Vì sao chụp ảnh trên không có thể phân biệt được tình hình dưới đất?
Ngày nay, chụp ảnh trên không là một phương thức quan trọng để tìm hiểu tình hình dưới mặt đất.
Trong kỹ thuật cảm nhận từ xa, hay viễn thám, người ta dùng phương pháp tạo ảnh bằng nhiều dải tần. Nhờ vậy, những vật thể trên mặt đất khó phát hiện, hoặc tài nguyên nằm rải rác dưới lớp đất dày và dưới rừng xanh, cũng có thể hiện rõ nguyên hình.
Vì sao ảnh nhiều dải tần lại “thần thông quảng đại” như vậy?
Bởi ảnh nhiều dải tần ghi lại theo bước sóng dài của sóng điện từ do các vật dưới đất phát ra. Điều này có hiệu quả tương tự việc gắn các kính lọc màu khác nhau trước ống kính máy ảnh khi chụp. Nếu muốn làm nổi bật đám mây hoặc các chi tiết cảnh vật xung quanh, ta có thể dùng kính lọc màu vàng; khi thay bằng những kính lọc màu khác nhau, hiệu quả thu được cũng khác nhau. Cùng một vật thể trên Trái Đất, màu sắc và hoa văn của nó trên ảnh ở các dải tần khác nhau sẽ có sự khác biệt. Những vật có tính chất khác nhau lại càng cho hình ảnh khác nhau. Nhờ đó, con người có thêm nhiều căn cứ để phân tích, mở rộng tầm nhìn và nhận biết những điều không dễ quan sát từ mặt đất.
Vậy làm thế nào để phát hiện tài nguyên nằm rải rác sâu dưới mặt đất? Kỹ thuật cảm nhận từ xa ngày nay chưa thể trực tiếp chụp rõ các vật nằm dưới đất, nhưng những vật ấy có thể làm kết cấu tầng đất phía trên và địa hình phát sinh các biến đổi nhỏ. Những biến đổi này khiến khả năng ngậm nước, loại cây mọc phía trên và độ dày thưa của thảm thực vật khác nhau. Tất cả đều hiện rõ trên ảnh nhiều dải sóng. Ví dụ, với nếp gãy tầng dưới đất, khu vực bên cạnh thường chứa nhiều nước. Nước hấp thu mạnh sóng điện từ, nên trên ảnh hiện ra một màu sẫm khác hẳn xung quanh. Nhìn vào đó, ta có thể phát hiện nếp gãy. Không ít nếp gãy có liên quan đến sự hình thành mỏ. Có một số mỏ nằm dưới rừng rậm, trên mặt đất không dễ phát hiện, dùng máy bay quan sát thông thường cũng rất khó. Nhưng chất diệp lục trong lá cây phản xạ rất mạnh tia hồng ngoại; trên ảnh dải sóng hồng ngoại, rừng xanh không phải màu đậm mà lại hiện màu nhạt. Như vậy, đường biên của mỏ nằm dưới rừng xanh che phủ có thể lộ rõ. Ảnh dải sóng hồng ngoại đặc biệt nhạy với những mỏ có thể bức xạ nhiệt, như mỏ khoáng sản phóng xạ, nguồn địa nhiệt, mỏ lưu huỳnh hóa; vì vậy đường biên của chúng rõ và dễ phát hiện hơn.
Ngày nay, kỹ thuật cảm nhận từ xa đã phát triển theo nhiều tầng thứ, nhiều phương pháp, nhiều đặc điểm và được quan sát lặp lại nhiều lần.
Nhiều tầng thứ nghĩa là có thể dùng vệ tinh trên cao để quan sát, gọi là cảm nhận từ xa bằng vũ trụ; ở tầng vừa và thấp có thể dùng máy bay mang theo máy quan sát, gọi là cảm nhận từ xa bằng hàng không; đồng thời cũng có thể dùng ô tô cảm nhận từ xa trên mặt đất để khảo sát. Khi cùng một vật thể được quan sát từ nhiều độ cao và góc độ khác nhau, người ta có thể thu thập nhiều tài liệu, rồi phân tích, so sánh để đưa ra phán đoán gần với thực tế.
Nhiều phương pháp nghĩa là các thiết bị cảm nhận từ xa ngày nay có thể tiếp thu quang phổ của nhiều dải sóng điện từ, từ ánh sáng nhìn thấy đến tia hồng ngoại và vi ba. Ngoài ra còn có thể dùng phương pháp laze, ảnh và máy quét đa quang phổ; trên vệ tinh hoặc máy bay đôi khi dùng đồng thời nhiều thiết bị với các dải sóng song song để quan sát. Như ta đã biết, bất cứ vật thể nào cũng thể hiện đặc tính quang phổ khác nhau dưới các dải sóng khác nhau. Vì vậy, so với việc chỉ dùng một dải sóng như chụp ảnh thông thường, phương pháp này cung cấp nhiều tư liệu hơn về đặc tính của vật thể. Vệ tinh tài nguyên Trái Đất cứ 18 ngày lại quan sát lặp lại khu vực cũ một lần. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của thời tiết, sự sinh trưởng của cây cối, tình trạng chứa nước của mặt đất, sự khác biệt mùa, độ cao của Mặt Trời và góc chiếu ánh nắng, ảnh chụp của cùng một vật vào những mùa và ngày khác nhau cũng sẽ biến đổi. Vì thế, chụp ảnh mặt đất từ trên không có thể giúp chúng ta hiểu được rất nhiều tình hình ở bên dưới.
