Che phủ đất và sử dụng đất

Che phủ đất và sử dụng đất

Báo cáo bài tập lớn

Viễn thám và GIS

Đề tài: Che phủ đất và sử dụng đất

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phương Xuân Quang

GIỚI THIỆU

 Sử dụng đất mô tả tác dụng của mặt

đất với con người, được định nghĩa

trong lĩnh vực kinh tế

 Che phủ đất - đặc trưng nhìn thấy được của bề mặt Trái Đất

 chúng ta phải xem xét hai việc sử dụng đất và che phủ đất đồng thời, để nhận ra

ẢNH TRÊN KHÔNG CHO THÔNG TIN SỬ DỤNG ĐẤT

 Phần lớn số liệu sử dụng đất và che phủ đất thu được thông qua ảnh hàng không và các hình ảnh tương tự

 Những hình ảnh viễn thám phụ họa cho việc lập bản đồ chính xác che phủ đất

PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

 Công tác chuẩn bị cho việc lập một bản đồ sử dụng – che phủ đất yêu cầu phải chia các khu được lập bản đồ thành các lô đất riêng biệt, gắn các nhãn khác nhau nhau và các nhãn danh nghĩa riêng biệt

 Hệ thống phân loại được sử dụng rộng rãi nhất cho việc sử dụng đất và che phủ

đất bắt nguồn từ ảnh trên không là hệ thống phân loại U.S Geological Survey (USGS), phát triển trong những năm 1970

 USGS có nhiều ưu điểm hơn các hệ thống trước đó Các hệ thống trước đó không xem xét những ưu điểm độc đáo của ảnh chụp từ trên không còn hệ thống USGS đặc biệt sử dụng ảnh chụp từ trên không và các hình ảnh liên quan

Hệ thống phân loại USGS Anderson 1976

1 Đất đô thị hoặc đất xây dựng

11 Khu trung cư

12 Các dịch vụ thương mại

13 Công nghiệp

14 Giao thông vận tải, truyền thông

15 Công nghiệp và thương mại

16 Hỗn hợp đất đô thị hoặc đất xây dựng

81 Cây bụi lãnh nguyên

82 Lãnh nguyên cây thảo

83 Vùng toàn đất (Bare Ground)

84 Lãnh nguyên ẩm

85 Hỗn hợp vùng lãnh nguyên

9 Vùng tuyết và băng giá

91 Vùng tuyết quanh năm

92 Dòng sông bang

PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

Các bước chính miêu tả trong phân tích sử dụng đất từ ảnh trên không:

(A) Bức ảnh chụp trên không

(B) Phân định ranh giới

(C) Tượng trưng hóa của các

PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

(a) Đất nông nghiệp đã thu hoạch (b) Đất nghiệp được trồng

biệt gồm các tông màu tương phản gồm kết cấu mượt và các tông màu

tương phản

PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

 Đất đồng cỏ: tông màu xám

trung bình, thường không có

ranh giới rõ ràng và các loại

cây xuất hiện trong lùm cây

nhỏ hoặc bị cô lập

 Đất trong quá trình chuyển

đổi: tông màu tươi sáng,

kết cấu không đồng đều và

lô đất không đều

PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

 Đất giao thông vận tải

Đặc trưng bởi các đường

cao tốc được chia cho thấy

cấu trúc tuyến tính và các

vòng lặp tại các nút giao

thông

PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

 Đất vùng dân cư

thường đặc trưng bởi các mái nhà đều

nhau và các mô hình đường giao thông

 Đất dịch vụ và thương mại

các đặc điểm nhận dạng là những vị trí

tòa nhà thương mại lớn trong cấu trúc

tuyến tính với bãi đỗ xe lớn gần đó.

PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH CỦA VIỆC THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT

 Các mẫu sử dụng đất thay đổi theo thời gian để đáp ứng với ảnh hưởng môi trường, xã hội và

kinh tế

 Viễn thám và phân tích hình ảnh cung cấp các phương tiện chủ yếu để lập các bản đồ thay đổi

sử dụng đất tượng trưng cho sự thay đổi trong sử dụng đất

 Khái niệm thay đổi che phủ và sử dụng đất: Hai bản đồ tượng trưng cho cùng một vùng, được chuẩn bị để mô tả các mẫu sử dụng đất tại các thời điểm khác nhau sau đo so sánh từng điểm

và tóm tắt sự khác biệt giữa hai thời điểm

 Việc thực hiện thay đổi che phủ và sử dụng đất đòi hỏi phải nắm vững một số thủ tục:

 Đầu tiên, hai bản đồ phải sử dụng cùng hệ thống phân loại hoặc ít nhất là hai hệ thống

phân loại tương hợp với nhau

 Thứ hai, hai bản đồ này phải tương hợp với quy mô, hình học và mức độ chi tiết.

TÌM HIỂU LỊCH SỬ CHE PHỦ ĐẤT ĐỂ PHÂN TÍCH

MÔI TRƯỜNG

 Ảnh viễn thám đặc biệt có giá trị trong việc phân tích môi trường vì nó cung cấp cái nhìn tổng thể như việc cung cấp các số liệu và khả năng quan sát hình ảnh rõ ràng ngoài trời

 Một ứng dụng đặc biệt của việc phân tích thay đổi sử dụng đất đã được phát triển hướng tới

những vấn đề rủi ro về môi trường đang phát sinh từ việc sử dụng đất ở một số khu vực nơi mà chất thải công nghiệp

 Ảnh viễn thám cho phép mở mang sự hiểu biết

về mối quan hệ của mỗi nơi đối với việc thoát nước,

đời sống, kinh tế và các vùng ô nhiễm khác.

 Ứng dụng ở Mỹ: thu thập dữ liệu kết hợp

điều tra sức khỏe người dân

MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

 Phân loại theo mục đích sử dụng chung cung

cấp một sự phân loại toàn diện việc sử dụng đất.

Ví dụ: Hệ thống phân loại sử dụng đất Andersen

(USGS)

 Những người đi tiên phong:

 Cuộc nghiên cứu về sử dụng đất của nước

Anh trong khoảng thời gian 1931-1938 do

L.Dudley Stamp- một nhà kinh tế người Anh

tổ chức (Bảng 2) Dữ liệu thu thập được từ dự

án vẫn còn có giá trị khi nó được sử dụng

trong kế hoạch phục hồi kinh tế của nước Anh

sau chiến tranh.

MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

 Cũng trong khoảng thời gian trên, những nhà phiên dịch

ảnh của Tennessee Valley Authority (Mỹ) cũng đã nghĩ ra

một hệ thống được dùng để phân loại những mảnh đất

theo lợi ích kinh tế và những thuộc tính vật lý của nó.

 Trong suốt thập niên 1960 những nhà khoa học của Đại

học Cornell đã thực hiện cuộc nghiên cứu về việc sử dụng

đất và tài nguyên quốc gia của NewYork (LUNR), một cơ sở

dữ liệu dùng để ghi lại tình trạng sử dụng đất và các thông

tin liên quan cho toàn bộ bang NewYork (Hình bên)

MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

 Phân loại sử dụng đất theo mục đích đặc biệt

được thiết kế để gọi một phân loại cụ thể

không cung cấp trên phạm vi toàn diện.

 Một ví dụ điển hình của hệ thống phân loại

sử dụng đất theo mục đích đặc biệt có ý

nghĩa thiết thực với những người phiên dịch

ảnh, đó là việc phân loại khu vực đầm lầy

được phát triển bởi Cowardin (1979), đặc

biệt giành cho phân loại các vùng đầm lầy

LẬP BẢN ĐỒ CHE PHỦ ĐẤT BẰNG PHÂN LOẠI HÌNH ẢNH

 Lập bản đồ che phủ đất áp dụng kỹ thuật phân loại hình ảnh viễn thám kỹ thuật số

 Theo lý thuyết quá trình này không phức tạp, trong thực tế có nhiều nhân tố quan

trọng ảnh hưởng tới sự thành công của việc lập bản đồ:

 Lựa chọn hình ảnh

 Quá trình tiền xử lý

 Lựa chọn thuật toán phân loại

 Lựa chọn dữ liệu huấn luyện

 Phân công các lớp phổ thành các lớp thông tin

 Hiển thị và tượng trưng hóa

NHỮNG NGHIÊN CỨU CHE PHỦ ĐẤT TRÊN QUY MÔ RỘNG

 Sự sẵn có của dữ liệu đa phổ AVHRR (và dữ liệu từ những vệ tinh khí tượng tương

tự) đã cung cấp khả năng để biên tập bản đồ và dữ liệu về độ che phủ đất trên quy

mô rộng

 Trong thời gian ngắn có thể thu được thông tin về toàn bộ châu lục hoặc bán cầu từ

các dữ liệu có độ phân giải tốt từ hệ thống Landsat và hệ thống SPOT

 Dữ liệu AVHRR cung cấp tin tức về toàn bộ lục địa trong chu kỳ thời gian ngắn

 Năm 1985, Tucker đã kiểm tra dữ liệu AVHRR cho Châu Phi sử dụng hình ảnh thu

được trong khoảng thời gian 19 tháng

 Gần đây, dữ liệu AVHRR được sử dụng để biên tập các loại bản đồ che phủ đất

phạm vi rộng.

MỘT SỐ NGUỒN SƯU TẬP DỮ LIỆU SỬ DỤNG ĐẤT

 Trong nhiều năm, viễn thám đã góp phần lớn cho khả năng hoạt động của các tổ chức trong việc khảo sát che phủ đất một cách toàn diện trong những vùng rộng lớn Hình ảnh từ vệ tinh

đã cung cấp những đặc tính chi tiết mà những nguồn dữ liệu khác không có.

 Tại Mỹ, một số sáng kiến của chính phủ đã khai thác những khả năng trên để chuẩn bị khảo sát việc che phủ đất

 Sử dụng và che phủ đất: Vào 1970 USGS đã phát triển một chương trình bản đồ về che

phủ đất và phân loại đất của Anderson [1976] và Cambell [1983]

 Multiresolution Land Characteristics Consortium (MLCC): 1992 một số tổ chức của chính

phủ Mỹ đã thành lập một hiệp hội nhằm thu được những dữ liệu viễn thám cơ sở của vệ tinh.

 Gap Analysis: một chương trình quốc gia về ước lượng hệ sinh thái và sự đe dọa hệ sinh

thái đã được căn cứ vào sự đánh giá về che phủ đất được từ Landsat TM data

 National Land Cover Dataset 2001 (NLCD 2001) phân loại che phủ đất được dựa vào tài

liệu Landsat 5TM và loạt các nguồn khác

15 Đất có mặt nước ven biển

16 Đất bãi bồi ven sông, ven biển

17 Đất kinh tế trang trại

23 Đất tôn giáo tín ngưỡng

24 Đất nghĩa trang, nghĩa địa

25 Đất sông suối

26 Đất phi nông nghiệp khác

3 Đất chưa sử dụng

31 Đất đồng bằng chưa sử dụng

32 Đất đồi núi chưa sử dụng

33 Núi đá không có rừng cây

ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM

 Ứng dụng trong lập bản đồ lớp phủ mặt đất

 Bản đồ lớp phủ mặt đất là một nguồn tài liệu quan trọng giúp các nhà quy hoạch, các nhà hoạch định chính sách có cái nhìn tổng quan về hiện trạng lớp phủ mặt đất qua từng thời kỳ

 Áp dụng phương pháp thành lập bản đồ sử dụng tư liệu ảnh viễn thám cho

phép chúng ta quan sát và xác định nhanh chóng về vị trí không gian và tính chất của đối tượng

 Hai dự án phóng vệ tinh viễn thám VNREDSat-1 và VNREDSat-1B,

trong đó vệ tinh VNREDSat-1đã phóng và đưa vào hoạt động, VNREDSat-1B đang trong quá trình đàm phán thương lượng.

Cảm ơn thầy và các bạn đã

lắng nghe!