Viễn thám

Theo nghĩa rộng, viễn thám là môn khoa học nghiên cứu việc đo đạc, thu thập thông tin về một đối tượng, sự vật bằng cách sử dụng thiết bị đo qua tác động một cách gián tiếp (ví dụ như qua các bước sóng ánh sáng) với đối tượng nghiên cứu.
Viễn thám không chỉ tìm hiểu bề mặt của Trái Đất hay các hành tinh mà nó còn có thể thăm dò được cả trong các lớp sâu bên trong các hành tinh. Trên Trái Đất, người ta có thể sử dụng máy bay dân dụng, chuyên dụng hay các vệ tinh nhân tạo để thu phát các ảnh viễn thám. Viễn thám được sử dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm địa lý, khảo sát đất đai, và hầu hết các ngành khoa học Trái Đất (ví dụ thủy văn, sinh thái học, khí tượng học, hải dương học, glaciology, địa chất); nó cũng có các ứng dụng trong quân sự, tình báo, thương mại, kinh tế, kế hoạch và trong các ứng dụng nhân đạo.
Ở hiện tại, thuật ngữ "viễn thám" thường dùng để chỉ việc sử dụng các công nghệ cảm biến dựa trên vệ tinh hoặc máy bay để phát hiện và phân loại các vật thể trên Trái Đất. Nó bao gồm bề mặt Trái Đất, bầu khí quyển và đại dương, dựa trên việc truyền tính hiệu (ví dụ như bức xạ điện từ). Nó có thể được chia thành viễn thám "chủ động" (khi tín hiệu được phát ra từ vệ tinh hoặc máy bay tới vật thể và sự phản xạ của nó được cảm biến phát hiện) và viễn thám "thụ động" (khi cảm biến phát ra ánh sáng mặt trời)
Tổng quan.
Có hai loại viễn thám chính là viễn thám thụ động và viễn thám chủ động. Các cảm biến thụ động thu nhận các bức xạ tự nhiên được phát ra hoặc được phản xạ từ vật thể hoặc khu vực xung quanh. Phản xạ ánh sáng mặt trời là một nguồn phổ biến nhất mà các cảm biến thụ động thu nhận. Ví dụ, các cảm biến viễn thám thụ động như phim trong nhiếp ảnh. hồng ngoại, thiết bị tích hợp sạt và máy đo sóng radio. Thu nhận dữ liệu chủ động là ghi nhận các bước sóng điện từ do những nguồn chủ động phát ra, chúng đi đến đối tượng rồi phản xạ lại sau đó cảm biến thu nhận tín hiệu. RADAR và LiDAR là những ví dụ về cảm biến chủ động trong khi đó có thời gian trễ giữa lúc phát ra và thu nhận sóng điện từ trong quá trình đo đạc để xác định vị trí, vận tốc và phương hướng di chuyển của một đối tượng.
Việc phân loại các cảm biến dựa theo dãi sóng thu nhận, chức năng hoạt động, cũng có thể phân loại theo kết cấu.
Cảm biến bị động thu nhận bức xạ do vật thể phản xạ hoặc phát xạ từ nguồn phát tự nhiên là Mặt Trời. Cảm biến chủ động lại thu năng lượng do vật thể phản xạ từ một nguồn cung cấp nhân tạo.
Viễn thám giúp thu thập dữ liệu của các khu vực nguy hiểm hoặc không thể tiếp cận. Các ứng dụng viễn thám bao gồm giám sát nạn phá rừng ở các khu vực như lưu vực sông Amazon, các đặc điểm của băng ở Bắc Cực hay Nam Cực, và độ sâu âm thanh của các khu vực ven biển và đại dương. Trong thời kỳ chiến tranh lạnh, bộ quân sự đã sử dụng công nghệ viễn thám để thu thập dữ liệu về các khu vực biên giới nguy hiểm. Viễn thám còn thay thế cho việc thu thập dữ liệu tốn kém và chậm trễ trên mặt đất đồng thời không làm ảnh hưởng đến các đối tượng cần thu thập dữ liệu
Đồng thời viễn thám cũng là nền tảng cho việc thu thập và truyền dữ liệu trên quỹ đạo Trái Đất của phổ điện từ, kết hợp với cảm biến và phân tích trên không hoặc trên mặt đất quy mô lớn, cung cấp cho các nhà nghiên cứu đủ thông tin để theo dõi các xu hướng như El Niño và các hiện tượng dài hạn tự nhiên khác. Các ứng dụng khác bao gồm các lĩnh vực khác nhau của khoa học Trái Đất như việc quản lý tài nguyên thiên nhiên, các lĩnh vực nông nghiệp như sử dụng và bảo tồn đất đai, hay vấn đề về an ninh quốc gia như thu thập dữ liệu trên mặt đất trên cao hoặc các khu vực biên giới.
Các loại kỹ thuật thu thập dữ liệu áp dụng công nghệ viễn thám.
Là cơ sở cho việc thu thập và phân tích đa phổ là các khu vực cần kiểm tra hoặc các đối tượng có khả năng phản xạ hoặc phát ra bức xạ nổi bật so với các khu vực xung quanh. Để biết tóm tắt về các hệ thống vệ tinh viễn thám hãy xem bảng tổng quan.
Âm thanh.
Đồng thời để thực hiện một loạt các quan sát quy mô lớn, hầu hết các hệ thống cảm biến phụ thuộc vào các yếu tố sau: vị trí nền tảng và hướng của cảm biến. Các công cụ cao cấp hiện nay thường sử dụng thông tin vị trí từ hệ thống định vị toàn cầu.
Các dữ liệu đặc trưng được sử dụng trong viễn thám.
The quality of remote sensing data consists of its spatial, spectral, radiometric and temporal resolutions.
Cách xử lý dữ liệu trong kỹ thuật viễn thám.
Để tạo ra các bản đồ dựa trên cảm biến, hầu hết các hệ thống viễn thám đều phải nhận dữ liệu từ cảm biến bên ngoài liên quan đến các điểm tham chiếu (bao gồm khoảng cách giữa các điểm đã biết trên mặt đất), điều này còn phụ thuộc vào loại cảm biến được sử dụng. Ví dụ, trong các bức ảnh thông thường, khoảng cách là chính xác ở trung tâm của hình ảnh với sự biến dạng của các phép đo tăng xa hơn bạn đầu nhận được từ điểm trung tâm.
Các cấp độ xử lý dữ liệu.
Để thuận tiện cho việc sử dụng và xử lý dữ liệu trong thực tế, một số "cấp độ" xử lý lần đầu tiên được NASA xác định vào năm 1986, và được xem như là một phần của hệ thống quan sát Trái Đất. Những cấp độ này được áp dụng kể từ đó, kể cả trong nội bộ NASA () và những nơi khác ()
Phân loại ảnh trong viễn thám.
Ảnh viễn thám có thể được lưu theo các kênh ảnh đơn (trắng đen) ở dạng số trong máy tính hoặc các kênh ảnh được tổ hợp (ảnh màu) hoặc có thể in ra giấy, tùy theo mục đích người sử dụng.