1. Hệ thống ảnh viễn thám Landsat – Chương trình vệ tinh Landsat từ năm 1972 đến nay
Vào ngày 23/7/1972, Vệ tinh Công nghệ Tài nguyên Trái đất đầu tiên (ERTS-1), sau này được đổi tên thành Landsat 1.
Vệ tinh được phóng với mục đích rõ ràng là “thu thập thông tin thực tế về tài nguyên thiên nhiên của Trái đất từ các vệ tinh quan sát Trái đất mang theo các thiết bị quan sát viễn thám tinh vi.”
Sau hơn 05 thập kỷ quan sát và 09 sứ mệnh hoạt động, chương trình Landsat tiếp tục cung cấp những hình ảnh trực quan có giá trị về mặt khoa học và ấn tượng về Trái đất. Các thiết bị Landsat thu được hàng triệu hình ảnh được sử dụng để đánh giá những thay đổi của tự nhiên và con người đối với Trái đất.
(Nguồn: USGS)
(Nguồn: USGS)
Các seri vệ tinh Landsat gồm:
(1) Thế hệ thứ nhất: Landsat 1 (1972), Landsat 2 (1975) và Landsat 3 (1978).
(2) Thế hệ thứ hai: Landsat 4 (1982) và Landsat 5 (1984).
(3) Thế hệ thứ ba: Landsat 6 (1993) và Landsat 7 (1999).
(4) Thế hệ thứ tư: Landsat 8 (2013) và Landsat 9 (2021).
(5) Thế hệ thứ năm: Landsat Next (2030).
(Nguồn: USGS)
(Nguồn: USGS)
*Chi tiết về chương trình vệ tinh Landsat vui lòng xem “Chuyên mục Landsat” của OpenGIS Việt Nam.
2. Hệ thống ảnh Sentinel – Chương trình vệ tinh Copernicus Sentinel của ESA
Nhiệm vụ giám sát Trái đất Sentinel gồm 6 chương trình, trong đó có vệ tinh Sentinel-2 giám sát mặt đất, nhiệt, thực vật. Sentinel-2 bao gồm hai vệ tinh Sentinel-2A và Sentinel-2B quay quanh cực được đặt trong cùng một quỹ đạo đồng bộ, lệch pha nhau 180°.
Sứ mệnh của sentinel-2 là theo dõi sự thay đổi của điều kiện bề mặt đất. Sentinel-2 mang tải trọng của thiết bị quang học lấy mẫu 13 dải (band) quang phổ: 04 dải ở 10 m, 06 dải ở 20 m và 03 dải ở độ phân giải không gian 60 m. Chiều rộng dải quỹ đạo là 290 km.
Sentinel-2A ra mắt vào ngày 23/06/2015. Sentinel-2B ra mắt vào ngày 07/03/2017.
(Nguồn: ESA)
(Nguồn: ESA)
Các vệ tinh của Sentinel-2 (2A&2B) tiếp nối di sản của vệ tinh SPOT và LANDSAT bằng cách tiếp tục cung cấp các loại dữ liệu hình ảnh tương tự và đóng góp vào các quan sát đa phổ đang diễn ra. Các vệ tinh này được sử dụng để hỗ trợ nhiều dịch vụ và ứng dụng do Copernicus cung cấp, bao gồm quản lý đất đai, nông nghiệp, lâm nghiệp, kiểm soát thảm họa, hoạt động cứu trợ nhân đạo, lập bản đồ rủi ro và các vấn đề an ninh.
*Chi tiết về chương trình vệ tinh Sentinel tổng hợp vui lòng xem “Chuyên mục Sentinel” của OpenGIS Việt Nam.
3. Ảnh MODIS – Cảm biến MODIS trên vệ tinh Aqua và Terra
MODIS – Máy đo quang phổ hình ảnh có độ phân giải vừa phải (The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) là thiết bị quan trọng trên các vệ tinh Terra (ban đầu được gọi là EOS AM-1), được NASA phóng vào năm 1999 và Aqua (ban đầu được gọi là EOS PM-1), được phóng vào năm 2002.
Quỹ đạo của Terra quanh Trái đất được tính giờ sao cho nó đi từ Bắc xuống Nam qua đường xích đạo vào buổi sáng, trong khi Aqua đi từ Nam lên Bắc qua đường xích đạo vào buổi chiều. Terra MODIS và Aqua MODIS đang quan sát toàn bộ bề mặt Trái đất cứ sau 1 đến 2 ngày, thu thập dữ liệu ở 36 dải quang phổ hoặc nhóm bước sóng.
Những dữ liệu này sẽ nâng cao hiểu biết của chúng ta về động lực toàn cầu và các quá trình xảy ra trên đất liền, trong đại dương và trong tầng khí quyển thấp hơn.
(Nguồn: NASA)
(Nguồn: NASA)
(Nguồn: University of Montana)
MODIS hiện đã được thay thế bằng VIIRS, được phóng lần đầu tiên vào năm 2011 trên vệ tinh Suomi NPP.
*Chi tiết về chương trình cảm biến MODIS tổng hợp vui lòng xem “Chuyên mục MODIS“ và “Hướng dẫn tải ảnh MODIS” của OpenGIS Việt Nam.
4. Ảnh ASTER – Cảm biến ASTER (cao độ) trên vệ tinh Aqua
ASTER – Máy đo bức xạ phản xạ và phát xạ nhiệt tiên tiến trong không gian (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) là một thiết bị viễn thám của Nhật Bản trên vệ tinh Terra được NASA phóng vào năm 1999. Nó đã thu thập dữ liệu từ tháng 2 năm 2000.
(Nguồn: NASA)
(Nguồn: Satellite Imaging Corporation)
ASTER cung cấp hình ảnh có độ phân giải cao về Trái đất ở 14 dải phổ điện từ khác nhau, từ ánh sáng nhìn thấy đến tia hồng ngoại nhiệt. Độ phân giải của hình ảnh nằm trong khoảng từ 15 đến 90 mét. Dữ liệu ASTER được sử dụng để tạo bản đồ chi tiết về nhiệt độ bề mặt đất, độ phát xạ, độ phản xạ và độ cao.
*Chi tiết về chương trình cảm biến ASRER (Terra) tổng hợp vui lòng xem “Chuyên mục ASTER và tải ảnh ASTER“ của OpenGIS Việt Nam.
5. Hình tổng kết Các vệ tinh quang học miễn phí từ năm 1972 đến nay
6. Bảng tổng kết Các vệ tinh quang học miễn phí từ năm 1972 đến nay
| STT | Vệ tinh | Thời gian ra mắt | Thời gian ngừng hoạt động | Thời gian hoạt động | Band Ảnh | Độ phân giải | Sứ mệnh giám sát | Cơ quan không gian |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Landsat 1 (MSS) | 23/7/1972 | 6/1/1978 | Hơn 6 năm | 4 | 80m – 2 band visible 80m – 2 band NIR | – Mặt đất – Thực vật | NOAA, USGS (1998) |
| 2 | Landsat 2 (MSS) | 22/1/1975 | 25/2/1982 | Gần 7 năm | 4 | 80m – 2 band visible 80m – 2 band NIR | – Mặt đất – Thực vật | NOAA, USGS (1998) |
| 3 | Landsat 3 (MSS) | 5/3/1978 | 7/9/1983 | Hơn 5 năm | 4 | 80m – 2 band visible 80m – 2 band NIR | – Mặt đất – Thực vật | NOAA, USGS (1998) |
| 4 | Landsat 4 (TM) | 16/7/1982 | 15/6/2001 | Gần 19 năm | 7 | 30m – 3 band visible 30m – 3 band IR 120m – 1 band nhiệt | – Mặt đất – Thực vật – Nhiệt | NOAA, USGS (1998) |
| 5 | Landsat 5 (TM) | 1/3/1984 | 8/1995 | Hơn 11 năm | 7 | 30m – 3 band visible 30m – 3 band IR 120m – 1 band nhiệt | – Mặt đất – Thực vật – Nhiệt | NOAA, USGS (1998) |
| 6 | Landsat 6 (ETM) | 5/10/1993 | X | Không vào quỹ đạo | 8 | 30m – 3 band visible 30m – 3 band IR 120m – 1 band nhiệt 15m – 1 band PAN | – Mặt đất – Thực vật – Nhiệt | NOAA, USGS (1998) |
| 7 | Landsat 7 (ETM+) | 15/4/1999 | 6/4/2022 | 23 năm | 8 | 30m – 3 band visible 30m – 2 band IR 30m – 1 band SWIR 60m – 1 band nhiệt 15m – 1 band PAN | – Mặt đất – Thực vật – Nhiệt | NOAA, USGS (1998) |
| 8 | Terra (ASTER) | 18/12/1999 | Vẫn hoạt động | – | 14 | 15m – 2 band visible 15m – 1 band IR 30m – 6 band SWIR 90m – 5 band LWIR | – Mặt đất – Nhiệt độ – Độ cao | NASA |
| 9 | Terra (MODIS) | 18/12/1999 | Vẫn hoạt động | – | 36 | 250m – 2 band 500m – 5 band 1000m – 29 band | – Đất/mây/sol khí – Màu đại dương – Thực vật phù du – Địa hóa sinh học – Hơi nước – Nhiệt độ bề mặt/mây – Ozon | NASA |
| 10 | Aqua (MODIS) | 4/5/2002 | Vẫn hoạt động | – | 36 | 250m – 2 band 500m – 5 band 1000m – 29 band | – Đất/mây/sol khí – Màu đại dương – Thực vật phù du – Địa hóa sinh học – Hơi nước – Nhiệt độ bề mặt/mây – Ozon | NASA |
| 11 | Landsat 8 (OLI & TIRS) | 11/2/2013 | Vẫn hoạt động | – | 11 | 30m – 3 band visible 30m – 1 band IR 30m – 2 band SWIR 30m – 1 band cirrus 30m – 1 band coastal aerosol 15m – 1 band PAN 100m – 2 band nhiệt | – Mặt đất – Thực vật – Nhiệt – Mây – Sol khí bờ biển | NOAA, USGS (1998) |
| 12 | Sentinel-2 | 23/6/2015 (2A) 7/3/2017 (2B) | Vẫn hoạt động | – | 13 | 10m – 3 band visible 10m – 1 band IR 20m – 3 band VRE 20m – 3 band SWIR 60m – 1 band cirrus 60m – 1 band coastal aerosol 60m – 1 band hơi nước | – Mặt đất – Thực vật – Mây – Hơi nước – Sol khí bờ biển | ESA |
| 13 | Landsat 9 (OLI-2 & TIRS-2) | 27/9/2021 | Vẫn hoạt động | – | 11 | 30m – 3 band visible 30m – 1 band IR 30m – 2 band SWIR 30m – 1 band cirrus 30m – 1 band coastal aerosol 15m – 1 band PAN 100m – 2 band nhiệt | – Mặt đất – Thực vật – Nhiệt – Mây – Sol khí bờ biển | NOAA, USGS (1998) |
| 14 | Landsat Next | 2030 | 26 | – Mặt đất – Thực vật – NDVI – Nhiệt – Mây – Sol khí bờ biển – Nước lỏng – Băng | NOAA, USGS (1998) |
Ký hiệu viết tắt, tiếng anh:
- MSS: Multispectral Scanner – Mát quét đa phổ.
- TM: Thematic Mapper – Bản đồ chuyên đề.
- ETM: Enhanced Thematic Mapper – Bản đồ chuyên đề nâng cao.
- OLI: Operational Land Imager – Bộ thu nhận ảnh mặt đất.
- TIRS: Thermal Infrared Sensor – Bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt.
- Visible: Nhìn thấy.
- IR: Infrared – Hồng ngoại.
- NIR: Near-Infrared – Cận hồng ngoại.
- SWIR: Short-wave Infrared – Hồng ngoại sóng ngắn.
- LWIR: Long-ware Infrared – Hồng ngoại sóng dài.
- VRE: Vegetation red edge – Thảm thực vật viền đỏ.
- PAN: Panchromatic – Toàn sắc.
- Coastal aerosol: Sol khí bờ biển.
- Cirrus: Mây.
Tổng hợp từ các nguồn tham khảo:
- NASA.
- ESA.
- USGS.
- NOAA.
- Wiki.
