5 phương pháp sử dụng ảnh bản đồ vệ tinh hiệu quả

Dưới đây sẽ là 5 phương pháp hiệu quả trong sử dụng hình ảnh bản đồ vệ tinh được các chuyên gia về bản đồ địa lý đưa ra

Mục lục nội dung

Hình ảnh bản đồ vệ tinh là dạng hình ảnh bản đồ chứa nhiều thông tin hữu ích khác nhau về sự thay đổi của một khu vực được xác định. Bao gồm hình ảnh sự thay đổi của mùa màng, hình ảnh một cơn bão sắp đến hay thậm chí một ngọn lửa đang lan rộng trong một khu rừng. Tất cả sẽ được thể hiện bằng hình ảnh trực quan trên nền hình ảnh vệ tinh.

Những thông tin trên bản đồ vệ tinh được các nhà quan sát trực quan của Đài quan sát Trái đất sử dụng để thu thập thông tin về khu vực hàng ngày. Nhờ những dữ liệu thông tin được thu thập từ hình ảnh vệ tinh này sẽ giúp những người liên quan có được những định hướng giá trị bên ngoài hình ảnh trên bản đồ. 

Dưới đây sẽ là 5 phương pháp sử dụng hình ảnh bản đồ vệ tinh hiệu quả được các chuyên gia về bản đồ địa lý đưa ra. 

Sử dụng bản đồ vệ tinh để xác định quy mô khu vực

Một trong những nhu cầu đầu tiên của người dùng khi sử dụng hình ảnh vệ tinh đó là nhằm xác định địa điểm quen thuộc như nhà, khu vực trường học hoặc địa điểm kinh doanh của họ hay một địa điểm du lịch hoặc đối tượng địa lý tự nhiên như hồ, sông, núi,… Ngoài ra một số hình ảnh bản đồ vệ tinh quân sự hoặc thương mại đầy đủ chi tiết sẽ cho thấy nhiều thông tin hơn nữa. Hình ảnh vệ tinh sẽ phóng to các khu vực nhỏ để thu thập các chi tiết nhỏ nhất như quy mô từng ngôi nhà, khu phố, tòa nhà, trường học,…

Hình ảnh vệ tinh WorldView-2 hiển thị chi tiết từng đường phố sau trận lũ lụt tháng 9/2013 ở Boulder, Colorado, Mỹ dựa trên dữ liệu © 2013 DigitalGlobe
Hình ảnh vệ tinh WorldView-2 hiển thị chi tiết từng đường phố sau trận lũ lụt tháng 9/2013 ở Boulder, Colorado, Mỹ dựa trên dữ liệu © 2013 DigitalGlobe
Ảnh vệ tinh Landsat 8 được phóng to để đưa ra quy mô kích thước thành phố sử dụng dữ liệu từ USGS Earth Explorer.
Ảnh vệ tinh Landsat 8 được phóng to để đưa ra quy mô kích thước thành phố sử dụng dữ liệu từ USGS Earth Explorer

Tuy nhiên, hình ảnh bản đồ vệ tinh của NASA có cách tiếp cận ngược lại. Các nhà nghiên cứu khoa học Trái đất muốn có một ống kính góc rộng để bao quát toàn bộ hệ sinh thái hoặc mặt trước của khí quyền. Do đó, các hình ảnh NASA đưa về ít chi tiết hơn nhưng lại bao phủ khu vực rộng lớn hơn. Từ quy mô cảnh quan (185km) đến toàn bộ khu vực bán cầu. Mức độ chi tiết phụ thuộc vào độ phân giải không gian của vệ tinh. Giống như ảnh kỹ thuật số, hình ảnh bản đồ vệ tinh được tạo thành từ các chấm nhỏ gọi là pixel. Chiều rộng của mỗi pixel là độ phân giải không gian của vệ tinh. 

Các vệ tinh thương mại có độ phân giải không gian xuống tới 50 cm trên mỗi pixel. Các hình ảnh chi tiết nhất của NASA cho thấy mỗi pixel là 10 mét. Các vệ tinh thời tiết địa tĩnh sẽ quan sát được toàn bộ bán cầu tại một thời điểm, hình ảnh khi đó ít chi tiết hơn và thường có thể nhìn thấy từ 1 đến 4 km trong một pixel. 

 Cảnh Raw Landsat cung cấp chế độ xem phong cảnh, sử dụng dữ liệu từ USGS Earth Explorer


Cảnh Raw Landsat cung cấp chế độ xem phong cảnh, sử dụng dữ liệu từ USGS Earth Explorer
MODIS cung cấp chế độ xem rộng hơn của Jeff Schmaltz LANCE / EOSDIS MODIS Nhóm phản hồi nhanh, GSFC
MODIS cung cấp chế độ xem rộng hơn của Jeff Schmaltz LANCE / EOSDIS MODIS Nhóm phản hồi nhanh, GSFC

Tùy thuộc vào độ phân giải hình ảnh, toàn bộ hình ảnh vệ tinh sẽ được lấp đầy bằng các lưới đường phố hoặc chỉ là một chấm trên phong cảnh. Trước khi diễn giải một hình ảnh, cần biết tỷ lệ hình ảnh vệ tinh là bao nhiêu. Hình ảnh bao bao phủ 1 km hay 100 km? Mức độ chi tiết được thể hiện như thế nào? Hình ảnh được công bố trên Đài quan sát Trái đất sẽ gồm có một thang điểm chung. 

Ở mỗi quy mô khác nhau, người dùng sẽ được biết thêm những yếu tố khác nhau. 

Ví dụ khi theo dõi lũ lụt ở chế độ xem chi tiết, độ phân giải cao sẽ hiển thị rõ nét những ngôi nhà và cơ sở kinh doanh nào đang bị ngập trong nước. Hay ở chế độ xem cảnh quan rộng hơn sẽ cho biết khu vực nào của quận hoặc khu vực đô thị nào đang bị ngập và nước đến từ đâu. 

Một hình ảnh toàn cảnh sẽ hiển thị toàn bộ khu vực – hệ thống sông đang ngập nước hoặc các dãy núi và thung lũng sẽ kiểm soát dòng chảy như thế nào. Hay ở chế độ xem bán cầu sẽ cho thấy sự chuyển động của các hệ thống thời tiết liên quan đến lũ lụt. 

Hình ảnh bản đồ vệ tinh GOES cung cấp hình ảnh đầy đủ về đĩa Trái đất. Hình ảnh cho thấy Bắc và Nam Mỹ ngày 14/9/2013 (Hình ảnh của Văn phòng Khoa học Dự án NASA / NOAA GOES)
Hình ảnh bản đồ vệ tinh GOES cung cấp hình ảnh đầy đủ về đĩa Trái đất. Hình ảnh cho thấy Bắc và Nam Mỹ ngày 14/9/2013 (Hình ảnh của Văn phòng Khoa học Dự án NASA / NOAA GOES)

Bản đồ vệ tinh sử dụng để tìm kiếm hình dạng, kết cấu và các mẫu vật thể trong không gian địa lý

Các vùng nước, sông hồ, đại dương thường là những đặc điểm đơn giản nhất để xác định vì chúng có xu hướng về hình dạng độc đáo và khả năng hiển thị rõ ràng trên bản đồ. 

Hình ảnh các đường thẳng và hình dạng hình học tại Reese, Michigan thể hiện việc sử dụng đất của con người. Các đường cắt chéo qua các ô vuông xác định là cánh đồng nông trại (Hình ảnh từ Đài quan sát Trái đất của NASA, sử dụng dữ liệu ALI từ nhóm EO-1 NASA)
Hình ảnh các đường thẳng và hình dạng hình học tại Reese, Michigan thể hiện việc sử dụng đất của con người. Các đường cắt chéo qua các ô vuông xác định là cánh đồng nông trại (Hình ảnh từ Đài quan sát Trái đất của NASA, sử dụng dữ liệu ALI từ nhóm EO-1 NASA)

Trong hình ảnh bản đồ vệ tinh, địa chất định hình cảnh quan theo cách dễ nhìn thấy nhất. Được thể hiện như các núi lửa và miệng núi lửa hình tròn, các dãy núi có xu hướng chạy dài, đôi khi thể hiện bằng đường lượn sóng. Các đặc điểm địa chất cũng tạo ra kết cấu có thể nhìn thấy được như hẻm núi là những đường thẳng được đóng khung bởi bóng tối và núi được nhìn như nếp nhăn hoặc vết sưng. 

Những đặc điểm này cũng có thể ảnh hưởng đến đám mây thông qua việc ảnh hưởng đến luồng không khí trong khí quyển. Các ngọn núi đưa không khí lên trên, khiến nó trở nên lạnh và tạo thành mây. Cùng với đó, những hòn đảo tạo ra sự nhiễu động dẫn đến các xoáy của những đám mây. Khi bạn nhìn thấy một đám mây xoáy, đó là dấu hiệu cho thấy địa hình của một vùng đất bên dưới. 

Hình ảnh tại miền trung Chile và Argentina về các đối tượng địa lý bao gồm núi tuyết phủ, hẻm núi và núi lửa (Hình ảnh từ NASA, từ nhóm phản hồi nhanh GSFC)
Hình ảnh tại miền trung Chile và Argentina về các đối tượng địa lý bao gồm núi tuyết phủ, hẻm núi và núi lửa (Hình ảnh từ NASA, từ nhóm phản hồi nhanh GSFC)

Bản đồ vệ tinh sử dụng để xác định màu sắc vật thể địa lý

Màu sắc trong hình ảnh vệ tinh phụ thuộc vào loại ánh sáng mà công cụ vệ tinh có thể đo lường. Hình ảnh có màu sắc trung thực sử dụng ánh sáng nhìn thấy được – thông qua các bước sóng đỏ, lục và lam. Vì vậy màu sắc tương tự như những gì một người nhìn thấy từ không gian. Trong trường hợp hình ảnh sai màu kết hợp ánh sáng hồng ngoại có thể khiến màu sắc không như mong muốn. Đối với các hình ảnh có màu sắc trung thực, những đặc điểm chung sẽ xuất hiện như sau:

Hình ảnh bản đồ vệ tinh khu vực cửa sông Zambezi được tạo màu từ trầm tích. Nước phía ngoài khơi càng sẫm màu khi trầm tích phân tán (Hình ảnh từ Đài quan sát Trái đất của NASA, sử dụng dữ liệu Landsat 8 từ USGS Earth Explorer)
Hình ảnh bản đồ vệ tinh khu vực cửa sông Zambezi được tạo màu từ trầm tích. Nước phía ngoài khơi càng sẫm màu khi trầm tích phân tán (Hình ảnh từ Đài quan sát Trái đất của NASA, sử dụng dữ liệu Landsat 8 từ USGS Earth Explorer)

Nước

Nước hấp thụ ánh sáng nên thường có màu đen hoặc xanh đen. Trầm tích phản chiếu ánh sáng và tạo màu sắc cho nước. Khi cát lơ lửng hoặc trở thành bùn, nước có màu nâu. Khi trầm tích bị phân tán, màu của nước chuyển màu xanh lục và xanh lam. Các vùng nước nông, dưới đáy có cát có thể dẫn đến hiệu ứng tương tự. 

Ánh sáng mặt trời phản chiếu từ mặt nước làm cho nước có màu xám, bạc hoặc trắng. Hiện tượng này được gọi là Sunglint, có thể làm nổi bật các đặc điểm của sóng hoặc vết dầu loang, nhưng cũng có thể che giấu sự hiện diện của trầm tích hoặc thực vật phù du. 

Sunglint giúp bạn nhìn thấy các mô hình hiên tại trên bề mặt đại dương xung quanh Quần đảo Canary (Hình ảnh của NASA)
Sunglint giúp bạn nhìn thấy các mô hình hiên tại trên bề mặt đại dương xung quanh Quần đảo Canary (Hình ảnh của NASA)

Cây cối, thực vật

Thực vật bao gồm các sắc thái xanh khác nhau và các khác biệt về màu sắc thể hiện ở chế độ xem màu thực từ không gian. Trong đó đồng cỏ có xu hướng xanh nhạt trong khi rừng màu xanh đậm. Đất được sử dụng cho nông nghiệp thường có tông màu sáng hơn so với thảm thực vật tự nhiên. 

Ở một vài khu vực có vĩ độ cao và trung bình, màu sắc của thực vật phụ thuộc vào mùa. Thảm thực vật mùa xuân có xu hướng nhạt màu hơn thảm thực vật dày đặc vào mùa hè. Thảm thực vật mùa thu có thể có màu đỏ, cam, vàng và vàng cháy, thực vật mùa đông trụi lá và khô héo, màu nâu. Những yếu tố này sẽ rất hữu ích trong việc thu thập thông tin từ hình ảnh bản đồ vệ tinh. 

Hình ảnh khu rừng bao phủ dãy núi Great Smoky ở Đông Nam Hoa Kỳ thay đổi màu sắc từ nâu sang xanh lá cây, từ cam sang nâu khi thay đổi theo mùa (Hình ảnh từ NASA)
Hình ảnh khu rừng bao phủ dãy núi Great Smoky ở Đông Nam Hoa Kỳ thay đổi màu sắc từ nâu sang xanh lá cây, từ cam sang nâu khi thay đổi theo mùa (Hình ảnh từ NASA)

Trong đại dương, các loài thực vật nổi – thực vật phù du, có thể tạo màu cho nước với nhiều tông màu xanh lam và xanh lá cây khác nhau. Thảm thực vật ngập nước như rừng tảo bẹ có thể tạo ra màu đen hoặc nâu bóng cho nước ven biển. 

Vùng đất trống

Khu vực mặt đất trơ trụi hoặc có thực vật nhẹ thường có màu nâu hoặc vàng cháy trên nền ảnh vệ tinh. Màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng khoáng chất của đất. Ở một số khu vực như Vùng hẻo lánh của Úc và Tây Nam Hoa Kỳ, đất lộ thiên có màu đỏ hoặc hồng vì nó chứa các oxit sắt như hematit (tiếng Hy Lạp có nghĩa là giống máu). Khi mặt đất có màu trắng hoặc vàng cháy nhạt, đặc biệt là lòng hồ khô, do các khoáng chất gốc muối, silic hoặc canxi. Các mảnh vụn núi lửa có màu nâu, xám hoặc đen. 

Khu vực đô thị

Các khu vực được xây dựng dày đặc thường thể hiện màu bạc hoặc xám trên hình ảnh bản đồ vệ tinh do sự tập trung của bê tông và các vật liệu xây dựng khác. Một số thành phố có tông màu nâu hoặc đỏ hơn tùy thuộc vào vật liệu sử dụng cho mái nhà. 

Sự tương phản giữa các khu phố hiện đại và lịch sử của thành phố Warsaw thông qua hình ảnh bản đồ vệ tinh (Hình ảnh NASA cung cấp)
Sự tương phản giữa các khu phố hiện đại và lịch sử của thành phố Warsaw thông qua hình ảnh bản đồ vệ tinh (Hình ảnh NASA cung cấp)

Luồng khí quyển

Màu sắc thể hiện các đám mây trên bản đồ vệ tinh có màu trắng và xám, chúng thường có xu hướng kết cấu giống như khi nhìn từ mặt đất. Trong đó, hình ảnh khói thường thể hiện có độ mịn hơn mây và có màu từ nâu đến xám. Khói từ các đám cháy dầu có màu đen.

Trong khi khói mù thường không có đặc điểm và có màu xám nhạt hoặc trắng xỉn. Sương mù dày đặc được thể hiện hình ảnh mờ đục. Màu sắc của khói hay sương mù thường phản ánh lượng hơi ẩm và các chất ô nhiễm hóa học, sương mù trắng thường là sương mù tự nhiên nhưng cũng có thể do ô nhiễm. 

Ảnh chụp bản đồ vệ tinh của dãy núi Hymalaya ngày 1/11/2014 trong đó mây, sương mù, khói mù và tuyết rất khó để phân biệt (Hình ảnh từ MODIS Worldview)
Ảnh chụp bản đồ vệ tinh của dãy núi Hymalaya ngày 1/11/2014 trong đó mây, sương mù, khói mù và tuyết rất khó để phân biệt (Hình ảnh từ MODIS Worldview)

Trong hình ảnh vệ tinh, bụi có nhiều màu sắc khác nhau. Tùy thuộc vào nguồn gốc sẽ có màu giống như đất, hoặc trắng, đỏ, nâu sẫm và thậm chí là đen do hàm lượng khoáng chất các khu vực khác nhau. 

Các chùm núi lửa cũng có nhiều hình dạng khác nhau tùy thuộc vào kiểu phun trào khi nhìn từ bản đồ vệ tinh. Chúng thường có màu trắng của hơi và khí. Trong khi đốm tro có màu nâu. 

Màu sắc trong từng bối cảnh khu vực

Nhìn vào ảnh bản đồ vệ tinh, bạn có thể thấy mọi thứ giữa vệ tinh và mặt đất (mây, bụi, khói mù, đất liền,…) trong một mặt phẳng duy nhất. Điều này có nghĩa một mảng trắng có thể là một đám mây, cũng có thể là tuyết hay một bãi muối. Sự kết hợp giữa bối cảnh khu vực, hình dạng và kết cấu sẽ giúp người đọc bản đồ phân biệt được sự khác biệt này. 

Xác định hướng Bắc

Khi bị lạc, cách đơn giản nhất để xác định vị trí của bạn là tìm một cột mốc quen thuộc và định hướng. Điều này cũng áp dụng trong hình ảnh bản đồ vệ tinh. Việc xác định được hướng Bắc giúp bạn phân biệt được dãy núi đó đang chạy từ Bắc xuống Nam hay từ Đông sang Tây, một thành phố ở phía Đông hay phía Tây của sông. Những chi tiết này giúp người đọc bản đồ khớp các đối tượng địa lý bên ngoài với bên trong hình ảnh vệ tinh. Tại Đài quan sát Trái đất, hầu hết các hình ảnh đều được định hướng sao cho hướng lên trên phía Bắc.

Sắp xếp lại các kiến thức trong thu thập thông tin bản đồ vệ tinh

Công cụ mạnh mẽ nhất để thu thập dữ liệu chính xác từ hình ảnh bản đồ vệ tinh đó là các kiến thức về đặc điểm vật lý trong không gian. Nếu người dùng có sự am hiểu nhất định về khu vực xác định, sẽ dễ dàng biết được màu nâu sẫm trong khu vực rừng là vết sẹo do cháy rừng vào năm ngoái chứ không phải do dòng chảy hay của núi lửa. 

Ảnh chụp vệ tinh vùng đất bị đốt cháy bởi Yosemite’s Rim Fire có màu nâu xám so với cảnh quan màu nâu và xanh lá cây không bị cháy xung quanh. Bản đồ này giúp phân biệt giữa vùng đất bị đốt cháy và đất không bị đốt cháy (Hình ảnh từ Đài quan sát Trái đất NASA, sử dụng dữ liệu Landsat 8)
Ảnh chụp vệ tinh vùng đất bị đốt cháy bởi Yosemite’s Rim Fire có màu nâu xám so với cảnh quan màu nâu và xanh lá cây không bị cháy xung quanh. Bản đồ này giúp phân biệt giữa vùng đất bị đốt cháy và đất không bị đốt cháy (Hình ảnh từ Đài quan sát Trái đất NASA, sử dụng dữ liệu Landsat 8)

Những kiến thức về khu vực cũng cho phép người dùng thu thập và kết nối dữ liệu bản đồ vệ tinh với những gì đang xảy ra trong cuộc sống hàng ngày. Từ nghiên cứu xã hội, kinh tế và lịch sử (sự gia tăng dân số, giao thông, sản xuất,…) đến địa chất (hoạt động núi lửa, kiến tạo) đến sinh học và hệ sinh thái (sự phát triển của thực vật), chính trị và văn hóa (sử dụng đất và nước), hóa học (sự ô nhiễm khí quyển) và sức khỏe (ô nhiễm môi trường).

Ảnh chụp bản đồ vệ tinh về việc bảo tồn và sử dụng đất xác định diện tích rừng ở Ba Lan
Ảnh chụp bản đồ vệ tinh về việc bảo tồn và sử dụng đất xác định diện tích rừng ở Ba Lan
Ảnh chụp bản đồ vệ tinh về việc bảo tồn và sử dụng đất xác định diện tích rừng ở Mỹ
Ảnh chụp bản đồ vệ tinh về việc bảo tồn và sử dụng đất xác định diện tích rừng ở Mỹ

Bản đồ vệ tinh cung cấp khả năng tìm kiếm thông tin một cách chi tiết và chính xác nhất thông qua việc cung cấp đặc điểm các đối tượng địa lý. Một số dịch vụ bản đồ trực tuyến còn cung cấp chế độ xem bản đồ vệ tinh với các tính năng được gắn nhãn riêng. 

Nguồn: earthobservatory.nasa.gov
Biên dịch bởi đội ngũ eKMap

Tham khảo thêm:
Sử dụng 10 phương pháp phân tích vị trí với ứng dụng GIS
4 lý do tuyệt vời để áp dụng thông tin vị trí trong chiến lược mở rộng quy mô doanh nghiệp
Lợi ích của GIS trong quản lý bản đồ khách hàng và điểm bán
Hướng dẫn cách đọc bản đồ địa hình chính xác nhất
Bản đồ Địa lý thế giới và những điều cần biết
20 ứng dụng của Hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong cuộc sống

eKMap sẵn sàng lắng nghe ý kiến của bạn

Leave a Reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Yêu cầu tư vấn, dùng thử

Let’s Talk

Cho dù bạn đang cần tìm một sản phẩm đầy đủ chức năng hay mở rộng tính năng theo yêu cầu, đội ngũ tư vấn của chúng tôi sẽ giúp bạn tìm ra giải pháp tốt nhất.

 

Hotline Miền Bắc: 091-482-8236

Hotline Miền Nam: 096-148-5665

 

Email: info@ekgis.com.vn