::G.R.A.C - Trung Tâm Nghiên Cứu và Ứng Dụng Địa Chất::

  • Narrow screen resolution
  • Wide screen resolution
  • Auto width resolution
  • Decrease font size
  • Default font size
  • Increase font size
  • default color
  • red color
  • green color
 
Buổi làm việc của thứ trưởng Nguyễn Linh Ngọc về dự án xây dựng cơ sở dữ liệu Buổi làm việc của thứ trưởng Nguyễn Linh Ngọc về dự án xây dựng cơ sở dữ liệu ...
HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG CỤC TRƯỞNG NGUYỄN VĂN THUẤN VÀ ĐOÀN VIỆT NAM THAM DỰ ASOMM LẦN THỨ 12 VÀ ASOMM+3 LẦN THỨ 5 TẠI BRUNEI DARUSSALAM HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG CỤC TRƯỞNG NGUYỄN VĂN THUẤN VÀ ĐOÀN VIỆT NAM THAM DỰ ASOMM LẦN THỨ 12 V...
 
You are here: Trang Chủ Đào Tạo Đề Cương Viễn Thám
Đề Cương Viễn Thám PDF. In Email
Thứ tư, 31 Tháng 8 2011 23:24

Câu 1: Khái niệm về Viến Thám và lịch sử phát triển viễn thám

1.Khái niệm: Viễn thám là phương thức thu nhận thông tin của đối tượng từ 1 khoảng cách nhất định, không có những tiếp xúc trực tiếp với chúng.

2. Lịch sử phát triển Viễn thám:

-Bắt đầu từ năm 1839 bức ảnh đầu tiên được chụp  ----> biết chụp ảnh

-Sau đó vào năm 1949 thành lập bản đồ địa hình.

-Năm 1858 một thợ ảnh Pháp là Tournachon đã chụp bức ảnh đầu tiên từ kinh khí cầu ở độ cao 80m tại Paris.Từ năm 1858-1882 các nhà địa chất Pháp đã sử dụng những ảnh chụp từ khinh khí cầu và từ các đỉnh núi cao của dãy Anpơ vào mục đích nghiên cứu địa chất.

-Năm 1903, xuất hiện máy bay đầu tiên. Đến năm 1909, máy bay được đưa vào chụp ảnh lần đầu tiên ở vùng Contocelli (Italia). Và sau đó máy bay được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu địa chất vào năm 1929- 1930 ở Pháp, Mỹ, Nga, Italia.

Các máy bay chụp tay được thay bằng máy ảnh tự động có độ chính xác cao, ngày càng tinh vi và hoàn thiện hơn.

-1939 Môn địa chất ảnh bắt đầu chính thức đưa vào dạy học ở Nga, Mỹ

1961: Con tàu vũ trụ đầu tiên có người lái bay lên         Người ta thử nghiệm chụp ảnh Trái đất. Những năm sau đó Liên Xô phóng 1 loạt tàu vũ trụ         người ta bắt đầu lắp máy ảnh chuyên dụng.

Những năm 1970 những vệ tinh của Mỹ chiếm ưu thế hơn, sau đó là Mỹ, Pháp, Nga, Ấn Độ, Nhật, Israen, Đức…

B¶ng 1.1: Tãm t¾t sù ph¸t triÓn cña viÔn th¸m qua c¸c sù kiÖn

Thêi gian (N¨m)

Sù kiÖn

1800

Ph¸t hiÖn ra tia hång ngo¹i

1839

 

B¾t ®Çu ph¸t minh kü thuËt chôp ¶nh ®en tr¾ng

1847

 

Ph¸t hiÖn c¶ d¶i phæ hång ngo¹i vµ phæ nh×n thÊy

1850-1860

Chôp ¶nh tõ kinh khÝ cÇu

1873

X©y dùng häc thuyÕt vÒ phæ ®iÖn tõ

1909

Chôp ¶nh tõ m¸y bay

1910-1920

Gi¶i ®o¸n tõ kh«ng trung

1920-1930

 

Ph¸t triÓn ngµnh chôp vµ ®o ¶nh  hµng kh«ng

1930-1940

 

Ph¸t triÓn kü thuËt radar ( §øc, Mü, Anh)

1940

 

Ph©n tÝch vµ  øng dông ¶nh chôp tõ m¸y bay

1950

 

X¸c ®Þnh d¶i phæ tõ vïng nh×n thÊy ®Õn kh«ng nh×n thÊy

1950-1960

 

Nghiªn cøu s©u vÒ ¶nh cho môc ®Ých qu©n sù

 

12-4-1961

 

Liªn x« phãng thµnh c«ng tùu vò trô cã ng­êi l¸i vµ chôp ¶nh tr¸i ®Êt tõ ngoµi vò trô.

 

1960-1970

LÇn ®Çu tiªn sö dông thuËt ng÷ viÔn th¸m

 

1972

Mü phãng vÖ tinh Landsat-1

1970-1980

 

Ph¸t triÓn m¹nh mÏ ph­¬ng ph¸p xö lý ¶nh sè

1980-1990

 

Mü ph¸t triÓn thÕ hÖ míi cña vÖ tinh Landsat

1986

Ph¸p phãng vÖ tinh SPOT vµo quÜ ®¹o

 

1990 ®Õn nay

Ph¸t triÓn bé c¶m thu ®o phæ, t¨ng d¶i phæ vµ sè l­îng kªnh phæ, t¨ng ®é ph©n gi¶i cña bé c¶m. Ph¸t triÓn nhiÒu kü thuËt xö lý míi.

 

Câu 2: Các kiểu thu năng lượng điện từ dùng trong Viễn thám

Năng lượng điện từ khác biệt với tất cả những năng lượng khác là chúng chuyển động với tốc độ của ánh sáng theo kiểu sóng điều hòa. Kiểu này gồm những sóng xuất hiện theo những khoảng thời gian bằng nhau. Khi chúng tương tác với vật thể, sóng điện từ có hành vi như những vật thể riêng lẻ gọi là photon hay tương tự.

Những đặc tính của sóng điện từ gồm: tốc độ, bước sóng và tần suất.

Tất cả các sóng điện từ chuyển động với cùng một tốc độ của ánh sáng (C), mà trong chân không, trị số của nó là C= 108 msec-1.

Bước sóng () của sóng điện từ là khoảng cách từ bất kỳ một điểm nào đó trong chu kỳ này tới điểm tương tự của chu kỳ sau. Đơn vị đo là micro mét (mm).

Tần suất (n) là số lượng bước sóng đi qua một điểm đã cho trong một chu kỳ thời gian nhất định. Tính chất này có thể đo bằng “ số chu kỳ trong một giây”, và người ta gọi nó là một hertz.

Ba tính chất này có môi liên quan theo đẳng thức sau:

C= n

Câu 3: Các phổ điện từ dùng trong viễn thám.

 

Dải phổ

Bước sóng (mm)

Đặc điểm

Tia gamma

0.0003

Bức xạ tới thường bị hấp thụ toàn bộ bởi tầng khí quyển phía trên và không có khả năng dùng trong  viễn thám.

Vùng tia X

0.0003- 0.03

Hoàn toàn bị hấp phụ bởi khí quyển, không sử dụng được trong viễn thám.

Vùng tia cực tím

0.03- 0.4

Các bức xạ tới có bước sóng nhỏ hơn 0.3mm thì hoàn toàn bị hấp phụ bởi tầng ozon của khí quyển

Vùng tia cực tím chụp ảnh

0.3- 0.4

Tạo ảnh với phim và các photodetector. Đạt trị số cực đại của năng lượng phản xạ ở bước sóng 0.5mm.

Vùng hồng ngoại

0.7-1.00

Phản xạ lại bức xạ mặt trời, không có thông tin về tính chất nhiệt của đối tượng- băng từ 0.7-1.1mm được nghiên cứu với phim và gọi là hồng ngoại gần (NIF).

Vùng hồng ngoại nhiệt

3-5 đến 8-14

Các chỉ số khí quyển chính ở vùng nhiệt ghi được hình ảnh của các bước sóng này yêu cầu phải có các máy quét quang cơ và hệ thống máy thu đặc biệt gọi là hệ thống “ VIDICON”, không phải bằng phim.

Vùng cực ngắn

0.1-3.0 cm

Các bước sóng dài hơn có thể xuyên qua mây, sương mù và mưa. Các hình ảnh có thể được ghi lại ở dạng chủ động hay thụ động.

Vùng rađa

0.1-          3.0cm

Dạng “ chủ động” của viễn thám sóng cực ngắn.Hình ảnh rada được ghi lại ở các băng sóng khác nhau.

Vùng radio

>30cm

Vùng có bước sóng dài nhất trong phổ điện từ. Một vài sóng rada được sử dụng trong các vùng sóng này

Câu 4: Thế nào là độ phủ của ảnh viễn thám và ý nghĩa của độ phủ trong viễn thám? Đôi ảnh lập thể là gì? ý nghĩa?

Độ phủ: Để có thể quan sát lập thể địa hình mặt đất ở trên ảnh, mỗi đối tượng phải xuất hiện trên cả hai tấm ảnh được chụp từ hai điểm kề sát nhau.Các tấm ảnh này phải có một diện tích nào đó trùng nhau. Diện chồng phủ lên nhau của hai tấm ảnh kề sát nhau trong cùng một tuyến bay được gọi là độ phủ dọc (overlap). Độ phủ dọc thông thường bằng 60-65% diện tích của một bức ảnh. Hai tuyến bay kề sát nhau cũng phải có một phần chồng phủ nhau, nhằm loại bỏ phần rìa ảnh bị biến dạng và kém chính xác. Diện chồng phủ này được gọi là độ phủ ngang ( sidelap). Độ phủ ngang thường bằng 20 – 25% diện tích một bức ảnh

Hình……

 

 

 

Ý nghĩa của độ phủ trong viễn thám:  Để có thể quan sát lập thể địa hình mặt đất ở trên ảnh. Và loại bỏ phần rìa ảnh bị biến dạng và kém chính xác.

Đôi ảnh lập thể:Là 2 ảnh kế sát nhau trong cùng 1 hàng.

Ý nghĩa:

 

 

Câu 5:Mối tương tác giữa bức xạ điện từ với nước, thực vật, đất đá và khí quyển.

  • Với nước:

Những thể nước có đặc trưng phản xạ hơi khác so với nước nằm trong mối liên kết trong các phân tử khoáng vật, chúng không thể hiện sự trao đổi dao động ngắt quãng. Mặc dầu vậy, đường cong phản xạ vẫn dao động trong khoảng rất rộng. Nước có độ truyền dẫn cao trong khoảng sóng nhìn thấy và tính truyền dẫn tăng khi bước sóng giảm. Kết quả là đối với nước sâu, chỉ có ánh sáng xanh lơ có thể lan truyền tới những độ sâu nhất định,  các bước sóng dài bị  hấp thụ ngay từ mức nước nông. Đối với nước trong, có thể đánh giá độ sâu bằng cường độ của bức xạ nhìn thấy, đặc biệt là ánh sáng xanh lơ phản xạ từ đáy. Tuy nhiên, đối với độ sâu lớn hơn 40m, tất cả bức xạ của khoảng nhìn thấy bị hấp thụ và nước được thể hiện trên ảnh hoàn toàn đen. Những vật liệu lơ lửng, phù du và màu tự nhiên ( tanin từ các đầm lầy mang ra), làm tăng độ phản xạ của nước trong khoảng nhìn thấy. Vậy một khi biết độ sâu, có thể đánh giá lượng vật liệu lơ lửng ở trong nước trên cơ sở các tư liệu viễn thám.

Trong khoảng hồng ngoại gần, nước gần giống như vật đen tuyệt đối và hấp thụ thực sự toàn bộ năng lượng tới. Chỉ có những vật thể tự nhiên với tính chất này mới có thể phân biệt được chúng dễ dàng bằng các đặc điểm bề mặt trong khoảng này của phổ điện từ, ngay cả nếu chúng không sâu hay có chứa nhiều thể phù du. Do gần giống như vật đen, nước gần như là  vật phát xạ trong khoảng hồng ngoại, cũng  như vật thể hấp thụ. Điều đó có nghĩa là các số đo hồng ngoại phát xạ trong khoảng 8-14mm, có thể được sử dụng để tính toán nhiệt độ trên mặt của vật thể nước một cách khá chính xác.

Sự tương tác của năng lượng phản xạ với nước trong lỗ rỗng của đất và đá bị khống chế bởi tập hợp các tính chất của nước. Trên ảnh, đất và đá ẩm có độ xám lớn hơn so với khi chúng khô. Những đặc trưng này rất khác so với thực vật và khoáng vật chứa nước. Trong vùng hồng ngoại nhiệt, phản xạ của đất đá ẩm rất phức tạp do các yếu tố môi trường khác nhau.

  • Mối tương tác giữa bức xạ điện từ với thực vật:

Thực vật sử dụng năng lượng Mặt trời để chuyển đổi nước và CO2 thành carbonhydrat và ooxxy, nhờ quá trình quang hợp ánh sáng. Quá trình trao đổi chất của các cơ thể sống này phụ thuộc nhiều vào hệ thống dẫn nước và cấu trúc của tế bào. Do có sự dư thừa nước trong cấu trúc, nên H2O khống chế hoạt động tương tác này.

Sắc tố chlorophyll- một tổng thể các thành phần hữu cơ có chứa sắt, là một chất xúc tác đối với quá trình quang hợp ánh sáng. Chức năng của chlorophyll là hấp thụ bức xạ Mặt trời và cung cấp nó cho quá trình quang hợp. Năng lượng bị hấp thụ trong khoảng từ 0.45 mm đến 0.68mm, tức là phần xanh lơ và đỏ của phổ nhìn thấy, chính vì vậy mà  lá cây có màu xanh lục. Nước trong tế bào làm hấp thụ một ít năng lượng ở khoảng sóng 1.4mm và 1.9mm. Độ hấp thụ phụ thuộc vào lượng tế bào chứa nước. Trong khoảng thấp hơn bước sóng 2.0mm, lá cây hấp thụ bức xạ hồng ngoại gần.

Sự phản xạ bức xạ của thực vật trong khoảng hồng ngoại nhiệt có tính tổng hợp. Đa phần năng lượng bị hấp thụ và các bước sóng ngắn hơn được tái phát xạ để giữ cân bằng năng lượng. Có rất nhiều nhân tố đóng vai trò quyết định mức độ bay hơi, nhiệt độ hiện thời, độ ẩm, sự dẫn nước, ánh sáng ( khống chế sự mở ra hay đóng vào các lỗ thoát hơi). Sử dụng hồng ngoại nhiệt có thể cung cấp những xuất phát điểm cho nhiều quá trình khác nhau.

  • Mối tương tác giữa bức xạ điện từ với đất, đá và khoáng vật

Đối tượng được xem xét ở đây là đá gốc nói chung và những khoáng vật tạo đá. Có ba khoảng sóng điện từ quan trọng nhất đối với chúng: 0.4-2.5mm nhìn thấy và hồng ngoại gần); 8-14mm ( phát xạ hay hồng ngoại nhiệt) và 1mm, đến 30cm ( siêu cao tần).

Đá gốc là tập hợp những khoáng vật khác nhau, do đó phổ của chúng cũng là tập hợp phổ của những khoáng vật thành phần. Những thành phần chung nhất của các đá gốc và khoáng vật tạo đá là oxy, silic và nhôm cùng với tỷ lệ khác nhau của sắt, magie, canxi, kali, nito và một phần nhỏ các nguyên tố khác. Các nguyên tử oxy, silic và nhôm có những vòng điện tử, mà mức độ năng lượng của chúng ở mức duy trì sự trao đổi giữa chúng rất ít hoặc không có hiệu quả trong khoảng sóng nhìn thấy và hồng ngoại gần. Vì chúng có thể tồn tại như những ion với hóa trị khác nhau, sự trao đổi năng lượng của các kim loại sắt, đồng, nikel, crom, coban, mangan, vanadi, titan và scandi có tiềm năng lớn. Trong số này, sắt có hiệu ứng mạnh nhất và dễ nhận thấy nhất.

Những máng này rất gồ ghề, nói lên rằng sự hấp thụ năng lượng xảy ra rất mạnh ở những bước sóng đó để tạo nên sự trao đổi điện tử. Sự có mặt của tất cả những máng trũng này là do sự trao đổi trong những ion ngắt quãng và được tạo nên bởi hiệu ứng trường tinh thể.

Một kiểu trao đổi điện tử khác do sự có mặt của những điện tử có đủ năng lượng trong ion kim loại, do đó nó không liên kết mạnh với bát cứ ion nào khác và nó có thể chuyển từ ion này sang ion khác. Đây chính là tính chất làm cho kim loại có độ dẫn  điện cao. Sự trao đổi như vậy gọi là chuyển giao điện tử và thường xảy ra trong kim loại. Sự chuyển đổi này được kích thích bởi năng lượng trong dải sóng hẹp của năng lượng điện từ, do đó tạo nên những máng trũng hấp thụ ở bên cạnh. Sự chuyển đổi chung này thường xảy ra đối với các điện tử sắt sang oxy và gây nên kênh chuyển đổi Fe-O ở bước sóng ngắn hơn 0.55mm. Sự chuyển giao điện tử này là rất đặc trưng cho tất cả những khoáng vật sắt và đó chính là nguyên nhân tạo nên góc nghiêng dốc của đường cong phản xạ về phía phần xanh lơ của khoảng phổ.Hiệu ứng rõ nhất có thể thấy với phản xạ của các oxyt sắt. Đây cũng là nguyên nhân nói lên: tại sao những khoáng vật này và các đá  chứa chúng thường có màu vàng, da cam hay đỏ.

Đối với rất nhiều các đá có silicat chứa hydroxyl (OH), chỉ có sự  trao đổi kéo dài mối liên hệ ở trong khoảng sóng 2.7mm. Nhờ đó overtone có  thể được tạo nên, cùng với sự trao đổi cơ bản khác và quan trọng nhất trong số đó  là sự kéo dãn Mg-OH và Al-OH, gây nên những máng hấp thụ tương ứng ở khoảng sóng 2.3mm và 2.2mm. Những máng này cũng  có biểu hiện khá rõ ràng đối với các khoáng vật mica và sét, chúng tạo nên những tín hiệu phổ đối với khoáng vật chứa hydroxyl.

Trong phần phổ bức xạ điện từ, mặt đất phát xạ tới cực trị và các cửa sổ khí quyển có mặt trong khoảng sóng 8-14mm. Sự trao đổi cực kỳ quan trọng  này là chấn động và có liên quan đến liên kết Si-O. Sự thể hiện lý tưởng của bức xạ điện từ là vật đen tuyệt đối, khi toàn bộ năng lượng được phát ra và phân bổ theo các bước sóng khác nhau. Thạch anh là một ví dụ điển hình, bức xạ của nó gần như của vật đen tuyệt đối cho tới bước sóng 6mm, nhưng lệch so với vật đen ở bước sóng dài.

Trong vùng này của toàn phổ, sự chuyển tiếp giao động khác nhau trong các khoáng vật silicat tạo nên những đường phổ, khác biệt với tất cả những silicat khác. Điều quan trọng là những silicat đó kết hợp với  cacbonat và ooxxyt sắt, ngay cả số lượng nhỏ của những khoáng vật không phải silicat này trong các đá silicat chủ yếu làm thay đổi mạnh mẽ phổ của chúng.

Năng lượng tổng thể do đá phát xạ trong vùng hồng ngoại nhiệt có liên quan đến nhiệt độ. Nhiệt độ của đá phụ thuộc vào hai nguồn năng lượng: dòng nhiệt bên trong vỏ Trái Đất và năng lượng Mặt trời hấp thụ được trong thời gian ban ngày. Trong chu kỳ 24h, nhiệt độ của bề mặt đất biến thiên, đạt tới cực đại ở thời gian nóng nhất của ban ngày và cực tiểu trước lúc Mặt trời mọc. Các giá trị cực trị và mức độ của sự biến thiên này phụ thuộc vào tính hấp thụ, tính truyền dẫn và nhiệt năng của vật thể. Ở nhiệt độ 300K, bề mặt Trái đất phát xạ ở bước sóng trong vùng siêu cao tần cũng như  trong vùng hồng ngoại, mặc dù ở cường độ giảm tới mức rất thấp. Khi bước sóng tăng, năng lượng trong khoảng sóng từ 14mm đến 1mm chủ yếu bị hấp thụ bởi khí quyển. Tuy nhiên trong vùng siêu cao tần này, khí quyển vẫn có tính trong suốt ở một số dải hẹp và cường độ vẫn đủ cao để có thể đo đạc bằng những hệ viễn thám thụ động

Do vậy viễn thám siêu cao tần có khả năng cung cấp những thông tin về vật thể nằm dưới lớp bề mặt cũng như trên bề mặt.

Phổ của đá là tập hợp của những khoáng vật tạo nên chúng. Tùy thuộc vào cấu trúc và thành phần của những khoáng vật này, chúng có thể được tách biệt nếu năng lượng của chúng đủ dư thừa và những nét đặc trưng phổ của chúng đủ mạnh.

  • Ảnh hưởng của khí quyển

Giữa bề mặt vỏ Trái đất và vệ tinh hay máy bay bao giờ cũng có một khoảng khí quyển ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình truyền dẫn thông tin. Những vật thể gây nen sự biến đổi bao gồm các phân tử khí và các hạt dạng lỏng hay rắn (aerosol, bụi, giọt nước). Các hạt gây ra những biến đổi như hấp thụ , tán xạ và phản xạ. Trong thực tế, khí trong khí quyển hấp thụ năng lượng trong một số khoảng bước sóng nhất định gọi là các kênh hấp thụ.Bước sóng khoảng ngắn hơn 0.3mm bị hấp thụ hoàn toàn cần thiết cho sự sống cảu Trái đất, vì năng lượng ở bước sóng này có thể phá hủy lớp da của các cơ thể sống. Mây cấu tạo từ những phần tử kích thước nhỏ (aerosol) của nước lỏng, hấp thụ và tán xạ bức xạ điện từ ở bước sóng nhỏ hơn 0.3cm. Chỉ có bức xạ của sóng siêu cao tần và bước sóng dài hơn là có khả năng xuyên qua mây, mà không bị tán xạ, phản xạ hay hấp thụ.

Câu 6: Thế nào là sự truyền dân, phản xạ, phát xạ, tán xạ và hấp thụ?

1.Sự truyền dẫn: Khi lan truyền qua các vật thể có mật độ khác nhau, thí dụ như từ không khí sang  nước, sẽ có sự thay đổi về tốc độ của bức xạ tới. Tỷ số của hai tốc độ ở hai vật thể vật chất khác nhau gọi là chỉ số khúc xạ (n) và được biểu thị bằng công thức:  n=  Với  là tốc độ trong chân không

là tốc độ trong vật thể

 

2.Phản xạ:Là năng lượng quay lại từ bề mặt vật thể với góc phản xạ bằng và đói diện với góc tới, cường độ phản xạ tỷ lệ thuận với độ nhẵn của bề mặt đối tượng. Tính phản xạ hay hướng dao động của sóng phản xạ khác biệt với hướng của sóng năng lượng tới

3.Phát xạ: Là năng lượng được phát ra bởi chính các vật thể, thường là những bước sóng dài, tùy thuộc vào cấu trúc và nhiệt độ của nó.

4. Tán xạ: Có nghĩa là phản xạ ra tất cả các hướng. Bề mặt với địa hình lồi lõm là nguyên nhân chủ yếu gây nên tán xạ. Sóng ánh sáng bị tán xạ bởi các nguyên tử và các phân tử trong khí quyển có kích thước tương đương với kích thước của bước sóng ánh sáng.

5. Hấp thụ: Những vật thể mà bề mặt của chúng tiếp nhận bức xạ điện từ, có thể hấp thụ một phần năng lượng đó. Phần hấp thụ này được dùng để biến đổi sự phân bố năng lượng bên trong vật thể, có nghĩa là năng lượng của nó được dùng để đốt nóng vật thê, hay để dành cho các hoạt động trao đổi.

*Phát xạ, tán xạ và phản xạ là các hiện tượng xảy ra trên bề mặt, bởi những tác động tương tác này được xác định trước tiên bởi các tính chất trên bề mặt như màu sắc và độ gồ ghề lồi lõm. Lan truyền và hấp thụ là những hiện tượng bên trong vật thể, bởi vì chúng được xác định bởi các đặc tính bên trong của vật thể như mật độ và độ dẫn. Sự kết hợp giữa tương tác bề mặt với hành vi bên trong của bất kỳ vật thể nào đó cũng đều phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ điện từ, cũng như vào các thuộc tính riêng của vật thể đó. Những tương tác này giữa vật thể và năng lượng được phản ảnh trên các ảnh viễn thám, do đó chúng là cơ sở để nhận biết từ các thông tin trên ảnh. Như vậy bất cứ vật nào cũng có những đặc trưng  phổ phụ thuộc vào cấu tạo phân tử và thành phần hóa học của chúng.

Câu 7:Các thiết bị thu và chụp ảnh dùng trong viễn thám.

1.Thiết bị chụp ảnh:

Thiết bị chụp đồng thời chụp ảnh của cả một vùng hay một lãnh thổ. Máy Camera hay Viđicôn là những ví dụ điển hình của loại thiết bị này. Đôi mắt của con người cũng có thể xếp vào loại này.

Máy camera ( máy ảnh quang cơ) sử dụng lăng kính để tạo ảnh của của một cảnh trên bình đồ tiêu cự - là bình đồ mà trên đó ảnh được xác định rõ nét nhất. Màn chớp mở ra khoảng lựa chọn để cho ánh sáng lọt vào trong camera và ở đó hình ảnh được ghi trên phim.

Ưu: Độ phân dải rất cao, giá thành của máy ảnh, phim không cao lắm

Nhược: Thu được thông tin rất chậm

Viđicôn là một loại Camera ghi hình ảnh trên bề mặt đã nạp sẵn các điện tử nhạy cảm với photon. Sau đó tia điện tử tạo nên tín hiệu có thể được dẫn truyền và ghi nhận trên băng từ rồi sau đó chuyển sang dạng phim.

Kiểu chụp này có khả năng tạo nên dải chồng phủ bên cạnh, cho phép ta nhìn thấy đối tượng nổi, tức la nhìn được đối tượng trong không gian ba chiều đối với kiểu chụp này và hồng ngoại phản xạ ( từ 0.3mm đến 0.9mm). Mức độ nhạy cảm của của viđicôn mở rộng tới dải hồng ngoại nhiệt.

Ưu: Có thể tạo ảnh đồng thời trên những vùng rộng lớn,vì thiết bị có  mảng rất dày các bộ tách sóng nằm trong bình đồ tiêu cự. Thiết bị này tương đối rẻ.

2.Thiết bị thu quét

Hiện nay được sử dụng rất rộng rãi trong khâu chụp ảnh. Các thiết bị quét này sử dụng 1 bộ tách sóng riêng rẽ với trường nhìn hẹp. Tín hiệu điện sau đó khuyếch đại các tín hiệu điện từ rồi ghi vào băng từ rùi tạo nên ảnh. Tất cả các thiết bị quét đều xoay các bộ tách sóng trong trường nhìn thấy của nó trên đất theo những loạt đường quét song song.

Có 4 kiểu quét cơ bản:

a) Thiết bị quét ngang

Thường được sử dụng rộng rãi nhất, dùng mặt gương có thể quay nhờ môtơ điện, với các trục ngang quay theo những đường song song. Gương xoay với hướng ngang mặt đất theo những đường song song vuông góc với hướng bay của máy bay hay vệ tinh. Năng lượng bức xạ hay phản xạ từ mặt đất được hội tụ vào cac bộ tách sóng bởi hệ thống gương thứ hai. Độ phân giải góc của các bộ tách sóng, đo bằng miliradian (mrad), sẽ quyết định trường nhìn thấy của bộ tách sóng. Trường nhìn bao quát một vùng nhất định trên mặt đất gọi là tế bào phân giải mặt đất. Kích thước của tế bào phân giải mặt đất được xác định bởi trường nhìn của bộ tách sóng và độ cao bay của vệ tinh hay máy bay. Nếu bộ tách sóng có trường nhìn đồng thời là 1mrad ở độ cao 10km sẽ có tế bào phân giải mặt đất là 20m x 10m. Trường nhìn góc là một phần của gương quay, đo bằng độ, được ghi như những đường quét. Trường nhìn góc và độ cao bay sẽ xác định kích thước dải quét trên mặt đất, mà chiều rộng của nó được thể hiện bằng kích thước của ảnh.

Khoảng cách giữa vệ tinh và mặt đất ở rìa của giải quét trên mặt đất bao giờ cũng lớn hơn so với ở trung tâm. Như vậy kích thước của tế bào phân giải mặt đất lớn dần về phía rìa, do đó ảnh bị sai số hình học. Trên những độ cao bay lớn, trường nhìn góc mà hẹp cũng đã đủ phủ một dải quét mặt đất lớn. Vì vậy, gương quay được thay thế bằng gương phẳng, dao động tiến và lùi theo một góc khoảng  150.

Ưu: Chế tạo thiết bị đơn giản

Nhược: Là hình ảnh thường bị méo hình học, không có cùng tỷ lệ trên ảnh và chất lượng của sản phẩm thường không được cao lắm.

b) Thiết bị quét dọc:

Để hệ quét đạt được độ phân giải phổ và độ phân giải không gian nét hơn, thời gian dừng đối với mỗi tế bào phân giải mặt đất phải được tăng thêm. Một trong những phương pháp thực hiện công việc này là loại trừ gương quét và cung cấp cho mỗi tế bào phân giải mặt đất một bộ tách sóng riêng biệt ngang theo dải quét trên mặt đất. Các bộ tách sóng được đặt theo màng tuyến trên bề mặt tiêu cự của hệ thấu kính.

Thường thường, kiểu quét theo đường dọc quét trong khoảng phổ 0.01mm, và kiểu quét theo ddwogf ngang điển hình quét trong khoảng phổ 0.1mm ,do đó độ phân giải phổ thô hơn.

c) Thiết bị quét tròn

Trong thiết bị quét tròn, mô tơ quét và gương nối với một trục quay thẳng đứng, trục quay này quét theo các  đường tròn trên mặt đất. Chỉ có phần phía trước của bộ quét là ghi tín hiệu để tạo ra ảnh.

Ưu việt của thiết bị này là khoảng cách giữa vệ tinh và mặt đất là một  hằng số và tất cả các tế bào phân giải mặt đất có cùng một kích thước. Ưu thế chủ yếu là hầu hết các hệ xử lý ảnh và hiện hình ảnh được tạo ra cho các ảnh quét theo đường, do vậy dữ liệu quét tròn phải được định lại khuôn dạng, sao cho nó có thể xử lý được. Hệ quét tròn có thời gian quét ngắn hơn so với thời gian quét của hệ quét ngang.

d) Thiết bị bên cạnh

Ba kiểu quét vừa mô tả ở trên thuộc các kiểu thụ động, do đó chúng có thể phát hiện và ghi nhận năng lượng tự nhiên phản xạ hay bức xạ từ mặt đất. Hệ chủ động có nguồn năng lượng của mình, tiến hành quét từ bên cạnh. Kiểu quét này thường sử dụng trong kỹ thuật viễn thám siêu cao tần.Hệ quét rada truyền các xung của năng lượng siêu cao tần sang một phía theo chiều  vuông góc với hướng bay và ghi lại năng lượng tán xạ từ mặt đất, quay lại ăng ten. Một số hệ quét bên cạnh khác là hệ siêu âm, truyền các xung năng lượng siêu âm xuống đáy đại dương và thu lại âm phản xạ để tính độ sâu đáy biển.

Câu 8: Giới thiệu sơ lược các loại  vệ tinh viễn thám của Mỹ, Pháp, Liên Xô

I Các vệ tinh Landsat của Mỹ:

1. Vệ tinh Landsat: Vệ tinh Landsat của Mỹ là hệ thống vệ tinh quỹ đạo gần cực ( với góc mặt phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo là 98,20), lúc đầu có tên là ERTS ( Earth Remote Sensinh Satellite), sau 2 năm kể từ lúc phóng ERST-1 ngày 23-7-1972, đến năm 1976, được đổi tên là Landsat, sau đó có tên là landsat-TM và Landsat –ETM

Bảng 1. Các thông số cơ bản về các loại vệ tinh Landsat

Vệ tinh

Ngày phóng

Ngày hoạt động

RBV

band

MSS

band

TM band

Quỹ đạo

Lặp lại/ độ cao ( km)

Landsat-1

23-7-1972

6-1-1978

1,2,3 đồng thời

4567

Không

18 ngày/900km

Landsat-3

22-1-1975

25-2-1982

11,2,3 đồng thời

4567

Không

18 ngày/900km

Landsat-3

5-3-1978

31-3-1983

A,B,C,D

4567,8

Không

18 ngày/900km

Landsat-4

16-7-1982

Hoạt động

Không

1234

1234567

16 ngày/900km

Landsat-5

1-3-1984

Hoạt động

Không

1234

1234567

16ngày/900km

Landsat-6

5-10-1993

Không phóng

Không

Không

1234567

16 ngày/900km

 

Ghi chú: -RBV: hệ thống chụp ảnh tia ngược bằng máy ảnh.

-MSS: Hệ thống quét đa phổ

- TM : Sensor tạo bản đồ chyên đề

- ETM: Sensor tạo bản đồ chuyên đề chất lượng cao.

Vệ tinh Landsat thế thệ 1(Landsat 1,2,3) bay ở độ cao tương đối lớn:918km. Mỗi 1 ngày bay được 14 vòng quanh Trái Đất. Trên vệ tinh có lắp máy quét đa phổ MSS 4 band. Các vệ tinh này được bố trí qua 1h nhất định

Vệ tinh Landsat thế hệ 2: ( Landsat 4,5,6): Bay ở độ cao nhỏ hơn : 705km, luôn luôn động chứ không tĩnh.Ngoài máy quét MSS người ta lắp 1 máy TM- thiết bị quét bản đồ chuyên đề.

2. Vệ tinh IKONOS

-Ikonos-1: phóng năm 1999 nhưng thất bại

-Ikonos-2: phóng 24/9/1999 tại độ cao 682km, cắt xích đạo vào 10:30 phút sáng. Trọng lượng 720kg. Trên đó có lắp MSS.Ảnh có độ phân giải là 4m và kênh toàn sắc độ phân giải là 1m.Riêng ảnh Panchromatic đạt 0.8m

Bảng 2. Các thông số chính của Ikonos

Tên kênh

Tên phổ

Bước sóng mm

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 toàn sắc

Toàn sắc

0,45-0,9

1

3.Vệ tinh Quick Bird

Là vệ tinh có độ phân giải không gian cao nhất hiện nay cho ra kênh toàn sắc có độ phân giải là 0.61m và độ phân giải của các kênh đa phổ là 2,44m. Quick Bird cho ảnh độ phân giải 0,7m ghép kênh toàn sắc tổ hợp với kênh hồng ngoại. Quick Bird được phóng lên ngày 18/10/2001. Độ cao bay 450km. Trọng lượng vệ tinh: 950kg. Dự kiến nhiên liệu đủ bay trong 7 năm.

4.Vệ tinh GeoEye-1: phong ngày 6/9/2008 và đến 7/10/2008 chụp bức ảnh đầu tiên đưa về Trái Đất. Đối với ảnh quang phổ ( MSS) độ phân giải 1,65m; đối với panchromatic: 0,41m Đây là vệ tinh thuộc đỉnh cao của chất lượng ảnh hiện nay

II.Pháp

-Vệ tinh Spot: được chế tạo tại Pháp với sự tham gia của Thủy Điển, Bỉ, Đức

*Spot 1: phóng ngày 22/2/1986: hoạt động đến 31/12/1990.Ảnh của vệ tinh có độ phân giải 20m (MSS), 10m ( Panchromatic).

*Spot 2: phóng ngày 22/1/1990: vẫn đang hoạt động

*Spot 3: Phóng ngày 26/9/1993 và ngừng hoạt động ngày 14/11/1997

*Spot 4: Phóng ngày 24/3/1998 và còn hoạt động khoảng 3-5 năm

*Spot 5: Phóng ngày 4/5/2002: Độ phân giải được tăng lên: 10m (MSS), 2,5m (Panchromatic)

Các ảnh của Spot có đặc điểm là xem được lập thể hình ảnh bề mặt Trái Đất. Đây là ưu điểm rất lớn hoàn toàn có thể phóng lên lớn.

Nhược: Đắt

Ưu: Độ phân giải phổ rất tốt.

-Vệ tinh Envisat(vệ tinh chuyên nghiên cứu môi trường):Là vệ tinh do con người phóng có trọng lượng lớn nhất: 8211kg phóng ngày 1/3/2002 ở độ cao 790km. Vệ tinh này chụp với 15 band khác nhau. Độ phân giải không cao.

III. Liên Xô:

-Vệ tinh Sojuz:Đặc điểm chung các ảnh của Nga: có độ phân giải tương đối cao, các vệ tinh của Nga bay ở độ cao 270-350km. Các ảnh chụp được có tỷ lệ từ 1:270.000- 1:1200.000

Độ phân giải của các ảnh này là 5m-30m.

Ưu: Độ phân giải rất cao, chất lượng tốt, giá rẻ

Nhược: Chủ yếu ảnh được bán ở dạng…..

Câu 9: Sự khác nhau của ảnh vệ tinh Landsat thế hệ 1 và thế hệ 2

Đặc điểm

Landsat 1,2 và 3

Landsat 4 và 5

Độ cao

918km

705km

Số quỹ đạo trong 1 ngày

14

14.5

Số lượng quỹ đạo phủ TĐ

251

233

Độ phủ ở xích đạo

14%

7.6%

Hoạt động từ

1972 đến 1984

1982 và đang tiếp tục hoạt động

Hệ thống thu ảnh

+Quét đa phổ

+RBV toàn sắc

Có ( landsat 3)

Không

+Thematic mapper

không

  • Landsat thế hệ thứ nhất: Vòng quỹ đạo : Ta thấy 14 vòng quỹ đạo hướng Nam trong thời gian phần Bắc rơi vào ban đêm. Các vòng quỹ đạo chuyển dịch theo về phía Tây do đó kết thúc ngày thứ 18 hay 252 quỹ đạo, gần như toàn bộ bề mặt quả đất đã được thu chụp sau đó chu trình mới được lặp lại.Chỉ có vùng cực ngoài vĩ độ 810 là nơi mà những vòng quỹ đạo Landsat không bay phủ. Đương nhiên ở phần phủ chờm có thể nhìn thấy mô hình nổi. NASA dựa vào quỹ đạo Mặt trời để thu ảnh vào giờ giữa buổi sáng.
  • Landsat thế hệ thứ hai: Vòng quỹ đạo: Vì landsat 4 và 5 bay ở độ cao thấp hơn, nên chỉ có 233 vòng quỹ đạo và mất 16 ngày để phủ bề mặt đất, vì vậy tâm của ảnh vệ tinh thứ nhất và thứ hai không trùng nhau. Do số lượng các vòng quỹ đạo ít hơn, nên phần trăm độ chờm phủ ở xích đạo chỉ còn 7,6%.Các vòng quỹ đạo của Landsat 4 và 5 song song với nhau, nhưng không trùng lặp.

Câu 10:Đặc điểm của ảnh Spot

Vệ tinh Spot có nhiều ưu điểm hơn so với vệ tinh Landsat. Với hai thiết bị thu chụp có độ phân giải nhìn thấy cao, hoạt động đồng thời với góc quan sát thẳng đứng và nghiêng cho phép thu chụp được trên một dải rộng 117km trên mặt đất.

Sản phẩm của vệ tinh có hai loại kích thước pixel: 10m x 10m ( ảnh toàn sắc P) và 20 x20m ( ảnh đa phổ XS). Ảnh đa phổ XS gồm hai kênh trong khoảng sóng nhìn thấy (XS1, tương ứng với màu xanh lục : từ 0.5 đến 0.59mm; XS 2 tương ứng với màu đỏ, bước sóng từ 0.61 đến 0.68mm và một kênh hồng ngoại gần (XS 3, từ 0.79 đến 0.79mm). Một kênh ảnh toàn sắc tương ứng với khoảng sáng nhìn thấy ( từ 0.51mm đến 0.75mm), có nghĩa là từ dải xanh lơ.

Một ứu thế hơn hẳn so với các từ liệu khác là Spot có thể thu chụp các ảnh có độ phủ chờm, tạo nên những đôi ảnh lập thể. Những ảnh lập thể này có thể còn được tạo nên do ảnh được chụp vào các thời gian khác nhau, do vậy chúng có độ thị sai (parallax). Tỷ số giữa độ cao (H) và khoảng cách đáy (B) bằng 1 có thể thu được khi góc nhìn là 240 về phía Đông và cũng 240 về phía Tây. Đối với cặp ảnh có độ phủ 50%. Các ảnh lập thể này có thể sử dụng để đo vẽ bản đồ địa hình và lập trực tiếp mô hình nổi từ các dữ liệu số mà không cần tới các tư liệu bản đồ khác.

Câu 11: Đặc điểm của ảnh Soiuz ( Nga)

Các đặc trưng

Katê- 200

KFA- 1000

MK -4

Kiểu chụp ảnh

Đa phổ

Phổ màu

Đa phổ- Phổ màu

Độ cao bay TB

270km

270km

200- 350km

Tỷ lệ chụp ảnh

1: 1350000

1:270000

1:650000- 1:1200000

Số kênh phổ

3

2

3

Dải phổ, mm

0.5-0.6

0.6-0.7

0.7-0.85

 

0.570- 0.680

0.680 – 0.810

(1) 0.635 - 0.690

(2) 0.810 - 0.900

(3) 0.515 - 0.565

(4) 0.460 - 0.505

(5) 0.580 – 0.800

(6) 0.400 – 0.700

Kích thước ảnh

180 x 180mm

300x 300mm

180x 180mm

Diện tích phủ mặt đất (km2)

243 x 243

»( 59000)

80 x 80=( 64000)

117 x 117 : (13700)

216 x 216 » (46700)

Độ phủ dọc của ảnh,  %

60

60

60

Độ phân giải

15 – 30m

5m

6-8m

Tỷ lệ lớn nhất có thể phóng đại

1:350000

1:50000

1:100000

 

Câu 12:Các dấu hiệu phân tích ảnh

Về nguyên tắc chung, các dấu hiệu giải đoán được  xếp vào hai nhóm chính là: các yếu tố ảnh và các yếu tố địa kỹ thuật

a)     Các yếu tố ảnh (Photo elements):

3.        Tôn ảnh (tone): Là tổng lượng ánh sáng được phản xạ bởi bề mặt đối tượng. Tôn ảnh là dấu hiệu hết sức quan trọng để xác định đối tượng.

Tôn ảnh được chia ra nhiều cấp bậc khác nhau, trong giải đoán bằng mắt thường cso 10- 12 cấp. Sự khác biệt của tôn ảnh phụ thuộc vào nhiều tính chất khác nhau của đối tượng. Những khu vực ngập nước như hồ, biển, sông phản xạ ánh sáng rất yếu, nên sẽ có màu đen trên ảnh. Những nơi canh tác nông nghiệp như ruộng lúa nước có màu xám trên ảnh. Tôn ảnh chỉ thị đặc điểm về thành phần vật chất và độ ẩm của đất đá. Cách phân loại tôn ảnh mang tính chất tương đối, nên chỉ có thể so sánh đối chiếu tôn ảnh của một loạt ảnh chụp trong cùng một điều kiện. Các tấm ảnh chụp trong điều kiện độ ẩm cao hoặc sau những ngày mưa có tôn ảnh thể hiện rõ ràng, rất thuận lợi cho việc vẽ bản đồ thổ nhưỡng. Giải đoán tôn ảnh là một công việc khó khăn và đòi hỏi nhiều kinh nghiệm. Nói chung tôn ảnh sáng có liên quan với các vùng đất đá hạt thôi, thoát nước tốt. Tôn ảnh sẫm liên quan tới các vùng đất đá hạt mịn, thoát nước kém. Có thể chia tôn ảnh một cách tương đối ra thành 5 cấp: Rất sáng, sáng, trung bình, xám tối, đen.

-Tôn ảnh rất sáng( trắng): Các vùng cuội sỏi, cát rất khô. Các khu vực đô thị có nhà cửa xây dựng bằng vật liệu bêtông hoặc kính. Các khu vực nước có sóng hoặc bị lóa ánh sáng Mặt Trời.

-Tôn ảnh sáng : Các vùng đất đá khô, cuội sỏi cát chứa ít nước, các làng xóm, các đô thị.

-Tôn ảnh xám sáng ( trung bình): Chỉ thị cho đất hỗn hợp thô và mịn, đất khô hạn chứa ít vật liệu hữu cơ.

-Tôn ảnh xám tối: Chỉ thị cho đất chiều dày lớn, giàu vật chất hữu cơ. Những khu vực này thường ẩm ướt, thoát nước kém. Một số loại đá gốc thuộc nhóm đá mafic và siêu mafic với lớp phủ thực vật phát triển mạnh cũng có thể tạo ra tôn ảnh xám tối trên ảnh, do đó khi giải đoán tôn ảnh cần kết hợp với những tài liệu khác.

-Tôn ảnh đen: Điển hình cho những khu vực lầy thụt hoặc vật liệu mịn, giàu vật chất hữu cơ, bị ngập nước. Tôn ảnh đen còn điển hình cho các hồ nước, sông  ngòi,biển.

2 .Hoa văn ảnh( texture): Kiến trúc ảnh hay hoa văn ảnh được hiểu là tần số lặp lại của sự thay đổi tôn ảnh, gây ra bởi tập hợp của nhiều đặc tính rất rõ ràng của các cá thể riêng biệt.

Người ta thường phân  chia ra một số loại hoa văn như sau:

-Hoa văn chấm mịn: Thể hiện thành phần đồng nhất của đất đá và đó thường là các trầm tích sông, hồ, các lớp đất đá trầm tích dày và có thành phần chủ yếu là sét, bột, cát.

-Hoa văn chấm thô: Đặc trưng cho các đá magma xâm nhập, các đá trầm tích có thành phần không đồng nhất với sự xen kẽ các lớp đá hạt thô với hạt mịn.

-Hoa văn lốm đốm. Thể hiện sự thay đổi rõ rệt về thành phần, độ ẩm, cấu tượng của đất trên những khoảng cách ngắn. Những đốm có tôn ảnh sẫm hơn chỉ rõ các vùng trũng hay ẩm ướt hơn, các đốm có tôn ảnh hơn là những vùng khô hơn. Các đồng bằng tích tụ ven biển, ven hồ trong khí hậu ẩm ướt thường thể hiện dạng hoa văn lốm đốm.

-Hoa văn dạng dải. Các dải phân bố theo dạng tuyến thẳng hoặc cong thể hiện thành phần đất đá, độ ẩm, mức độ thoát nước khác nhau. Đây có thể là  sự xen kẽ các dải đất khô và ẩm ở quanh các bờ hồ, ven biển, các doi cát, các khúc uốn của sông trên bề mặt đồng bằng ngập nước, các đá trầm tích phân lớp có tính thấm nước khác nhau. Độ ẩm của đất đá ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật càng lầm cho các dải hoa văn thể hiện rõ hơn trên ảnh.

Ví dụ: Hoa văn mịn đặc trưng cho trầm tích bở rời, hoa văn thô đặc trưng cho các đá magma, hoa văn dạng dải đặc trưng cho các đá trầm tích biến chất.

3. Kiểu mẫu ( Pattern): Là nhân tố rất quan trọng thể hiện sự sắp xếp của đối tượng theo một quy luật nhất định.

Ví dụ: Dạng đường thẳng có thể là đường sắt, đường quốc lộ hoặc các khe nứt lớn, đứt gãy.

4.Hình dạng (Shape): Là những đặc trưng hình thái bên ngoài tiêu biểu cho từng đối tượng.

Ví dụ: Hồ hình móng ngựa là các khúc sông cụt, dạng chổi sáng  màu là các cồn cát ven biển.

5.Kích thước (Size): Kích thước của một đối tượng được xác định theo tỷ lệ ảnh và kích thước đo được trên ảnh, dựa vào thông tin này cũng có thể phân biệt được các đối tượng trên ảnh.

7. Bóng râm( Shadow): Ảnh vệ tinh thường chụp vào lúc 9h30 đến 10h (thế hệ 2) căn cứ vào bóng trên ảnh, có thể xác định độ cao tương đối của đối tượng, từ đó có thể phân biệt được các đối tượng. Bóng râm trên ảnh chụp từ máy bay cho ta khái niệm về hình dạng của địa hình trên mặt cắt.

8. Vị trí ( Site): Vị trí cũng là một yếu tố rất quan trọng để phân biệt được các đối tượng. Cùng một dấu hiệu ảnh, song ở các vị trí khác nhau có thể là các đối tượng khác nhau.

9. Màu ( Colour): Màu của đối tượng trên ảnh màu giả ( FCC) giúp cho người  giải đoán có thể phân biệt nhiều đối tượng có đặc điểm tôn ảnh tương tự như nhau trên ảnh đen trắng. Tổ hợp màu giả thông dụng trong ảnh Landsat la xanh lơ (blue), xanh lục (green) và đỏ (red) thể hiện các nhóm  yếu tố cơ bản là: thực vật từ màu hồng đến màu đỏ, nước xanh lơ nhạt đến xanh lơ xẫm, đất trống, đá lộ có màu trắng. Ngoài ra, một số đối tượng khác cũng có màu đặc biệt: đô thị màu xanh lơ, rừng ngập mặn: màu đỏ xẫm đến nâu xẫm, đất trồng màu có cây vụ đông các loại màu hồng đến màu vàng. Ngoài 3 tổ hợp màu giả đã nêu trên, người ta có thể tạo nên rất nhiều tổ hợp màu giả khác bằng phương pháp quang học ( dùng các tấm lọc màu) hoặc bằng kỹ thuật xử lý ảnh số. Vì vậy khi giải đoán các đối tượng trên ảnh màu giả phải có những định hướng ngay từ đầu về các tổ hợp màu giả, từ đó mới tránh được những sự nhầm lẫn.

b) Các yếu tố địa kỹ thuật ( Geotechnical elements):

1. Địa hình: địa hình cho phép phân biệt sơ bộ các yếu tố trên ảnh, từ đó định hướng rất rõ trong phân tích. Ví dụ:

-Dạng địa hình: núi đá vôi, đồi sót, đồng bằng, dải ven biển, các cồn cát ven biển, lòng sông cổ.

-Kiểu địa hình: dải núi thấp cấu tạo bởi đá vôi, đồng bằng đồi, đồng bằng phù sa sông, đồng bằng tích tụ sông biển, đồng bằng tích tụ do biển, đồng bằng bãi triều.

2. Thực vật: sự phân bố của một kiểu thảm thực vật và đặc điểm của nó( như mật độ tán che, sinh khối ) là một dấu hiệu hết sức quan trọng để phân biệt đối tượng.

Ví dụ: rừng thường xanh ( thường có ở vùng núi cao hoặc núi trung bình)

3.Hiện trạng sử dụng đất: đây vừa là mục tiêu vừa là dấu hiệu trong giải đoán bằng mắt. Hiện trạng sử dụng đất cung cấp những thông tin quan trọng để xác định các đối tượng.

Ví dụ: Lúa một vụ- vùng bồi cao

Lúa hai vụ - vùng thấp thường xuyên vừa đủ nước- đó là  các đồng bằng phù sa.

4. Mạng lưới sông suối: Cũng là một dấu hiệu quan trọng hàng đầu trong phân tích ảnh. Mạng lưới sông suối có quan hệ rất mật thiết với dạng cấu hình, độ dốc, lớp vỏ phong hóa, nền thạch học, đồng thời nó cũng cho biết đặc điểm cấu trúc địa chất của khu vực.

Có các dạng mạng lưới thủy văn cơ bản là :

Dạng cành cây                           Dạng rối loạn

Dạng phân nhánh                      Dạng song song

Dạng vuông góc                         Dạng tỏa tia

Dạng lưới mắt cáo                      Dạng li tâm

Dạng góc cạnh                            Dạng hướng tâm

Dạng ngược                               Dạng karst  nhiệt

Dạng bện tết

Ngoài các dạng cơ bản đó, người ta còn chia ra các dạng trung gian, á song song, á phân nhánh hoặc còn chia  theo mật độ, phân nhánh mật độ cao, mạng mật độ cao.

5. Hệ thống các khe nứt lớn và các yếu tố dạng tuyến (lineament):

Những thông số của hệ thống khe nứt cần được xem xét đến là: hướng, mật độ, hình dạng, độ lớn. Hệ thống linement có thể liên quan đến các kiểu đứt gãy, khe nứt lớn của đá cứng. Đây là một yếu tố rất quan trọng để xác định và phân biệt rất nhiều đối tượng, đồng thời cũng là thông số để đánh giá đối tượng.

6. Tổ hợp các yếu tố giải đoán:

Trong quá trình giải đoán, ngoài việc phân tích các yếu tố riêng lẻ còn xem xét đến sự tập hợp trong không gian của từng nhóm yếu tố. Sự tập hợp đó có thể tạo nên một dạng hay một kiểu địa hình, từ đó giúp cho người giải đoán có thể hiệu chỉnh, loại bỏ những sai sót và nâng cao được độ chính xác.

Ví dụ: Bãi bồi không thể có ở sườn núi, mặc dù vài đặc điểm trên ảnh trông rất giống dấu hiệu của nó: Các bãi bồi chỉ phân bố ở hai bên bờ sông suối, có máu sáng.Còn ở trên sườn núi, các mảng màu sáng lại là các nón phóng vật, các đới trượt lở hoặc vùng canh tác nương rẫy.

Như vậy, trong giải đoán bằng mắt, phải nắm bắt và phân biệt được các dấu hiệu giải đoán. Công việc đó yêu cầu người giải đoán phải có kiến thức chuyên môn vững vàng, để có thể kết hợp nhuần nhuyễn các kiến thức trong quá trình giải đoán ảnh và chỉ có như vậy mới đưa ra kết quả chính xác.

Câu 13: Các giai đoạn phân tích ảnh

Việc giải đoán ảnh có thể được chia làm 6 giai đoạn. Khi đi giải đoán ảnh một vùng nào đó thì nên mua 2 ảnh: ảnh máy bay (chi tiết) và ảnh vệ tinh

1.Thu thập tất cả các thông tin về địa chất, địa mạo của khu vực nghiên cứu.

2. Xem xét sơ bộ tất cả các ảnh của vùng nghiên cứu để nhằm tìm dấu hiệu giải đoán( bước này rất quan trọng).

3. Giải đoán toàn bộ ảnh sau khi thực địa và sản phẩm được vẽ lên tờ giấy can. Nhưng những chỗ không hiểu, không biết thì phải ghi lại.

4.Kiểm tra thực địa. Mang cả ảnh, cả sản phẩm giải đoán đi kiểm tra thực địa

5.Chỉnh lý lại toàn bộ kết quả giải đoán , toàn bộ kết quả thu được ở thực địa

6. Chính thức đưa kết quả lên bản đồ địa hình để lập lại bản đồ địa chất ảnh, bản đồ địa mạo ảnh.

Câu 14:Giải đoán địa chất  trên ảnh máy bay ở vùng lộ

1.Vùng phủ: Đây là nơi lớp phủ thực vật thưa thớt, chiều dày vỏ phong hóa mỏng, các đá lộ ra trực tiếp trên bề mặt địa hình.

Đối với các vùng này việc phân tích và giải đoán địa chất rất thuận lợi. Chúng ta có thể dễ dàng nhận biết các ranh giới địa chất giữa những loại đá có thành phần thạch học khác nhau ở trên ảnh viễn thám, đặc biệt là trên các ảnh tỷ lệ lớn. Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới nóng và ẩm nên rất ít khu vực có thể được xếp vào vùng lộ.

2.Các giai đoạn giải đoán:Có thể bớt các giai đoạn vì nó lộ ra

+Thu thập các tài liệu địa chất, địa mạo và địa vật lý của vùng

+ Phát hiện các dấu hiệu giải đoán và tiến hành giải đoán tất cả các ảnh vùng nghiên cứu

+ Vẽ bản đồ địa chất, địa mạo dựa vào kết quả đã giải đoán địa chất.

3.Nội dung giải đoán:

-Thành phần thạch học của đá( tương đối)

-Các khe nứt, đứt gãy kiến tạo: dựa vào các linement đôi khi còn nhận biết được tính chất của đứt gãy: thuận hoặc ngang

-Thế nằm của đá: Dựa vào quy tắc tam giác vỉa, các chỗ nghiêng quanh của nếp uốn

( tam giác vỉa: Nếu đá có thế nằm ổn định trên một tấm ảnh, khi địa hình càng thoải, độ uốn cong của các đường lộ lớp đá càng lớn. Nếu góc dốc của địa hình không thay đổi, thì lớp đá có góc dốc càng lớn, tam giác vỉa càng mở rộng. Trong trường hợp góc dốc của lớp nhỏ hơn góc dốc của địa hình, thì đỉnh của tam giác vỉa chỉ hướng dốc của lớp nằm trên đường phân thủy và trong trường hợp góc dốc của lớp lớn hơn góc dốc của địa hình, thì đỉnh của tam giác vỉa chỉ hướng dốc nằm trong phạm vi các thung lũng)

địa hình dương           đỉnh ngược hướng của các lớp đá…)

-Góc dốc:….

-Các nếp uốn: để nhận biết nếp uốn trên ảnh là sự khép kín nghiêng quanh của các lớp đá, các tam giác vỉa và thế nằm của đá.Để nhận biết một nếp uốn ta phải sử dụng các tầng đánh dấu, các dải dị thường trên ảnh.

-Tuổi của các đá: dựa vào thứ tự trầm tích và  quan hệ xuyên cắt (kết hợp cả địa hình để suy đoán)

Câu 15: Giải đoán địa chất trên ảnh máy bay ở vùng phủ

1.Vùng phủ: là nơi các đá bị phong hóa mạnh mẽ tạo thành vỏ phong hóa có chiều dày lớn, lớp phủ thực vật rất phát triển, các đá ít lộ ra trên bề mặt. Đa số các vùng của Việt Nâm được xếp vào loại vùng phủ.

Cần phải bổ sung thêm 1 lần kiểm tra thực địa sau khi giải đoán sơ bộ tất cả các ảnh

Chọn trong số tất cả các ảnh về vùng nghiên cứu một số ảnh rõ nhất điển hình nhất để làm ảnh chuẩn và tiến hành giải đoán chi  tiết        phát hiện được các dấu hiệu phân tích: thạch học, địa chất        giải đoán toàn bộ ảnh

Sau khi giải đoán xong nên đối chiếu với các phương pháp địa vật lý          vẽ ra sản phẩm chi tiết hơn nữa.

Câu 16: Giải đoán địa mạo trên ảnh máy bay

Nét nổi bật nhất trên các ảnh vệ tinh, đặc biệt trên các kênh hồng ngoại gần là sự thể hiện rất rõ ràng địa hình nhờ kiến trúc của chúng. Ngoài ra còn có thể nhận thấy mối liên quan mật thiết giữa các kiểu mạng lưới sống suối và thạch học, hay nói một cách khác, hoạt động của phong hóa và bóc mòn được phản ánh  khá trực tiếp trên hình thái địa hình. Việc giải đoán thạch học cũng như các đặc điểm khác một phần phải dựa trên những cơ sở này. Sự vận chuyển và tích tụ các vật liệu bở rời có tác động tương hỗ nhau, phản ánh đặc điểm liên quan  với các đá được lộ ra. Từ các ảnh vệ tinh có thể giải đoán được nguồn gốc thành tạo của địa hình và thành phần thạch học của các đá tạo nên địa hình khá chính xác. Có hai nhóm quá trình cơ bản trên bề mặt Trái Đất, tạo nên hai nhóm địa hình chủ yếu: các dạng địa hình phá hủy ( phong hóa, bóc mòn, xâm thực) và địa hình gây dựng ( tích tụ sông, biển, hồ, đầm lầy, gió).

Các dạng địa hình phá hủy làm lộ ra cấu trúc địa chất, thành phần của các đá gắn kết và chỉ ra ảnh hưởng của bóc mòn, phong hóa trong quá trình phát triển địa hình.

Các dạng địa hình gây dựng được tạo nên bởi quá trình tích tụ và thành tạo lớp phủ trên bề mặt của các đá và các trầm tích hiện đại. Đặc tính bề mặt của chúng cho ta dấu hiệu để nhận ra các quá trình thành tạo địa hình, cũng như bản chất và thành phần của chính lớp phủ trầm tích bở rời.

+Hình thái địa hình: hình dạng các đỉnh núi, thung lũng, sườn núi nhận biết rất rõ.

Đỉnh nhọn

Đỉnh tròn

Sống núi dạng răng cưa

Sống núi thoải

Thung lũng dạng chữ V

Thung lũng dạng hình chậu

+ Nguồn gốc thành tạo: Phải đoán

+ Tuổi địa hình: Dựa vào độ cao: càng cao tuổi càng cổ

Vậy: >2000m có tuổi N1

1000- 2000m có tuổi N2

100- 500m có tuổi QI

1.Giải đoán các dạng địa hình phong hóa, bóc mòn:

Các loại đá khác nhau có phản ứng đối với phong hóa và bóc mòn theo cách khác nhau, tủy thuộc vào rất nhiều nhân tố. Nhân tố quan trọng nhất là thành phần và mức độ gắn kết của chính các loại đá, cùng với kiểu phong hóa và kiểu bóc mòn. Phong hóa và bóc mòn phụ thuộc chủ yếu vào khí hậu, thành phần thạch học, hình thái địa hình. Sự bóc mòn có chọn lọc của các đá đã tạo điều kiện cho việc ứng dụng phân tích ảnh. Các đá bền vững tạo thành những dãy đồi và núi kéo dài trên những khoảng cách lớn. Khoảng không gian giữa các dãy là những thung lũng, cấu tạo bởi các đá dễ bị phá hủy do sự rửa trôi và bóc mòn.Vì vậy trên ảnh chụp từ máy bay những vùng như thế có dạng sọc độc đáo và dễ nhận biết. Dựa vào vị trí  tương quan giữa các dãy đồi có thể kết luận về ranh giới của các khối nâng cục bộ, mối tương quan của chúng với nhau, về các đứt gãy kiến tạo. Một dấu hiệu quan trọng trong công việc giải đoán là mức độ kháng bóc mòn của các loại đá. Cát kết gắn kết  chặt với các thành phần bền trơ như silic, có mức độ kháng bóc mòn cao trong bất kỳ điều kiện khí hậu nào. Tuy nhiên đá có chứa các khoáng vật phản ứng nhạy cảm và kém bền vững như felspat hay cacbonat sẽ không chống nổi các tác nhân phong hóa hóa học trong điều kiện khí hậu nóng ẩm. Cùng một loại đá, có thể phản ứng ngược lại trong điều kiện khí hậu không nóng ẩm, nơi phong hóa hóa học có vai trò kém hơn. Độ kháng bóc mòn của đá cũng chỉ tương đối. Các loại đá bazan, sét kết mềm bở có thể tạo nên các dãy đồi nổi cao, nhưng ở những nơi chúng phân bố cạnh đá gownai, chúng có thể có độ kháng xói mòn thấp hơn gơ nai và thể hiện ở dạng những thung lũng hẹp. Có ba loại bóc mòn chính liên quan với các tác nhân: do trọng lực, do gió và do biển. Thổi mòn và gậm mòn do gió, mài mòn do sóng biển thường tạo ra những dạng địa hình rất khác biệt, song chúng có diện phân bố hẹp.Trong điều kiện của nước ta, cả hai kiểu bóc mòn này đều chỉ xảy ra ở những vùng ven biển. Bóc mòn do trọng lực lại rất phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên những dạng địa hình hiện đại ở các vùng núi đồi trên toàn lãnh thổ VN.

2.Các dạng địa hình liên quan với dòng chảy ( sông, suối)

Hình thái mạng lưới sông , suối ở mức độ nào đó phù hợp với đặc điểm của quá trình sườn, cũng như cấu trúc địa chất. Vì vậy, dựa vào kiểu mạng lưới dòng chảy, ta có thể nhận biết được những yếu tố cấu trúc lớn của khu vực. Bước đầu tiên trong việc sử dụng kiểu mạng dòng chảy để giải đoán là đi tìm mối liên quan về nguồn gốc giữa kiểu mạng dòng chảy và thạch học. Công việc này bao gồm cả việc đánh giá lịch sử phát triển địa mạo của vùng nghiên cứu. Đương nhiên, khó có thể thống kê hết những mối liên quan của các loại đá, cấu trúc địa chất và sự phát triển của dòng chảy hay diễn giải chi tiết tất cả các phương pháp mô tả kiểu mạng sông suối. Ở đây mọi phân tích đều dựa trên hướng của các dòng chảy liên quan với cấu trúc địa chất, đặc điểm phân bố của  sông suối trên bình đồ, tính uốn khúc của sông suối.

3.Các dạng địa hình thành tạo do gió:

Hoạt động của gió không chỉ giới hạn ở các sa mạc, chúng cũng có thể tạo nên các dạng địa hình tích tụ ở những nơi trầm tích bở rời có kích thước nhỏ đủ để gió có thể vận chuyển, chẳng hạn ở các vùng ven biển nước ta. Lực của gió có ý nghĩa của chúng trong việc vận chuyển các vật liệu có tính tổng thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Quá trình chủ yếu là sự phân loại cỡ hạt thành loại lăn, trôi nổi và bốc bay trong không khí. Do vậy trầm tích thành tạo do gió có sự phân biệt các cấp hạt rất rõ ràng- có nghĩa là chúng được chọn lọc khá tốt. Các đụn cát được thành tạo do các hạt cát lăn và trôi nổi. Hình dạng của đụn cát, gò cát phụ thuộc vào lượng cát có trong vùng, lớp phủ thực vật và tính liên tục của gió. Một dạng phổ biến của các đụn cát vận động, có hình dạng lưỡi liềm được gọi là các cồn barkhan. Chúng được thành tạo ở nơi nguồn cát thấp, ít thực vật, có khả năng làm dừng lại sự vận động của cát và hướng của gió ở đây không cố định. Các cồn lưỡi liềm có chiều cong theo hướng gió. Hoạt động tích tụ xảy ra bên sườn khuất gió và sườn này dốc hơn sườn đón gió, nơi các hạt bị  bay đi. Các cồn cát barkhan chuyển động chậm theo hướng gió. Các dạng địa hình gò cát, cồn cát có thể quan sát được trên ảnh viến thám của miền Trung bộ, VN. Ở những nơi thực vật có thể giữ cát lại, các đụn cát có cùng một hình dạng với cồn lưỡi liềm, nhưng có chiều hướng gió, do cát bị giữ lại bởi thực vật ( ngược hướng với cồn lưỡi liềm).

Các vật liệu chuyển động trong dạng bụi bốc bay thường đi xa và đạt tới nơi có tốc độ gió thấp. Điều này thường liên quan với các vùng áp suất cao ở trong lục địa. Gió để lại các sản phẩm cát, bui, sét như một loại trầm tích đặc biệt gọi là đất lớt ( hoàng thổ) với độ mịn, đồng nhất và thường không phân lớp. Kết quả của tính đồng nhất này trong quá trình trầm tích làm cho đất lớt bị phá vỡ theo bề mặt thẳng đứng không đều đặn. Điều này làm cho hình dạng mạng sông suối dạng cành cây thường có vách dôc đứng,  mương xói và thung lũng có dạng khe hẻm. Mỗi mạng sông suối giống như một lông chim, do vậy chúng có thể dễ dàng nhận biết trên ảnh, đặc biệt là trên ảnh chụp từ máy bay.

Câu 17: Đặc điểm của ảnh viễn thám

Ảnh viễn thám( vệ tinh và máy bay): Là những hình ảnh thu chụp các đối tượng từ một khoảng cách( độ cao) nào đó trên những dải sóng khác nhau, bằng các thiết bị khác nhau. Các ảnh viễn thám có thể được phân chia thành nhiều loại.

Câu 18: Một số khái niệm thường dùng trong viễn thám

1.Ảnh chuẩn: Là loại ảnh không bị nghiêng , chếch. Thông thường, nếu không có ghi chú đặc biệt về độ nghiêng và chếch thì đều là ảnh chuẩn. Loại ảnh này được chụp bằng máy ảnh được đặt sao cho trục quang học của máy ảnh vuông  góc với mặt phẳng ngang tức la vuông góc với mặt đất. Do đó ảnh chuẩn còn có tên là ảnh thẳng đứng hoặc ảnh thẳng.

 

Hình vẽ…

 

 

 

2.Điểm chuẩn: Là điểm được đánh dấu ở lề ảnh, chỉ rõ nơi liên kết chặt với thấu kính của máy ảnh. Đường nối hai điểm chuẩn ở hai mép ảnh đối diện có tên là trục chuẩn. Giao điểm hai trục chuẩn gọi là điểm chính, ký hiệu quốc tế là pp( principal point). Như vậy bất cứ tấm ảnh máy bay nào cũng có 4 điểm chuẩn, hai trục chuẩn và một điểm chính. Các trục chuẩn chia ảnh làm bốn phần vuông vắn bằng nhau và điểm chính phải nằm ở chính giữa tấm ảnh.

Hình …

 

3.Điểm chính kép: Do hiện tượng chồng phủ đến 65% diện tích một bức ảnh, điểm chính của một ảnh có thể xuất hiện ở rìa của ảnh bên cạnh, tạo thành điểm chính kép trên tấm ảnh đó. Điểm chính kép được ký hiệu là cpp hay cp( conjugate principal point)

4.Tâm phối cảnh: Tâm phối cảnh là điểm hội tụ của chùm tia phối cảnh. Đó chính là trung điểm của thấu kính máy ảnh, nơi trục quang học của máy ảnh cắt qua. Do sự xuất hiện của tâm phối cảnh, mà điểm đặc trưng của ảnh là phép chiếu phối cảnh ( hay phép chiếu trung tâm). Điều đó phân biệt ảnh với bản đồ vốn được thiết lập dựa theo phép chiếu vuông góc ( tất cả các tia chiếu đều vuông góc với mặt nằm ngang). Điểm chính (pp) là hình chiếu của tâm phối cảnh lên trên mặt phẳng tấm ảnh.

Hình ….

 

 

 

 

5. Điểm nadir: Hình chiếu của tâm phối cảnh xuống mặt đất( mặt phẳng ngang) có tên là điểm nadir ngoài, cũng có người gọi là điểm dọi. Tia chiếu này có thể cắt tấm ảnh ở một điểm có tên là điểm nadir trong, ký hiệu là n. Ở các ảnh thẳng, n trùng với pp. Trên các ảnh nghiêng, n rời khỏi pp, trượt lên trên đường chính về phía rìa thấp của ảnh. Điểm nadir chính là hình ảnh vị trí trạm chụp ảnh trên ảnh và trên mặt đất.

Hình…

 

 

 

 

 

6.Datum: Là mức địa hình phổ biến nhất của diện che phủ bởi các bức ảnh được  chụp Datum không phải là độ cao trung bình của khu vực, mà là mức độ cao phổ biến nhất được sử dụng làm gốc cho mọi tính toán của diện che phủ. Độ cao đối tượng (ký hiệu h) là độ cao tính từ datum đến đỉnh của đối tượng nghiên cứu. Datum phụ thuộc không chỉ vào độ cao tuyệt đối của tuyến bay, mà còn phụ thuộc nhiều vào mức độ phân cắt của địa hình. Trong vùng địa hình phân cắt người ta không thể điều chỉnh máy ảnh sao cho mọi đối tượng đều rõ nét như nhau, mà chỉ chọn một cự li chụp để có độ nét tối đa. Cự li đó chính là độ cao bay H, mặt phẳng ngang cách trung điểm máy ảnh một đoạn H chính là đatum. Xác định datum rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến độ phóng đại ảnh thẳng đứng và sự dịch chuyển hình ảnh của đối tượng.

7. Độ cao tuyến bay ( ký hiệu H): Là khoảng cách ( cao độ) từ vị trí của tâm điểm thấu kính máy ảnh đến đatum. Đó chính là độ dài đoạn thẳng nối tâm phối cảnh và điểm nadir ngoài

8. Độ nghiêng ( ký hiệu t- từ chữ tilt)

Là góc tạo bởi trục quang học của máy ảnh và phương thẳng đứng, trên thực tế, đó là góc tạo bởi phương thẳng đứng và đường vuông góc với tâm ảnh tại tâm phối cảnh, nó cũng chính là góc nhị diện giữa mặt phẳng ảnh nghiêng và ảnh chuẩn giả thiết cùng chụp tại một trạm và trên một máy ảnh. Hướng nghiêng còn được xác định theo trục của máy bay, trục dọc theo cánh máy bay được gọi là trục x, trục dọc theo thân máy bay có tên là trục y. Độ nghiêng tx do sự nghiêng cánh máy bay gây ra được gọi là độ nghiêng sườn. Độ nghiêng ty còn gọi là độ chếch.

Trên thực tế rất ít khi chụp được ảnh thẳng tuyệt đối (t=0). Ngay trong những điều kiện bay tốt nhất, khoảng 50% số ảnh có t<1 và chừng 90% số ảnh có t<2. Độ nghiêng ảnh hưởng rất lớn đến sự dịch chuyển hình ảnh và biến đổi tỷ lệ ảnh, nhất là ở những vùng có độ phân cắt sâu lớn.

Câu 19: Phân loại ảnh viễn thám

I.Phân loại theo thiết bị bay và độ cao bay:

Trong việc chụp ảnh viễn thám, tùy theo phương pháp chụp và thiết bị bay chụp ta có thể có được nhiều loại ảnh phục vụ cho nhiều mục đích giải đoán khác nhau.

1.Ảnh vệ tinh

a) Ảnh vệ tinh tỷ lệ rất nhỏ ( nhỏ hơn 1: 10.000.000):

Ảnh vệ tinh( hay còn gọi là ảnh vũ trụ) tỷ lệ rất nhỏ cho phép thu được những thông tin toàn cầu một cách khái lược từ mỗi ảnh chụp nửa bán cầu hoặc diện che phủ hàng chục triệu km2. Trên ảnh có thể phân biệt được đại dương và lục địa, đồng bằng, vùng núi. Ảnh cho phép lập các bản đồ và sơ đồ toàn cầu. Khả năng phân biệt hai điểm gần nhất tính theo km.

b) Ảnh vệ  tinh tỷ lệ nhỏ:

Ảnh vệ tinh tỷ lệ nhỏ ( từ 1:10.000.000 đến 1:1.000.000) có diện tích che phủ hàng trăm ngàn km2, khả năng phân biệt tính bằng trăm mét. Trên ảnh có thể nhận biết những khu vực rộng lớn như một đất nước, một miền, một tỉnh, các cấu trúc hình thái lớn như các đồng bằng bóc mòn hay tích tụ,  các khu vực núi uốn nếp và núi khối tảng, các trũng giữa núi, các đứt gãy sâu và đứt gãy khu vực, các kiểu cảnh quan đặc trưng kích thước lớn. Ảnh tỷ lệ này được sử dụng chủ yếu để nghiên cứu kiến tạo khu vực, giải quyết các nhiệm vụ địa chất, địa mạo, địa chất công trình và địa chất thủy văn tầm cỡ khu vực lớn.

c) Ảnh tỷ lệ tỷ lệ trung bình:

Ảnh  tỷ lệ trung bình ( từ dưới 1: 1.000.000 đến 1:200.000) có diện tích che phủ hàng chục ngàn km2, khả năng phân biệt tính theo hàng chục mét, là nguồn tài liệu quan trọng để giải quyết hàng loạt nhiệm vụ cụ thể như:

-Chính xác hóa vị trí, hình dạng các cấu trúc địa chất chủ yếu và mối tương quan giữa chúng.

-Phát hiện các cấu trúc địa chất mới, kể cả các cấu trúc bị phủ dưới nước và dưới lớp phủ trầm tích trẻ bở rời.

-Xác định vị trí và đặc điểm các cấu trúc phá hủy lớn, cũng như mối tương quan giữa các hệ thống của chúng.

-Phân biệt các cảnh quan khác nhau, các phần hình thái riêng biệt của từng cảnh quan ứng với diện phân bố của các phức hệ trầm tích riêng biệt.

-Giải đoán được sự xuất hiện và hậu quả của nhiều quá trình địa chất như bóc mòn xâm thực, lầy hóa, karst, băng hà. Khi phối hợp với các ảnh hàng không và lộ trình trên mặt đất có thể thành lập các bản đồ địa chất, địa mạo, địa chất công trình, địa chất thủy văn và các sơ đồ có nội dung đa dạng.

d).Ảnh vệ tinh tỷ lệ lớn ( trên 1:200.000 đến 1:25.000)

Có thể phóng lên từ các ảnh vệ tinh có độ phân giải cao như ảnh Spot ( Pháp), ảnh Soiuz ( Nga). Các ảnh này phục vụ vào những mục đích giải đoán địa chất, địa mạo những vùng có diện tích tương đối lớn. Đối với những vùng không có ảnh chụp từ máy bay, ta có thể dùng loại ảnh này vào mục đích giải đoán địa chất và địa mạo. Kết quả thu được có thể phần nào đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn.

2.Ảnh máy bay

a)Ảnh hàng không tỷ lệ nhỏ

Bao gồm các ảnh máy bay có tỷ lệ từ 1:60.000 đến 1:40.000. Ảnh cho phép phân biệt các dạng và kiểu địa hình, các cấu trúc địa chất có hạng bậc khác nhau, các cấu trúc phá hủy, có thể dùng làm cơ sở để vẽ bản đồ địa chất các tỷ lệ tương ứng hoặc nhỏ hơn, phân chia được các tầng đá khác nhau, khoanh định các diện lớn nước ngầm xuất lộ, phân chia được nhiều kiểu cảnh quan nhằm thành lập bản đồ địa mạo. Ở VN, ảnh hàng không tỉ lệ 1:40.000 được dùng ở vùng núi trung bình và núi thấp.

b)Ảnh hàng không tỷ lệ trung bình:

Có tỷ lệ từ 1: 33.000 đến 1:12.000. Ảnh máy bay cấp này rất phù hợp cho việc giải đoán địa chất. Có thể dùng ảnh cấp này để giải đoán địa chất, địa mạo, địa chất công trình, địa chất thủy văn tỷ lệ vừa và lớn. Khó phân biệt được các dạng thực vật riêng biệt được thành phần thạch học của đá, các dạng địa hình vừa và nhỏ, cũng như các yếu tố của mạng lưới thủy văn. Hiện nay, ở VN tỷ lệ ảnh được dùng nhiều là 1:33.000 và 1: 25.000. Các tỷ lệ ảnh được dùng cho vùng trung du và đồi, núi thấp.

c). Ảnh hàng không tỷ lệ lớn: Các ảnh này có tỷ lệ từ 1:12.000 đến 1:1000. Ảnh cấp này cho phép giải đoán khá chính xác thành phần thạch học và thế nằm của đá, toàn bộ các thành phần cơ bản của địa hình, kể cả vi địa hình, thành phần các quần hợp thực vật thân gỗ và nhiều trảng cây bụi.Hiện nay, các cùng đồng bằng của VN phần lớn được chụp ảnh ở tỷ lệ 1:8.000 – 1:12.000

Ảnh tỷ lệ rất lớn là loại ảnh có tỷ lệ trên 1:1.000, diện tích che phủ rất nhỏ và kinh phí lớn, chủ yếu dùng trong công tác xây dựng công trình cụ thể.

II. Phân loại theo cách thể hiện hình ảnh:

+Ảnh số: hình ảnh được thể hiện bằng cách số hóa theo các phương pháp tin học để có thể đưa vào xử lý. Loại ảnh này có thể thu chụp và lưu giữ dạng băng từ hoặc đĩa CD.

+Ảnh tương tự: là những ảnh chụp bằng các thiết bị quang cơ học( máy ảnh quang cơ).Những ảnh này được chụp bằng phim ảnh và thể hiện trên các loại giấy ảnh thông thường.

III.Phân loại theo kiểu thu chụp ảnh:

a).Ảnh đen trắng thông thường ( Panchromatic): Đây là loại ảnh ghi lại tất cả các tia sáng phản xạ trong phạm vi ánh sáng nhìn thấy. Đây là loại ảnh nhạy nhất, thích hợp với công tác đo vẽ bản đồ và giải đoán cho nhiều mục đích khác nhau, do đó được sử dụng rất rộng rãi.Trên ảnh này có thể thu được các tài liệu về đất trồng trọt, thảm thực vật, địa mạo, địa chất, hải dương học.. Chúng có thể giải đoán được ở nhiều mức độ chính xác khác nhau tùy trình độ của nhà nghiên cứu.

b)Ảnh phản xạ hồng ngoại đen trắng:

Ảnh phản xạ hồng ngoại đen trắng ghi nhận các tia không nhìn thấy được trong phần phổ cận hồng ngoại, một số trường hợp có sự tham gia của các tia đỏ. Ví dụ: các tia năng lượng Mặt trời phản xạ từ lá cây ở phần phổ cận hồng ngoại bao giờ cũng có độ phân dị cao hơn ở phần phổ cận nhìn thấy. Trên loại ảnh này, thực vật lá rộng bản tạo ra các tôn ảnh sáng hơn, vì chúng phản xạ tia hồng ngoại mạnh hơn. Loại ảnh này được các nhà nghiên cứu lâm nghiệp sử dụng nhiều vào mục đích phân loại thực vật.

Ngoài ra,trong ảnh phản xạ hồng ngoại đen trắng còn thấy sự tương phản cao giữa các diện tích ướt và khô, vì chúng phản xạ rất khác nhau đối với quang phổ hồng ngoại. Do đó, hệ thống thủy văn, hồ đầm lầy, đường bờ, các đứt gãy kèm theo sự xuất lộ nước ngầm sẽ nổi bật trên ảnh.

Tuy nhiên ảnh đen trắng hồng ngoại nhìn chung không thích hợp với việc đo vẽ bản đồ, vì trên ảnh có quá nhiều diện tích tối đen. Nhằm mục đích nghiên cứu địa chất- địa mạo, ảnh đen trắng phản xạ hồng ngoại cung cấp những thông tin giá trị khi được sử dụng cùng với ảnh thông thường như một loại ảnh hỗ trợ.

c)Ảnh màu thường:

Ảnh màu thường ghi nhận các tia phản xạ trong giải phổ nhìn thấy, cho nên là ảnh màu tự nhiên, vì thế dễ giải đoán hơn. Tuy nhiên với nhiều vùng, rất khó chọn được thời gian thích hợp để chụp ảnh màu. Hơn nữa nhiều trường hợp sự thay đổi màu sắc không phản ánh sự thay thế các đối tượng nghiên cứu khiến có thể gây ra sự nhầm lẫn. Ảnh màu có giá thành khá cáo, nên ít được sử dụng trong chụp ảnh viễn thám.

d)Ảnh đa phổ ( Multispectral photographs): Ảnh đa phổ là sản phẩm của kỹ thuật tách kênh nhờ các thiết bị lọc quang học hay điện tử. Ảnh đa phổ có thể là ảnh đen trắng hay ảnh màu, có thể là ảnh riêng từng kênh hoặc tổng hợp một số kênh. Ảnh đa phổ có ứng dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực điều tra tài nguyên Trái đất, bởi lẽ mỗi đối tượng điều tra có thể bộc lộ rất rõ ràng ở một dải sóng ( kênh) hẹp, trong khi lại rất lu mờ, thậm chí không biểu hiện ở các dải sóng khác hoặc trên các ảnh thông thường không tách sóng.

Màu của ảnh đa phổ ( dù là ảnh đơn kênh hay ảnh tổng hợp ) bao giờ cũng là màu giả, không phải màu tự nhiên, vì các bộ lọc đã ngăn hầu hết các tia phản xạ từ đối tượng, chỉ cho các tia thuộc dải sóng hẹp đi qua để tác dụng vào phim ảnh. Trong trường hợp này, màu của ảnh là màu đơn sắc hoặc màu đa sắc đã bị bớt xén, mặt khác nếu như có sự tham gia của các tia phản xạ hồng ngoại thì tia này sẽ xuất hiện trên ảnh ở gam màu đỏ, người ta phải dùng những thuốc màu đặc biệt để làm hiện màu hồng ngoại, đồng thời chuyển gam màu của các tia khác trong dải sóng trông thấy thành các màu khác nhau, đương nhiên đó là các màu giả.

Sử dụng ảnh màu đa phổ rất tiện lợi cho công việc giải đoán, nhưng rất tốn kém vì cần nhiều ảnh và giá thành cao.

e).Ảnh màu phản xạ hồng ngoại:

Ảnh màu hồng ngoại có những cảnh sắc rực rỡ lạ mắt. Thảm thực vật không bị sâu bệnh, nhất là loại cây lá rộng rụng lá hàng năm có độ phản xạ cao đối với năng lượng hồng ngoại, trên ảnh trở nên có màu đỏ hay đỏ sẫm rực rỡ. Thực vật bị sâu bệnh sẽ giảm sức phản xạ, trở thành màu da cam, vàng thậm chí trắng. Ảnh màu phản xạ hồng ngoại còn tạo điều kiện dễ dàng phân biệt các nhóm lớn của thảm thực vật, ví dụ các nhóm cây to lá rụng theo mùa hoặc cây lá kim thường xanh. Độ rậm rạp của thảm thực vật cũng dễ được xác định.

Cũng như ảnh đen trắng phản xạ hồng ngoại, ảnh màu phản xạ hồng ngoại làm nổi bật sự khác biệt giữa vùng đất ướt và vùng đất khô. Các dòng sông, đường bờ, hồ đầm lầy, vùng đất cao và vùng lầy thụt ở nhiều cấp độ khác nhau được biểu hiện rất rõ nét ở dạng các dải, sọc có độ xám khác nhau.

f)Ảnh bức xạ hồng ngoại: Bức xạ hồng ngoại từ các đối tượng có thể được ghi nhận trên ảnh màu hồng ngoại. Trên ảnh các đối tượng ấm hơn sẽ có tôn ảnh sáng hơn. Viễn thám bức xạ hồng ngoại đặc biệt có tác dụng trong đêm tối hoặc ở nơi bị khói bao phủ do các đám cháy, xác định sự phân dị nhiệt của nước sông hay biển do hiện tượng ô nhiễm gây ra, nghiên cứu hoạt động của núi lửa và hoạt động địa nhiệt, do đó đặc biệt tiện lợi cho việc tìm kiếm các nguồn nước nóng.

g) Ảnh rađa: Việc giải đoán màn hiện sóng của rađa sử dụng các tia có tần số của sóng radio nên có thể tiến hành trong bất cứ điều kiện thời tiết nào, sáng hay tối, mây mù hay trời quang. Ngay cả lớp phủ băng tuyết mỏng và lớp phủ thực vật cũng không ảnh hưởng đến độ biểu hiện ảnh của các đối tượng. Việc giải đoán ảnh rađa rất thuận lợi cho công tác địa chất, địa mạo, địa chất thủy văn, thổ nhưỡng, cũng như đánh giá tổng quan tiềm năng lãnh thổ.

Câu 20: Giải đoán địa chất trên ảnh vệ tinh

Hạn chế hơn so với ảnh máy bay

Để xác định cấu trúc địa chất của một vùng nào đó trên ảnh chúng ta cần phải xác định các yếu tố: Thế nằm, các đứt gãy kiến tạo, các khe nứt, nhận biết các nếp uốn, các cấu trúc vòng…Sau đó có thể tiến hành đo một số yếu tố như chiều dày của lớp đá, góc dốc của lớp, kích thước các nếp uốn

+ Đứt gãy, khe nứt kiến tạo

Các cấu tạo phá hủy bao gồm các đứt gãy và khe nứt kiến tạo thường được thể hiện trên ảnh và trùng với các Photolineament. Các khe nứt, đứt gẫy có thể dễ dàng nhận biết trên ảnh viễn thám, đặc biệt là các ảnh tỷ lệ lớn .Việc đầu tiên của việc phân tích ảnh để nghiên cứu cấu tạo phá hủy là phát hiện các photolinement (gọi tắt là lineament)

+ Thế nằm:

-Những vùng có các đá với thế nằm thẳng đứng hoặc gần thẳng đứng thường phân bố gần các đới đứt gãy lớn. Các đá ở đây bị uốn nếp và bị biến chất mạnh, góc dốc của lớp dao động từ 80- 900.Trên các ảnh máy bay, những lớp đá có thế nằm thẳng đứng thường tạo thành các dải thẳng song song kéo dài không phụ thuộc vào địa hình. Mỗi dải như vậy có tôn ảnh, hoa văn ảnh riêng, ổn định trong suốt cả dải đó. Trong cả khu vực, ta sẽ thấy nhiều sọc, dải kéo dài song song nhau, mỗi dãi là một lớp đá. Đối với các lớp đá có thế nằm thẳng đứng, ta có thể đo trực  tiếp phương vị đường phương và chiều dày của lớp ở trên ảnh bằng các dụng cụ đơn giản như địa bàn địa chất và thước.

+ Dấu hiệu để nhận biết nếp uốn trên ảnh là sự khép kín nghiêng quanh của các lớp đá, , các tam giác vỉa và thế nằm của đá.Để nhận biết một nếp uốn ta phải sử dụng các tầng đánh dấu, các dải dị thường trên ảnh.

Ví dụ: Trên ảnh máy bay R38-43, sự khép kín nghiêng quanh ở phần Đông bắc nếp lõm lớn Nông Sơn quan sát được khá rõ nhờ tập cuội kết có tôn ảnh xám sẫm so với nền xung quanh có tôn ảnh xám sáng.Ta nhận được nếp uốn nhờ sự phân bố đối xứng của các lớp đá có đặc điểm riêng về tôn ảnh, hoa văn ảnh, thảm thực vật, mạng lưới sông suối.

+Cấu trúc vòng: Là những khu vực có dạng hình tròn, hình bầu dục trên ảnh.Có kích thước từ rất nhỏ đến rất lớn. Cấu trúc vòng theo nguồn gốc chia thành :

-Nội sinh: họng núi lửa, Vùng nâng, vùng hạ kiến tạo, các khối macmag..

Các dị thường màu sắc đôi khi cũng là dấu hiệu cho phép xác định bản chất của cấu trúc vòng.Những cấu trúc vòng có tôn ảnh xẫm màu hơn khu vực xung quanh ở trên đồng bằng có thể là vùng hạ tân kiến tạo. Những nơi có tôn ảnh màu sáng hơn khu vực xung quanh ở trên đồng bằng có thể là vùng nâng tân kiến tạo.

-Ngoại sinh: Do gió,  hoạt động của sông, hồ,biển, …

-Nhân sinh:hồ nước nhân tạo, công trình khai thác.

Phân biệt nguồn gốc các cấu trúc vòng này trên ảnh viễn thám là một vấn đề khó khăn. Thông thường người ta vẽ tất cả các cấu trúc vòng nhận biết được  trên ảnh, sau đó tiến hành phân loại bằng cách đối sánh với các bản đồ địa hình, địa mạo, địa chất hiện có để loại bỏ bớt những đối tượng không cần quan tâm, nghiên cứu.

Câu 21: Thế nào là lineament và cấu trúc vòng. Cách nhận biết và ý nghĩa của chúng?

1.Lineament:Là tất cả các yếu tố thẳng của địa hình như các đoạn sông suối thẳng, dãy núi, dãy đồi thẳng, đường bờ biển thẳng, các sườn thẳng..

Chúng ta vẽ tất cả các lineament có chiều dài trên 1cm ở trên ảnh. Trên các ảnh viễn thám, lineament được thể hiện ở dạng các dải dị thường tôn ảnh, hoa văn ảnh, sự đinh hướng mạng lưới sông suối, thảm thực vật. Các dải dị thường tôn ảnh dạng tuyến kéo dài là dấu hiệu rõ ràng để vạch các lineament. Các dải này có thể có tôn ảnh đen, xám sẫm, xám sáng. Nghĩa là các dải đó có tôn ảnh khác với nền xung quanh trên toàn bộ tấm ảnh. Trong một số trường hợp, lineament là đường phân chia giữa hai khu vực có tôn ảnh khác nhau.

Hoa văn ảnh cũng là dấu hiệu quan trọng để xác định lineament.Nhiều khi lineament là ranh giới phân chia hai khu vực có kiểu hoa văn ảnh khác nhau.

Mạng lưới thủy văn là dấu hiệu quan trọng để xác định và nhận biết linement. Các đoạn sông thẳng kéo dài, các đoạn uốn khúc đột ngột của sông, các chỗ thu hẹp hoặc mở rộng của lòng sông, suối đều có thể trùng với các lineament.

Trong nhiều trường hợp lineament được vạch theo những dạng địa hình đặc trưng như: Các hố sụt phân bố ngắt quãng theo tuyến, những vách núi dựng đứng kéo dài, các vách thềm sông, thềm biển kéo dài, các bậc địa hình kéo dài, các miệng núi lửa phân bố dạng tuyến.Thảm thực vật cũng có thể cho phép vẽ lineament trên ảnh.

Đối với vùng lộ đá gốc rõ ràng, các lineament được vạch theo sự dịch chuyển của những lớp đá dọc theo đứt gãy.Ngoài ra, những lineament kéo dài và phân bố có tính quy luật cũng được coi như đứt gãy kiến tạo dự đoán, dẫu rằng chúng không được thể hiện trên các tài liệu địa chất, địa vật lý. Chúng ta tiến hành đo đạc các yếu tố thế nằm như phương vị hướng dốc, góc dốc của mặt trượt, phương kéo dài của đứt gãy và cự ly dịch chuyển của nó. Trong một số trường hợp chúng ta có thể xác định được tính chất của đứt gãy là thuận, nghịch hoặc ngang. Điều này cần dựa vào các tầng đánh dấu trên ảnh.

Từ các đứt gãy, khe nứt kiến tạo dự đoán đã vạch trên ảnh, ta có thể tiến hành thống kê, thành lập bản đồ mật độ lineament, lập các đồ thị hoa hồng để phát hiện phương chính của đứt gãy và khe nứt, từ đó xác định các trường ứng suất kiến tạo.

2.Cấu trúc vòng: Các cấu trúc này có hình tròn, hình bầu dục, hình vành khăn ở trên bình đồ. Chúng có thể được thể hiện nhờ hình dạng của mạng sông suối, nhờ các dị thường màu sắc, các vùng trũng, các cảnh quan có dạng vòng… Các cấu trúc vòng có thể có kích thước từ một vài trăm mét tới vài trăm km trên thực tế. Theo nguồn gốc, cấu trúc vòng có thể được chia thành 3 loại:

-Cấu trúc vòng nguồn gốc nội sinh:

Đây có thể là các vùng nâng , hạ kiến tạo, các khối đá magma, các họng núi lửa.. Mạng sông suối có ý nghĩa quan trọng cho việc xác định bản chất của các cấu trúc vòng này. Mạng sông suối tỏa tia, li tâm đặc trưng cho khối nâng dạng vòm. Mạng sông suối tỏa tia hướng tâm điển hình cho các vùng hạ lún. Các dị thường màu sắc đôi khi cũng là dấu hiệu cho phép xác định bản chất của cấu trúc vòng.Những cấu trúc vòng có tôn ảnh xẫm màu hơn khu vực xung quanh ở trên đồng bằng có thể là vùng hạ tân kiến tạo. Những nơi có tôn ảnh màu sáng hơn khu vực xung quanh ở trên đồng bằng có thể là vùng nâng tân kiến tạo.

-         Cấu trúc vòng nguồn gốc ngoại sinh:

Là những cấu trúc vòng có liên quan với các hồ nước tự nhiên, đầm lầy liên quan với hoạt động của sông, hồ, biển, các đồi núi có nguồn gốc xâm thực, bóc mòn, hòa tan đá..

-         Cấu trúc nguồn gốc nhân sinh:

Đây là  những hồ nước nhân tạo, các công trường, moong khai thác và nhiều công trình xây dựng của con người.

Phân biệt nguồn gốc các cấu trúc vòng này trên ảnh viễn thám là một vấn đề khó khăn. Thông thường người ta vẽ tất cả các cấu trúc vòng nhận biết được  trên ảnh, sau đó tiến hành phân loại bằng cách đối sánh với các bản đồ địa hình, địa mạo, địa chất hiện có để loại bỏ bớt những đối tượng không cần quan tâm, nghiên cứu.

Câu 22: Giải đoán thành phần thạch học của đá trên ảnh viễn thám

Để nhận biết và phân biệt giữa các đá khác nhau trên ảnh, người giải đoán phải có hai cơ sở sau đây:

-Nắm vững mối liên quan giữa địa chất và địa mạo vùng nghiên cứu

-Có kinh nghiệm về địa chất, kiên nhẫn, biết nhận thức và phải trung thực.

Ngoài các dấu hiệu (độ xám, hoa văn ảnh, hình dạng) như đã phân tích ở trên, cần phải kết hợp với các dấu hiệu gián tiếp để suy đoán.Ví dụ như các lớp đất đá khác nhau sẽ bị phong hóa và bóc mòn như thế nào trong các điều kiện khí hậu khác nhau.

Cần nhấn mạnh rằng, không có một quy trình thống nhất nào để giải đoán thành phần thạch học, cũng như để giải đoán các đối tượng khác.Tuy nhiên cần phải có cách tiếp cận khoa học và theo chúng tôi khi giải đoán, cần theo những bước sau đây:

1.Đánh giá môi trường khí hậu (khô hay ẩm, ôn hòa hay nhiệt đới).

2.Xác định lớp phủ thực vật là tự nhiên hay gây trồng, cụ thể đó là loại cây gì ? Loại cây này có liên quan gì với thành phần thạch học và vỏ phong hóa của các đá ở trong vùng nghiên cứu?

3. Đánh giá điều kiện xâm thực bóc mòn từ góc độ năng lượng, giai đoạn phát triển của nó và đặc điểm phân bố tương đối của dòng chảy

4.Vùng nghiên cứu cần được chia ra chi tiết thành những vùng nhỏ hơn trên cơ sở các trầm tích phủ trên mặt, những vùng lộ đá gốc hay bề mặt bị phủ thực vật.

5.Những vùng lộ đá hay sắp lộ cần được xem xét đê giải đoán tính phân lớp  của các loại đá trầm tích, nhận biết các loại đá magma theo dạng nằm, theo thành phần thạch học..

Các bước tiếp theo cần làm tùy thuộc những vùng có khả năng lộ đá gốc hay hoàn toàn bị phủ. Nếu  có thể, vùng nghiên cứu cần được kiểm tra để làm rõ ranh giới giữa các bề mặt cảnh quan khác nhau. Sau khi phân chia đại thể các kiểu bề mặt cảnh quan khác nhau, mỗi bề mặt cần được mô tả theo thứ tự sau đây:

1.Đặc điểm địa hình nói chung, đặc biệt cần nêu lên độ kháng xói mòn tương đối của các loại đá có thành phần thạch hoạc khác nhau, các phân vị địa tầng và  những yếu tố dị thường.

2.Kiểu mạng sông suối và mô tả phần không gian giữa các dòng chảy.

3. Mô tả hình dạng mặt cắt ngang của dòng chảy từ cấp nhỏ nhất đến lớn.

4.Mô tả chi tiết lớp phủ thực vật và trạng thái bề mặt ( trong đó có hiện trạng sử dụng đất).

5. Sau đó, nếu là đất trụi hay đá gốc lộ được quan sát thấy, cần so sánh độ xám, màu sắc của chúng với các đối tượng cần nghiên cứu, cũng như cần mô tả các đặc điểm hoa văn ảnh.

6. So sánh với các tài liệu, bản đồ địa chất và địa mạo hiện có thể phát hiện và tìm ra dấu hiệu phân tích ảnh.

A. Giải đoán đá trầm tích

- Cấu tạo phân lớp: rất dễ nhận biết nhờ những tôn ảnh.

a. Đá trầm tích cơ học: cuội, cát, sạn kết.

- Các đá trầm tích hạt thô: cuội kết, sỏi kết thường sáng màu hơn. Do vậy khi chụp ảnh lên thì thường có tôn ảnh sáng, lớp phủ thực vật thưa thớt.

- Các đá trầm tích hạt min: bột kết, sét kết: thường tạo thành tôn ảnh sẫm màu dầu, hoa văn ảnh thường là chấm mịn, thực vật phát triển tương đối mạnh.

b. Đá trầm tích hóa học (các loại muối)

- Đá vôi: thường tạo thành hoa văn dạng khảm, dạng móc, thực vật tương đối phát triển, riêng các đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn: thành phần chứa nhiều tạp chất sét, thực vật phát triển mạnh.

- Đá silic: Nếu là đá silic thuần khiết thì thực vật hầu như không phát triển và hoa văn: chấm thô

- Đá silic phong hóa thành cát (không phong hóa hóa học). Những chỗ silic lẫn vôi: cây cối thưa thớt.

c. Đá trầm tích sinh vật:

- Đá vôi san hô: sáng màu, chụp lên ảnh rất rõ, màu xám sáng, bề mặt gồ gề.

- Các loại than: than nâu đến than đá. Các loại than tạo thành màu xám sẫm trên ảnh. Gần như không có cây cối phát triển, thường tạo thành các phần trũng của địa hình (vì than mềm hơn đá).

B. Giải đoán đá magma

A. Đá magma phun trào.

Đá phun trào nhận thấy có tính phân lớp hoặc quan hệ không chỉnh hợp với các lớp đá khác.

Dựa vào các miệng núi lửa nhận biết đá phun trào và chủ yếu là đá bazan. Những chỗ này thường là khô trên ảnh, lốm đốm sáng, cây cối trên đá bazan: cà phê, cao su, tạo thành các hàng trên ảnh rất đẹp

-         Đá phun trào Ryolit: đặc quánh và khi phun lên, đỉnh cao và nhon, tạo ra địa hình cao, nhon, sườn dốc

-         Andezit: Tạo thành địa hình trung bình, dạng đồi thực vật tương đối phát triển.

b. Đá magma xâm nhập.

Thường tạo thành địa hình cao hơn so với xung quanh và thường xuyên cắt lên trên.

Granit – Ddiorrit – Gabro – Đunit, Peridotit.

Màu

Fe, Mg tăng dần

Al, Si giảm dần

 

Quá trịnh phong hóa từ granit đến pegmatit tăng dần

Địa hình từ granit đến pegmatit giảm dần

Riêng đá granit khi xem trên ảnh thấy có các sọc nhỏ, chính nó là những khe nứt nguyên sinh, địa hình có nước sẽ ẩm hơn, ta sẽ dễ dàng nhận ra trên ảnh.

c. Giải đoán đá biến chất

Nhìn chung thường dựa vào mối liên quan  trong các đứt gãy lớn hoặc khối magma lớn để nhận biết đá biến chất

Đá có cấu tạo dạng sọc, dạng dải.

Thành phần đá biến chất: có thể nhận thấy một số loại. Nhìn chung đá biến chất có khả năng phong hóa tương đối mạnh, nhiều trường hợp tạo thành sét. Sông suối phát triển, thực vật tương đối dày.

Các loại đá phiến phát triển: đá phiến thạch anh, đá phiến thạch anh hai mica.

Câu 23: Ảnh rađa và công dụng của nó trong Địa Chất

Ảnh rada có hai độ phân giải:

1.Độ phân giải theo hướng bắn Rr (hướng nhìn): càng ra xa hướng nhìn, độ phân giải càng kém đi

Rr=     Ở đây Tc: độ rộng của tia=0,1.106 ( Micro giây)

- góc nhìn ( góc bắn ) so với phương nằm ngang

C- 3.107m/ giây

Band sóng lựa chọn

Bước sóng (), cm

Tần số  GHZ ( 109 chu kỳ/ giây)

Ka ( 0,86cm)

0,8-1,1

40,0-26,5

K

1,1,-1,7

26,5-18

Ku

1,7-2,4

18-12,5

X ( 3,0cm ; 3,2cm)

2,4-3,8

12,5-8,0

C

3,8-7,5

8,0-4,0

S

7,5-15,0

4,0-2,0

L( 23,5cm; 25cm)

15,0-30,0

2,0-1,0

P

30,0-100

1,0-0,3

Ví dụ  - 50o

Rr=  =  =23,4

Như vậy với chiều rộng các tia là 0,1 m/giây, góc nhìn là 500 thì độ phân giải theo hướng bắn là 23,4m.

4.        Độ phân giải theo phương vị ( Ra) hay độ phân giải theo hướng phương vị, được xác định bằng độ rộng của dải địa hình mà được chiếu tia rađa.

Ra: được tính theo công thức sau: Ra=  Trong đó: S: Là khoảng cách bắn xiên

D: là độ rộng của anten

l: là bước sóng tia rađa ( thông thường l )

3.Ảnh lập thể: Nếu chụp ghép theo các dải, ta có được ảnh rađa lập thể và có 3 kích thước. Tuy nhiên, khi sử dụng để đo đạc,ảnh cần được hiệu chỉnh hình học vì độ phân giải của hình ảnh rất khác nhau trong một bức ảnh rađa. Sự khác nhau đó có thể từ 10-30km trên mặt đất đối với một bức ảnh bao phủ một vùng có chiều dài vài trăm km.

* Ảnh rađa ghi lại các tia phản xạ từ địa hình, mà các tia tới được phóng ra từ chính bộ phận phát đặt trên máy bay, do đó cường độ các tia trở về phụ thuộc vào nhiều yếu tố: góc bắn (góc nhìn của rada), độ nhám của địa hình. Thông thường phần mặt dốc của địa hình nằm về hướng bắn sẽ có độ phản xạ cao hơn, kết quả là tạo nên phần có độ sáng cao trên ảnh. Vị trí có “phản xạ góc” là vị trí có độ phản xạ lớn nhất. Phía mặt dốc của địa hình mà tia rada không tới được do bị mặt dốc đối diện che chắn sẽ là phần không có tia trở về, kết quả là ở chỗ đó ảnh sẽ tối và được gọi là vùng “bóng rada”. Bóng rada hay xuất hiện trên ảnh của địa hình vùng núi hoặc cánh đồng có các thảm cây trồng khác nhau. Ở phần “bóng rada”, không có thông tin trực tiếp về đối tượng.

* Ảnh rada (hoặc tư liệu) có độ phân giải không đồng đều, vì vậy xử lý độ méo hình học là một vấn đề phức tạp so với việc xử lý độ méo của các loại ảnh khác.

* Ảnh rada có khái niệm độ nhám của hình ảnh. Độ nhám của hình ảnh phụ thuộc vào độ cao bay chụp, bước sóng và góc bắn của tia rada.

Ứng dụng của ảnh rada

-         Nghiên cứu địa hình đấy biển

-         Nghiên cứu cấu trúc địa chất

-         Nghiên cứu đặc điểm thạch học của đá

-         Tìm kiếm khoáng sản có ích

-         Nghiên cứu nước ngầm tầm nông

-         Nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất

Ở Việt Nam, ảnh rada còn là tương đối mới mẻ, song cũng đã được chụp thử nghiệm ở vùng Ba Vì và Tam Đảo để nghiên cứu cấu trúc địa chất trong khuân khổ một đề án của Viện địa chất hợp tác với Canada.

Ở trên thế giới, ảnh rada được chụp và sử dụng thường xuyên trong nghiên cứu địa chất, địa mạo và tìm kiếm khoáng săn có ích ở nhiều vùng khác nhau.

 

Comments (0)Add Comment

Write comment

busy
 

Trực Tuyến

Hiện có 38 khách Trực tuyến

Ban Quản Trị

Các thành viên : 717
Nội dung : 138
Liên kết web : 5
Số lần xem bài viết : 582335

Bình Chọn

Khoa học địa chất bạn quan tâm ?