML/KMZ (.kml/.kmz): Dễ dàng hiển thị trên Google Earth hoặc Google Maps, phù hợp với trình bày trực quan.

Khi kết hợp với Máy GNSS RTK Hi-Target V500, một thiết bị nổi bật với khả năng định vị chính xác đến từng centimet, người dùng có thể dễ dàng đối chiếu dữ liệu ảnh vệ tinh với thực địa, phục vụ lập bản đồ địa chính hoặc hạ tầng giao thông. Ngoài ra, với các nghiên cứu quy mô lớn như theo dõi mực nước biển, khí hậu hay độ ẩm đất, định dạng NetCDF giúp lưu trữ dữ liệu đa chiều (3D, 4D) một cách toàn diện, phục vụ công tác dự báo.

>>>Xem thêm: Máy GNSS không bắt được vệ tinh: Nguyên nhân và cách xử lý hiệu quả

Dữ liệu ảnh vệ tinh dạng chỉ số

Một số ảnh vệ tinh được xử lý thành các chỉ số chuyên biệt, dùng để phân tích môi trường hoặc nông nghiệp:

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): Đo mức độ xanh và tình trạng sinh trưởng của thực vật.
TIR (Thermal Infrared): Ảnh nhiệt dùng trong phát hiện đảo nhiệt đô thị, cháy rừng, giám sát độ ẩm đất.
SWIR (Shortwave Infrared): Phân biệt đất khô, đất ẩm, xác định chất hữu cơ hoặc lớp phủ bề mặt khác.

Chúng giúp trực quan hóa dữ liệu bản đồ, dễ dàng chia sẻ trên điện thoại hoặc Google Earth. Khi sử dụng kết hợp với Máy GNSS RTK Hi-Target V200 – dòng thiết bị nhỏ gọn, hiệu suất cao, dễ thao tác ngoài hiện trường – người dùng có thể ghi nhận, hiệu chỉnh và đồng bộ hóa dữ liệu đo đạc với bản đồ số một cách linh hoạt và chính xác.

Ứng dụng thực tiễn của từng định dạng

GeoTIFF – Định dạng chuẩn cho phân tích chuyên sâu

GeoTIFF là định dạng ảnh raster phổ biến và mạnh mẽ nhất trong viễn thám và GIS. Ưu điểm lớn nhất của GeoTIFF là khả năng lưu trữ thông tin không gian địa lý đi kèm hình ảnh, bao gồm tọa độ, hệ quy chiếu và siêu dữ liệu. Điều này cho phép các phần mềm như QGIS, ArcGIS hoặc ENVI dễ dàng gắn kết hình ảnh với bản đồ thực tế, rất quan trọng trong việc:

Lập bản đồ địa chính chính xác theo hệ tọa độ chuẩn (như VN-2000).
Phân tích thay đổi đất đai theo thời gian.
Quy hoạch giao thông và đô thị một cách trực quan, bao quát.
Ngoài ra, GeoTIFF còn hỗ trợ ảnh có độ phân giải siêu cao, rất phù hợp với các ứng dụng yêu cầu chi tiết cao như quy hoạch lô đất, hạ tầng kỹ thuật hay đo vẽ địa hình chính xác.

NetCDF và HDF – Chuẩn dữ liệu cho nghiên cứu khoa học

Hai định dạng NetCDF và HDF được sử dụng rộng rãi trong các dự án nghiên cứu khí hậu, đại dương học và khoa học Trái đất. Chúng có thể lưu trữ khối lượng lớn dữ liệu không gian theo chuỗi thời gian và nhiều lớp dữ liệu , ví dụ:

Mô phỏng biến động khí hậu toàn cầu trong 50 năm.
Theo dõi mực nước biển dâng, băng tan ở hai cực, nhiệt độ bề mặt nước biển…
Phân tích dữ liệu khí tượng như độ ẩm, áp suất, gió, mưa với độ chính xác cao.
Tuy có phần phức tạp hơn khi sử dụng, nhưng đây là định dạng không thể thiếu trong các hệ thống dự báo thời tiết, nghiên cứu biến đổi khí hậu và giám sát môi trường toàn cầu.

Shapefile và GeoJSON – Lý tưởng cho dữ liệu vector và GIS

Shapefile là định dạng truyền thống được phát triển bởi ESRI, trong khi GeoJSON là định dạng mở, nhẹ và tương thích tốt với web. Cả hai đều được dùng để lưu trữ dữ liệu vector như điểm, đường và vùng – chẳng hạn như:

Ranh giới hành chính, thửa đất, khu dân cư, tuyến đường, sông suối…
Tích hợp với hệ thống quản lý đất đai, bản đồ số, quy hoạch sử dụng đất.
Dễ dàng xử lý, hiển thị trên các nền tảng như QGIS, Mapbox, Leaflet hoặc các trang bản đồ trực tuyến.
Đặc biệt, GeoJSON cho phép chia sẻ và tương tác với dữ liệu bản đồ trực tuyến một cách nhanh chóng, phù hợp với các ứng dụng webGIS và nền tảng quản lý đất đai thông minh.

KML/KMZ – Phục vụ hiển thị nhanh trên nền tảng phổ biến

KML và KMZ là định dạng được Google Earth và Google Maps hỗ trợ trực tiếp. Chúng thường được dùng để:

Trình bày hiện trạng dự án, tuyến đường, vị trí công trình… cho các bên liên quan hoặc khách hàng.
Hỗ trợ hiển thị nhanh trên điện thoại, máy tính bảng, giúp cán bộ hiện trường dễ dàng xác định vị trí và thông tin cần thiết.
Ứng dụng trong quản lý sự cố thiên tai, khảo sát nhanh khu vực cần cứu trợ hoặc kiểm tra thực địa.
Nhờ tính đơn giản, dễ tiếp cận và tương thích cao, KML/KMZ đang ngày càng được ứng dụng nhiều trong công tác quản lý hiện trường và trình diễn dữ liệu bản đồ.

>>>Xem thêm: Tìm hiểu về tính năng dẫn đường chính xác với Garmin 65S

Lưu ý khi sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh

Kiểm tra hệ tọa độ: Ảnh vệ tinh thường sử dụng hệ WGS84, nhưng một số dữ liệu trong nước dùng hệ VN-2000, cần đồng bộ hóa để tránh sai số vị trí.
Dung lượng lớn: Một ảnh GeoTIFF có thể nặng đến vài GB – nên xử lý bằng máy cấu hình cao hoặc các nền tảng đám mây như Google Earth Engine.
Phần mềm tương thích: Nên sử dụng phần mềm chuyên dụng như QGIS, ArcGIS, ENVI, SNAP để đọc, phân tích và trực quan hóa dữ liệu.

Hiểu và sử dụng đúng các khuôn dạng của dữ liệu ảnh vệ tinh là bước đầu tiên nhưng cực kỳ quan trọng để khai thác sức mạnh của công nghệ viễn thám. Mỗi định dạng ảnh sẽ phục vụ cho mục đích khác nhau, từ theo dõi cây trồng, giám sát môi trường, quy hoạch hạ tầng đến cảnh báo thiên tai. Nếu bạn là nhà quy hoạch, kỹ sư địa chính, cán bộ môi trường hay sinh viên ngành viễn thám – việc nắm chắc kiến thức về các định dạng ảnh vệ tinh sẽ giúp bạn làm việc chính xác, tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả phân tích.