ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 huyện hưng nguyên, tỉnh nghệ an tỷ lệ 1: 25 000

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI PHAN SỸ VIỆT ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NĂM 2010 HUYỆN HƯNG NGUYÊN, TỈNH NGHỆ AN TỶ LỆ 1: 25 000 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Mã số : 60.62.16 Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS PHẠM VỌNG THÀNH HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: - Số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị - Các thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc thật Hà nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả luận văn Phan Sỹ Việt Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình đào tạo Cao học trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, gắn đào tạo với thực tiễn sản xuất, thực Luận văn “Ứng dụng tư liệu viễn thám hệ thống thông tin địa lý để thành lập đồ trạng sử dụng đất năm 2010 huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An tỷ lệ 1:25 000” Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Vọng Thành – Trưởng môn Đo ảnh Viễn thám, khoa Trắc địa, trường Đại học Mỏ địa chất - người hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thời gian học tập làm luận văn tốt nghiệp cao học Để hoàn thành luận văn này, nhận quan tâm, tạo điều kiện Trung tâm viễn thám Quốc gia, Trung tâm công nghệ thông tinSở Tài nguyên Môi trường tỉnh Nghệ An, phịng Tài ngun Mơi trường huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An, thầy cô giáo Viện sau đại học, môn Trắc địa đồ Hệ thống thông tin địa lý, khoa Tài nguyên Môi trường, tạo điều kiện cho học tập giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tác giả luận văn Phan Sỹ Việt Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vi MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài: 1.2 Mục đích, yêu cầu 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Những vấn đề chung viễn thám 2.2 Hệ thống thơng tin địa lý (GIS) 2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tư liệu viễn thám GIS 19 giới nước ta 24 2.4 Khái quát chung đồ trạng sử dụng đất 32 ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 41 3.1 Đối tượng địa điểm nghiên cứu 41 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu đề tài 41 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 41 3.2 Nội dung nghiên cứu 41 3.3 Phương pháp nghiên cứu 41 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 4.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội 44 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 44 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 47 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… iii 4.1.3 Thực trạng công tác quản lý sử dụng đất huyện Hưng Nguyên 4.2 50 Trình tự, nội dung xử lý ảnh viễn thám để thành lập đồ trạng sử dụng đất 54 4.2.1 Thu thập tư liệu 54 4.2.2 Nhập ảnh 54 4.2.3 Nắn chỉnh tư liệu ảnh 56 4.2.4 Tăng cường chất lượng ảnh 56 4.2.5 Xác định loại đất 56 4.2.6 Xây dựng tệp mẫu 57 4.2.8 Phân loại ảnh 61 4.2.9 Đánh giá độ xác kết phân loại ảnh 66 4.2.10 Xây dựng đồ trạng sử dụng đất 67 4.3 Đánh giá độ xác kết thử nghiệm 69 4.4 Thảo luận kết thực nghiệm 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 5.1 Kết luận 72 5.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 74 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT HTSDĐ – Hiện trạng sử dụng đất GIS; HTTĐL – Hệ thông tin địa lý NDVI – Chỉ số thực vật KTNN – Khí tượng nơng nghiệp GCNQSDĐ – Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất NTTS – Nuôi trồng thuỷ sản Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… v DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng Đặc trưng quỹ đạo vệ tinh Landsat Bảng Đặc trưng cảm độ phân giải khơng gian tư liệu vệ tinh Landsat Bảng Đặc trưng quỹ đạo vệ tinh SPOT Bảng Đặc trưng cảm độ phân giải không gian tư liệu vệ tinh SPOT Bảng Đặc trưng cảm độ phân giải không gian tư liệu vệ tinh MOS Bảng Đặc trưng quỹ đạo vệ tinh MOS Bảng Đặc trưng độ phân giải không gian tư liệu vệ tinh IRS Bảng Đặc trưng quỹ đạo vệ tinh IRS Bảng Đặc trưng tư liệu vệ tinh IKONOS 10 Bảng 10 :Hiện trạng sử dụng đất huyện Hưng Nguyên 2010 53 Bảng 11: Mơ tả loại hình sử dụng đất 57 Bảng 12: Mẫu phân loại sử dụng đất 59 Bảng 13: Giá trị khác biệt phổ mẫu phân loại ảnh 60 Bảng 14: Ma trận sai số phân loại ảnh 61 Bảng 15 Độ xác phân loại tệp mẫu 62 Bảng 16: Kết kiểm tra thực địa lấy mẫu 66 Bảng 17: Thống kê diện tích theo đồ giải đoán 67 Bảng 18: Chênh lệch diện tích giải đốn diện tích kiểm kê 69 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp………………… vi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Hình.1 Nguyên lý thu nhận liệu viễn thám Trang Hình 2:Các bước tiến hành đốnđọc ảnh mắt 12 Hình 3: Tổng hợp lớp thơng tin khác thành đồ 20 Hình 4: Các thành phần hệ GIS 21 Hình Trạm thu ảnh vệ tinh &Trung tâm quản lý liệu quốc gia 28 Hình 6: Quy trình ứng dụng tư liệu viễn thám GIS thành lập đồ HTSDĐ Hình 7: Địa giới hành huyện Hưng Ngun 43 44 Hình 8: Ảnh Spot huyện Hưng nguyên năm 2010 cắt theo ranh giới huyện 55 Hình Vị trí điểm GPS lấy mẫu 58 Hình 10 Ảnh sau phân loại huyện Hưng Nguyên năm 2010 65 Hình 11 Bản đồ HTSDĐ thu nhỏ thành lập Mapinfo 68 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… vii MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài: Bản đồ trạng sử dụng đất (HTSDĐ) nguồn tài liệu quan trọng giúp nhà quy hoạch, nhà hoạch định sách có nhìn tổng quan trạng lớp phủ mặt đất qua thời kỳ Do tính chất liên tục thay đổi bề mặt đất trình phát triển kinh tế, xã hội thị hố địa phương nên việc xây dựng đồ HTSDĐ việc làm cần thiết Hiện nay, đa số địa phương nước sử dụng phương pháp thành lập đồ HTSDĐ theo phương pháp truyền thống, q trình cập nhật chỉnh lý số liệu khơng liên tục tốn nhiều thời gian, sử dụng nhiều nhân lực mà đồ có độ xác khơng cao không thống (do liệu đầu vào không đồng bộ) Những hạn chế ảnh hưởng lớn tới công tác quản lý tài nguyên đất đai giai đoạn Trong vòng nửa kỷ trở lại đây, công nghệ viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS) ứng dụng rộng rãi việc nghiên cứu bề mặt vỏ trái đất công tác thành lập đồ HTSDĐ Việc áp dụng phương pháp thành lập đồ HTSDĐ tư liệu ảnh viễn thám GIS cho phép xác định nhanh chóng vị trí khơng gian tính chất đối tượng Đồng thời dựa độ phân giải phổ, độ phân giải không gian độ phân giải thời gian tư liệu viễn thám cho phép xác định thông tin đối tượng cách xác nhanh nhất, chí vùng sâu, vùng xa Nhờ tư liệu viễn thám GIS đem lại khả cho công tác quản lý đất đai Với ưu điểm tư liệu viễn thám khả cập nhật thông tin, tính chất đa thời kỳ tư liệu, tính chất phong phú thơng tin đa phổ, tính đa dạng tư liệu: băng từ, phim, ảnh, đĩa từ… kết hợp với Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho ta khả thành lập đồ HTSDĐ nhiều khu vực mà phương pháp truyền thống thực Xuất phát từ thực tiễn công tác thành lập đồ HTSDĐ tỉnh Nghệ An, với mong muốn ứng dụng có hiệu phương pháp công tác thành lập đồ HTSDĐ địa phương mình, tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng tư liệu viễn thám hệ thống thông tin địa lý để thành lập đồ trạng sử dụng đất năm 2010 huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An tỷ lệ 1:25 000.” 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích + Nghiên cứu khả tích hợp tư liệu viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS) để thành lập đồ HTSDĐ; đưa quy trình cơng nghệ áp dụng cho việc thành lập đồ HTSDĐ địa phương; + Tạo đồ HTSDĐ làm tài liệu phục vụ cho công tác quản lý sử dụng hiệu nguồn tài nguyên bảo vệ môi trường 1.2.2 Yêu cầu + Nắm phương pháp giải đoán ảnh viễn thám, ứng dụng tư liệu viễn thám GIS thành lập đồ HTSDĐ; + Đạt độ xác cao phù hợp với tỷ lệ, mục đích đồ cần thành lập; + Cần nắm tình hình quản lý sử dụng đất, có thơng tin quan sát thực tế nhằm bổ trợ cho trình giải đoán ảnh; + Các số liệu điều tra, thu thập phục vụ nghiên cứu phải đầy đủ, xác, phản ánh trung thực khách quan Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 4.2.7.2 Xây dựng ma trận nhầm lẫn Ma trận nhầm lẫn xây dựng dựa vào số lượng pixel lấy mẫu loại đất số lượng pixel loại đất sau phân loại Ma trận nhầm lẫn xây dựng bảng 14 Bảng 14: Ma trận sai số phân loại ảnh Tổng Loại đất (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1.246 0 0 0 0 1.246 Đất trồng hàng năm 1.034 50 0 26 0 1.118 (2) Đất lâu năm (3) 10 1.106 36 0 0 1.152 Đất lâm nghiệp (4) 13 989 0 1.015 Đất giao thông (5) 0 0 890 15 0 914 Đất xây dựng (6) 0 10 11 1.168 27 0 1.216 Đất mặt nước (7) 0 0 0 1.021 0 1.021 Đất sông suối (8) 0 0 0 980 980 Đất chưa sử dụng(9) 0 0 18 0 858 885 919 1.193 926 1.021 980 9.547 Đất trồng lúa (1) Tổng cột (pixel) 1.254 1.050 1.179 1.025 cột Trong bảng 14 số liệu đường chéo in đậm số pixel phân loại tương ứng loại đất, số lại hàng số pixel phân loại nhầm sang loại đất khác Tổng hàng tổng số pixel phân loại số pixel phân loại nhầm loại đất có tệp mẫu Tổng cột tổng số pixel loại đất sau phân loại bao gồm số pixel phân loại số pixel bỏ sót Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 61 Bảng 15 Độ xác phân loại tệp mẫu Sai số Loại đất nhầm lẫn (%) Độ xác phân loại có tính đến sai số nhầm lẫn Sai số bỏ sót Độ xác phân loại có tính đến sai số bỏ sót (pixel) (%) ( %) (pixel) (%) Đất trồng lúa (1) 0,00 1.246/1.246 100,00 0,64 1.246/1.254 99,36 Đất trồng hàng năm (2) 7,51 1.034/1.118 92,49 1,52 1.034/1.050 98,48 Đất lâu năm (3) 3,99 1.106/1.152 96,01 6,19 1.106/1.179 93,81 Đất lâm nghiệp (4) 2,56 989/1.015 97,44 3,51 989/1.025 96,49 Đất giao thông (5) 2,63 890/914 97,37 3,16 890/919 96,84 Đất xây dựng (6) 3,95 1.168/1.216 96,05 2,10 1.168/1.193 97,90 Đất mặt nước (7) 0,00 1.021/1.021 100,00 0,00 1.021/1.021 100,00 Đất sông suối (8) 0,00 980/980 100,00 0,00 980/980 100,00 Đất chưa sử dụng(9) 3,05 858/885 96,95 7,34 858/926 92,66 Độ xác phân loại 9.292/9.547 (pixel) 97,33% Sai số nhầm lẫn phân loại tỷ số số pixel phân loại nhầm sang loại đất khác tổng số pixel có tệp mẫu Sai số bỏ sót phân loại tỷ số số pixel bỏ sót phân loại nhầm lẫn từ loại đất khác tổng số pixel loại đất sau phân loại Qua bảng 15 ta thấy độ xác phân loại mẫu 97,33 %, với độ xác ta sử dụng để phân loại ảnh 4.2.8 Phân loại ảnh Phân loại ảnh có 02 phương pháp: Phân loại không kiểm định phân loại có kiểm định [6] Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 62 * Phương pháp phân loại không kiểm định: Kỹ thuật phân loại sử dụng tuý thơng tin phổ ảnh cung cấp địi hỏi người phân tích phải có kinh nghiệm việc định số cụm phổ ban đầu * Phương pháp phân loại có kiểm định: Đây hình thức phân loại mà tiêu phân loại xác lập dựa vùng mẫu dùng luật định dựa thuật tốn thích hợp để gắn nhãn pixel ứng với vùng phủ cụ thể Các vùng mẫu khu vực ảnh tương ứng với loại mà người giải đoán biết đặc trưng phổ Dựa liệu vùng mẫu thu vùng mẫu, tham số thống kê xác định Từ đó, tiêu phân loại sử dụng trình định pixel thuộc vào loại cụ thể Trong đề tài này, phương pháp lựa chọn để phân loại ảnh phương pháp phân loại có kiểm định theo thuật tốn xác suất cực đại (Maximum likelihood) Phân loại theo phương pháp Maximum likelihood coi số liệu thống kê lớp kênh ảnh phân tán cách thông thường phương pháp có tính đến khả pixel thuộc lớp định Nếu không chọn ngưỡng xác suất phải phân loại tất pixel Mỗi pixel gán cho lớp có độ xác suất cao Theo phương pháp band phổ có phân bố chuẩn pixel phân loại vào lớp mà có xác suất cao Đây phương pháp phân loại xác lại nhiều thời gian tính tốn phụ thuộc phân bố chuẩn liệu Các bước tiến hành phân loại sau: - Xác định loại: Từ tư liệu ảnh tiến hành xác định lớp phân loại Các lớp phân loại cụ thể gồm lớp bao gồm: Đất trồng lúa; Đất trồng hoa màu,đất hành năm khác; Đất ăn quả, công nghiệp lâu năm; Đất rừng sản xuất, rừng đặc dụng, rừng phịng hộ; Đất giao thơng; Đất dân cư, đất xây dựng; Đất sơng suối; Đất có mặt nước ao hồ; Đất chưa sử dụng Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 63 - Lựa chọn đặc tính: Các đặc tính bao gồm đặc tính phổ đặc tính cấu trúc Việc lựa chọn có ý nghĩa quan trọng, cho phép tách biệt lớp đối tượng với - Chọn vùng mẫu: Việc chọn vùng mẫu có tính chất định tới kết phân loại Để đảm bảo độ xác lựa chọn vùng mẫu phải ý yêu cầu sau [2]:: + Số lượng vùng lấy mẫu loại đối tượng cần phải phù hợp Số lượng vùng mẫu q khơng đảm bảo độ xác, ngược lại nhiều làm tăng khối lượng tính tốn lên nhiều, đơi làm nhiễu kết tính tốn + Diện tích vùng lấy mẫu đủ lớn, đồng thời vùng mẫu không nằm gần ranh giới lớp đối tượng với + Vùng mẫu chọn phải đặc trưng cho đối tượng phân loại phân bố khu vực nghiên cứu Từ kết tệp mẫu xây dựng được, tiến hành phân loại ảnh phương pháp phân loại theo xác suất cực đại thu ảnh sau phân loại hình 10 Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 64 Hình 10 Ảnh sau phân loại huyện Hưng Nguyên năm 2010 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 65 4.2.9 Đánh giá độ xác kết phân loại ảnh Để kiểm tra đánh giá độ xác kết phân loại phương pháp xác hiệu kiểm tra thực địa Mẫu kiểm tra thực địa khơng trùng vị trí với mẫu sử dụng phân loại đảm bảo phân bố khu vực nghiên cứu Ảnh sau phân loại đối chứng với 90 điểm thực địa lấy mẫu, kết sau: Bảng 16: Kết kiểm tra thực địa lấy mẫu Tổng Loại đất (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Đất trồng lúa (1) 10 0 0 0 0 10 Đất trồng hàng năm 0 0 0 10 (2) Đất lâu năm (3) 0 0 0 10 Đất lâm nghiệp (4) 0 0 0 10 Đất giao thông (5) 0 0 10 0 0 10 Đất xây dựng (6) 0 0 0 10 Đất mặt nước (7) 0 0 0 10 0 10 Đất sông suối (8) 0 0 0 10 10 Đất chưa sử dụng(9) 0 0 0 10 Tổng cột 10 12 10 11 9 10 10 90 cột Để đánh giá tính chất sai sót phạm phải q trình phân loại người ta dựa vào số Kappa (κ), số nằm phạm vi từ đến biểu thị giảm theo tỷ lệ sai số thực yếu tố phân loại hoàn toàn ngẫu nhiên r Chỉ số κ tính theo cơng thức sau [6]: r N ∑ xii − ∑ ( xi + x +i ) κ= i =1 i =1 r N − ∑ ( xi + x +i ) i =1 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 66 Trong đó: N: Tổng số pixel lấy mẫu r: Số lớp đối tượng phân loại xii: Số pixel lớp thứ xi+: Tổng pixel lớp thứ i mẫu x+i: Tổng pixel lớp thứ i sau phân loại Từ kết đối chứng ta thấy có 85 điểm xác điểm khơng xác, tính hệ số kappa κ = 0,94 Như vậy, kết phân loại ảnh đảm bảo độ xác để tiến hành xây dựng đồ trạng sử dụng đất 4.2.10 Xây dựng đồ trạng sử dụng đất Ảnh sau đuợc phân loại chuyển sang dạng vector để biên tập đồ thống kê diện tích loại đất phần mềm ArcGIS; Mapinfor Bảng 17: Thống kê diện tích theo đồ giải đốn Loại đất Diện tích giải đốn (ha) Tỷ lệ % Đất trồng lúa (1) 6.330,32 39,73 Đất trồng hàng năm (2) 1.139,68 7,15 Đất lâu năm (3) 1.022,96 6,42 Đất lâm nghiệp (4) 1.206,38 7,57 Đất giao thông (5) 1.346,24 8,45 Đất xây dựng (6) 1.948,12 12,23 Đất mặt nước (7) 490,64 3,08 Đất sông suối (8) 1.123.14 7.05 Đất chưa sử dụng(9) 1.325.43 8.32 TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN 15,93291 100,00 Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 67 Hình 11 Bản đồ HTSDĐ thu nhỏ thành lập Mapinfo Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 68 4.3 Đánh giá độ xác kết thử nghiệm Để đánh giá độ xác đồ trạng sử dụng đất huyện Hưng Nguyên giải đoán từ ảnh vệ tinh, ta so sánh diện tích đồ giải đoán so với số liệu kiểm kê đất đai năm 2010 huyện Chênh lệch diện tích thống kê diện tích giải đốn thể bảng 18 Bảng 18: Chênh lệch diện tích giải đốn diện tích kiểm kê Loại đất Diện tích Diện tích Chênh lệch giải đốn thống kê Diện tích Tỷ lệ (ha) (ha) (ha) % Đất trồng lúa (1) 6,330.32 6,298.40 31.92 0.51 Đất trồng hàng năm (2) 1,139.68 1,134.61 5.07 0.45 Đất lâu năm (3) 1,022.96 1,033.48 -10.52 -1.02 Đất lâm nghiệp (4) 1,206.38 1,197.25 9.13 0.76 Đất giao thông (5) 1,346.24 1,359.11 -12.87 -0.95 Đất xây dựng (6) 1,948.12 1,937.05 11.07 0.57 Đất mặt nước (7) 490.64 494.79 -4.15 -0.84 Đất sông suối (8) 1,123.14 1,130.66 -7.52 -0.67 Đất chưa sử dụng(9) 1,325.43 1,347.83 -22.40 -1.66 15,932.91 15,933.18 -0.27 0.00 TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN 4.4 Thảo luận kết thực nghiệm Qua thực nghiệm thành lập đồ trạng sử dụng đất việc ứng dụng cơng nghệ tích hợp tư liệu viễn thám GIS rút số nhận xét sau: Bản đồ trạng sử dụng đất thành lập dựa vào kết giải đoán ảnh, đồng thời kết hợp với việc rà soát thực địa so sánh đối tượng sử dụng đất phân loại theo phương pháp tích hợp tư liệu viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS), kết hợp với liệu đồ Bộ Tài nguyên Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 69 Môi trường cung cấp,áố liệu thống kê tổng hợp diện tích loại đất tính đồ HTSDĐ năm 2010 so với số liệu thống kê năm 2010 nhỏ 1% diện tích loại đất đó, trừ đất chưa sử dụng Việc tích hợp viễn thám HTTĐL có nhiều ưu điểm so với phương pháp truyền thống sau: + Có lượng thơng tin thống nhất, đồng diện rộng, đảm bảo tính chỉnh hợp cao nội dung đồ + Có thể thành lập đồ cấp lãnh thổ mà không cần thành lập từ hệ thống đồ cấp trực tiếp + Với vùng có biến động nhanh HTSDĐ, ảnh vệ tinh cho phép cập nhật thường xuyên chủ động + Các vùng sâu, vùng xa vùng khó xác định diện tích ảnh vệ tinh tài liệu tối ưu sử dụng để xác định trạng loại đất Tuy nhiên, kết phân loại ảnh phương pháp phân loại có kiểm định theo thuật toán xác suất cực đại phụ thuộc nhiều vào tập mẫu giải đốn ảnh Q trình phân loại ảnh nhanh chóng, tự động nhiều khâu, song cơng tác xử lý đồ sau phân loại ảnh tốn nhiều thời gian, số khâu thực tự động Kết phân loại ảnh bị nhầm lẫn đất bụi, cỏ dại (thuộc đất chưa sử dụng) với đất trồng lúa hoa màu; đất nông nghiệp lẫn khu dân cư (đất lúa, đất CLN, đất HNK, ) Việc ứng dụng công nghệ viễn thám tạo đồ dạng số, kết nối với sở liệu thuộc tính chuyên đề nên việc khai thác sử dụng, cập nhật thuật tiện Tuy nhiên, độ xác việc thành lập đồ công nghệ viễn thám phụ thuộc nhiều yếu tố chủ quan khách quan Các yếu tố khách quan phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khả chiếu sáng đặc điểm đối tượng vào thời điểm vệ tinh bay chụp Các yếu tố chủ quan lại phụ thuộc vào trình độ kinh nghiệm người giải đốn xử lý ảnh Trên ảnh vệ tinh khó phân biệt đối tượng như: hệ thống nhà Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 70 xưởng thuộc đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp, nhà thuộc khu dân cư hệ thống nhà làm việc thuộc quan, tổ chức, đất nghĩa trang nghĩa địa, sở tơn giáo,… Nhờ phương pháp tích hợp với GIS, việc chồng xếp lớp liệu không gian thuộc tính, kết hợp với tư liệu có sẵn đồ địa hình, đồ trạng sử dụng đất chu kỳ trước thông tin quan sát thực tế, nên kết đồ trạng sử dụng đất khu vực nghiên cứu đảm bảo độ xác theo yêu cầu quy phạm Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau tiến hành nghiên cứu thực nghiệm thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1:25 000 huyện Hưng nguyên, tỉnh Nghệ An rút số kết luận sau: - Ảnh vệ tinh có độ phân giải không gian đa dạng từ 0,6m đến 30m, điều cho phép ta thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ mà khơng cần phải thành lập theo trình tự từ đồ tỷ lệ lớn đến đồ tỷ lệ nhỏ phương pháp truyền thống trước - Bản đồ trạng sử dụng đất huyện Hưng nguyên tỷ lệ 1:25000 thành lập cách kết hợp giải đoán ảnh viễn thám với GIS cho kết xac : Chênh lệch diện tích giải đốn diện tích thống kê nhỏ 1% diện tích loại đất đó, trừ đất chưa sử dụng Từ kết tính tốn cho thấy, độ xác đồ thành lập phụ thuộc chặt chẽ vào kết phân loại ảnh, đồng thời kết phân loại cần phải đối chiếu với thực địa để chỉnh lý, bổ sung cho kết nghiên cứu, nhằm đảm bảo độ tin cậy thông tin chiết tách từ tư liệu viễn thám - Từ liệu ảnh viễn thám tư liệu bổ trợ khác, xây dựng tệp liệu mẫu gồm loại hình sử dụng đất bao gồm: đất trồng lúa; đất hành năm khác; đất trồng lâu năm; đất lâm nghiệp; đất giao thông; đất xây dựng; đất sơng suối; đất có mặt nước ao hồ; đất chưa sử dụng - Công tác xử lý ảnh hỗ trợ phần mềm ENVI; khả tích hợp liệu khơng gian thuộc tính có sẵn GIS kết hợp với nguồn tư liệu có sẵn thành lập đồ trạng sử dụng đất huyện Hưng nguyên tỷ lệ 1:25000 - Bản đồ trạng sử dụng đất huyện Hưng ngun thành từ cơng nghệ tích hợp tư liệu viễn thám hệ thông tin địa lý đồ dạng số, có Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 72 lượng thông tin thống nhất, đồng hệ toạ độ VN 2000 Đây thực nguồn tài liệu quan trọng, phục vụ đắc lực cho công tác xây dựng quy hoạch sử dụng đất, quản lý lãnh thổ, xây dựng quy hoạch chuyên ngành Đặc biệt nguồn tài liệu quan trọng phục vụ công tác thống kê, kiểm kê đất đai theo quy định Bộ Tài nguyên Môi trường - Để thuận lợi cho cơng tác giải đốn ảnh, xác định xác loại hình sử dụng đất cần thu thập ảnh chụp vào thời điểm mà loại hình sử dụng đất thể rõ mục đích sử dụng, đặc biệt phải có tư liệu GIS khác hỗ trợ cho việc giải đoán, thành lập đồ trạng sử dụng đất 5.2 Kiến nghị Việc tích hợp tư liệu viễn thám HTTĐL thành lập đồ HTSDĐ phù hợp với điều kiện tỉnh trung du miền núi Nghệ An, chúng tơi có kiến nghị: - Tiếp tục nghiên cứu sử dụng tư liệu viễn thám GIS để thành lập đồ trạng sử dụng đất địa bàn khác tỉnh, phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý đất đai địa phương - Kết nghiên cứu khuyến cáo áp dụng cho huyện khác địa bàn tỉnh Nghệ An, đặc biệt huyện miền núi, vùng sâu, vùng xa Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cng có địa hình hiểm trở, lại khó khăn Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Bộ tài nguyên Môi trường (2010), Quy phạm thành lập đồ trạng sử dụng đất 2.Bộ tài nguyên Môi trường (2010), Ký hiệu đồ trạng sử dụng đất đồ quy hoạch sử dụng đất Lương Chính Kế, (2010), Phát nhiễm mơi trường khơng khí ảnh vệ tinh SPOT TT nghiên cứu KHCN - Trung tâm Viễn thám Quốc gia Nguyễn Quang Tuấn, (2008), Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS việc thành lập đồ trạng thảm thực vật Trường Đại học Huế Phạm Văn Cự, (2008), Ứng dụng hệ thông tin địa lý viễn thám quản lý môi trường tài nguyên Việt Nam thực trạng, thuận lợi thách thức Phạm Vọng Thành, (2009), Giáo trình Viễn Thám (dùng cho ngành Quản lý đất đai), Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội Phạm Vọng Thành – Nguyễn Khắc Thời, (2011), Công nghệ tích hợp Viễn thám GIS quản lý đất đai Trần Thị Băng Tâm, (2006), Hệ thống thông tin địa lý, NXB Nông nghiệp Trần Thị Băng Tâm, Lê Thị Giang, (2003), Bài giảng hệ thống thông tin địa lý GIS, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 10 Trần Hùng, Phạm Quang Lợi, (2008), Xử lý phân tích liệu viễn thám với phần mềm ENVI 11 Uỷ ban nhân dân huyện Hưng Nguyên, Báo cáo tình hình quản lý sử dụng đất giai đoạn 2005-2010, Phịng Tài ngun Mơi trường 12.Uỷ ban nhân dân huyện Hưng Nguyên, Báo cáo trị ban chấp hành Đảng huyện Hưng Nguyên trình Đại hội đại biểu Đảng huyện lần thứ XXVIII nhiệm kỳ 2010-2015 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 74 ... tiễn sản xuất, thực Luận văn ? ?Ứng dụng tư liệu viễn thám hệ thống thông tin địa lý để thành lập đồ trạng sử dụng đất năm 2010 huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An tỷ lệ 1:2 5 000? ?? Tơi xin bày tỏ lịng biết... lập đồ HTSDĐ địa phương mình, tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: ? ?Ứng dụng tư liệu viễn thám hệ thống thông tin địa lý để thành lập đồ trạng sử dụng đất năm 2010 huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An tỷ. .. điểm thành lập đồ [1] 2.4.2 Các phương pháp thành lập đồ trạng sử dụng đất cấp huyện Các phương pháp thành lập đồ trạng sử dụng đất, bao gồm: a Phương pháp thành lập đồ HTSDĐ tư liệu viễn thám