Giáo trình Thông tin vệ tinh - Học viện Bưu chính Viễn thông TP.HCM
Vien tham - 4 ve tinh vien tham
1. VỆ TINH VIỄN THÁMVỆ TINH VIỄN THÁM
BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC
2. NỘI DUNGNỘI DUNG
1. Phân loại vệ tinh viễn thám
2. Một số vệ tinh viễn thám
Khí tượng: GOES, NOAA
Tài nguyên biển: MOS, MODIS
Tài nguyên mặt đất: LANDSAT, SPOT
Tài nguyên mặt đất độ phân giải cao: OBVIEW, IKONOS,
QUICKBIRD
3. 1. Phân loại vệ tinh viễn thám1. Phân loại vệ tinh viễn thám
1. Vệ tinh thời tiết hay khí tượng
4. 1. Phân loại vệ tinh viễn thám1. Phân loại vệ tinh viễn thám
Các vệ tinh thời tiết hay khí tượng: dự báo hoặc giám sát
điều kiện thời tiết
Quỹ đạo địa tĩnh: GOES(US), METEOSAT(EURO),
INSAT(INDIA), GMS(JAPAN) – 36,000 km
Quỹ đạo cực: NOAA (US), METEOR(RUSSIA) – 850 km
Độ phân giải không gian thấp
Độ phân giải thời gian cao: chụp lại nhiều lần trong ngày
trên phạm vi tòan cầu
Dải quét bao phủ một vùng rộng lớn
Những phát triển sau này: thực vật và môi trường biển
(MODIS)
5. 1. Phân loại vệ tinh viễn thám1. Phân loại vệ tinh viễn thám
2. Vệ tinh quan sát mặt đất hay vệ tinh tài nguyên
LANDSAT (US)
SPOT (FRANCE) IKONOS (US)
MOS (JAPAN)
6. 1. Phân loại vệ tinh viễn thám1. Phân loại vệ tinh viễn thám
Các vệ tinh quan sát mặt đất hay vệ tinh tài nguyên:
Quan sát tài nguyên trên mặt đất: LANDSAT (US), SPOT
(FRANCE), IKONOS, QUICKBIRD
Quan sát tài nguyên biển: MOS (JAPAN), MODIS(AUSTRALIA)
Quỹ đạo đồng bộ mặt trời
Độ phân giải không gian trung bình và cao
Độ phân giải thời gian trung bình, hiện nay có thể điều
khiển từ trạm mặt đất
Dải quét bao phủ gần như toàn bộ trái đất
7. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh khí tượng GOES
(Geostationary Operational
Emirosmental Satellite) – US
Vệ tinh địa tĩnh (h = 36,000 km)
Cung cấp ảnh liên tục trong 24h
Dải phổ cung cấp ảnh này để theo
dõi và dự báo thời tiết, và theo dõi
băng tuyết
Hiện nay, có 2 vệ tinh GOES họat
động ở 2 vị trí 1350
W và 750
W
Sử dụng dải phổ khả kiến, hồng
ngoại gần, hồng ngọai nhiệt và radar
8. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh khí tượng GOES (Geostationary Operational
Emirosmental Satellite) – US
9. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Các kênh chính của vệ tinh GOES
Kênh Bước sóng
λ (µm)
Độ phân giải
không gian
(km)
Khả năng ứng dụng
1 0.51 – 0.72 1 Tách mây, vùng ô nhiễm, xác định mưa bão
2 3.78 – 4.03 4 Xác định sương mù, phân biệt mây chứa
nước, tuyết ban ngày, tách đám cháy, núi lửa
ban đêm, xác định nhiệt độ đại dương
3 6.47 – 7.02 4 Ước tính hàm lượng hơi nước, chuyển động
của khí quyển
4 10.2 – 11.2 4 Xác định giông bảo và mưa lớn
5 11.5 – 12.5 4 Xác định hơi nước, độ ẩm tầng thấp, xác định
nhiệt độ đại dương, tách bụi và tro phun trào
bởi núi lửa
10. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh khí tượng NOAA (National Ocean and Atmotsphere
Administration) – US
Hiện có 12 vệ tinh đang họat động, đánh số NOAA 1 – 12
Từ vệ tinh 6 – 12, có gắn thêm hệ hống quét độ phân giải cao
Advanced Very High Resolution Rediometer - AVHRR
Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo
98.70
, h = 870 km, chu kỳ lặp = 101.4 phút
Bộ cảm AVHRR/2: IFOV = 1.1 km, swath = 2,800 km
Bộ cảm TOVS (TIROS – Operational Vertical Sounder) bao gồm:
HIRS/2 (High Resolution Infrared Sounder): IFOV = 20 km, swath =
2,200 km
SSU (Stratospheric Sounding Unit): 147 km, swath = 736 km
MSU (Microwave Sounding Unit): IFOV = 110 km, swath = 2,347 km
Cung cấp ảnh phủ tòan cầu: giám sát điều kiện thời tiết và ảnh bề
mặt đất tỷ lệ nhỏ
11. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh khí tượng NOAA (National Ocean and Atmotsphere
Administration) – US
12. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Các kênh chính của vệ tinh NOAA
Kênh Bước sóng
λ (µm)
Độ phân giải
không gian
(km)
Khả năng ứng dụng
1 0.58 – 0.68 1.1 Giám sát băng, tuyết, và mây
2 0.725 – 1.1 1.1 Khảo sát nông nghiệp, thực phủ và nước
3 3.55 – 3.93 1.1 Xác định nhiệt độ đại dương, núi lửa và
cháy rừng
4 10.3 – 11.3 1.1 Xác định nhiệt độ đại dương và độ ẩm
của trái đất
5 11.5 – 12.5 1.1 Xác định nhiệt độ đại dương và độ ẩm
của trái đất
13. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh tài nguyên biển MOS (Marime Observation System) -
Japan
Thám sát đại dương và nghiên cứu môi trường biển
Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 909 km,
Chu kỳ quỹ đạo: khoảng 103 phút
Chu kỳ lặp: 17 ngày
Có 3 bộ cảm biến trên MOS 1b (1990)
MESSR (Multispectral Electronic Self-Scanning Radiometer),
VTIR (Visible and Thermal Infrared Radiometer)
MSR (Microwave Scanning Radiometer)
14. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Dải phổ của các cảm biến trên MOS
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng (µm) Độ phân giải
MESSR
Bức xạ kế tự quét
Đa phổ
1
2
3
4
0.51 – 0.59
0.61 – 0.69
0.72 – 0.80
0.80 – 1.10
50 m
50 m
50 m
50 m
MSR
Bức xạ kế quét
Vô tuyến cao tần
23.8 ± 0.20 GHz
31.4 ± 0.25 GHz
32 km
23 km
VTIR
Khả kiến và nhiệt
Bức xạ kế hồng ngoại
1
2
3
4
0.5 – 0.7
6.0 – 7.0
10.5 – 11.5
11.5 – 12.5
900 m
2,700 m
2,700 m
2,700 m
15. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
MOS – Japan
16. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh ENVISAT – EU
Thế hệ tiếp theo của ERS1 và ERS2
Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 800 km
Chu kỳ quỹ đạo: 100 phút
Chu kỳ lặp: 35 ngày
Mang các bộ cảm biến:
ASAR,
AATSR,
GOMOS,
RA-2,
MERIS
…
17. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh ENVISAT – EU
ASAR: theo dõi và giám sát đới bờ, đại dương, các quá trình trên mặt
đất và băng
Có thể thay đổi góc chụp
Swath lên đến 400 km
Độ phân giải không gian: 10 m, 30 m, 150 m và 1,000 m
AATSR: theo dõi thực phủ, nghiên cứu nhiệt độ bề mặt biển và trên
đất liền
MERIS: nghiên cứu đặc điểm hải dương học vùng bờ và đại dương,
giám sát khí quyển (mây, hơi nước và bụi)
15 kênh phổ: 390nm – 1,040nm
Độ phân giải không gian: 250 m và 1,000 m
Swath: 1150 km
GOMOS: nghiên cứu thành phần của khí quyển (như ozon, NO2, SO2,
khí ga và bụi ), giám sát ô nhiễm không khí
18. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh ENVISAT – EU
Ảnh chụp khu vực Hải Phòng
19. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
Quỹ đạo gần cực, nghiêng 98.20
, chụp
ảnh được bất kỳ vị trí nào trên trái đất
Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h1-3 = 915 km,
h4,5,7 = 705 km
Chu kỳ quỹ đạo: T1-3 =103 phút, T4,5,7 =
98.9 phút
Chu kỳ lặp: t1-3 = 18 ngày, t4,5,7 = 18 ngày
Swath: 185 km
Năm phóng các vệ tinh LANDSAT:
LANDSAT 1: 1972
LANDSAT 2: 1975
LANDSAT 3: 1978
LANDSAT 4: 1982
LANDSAT 5: 1984
LANDSAT 7: 1999
20. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
21. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
22. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
23. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh LANDSAT (Land Satellite) – US
24. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Dải phổ của các cảm biến trên LANDSAT
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng
(µm)
Độ phân giải
TM:
Thematic Mapper
(Landsat 1 – 5)
1
2
3
4
5
6
7
0.45 – 0.52
0.52 – 0.60
0.63 – 0.69
0.76 – 0.90
1.55 – 1.75
10.4 – 12.5
2.08 – 2.35
30 m
30 m
30 m
30 m
30 m
120 m
30 m
MSS:
Multi Spectral Scanner
(Landsat 1 – 5)
4
5
6
7
0.5 – 0.6
0.6 – 0.7
0.7 – 0.8
0.8 – 1.1
80 m
80 m
80 m
80 m
ETM+:
Enhanced Thematic
Mapper, Plus
1
2
3
4
5
6
7
8 (P)
0.45 – 0.52
0.52 – 0.60
0.63 – 0.69
0.76 – 0.90
1.55 – 1.75
10.4 – 12.5
2.08 – 2.35
0.52 – 0.90
30 m
30 m
30 m
30 m
30 m
60 m
30 m
15 m
25. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation
de La Terre) – France
Quỹ đạo gần cực, nghiêng 98.80
, chụp ảnh
được bất kỳ vị trí nào trên trái đất
Quỹ đạo đồng bộ mặt trời, h = 822 km
Chu kỳ quỹ đạo: 101 phút
Chu kỳ lặp: 26 ngày
Swath: 60 km
Năm phóng các vệ tinh SPOT:
SPOT 1: 1986
SPOT 2: 1990
SPOT 3: 1993
SPOT 4: 1998
SPOT 5: 2002
26. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Dải phổ của các cảm biến trên SPOT
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng
(µm)
Độ phân giải
HRV-XS:
Khả kiến độ phân giải cao
Đa phổ
1
2
3
0.50 – 0.59
0.61 – 0.68
0.79 – 0.89
20 m
20 m
20 m
HRV-P
Khả kiến độ phân giải cao
Toàn sắc
P 0.51 – 0.73 10 m
HRVIR-X:
Khả kiến độ phân giải cao
và hồng ngoại / đa phổ
1
2
3
4
0.50 – 0.59
0.61 – 0.68
0.79 – 0.89
1.58 – 1.75
20 m
20 m
20 m
20 m
HRVIR-M
Khả kiến độ phân giải cao
Toàn sắc
P 0.61 – 0.68 10 m
SPOT 1 – 3
SPOT 4
27. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Dải phổ của các cảm biến trên SPOT
Tên bộ cảm biến Kênh Bước sóng
(µm)
Độ phân giải
Thực phủ 1
2
3
4
0.43 – 0.47
0.61 – 0.68
0.79 – 0.89
1.57 – 1.75
1 km
1 km
1 km
1 km
28. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Dải bay của vệ tinh SPOT
29. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Khả năng chụp lặp của vệ tinh SPOT 5 ngày ở vùng xích đạo
3 ngày ở vùng trên 450
vĩ
30. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Khả năng chụp lặp của vệ tinh SPOT
HRG HRS
31. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Đặc điểm đầu thu HRG
32. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Đặc điểm đầu thu HRS
33. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Tư liệu ảnh SPOT
34. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Tư liệu ảnh đa phổ SPOT 1 – 4 và SPOT 5
10 m 5 m 2.5 m
35. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Tư liệu ảnh tòan sắc SPOT1 – 4 và SPOT 5
10 m 5 m 2.5 m
36. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
MODIS, Terra
37. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
IKONOS
38. 2. Một số vệ tinh viễn thám2. Một số vệ tinh viễn thám
Quickbird