Việc “Nghiên cứu, xây dựng quy trình cập nhật cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 và nhỏ hơn bằng tư liệu ảnh vệ tinh SPOT” nhằm khai thác tối đa nguồn tư liệu viễn thám hiện có tại Trung tâm là cần thiết và mang tính khả thi cao.
Trao đổi - Ý kiến XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CẬP NHẬT CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ TỶ LỆ 1:10.000, 1:50.000 BẰNG TƯ LIỆU ẢNH VỆ TINH SPOT ThS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HOA, KS CHU THỊ HẰNG, KS LÊ THỊ THANH KHÁNH, KS VŨ THỊ TUYẾT Trung tâm Viễn thám Quốc gia ứng trước yêu cầu ngày cao công phát triển kinh tế - xã hội vấn đề đảm bảo thơng tin sở liệu có tính hệ thống, thời với độ tin cậy độ xác cao nhiệm vụ quan trọng cấp thiết Hiện Trung tâm Viễn thám Quốc gia chủ động thu nhận ảnh viễn thám SPOT với chu kỳ vài ngày, tùy thuộc vào độ che phủ mây vùng thu chụp Như việc thu chụp ảnh viễn thám rút ngắn thời gian cung cấp tư liệu Nhưng thực tế, việc cập nhật thông tin CSDL địa lý chưa nhanh chóng thường xuyên tương xứng với khả cung cấp nhanh thông tin ảnh viễn thám Do việc “Nghiên cứu, xây dựng quy trình cập nhật sở liệu thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 nhỏ tư liệu ảnh vệ tinh SPOT” nhằm khai thác tối đa nguồn tư liệu viễn thám có Trung tâm cần thiết mang tính khả thi cao Đ Thông tin địa lý yếu tố nhạy cảm thay đổi nhanh theo thời gian ảnh hưởng tác động yếu tố tự nhiên (động đất, trượt lở đất, lún đất, sa mạc hóa, ngập lụt…) người (chặt phá rừng, phát triển thị hóa, biến động trạng sử dụng đất ) Thông tin khai thác ảnh viễn thám phụ thuộc nhiều vào độ phân giải ảnh Do đó, khả sử dụng ảnh viễn thám SPOT5 (độ phân giải 2,5m) để cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 1:50.000 hồn tồn thực Ảnh viễn thám SPOT5 tài liệu dùng để cập nhật biến đổi CSDL thông tin địa lý cần cập nhật Nguyên tắc, phương pháp cập nhật CSDL thông tin địa lý thực theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở quy định kỹ thuật hành - Đối với tỷ lệ 1:10.000: cập nhật trực tiếp ảnh viễn thám đối tượng địa lý xuất hiện, biên tập lại đối tượng thay đổi, xóa bỏ đối tượng khơng cịn chuẩn hóa quan hệ khơng gian đối tượng địa lý Các đối tượng địa lý cập nhật sở giải đoán ảnh viễn thám SPOT5 như: + Thủy hệ: Vùng biển, vùng vịnh, đảo nổi, bãi đá cạn, kênh mương, sông suối, đường bờ ao hồ rõ ràng, đường bờ đầm phá rõ ràng, bãi bùn không ngập nước, đập chắn sóng + Giao thơng: Hệ thớng đường giao thông và các đối tượng liên quan cầu, ga đường sắt, đường băng, bến ô tô, bến phà, đường cáp treo, cảng biển, trạm thu phí + Dân cư: Điểm dân cư đô thị, vùng dân cư đô thị, điểm dân cư nông thôn, vùng dân cư nơng thơn, đồ hình nhà, đồ hình khối t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 16-6/2013 43 Trao đổi - Ý kiến nhà, hàng cây, ruộng muối, sân gôn Một số đối tượng độc lập: Nhà thờ, chùa, sân vận động + Phủ bề mặt: Khu vực dân cư, khu dân cư có thực phủ, khu vực khai thác, khu trồng nông nghiệp (cây lúa), rừng rộng, kim, bụi, đầm lầy, khu nuôi trồng thủy sản, đồng cỏ, đồng muối, núi đá, đồi trọc, cát Đối với tỷ lệ 1:50.000: thực theo chủ đề liệu cách lựa chọn, thừa kế số nội dung CSDL địa lý 1:10.000 cập nhật trực tiếp ảnh viễn thám SPOT đối tượng xuất hiện, đối tượng thay đổi, xóa bỏ đối tượng Việc cập nhật thực theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở quy định kỹ thuật ban hành có liên quan đến CSDL địa lý 1:50.000 Các đối tượng từ CSDL 1:10.000 thừa kế sử dụng trực tiếp để cập nhật CSDL 1:50.000: + Địa hình: Thu nhận đối tượng gị đống, hố đất có diện tích ≥ 2mm2 tỷ cao ≥ 2m; Địa hình bậc thang, ruộng bậc thang biểu thị có diện tích ≥ 1cm2; Bãi cát khơ biểu thị có diện tích 15mm2 + Giao thơng: Thu nhận có chọn lọc loại cầu giao thông chung cho đường đường sắt, cầu giao thông đường bộ, cầu giao thông đường sắt, cầu vượt loại cầu ô tô qua sơng, suối nét; Cống nước lớn đường sông kênh lớn cắt qua đường ô tô; Bến đò lớn qua sông dọc sông vẽ nét vùng giao thông phát triển, nối liền tuyến giao thông quan trọng khu vực; Bến phà tuyến đường ô tô; Các ga đường sắt + Địa danh, địa giới: Tổng hợp lại tên thơn xóm, làng, bản; Thu nhận địa giới hành cấp; Ranh giới hàng rào, tường 44 vây xây dựng chắn, ổn định có tác dụng bảo vệ làm giới hạn khu chức năng, lãnh thổ có chiều dài ≥ 5mm + Các đối tượng kinh tế xã hội: Thu nhận chọn lọc địa vật lớn, quan trọng vùng nông thôn; Đối với khu vực thành phố, đô thị thu nhận đối tượng bật Các đối tượng CSDL 1:50.000 cập nhật sở giải đoán ảnh viễn thám: + Thủy hệ: Biển, vịnh, vũng, đảo chìm, đảo nởi, kênh mương, sơng śi, bãi bời, đường bờ ao hồ rõ ràng, đương bờ biển rõ ràng, đường bờ sơng suối rõ ràng, đập chắn sóng, đầm lầy + Giao thông: Hệ thống đường giao thông và các đối tượng liên quan cầu cảng, ga đường sắt, cảng hàng không, phà, đường băng, đảo giao thông, nút mạng giao thông, vai đường bộ, mép đường bộ, bến ô tô, bến phà + Dân cư: Điểm dân cư thị, điểm dân cư nơng thơn, đồ hình nhà, đồ hình khối nhà, ruộng muối, sân gơn Một số đối tượng độc lập: Nhà thờ, chùa, sân vận động + Phủ bề mặt: Khu dân cư, thực phủ có dân cư, thực phủ nơng nghiệp (cây lúa), rừng bụi, rừng rộng, nước mặt, đồi trọc, cát, ranh giới phủ bề mặt Căn mức độ thay đổi yêu cầu quản lý nội dung sở liệu địa lý, chu kỳ cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám SPOT5 đề xuất sau: - Cập nhật thường xuyên yếu tố quan tâm có thay đổi có thơng tin chiết tách từ ảnh viễn thám, thông tin kinh tế xã hội thông tin từ CSDL 1:10.000 cập nhật công nghệ viễn thám - Cập nhật hàng năm cho Nhóm đới tượng địa lý tḥc lớp giao thơng dân cư, t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 16-6/2013 Trao đổi - Ý kiến địa danh địa giới 100% Trong đó: - Cập nhật định kỳ từ năm lần (đối với tỷ lệ 1:10.000) năm một lần (đối với tỷ lệ 1:50.000 tất cả các nhóm đối tượng địa lý (7 nhóm đối tượng địa lý) với mức độ biến đổi đối tượng thực địa so với ảnh khoảng 20% đến 40% - Pđ mức độ thay đổi đối tượng dạng điểm; Theo Thông tư Quy định kỹ thuật cập nhật sở liệu địa lý tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000 1:10.000 Thông tư Quy định kỹ thuật chỉnh đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:25.000 1:50.000 ảnh viễn thám [1] [2] việc đánh giá độ cũ CSDL thông tin địa lý cần cập nhật tính tốn % theo nhóm đối tượng địa lý CSDL địa lý cần cập nhật: Mức độ thay đổi nhóm đối tượng địa lý thể đồ dạng vùng tính theo cơng thức Pd = nd/Nd x 100% Trong đó: - Pd mức độ thay đổi đối tượng dạng vùng; - nd tổng diện tích đối tượng dạng vùng thay đổi; - Nd tổng diện tích đối tượng dạng vùng CSDL địa lý cần cập nhật Mức độ thay đổi nhóm đối tượng thể đồ dạng hình tuyến tính theo cơng thức Pt = nt/Nt x 100% Trong đó: - Pt mức độ thay đổi đối tượng dạng hình tuyến; - nt tổng chiều dài đối tượng dạng hình tuyến thay đổi; - Nt tổng chiều dài đối tượng dạng hình tuyến CSDL địa lý cần cập nhật Mức độ thay đổi nhóm đối tượng thể đồ dạng điểm tính theo cơng thức Pđ = nđ/Nđ x - nđ tổng số lượng đối tượng dạng điểm thay đổi; - Nđ tổng số lượng đối tượng dạng điểm CSDL địa lý cần cập nhật Mức độ thay đổi chung CSDL địa lý cần cập nhật tính theo cơng thức: Sự thay đổi, biến động đối tượng địa lý CSDL địa lý cần cập nhật xác định lấy từ ảnh viễn thám chụp lấy từ CSDL địa lý tỷ lệ lớn cập nhật kết hợp khảo sát bổ sung thực địa Dưới quy trình cập nhật CSDL thơng tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 nhỏ tư liệu ảnh vệ tinh SPOT: - Công tác chuẩn bị: + Thu thập tư liệu và tài liệu có liên quan đến khu vực cập nhật; + Nghiên cứu đặc điểm địa lý khu vực cần cập nhật CSDL thơng tin địa lý Phân tích đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến mức độ cập nhật CSDL địa lý; + Khảo sát thực địa (nếu cần thiết); + Lập TKKT-DT; - Cơ sở liệu địa lý gốc: Cơ sở liệu thông tin địa lý tạo lập cập nhật thời điểm gần - Xác định khu vực cập nhật: Khảo sát đánh giá mức độ thay đổi đối tượng địa lý khu vực cần cập nhật dựa vào tư liệu ảnh viễn thám và các tài liệu thu thập co liờn tạp chí khoa học đo đạc ®å sè 16-6/2013 45 Trao đổi - Ý kiến quan - Trích CSDL nền địa lý: Cơ sở dữ liệu trích từ CSDL địa lý gốc theo khu vực cần cập nhật - Thành lập bình đồ ảnh viễn thám - Giải đoán nội nghiệp: + Tài liệu chính dùng để giải đoán ảnh nội nghiệp là bình đồ ảnh vệ tinh, các tài liệu hỗ trợ khác CSDL địa lý cần cập nhật trích từ CSDL địa lý dạng gốc; + Kết giải đoán nội nghiệp ghi CSDL địa lý cần cập nhật; + Giải đoán phân loại có kiểm định bằng phần mềm ENVI (hoặc các phần mềm khác) đối tượng thực vật, đối tượng mảng; + Giải đoán bằng mắt đối tượng điểm, địa vật, phát hiện các đối tượng địa lý đã thay đổi, khơng cịn tồn có hình dáng thay đổi để xóa CSDL cần cập nhật gạch bỏ các đối tượng địa lý này maket biến đổi nhằm phục vụ công tác kiểm tra sau đó; + Lập dẫn điều tra thực địa việc vạch đối tượng đặc trưng cần kiểm tra, xác minh cần bổ sung ngoại nghiệp; - Điều tra đối tượng địa lý ở thực địa: + Điều tra đối tượng ngoài thực địa nhằm kiểm tra kết giải đoán ảnh và tách chiết thông tin ở nội nghiệp; Xác minh đới tượng cịn nghi vấn cơng tác nội nghiệp; Bổ sung đối tượng giải đoán được nội nghiệp; Thu thập tài liệu địa danh, địa giới, định tính và định lượng của đới tượng và các thơng tin khác khơng có ảnh hoặc không thể xác định được; + Vẽ bình đồ ảnh giấy các nội dung đối tượng địa lý mới xuất hiện, các đối tượng có hình dáng thay đổi và các đối tượng bị sai lệch về vị trí; 46 + Trên maket biến đổi gạch bỏ các đối tượng địa lý đã mất và các đối tượng thay đổi về hình dáng, đồng thời ghi chú bổ sung những thay đổi về định tính và định lượng mà ảnh không thể xác định được (Các đối tượng xuất hiện sau thời điểm chụp ảnh, các đối tượng bị mây che…) - Chuẩn hóa và cập nhật CSDL nền địa lý nền ảnh: + Chuẩn hố khơng gian cho đối tượng địa lý thêm đối tượng xuất hiện, chỉnh sửa và biên tập lại đối tượng thay đổi, xố bỏ đối tượng khơng cịn, chuẩn hóa quan hệ không gian đối tượng địa lý Chuẩn hóa các đối tượng theo đúng nhóm lớp nội dung và đúng mã của chúng; + Chuẩn hố thuộc tính đối tượng địa lý theo quy định kỹ thuật hành; + Chuẩn hoá định dạng liệu phục vụ đồng tích hợp trích sở liệu địa lý cập nhật vào sở liệu địa lý gốc; + Chuẩn hóa siêu liệu (metadata) theo nội dung cập nhật Đồng vào CSDL địa lý gốc: Tiếp biên liệu đồng đối tượng địa lý không gian; Đồng đối tượng địa lý thuộc tính; Cập nhật quan hệ đối tượng địa lý loại tỷ lệ 1:10.000 hoặc 1:50.000 Kiểm tra CSDL nền địa lý cập nhật: Kiểm tra chất lượng liệu CSDL địa lý cập nhật việc đồng bộ CSDL nền địa lý cập nhật vào sở liệu địa lý gốc theo quy định kỹ thuật sở liệu địa lý tỷ lệ 1:10.000 hoặc 1:50.000 Tích hợp CSDL nền địa lý cập nhật vào CSDL nền địa lý gốc: tuân theo quy định kỹ thuật của hệ thống quản lý sở liệu nờn a ly quục gia tạp chí khoa học đo đạc đồ số 16-6/2013 Trao i - í kiến Sơ đồ quy trình cơng nghệ cập nhật sở liệu thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 1:50.000 tư liệu ảnh viễn thám SPOT tạp chí khoa học đo đạc đồ số 16-6/2013 47 Trao đổi - Ý kiến Với khả tư liệu viễn thám Kết thực nghiệm cho thấy độ SPOT5 việc giải đoán nhận biết xác sản phẩm CSDL thơng các đối tượng địa lý phục vụ cho việc cập tin địa lý cập nhật phụ thuộc vào độ nhật CSDL là hữu ích, nhiên nếu đối phân giải ảnh viễn thám, tỷ lệ cần cập chiếu với các nội dung CSDL nền địa lý thì nhật phương pháp cập nhật còn nhiều đối tượng chưa thể giải đoán nội nghiệp và các thông tin thuộc tính của các đối tượng địa lý cần các tài liệu hỗ trợ khác và điều tra thực địa Do đó, nhờ công cụ hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã xử lý kết hợp loại liệu khác để từ tích hợp thông tin thứ cấp quan trọng khác giúp cho việc cập nhật CSDL thông tin địa lý cách thường xuyên nhanh chóng Qua nghiên cứu rút số nhận xét sau: Đã làm rõ được sở khoa học của việc sử dụng ảnh viễn thám SPOT để cập nhật CSDL nền thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 và 1:50.000 Đã đề x́t quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý bằng tư liệu ảnh viễn thám SPOT Quy trình cơng Để nâng cao chất lượng thông tin khai thác từ ảnh viễn thám phân giải cao siêu cao VNREDSAT1 SPOT 6, cho mục đích cập nhật CSDL nền thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 và nhỏ cần nghiên cứu ứng dụng thêm phần mềm phân loại ảnh theo định hướng đối tượng bên cạnh việc sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định (dựa vào giá trị phổ pixel).m TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên Môi trường (2013), Thông tư Quy định kỹ thuật cập nhật sở liệu địa lý tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000 1:10.000 [2] Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Thông tư Quy định kỹ thuật chỉnh đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:25.000 1:50.000 ảnh viễn thám.m nghệ đề xuất áp dụng thực tế phương pháp để cập nhật CSDL địa lý tỷ lệ 1:10.000 1:50.000 Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cập nhật CSDL, nghiên cứu tiến hành xây dựng công cụ hỗ trợ quản lý cập nhật thuộc tính đối tượng phục vụ cho q trình cập nhật CSDL thơng tin địa lý môi trường ArcGIS Ngày nhận 20/5/2013 48 tạp chí khoa học đo đạc đồ sè 16-6/2013 ... tư? ??ng địa lý CSDL địa lý cần cập nhật xác định lấy từ ảnh viễn thám chụp lấy từ CSDL địa lý tỷ lệ lớn cập nhật kết hợp khảo sát bổ sung thực địa Dưới quy trình cập nhật CSDL thơng tin địa lý tỷ lệ. .. lượng liệu CSDL địa lý cập nhật việc đồng bộ CSDL nền địa lý cập nhật vào sở liệu địa lý gốc theo quy định kỹ thuật sở liệu địa lý tỷ lệ 1:10.000 hoặc 1:50.000 Tích hợp CSDL nền địa lý... thám SPOT để cập nhật CSDL nền thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000 và 1:50.000 Đã đề x́t quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý bằng tư liệu ảnh viễn thám SPOT Quy trình cơng