Nghiên cứu xây dựng phương pháp kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám quang học của Việt Nam

Công tác kiểm định và hiệu chỉnh ảnh viễn thám quang học, đặc biệt là đối với các hệ thống phân giải cao có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình khai thác cũng như chất lượng sản phẩm đầu ra của toàn bộ hệ thống. Cụ thể là công tác này ảnh hưởng đến độ chính xác và trung thực của ảnh viễn thám. Công tác kiểm định và hiệu chỉnh ảnh viễn thám được chia thành ba giai đoạn chính: giai đoạn trước khi phóng vệ tinh lên quỹ đạo; giai đoạn khi vệ tinh mới phóng lên quỹ đạo và giai đoạn định kỳ khi vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo.

Đối với công tác kiểm định thiết bị chụp ảnh trên vệ tinh, hai giai đoạn đầu thường được tiến hành bởi nhà cung cấp thiết bị và được tiến hành trong thời gian ngắn; trong khi việc kiểm định thiết bị chụp ảnh trong giai đoạn thứ ba là giai đoạn cần được thực hiện bởi đội ngũ vận hành và khai thác hệ thống và được tiến hành thường xuyên và liên tục trong suốt thời gian khai thác của vệ tinh. Do vậy, việc xây dựng phương pháp và quy trình cho giai đoạn này là cần thiết đòi hỏi những kiến thức chuyên sâu về thiết bị chụp ảnh nói riêng và các phân hệ liên quan.

Các thông số cần quan tâm đến của hệ thống chụp ảnh liên quan đến: bức xạ, phổ và không gian. Việc kiểm định và hiệu chỉnh các tham số này có ý nghĩa và ảnh hưởng trực tiếp đến các ứng dụng sau này, ví dụ như hiệu chỉnh phổ và bức xạ liên quan đến chất lượng phân tích định lượng các giá trị tương ứng; tối ưu hóa tiêu cự sẽ làm tăng chất lượng ảnh; hiệu chỉnh đường ngắm ảnh hưởng đến độ chính xác hình học của ảnh...

Để kiểm định chất lượng của ảnh viễn thám, đối với các quốc gia có tiềm lực sản xuất vệ tinh như Mỹ, Nga, Pháp, Trung Quốc... đều đã xây dựng các vật chuẩn (cố định hoặc di động) nhằm kiểm định chất lượng ảnh của riêng mình và thường xuyên kiểm tra định kỳ hoặc đột xuất, có thể biết được các thay đổi về chất lượng ảnh nói chung để có giải pháp hiệu chỉnh ảnh.

Để có cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm xây dựng phương pháp kiểm định chất lượng ảnh viễn thám phù hợp với điều kiện của Việt Nam, việc kiểm định chất lượng ảnh sẽ được tiến hành thử nghiệm đối với ảnh VNREDSat-1, trên cơ sở sử dụng vật chuẩn đặt trên lãnh thổ Việt Nam. Hiện nay, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai xây dựng 02 bãi kiểm định, gồm bãi kiểm định ảnh vệ tinh chuyên dụng tại thành phố Buôn Ma Thuột (tỉnh Đắc Lắk) và bãi kiểm định nằm trong tổ hợp Trạm Quan trắc nghiên cứu địa lý và Môi trường đồng bằng Bắc bộ (tại Cồn Vành, tỉnh Thái Bình).

Do đó, việc nghiên cứu xây dựng phương pháp kiểm định chất lượng ảnh viễn thám, trước hết là chúng ta có thể học hỏi kinh nghiệm của một số nước trên thế giới; trên cơ sở đó đề xuất và xây được phương pháp kiểm định chất lượng ảnh viễn thám phù hợp với điều kiện Việt Nam nhằm chủ động thực hiện kiểm định chất lượng ảnh theo định kỳ hoặc thực hiện đột xuất nếu có sự cố xảy ra. Cơ quan chủ trì Cục Viễn thám quốc gia cùng phối hợp với Chủ nhiệm nhiệm vụ TS. Nghiêm Văn Tuấn thực hiện nghiên cứu nhằm mục đích trong việc định hướng cũng như xây dựng các quy định kỹ thuật liên quan đến công tác kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám quang học.

Với việc xây dựng được quy trình công nghệ, phần mềm kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám quang học của Việt Nam cũng như đề xuất được một số nội quy định kỹ thuật về công tác kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám quang học của Việt Nam, đề tài đã hoàn thành cả 02 mục tiêu đặt ra trong thuyết minh đề tài.

Trong tương lai, Việt Nam sẽ có thêm các thế hệ vệ tinh quang học độ phân giải cao và siêu cao do đó việc sử dụng các vật chuẩn kiểm định là một yếu tố quan trọng không thể thiếu. Việc nghiên cứu và đề xuất được những quy định kỹ thuật về vật chuẩn để kiểm định chất lượng ảnh viễn thám quang học của Việt Nam sẽ là cơ sở để xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn, góp phần quan trọng trong quá trình hoàn thiện hệ thống văn bản pháp quy phục vụ công tác quản lý nhà nước về viễn thám.

Song song việc đề xuất các quy định kỹ thuật, đề tài cũng đã xây dựng được phần mềm kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám quang học của Việt Nam có khả năng kiểm định được 6 thông số quan trọng nhất liên quan đến chất lượng của ảnh viễn thám quang học; các thông số này thuộc cả nhóm về hình học và bức xạ của ảnh. Đây sẽ là công cụ quan trọng để cơ quan cung cấp dữ liệu viễn thám có thể kiểm soát được chất lượng sản phẩm ảnh cung cấp cho người sử dụng.

Thông qua quá trình thử nghiệm kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám VNREDSat-1 hiện có trên cơ sở sử dụng quy trình đề xuất và phần mềm kiểm định, hiệu chỉnh chất lượng ảnh đã xây dựng, có thể thấy các Phần mềm chạy ổn định; kết quả kiểm định từng thông số của ảnh VNREDSat-1 đảm bảo yêu cầu.

Thông qua kết quả kiểm định chất lượng ảnh VNREDSSat-1cho thấy chất lượng của hệ thống chụp ảnh trên vệ tinh VNREDSat-1 đã có những thay đổi nhất định so với thiết kế và so với thời điểm vệ tinh được đưa lên quỹ đạo. Một số chỉ số như dòng tối hoặc giá trị khuếch đại điểm ảnh đã đạt ngưỡng phải hiệu chỉnh. Điều này cho thấy, việc thường xuyên kiểm định chất lượng ảnh viễn thám quang học trong tương lai là một yêu cầu cấp thiết, cần thực hiện thường xuyên.

Với việc nghiên cứu thành công phương pháp kiểm định chất lượng ảnh và xây dựng được quy định kỹ thuật, các Phần mềm nhằm kiểm định và hiệu chỉnh được chất lượng ảnh viễn thám của Việt Nam sẽ góp phần nâng cao tính chủ động của Việt Nam về mặt công nghệ trong lĩnh vực này. Mặt khác, kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về kiểm nghiệm chất lượng ảnh viễn thám của Việt Nam; giúp cơ quan quản lý trong lĩnh vực viễn thám hướng tới việc xây dựng văn bản quy phạm pháp luật quản lý liên quan đến việc kiểm định chất lượng ảnh viễn thám ở Việt Nam.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 15852/2018) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Theo Vista.gov.vn