Nghiên cứu thuật toán trích xuất điểm nóng cháy từ ảnh vệ tinh và ứng dụng trong hệ thống thông tin cháy rừng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỖ GIA HIẾU NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG/CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH VÀ ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2015 ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỖ GIA HIẾU NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG/CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH VÀ ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 60480103 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thị Nhật Thanh TS Lê Thanh Hà Hà Nội - 2015 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu, thực nghiệm trình bày luận văn thực hướng dẫn Tiến sĩ Nguyễn Thị Nhật Thanh Tiến sĩ Lê Thanh Hà Tất tham khảo từ nghiên cứu liên quan nêu nguồn gốc cách rõ ràng từ danh mục tài liệu tham khảo luận văn Trong luận văn, việc chép tài liệu, công trình nghiên cứu người khác mà không rõ tài liệu tham khảo TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đỗ Gia Hiếu iv LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo, Tiến sĩ Nguyễn Thị Nhật Thanh thầy giáo, Tiến sĩ Lê Thanh Hà, người tận tình hướng dẫn suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới trường Đại học Công Nghệ - ĐHQG Hà Nội thầy cô giáo giảng dạy, truyền thụ kiến thức thời gian qua Tôi xin cảm ơn anh chị bạn Trung tâm Công nghệ tích hợp giám sát trường Đại học Công Nghệ - ĐHQG Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ trình làm luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn tất gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ thời gian nghiên cứu đề tài sống Tuy có cố gắng định thời gian trình độ có hạn nên luận văn nhiều thiếu sót hạn chế định Kính mong nhận góp ý thầy cô bạn TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đỗ Gia Hiếu MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hình vẽ Danh mục bảng MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ NHỮNG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM 1.1.1 Khái niệm viễn thám 1.1.2 Lịch sử phát triển kỹ thuật viễn thám 1.1.3 Những bước phát triển viễn thám Việt Nam 11 1.1.4 Đặc điểm ảnh viễn thám 12 1.1.5 Ứng dụng viễn thám 14 1.1.6 Ứng dụng viễn thám trích xuất thông tin điểm nóng/cháy 15 1.2 TỔNG QUAN NHỮNG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 15 Chương THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH MODIS 17 2.1 VỆ TINH VÀ ẢNH VỆ TINH MODIS 17 2.2 THUẬT TOÁN PHÁT HIỆN ĐIỂM NÓNG CHÁY 20 2.2.1 Mô tả thuật toán 20 2.2.2 Các mốc phát triển thuật toán MODIS 22 2.2.3 Các bước thực thuật toán 22 2.2.4 Hiệu thuật toán 28 2.2.5 Cách thức hoạt động thuật toán 28 2.3 SẢN PHẨM ĐIỂM CHÁY 29 Chương PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG DỰA TRÊN NỀN TẢNG FIRMS 32 3.1 TỔNG QUAN VỀ FIRMS 32 3.1.1 Kiến trúc hệ thống 32 3.1.2 MapServer 34 3.1.3 Hệ quản trị sở liệu PostgreSQL, PostGIS 37 3.1.4 Cơ sở liệu hệ thống 38 3.2 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA FIRMS KHI TRIỂN KHAI TẠI VIỆT NAM 42 3.3 NÂNG CẤP HỆ THỐNG FIRMS PHỤC VỤ QUẢN LÝ THÔNG TIN CHÁY RỪNG Ở VIỆT NAM 43 3.3.1 Việt hóa hệ ngôn ngữ FIRMS 43 3.3.2 Điều chỉnh phạm vị cảnh báo 43 3.3.3 Tích hợp thông tin đồ hành Việt Nam 45 3.3.4 Tích hợp liệu trạm thu Đại học Công Nghệ - ĐHQG Hà Nội 48 3.3.5 Email cảnh báo 51 Chương KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 52 4.1 Thực nghiệm kết thuật toán trích xuất điểm nóng cháy 52 4.2 Thực nghiệm kết hệ thống 54 4.3 Hướng nghiên cứu 56 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC 60 Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Viết tắt RS EOS GIS NASA SPOT NOAA NDVI GFMC EFFIS FIRMS Tiếng Anh Remote Sensing Earth Observing System Geographic information system National Aeronautics and Space Administration Système Pour l'Observation de la Terre National Ocenic and Atmospheric Administration Normalized Difference Vegetation Index Global Fire Monitoring Center European Forest Fire Information System Fire Information for Resource Management Tiếng Việt Viễn thám Hệ thống quan sát Trái đất Hệ thống địa lý Cơ quan vũ trụ hàng không quốc gia Mỹ Trung tâm nghiên cứu không gian Pháp Vệ tinh khí tượng NOAA Chỉ số thực vật Trung tâm giám sát lửa toàn cầu Hệ thống thông tin cháy rừng châu Âu Hệ thống quản lý tài nguyên thông tin cháy rừng Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Nguyên lý thu nhận liệu viễn thám 12 Hình 2.1 Cảm biến MODIS gắn vệ tinh Terra Aqua 17 Hình 2.2 Ảnh vệ tinh MODIS 18 Hình 2.3 Sự che phủ nước ảnh MODIS (những vùng chấm trắng) hồ Rukwa phía Tây Tanzania vào ngày 1/9/2001 27 Hình 2.4 Dữ liệu HDF sản phẩm điểm cháy quan sát phần mềm HDF View 30 Hình 3.1 Kiến trúc vật lý hệ thống 32 Hình 3.2 Kiến trúc logic hệ thống 33 Hình 3.3 Giao diện Web hệ thống FIRMS 34 Hình 3.4 Kiến trúc MapServer 36 Hình 3.5 Mô hình phát triển hệ thống MapServer 36 Hình 3.6 Công cụ quản trị sở liệu pgAdminIII 38 Hình 3.7 Biểu đồ thực thể liên kết sở liệu hệ thống FIRMS 39 Hình 3.8 Trung tâm lãnh thổ Việt Nam hệ thống FIRMS UET 45 Hình 3.9 Bản đồ Việt Nam đường ranh giới hệ thống FIRMS UET 47 Hình 3.10 Bản đồ vùng miền Việt Nam hệ thống FIRMS UET 48 Hình 3.11 Sơ đồ thu nhận xử lý liệu MODIS trạm thu Đại học Công Nghệ 48 Hình 3.12 Phần mềm Simulcast Viewer theo dõi tín hiệu ảnh thu trực tiếp vệ tinh bay vào vùng ăng ten thu nhận 49 Hình 3.13 Quy trình cập nhật tự động liệu điểm nóng cháy 50 Hình 4.1 Kết thuật toán xem phần mềm HDF View 52 Hình 4.2 Kết thuật toán xem phần mềm QGIS 53 Hình 4.3 Kết thuật toán xem Google Earth 53 Hình 4.4 Hình ảnh hệ thống FIRMS UET 55 Hình 4.5 Hình ảnh hệ thống FIRMS UET đồ hành Việt Nam 55 Hình 4.6 Hình ảnh hệ thống FIRMS UET thông tin chi tiết điểm nóng cháy 56 Danh mục bảng Bảng 1.1 Tóm tắt phát triển viễn thám qua kiện 10 Bảng 1.2 Đặc điểm dải phổ điện từ sử dụng kỹ thuật viễn thám 13 Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật ảnh MODIS 19 Bảng 2.2 Những kênh MODIS sử dụng để phát đặc tính hoạt động lửa 21 Bảng 2.3 Dữ liệu sản phẩm điểm cháy dạng TXT 31 Bảng 2.4 Mô tả liệu sản phẩm điểm cháy dạng TXT 31 Bảng 3.1 Bảng sở liệu Fire_version 39 Bảng 3.2 Bảng sở liệu ${prefix}_fire 40 Bảng 3.3 Bảng sở liệu grid_${gridSize}m 40 Bảng 3.4 Bảng sở liệu ${prefix}_aggr_${timePeriod}_${gridSize}m 40 Bảng 3.5 Bảng sở liệu load_status 41 Bảng 3.6 Bảng sở liệu load_log 41 Bảng 4.1 Mô tả hệ thống FIRMS NASA FIRMS UET 54 MỞ ĐẦU Rừng tài nguyên quý báu có giá trị to lớn nhiều mặt Việc quản lý bảo vệ phát triển rừng trách nhiệm nghĩa vụ cấp, ngành toàn xã hội.Tuy nhiên, diện tích rừng ngày bị thu hẹp, khả tự phục hồi vô chậm so với tốc độ rừng, mà nguyên nhân cháy rừng Cháy rừng trình sinh lý phức tạp với nhiều tác động trực tiếp gián tiếp vào bầu khí quyển, sinh thủy Cháy rừng nguồn gốc quan trọng gây biến đổi lớn lượng khí thải ô nhiễm không khí nhiều khu vực Thế giới Cháy rừng thường xảy diện rộng vùng có địa hình rừng núi phức tạp khó lại, việc quan trắc phát cháy rừng phương pháp truyền thống thường khó khăn Ở Việt Nam, cháy rừng hiểm họa thường xuyên xảy gây thiệt hại lớn đến kinh tế hệ sinh thái rừng Khi cháy rừng xảy ra, tài nguyên rừng bị hủy hoại, môi trường sống biến đổi theo hướng tiêu cực chí ảnh hưởng đến tài sản tính mạng người Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật công nghệ thông tin cho đời thiết bị tiên tiến cho phép thu thập liệu ảnh vệ tinh bề mặt Trái đấtgiúp người quản lý tốt nguồn tài nguyên Dữ liệu ảnh vệ tinh có khả cung cấp ảnh đa thời gian, diện rộng, tiết kiệm thời gian chi phí giúp nghiên cứu cháy rừng trở nên hiệu quả, có tính ứng dụng cao Đặc biệt ảnh vệ tinh cung cấp từ quan vũ trụ hàng không quốc gia Hoa Kỳ có độ phủ rộng phân giải cao Xuất phát từ vấn đề trên, toán “Nghiên cứu thuật toán trích xuất điểm nóng/cháy từ ảnh vệ tinh ứng dụng hệ thống thông tin cháy rừng” thực với mục tiêu khả ứng dụng ảnh vệ tinh tạo sở cho công tác theo dõi, quản lý dự báo, thống kê điểm cháy rừng lãnh thổ Việt Nam Bài toán xây dựng để phát điểm cháy tiềm tàng thời gian ngắn nhằm giảm thiệt hại kinh tế, giảm biến đổi môi trường khí hậu sinh thái… Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu thuật toán trích xuất điểm nóng cháy dựa phát xạ mạnh xạ kênh hồng ngoại cận hồng ngoại Thuật toán sử dụng nhiều kênh nhiệt để phát điểm nhiệt nóng không bình thường, có đột biến khác lạ với điểm xung quanh 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu Tiếng Việt [1] Nguyễn Ngọc Thạch, Cơ sở viễn thám, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, 2005 [2] Nguyễn Khắc Thời, Giáo trình viễn thám, Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, 2011 [3] Lê Văn Trung, Viễn thám, NXB ĐHQG TPHCM, 2010 [4] KS Nguyễn Hồng Quảng, KS Nguyễn Hồng Minh, KS Nguyễn Thu Hà, KS Nguyễn Thanh Hải, TS Trần Hùng, Thu nhận sử dụng liệu MODIS phục vụ quản lý lửa rừng Việt Nam, 2008 II Tài liệu Tiếng Anh [5] Christopher Justice, Louis Giglio, Luigi Boschetti, David Roy, Ivan Csiszar, Jeffrey Morisette, and Yoram Kaufman, "Algorithm Technical Background Document," 2006 [6] Yoram J Kaufman, Christopher O Justice, Luke P Flynn, Jackie D Kendall, Elaine M Prins, Louis Giglio, Darold E Ward, W Paul Menzel, and Alberto W Setzer, "Potential global fire monitoring from EOS-MODIS," 1998 [7] C.O Justice, L Giglio, S Korontzi, J Owens, J.T Morisette, D Roy, J Descloitres, S Alleaume, F Petitcolin, Y Kaufman, "The MODIS fire products," 2002 [8] Louis Giglio, Jacques Descloitres, Christopher O Justice, Yoram J Kaufman, "An Enhanced Contextual Fire Detection Algorithm for MODIS," 2003 [9] Z Li, Y J Kaufman, C Ichoku, R Fraser, A Trishchenko, L Giglio, J Jin, X Yu, "A Review of AVHRR-based Active Fire Detection Algorithms: Principles, Limitations, and Recommendations," 2000 III Internet [10] "MapServer," [Online] Available: http://mapserver.org [11] "PostgreSql," [Online] Available: http://www.postgresql.org [12] "PostGIS," [Online] Available: http://postgis.net [13] "FIRMS," [Online] Available: https://earthdata.nasa.gov/data/near-real-timedata/firms [14] "Global Fire Monitoring Center http://www.fire.uni-freiburg.de/ [15] "Canadian Wildland Fire (GFMC)," Information System," [Online] Available: [Online] Available: 59 http://cwfis.cfs.nrcan.gc.ca/home [16] "EFFIS," [Online] Available: http://forest.jrc.ec.europa.eu/effis/ [17] "Active Fire Mapping http://activefiremaps.fs.fed.us/ Program," [Online] Available: [18] "Fire Watch," [Online] Available: http://www.kiemlam.org.vn/dubaochay/ [19] "Direct Readout," [Online] Available: http://directreadout.sci.gsfc.nasa.gov/ 60 PHỤ LỤC DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục số 2.1 : Một số loại ảnh vệ tinh Phụ lục số 3.1 : Cài đặt hệ thống Server Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội 61 Phụ lục 2.1 Một số loại ảnh vệ tinh Ảnh hàng không: Từ năm 1858 bắt đầu sử dụng khinh khí cầu để chụp ảnh nhằm mục đích thành lập đồ địa hình Những ảnh hàng không chụp từ máy bay Wilbur Wright thực năm 1909 vùng Centocalli, Italia Từ đến nay, phương pháp sử dụng ảnh hàng không phương pháp sử dụng rộng rãi Ảnh vệ tinh Landsat: LANDSAT vệ tinh tài nguyên quan vũ trụ hàng không quốc gia Mỹ quản lý (NASA) Cho đến hệ vệ tinh LANDSAT nghiên cứu phát triển Ảnh Landsat ứng dụng nghiên cứu nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu trạng đến giám sát biến động.Trên vệ tinh LANDSAT đầu thu có ý nghĩa quan trọng sử dụng nhiều Thematic Mapper gọi tắt TM có độ phân giải 28m, kênh toàn sắc độ phân giải 15m kênh hồng ngoại nhiệt Vệ tinh LANDSAT bay độ cao 705km, cảnh TM có độ bao phủ mặt đất 185km x 170km với chu kỳ chụp lặp 16 ngày Có thể nói, TM đầu thu quan trọng việc nghiên cứu tài nguyên môi trường Các thông số kỹ thuật cảm TM vệ tinh LANDSAT: Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật cảm TM Kênh phổ Kênh Kênh Kênh Kênh Kênh Kênh Kênh Bước sóng (μm) 0,45 – 0,52 0,52 – 0,60 0,63 – 0,69 0,76 – 0,90 1,55 - 1,75 10,4 – 12,5 2,08 – 2,35 Phổ điện từ Chàm Lục Đỏ Cận hồng ngoại Hồng ngoại Hồng ngoại nhiệt Hồng ngoại trung Độ phân giải (m) 30 30 30 30 30 120 30 Ảnh vệ tinh SPOT: Vào đầu năm 1978 phủ Pháp định phát triển chương trình SPOT với tham gia Bỉ Thụy Điển Hệ thống vệ tinh viễn thám SPOT Trung tâm Nghiên cứu Không gian Pháp chế tạo phát triển; bao gồm vệ tinh SPOT-1 phóng lên quỹ đạo năm 1986, SPOT-2, SPOT-3, SPOT-4 SPOT-5 đưa vào quỹ đạo năm 1990, 1993, 1998 2002 mang hệ thống quét CCD Ảnh SPOT tương đối đa dạng dải phổ độ phân giải không gian từ thấp, trung bình đến cao (5m - 1km), trường phủ mặt đất ảnh SPOT tương đối đa dạng từ 10km x 10km đến 200km x 200km Đặc tính ảnh SPOT cho cặp ảnh phủ chồng cho phép nhìn đối tưởng không gian ba chiều, giúp cho việc nghiên cứu bề mặt trái đất, yếu tố địa hình đạt kết cao Ảnh vệ tinh COSMOS RESURS-01: Tư liệu ảnh viễn thám COSMOS gồm có loại Thứ ảnh độ phân giải cao có độ cao bay chụp 270km, máy ảnh tiêu cự 1.000mm, kích thước ảnh 30cm x 30cm, độ phủ dọc 60%, độ phân giải mặt đất 6m - 7m Thứ hai ảnh độ phân giải trung bình có độ cao bay chụp 250km, máy ảnh tiêu cự 200mm, kích thước ảnh 18cm x 18cm, độ phủ dọc 60%, độ phân giải mặt 62 đất 30cm, chụp phổ lục (0,51mm - 0,60mm), đỏ (0,60mm - 0,70mm), cận hồng ngoại (0,70mm - 0,85mm) Ảnh ASTER: Ảnh ASTER thu từ cảm ASTER đặt vệ tinh Terra, độ phủ ảnh 60km Bộ cảm ASTER cấu thành từ hệ phụ riêng rẽ, hệ phụ hoạt động hệ quang riêng biệt Các hệ phụ nhìn thấy hồng ngoại gần (VNIR), bao gồm kênh phổ 1-3, hồng ngoại sóng ngắn (SWIR) gồm kênh phổ 4-9 hồng ngoại nhiệt (TIR) gồm kênh phổ 10-14 Các ứng dụng ảnh ASTER: Quan sát đất liền, biển, mặt tuyết, trình mây; nghiên cứu động lực cấu trúc thực vật; nghiên cứu cân phóng xạ khí quyển, mây mở rộng đặc tính tầng đối lưu; xác định nồng độ biến động khí nhà kính; nghiên cứu núi lửa trình bề mặt trái đất Ảnh AVHRR: Ảnh thu từ vệ tinh NOAA vệ tinh nghiên cứu khí tượng Cảm biến NOAA/AVHRR có điểm mạnh để phát cháy: - Cung cấp thông tin theo dõi hàng ngày vệ tinh độ phân giải trung bình (khoảng 1km), liệu quan trọng việc giám sát đám cháy - Có phổ rộng bao gồm phổ nhìn thấy (0.63µm), cận hồng ngoại (0.83µm), hồng ngoại trung (3.75µm) giải tần nóng (10-12µm) Mỗi kênh gắn với thuộc tính đám cháy với thông tin khác Dữ liệu ảnh có tính chất toàn cầu đưa độ phân giải 4km cung cấp ngày lần dải sóng nhìn thấy dải phổ hồng ngoại, trường phủ mặt đất ảnh 2400km Dữ liệu ảnh NOAA dùng việc lập đồ nhiệt độ, tuyết phủ, điều tra lụt, nghiên cứu thực vật, phân tích độ ẩm đất cấp độ khu vực, lập đồ nhiên liệu, tìm kiếm cháy, lập đồ bụi bão cát, nghiên cứu biến đổi khí hậu ứng dụng địa chất nghiên cứu núi lửa, nghiên cứu mạng lưới sông suối có tính chất khu vực yếu tố khác Ảnh NOAA sử dụng để nghiên cứu thực vật diện rộng Các kênh phổ sử dụng nghiên cứu nằm dải sóng nhìn thấy (0,58µm - 0,68µm) kênh dải sóng hồng ngoại gần (0,73µm 1,1µm) 63 Phụ lục 3.1 Cài đặt hệ thống Server Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội 1) Cài với quyền root Các gói thư viện cần cài đặt trước (nếu chưa có) Cài đặt qua mạng với “yum” yum install libpng libpng-devel (Nhấn Enter) yum install freetype yum install gd gd-devel yum install zlib yum install giflib-devel yum install gcc Ví dụ: Cài gói phần mềm: 2) Bước 1: Cài đặt gói proj - Download extract thư mục /opt cd /opt/ wgethttp://download.osgeo.org/proj/proj-4.8.0.tar.gz tar -xzf /opt/proj-4.8.0.tar.gz cd /opt/proj-4.8.0 /configure make make check make install 64 3) Bước 2: Cài đặt gói ORG GDAL Cài đặt qua mạng với “yum” yum install libcurl yum install http://elgis.argeo.org/repos/5/elgis-release-5-5_0.noarch.rpm yum install agg agg-devel yum install readline-devel yum install zlib-devel yum install libxml2-devel yum install geos-devel yum install gcc-c++ yum install curl-devel yum install libtiff yum install libgeotiff yum install libjpeg yum install geos yum install libxml2 Ví dụ: Bước 3: Cài gói PostreSQL Tải phần mềm máy: Wget https://ftp.postgresql.org/pub/source/v9.2.9/postgresql-9.2.9.tar.gz Download extract thư mục /opt/postgresql-9.2.9 65 # tar xvf /opt/postgresql-9.2.9.tar.gz # cd /opt/postgresql-9.2.9 # cd /usr/lib64 # ln -s /lib64/libreadline.so.6.0 libreadline.so.6.0 # /configure # gmake # gmake install # adduser postgres # mkdir /usr/local/pgsql/data # chown postgres /usr/local/pgsql/data # su - postgres $ /usr/local/pgsql/bin/initdb -D /usr/local/pgsql/data $ /usr/local/pgsql/bin/postgres -D /usr/local/pgsql/data >logfile 2>&1 & Bước 4: Cài đặt gói geos http://download.osgeo.org/geos/geos-3.3.9.tar.bz2 Download extract thư mục /opt/geos-3.3.9 # tar jxf /opt/geos-3.3.9.tar.bz2 # /configure # make # make install Bước 5: Cài đặt gói gdal http://download.osgeo.org/gdal/gdal-1.9.0.tar.gz Download extract thư mục /opt/gdal-1.9.0 # cd /opt/gdal-1.9.0 # /configure # make # make install Bước 6: Cài gói PostGIS Dùng lệnh: wget http://download.osgeo.org/postgis/source/postgis-2.1.5.tar.gz http://download.osgeo.org/postgis/source/postgis-2.1.5.tar.gz Download extract thư mục /opt/postgis-2.1.5 # cd /opt/postgis-2.1.5 # /configure with-pgconfig=/usr/local/pgsql/bin/pg_config libdir=/usr/lib64 # make # make install # chown postgres: -R /opt/postgis-2.1.5 66 Cấu hình sử dụng lệnh: /configure with-pgconfig=/usr/local/pgsql/bin/pg_config -libdir=/usr/lib64 Update Postgres fuzzystrmatch cd /opt/postgresql-9.2.9/contrib/fuzzystrmatch/ sudo make sudo make install Update gói gdal # cd /opt/gdal-1.9.0 # make clean # /configure with-pg=/usr/local/pgsql/bin/pg_config # make # make install Update extension Postgis: cd /opt/postgis-2.1.5/extensions/postgis make clean make make install Update extension postgis_topology: cd /opt/postgis-2.1.5/extensions/postgis_topology/ make clean make make install Update extension postgis_tiger_geocoder: cd /opt/postgis-2.1.5/extensions/postgis_tiger_geocoder/ make clean make make install Cài đặt Apache, PHP, MySQL theo hướng dẫn sau: Vào trang bên để xem hướng dẫn http://vn.tips4admin.com/post/2011/04/20/Cai-dat-Apache-va-PHP-tren-CentOS.aspx 67 Đầu tiên cài đặt Apache Tiếp theo cài PHP Tiếp theo cài MySQL 68 Tiến hành Start MySQL Server lên set new password cho mysql fimo!321 Để hỗ trợ MySQL cho PHP5, ta cần cài đặt thêm gói php-mysql Đánh lệnh sau để tìm gói cần thiết yum search php 69 Ở cần cài gói sau: yum installphp-mysql php-gd php-imap php-ldap php-odbc php-pear php-xml php-xmlrpc yum install php-devel Sau cài xong, ta tiến hành khởi động lại Apache lệnh: service httpd restart Cài đặt Mapserver-6.0.2 Down phần mềm sử dụng lệnh bên dưới: Wget http://download.osgeo.org/mapserver/mapserver-6.2.2.tar.gz # cd /opt/mapserver-6.2.2 # /configure with-ogr=/usr/local/bin/gdal-config with-gdal=/usr/local/bin/gdalconfig with-httpd=/usr/sbin/httpd with-wfsclient with-wmsclient enable-debug -with-curlconfig=/usr/bin/curl-config with-proj=/usr/local/ with-tiff with-gd=/usr/bin/gdlibconfig with-jpeg with-freetype=/usr/include/ with-threads with-wcs withxml2-config=/usr/bin/xml2-config with-postgis=/usr/local/pgsql/bin/pg_config -with-sos with-agg with-agg=/usr/local/ with-php=/usr/bin/php-config # make # make install # cp -p /opt/mapserver-6.0.2/mapserv /var/www/html/cgi-bin chmod 777 /var/www/cgi-bin chmod 755 /var/www/cgi-bin/mapserv Load thư viện echo /usr/local/lib > /etc/ld.so.conf.d/postis.conf echo /usr/local/pgsql/lib > /etc/ld.so.conf.d/postgresql-pgdg-libs.conf ldconfig Open Postgre 70 Khởi tạo database cho chương trình FIRMS Cài đặt thêm Extension cho Postgre, database cho FIRMS firemap Cv lại: Dựng DB Cấu hình đường dẫn (phụ thuộc vào để source code đâu) Cấu hình tự khởi động lại restart (tomcat, httpd, postgreSQL ) 71 Khởi tạo Database Use init-database to add the base tables to a database, and then create-fire-version to create the required tables for a fire version Preload any data needed at this point and create the indexes with create-fire-indexes ./init-database.pl | psql firemap 10 Create a new fire version /create-fire-version.pl visible ingestible test "Test Collection" | psql firemap 11 Load the fire point data load_shapfiles c5 *.shp | psql firemap 12 Populate the aggregate tables A utility script is now available for populating the aggregate tables The script is named populate-aggregates.pl and is found in the sql directory in the firemap-schema project 13 Generate the indexes In the 'firemap-schema' project, the script in the sql directory for creating the indexes is create-fire-indexes.pl To execute, type in the following: /create-fire-indexes.pl test | psql firemap 72 Kết thúc phần khở tạo Database 14 Bước: Config Server Build mã nguồn: cp /home/firms/webfiremapper/firemap/dist/firemap.war /home/app/tomcat/tomcat-7/webapps/ 15 Truy cập hệ thống FIRMS Bật: Tomcat Server /home/app/tomcat/tomcat-7/bin/statup.sh Bật: Apache /etc/init.d/httpd start Set crontab firemap-loader.jar Sau truy cập địa chỉ: http://112.137.129.222:8081/firemap/ vao [...]... Công nghệ tích hợp giám sát hiện trường FIMO với Đại học Maryland của Mỹ, do đó trong đề tài này tác giả sẽ tập trung nghiên cứu, tìm hiểu sâu về thuật toán trích xuất điểm nóng điểm cháy trên cơ sở của FIRMS Trong nội dung chương 2 tác giả sẽ mô tả sâu hơn về thuật toán trích xuất thông tin điểm nóng điểm cháy từ ảnh vệ tinh MODIS 17 Chương 2 THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH MODIS... các ảnh vệ tinh và có thể khoanh vi được chúng Dữ liệu ảnh vệ tinh được ghi nhận trong mùa lũ là dữ liệu được sử dụng để tính toán diện tích thiên tai và cho khả năng dự báo lũ lụt Nghiên cứu các hành tinh khác: Các dữ liệu viễn thám thu từ vệ tinh cho phép nghiên cứu các vì sao và mặt trăng 1.1.6 Ứng dụng của viễn thám trong trích xuất thông tin điểm nóng/ cháy Viễn thám là một phần của công nghệ vũ... triểnđượchệ thống thông tin cháy rừng Việt Nam cung cấp các dữ liệu cảnh báo những vị trí, khu vực có nguy cơ cao về cháy rừng dựa trên kết quả phân tích từ thuật toán trích xuất điểm nóng cháy Nội dung, phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu tổng quan về một số loại ảnh vệ tinh, những đặc điểm của ảnh vệ tinh và chú trọng ảnh MODIS Tìm hiểu những vấn đề tổng quan về các điểm nóng cháy và những yếu tố ảnh hưởng... luận văn được kết cấu gồm 3 chương: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ NHỮNG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM Chương 2:THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH MODIS Chương 3:PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG DỰA TRÊN NỀN TẢNG FIRMS 8 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ NHỮNG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM 1.1.1 Khái niệm cơ bản về viễn thám... thác là tư liệu ảnh NOAA-AVHRR, Landsat, MODIS(Phụ lục số 2.1: Một số loại ảnh vệ tinh) Trong nội dung của đề tài này tác giả sẽ tập trung vào nghiên cứu ứng dụng của viễn thám trong trích xuất thông tin điểm nóng cháy phục vụ cho các hệ thống thông tin cháy rừng 1.2 TỔNG QUAN NHỮNG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM GFMC: Trung tâm giám sát hoạt động của lửa trên toàn cầu, đây là... MODIS 2.1 VỆ TINH VÀ ẢNH VỆ TINH MODIS Vệ tinh MODIS: MODIS là một thiết bị đo đạc trên vệ tinh Terra (EOS AM) và Aqua (EOS PM) Vệ tinh Terra được phóng lên quỹ đạo vào ngày 18/12/1999 và vệ tinh Aqua được phóng vào ngày 4/5/2002[4] Quỹ đạo của Terra xung quanh Trái Đất được đặt giờ để đi từ Bắc vào Nam qua đường xích đạo vào buổi sáng, trong khi Aqua đi từ phía Nam tới phía Bắc qua đường xích đạo vào buổi... điểm nóng/ cháy được mô tả dưới đây sử dụng dữ liệu sản phẩm MODIS có tên MOD 14 2.2 THUẬT TOÁN PHÁT HIỆN ĐIỂM NÓNG CHÁY 2.2.1 Mô tả thuật toán Thuật toán phát hiện điểm nóng cháy được thực hiện sử dụngtheo thuật toán cảm ngữ cảnh khai thác sự phát ra mạnh bức xạ của kênh hồng ngoại trung Thuật toán sử dụng nhiều kênh nhiệt để phát hiện điểm nhiệt nóng không bình thường trên mỗi điểm ảnh cơ bản[5] Thuật. .. hưởng đến việc phát hiện ra những điểm nóng cháy tiềm tàng Luận văn dựa trên kết quả từ sự nghiên cứu về thuật toán phát hiện những điểm nóng cháy thông qua các sóng phản hồi của một số kênh cận hồng ngoại thu nhận từ ảnh vệ tinh MODIS và phân tích thiết kế cài đặt phát triển hệ thống thông tin quản lý theo dõi và cảnh bảo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam một cách nhanh chóng và chính xác nhất Kết quả đạt... trình là dữ liệu ảnh viễn thám MODIS Fire Watch: Hệ thống theo dõi cháy rừng trực tuyến của Cục Kiểm lâm Việt Nam Hệ thống theo dõi cháy rừng trực tuyến được xây dựng trên nền Web, là một hệ thống tự động phát hiện sớm các điểm cháy trên toàn lãnh thổ Việt Nam từ dữ liệu ảnh MODIS và AVHRR trên vệ tinh TERRA và AQUA và các vệ tinh NOAA thu được thường xuyên để xử lý tạo ra danh mục các điểm cháy FIRMS:... Viễn thám cung cấp ảnh có diện phủ toàn cầu nghiên cứu thực vật theo ngày, mùa vụ, năm, tháng và theo giai đoạn Thực vật là đối tượng đầu tiên mà ảnh viễn thám vệ tinh thu nhận được thông tin Trên ảnh viễn thám chúng ta có thể tính toán sinh khối, độ trưởng thành và sâu bệnh trên chỉ số thực vật, có thể nghiên cứu cháy rừng qua các ảnh vệ tinh 15 Nghiên cứu thủy văn: Mặt nước và các hệ thống dòng chảy ... giải cao Xuất phát từ vấn đề trên, toán Nghiên cứu thuật toán trích xuất điểm nóng/ cháy từ ảnh vệ tinh ứng dụng hệ thống thông tin cháy rừng thực với mục tiêu khả ứng dụng ảnh vệ tinh tạo sở... HỌC CÔNG NGHỆ ĐỖ GIA HIẾU NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG/CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH VÀ ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN CHÁY RỪNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần... 17 Chương THUẬT TOÁN TRÍCH XUẤT ĐIỂM NÓNG CHÁY TỪ ẢNH VỆ TINH MODIS 2.1 VỆ TINH VÀ ẢNH VỆ TINH MODIS Vệ tinh MODIS: MODIS thiết bị đo đạc vệ tinh Terra (EOS AM) Aqua (EOS PM) Vệ tinh Terra phóng