BQ GIAO DUC VA DAO TAO ;
DAI HOC DL KY THUAT CONG NGHE THANH PHO HO CHi MINH
KHOA MOI TRUGNG VA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM VÀ
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
HIỆN TRANG SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY
HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT QUẬN THỦ ĐỨC TP.HCM Ngành học: Môi Trường
Mã ngành : 108
TXƯỞNG BHDL ~KTÊN| GVHD : THS LỄ THANH HÒA
THY VIEN SVTH : DAO THI KIM CHI
4 "
Tp-Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2006
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC DLKTCN TPHCM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA: HÁT # CNŠM NHIEM VU BO AN TOT NGHIEP BO MON M@i TRUONG
HO VA TEN: DAQ THÌ ASM €HIL MSSV: 02.DH.M1 02-3
NGÀNH: _ Môi TRƯỞN(z LỚP: O2 TTL.O2 eo 1 Đầu đề Đề án tốt nghiệp: a
ỨNG „ĐUNG AY THUẬT, VIỄN, THAM VA GIÁ “HỐNG THƠn @,1ÌN
2A LY THAN JAP BAN .DG HIEN TRANG SỬ, ĐWNG Dal
PHC Mu CORN TTAC QUY HOACH u D.UNG AN QUẦN Tey DUC TPHCM
2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội ¡ dung và số liệu ban đầu):, “
TẢ NA, “hae Đoạn đề MBM pe tal Aion 1 ME châu JG Nhuận ¬ WT AFL LO để, Aig NG ANS Boilie cccec cc ecccnecceceectenteeeeetens AWM .hùổi về CÁC, phan VĂN VÀ ¿., ÁAC MÍC ẨM rc eee eee
— „THÓI Ap .GTS va BS Thanh Adp bose dé HIS DP QUOH Thủ
¬ 1, bẩn, đầ EITS.DĐ tử căm cnc đục phuc My cho Cog Aad
¬ ayy Anca, 28 duag, ghi dnl Ode LPC
3 Ngày giao Đề án tốt nghiệp TQ v vn vn ky 8.ie78/2° 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: c2 TH nh vn 0E na 5 Họ tên người hướng dẫn _ Phần hướng dẫn UTS '`an,.aaaai -
AJ ¬ e eee een REDE E EE EERE EERE ORR EER ED EE ORES DE pdr ee RHEE DEE EE EES EE EEE EEE Ere EES
Nội dụng và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn
Ngày tháng năm 20 -
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẦN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
PHAN DANH CHO KHOA, BO MON
Trang 3I I ; Loi Cam On WBOSas
rong suốt thời gian học ở trường, em đã được quý thầy cô trong
khoa tận tình giảng dạy, cung cấp nhũng kiến thức vô cùng quý
báu để em hoàn thành bốn năm rưỡi đại học của mình và có đủ
ar ~ ^ na A + : + 4 A x Met
niềm tin, vững về chuyên môn để có thể bước chân vào đời
- Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với ThS Lê Thanh Hoà, người thầy đã tận tình, giúp đỡ, chỉ dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này Em xin chân thành cảm ơn Ths Hồ Tống Minh Định đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án
Em cũng xin cảm ơn các bạn trong nhóm đã tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian qua
Em xin cảm ơn ba mẹ, người đã sinh ra em, cho em có cuộc sống như ngày
hôm nay và cũng là chỗ dựa tinh thần lớn nhất đời em
Một lân nữa em xin cắm ơn tất cả mọi người đã giúp đỡ em trong suốt thời
gian làm đồ án tốt nghiệp này
Trang 4
Ứng dựng GIS uà RS thành lập Bản Đồ Hiện Trang Sử Dụng Đất, phục 0uụ công tác
quy boạcb sử dụng đất quận Tbủ Đức, TPHCM
Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG
SỬ DỤNG ĐẤT QUẬN THỦ ĐỨC
3.1 Điều kiện tự nhiên — tài nguyên thiên nhiên và cảnh quan môi trường quận
„18221 27
3.1.1 Điểu kiện tự nhiên 5-ccsserrsrrrtrrttritrtrrrrdrrrririrrerie 27
3.1.2 TAI nguyén thién nhién oo ccs reece seeeneeeeeesseeeeneeerenenens 29 3.2 Điều kiện kinh tế — xã hội quận Thủ Đức - ©+++s+ssereteeeerei 30
3.2.1 Tăng trưởng kinh tẾ, 2+ srrreereHHrhrhhhhhưưe 31
3.2.2 Thực trạng phát triển các ngành . -ctsc+crreererrererrrrre 32 3.2.3 Đánh giá - nhận Xét nen Hhnh nhu gu He 37
3.2.4 Van c6 nh 40 3.3 Hiện trạng sử dụng đất theo mục đích sử dụng đất năm 2005 40
3.3.1 Ranh giới hành chính qua các thời kỳ - che 40
3.3.2 Diện tích tự nhiên qua kiỂm kê - 5S S*2tetererrrrertrrrtes 40
3.3.3 Hiện trạng sử dụng đất năm 2005 theo mục đích sử dụng 41
3.3.4 Tình hình biến động đất giai đoạn 2000 — 2005 - 44
Chương 4: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU QUẬN THỦ ĐỨC
4.1 Thu thập dữ liệu _ -. -~s< nành 50 4,2 Di liu dinh V6 tinh 20.0 e6 .ỏ 50
4.2.1 Tìm hiểu dữ liệu ảnh vệ tỉnh c:+s+c>stceertrrrteereerierike 50
4.2.2 Dữ liệu ảnh vệ tinh được dùng trong đồ án ¿ -c-ccccss+ 51
4.3 Công đoạn thực hiỆn sen HH HH Htt gi 0Á 11 kg 51 4.3.1 Quy trinh phan tich, xtfly anh v6 tinh wc eeeeeeeeetenteneens 31
4.3.2 Chỉnh sửa bổ sung bản đỒ số - +52 57
4.3.3 Hé thong phan loai Gat eeeeeeesesensesessscereessesseseseneeseseessenereeas 59
4.3.4 Quá trình phan 10a1 ees ceeeeeeeeereeseeeeneeeenereeneeeereereeeenses 64
4.3.5 Đánh giá kết quả phân loại - 5< 555 ‡rEererrrrrrrrrrrsree 70
Trang 5
Ung dung GIS va RS thanb lap Ban Đồ Hiện Trạng Sử Dụng Đối, phục uụ công tác
quy boạcb sử dụng đất quận Tbủ Đúc, TPHCM
4.4Phương pháp xây dựng bản đồ - + + +ehtherertrrrrrrrerrree 73
nh an 73
4.4.2 Các bước tạo bản đồ hiện trạng sử dụng đất -: - 76
Chương5: KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU
5.1 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất ¿cs+ceserrhertrrrrrrrrrrrrre 77
5.2Phân tích biến động các loại đất phục vụ công tác quy hoạch 78
Trang 6Ung dung GIS va RS thành lập Bản Đồ Hiện Trạng Sử Dụng Đấi, phục uụ công tác
quy boạcb sử dụng đất quận Tbủ Đúc, TPHCM DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu/ chữ viết tắt Cụm từ
CNH - HDH Công nghiệp hóa — hiện đại hóa
UBND Ủy ban nhân dân
HTTTĐL Hệ thống thông tin địa lý
Trang 7Ung dung GIS va RS thanb lap Ban Dé Hiện Trạng Sử Dụng Đất, phục uụ công tác
guy hoach sit dung dat quan Thu Duc, TPHCM
DANH MUC CAC BANG
Bang Tén bang Trang
1 Ma trận sai số phân loại 12
2 Ví dụ về ma trận sai số (dữ liệu mẫu) 13
3 | Ví dụ về ma trận sai số (dữ liệu kiểm tra) 14
4 | Dân số các phường trong quận Thủ Đức năm 2005 40
5 Cơ cấu sử dụng đất năm 2005 41
6 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2005 42
7 Hiện trạng sử dụng đất phi nông nghiệp năm 2005 43
8 Biến động 3 nhóm đất chính (2000 — 2005) 44
9 | Bién dong dat nong nghiép (2000-2005) 45
10 | Biến động đất phi nông nghiép (2000 — 2005) 47
11 Biến động đất chưa sử dụng (2000-2005) 48
12 | Bộ mẫu phân loại 62
13 | Sai số trong quá trình phân loại ảnh 72
14 |Bảng Attributes ofranhgioi_hanhchinh_region.shp 74
15 | Diện tích đất nông nghiệp các phường trong quận Thủ Đức 79
16 | Diện tích đất đô thị các phường trong quận Thủ Đức 80
Trang 8
Ung dung GIS uà RS thành lập Bản Dé Hiện Trang Sử Dụng Đất, phục uụ công tác
quy boạcb sử dụng đất quận Tbủ Dúc, TPHỚM ^ DANH MỤC HÌNH VÀ BIẾU ĐỒ Hình Tên hình Trang
1 Sơ đồ nguyên lý thu nhận và xử lý số liệu viễn thám 5
2 Phương pháp phân loại gần đúng nhất 9
3 Thành phần của hệ GIS 15
4 Các thành phần của phần cứng trong hệ thống thông tin địa lý | 16
5 Các thành phần của hệ quản trị CSDL của GIS 16
6 Mô tả các chức năng của GIS 19
7 Tổ hợp màu (Red, Green, Blue) 52
8 Anh sau khi được nắn chỉnh 56
9 Chọn mẫu phân loại _ 64
10 Biểu đồ Min, max, độ lệch chuẩn của bộ mẫu 65 11 Anh trước khi phân loại 68 12 Anh sau khi phân loại 69
13 Bản đồ hành chánh của quận Thủ Đức 75
14 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005 71
15 Biểu đồ phần trăm các loại đất quận Thủ Đức 78 16 Biểu đồ so sánh diện tích đất nông nghiệp 79
17 Biểu đồ so sánh diện tích đất đô thị 81
18 Biểu đồ so sánh diện tích đất SXKD 82
19 Biểu đồ so sánh diện tích chuyên dụng 83
20 Biểu đồ so sánh diện tích đất mặt nước chuyên dụng 84
21 Biểu đổ so sánh diện tích các loại đất g
22 Biểu đồ so sánh dân số các phường trong quận Thủ Đức g
Trang 10
Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề
1.2 Mục tiêu của để tài
1.3 Nội dung nghiên cứu
Trang 11ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
2 x
Chudng 1: MO DAU
& © w
11 ĐẶT VẤN ĐỀ
ÓỚ/ ong ba thập kỉ qua, công nghệ GIS và Viễn Thám đã có những thành tựu
Sve sức to lớn trong lĩnh vực nghiên cứu trái đất và trở thành một công cụ
quan trọng cho việc đánh giá và quản lý tài nguyên thiên nhiên Ngành
Viễn Thám đã mở ra khả năng cho những nghiên cứu về môi trường ở mức toàn
cầu cung cấp các dữ liệu kịp thời và chính xác GIS là công nghệ hữu hiệu trong cập nhật, truy cập, phân tích và hiển thị dữ liệu nhằm cung cấp thông tin hỗ trợ
cho việc qui hoạch và quản lý
Tại Việt Nam, các loại ảnh Viễn Thám truyền thống như Landsat, Spot và
ảnh máy bay đã được sử dụng khá rộng rãi trong việc xây dựng bản đồ địa hình,
bản đồ hiện trạng
Ngày nay, với kỹ thuật GPS và GIS, Viễn Thám ngày càng có rất nhiều ứng
dụng thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực Tuy nhiên mỗi công nghệ đều có một ưu nhược điểm riêng Vì thế việc tích hợp viễn thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ hiệu quả kết hợp chiến lược xử lý ảnh cũng như dòng luân chuyển thông tin và
chuyển đổi dữ liệu trong quá trình xử lý và giải đoán ảnh, để tạo ra dữ liệu địa lý
cần thiết cho GI§ đáp ứng nhu cầu đa dang trong công tác quản lý tài nguyên
thiên nhiên và giám sát môi trường
Khu vực Thủ Đức là một quận ngoại thành của Thành Phố Hồ Chí Minh,
với tốc độ đơ thị hố ngày càng cao, tình hình sử dụng đất có nhiều biến động Vì vậy việc thành lập một bản đồ hiện trạng sử dụng đất là hết sức cần thiết Đây là một thể loại thông tin nhằm mô.tả từ tổng thể đến chỉ tiết sự phân bố hiện trạng sử
dụng đất đai, là một trong những tài liệu cơ bản để xác định biến động về đất đai
trong quá trình phát triển, cung cấp những thông tin đây đủ và cập nhật về những
SYTH: Dao Thi Kim Chi trang 1
Trang 12ĐỎ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh toa vùng biến động tạo cơ sở để thực hiện tốt công tác quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất
Do đó, để có một chiến lược phát triển kinh tế - văn hoá - xã hội cho thành
phố nói chung và cho Quận Thủ Đức nói riêng một cách hiệu quả và đúng hướng,
việc thành lập bản đổ hiện trạng sử dụng đất cho quận Thủ Đức là việc lầm thiết yếu và việc tích hợp công nghệ GIS và Viễn Thám sẽ góp phần đắc lực giúp cho
việc thành lập bản đổ đạt hiệu quả cao Chính vì vậy, em chọn dé tài “Ứng dụng
kỹ thuật Viễn Thám và hệ thống thông tin địa lý để thành lập bản đồ hiện
trạng sử dụng đất phục vụ cho công tác qui hoạch sử dụng đất cho quận Thủ
Đức Thành Phố Hồ Chí Minh” làm để tài nghiên cứu
1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
e_ Tìm hiểu lý thuyết Viễn Thám, phương pháp xử lý phân loại ảnh vệ tỉnh e Tìm hiểu về GIS, cách thành lập bản đồ chuyên đề
e Tìm hiểu cách thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
e©_ Tìm hiểu đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội Quận Thủ Đức
e Ứng dụng kỹ thuật Viễn Thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất cho quận Thủ Đức tp HCM
© _ Dựa vào bản đồ HTSDĐ đánh giá được hiện trạng sử dụng đất tại khu vực
e_ Kết quả sử dụng đất của con người tác động lên tài nguyên đất
e_ Xem xét biến động của các loại hình sử dụng đất
e Từ bắn đồ HTSDĐ đưa ra biện pháp qui hoạch sử dụng đất cho hợp lý
1.33 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
e Tìm hiểu các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xa hội, cơ sở hạ tầng của quận Thủ
Trang 13Chương 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC HIEN DE TAI A Phương pháp luận ứng dụng GIS và viễn thám
2.1 Tổng quan về kỹ thuật viễn thám
2.2 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý
2.3 Tích hợp viễn thám và GIS - thành lập ban đồ hiện trạng sử dụng đất quận Thủ Đức
Trang 14ĐỎ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP THUC HIEN DE TAI SH ©
A PHUONG PHAP LUAN UNG DUNG GIS VA VIEN THAM 2.1 TONG QUAN VE KY THUAT VIEN THAM
2.1.1 DINH NGHIA:
Viễn thám là khoa học nghiên cứu về các phương pháp thu thập, đo lường
và phân tích thông tin của vật thể quan sát mà không có những tiếp xúc trực tiếp
với chúng
_2.1.2 NGUYÊN LÝ:
Sóng điện từ được phần xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng cần phải đo lường và phân tích trong viễn thám Một thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể
được gọi là bộ cảm biến (Sensor) Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh
(Cameras) hoặc máy quét (scanners) Phương tiện mang các Sensor được gọi là
các vật mang (platfom) Vật mang có thể là máy bay (aircraft), khinh khí cầu
(radiosonde) tàu con thoi (space shuttle) hoặc vệ tỉnh (satellite)
Do các tính chất của vật thể có thể được xác định thông qua năng lượng bức
xạ hay phản xạ từ vật thể nên Viễn Thám còn là một công nghệ nhằm xác định và
nhận biết đối tượng hoặc các điều kiện môi trường thông qua những đặc trưng riêng về sự phần xạ và bức xạ
Nguồn năng lượng chính sử dụng trong Viễn Thám là bức xạ mặt trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hoặc bức xạ được thu nhận bởi bộ
cắm biến đặt trên vật mang Thông tin về đối tượng có thể nhận biết được thông
qua xử lý tự động trên máy hoặc giải đoán trực tiếp từ ảnh của đối tượng dựa trên kinh nghiệm của chuyên gia Cuối cùng các dữ liệu hoặc thông tin sẽ được ấp
Trang 15
PO AN TOT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
dụng vào trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Nông lâm nghiệp, Địa chất, Khí
tượng, Môi trường Application A ZN agriculture forestry band¿weavelength} geology wavelength () ( B season x [8
— „ rin interpretation to] bydrology
ground - condition by human oceanography, 1 C — ky ke ờS Ệ nhoccẰ<f sensor baodiwavelengih} meteorology characteriatios x environment sensor | | lam position bandcivaveiengtn |
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý thu nhận và xử lý số liệu viễn thám
2.1.3 PHÂN LOẠI ẢNH VIỄN THÁM:
2.1.3.1 Kỹ thuật phân loại:
Phân loại ảnh viễn thám được thực hiện bằng cách gán cho khoảng cấp độ xám nhất định thuộc một nhóm đối tượng nào đó các tính chất tương đối đồng nhất
nhằm phân biệt các nhóm đó với nhau trong khuôn khổ ảnh
Phân loại dựa trên các tính chất phổ hoặc cấu trúc không gian của đối
tượng Tuỳ thuộc vào số loại yêu cầu, thông tin trên ảnh được phân thành các loại tương ứng dựa theo một luật nhất định nào đó trước khi xác định
Trình tự phân loại gồm các bước cơ bản sau đây:
Trang 16
PO AN TOT NGHIEP ThS Le Thanh Hoa
Bước 1: Xác định số loại can phan chia khu vực
Các loại cần được xác định rõ ràng về mặt chỉ tiêu, các chỉ tiêu này cần
được lựa chọn có tính đến đặc thù của dữ liệu ảnh (thời gian, độ phân giải)
Bước 2: Tuyển chọn các đặc trưng:
Các đặc trưng (đa phổ, đa thời gian hoặc cấu trúc) cho phép phân biệt giữa
các loại cân được thiết lập (xử lý riêng lẻ hoặc phối hợp với nhau) Bước 3: Chọn vùng mẫu:
Dữ liệu vùng mẫu cần được lựa chọn trên kết quả của bước I và bước 2
Các số liệu lấy được trên cơ sở vùng mẫu có ý nghĩa quyết định trong việc thành
lập các chỉ tiêu và luật quyết định trong phân loại, từ đó chọn phương pháp phân loại có giám dinh (Supervised Classification) hay phi gidm dinh (Unsupervised
Classification)
Bước 4: Ước tính thống kê vùng mẫu
Ấp dụng nhiều phương pháp phân loại khác nhau ứng với vùng mẫu và so
sánh kết quả đạt được nhằm tìm thuật toán tối ưu nhất cho kết quả phân loại
Bước 5: Phân loại
Dựa trên luật quyết định và các chỉ tiêu đã thiết lập, các pixel sẽ được phân
tuần tự vào các loại tương ứng đã xác định Có nhiều kỹ thuật phân loại khác nhau
thường được sử dụng như:
e Phan loại hình hộp
e_ Phân loại theo khoảng cách ngắn nhất
© Phin loai theo xác xuất cực đại (gần đúng nhất ) (được áp dụng trong dé tài
luận văn này)
Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
Kết quả phân loại cần phải được kiểm tra và đánh giá độ chính xác, mức độ tin cậy Nếu các chỉ tiêu độ chính xác không được đảm bảo thì cần thay đổi các
chỉ tiêu phân loại một cách phù hợp nhằm đạt kết quả tốt hơn
Trình tự các bước phân loại Viễn thám có thể tóm tắt như sau: Xác định các loại mẫu cần phân chia Tuyển chọn các đặc trưng vùng Chọn vùng mẫu Ước tính thống kê vùng mẫu Phân loại Kiểm tra kết quả phân loại 2.1.3.2 Xác định các chỉ số thống kê: Việc xác định các chỉ số thống kê phụ thuộc vào phương pháp phân loại được sử dụng
a Phan loại có giám dinh (Supervised Classification):
Phân loại có giám định là một hình thức phân loại ma các chỉ tiêu phân loại
được xác lập dựa trên các vùng mẫu và dùng luật quyết định (decision rule) dựa
trên thuật toán thích hợp để gán nhãn pixel ứng với từng vùng phủ cụ thể Các
vùng mẫu là những khu vực trên ảnh tương ứng với từng loại mà người giải đoán
biết được đặc trưng phổ (hay đặc tính) Dựa trên dữ liệu huấn luyện (training data) thu được trên từng vùng mẫu, các tham số thống kê được xác định, từ đó các chỉ
tiêu phân loại được sử dụng trong quá trình chỉ định pixel thuộc vào từng loại cụ
thể
Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
b Phân loại phi gidm dinh (Unsupervised Classification):
- Tại những khu vực không có thông tin về đối tượng cần phân loại, kỹ thuật phân loại này chỉ sử dụng thuần tuý thông tin do ảnh cấp Trình tự thực hiện có
thể tóm tắt như sau:
= Từ các dữ liệu mẫu được chọn ngẫu nhiên, các pixel trên ảnh được gop thành các nhóm có các đặc trưng phổ tương đối đồng nhất bằng
kỹ thuật ghép lớp (clustering)
"_ Sau đó, loại ứng với từng nhóm được xác định và sử dụng các nhóm
này ứng tính các tham số thống kê cho quá trình phân loại tiếp theo c Xác định các tham số thống kê vàng mẫu:
Việc xác định các tham số thống kê vùng mẫu phụ thuộc cụ thể vào phương
pháp phân loại sẽ sử dụng Tuy nhiên, phần lớn các phương pháp phân loại đều sử
dụng hàm mật độ xác xuất và các tham số như giá trị trung bình vùng mẫu, ma
trận phương sai - hiệp phương sai của hàm phân bố chuẩn được tính như sau: e Giá trị trung bình:
e_ Ma trận phương sai - hiệp phương sai:
YB, - 4, ABM, - 4)
LY, =E{(K - p(X - H)} = Coy = —————T
Trước khi sử dụng hàm phân bố chuẩn trong phân loại, cân phải kiểm tra xem
sự phân bố của dữ liệu huấn luận ứng với từng vùng mẫu có phù hợp với luật phân
| bố chuẩn hay không
Si 2.1.3.3.Nguyên lý phân loại ảnh vệ tỉnh
Phân loại có giám định hay phi giám định là một hình thức phân loại mà
các chỉ tiêu phân loại được xác lập dựa trên đặc trưng phổ của các vùng mẫu và
dùng luật quyết định thích hợp để gán nhãn pixels ứng với từng vùng phủ cụ thể Các vùng mẫu là những khu vực trên ảnh tương ứng với số loại mà người phân tích
Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
cần thành lập trên ảnh đã phân loại Phân loại có giám định là phương pháp
thường được sử dụng nhất hiện nay, có nhiều thuật toán được áp dụng, nhưng
phương pháp phân loại gan ding nhat (Maximum Likelihood Classifier — MLC) được áp dụng khá phổ biến và được xem như là thuật toán chuẩn để so sánh với
các thuật toán khác MLC được xây dựng trên cơ sở giả thuyết hàm mật độ xác suất tuân theo luật phân bố chuẩn Mỗi pixels được tính xác suất thuộc vào một
loại nào đó và nó được chỉ định gán tên loại mà xác suất thuộc vào loại đó là lớn
nhất
Phân loại gần đúng nhất (Maxtmum Likehihood Classjfier - MLC)
Phương pháp phân loại gần đúng nhất MLC được áp dụng khá phổ biến và
được xem như là thuật toán chuẩn để so sánh với các thuật toán khác, được sử
dụng trong xử lý ảnh viễn thám MLC được xây dựng trên cơ sở giá thuyết hàm
mật độ xác suất tuân theo luật phân bố chuẩn Mỗi pixel được tính xác suất thuộc
vào một loại nào đó và nó được chỉ định gán tên loại mà xác suất thuộc vào loại đó là lớn nhất Xác vuốt thuộc loại Ea) Lg = maxdls Le) Xác suất thuộc loại ÀLa) t ` Ị Ge Pixel được phân vàn toại B neni mr - Kênh 1 Tuan theo luật 255 phân bố chuận Loại Á Kônh ï ere (Phan chia khong dae trưng
Hình 2: Phương pháp phân loại gần đúng nhất
- Hình minh họa pixels được phân vào vào loại B lớn hơn xác suất thuộc vào loại A
Xác suất này được định nghĩa như sau: Likelihood Lc là xác suất hậu định của pixel trực thuộc loại C¡ nếu L, là lớn nhất
Trang 20
pO AN TOT NGHIEP ThS Le Thanh floa Le = P(C,/X) “SHe z6) Trong đó: " P(C)-— xác suất tiền định của loại C ( ví dụ 50% xác suất thuộc loại A thì P(Ca) = 0.5 ) PỢ(/C;) - xác suất điều kiện có thể xem X thuộc loại C;¡ (hàm mật độ xác suất) Thường P(C; ) và > P(C¡ ) x P(X/C; ) được xem là bằng nhau cho tất cả các loại C¡ Do đó, Lẹ chỉ phụ thuộc PŒUC; )
Trong trường hợp dữ liệu ảnh tuân theo luật phân bố chuẩn Gauss thì đại lượng Lc
có thể được viết như sau:
Le(X) = ol Fr — He) MX - Hcy}
(27)? |Z?
Trong đó: ˆ
"_ Lc(@X) -xác suất mà X thuộc loại C;
" X=(ŒXị,X¿ X¿) - vecto giá trị sáng của pixels (dữ liệu ảnh với k kênh)
"_ Ly — vecto trung bình của loại C;
"_ >c— ma trận phương sai, hiệp phương sai
s_ |>c| - định mức của ma trin (determinant of IZc! )
*, % Khi ma trận phương sai - hiệp phương sai đối xứng : MLC = Euclidian
distance
%* Khi định thức bằng nhau : MUC => Mahalanobis distance
Phương pháp phân loại gần đúng nhất MLC dựa trên thuật toán phân loại tối ưu xét theo quan điểm lý thuyết xác suất Tuy nhiên, khi sử dụng cần phải chú ý một số quan điểm sau:
Trang 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
Số lượng pixels khi được chọn cho vùng lấy mẫu thực địa phải đủ lớn ứng với
từng loại, để các giá trị trung bình cũng như ma trận phương sai - hiệp phương sai
tính cho một loại nào đó có giá trị đúng với thực tế
Ma trận nghịch đảo của ma trận phương sai - hiệp phương sai sẽ không ổn định
trong trường hợp có sự tương quan cao giữa các kênh phổ gần nhau Để nâng cao độ chính xác phân loại, cần phải giầm số kênh ảnh vệ tỉnh bằng cách phân tích
thành phần chính (PCA)
Phương pháp phân loại gân đúng nhất MLC chỉ cho phép phân loại tối ưu trên cơ sở giả thuyết hàm mật độ xác suất tuân theo luật phân bố chuan Trong trường hợp hàm phân bố của dữ liệu ảnh không tuân theo luật phân bố chuẩn GASS thì
không nên sử dụng phương pháp này (sẽ nhận được kết quả sai lệch khá lớn)
2.1.3.4 Đánh giá kết quả phân loại:
Đánh giá kết quả phân loại dựa vào việc xác định độ chính xác phân loại
thường được dùng để đánh giá chất lượng của bản đồ giải đoán hoặc so sánh độ
tin cậy của kết quả đạt được khi áp dụng các phương pháp khác nhau trong phân
loại ảnh Viễn thám Kết quả của việc so sánh sự phù hợp giữa những loại thực
trên mặt đất và những loại giải đoán bởi một thuật toán phân loại thường được thể
hiện bởi ma trận sai số, trong đó chỉ số phần trăm đạt được của độ chính xác toàn
cục và sai số phân loại nhầm cho từng loại được xác định
Cơ sở toán học:
Giả thuyết n pixcels được phân thành K loại, một ma trận sai số với K hàng
K cột dùng để thể hiện sự phù hợp giữa những loại thực trên mặt đất và những
loại giải đoán
Goi Oij 1a giá trị thể hiện sự phù hợp ở hàngi và cột j của ma trận K*K khi
Trang 22DO AN TỐT NGHIEP ThS Lé Thanh Hoa
Va LUO; = Sie = 2S, =n
Độ chính xác toàn cục (overall accuracy ) của thuật toán phân loại (T) được
tính theo phần trăm như sau: K So T= =——*100 n Tỉ lệ % của sai số bỏ sót (error of omission ) được xác định bởi : Sự =0, t, = —+* 100 i+ it Và tỉ lệ phần trăm của sai số thực hiện (error of omission ) 1a: tạ = S9“ *100 +J Loại thực Loại được giải đoán (1) (2) | wee (K-1) (K) Total
(1) Ou On J oer Orc Ôi Sis
(2) Or Oxy | Oox.1 Onx 32+
(K-1) Ox-11 Oxi | oe OKKA Ok Skis (K) Ox: Ox, | or Oxk.1 Oxx SK+ Total Sài 9 ee Seka Sak N=x>O,
Bảng 1: Ma trận sai số phân loại
Bảng ma trận sai số phân loại trên thể hiện các phân tử của ma trận sai số phân loại dùng để đánh giá thống kê kết quả bằng cách xác định 3 chỉ số sai số
(toàn cục, thực hiện và bỏ sót ) trong quá trình phân loại
Uu nhược điểm của việc dùng ma trận sai số để đánh giá kết quả phân loại:
e© Ưu điểm: Cho phép chúng ta thấy rõ độ chính xác toàn cục và mức độ
phân loại nhầm đối với từng loại
e© Nhược điểm: Chỉ sử dụng trên bộ đữ liệu kiểm tra, do đó không cung cấp thông tin trong quá trình phân loại thực sự của thuật toán được chọn
SYTH: Dao Thi Kim Chi trang 12
Trang 23ĐỒ ÁN TỐT ÑGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
Ví dụ: Để đánh giá độ chính xác phân loại ảnh số đa phổ có 256*256 pixcels trong
đó mỗi pixcels được phân vào một trong 7 loại tương ứng như sau: (1) Rừng ; (2)
Lúa ; (3) Cỏ ; (4) Đất trống ; (5)Khu dân cư ; (6) Sông ; (7) Nước
Phương pháp được sử dụng là phân loại gần đúng nhất (MLC) với bộ dữ liệu mẫu
có 1034 pixcels và bộ đữ liệu kiểm tra có 3137 pixcels Kết quả thể hiện như sau:
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh floa Ma trận sai số (dữ liệu kiểm tra): Loại thực Loại được giải đoán (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Total (1) 1430 |0 55 0 0 0 0 1485 (2) 0 252 | 51 2 93 6 2 406 (3) 2 22 110 0 9 0 0 174 (4) ‘| 0 156 | 54 303 l0 0 0 513 (5) 0 48 20 122 298 2 0 490 (6) 0 0 0 0 0 35 0 35 (7) 0 7 15 8 2 3 35 70 Total 1432 | 485 | 336 435 402 46 37 3173 Bỏ sót 4% 38% | 19% 41% 39% 0% 50% Thực hiện | 0% 48% | 58% 30% 26% 24% 5% Chính xác | 79%
Bảng 3: Ví dụ về ma trận sai số (đữ liệu kiểm tra)
2.1.3.5 Các ứng dụng của Viễn Thám trong quản lý tài nguyên e_ Quản lý tài nguyên thiên nhiên
e_ Bảo vệ môi trường sống hoang dã
e_ Lập bản đồ cơ sở cho đầu vào của HTTTĐL e_ Sự phát triển hay xâm lấn đất nông thôn
e_ Lập bản đồ hậu cần hay tuyến đường cho động đất, sự thăm dò, những hoạt
động khai thác tài nguyên
e©_ Phát hoạ những nguy hiểm (lốc xoáy, lũ lụt, núi lửa, động đất, hoả hoạn)
e Lập ra các đường ranh giới hợp pháp cho định giá thuế và tài sản
e©_ Phát hiện ra những đối tượng - nhận diện những dải, con đường, vùng trống,
cầu, mặt phân giới nước hoặc đất
SYTH: Dao Thi Kim Chi trang 14
Trang 25ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP Thế Lê Thanh Hoà
2.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ:
2.2.1 ĐỊNH NGHĨA GIS:
Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống tự động thu thập và nhập, lưu trữ, truy vấn và phân tích, hiển thị và xuất thông tin địa lý theo không gian và thời gian
2.2.2 THÀNH PHẦN CỦA GIS
Một hệ GIS được kết hợp bởi năm thành phần chính: phần cứng, phân mềm,
dữ liệu, con người và phương pháp Năm thành phần này phải cân bằng, hoàn
chỉnh để GIS có thể hoạt động hiệu quả
Software
Hình 3: Thành phần của hé GIS
Phần cứng (Hardware): phân cứng là hệ thống máy tính, trên đó một hệ GIS hoạt động Ngày nay, phân mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên
kết mạng Các thành phần chính của phân cứng của GI5 bao gồm:
= Ban sO hóa: thiết bị dùng để chuyển đổi thông tin ở dạng giấy vào thành dạng số và đưa vào máy tính
s_ Máy vẽ và thiết bị hiển thị trên màn hình: dùng biểu diễn kết quả tính toán
tử máy tính
s Đĩa cứng và tệp lưu trữ: lưu trữ dữ liệu hoặc chương trình trên băng từ
| hoặc để nối với hệ thống khác
Trang 26
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh ffoa
« May tinh cé thé néi vdi nhau, chia sẻ tài nguyên và lập thành mang thông tin qua cáp hay đường điện thoại với modem Bàn số hóa Eĩa cứng CPU VA \ Máy về Thiết bị hiển Tệp lưu
Hình 4 : Các thành phần của phần cứng trong hệ thống thông tin địa lý
Phần mềm (Software): phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cân thiết để lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:
s Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý;
“_ Hệ quản trị cổ sở dữ liệu;
“_ Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý;
“_ Giao diện đỗ họa người - máy để truy cập các công cụ để dàng; Nhập dữ liệu | Yêu cầu >} CSDL hỏi đáp địa lý aN“ Hiển thị và hocdo | Biến đổi >
Hình 5: Các thành phần của hệ quản trị CSDL của GIS |
Trang 27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoà
Ngoài ra, phần mềm còn phải đáp ứng yêu cầu của hệ thống mở, cho phép nâng cấp khi cần thiết và có thể liên kết với các hệ thống khác Cũng như phần cứng, tùy theo mục tiêu nghiên cứu mà phần mềm trong hệ thống có thể được trang bị phù hợp và đáp ứng được nhu câu chuyển đổi format dữ liệu giữa các phần mềm khác nhau
Dữ liệu ( Data): có thể coi thành phần quan trọng nhất của một hệ GIS là
dữ liệu Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử
dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại Hệ GIS sé
kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ
quần trị cơ sé dé liệu để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu
Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý có hai loại: dữ liệu nền và đữ liệu
chuyên biệt:
»_ Cơ sở dữ liệu nền: bao gồm những lớp dữ liệu mà hệ thống thông tin địa lý
chuyên ngành nào cũng có thể sử dụng được như: dữ liệu về lưới tọa độ, đường giao thông, mạng lưới sông ngòi, khu dân cư
“_ Cơ sở dữ liệu chuyên biệt: bao gồm dữ liệu của các yếu tố chuyên ngành
được biểu điễn theo mô hình dữ liệu không gian và phi không gian liên kết
và được thiết kế hay xây dựng theo mục tiêu sử dụng của từng chuyên ngành khác nhau Nhưng khi thiết kế cơ sở dữ liệu chuyên ngành cần chú ý
_ đến những quan hệ giữa các yếu tố đơn tính trong một chuyên ngành đồng
thời trong mối quan hệ giữa các ngành với nhau
Con người (People): công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người
tham gia quần lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế Người
sử dụng GIS có thể là:
= Những chuyên gia kỹ thuật: người thao tác trực tiếp trên các thiết bị phần
cứng, phần mềm để thu thập, nhập, tổ chức lưu trữ và hiển thị dữ liệu hay
thực hiện các thao tác khác khi có yêu cầu của người sử dụng cấp cao hơn
Trang 28
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Lé Thanh Hoa
»_ Người quản trị hệ thống: người sử dụng hệ thống để thực hiện các bài toán
phân tích, đánh giá, giải quyết những vấn để theo mục tiêu xác định nhằm trợ giúp ra quyết định
» Những người dùng các kết quả, báo cáo của GIS để ra quyết định Nhóm
này đặt ra mục tiêu, yêu cầu hoạt động cho hệ thống
Phương pháp (Methods): một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết kế và
luật thương mại là được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức
Trang 29
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thð Le Thanh Hoà 2.2.3 CÁC CHỨC NĂNG CỦA GIS: Thế giới Lưu trữ dữ thực liệu + Thông 5 i tindialy ý q 4 4 ý Thong | i Thông ị ; i tin địa lý ï 5 tin dia ly Cộng đồng Hiển thị và Phân tích
người sử dụng xuất thông tin GIS
Hình 6: Mô tả các chức năng cia GIS
Mục đích chung của các HTTTĐL là thực hiện sáu chức năng sau:
Nhập dữ liệu: trước khi dữ liệu địa lý có thể được dùng cho GIS, dữ liệu
này phải được chuyển sang dạng số thích hợp Quá trình chuyển dữ liệu từ bản đổ giấy sang các file dữ liệu dạng số được gọi là quá trình số hóa Dữ liệu là phần đắt
tiền nhất (chiếm khoảng 80% kinh phí dự án) và tồn tại lâu đời của một hệ thống
thông tin địa lý Việc thu thập dữ liệu để đưa vào sử dụng trong hệ thống là bước
đầu quan trọng
" Lưu trữ đữ liệu: các đối tượng không gian địa lý có thể được lưu trữ trong
hệ thống GIS bằng một trong hai dạng cấu trúc: dữ liệu vector ( biểu diễn các đối trượng địa lý trên mặt đất bằng những điểm, đường, vùng trong mặt phẳng tọa độ
Descartes với mỗi điểm được xác định bởi cặp tọa độ (x,y), đường được tuyến tính
bằng từng đoạn, vùng được định nghĩa là một đường khép kín); dữ liệu rastor ( mô
Trang 30
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ThS Lé Thanh Hoa
hình ấn định vị trí của các đối tượng không gian vào các ô lưới có kích thước bằng
nhau gọi là pixel, được xác định vị trí bằng tọa độ (x,y) với x biểu diễn số hàng, y
biểu diễn số cột của pixel Với cấu trúc này, đường được biểu điễn bằng những pixel có cùng giá trị, vùng được biểu diễn bằng một mảng gồm nhiều pixel có
cùng giá trị thuộc tính trải rộng theo nhiều phương
Có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và thao
tác theo một số cách để có thể tương thích với một hệ thống nhất định Công nghệ
GIS cung cấp nhiều công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian như: - Chuyển đổi định dạng; — _ Chuyển đổi hình học; — _ Chuyển đổi lưới chiếu; — Khớp đối tượng: - Ghép biên;
— Soạn thảo đồ họa; và
— Lam thưa tọa độ;
Quản lý dữ liệu: đối với các thông tin địa lý có kích cỡ lớn và số lượng người sử đụng nhiều thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quần trị cơ sở dữ liệu (DBMS)
để lưu trữ, tổ chức và quần lý thông tin DBMS là một phần mềm quản lý cơ sở dữ
liệu Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhưng trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ ra
hữu hiệu nhất Trong cấu trúc này, dữ liệu được lưu ở dạng các bằng Các trường
thuộc tính chung trong các bảng khác nhau được dùng để liên kết các bảng lại với nhau
se _ Hỏi đáp và phân tích: Khi đã có hệ GIS lưu giữ các thong tin dia ly, có thể
tiến hành các câu hỏi đơn giản và câu hỏi phân tích GIS cung cấp cả khả năng hỏi
đáp đơn giản “ chi và nhấn” và các công cụ phân tích tỉnh vi để cung cấp kịp thời
thông tin cho những người quản lý và phân tích Các hệ GIS hiện đại có nhiễu
công cụ phân tích hiệu quả như:
_ Phân tích lân cận;
Trang 31
ĐỒ ÁÑ TỐT NGHIỆP ThS Lé Thanh floa — Phân tích một lớp; — Phân tích không gian; — Phân tích mạng; — Phân tích bể mặt; - — Phân tích chồng lớp;
— Rút số liệu, phân loại và đo lường; và
—_ Kết nối (tạo vùng đệm, mạng, lan truyền, hướng dòng, chiếu
sáng và phép phối cảnh)
Hiển thị: Với nhiều thao tác trên đữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất dưới dạng bản đổ hoặc biểu đồ Bản đồ hiển thị còn có thể được kết hợp với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác
Xuất dữ liệu: Việc chia sẻ kết quả đạt được là một ưu điểm và là một trong những tiêu chí chủ yếu khi sử dụng các nguồn tài nguyên trong GIS Dữ liệu
GIS có thể được xuất ra dưới dạng khác nhau như trên giấy, xuất ra thành tập tin
ảnh, đưa vào các báo cáo, chuyển tải lên internet
2.3 CƠNG NGHỆ TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ GIS - TẠO BẢN ĐỒ
HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT:
2.3.1 CƠNG NGHỆ TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ GIS:
Trong những năm gần đây, công nghệ tích hợp Viễn Thám và GIS đã được xem là phương pháp rất hiệu quả trong việc xây dựng và cập nhật dữ liệu không gian phục vụ công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường
Nếu sử dụng kỹ thuật truyền thống để xây dựng hoặc cập nhật dữ liệu GIS (hé thống thông tin địa lý) ở nhiều cấp độ khác nhau (đa tỉ lệ, đa thời gian ) đòi hỏi
phải đầu tư thời gian và kinh phí rất lớn
Theo nghiên cứu thống kê trên thế giới, lợi ích mang lại từ việc ứng dụng
Trang 32
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Lé Thanh Hoa
thời gian và nhân lực trong công tác điều tra, đo đạc, thu thập và cập nhật dữ liệu ảnh Ảnh vệ tinh với nhiều thể loại và độ phân giải khác nhau đã cho phép xây
dựng và cập nhật dữ liệu không gian thành lập bản đồ ở nhiễu tỉ lệ và được xem là
giải pháp khả thi và đảm bảo độ chính xác cập nhật dữ liệu không gian phục vụ công tác quản lý đô thị
Tích hợp viến thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ hiệu quả kết hợp chiến
lược xử lý ảnh cũng như dòng luân chuyển thông tin và chuyển đổi đữ liệu trong quá trình xử lý và giải đoán ảnh, để tạo ra dữ liệu địa lý cần thiết cho GIS, đáp
ứng nhu cầu đa dạng trong công tác quản lý Viễn thám được xem như là công
nghệ rất hữu hiệu trong việc thu thập đữ liệu để cập nhật cho GIS, nhưng những
dữ liệu sắn có trong GIS cũng là nguồn thông tin bổ trợ cho việc phân loại, xử lý ảnh viễn thám Giải pháp xử lý xử lý tích hợp Viễn thám và GIS là phối hợp ưu
thế của hai công nghệ trong việc thu thập, lưu trữ, phân tích và xử lý dữ liệu địa lý
để nâng cao hiệu năng trong trong việc xây dựng và cập nhật dữ liệu không gian
Ung dụng của việc tích hợp GIS và Viễn thám là thành lập bản đổ hiện
trạng sử dụng đất Ưng dụng của HTTTĐL trong công tác thành lập bản đồ sử
dụng đất là ở giai đoạn xử lý thông tin, sửa đổi một số dữ liệu từ ảnh Viễn Thám
đã phân loại, số hoá tạo bản đồ (chuyển từ dạng raster sang vector) từ đó suy ra
diện tích từng hình thức sử dụng đất tai vùng nghiên cứu HTTTĐL giúp thành lập được một cơ sở đữ liệu Khả năng phân tích và khả năng tích hợp với Viễn thám
đã cho một thành công mới trong việc lập bản đổ hiện trang sử dụng đất, vì nó
quản lý thông tin bằng cơ sở dữ liệu
2.3.2 BAN DO HIEN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT:
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thường được xây dựng cho mục đích kiểm kê
và đánh giá hiện trạng của khu vực Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất có thể xem như là xây dựng tấm gương phản chiếu hoạt động của con người lên tài
nguyên đất đai Các loại hình sử dụng đất hiện tại là kết quả của quá trình sử dụng
và chọn lọc đã được con người chấp nhận, nghĩa là các loại hình này đã đáp ứng
Trang 33
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh toa
được với đặc trưng tự nhiên trong khu vực, đã được chấp nhận về mặt xã hội và đã
có hiệu quả đối với người sử dụng Nhưng trong thực tế thường có hai chiều hướng
xảy ra trong sử dụng đất là làm cho tài nguyên đất ngày càng phong phú, đất đai ngày càng phì nhiêu, hiệu quả sản xuất ngày càng cao; hoặc làm cho tài nguyên
đất ngày càng cạn kiệt, thoái hoá Do đó hiện trạng sử dụng đất là tài liệu không thể thiếu trong việc đánh giá đất đai theo quan điểm sinh thái và phát triển bển vững Ánh Viễn Thám đa thời gian cho phép theo dõi diễn biến sử dụng đất (dễ dàng biết diện tích tăng giảm ra sao), đánh giá xu thế phát triển có thích hợp hay
không trong điều kiện đất đai tại đó
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất được sử dụng cho công tác quản lý đất đai,
cho các ngành nông nghiệp, lâm nghiệp, môi trường, giao thông, xây dựng Quy trình thành lập:
Ảnh sau khi giải đoán thể hiện sự phân bố của đối tượng theo không gian và
thời gian, do đó kết quả xử lý một ảnh viễn thám sẽ chỉ ra hiện trạng lớp phủ tại
thời điểm chụp Để bổ sung thông tin cần thiết cho xử lý ảnh viễn thám, GI§ cung cấp dữ liệu sẵn có liên quan đến hiểu biết thực địa của khu vực nghiên cứu có
những loại sử dụng đất cụ thể nào, những bản đồ đã thành lập, nông lịch Là cơ
sở tốt để tham khảo Việc tích hợp thông tin từ kết quả phân loại của ảnh vệ tính
cũng như hiểu biết đây đủ về khu vực sẽ cho phép thành lập nhanh và chính xác
bản đồ hiện trạng sử dụng đất Bên cạnh đó bắn đồ hiện trạng sử dụng đất năm cũ đã có là nguồn tham khảo tốt cho việc lấp mẫu, đánh giá kết quả phân loại, phân
tích biến động
Quy trình cập nhật:
Cập nhật dữ liệu không gian của GIS dựa vào ảnh viễn thám là công nghệ rất hiệu quả trong việc cập nhật các lớp dữ liệu nền và chuyên để Việc đầu tiên là xác định yêu cầu loại dữ liệu cần cập nhật sau đó loại bổ biến dạng hình học phát
sinh trong quá trình thu nhận ảnh và chuyển các ảnh vệ tỉnh vé cùng một hệ thống
lưới chiếu trước khi tiến hành các công tác giải đốn và cập nhật thơng tin
Trang 34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
Diéu cần thiết nhất phải thực hiện trong qui trình này là việc đăng ký tọa độ
lưới chiếu của bản đồ Sai số trong việc đăng ký toa độ ảnh hưởng đến sai số trong
quá trình cập nhật thông tin từ ảnh Để hạn chế sai số này, việc lựa chọn số liệu điểm khống chế, mật độ phân bố điểm và sai số trung bình của các điểm khống chế phải nhỏ hơn hoặc bằng hạn sai cho phép (tuỳ thuộc vào độ chính xác yêu
câu) Trước khi tiến hành chồng lớp cần tăng cường chất lượng ảnh để các đối
tượng được thể hiện trên ảnh rõ ràng phù hợp với yêu cầu cập nhật
Nếu phục vụ quản lý đất đai thì tỷ lệ bản đồ được tổng cục địa lý qui định
như sau :
e 1:5 000 — 1:10 000 d6i với bản đổ cấp xã, phường, thị trấn
e 1:10 000 - 1:25 000 đối với bản đồ cấp huyện, thị xã, thành phố trực thuộc
tỉnh
e 1:50000— 1:100 000 đối với bản đồ tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương
e_ 1:250 000 — 1:1 000 000 đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất cả nước
_ Nếu phục vụ cho mục đích khác thì tỷ lệ bản đổ được xác định dựa theo diện tích tự nhiên, hình đạng khu vực, mức độ phức tạp và khả năng khai thác sử dụng đất của khu vực thành lập bản đề Thông thường, nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất gồm các yếu tố sau: 2.3.2.1 Yếu tố nền: e Mạng lưới thuỷ văn: đường bờ biển, các con sông, suối, kênh chính, các ao hồ lớn
e Mạng lưới giao thông: chỉ biểu thị những cấp đường lớn như đường sắt, đường quốc lộ, liên tỉnh lộ, huyện lộ
Trang 35ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoà
> Đất ruộng lúa
> Đất chuyên canh màu và cây công nghiệp hàng năm
> Đất trồng cây hàng năm khác 4 Đất trồng cây lâu năm
> Đất trồng cây công nghiệp lâu năm
> Đất trồng cây ăn quả s* Đất cỏ dùng vào chăn nuôi
$* Đất có mặt nước nuôi trồng thuỷ sản B Đất lâm nghiệp: s* Đất có rừng tự nhiên 4 Đất có rừng trồng s* Đất ươm cây trồng C Đất chuyên dùng % Đất xây dựng “ Dat giao thong
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa 4 Núi đá không có rừng cây B PHƯƠNG PHÁP THỰC TẾ:
Thu thập và xử lý các tư liệu hiện có, có liên quan đến nội dung nghiên cứu
của dé tài, ở tất cả các dạng: văn liệu, bản đồ, ảnh, số liêu thống kê làm cơ sở
cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu Trong giai đoạn này, để tài tìm hiểu các tài liệu ảnh vệ tinh có liên quan đến khu vực nghiên cứu Phương châm chung là thu thập
nhiều tư liệu để phân loại, đánh giá, chọn lọc, xử lý
Khảo sát thực địa tại vùng nghiên cứu:Khai thác nội dung trên thực địa
bằng phương pháp đơn giản, giải đoán bằng mắt thường có kết hợp thành lập các khoá giải đoán và kết hợp với công cụ GPS để xác định vị trí lấy mẫu và độ cao
toạ độ của từng địa điểm nghiên cứu cụ thể
Phương pháp Viễn thám là phương pháp không thể thiếu trong quá trình
nghiên cứu, thực hiện đồ án Phương pháp này được ứng dụng song song VỚI các
phương pháp truyền thống Các ảnh vệ tỉnh để thành lập bán đổ chuyên để
Ảnh vệ tinh landsat được sử dụng để giải đoán, khai thác các nội dung nghiên cứu
trên thực địa bằng phương pháp đơn giản - giải đoán mắt thường, sau đó xây dựng bộ mẫu và dùng phương pháp phân loại áp dụng khá phổ biến đó là phương pháp
phân loại gần đúng nhất để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Trang 37
Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN,
KINH TẾ ~ XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT QUẬN THỦ ĐỨC
3.1 Điều kiện tự nhiên - tài nguyên thiên nhiên và
cảnh quan môi trường quận
3.2 Điều kiện kinh tế — xã hội quận thủ đức
Trang 38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Le Thanh Hoa
Chương 3: DIEU KIEN TU NHIEN, KINH TE - XA
HỘI VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT
ww )
3.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ CẢNH QUAN MÔI TRƯỜNG:
-3.1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
a VỊ trí địa lý:
- Quận Thủ Đức có toạ độ địa lý như sau:
1049' — 10°54’ vi dé bac
106947°86'' - 106°47'98'' kinh độ Đông
- Quận Thủ Đức nằm ở vị trí Bắc - Đông Bắc của Thành phố Hồ Chí Minh
cách trung tâm thành phố khoảng 7km; quận Thủ Đức được bao bọc chủ
yếu là quốc lộ 52 (xa lộ Sài Gòn - Biên Hoà còn gọi là đường Hà Nội) ở
phía Đông và sông Sài Gòn ở phía Tây và Nam Quận có tứ cận tiếp giáp
như sau:
_eœ Phía Bắc giáp huyện Thuận An và huyện Di An tỉnh Bình Dương
e Phía Nam giáp sông Sai Gon, Quận 2 va Quan Binh Thanh Thanh Phố Hồ Chí Minh
° Phía Đông giáp Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh
° Phía Tây giáp sông Sài Gòn Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh
b Địa hình địa chất
Quận Thủ Đức có 2 dạng địa hình chính: địa hình gò và địa hình thấp, cả 2
dạng địa hình đều có độ đốc <3”
- Dạng địa hình vùng gò (chủ yếu nằm ở phía Bắc của Quận) gồm các
phường: Linh Trung, Linh Xuân, Linh Chiểu, Bình Thọ, Bình Chiểu, Linh Tây và một phần các phường Tam Phú, Tam Bình và Trường Thọ Vùng gò có độ dốc cao
từ 1,5 - 3.m và chiếm tỷ trọng hơn 46% diện tích tự nhiên toàn Quận Vùng gò có
Trang 39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Lé Thanh Hoa nền địa chất cao, cường độ chịu lực >1,5kg/cm”, rất thuận lợi cho việc xây dựng công trình
- Dang dia hình vùng thấp (nằm chủ yếu ở phía Nam tập trung ở các phường
còn lại): Hiệp Bình Chánh, Hiệp Bình Phước, Linh Đông và phần lớn các phường
Tam Bình, Tam Phú, Trường Thọ Vùng thấp có độ cao từ 0,6 -<1,5m, chiếm tỷ
trọng hơn 53% diện tích tự nhiên của toàn Quận Vùng thấp có thành phần cấu tạo
chủ yếu là bùn sát, cường độ chịu lức thấp hơn vùng gò <1,5kg/cm2, khi xây dựng
công trình phải quan tâm xử lý nền móng Vùng thấp thuận lợi cho việc xây dựng nhà vườn, phát triển cây kiểng, nếu xây dựng công trình nên chọn tầng cao phù hợp (2-5 tầng) và chú ý nền móng c Khi hau: Quận Thủ Đức nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, có một chế độ khí hậu ổn định: Nhiệt độ trung bình cả năm là 27°C, biên độ giao động giữa ngày và đêm từ 5 -10%C Nhiệt độ cao nhất là 40°C (tháng 4/1970) và thấp nhất là 13°C (tháng 2/1971)
Độ ẩm không khí trung bình cả năm là 80%
Chia làm 2 mùa rõ rệt cụ thể như sau:
- Mùa nắng bắt đầu từ tháng 12 đến hết tháng 5, số giờ nắng dồi dào
(bình quân 6,3 giờ/ngày), với tổng lượng bức xạ 348Kcal/cm”
- Mùa mưa bắt đâu từ đầu tháng 6 đến hết tháng 11, lượng mưa trung
bình đo được từ 1800 —- 2000mm/năm
Chế độ gió: mùa khô tương ứng gió Đông Bắc vàa mùa mưa tương ứng gió
Tây Nam Tốc độ gió trung bình 2,5 — 4,7m/s và tốc độ gió tối đa là 24m/s
d Hệ thống thuỷ văn:
Nguên nước mặt: Hệ thống sông rạch của Quận Thủ Đức hau hết ở phía
nam và Tây (sông Sài Gòn, rạch Thủ Đức, rạch Gò dưa, rạch Ông Dầu, rạch Đĩa,
SYTH: Dao Thi Kim Chi trang 28
Trang 40
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ThS Lé Thanh Hoa
Rạch Vĩnh Bình, Rạch Xi Măng Hà Tiên ) đều chịu ảnh hưởng của sông Sài Gòn (chiều dài qua Quận Thủ Đức >10km với lưu lượng >78cm3/s) có chế độ thuỷ văn
bán nhật triều và khá ổn định về dòng chảy
Mực nước triểu cao nhất 1,53m
Mực nước triều thấp nhất 0,8m
Mực nước triểu trung bình 1,2m
Nhìn chung nguồn nước mặt phong phú, bao phủ một vùng rộng lớn của
Quận (đặc biệt là vùng thấp), nước không bị nhiễm mặn đủ sức tưới cho sản xuất
nông nghiệp và chống xâm nhập mặn Tuy nhiên, nguồn nước mặt hiện nay đang
có nguy cơ bị ô nhiễm bởi các chất thải công nghiệp Điều này ảnh hưởng đến sản
xuất, nhất là nuôi trồng thuỷ sản và sức khoẻ của nhân dân
Nguồn nước ngầm: theo kết quả điều tra thăm dò và thực tế nguồn nước ngầm ở vùng gò phong phú và chất lượng tốt, mực nước ngầm vào mùa khô từ 5 - 9m và mùa mưa từ 2-4m Ở vùng thấp mực nước ngầm nông từ 0,5-0,8m thường bị
nhiễm phèn, tâng nước ở độ sâu từ 15 — 25m trở lên mới có chất lượng khá
Nhìn chung nguồn nước ngầm cuả Quận phong phú, trữ lượng lớn và chất
lượng từ khá đến tốt, đây là một nguồn nước có vai trò quan trọng trong việc phục
vụ sẩn xuất và sinh hoạt trên địa bàn Quận
3.1.2 TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
a Tài nguyên đất:
Quận Thủ Đức có tổng diện tích đất tự nhiên 4.776,043ha, chiếm 2,26%diện tích toàn thành phố Hồ chí minh, Đất đai của quận được chia thành các nhóm sau:
Đất vàng xám: có diện tích khoảng 1.130,043ha, chiếm tỷ trọng 23,66% diện
tích tự nhiên toàn quận, phân bố chủ yếu ở các phường: Linh Xuân, Bình Chiểu, và một phần phường Linh Trung (khu vực Go Cat)