18.10. Lớp địa hình tích hợp

Lớp địa hình tích hợp (integrated terrain units) là khái niệm nói lên tính chất chung của tất cả các dạng địa hình như đất, địa hình, thảm thực vật được phân tích dựa trên dạng quang phổ thu được từ ảnh chụp của vệ tinh viễn thám, có thể được dùng để lập bản đồ. Vì vậy, nó được ứng dụng cho việc lập bản đồ hệ thống đất.

Việc lập bản đồ hệ thống đất sẽ chia nhỏ một khu vực thành nhiều bộ phận và tiến hành kiểm tra, đánh giá toàn bộ về thực vật, thủy văn, địa hình,… của từng bộ phận đó.

Một số khái niệm về lập bản đồ hệ thống đất đã có trước chiến tranh thế giới thứ 2, nhưng nó được chính thức hóa kể từ sau thế chiến thứ 2 (1945) và được dùng cho tới bây giờ với một số tên khác nhau nhưng vẫn là nguyên tắc và phương pháp tương tự.

Một trong những hệ thống lâu đời nhất được biết đến đó là CISRO (Phòng nghiên cứu đất và khảo sát khu vực) đã được phát triển bởi Australia năm 1959. Phương pháp này dựa trên sự chia nhỏ khu vực theo một trật tự. Phương pháp này dựa trên việc tổ chức không gian phân cấp, các phiên bản khác nhau có những chỉ định mức khác nhau. Dưới đây là ví dụ về một số phiên bản:

Thomas (1969) : vùng đất nhỏ , khu đất , đơn vị địa hình , địa mạo tổ hợp , hệ thống địa hình , và khu vực địa hình .

Wendt và các cộng sự (1975): thôn, xã phường, quận huyện ,các tỉnh.

Thực ra trong việc nghiên cứu lớp địa hình tích hợp để phân tích ta vẫn cần sử dụng các quan sát trực tiếp, và khi đó các bức ảnh sẽ có tác dụng hỗ trợ các nhà khoa học phân tích.

Từ ảnh chụp trên cao với tỉ lệ 1:1,000,000 hoặc 1: 25,000 mô tả các mô hình không gian phức tạp, thảm thực vật, hệ thống thoát nước và trong một hình thức tích hợp tương thích với các giả định trước đó.

So với hầu hết các cuộc điều tra đất quy mô lớn , hệ thống lập bản đồ đất trình bày một phân khu chứ không phải cả một vùng đất thô, như các đơn vị lập bản đồ hiển thị thay đổi nội bộ lớn hơn nhiều và không được chăm sóc đầy đủ và xác định tương quan như người ta kỳ vọng trong các cuộc điều tra chuyên sâu hơn .

Như vậy, các tiến trình tốt nhất có các thủ tục có thể được tốt nhất cho các ứng dụng trong lập bản đồ trinh sát, mở rộng quy mô, lập bản đồ độ phân giải thấp là cần thiết làm cơ sở để lập kế hoạch chi tiết hơn.

Phương pháp này cũng được dùng để phân tích dữ liệu số ở độ phân giải thô của các vùng, sau đó được tích hợp lại và đưa ra phân tích và đánh giá cuối cùng.

18.11. Bản thống kê vùng đất ngập nước

Khu vực đầm lầy đặc trưng bởi thảm thực vật (cây ngập nước) thường là thiếu Oxy nên màu sắc thường là xám hoặc đen, thường có những vết lốm đốm trên lá hoặc thân kéo dài. Khu vực đầm lầy này không định nghĩa đơn thuần như một vùng không gian cho một hệ các sinh vật sống trong nước, mà là tập hợp của nhiều sự biến đổi rộng về cả sinh thái và địa lý, bao gồm cả vùng cao.

Nắm được những dữ liệu và sự hiểu biết về vùng đất ngập nước thông qua phân tích ảnh phổ tín hiệu thu được có ý nghĩa đối với một loạt các vấn đề về việc ban hành chính sách, trong đó có quy định sử dụng đất, chất lượng nước, giảm thiểu lũ lụt, nông nghiệp, hấp thụ carbon,…Những địa phương có vùng đất ngập nước thực hiện nghiên cứu thực địa để xác định và phân định phạm vi của vùng đất ngập nước, từ đó phục vụ cho việc lập bản đồ địa phương.

Với những ứng dụng khác, ảnh viễn thám thực sự là công cụ quan trọng để phân tích , đánh giá những vùng đất ngập nước. Ở cấp độ quốc gia Mỹ, bản đồ vùng đất ngập nước quốc gia (NWI) được thực hiện bởi Cục “cá và các động vật hoang dã” sau quá trình thu thập, phân tích ảnh viễn thám.

Trong vùng đất ngập nước luôn có những sự biến đổi lớn và những thuộc tính đặc biệt về ánh sáng, nhiệt độ,…Bởi vì trong vùng đất ngập nước có sự biến đổi lớn về thuộc tính theo mùa, nên cần thực hiện phân tích từ nhiều ảnh viễn thám của nhiều thời điểm trong năm chứ không chỉ ở một thời điểm nhất định. Các hình ảnh viễn thám là các tài nguyên chính cho bộ dữ liệu thu thập thông tin, phục vụ cho việc giám sát các vùng đất ngập nước.

18.12. Ảnh radar cho thăm dò, thám hiểm

Trong chương này, chúng ta sử dụng ảnh viễn thám (công nghệ SAR) phục vụ cho việc thăm dò các giếng dầu ở ngoài khơi. Những mỏ dầu ngoài đại dương có sự rò rỉ nhất định của khí tự nhiên, chúng tạo nên một lớp màng mỏng trên bề mặt đại dương. Lớp dầu mỏng này sẽ cho phổ khác với những vùng nước khác của đại dương khi phân tích ảnh viễn thám.

Công nghệ SAR rất nhạy cảm với sự khác biệt về độ nhám của bề mặt, vì vậy nó có thể dễ dàng phân biệt các vết dầu loang trên bề mặt so với những vùng nước xung quanh nó. Khu vực có dầu loang là khu vực ít tán xạ, trên hình ảnh của radar nó sẽ là vệt bóng tối. Vì SAR có khả năng quan sát trong phạm vi rộng vào cả ban ngày lẫn ban đêm, nên dữ liệu SAR được sử dụng cho mục đích thăm dò tài nguyên dầu và khí đốt trên biển một cách thường xuyên.

Từ đó thực hiện việc lập bản đồ về những khu vực tài nguyên dầu và khí đốt trên đại dương. Bản đồ thăm dò có thể được hình thành nên từ việc sử dụng một hệ thống GIS che phủ các thông tin như bờ biển, độ sâu nước biển, thông tin về phân tích trọng lượng, luồng di chuyển của các phương tiện và sinh vật biển, các giàn khoan dầu. Những bản đồ này cho phép các nhà thăm dò có thêm thông tin và giảm thiểu rủi ro, tăng hiệu quả, và giảm chi phí trong việc thăm dò khoáng sản trên đại dương.

18.13. Tổng kết

18.13.summary

Chụp ảnh trên không và viễn thám từ lâu đã được áp dụng cho các vấn đề về khoa học Trái Đất trong việc thăm dò địa chất, lập bản đồ địa hình, và thăm dò tài nguyên dầu trên đại dương,…

Ngày nay với các công nghệ mới tiên tiến như các cảm biến từ xa, phân tích phổ dải rộng,… tiếp tục tạo thành một trong những công cụ quan trọng nhất để lập bản đồ địa chất, thăm dò và nghiên cứu.

Nghiên cứu viễn thám có rất nhiều lĩnh vực ứng dụng, trong nghiên cứu viễn thám địa chất sử dụng cả các dữ liệu bổ sung về nhiệt, hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy hay

không, phân tích dải quang phổ,…Khác với những ứng dụng khác, viễn thám ứng dụng cho nghiên cứu địa chất là tập hợp của nhiều lĩnh vực khác về sinh thái, thực vật, địa hình,…

Trên thế giới đã có một số hệ thống vệ tinh viễn thám chụp ảnh thăm dò nhằm mục đích nghiên cứu địa chất như Landsat, SPOT, RADARSAT, ERS -1, và các hệ thống khác.

Các hệ thống viễn thám nghiên cứu về địa chất trên thế giới đã và đang được triển khai mạnh mẽ. Nó mang lại lợi ích kinh tế cũng như xã hội rất lớn trong việc quản lý và tìm hiểu nghiên cứu về địa hình.