HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ VIỄN THÁM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ BÀI GIẢNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ VIỄN THÁM (Geographic Information System And Remote Sensing) GVGD: Mai Linh Cảnh Cần Thơ Phần - Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Bài 1: BẢN ĐỒ ĐỊA LÝ I Khái niệm chung đồ địa lý Định nghĩa: Bản đồ địa lý biểu thị thu nhỏ qui ước bề mặt trái đất lên mặt phẳng, xây dựng sở toán học với trợ giúp sử dụng ký hiệu qui ước để phản ánh phân bố, trạng thái mối quan hệ tương quan tượng thiên nhiên xã hội lựa chọn khái quát hoá để phù hợp với mục đích sử dụng đồ đặc trưng cho khu vực nghiên cứu Hình : Biểu thị bề mặt trái đất lên mặt phẳng (Nguồn : Keith Clarke, 1995) a Bản đồ mô hình toán học Chúng ta biết trái đất có dạng Geoid, thực tế coi hình Elipxoid có kích thước hình dạng gần hình Geoid Hình : Dạng Geoid hình Elipxoid (Nguồn : Dorothy Freidel, 1993) Khi biểu thị lên mặt phẳng phần nhỏ bề mặt trái đất (trong phạm vi 20x20km) độ cong trái đất bỏ qua Trong trường hợp đường thẳng đo thực địa thu nhỏ theo tỷ lệ qui định biểu thị giấy không cần hiệu chỉnh độ cong trái đất Những vẽ gọi bình đồ Trên bình đồ, tỷ lệ nơi hướng Trên đồ biểu thị toàn trái đất diện tích lớn độ cong trái đất bỏ qua Việc chuyển từ mặt Elipxoid lên mặt phẳng thực nhờ phép chiếu đồ Các phép chiếu biểu quan hệ toạ độ điểm mặt đất toạ độ điểm mặt phẳng phương pháp toán học trường hợp này, phần tử nội dung đồ giữ vị trí địa lý, có sai số hình dạng diện tích Bề mặt trái đất biểu thị đồ với mức độ thu nhỏ khác phần khác nó, có nghĩa tỷ lệ điểm khác đồ khác Có thể biểu thị mặt cầu trái đất mặt phẳng theo nhiều cách khác Nếu dùng phép chiếu khác tuân theo điều kiện toán học định đặt cho biểu thị Ví dụ: người ta cần phép chiếu đồng góc đồng diện tích Muốn vậy, theo điều kiện định tính toạ độ giao điểm kinh tuyến vĩ tuyến Dựa theo điểm dựng hệ lưới kinh vĩ tuyến gọi lưới đồ Lưới đồ dùng làm sở để chuyển vẽ toàn nội dung lại đồ b Mô hình thực tiễn Trên đồ người ta thể đối tượng tượng có mặt đất thiên nhiên, xã hội lĩnh vực hoạt động người Các yếu tố nội dung đồ là: Thuỷ hệ, Địa hình bề mặt, Dân cư, Đường giao thông, Ranh giới hành chánh - trị, Lớp phủ thổ nhường - thực vật, Các đối tượng kinh tế xã hội Các yếu tố kể thể đồ địa lý chung số đồ chuyên đề Bản đồ chuyên đề có yếu tố nội dung riêng đặc trưng cho loại thổ nhường địa chất Trên đồ chuyên đề yếu tố địa lý chung thể với mức độ khác phụ thuộc vào giá trị chúng việc nêu bật yếu tố đồ chuyên đề Chúng ta trở lại với nội dung đồ chuyên đề phần sau c Bản đồ mô hình qui ước Các yếu tố nội dung đồ thể ký hiệu qui ước Các ký hiệu thể vị trí, hình dáng kích thước đối tượng thực tế, thể số đặc trưng số lượng chất lượng Phân loại ký hiệu: theo tỷ lệ - vùng ; theo tỷ lệ - đường ; phi tỷ lệ - điểm Việc thể kích thước đặc trưng khác đối tượng đồ đạt cách sử dụng màu sắc, cấu trúc ký hiệu ghi kèm theo Việc sử dụng hệ thống ký hiệu qui ước cho phép chúng ta: - Biểu thị toàn bề mặt trái đất khu vực lớn đồ giúp nắm bắt điểm quan trọng thể với tỷ lệ nhỏ Điều sử dụng mô hình không gian kiểu ảnh hàng không - Thể bề mặt lồi lõm trái đất lên mặt phẳng - Phản ánh tính chất bên vật, tượng - Thể phân bố, quan hệ vật, tượng cách trực quan - Loại bỏ mặt giá trị, chi tiết vụn vặt không đặc trưng đặc trưng cho đối tượng riêng lẻ, mặt khác nêu bật tính chất bản, tính chất chung Ký hiệu giữ nét đặc trưng trên đồ khác tỷ lệ thể loại Như tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng đồ khác d Lựa chọn tổng quát hoá (TQH) Các đồ với tỷ lệ, đề tài với mục đích sử dụng khác có yêu cầu khác yếu tố nội dung Tổng quát hoá đồ phương pháp thể phát nét chủ yếu điển hình đặc trưng cho tượng phản ánh Tổng quát hoá bắt buộc ta xây dựng mô hình thu nhỏ Tổng quát hoá đồ thực cách: - Chọn lọc đối tượng tượng biểu thị - Khái quát đặc trưng số lượng chất lượng - Thay đối tượng riêng lẻ đối tượng bao quát - Khái quát hình vẽ biểu thị đối tượng tượng Tổng quát hoá dẫn đến mâu thuẫn (xung khắc) yêu cầu độ xác hình học phù hợp địa lý đồ song tổng quát hoá bắt buộc với xây dựng model thu nhỏ Tổng quát hoá mức độ dùng phương tiện trừu tượng hoá nhận thức Tổng quát hoá đem lại cho đồ giá trị Như vậy, sở toán học, tổng quát hoá yếu tố nội dung thể đối tượng tượng ký hiệu qui ước đặc tính phân biệt đồ hình thức biểu thị bề mặt trái đất khác Các tính chất đồ - Tính trực quan: đồ cho ta khả bao quát tiếp thu nhanh chóng yếu tố chủ yếu quan trọng nội dung đồ Nó phản ánh tri thức đối tượng (hiện tượng) biểu thị đồ, người sử dụng tìm qui luật phân bố đối tượng tượng - Tính đo được: có liên quan chặt chẽ với sở toán học đồ Căn vào tỷ lệ, phép chiêu, vào thang bậc dấu hiệu qui ước, người sử dụng có khả xác định trị số khác như: toạ độ, biên độ, khoảng cách, diện tích, thể tích, góc phương hướng Chính nhờ tính chất mà đồ dùng làm sở để xây dựng mô hình toán học tượng địa lý, giải toán khoa học thực tiễn - Tính thông tin: khả lưu trữ truyền đạt cho người sử dụng Các yếu tố nội dung đồ địa lý a Thuỷ hệ: Gồm đối tượng thuỷ văn: biển, sông, kênh, hồ, hồ chứa nước nhân tạo, mạch nước, giếng, mương máng, công trình thuỷ lợi khác giao thông thuỷ: bến cảng, cầu cống, thuỷ điện, đập Theo giá trị giao thông chia sông thành tàu bè lại hay không, theo tính chất dòng chảy: có dòng chảy khô cạn mùa, nguồn nước: tự nhiên nhân tạo kiểu đường bờ Khi thể thuỷ hệ người ta dùng ký hiệu khác ho phép phản ánh đầy đủ đặc tính Bằng ký hiệu bổ sung, giải thích số, thể đặc tính như: chiều rộng, sâu tốc độ hướng dòng chảy, chất đáy, điểm đường bờ chất lượng nước, đối tượng quan trọng ta ghi tên gọi địa lý chúng Trên đồ sông thể hai nét phụ thuộc vào độ rộng thực địa mức độ quan trọng tỷ lệ đồ b Điểm dân cư Là yếu tố quan trọng đồ địa hình đặc trưng kiểu cư trú: (TT,TN), dân số ý nghĩa hành chính trị Đặc điểm dân cư biểu thị độ lớn màu sắc, kiểu dáng ký hiệu ghi tên gọi Ví dụ: đồ địa hình tỷ lệ 1/5000 biểu thị tất công trình xây dựng theo tỷ lệ, đặc trưng vật liệu xây dựng Trên đồ 25.000 đến 100.000 biểu thị điểm dân cư tập trung ô phố khái quát đặc trưng chất lượng Các công trình xây dựng độc lập biểu thị ký hiệu phi tỷ lệ, cố gắng giữ phân bố c Đường giao thông : Gồm đường sắt, đường bộ, đường thuỷ, đường hàng không Đặc tính đường giao thông thể đầy đủ, tỉ mỉ khái niệm giao thông trạng thái cấp quản lý đường Mạng lưới đường giao thông thể chi tiết hay khái lược phụ thuộc vào tỷ lệ đồ, cần thiết phải phản ánh mật độ, hướng vị trí đường giao thông Đường sắt phân theo chiều rộng, số đường rầy, trạng số dạng sức kéo Trên đường sắt biểu thị nhà ga, vật kiến trúc, thiết bị đường sắt (cầu, cống, tháp nước, trạm canh ), đường tàu điện Đường phân theo tình trạng kỹ thuật, chiều rộng, cấp quản lý, giá trị giao thông Để nêu bật đặc trưng đồ sử dụng ký hiệu với màu sắc, kiểu dán khác ghi giải thích Khi lựa chọn biểu thị đường giao thông phải xét đến ý nghĩa đường sá, ưu tiên biểu thị đường đảm bảo mối quan hệ điểm dân cư đầu nút giao thông, trung tâm văn hoá – kinh tế, d Các đối tượng kinh tế xã hội : Đường dây thông tin, dẫn điện, dầu, khí đốt, đối tượng kinh tế, văn hoá, lịch sử, sân bay, cảng e Dáng đất: Trên đồ địa lý thể đường bình đồ Một số dạng riêng biệt thể ký hiệu (vực, khe xói, đá tảng, đá vụn) - Độ cao so với mặt biển số điểm đặc trưng - Các đối tượng sơn băng (dãy núi, đồng bằng, thung lũng yên ngựa, địa hình caster, đường phân thuỷ, tụ thuỷ, ) Khoảng cao đường bình độ đồ địa hình qui định qui phạm theo tỷ lệ đồ đặc điểm khu vực (đồng núi) Ví dụ: đồ 1/50.000 khoảng cao 10-20 m; 1/100.000 khoảng cao 20-40 m Để thể đầy đủ tính chất đặc trưng địa hình, đặc biệt vùng đồng bằng, người ta vẽ thêm đường bình độ nửa khoảng cao đường bình độ phụ Các đường bình độ đánh số, đường bình độ yên núi bổ sung vạch dốc Dáng đất (địa hình) có thể phương pháp tô bóng địa hình, phân tầng màu theo độ cao kết hợp phương pháp f Ranh giới hành - trị: Bao gồm ranh giới quốc gia ranh giới cấp hành tuỳ thuộc vào vào tỷ lệ mục đích sử dụng đồ g Cơ sở thiên văn- trắc địa điểm định hướng (bản đồ địa hình): Địa vật định hướng đối tượng cho phép ta xác định vị trí nhanh chóng xác đồ thường biểu tượng đối tượng phi tỷ lệ thực tế địa vật dễ nhận biết (ngã ba, ngã tư đường sá, giếng xa khu dân cư ) nhô cao so với mặt đất Các điểm thuộc lưới khống chế sở biểu thị với mức độ chi tiết độ xác phụ thuộc vào tỷ lệ mức độ sử dụng đồ h Ghi đồ: Ghi đồ chữ viết nhằm giải thích theo ký hiệu, địa danh, tên đối tượng Chúng kết hợp với ký hiệu đồ làm phong phú nội dung đồ Ghi đồ giúp khái quát nội dung đồ phân biệt đối tượng * Phân loại ghi đồ: Có nhiều loại ghi khác - Tên riêng đối tượng: tên thành phố, tên tỉnh, - Ghi dẫn - Ghi giải thích tính chất đối tượng, thuật ngữ địa lý, đặc trưng số lượng, chất lượng - Ghi có khả chuyển tải thông tin font chữ, kích thước, màu sắc, định hướng Ghi thường bố trí gần với đối tượng liên quan i Lớp phủ thực vật - thổ nhường Trên đồ biểu thị loại rừng, bụi, vườn cây, đồn điền, ruộng muối, đất mặn, đầm lầy Ranh giới khu vực biểu thị xác phương diện đồ hoạ, loại thực vật thổ nhường khác thể ký hiệu qui ước đặc trưng Ví dụ: Đầm lầy phân thành đầm lầy qua được, đầm lầy không qua khó qua Rừng, rừng già, rừng thưa, rừng non, Các loại thực vật tự nhiên người trồng Trên đồ chuyên đề lớp phủ thực vật thổ nhường thường thể sơ lược phụ thuộc vào nội dung, tỷ lệ mục đích sử dụng đồ Cơ sở toán học đồ địa lý Bao gồm: Tỷ lệ, Cơ sở trắc địa thiên văn, Lưới kinh - vĩ tuyến lưới toạ độ khác - Bố cục đồ khung đồ, Hệ thống chia mảnh, Số liệu a Tỉ lệ đồ (map scale) Tỷ lệ đồ thường hiểu tỷ lệ độ dài đường đồ độ dài thực thực địa Trên bình đồ biểu thị khu vực nhỏ bề mặt trái đất, ảnh hưởng độ cong trái đất đồ không đáng kể nên tỷ lệ toàn đồ Trên đồ khu vực lớn hơn, độ cong trái đất gây nên biến dạng biểu thị các đối tượng nên tỷ lệ đồ đại lượng thay đổi từ điểm sang điểm khác hay chí điểm thay đổi theo hướng khác Tỷ lệ đồ (được ghi đồ) bảo toàn số điểm số hướng tuỳ thuộc vào phép chiếu Ta hiểu tỷ lệ đồ mức độ thu nhỏ bề mặt trái đất biểu diễn lên đồ Tỉ lệ đồ nói lên mức độ chi tiết thành phần biểu đồ kích thước chi tiết đo đạc tương ứng với điều kiện thực tế Tỉ lệ đồ biểu đơn vị đo đạc chuyển đổi, thí dụ tỉ lệ 1/24.000, cm đồ tương ứng với 24.000 cm thực tế 24 m Một đồ có tỉ lệ 1/10.000 bao phủ vùng rộng lớn đồ tỉ lệ 1/24.000, nhiên đồ có tỉ lệ lớn chứa đặc điểm chi tiết đồ có tỉ lệ nhỏ b Cơ sở trắc địa - thiên văn đồ Được đặc trưng hình Elipxoit hệ thống toạ độ trắc địa khởi điểm sử dụng để thành lập đồ Cơ sở trắc địa- thiên văn thể điểm khống chế, điểm khống chế điểm cố định thực địa xác định toạ độ Những điểm khống chế sử dụng thành lập đồ tỷ lệ lớn để xác định vị trí yếu tố nội dung đồ * Geoid gì? Bề mặt tự nhiên trái đất phức tạp mặt hình học biểu thị qui luật định Trong trắc địa bề mặt tự nhiên trái đất thay mặt Geoid Mặt Geoid mặt nước biển trung bình yên tĩnh trải rộng xuyên qua lục địa vuông góc với hướng dây dọi Tuy định nghĩa đơn giản song phân bố không đồng khối vật chất vỏ đất làm biến đổi hướng trọng lực, nên bề mặt Geoid có dạng phức tạp mặt hình học * Bề mặt Elipxoid quay trái đất Trong thực tiễn trắc địa đồ, người ta lấy mặt Elipxoid quay có hình dạng kích thước gần giống Geoid làm bề mặt toán học thay cho Geoid Elipxoid có khối lượng khối lượng Geoid, tâm trùng với trọng tâm trái đất, mặt phẳng xích đạo trùng với mặt phẳng xích đạo trái đất Kích thước Elipxoid quay xác định bằng: Bán trục lớn Bán trục nhỏ Độ dẹt: α =(a-b) : a Độ lệch tâm Độ lệch tâm thứ 2: e2 =(a2-b2) : a → e Kích thước Elipxoid trái đất tính theo tài liệu đo đạc trắc địa, thiên văn trọng lực Ngoài việc xác định kích thước Elipxoid thay cho Geoid, cần phải đặt Elipxoid thể trái đất gọi định hướng Elipxoid Định hướng Elipxoid khác dẫn đến khác toạ độ điểm tính toạ độ từ góc khác Kích thước định hướng elipxoid xác định khác giới gây nên phức tạp sử dụng tài liệu trắc địa - đồ * Các nguồn tài liệu trắc địa - đồ Việt Nam: - Bản đồ Pháp thành lập trước năm 1954 chủ yếu sử dụng Elipxoid Cbamie 1880 - Bản đồ sau năm 1954 sử dụng Elipxoid Krassobsk, lưới chiếu Gauss, Kruger - Bản đồ người Mỹ thành lập trước năm 1975, lưới chiếu UTM, Elipxoid, Everest, 1830 Bản đồ UTM nguồn tài liệu phong phú, đặc biệt vùng núi cao nguyên hiểm trở Thường thành lập phương pháp chụp ảnh máy bay Việc sửa đổi, hiệu chỉnh để đưa vào sử dụng nguồn tài liệu thực c Hệ toạ độ Trước số liệu địa lý sử dụng GIS, chúng phải tham khảo với hệ thống toạ độ thông thường Các khó khăn với số liệu toạ độ địa lý số hệ thống toạ độ địa lý tham khảo mà diễn tả giới thật nhiều cách với độ xác khác Các toạ độ bề mặt trái đất Vĩ độ (latitude), đo theo đơn vị độ Bắc Nam xích đạo Kinh độ (longtitude), đo theo đơn vị độ Tây Đông kinh độ Greenweek Anh Vị trí kinh độ vĩ độ thực tế có tính cách tương đối, khoảng cách diện tích phải tính toán việc dùng phương pháp tính toán địa lý không gian bán kính trái đất đến điểm cần tính Về mặt ứng dụng, vĩ độ kinh độ thường sử dụng việc mô tả vùng đất * Hệ toạ độ địa lý Các giao điểm bán trục nhỏ với mặt Elipxoid trái đất gọi cực Bắc Nam Các vòng tròn tạo mặt phẳng thẳng góc với trục nhỏ cắt Elipxoid gọi vĩ tuyến Vĩ tuyến lớn nằm mặt phẳng qua tâm Elipxoid gọi đường xích đạo Bán kính đường xích đạo = a Các giao tuyến mặt phẳng Elipxoid với mặt phẳng qua trục quay (trục nhỏ) Elipxoid gọi kinh tuyến Vi trí điểm mặt Elipxoid trái đất mặt cầu xác định toạ độ địa lý vĩ độ (φ) kinh độ (λ) Qua điểm bề mặt Elipxoid kể đường thẳng đứng (pháp tuyến) hướng vào Elipxoid cắt mặt phẳng xích đạo, đường pháp tuyến tạo với góc vĩ độ địa lý, tính từ xích đạo, nhận giá trị từ đến 90 lên Bắc ký hiệu v.B N; v.N S Góc mặt phẳng kinh tuyến qua điểm cho trước mặt phẳng kinh tuyến gốc gọi kinh đồ địa lý, ký hiệu λ Kinh độ tính từ kinh tuyến gốc (kinh tuyến Greenwich) sang đông đến 1800 dương (k.đ E); kinh tuyến gốc sang tây đến 1800 (k.t.W) II Các hệ quy chiếu đồ (MAP PROJECTIONS) Lưới chiếu đồ (lưới kinh vĩ tuyến) Lưới kinh vĩ tuyến thể trực quan phép chiếu đồ a Phép chiếu đồ gì? Bề mặt hình cầu trái đất biểu thị đồng dạng địa cầu, để nghiên cứu bề mặt trái đất cách chi tiết bắt buộc phải sử dụng đồ xây dựng đồ, vấn đề cần thiết phải biểu thị bề mặt hình cầu trái đất lên mặt phẳng Khoảng cách điểm, diện tích, hình dạng khu vực trái đất biểu thị lên mặt phẳng không tránh khỏi biến dạng, hay nói cách khác có sai số Sự phân bố độ lớn sai số khác nhau, phụ thuộc vào độ lớn lãnh thổ biểu thị vị trí chúng hệ toạ độ sử dụng chia nhỏ bề mặt nghiên cứu giảm phần sai số trên, song liên tục cần thiết cho nghiên cứu khái quát, thực công tác đo đạc vùng giáp ranh Để biểu thị bề mặt Elipxoid lên mặt phẳng người ta sử dụng phép chiếu đồ Phép chiếu đồ xác định tương ứng bề mặt Elipxoid mặt phẳng có nghĩa điểm bề mặt Elipxoid quay có toạ độ φ, λ tương ứng với điểm mặt phẳng với toạ độ vuông góc X,Y Lưới kinh vĩ độ (hoặc đường toạ độ khác xây dựng phép chiếu định gọi lưới chiếu đồ), lưới chiếu đồ sở toán học để phân bố xác yếu tố nội dung đồ Quan hệ phụ thuộc toạ độ điểm mặt đất toạ độ vuông góc điểm đồ biểu thị công thức : x= f1(φ, λ) y= f2(φ, λ) Hình : Phép chiếu đồ b Các phép chiếu hình lưới chiếu hình Các phép chiếu đồ phân loại sau: Phân loại theo tính chất biểu diễn (theo đặc điểm sai số) hình dạng lưới kinh vĩ tuyến - Phép chiếu giữ góc phép chiếu góc biểu diễn sai số - Phép chiếu giữ diện tích - Phép chiếu giữ độ dài theo hướng định - Phép chiếu tự Phân loại theo mặt phẳng phụ trợ sử dụng : Hình nón, Hình trụ, Hình trụ giả, Hình nón giả, Nhiều hình nón, Phương vị … Lưới chiếu đồ sở toán học để phân bố xác yếu tố nội dung đồ Việc trải mặt cầu lên mặt phẳng phương pháp chiếu hình đồ : Chiếu hình nón, hình trụ, hình phẳng,… Hình : Các lưới chiếu hình ống, nón, phương vị 10 mối tương quan hệ tọa độ ảnh đo hệ tọa độ qui chiếu chuẩn Hệ tọa độ qui chiếu chuẩn hệ tọa độ mặt đất (hệ tọa độ vuông góc hệ tọa độ địa lý) hệ tọa độ ảnh khác Các trình tự hiệu chỉnh hình học bao gồm : * Chọn lựa phương pháp Phương pháp chọn lựa phải dựa chất méo hình tư liệu nghiên cứu số lượng điểm khống chế * Xác định tham số hiệu chỉnh Việc xác định tham số hiệu chỉnh thông thường dựa việc thiết lập mô hình toán học hệ số mô hình tính theo phương pháp bình sai sở điểm biết tọa độ ảnh tọa độ điểm kiểm tra Những biến đổi thường sử dụng thực tế : Biến đổi Helmert : x = au + bv + c Số ẩn số y = - bu + av + d Biến đổi Affine : x = au + bv + c Số ẩn y = du + ev + f Biến đổi theo phép chiếu hình x= Số ẩn y= Biến đổi đa thức : x = ∑∑ aijui-1vj-1 y = ∑∑ bijui-1vj-1 Số ẩn phụ thuộc vào bậc đa thức a41uv a2u5v++ a36 103 Biến đổi ảnh a Tăng cường chất lượng chiết tách đặc tính Tăng cường chất lượng ảnh thao tác chuyển đổi nhằm tăng tính dễ đọc, dễ hiểu ảnh cho người đoán đọc điều vẽ Còn chiết tách đặc tính thao tác nhằm phân loại, xắp xếp thông tin có sẵn ảnh theo yêu cầu tiêu đưa dạng hàm số * Tăng cường chất lượng ảnh Những phép tăng cường chất lượng ảnh thường sử dụng biến đổi cấp độ xám, biến đổi histogram, tổ hợp màu, biến đổi mầu hai hệ RGB HSI * Chiết tách đặc tính Chiết tách đặc tính thực loại đặc tính chính: - Đặc tính phổ: Các màu sắc đặc biệt, gradient, tham số phổ - Đặc tính hình học: Các cấu trúc đường, hình dáng, kích thước - Đặc tính cấu trúc: Mẫu, tần suất phân bố không gian, tính đồng b Biến đổi cấp độ xám Biến đổi cấp độ xám kỹ thuật tăng cường chất lượng ảnh đơn giản nhằm biến đổi khoảng giá trị cấp độ xám mà thiết bị hiển thị có khả thể Bằng cách biến đổi hình ảnh trông rõ Có thể thực phép biến đổi dựa theo quan hệ y = f(x) Trong y giá trị cấp độ xám sau biến đổi x giá trị cấp độ xám nguyên thuỷ Hàm số f tuyến tính phi tuyến tính Thường người ta sử dụng phép biến đổi tuyến tính phép biến đổi dựa vào giá trị trung bình c Thể mầu tư liệu ảnh Để thể mầu tư liệu ảnh viễn thám người ta phải tổ hợp mầu màu giả * Tổ hợp mầu Một ảnh mầu tổ hợp sở gán kênh phổ cho mầu Có hai phương pháp trộn mầu cộng mầu trừ mầu Trên hình 3.1 sơ đồ nguyên lý việc trộn mầu Chàm Tím Lam Lục Lam Trắng Vàng Chàm Lục Đỏ a Tổ hợp cộng mầu Vàng Đen Đỏ Tím b Tổ hợp trừ mầu Hình 6.1 Sơ đồ nguyên lý việc trộn mầu Nếu ta chia toàn dải sóng nhìn thấy thành vùng đỏ, lục, chàm sau lại dùng ánh sáng trắng chiếu qua kính lọc đỏ, lục, chàm tương ứng ta thấy hầu hết mầu tự nhiên khôi phục lại Phương pháp tổ hợp mầu gọi phương pháp tổ hợp mầu tự nhiên Trong viễn thám, kênh phổ không chia dải sóng 104 nhìn thấy nên tái tạo lại mầu tự nhiên sử dụng mầu đỏ, lục, chàm Tổ hợp mầu gọi tổ hợp mầu giả Tổ hợp mầu giả thông dụng viễn thám tổ hợp mầu giả gán mầu đỏ cho kênh hồng ngoại, mầu lục cho kênh đỏ mầu chàm cho kênh lục Trên tổ hợp mầu đối tượng thể theo gam mầu chuẩn thực vật có mầu đỏ Với mức độ khác màu đỏ thể mức độ dày đặc thảm thực vật * Hiện màu giả Tổ hợp mầu thực trường hợp có kênh phổ trở lên Trong trường hợp có kênh phổ, để thể không gian màu người ta sử dụng phương pháp màu giả, phương pháp ứng với khoảng cấp độ xám định gán màu Cách gán mầu qui luật hoàn toàn phụ thuộc vào người thiết kế Thông thường cách hay sử dụng cho ảnh sau phân loại, ảnh số thực vật, ảnh nhiệt d Các phép biến đổi ảnh Các phép biến đổi kênh ảnh ảnh chụp nhiều thời điểm khác hữu ích cho việc tăng cường chất lượng chiết tách đặc tính Có hai nhóm biến đổi biến đổi số học biến đổi logic * Biến đổi số học Các phép biến đổi số học dựa phép tính cộng, trừ, nhân, chia phối hợp chúng sử dụng cho nhiều mục đích kể loại trừ số loại nhiễu Kết số phép biến đổi thường không số nguyên mà số thực, lại phải chuyển chúng không gian số nguyên dựa phép tăng cường chất lượng * Các phép biên đổi logic Các phép biến đổi logic sử dụng toán tử OR toán tử AND nhiều việc phân tích tư liệu đa thời gian để chồng ảnh lên đồ e Phân tích cấu trúc Cấu trúc tập hợp liên kết hình mẫu nhỏ lặp lại cách đặn Trong thực tế đoán đọc điều vẽ mắt, người đoán đọc điều vẽ thường cảm nhận cấu trúc mịn, trơn sần sùi đoán đọc điều vẽ thảm rừng cấu trúc cành đoán đọc điều vẽ mạng lưới thuỷ văn Phân tích cấu trúc việc phân loại hay chia tách đặc tính cấu trúc ảnh mối liên quan tới hình dáng hình mẫu bản, mật độ lượng phân bố chúng Trong đoán đọc điều vẽ mắt, việc cảm nhận cấu trúc phân loại chúng người đoán đọc điều vẽ thực Bộ óc người có khả khái quát, nhận biết tổng hợp cấu trúc cách tuyệt vời kết thường chấp nhận Trong việc đoán đọc điều vẽ máy tính khả định nghĩa cấu trúc mặt toán học gặp nhiều khó khăn, khả lưu trữ thông tin nhớ hạn chế, khả ngôn ngữ lập trình cho phép thực tư tương tự người trình khái quát, tổng hợp việc tự động phân tích cấu trúc máy tính nhiều chưa mang lại kết mong muốn Tuy vậy, người ta thực việc phân loại cấu trúc dựa kỹ thuật phân tích thống kê phân tích chuỗi phổ * Phân tích thống kê dựa ma trận n*n Các số sau ma trận coi thông tin cấu trúc 105 - Khoảng cấp độ sáng histogram - Ma trận phương sai - hiệp phương sai - Ma trận nén cốt chạy Các tham số sử dụng chung với thông tin phổ khác trình phân loại * Phân tích chuỗi phổ Các cấu trúc phân tích dựa việc ứng dụng chuỗi Furie nhằm tìm thành phần phân bố theo hướng, mật độ Phân loại đa phổ a Khái niệm Mục đích tổng quát phân loại đa phổ tự động phân loại tất pixel ảnh thành lớp phủ đối tượng Thông thường người ta sử dụng liệu đa phổ để phân loại tất nhiên, mẫu phổ sở liệu pixel dùng làm sở để phân loại Có nghĩa là, kiểu đặc trưng khác biểu thị tổ hợp DN dựa xạ phổ đặc trưng xạ vốn có chúng Vì "mẫu phổ" không nói đến tính chất hình học mà hơn, thuật ngữ "phổ" nói đến tập hợp giá trị đo xạ thu kênh phổ khác pixel Việc nhận biết mẫu phổ đề cập đến số phương pháp phân loại có sử dụng thông tin phổ pixel làm sở để tự động phân loại lớp đối tượng Nhận biết mẫu phổ theo không gian bao gồm phân loại pixel hình ảnh dựa sở quan hệ không gian chúng với pixel bao quanh Việc phân loại không gian xem xét khía cạnh cấu trúc hình ảnh tính chất gần gũi pixel, kích thước nét, hình ảnh, tính định hướng, tính lặp lại bối cảnh cụ thể Những dạng phân loại có mục đích tái tạo loại hình tổng hợp theo không gian người giải đoán tiến hành trình đoán đọc ảnh mắt Do phương thức nhận biết mẫu theo không gian có xu hướng phức tạp đòi hỏi sâu vào tính toán Nhận biết mẫu theo thời gian sử dụng thời gian công cụ trợ giúp việc nhận dạng đặc trưng Trong việc khảo sát trồng nông nghiệp chẳng hạn, thay đổi khác biệt phổ không gian vụ canh tác cho phép phân biệt hình ảnh đa thời gian phân biệt cho liệu mà Chẳng hạn, ruộng lúa nương phân biệt với đất hoang vừa gieo xong mùa đông phương diện phổ tương tự bãi đất hoang mùa xuân Tuy nhiên phân tích từ hai liệu ruộng lúa nương nhận biết được, lớp phủ khác để hoang cuối đông có màu xanh lục cuối mùa xuân Với việc khôi phục lại hình ảnh kỹ thuật tăng cường, việc phân loại hình ảnh sử dụng kết hợp theo kiểu lai tạo Do vậy, cách "đúng đắn" đơn lẻ áp dụng cho việc phân loại hình ảnh Việc áp dụng phương pháp phân loại hay phương pháp phân loại khác phụ thuộc vào tính chất liệu phân tích vào khả tính toán Có hai phương pháp phân loại đa phổ, phương pháp phân loại có kiểm định phương pháp phân loại không kiểm định Trong phương pháp phân loại có kiểm định người giải đoán ảnh "kiểm tra" trình phân loại pixel việc quy định cụ thể theo thuật toán máy tính, chữ số mô tả số thể loại lớp phủ mặt đất khác có mặt cảnh Để làm việc này, 106 điểm lấy mẫu đại diện loại lớp phủ biết (gọi vùng mẫu) sử dụng để biên tập thành "khóa giải đoán" số mô tả thuộc tính phổ cho thể loại điển hình Sau pixel tập hợp liệu so sánh với chủng loại khóa giải đoán gán nhãn tên chủng loại mà "có vẻ giống nhất" Còn phương pháp phân loại không kiểm định không giống phương pháp phân loại có kiểm định, quy trình phân loại không kiểm định gồm hai bước riêng biệt Điểm khác biệt hai phương pháp chỗ phương pháp phân loại có kiểm định bao gồm bước lấy mẫu bước phân loại, phương pháp phân loại không kiểm định, trước tiên liệu ảnh phân loại cách nhóm chúng thành nhóm tự nhiên thành cụm có mặt cảnh Sau người giải đoán ảnh xác định tính đồng lớp phủ mặt đất nhóm phổ cách so sánh liệu hình ảnh phân loại với liệu tham khảo mặt đất b Phân loại có kiểm định Hình 3.3 tóm tắt bước phương pháp phân loại có kiểm định Trong giai đoạn lấy mẫu người giải đoán nhận dạng vùng đại diện nghiên cứu cách mô tả số thuộc tính phổ loại lớp phủ mặt đất cảnh Tiếp theo, giai đoạn phân loại pixel tập hợp liệu hình ảnh phân thành loại lớp phủ mặt đất mà gần giống Nếu pixel không giống với tập liệu gán nhãn "chưa biết" Nhãn phân loại gán cho pixel trình ghi lại ô tương ứng tập liệu giải đoán Như vậy, ma trận ảnh nhiều chiều ảnhmột ma trận tươngPixel sử Tập dụnghợp đểdữ xâyliệu dựng ứng (3,7) loại lớp phủTập mặthợp đấtphân cần loại giải đoán Sau nhóm số/1 pixel (Nhóm số đặt loại) phân loại toàn liệu, kết trình bày giai đoạn đưa kết Do việc phân loại số, kết sử dụng theo nhiều cách khácF Ba dạng điển hình kết đầuNước là(W) đồ chuyên đề, bảng thống kê diện tích toàn cảnh FFFFFFFFFFFFFFFFFFFCFFFFFFFCCSSF phân cảnh cho loại lớp phủ mặt đất khác nhau, vàFFFFUCCWWSFFFUUCCWWSFFFFUCC file liệu số để đưa WWWSFFFUUCWWWSFFFFUFWWWWS vào hệ thống thông tin địa lý GIS, Cátkhi (S) "kết đầu ra" việc phân loại trở thành "đầu F FFFFFWWWWSFFFFF vào" GIS Rừng (F) Đô thị (U) Kênh DN1 DN2 DN3 DN4 DN5 Ngô (C) Giai đoạn lấy mẫu (1) Thu thập liệu số từ vùng mẫu phản xạ phổ loại đối tượng Cỏ CN(H) Giai đoạn phân loại (2) So sánh pixel chưa biết với mẫu phổ; Quy chủng loại gần giống 107 Giai đoạn đưa kết (3) Kết đưa ra: - Bản đồ - Bảng liệu - Các file liệu số Hình 3.3 Các bước phương pháp phân loại có kiểm định * Giai đoạn lấy mẫu Trong việc phân loại liệu ảnh đa phổ trình tự động hóa cao việc lắp ráp thu thập liệu mẫu cần cho việc phân loại công việc tính chất tự động Việc lấy mẫu cho việc phân loại có kiểm định vừa có tính chất nghệ thuật vừa có tính chất khoa học Nó đòi hỏi liệu tham khảo đáng kể tri thức sâu sắc toàn diện khu vực mà liệu áp dụng Chất lượng trình lấy mẫu định thành công giai đoạn phân loại Mục đích chung trình lấy mẫu thu thập tập hợp thống kê mô tả mẫu phổ cho loại lớp phủ mặt đất cần phân loại ảnh Để có kết phân loại đúng, liệu mẫu cần phải vừa đặc trưng vừa đầy đủ Có nghĩa là, người giải đoán ảnh cần phải nghiên cứu xây dựng số liệu thống kê mẫu cho loại phổ tạo thành lớp thông tin cần phân biệt phương pháp phân loại Chẳng hạn, kết phân loại cuối cùng, người ta muốn loại thông tin "nước", hình ảnh phân tích chứa có vùng nước có đặc trưng phổ thu nhận toàn diện tích nó, cần vùng lấy mẫu đủ để biểu thị nước Tuy nhiên, vùng diện tích nước lại chứa khu vực khác nhau: nơi nước trong, nơi nước đục, tối thiểu phải cần loại phổ để làm mẫu thích hợp cho nét đặc trưng Nếu có nhiều vùng nước xuất ảnh, thống kê vùng mẫu cần thiết loại phổ khác có mặt vùng phủ nước Theo đó, riêng loại thông tin "nước", đại diện loại phổ Khi loại phổ sử dụng để phân loại tất vùng nước xuất ảnh Bây ta thấy rõ lấy mẫu trình hoàn toàn thiếu Chẳng hạn, loại thông tin "đất nông nghiệp" chứa nhiều loại trồng loại trồng đại diện số loại phổ Những loại phổ bắt nguồn từ ngày (tháng) trồng khác nhau, điều kiện độ ẩm đất đai, cách canh tác, chủng loại giống, điều kiện địa hình, điều kiện khí tổ hợp yếu tố Điểm cần nhấn mạnh tất loại phổ tạo thành loại thông tin cần phải đại diện thích hợp thống kê tập hợp vùng mẫu sử dụng để phân loại hình ảnh Quá trình lựa chọn mẫu người giải đoán ảnh chưa có kinh nghiệm thường nhiệm vụ khó khăn Người giải đoán xây dựng, nghiên cứu số liệu thống kê loại phổ không "chồng phủ" lên có mặt cảnh tượng khó khăn Nếu có vấn đề, thường bắt nguồn từ loại phổ ranh giới "các loại độ" loại "chồng phủ" Trong trường hợp đó, tác động việc xóa bỏ tập hợp thể loại mẫu kiểm tra cách thử - tìm sai sót (thử, tìm sai sót lại tiến hành thử, tìm rà soát tiếp tục) Trong trình kích thước mẫu, phương sai phổ, tính chuẩn đặc tính nhận dạng mẫu cần phải kiểm tra lại Các 108 chủng loại xuất ảnh bị loại bỏ khỏi mẫu chúng không bị nhầm lẫn với loại xuất phổ biến diện rộng Có nghĩa là, người giải đoán ảnh chấp nhận phân loại sai loại xuất ảnh để đảm bảo độ xác phân loại loại tương tự phổ thường xuất diện tích rộng Ngoài ra, phương pháp phân loại nghiên cứu xây dựng cách chấp nhận tập hợp loại có thông tin chi tiết Sau nghiên cứu kết phân loại thực tế, người giải đoán ảnh tổng hợp số loại chi tiết thành loại có tính khái quát (ví dụ loại "cây xoan" "cây bàng" tổng hợp lại thành loại "rụng mùa đông" đất trồng "ngô" "cỏ chăn nuôi" thành đất canh tác) Lưu ý, việc chọn lọc mẫu biện pháp để nâng cao độ xác phân loại Tuy nhiên, loạì lớp phủ xuất ảnh có mẫu phản xạ phổ tương tự, dùng vùng mẫu chọn lọc để làm cho chúng tách biệt phổ Khi để phân biệt loại lớp phủ phải đoán đọc mắt kiểm tra ngoại nghiệp Các quy trình đoán đọc mẫu đa thời gian không gian áp dụng trường hợp * Giai đoạn phân loại Bản chất trình so sánh pixel chưa biết với mẫu phổ đối tượng xây dựng giai đoạn lấy mẫu, sau quy pixel loại đối tượng mà chúng gần giống Việc phân loại đa phổ phương pháp phân loại có kiểm định thường dùng thuật toán sau: - Thuật toán phân loại theo xác suất cực đại - Thuật toán phân loại theo khoảng cách ngắn - Thuật toán phân loại hình hộp c Phân loại không kiểm định Cách phân loại không kiểm định không sử dụng liệu mẫu làm sở để phân loại, mà dùng thuật toán để xem xét pixel chưa biết ảnh kết hợp chúng thành số loại dựa nhóm tự nhiên loại tự nhiên có ảnh Nguyên lý phương pháp giá trị phổ loại lớp phủ phải gần giống không gian đo, lúc liệu loại khác phải phân biệt rõ với phương diện phổ Các loại thu việc phân loại không kiểm định gọi lớp phổ Do chỗ chúng dựa nhóm tự nhiên có ảnh, đặc điểm nhận dạng loại phổ lúc ban đầu chưa biết nên người giải đoán phải so sánh liệu phân loại với dạng liệu tham khảo (chẳng hạn ảnh tỉ lệ lớn đồ) để xác định đặc điểm nhận dạng giá trị thông tin loại phổ Như vậy, phương pháp phân loại có kiểm định, xác định loại thông tin hữu ích sau xem xét khả phân tích phổ chúng phương pháp phân loại không kiểm định xác định loại tách phổ sau xác định thông tin hữu ích chúng Trong phương pháp phân loại có kiểm định không xem xét đến việc lấy mẫu cho loại đối tượng bị phân loại sai Điều cho thấy ưu điểm phương pháp phân loại không kiểm định xác định rõ loại khác có mặt liệu hình ảnh Nhiều số loại chưa xuất người giải đoán dùng phương pháp phân loại có kiểm định Các loại phổ cảnh tượng có nhiều làm cho ta gặp khó khăn lấy mẫu cho tất loại chúng, phương pháp phân loại không kiểm định loại tự động tìm thấy Có nhiều thuật toán để nhóm chúng lại nhằm xác định nhóm phổ tự nhiên có tập liệu Một dạng thuật toán phổ biến người giải đoán chấp nhận số lượng nhóm có liệu gọi phương pháp giá trị trung bình K Khi thuật toán lựa 109 chọn phát vị trí trung tâm nhóm không gian đo nhiều chiều Lúc pixel ảnh gán cho nhóm mà véc tơ trung bình tùy chọn ngắn Sau tất pixel phân loại theo cách đó, véc tơ trung bình nhóm tính toán lại Sau giá trị trung bình tính toán lại sử dụng làm sở để phân loại lại liệu hình ảnh Quy trình tiếp tục lúc không thay đổi việc định vị véc tơ trung bình loại lần lặp thuật toán Khi đó, người giải đoán xác định đặc điểm nhận dạng lớp phủ loại phổ Do thuật toán giá trị trung bình K có tính lặp phải tính toán nhiều vậy, thường sử dụng cho vùng diện tích nhỏ ảnh Các vùng diện tích nhỏ thường gọi vùng mẫu không kiểm định không nên nhầm lẫn với vùng mẫu sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định vùng mẫu có kiểm định nằm miền có chủng loại lớp phủ đồng vùng mẫu không kiểm định lại chọn địa điểm khác toàn cảnh có chứa nhiều loại lớp phủ Điều đảm bảo cho loại phổ cảnh tượng đại diện cách độc lập loại phổ vùng khác phân tích để xác định đặc điểm nhận dạng chúng Các nhóm tương tự giống biểu thị loại lớp phủ giống kết hợp lại với thích hợp Các số liệu thống kê nghiên cứu cho nhóm kết hợp sử dụng để phân loại toàn cảnh tượng (ví dụ thuật toán khoảng cách tối thiểu xác suất cực đại) Do phương pháp phân loại đòi hỏi yếu tố phân tích có kiểm định không kiểm định gọi phương pháp phân loại hỗn hợp Cách phân loại hỗn hợp đặc biệt có giá trị phân tích mà có biến thiên phức tạp mẫu phản xạ phổ loại lớp phủ Những điều kiện hoàn toàn có tính phổ biến thực tế làm đồ thực vật vùng núi Trong điều kiện đó, khả biến thiên phổ phạm vi loại lớp phủ thường bắt nguồn từ thay đổi loại lớp phủ theo giống loài từ điều kiện địa lý khác (thổ nhưỡng, độ dốc) Cách phân loại hỗn hợp giúp người giải đoán ảnh xử lý khả thay đổi Một cách tiếp cận chung khác phân loại không kiểm định sử dụng thuật toán đưa vào độ nhậy cảm "cấu tạo bề mặt" "độ thô" hình ảnh làm sở để xác lập tâm nhóm Cấu tạo bề mặt xác định phương sai nhiều chiều quan trắc ô "cửa sổ" chuyển động qua ảnh (chẳng hạn ô x 3) Người giải đoán đặt ngưỡng phương sai mà ngưỡng ô xem đồng ngưỡng xem không đồng Số trung bình cửa sổ trơn gặp ảnh trở thành tâm nhóm Số trung bình cửa sổ trơn thứ hai gặp ảnh trở thành tâm nhóm thứ hai tiếp tục Khi đạt tới số lượng tối đa (chẳng hạn 50), người giải đoán xem khoảng cách tâm nhóm trước không gian trị đo nhập hai nhóm gần đồng thời kết hợp số liệu thống kê chúng Người giải đoán tiếp tục kết hợp hai nhóm gần sau toàn ảnh phân tích xong Sau phân tích tâm nhóm để xác định khả phân loại chúng sở khoảng cách thống kê người giải đoán qui định Những nhóm tách nhỏ khoảng cách kết hợp lại số liệu thống kê chúng nhập lại với Các nhóm cuối thu từ kết phân tích sử dụng để phân loại hình ảnh (chẳng hạn, với phương pháp phân loại dùng khoảng cách tối thiểu xác suất cực đại) Dữ liệu từ vùng mẫu có kiểm định sử dụng để tăng thêm kết phương pháp nhóm lại nói số loại lớp phủ chưa đặc trưng phân tích tuý không kiểm định Đường xá đặc trưng hình tuyến khác không hiển thị thống kê tạo nhóm lúc ban đầu đặc trưng để đáp ứng tiêu chuẩn độ trơn ô cửa sổ chuyển động 110 Cần lưu ý kết việc làm nhận dạng loại khác phương diện phổ liệu hình ảnh Người giải đoán phải sử dụng liệu tham khảo để liên kết loại phổ với thể loại lớp phủ cần quan tâm Quá trình này, giống bước chọn lọc mẫu phân loại có kiểm định Giai đoạn đưa kết Công dụng phương pháp phân loại hình ảnh cuối phụ thuộc vào sản phẩm kết đưa mà chuyển tải cách hữu hiệu thông tin giải đoán cho người sử dụng đây, ranh giới viễn thám, đồ máy tính, làm đồ số hệ thống thông tin địa lý bị xóa nhòa Có thể lựa chọn cách không hạn chế sản phẩm đầu Ba dạng tổng quát thường sử dụng, bao gồm sản phẩm "bản đồ" đồ họa, bảng số liệu thống kê khu vực file liệu số * Các sản phẩm đồ họa Bởi liệu phân loại nằm dạng mảng liệu hai chiều, kết đồ họa dễ dàng đưa máy vi tính cách hiển thị màu tông chữ cho ô mảng theo loại lớp phủ đối tượng gán cho Có thể sử dụng loạt thiết bị cho mục đích hình thể mầu, máy in, máy ghi phim máy quét cỡ lớn Những cách hiển thị trình bày kết phân loại cách hữu hiệu người phân tích chọn cách hiển thị cách tương tác tập (tập hợp con) file ban đầu dễ dàng thay đổi cách gán mầu sắc, tạo nhóm loài Khi muốn có sản phẩm đầu copy giấy liệu sử dụng máy in tĩnh điện in laze Các in trắng đen in mầu Ta sử dụng máy chụp phim mầu scanner laze để sản xuất in cứng có độ xác cao mầu hình học * Các liệu đưa bảng Một hình thức chung kết đầu dùng bảng liệt kê tóm tắt số liệu thống kê diện tích loại lớp phủ có mặt cảnh tượng diện tích nhỏ cảnh tượng mà người sử dụng xác định Ta rút số liệu thống kê diện tích từ file liệu giải đoán dựa theo ô lưới Trước hết ranh giới vùng quan tâm (như lưu vực, thung lũng tỉnh) số hóa tọa độ ma trận ảnh Trong ranh giới đó, số lượng ô loại lớp phủ lập bảng nhân với diện tích mặt đất ô tương ứng Quá trình đơn giản việc đo thủ công vùng đồ ưu điểm chủ yếu xử lý liệu lớp phủ mặt đất dạng số * Các file thông tin số Một thể loại cuối để đưa kết file liệu giải đoán chứa kết phân loại ghi lại số phương tiện lưu trữ máy tính (chẳng hạn CCT đĩa) Dữ liệu giải đoán dạng này, dễ dàng nhập vào hệ thống GIS để hòa nhập với file liệu địa lý khác 111 BÀI 7: MỘT SỐ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA VIỄN THÁM I Viễn thám nghiên cứu sử dụng đất theo dõi biến động lớp phủ: Phân loại lớp phủ bề mặt Lập đồ trạng lớp phủ bề mặt (land cover) ứng dụng quan trọng tiêu biểu viễn thám Lớp phủ bề mặt phản ánh điều kiện trạng thái tự nhiên bề mặt trái đất, ví dụ đất rừng, trảng cỏ, xa mạc Trong sử dụng đất (land use) phản ảnh hoạt động người việc sử dụng đất vùng công nghiệp, đất thổ cư loại hoa màu canh tác Nói chung lớp phủ bề mặt trùng khớp hoàn toàn với sử dụng đất Một đối tượng giải trạng sử dụng đất bao gồm nhiều đối tượng giải đồ lớp phủ Trước tiên hệ thống phân loại lớp phủ phải thành lập Hệ thống phản ảnh thông qua giải mô tả chi tiết mục đích sử dụng, độ phân giải phổ không gian tư liệu viễn thám cần thiết phải tính đến Trình tự xử lý áp dụng phân loại lớp phủ bề mặt bao gồm bước sau: - Hiệu chỉnh hình học - Thu thập số liệu vùng mẫu - Phân loại theo phương pháp xác suất cực đại Phát biến động lớp phủ bề mặt Phát biến động lớp phủ bề mặt việc làm cần thiết việc chỉnh đồ lớp phủ bề mặt trợ giúp cho việc theo dõi, quản lý tài nguyên Sự biến động thông thường phát sở so sánh tư liệu viễn thám đa thời gian đồ cũ đồ chỉnh theo tư liệu viễn thám Có hai phương pháp phát biến động, là: - So sánh hai đồ lớp phủ bề mặt thành lập độc lập với - Nhấn mạnh biến động sở áp dụng dụng phương pháp tổ hợp màu phương pháp phân tích thành phần Các biến động chia thành hai loại sau: - Biến động theo mùa - Biến động hàng năm Thông thường biến động theo mùa biến động năm pha trộn với phức tạp khuôn khổ ảnh, người giải đoán cần sử dụng tự liệu thời gian, mùa năm để phát biến động thực II Sử dụng kỹ thuật viễn thám để điều tra thành lập đồ chuyên đề Khi người phóng vệ tinh tàu vũ trụ vào không gian, nhà khảo sát đồ học mong tới ngày sử dụng ảnh chụp từ vũ trụ vào mục đích đo vẽ đồ hy vọng họ ngày trở thành thực Các tàu vũ trụ Mercury, Gemini Apollo cho toàn cảnh bề mặt trái đất Các kết thực nghiệm ban đầu từ tư liệu ảnh thu nhận tàu rằng: sử dụng tư liệu ảnh thu nhận bề mặt trái đất từ tàu vũ trụ để thành lập đồ tỷ lệ 1:250.000 nhỏ Tuy nhiên độ phân giải chúng không thoả mãn số yêu cầu nội dung đồ cần thiết thể xác đường, tuyến đường sắt, khu đô thị vẽ cấu trúc nhân tạo Sau đó, vệ tinh Landsat phóng lên quỹ đạo không nhằm mục đích cho đo vẽ đồ địa hình mà nhằm để phân loại đất, điều tra địa chất dự tính sản phẩm thu hoạch nông nghiệp Từ năm 1980, hệ thống Sensors nghiên cứu cải tiến với tốc độ nhanh, với tốc độ phân giải tăng từ 80m/pixel ảnh Landsat tới 6m cho loại Sensors hệ 112 Điều có tác động lớn đến khả sử dụng ảnh chụp từ vũ trụ cho công tác thành lạp đồ Trong chương này, thông báo số khả sử dụng loại tư liệu ảnh vệ tinh phổ biến công tác đo vẽ chỉnh đồ mà nhà đo ảnh giới Việt Nam nghiên cứu áp dụng Đối với tư liệu ảnh Landsat MSS Sau hàng chục năm thử nghiệm, điều tra thực tế vẽ đồ ảnh vệ tinh từ vệ tinh tài nguyên trái đất Mỹ phóng lên (sau đổi tên vệ tinh Landsat), ảnh Landsat MSS sử dụng để tạo sản phẩm đồ ảnh, số loại đồ chuyên đề, cập nhật chỉnh loại đồ cảnh quan, đồ bay, đồ địa hình đồng thời biên vẽ lược đồ nông sâu biển, vệ tinh Landsat cung cấp lượng thông tin vô phong phú bao phủ diện tích lớn thời gian ngắn Tư liệu ảnh MSS trở thành nguồn liệu cho mục đích thành lập đồ, nhiều thể loại đồ lập từ thông tin khai thác ảnh MSS Kích thước, độ phủ ảnh Landsat biến đổi theo vĩ độ, lấy chủ yếu vùng vĩ độ thấp Vì vậy, tổng thể đo vẽ lập thể cặp ảnh Landsat Độ xác độ cao đạt qua thực tế khoảng 100m Về mặt bằng, sau nắn chỉnh hình học theo điểm khống chế đồ, sai số mặt nằm khoảng 200-450m Do thoả mãn độ xác thành lập đồ 1:1000.000 Còn xử lý hình học tốt hơn, sai số mặt giảm xuống khoảng 100-150m Đối với tư liệu ảnh Landsat TM, SPOT MAPSAT Ảnh Landsat TM có độ phân giải cao Các thực nghiệm độ xác mặt hình ảnh chúng sau xử lý đáp ứng công tác thành lập hiệu chỉnh đồ tỷ lệ 1:25.000 đến 1:50.000 Mô hình số độ cao tạo lập từ cặp ảnh sau xử lý tự động theo công nghệ số đạt sai số độ cao khoảng 40m Vệ tinh SPOT với hệ thống quét CCD, độ cao bay 822 km bao phủ mặt đất 60×60km ảnh Các kết thực nghiệm giáo sư Konecnyet.al sử dụng ảnh toàn sắc với tỷ số cạnh đáy B độ cao bay H B/H = 1, độ xác mặt thu khoảng ±12,3m, độ xác độ cao ± 6,5m Nếu sử dụng ảnh đa phổ với tỷ số B/H = 0,3 độ xác mặt ± 9,6m độ xác độ cao ± 50,2m Vì vậy, thấy rằng, việc lựa chọn loại ảnh tỷ số B/H có ảnh hưởng lớn đến độ xác nhiều nước khác, người ta tiến hành nhiều thực nghiệm công tác tăng dày đo vẽ đồ ảnh SPOT, công bố nhiều kết khác độ xác, kết luận kinh nghiệm sử dụng ảnh SPOT Nhìn chung có kết luận ảnh SPOT sử dụng vẽ loại đồ tỷ lệ đến 1:25.000 với khoảng cao 20-25m, để nội suy chi tiết địa vật dường chưa đáp ứng Trong hội nghị "Các ứng dụng số liệu SPOT cho địa hình" Quebel (Canada) năm 1988 tổng kết B/H = 1, độ xác mặt đạt từ 7m, độ xác độ cao đạt khoảng 4m Ảnh đa phổ MAPSAT Mỹ dùng để vẽ đồ tỷ lệ 1:50.000 với khoảng cao 20m Độ phân giải mặt đất 10m ảnh toàn sắc 30m ảnh đa phổ Theo kết điều tra, ảnh MAPSAT đáp ứng yêu cầu đo vẽ đồ tỷ lệ 1:50.000 không cần sử dụng điểm khống chế mặt đất, độ cao đáp ứng với khoảng cao 50m trở lên Đối với tư liệu ảnh thu từ máy chụp ảnh vũ trụ quang học Khi sử dụng ảnh vũ trụ chụp từ máy chụp ảnh quang học đo vẽ đồ tỷ lệ trung bình nhỏ Năm 1973 nhà đo ảnh Mỹ tiến hành nhiều thử nghiệm với tư liệu ảnh 113 SKYLAB có tỷ số B/H SKYLAB hạn chế (từ 1/7-1/9), số liệu độ cao tốt Với sai số khoảng 0,3% đến 0,4% độ cao bay chụp tức khoảng ±150-180m Các kết sử dụng vẽ đồ với khoảng cao 250m Hệ thống chụp ảnh địa hình MKF-6 hệ nâng cao lắp đặt tàu vũ trụ SOYUZ 22-30 Nga có kênh chụp với hệ thống chỉnh dịch chuyển ảnh hãng Jena Zeiss (Đức) Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Liên Xô (nay Nga) hợp tác chế tạo Các kết thực nghiệm sử dụng phim đặc biệt chế tạo Nga độ phân giải ảnh đạt tới 160 cặp dòng/mm Âm gốc phóng đại tới 50 lần Các đối tượng hình tuyến với độ rộng 6m đối tượng dạng vùng có đường kính 10m nhận biết rõ ràng Cấp độ xám ảnh phân biệt thành 200 mức nhờ phương pháp đo độ xám hiển vi ảnh đa phổ thu kênh sử dụng đo ảnh Hơn nữa, máy chụp ảnh vũ trụ KATE 140 (độ phân giải 50m/cặp dòng; ảnh phủ diện tích 216×216km) sử dụng phổ biến Nga Kích thước ảnh loại máy 18×18cm Ngoài hai loại máy chụp ảnh vũ trụ nêu trên, có máy chụp ảnh AFK 1000 (tiêu cự f = 1.000mm; cỡ ảnh 30×30cm; độ phân giải mặt đất 5m / cặp dòng) Loại ảnh sử dụng cho mục đích giải đoán Ngoài ra, sử dụng thành lập đồ địa hình tới 1:25.000 độ xác độ cao đáp ứng khoảng cao 100m Hình ảnh tốt ảnh SPOT, đặc biệt cho ta khả phân biệt vùng đô thị chi tiết Năm 1983 quan vũ trụ Châu Âu thử nghiệm đưa SPACELAB-1 vào sử dụng tàu thoi Mỹ Máy chụp ảnh MC cải tiến từ ZEISS RMK 30/23 với tỷ lệ chụp ảnh 1:820.000, ảnh phủ bề mặt 190×190km Mục đích thử nghiệm sử dụng ảnh phục vụ cho công tác thành lập đồ địa hình đồ ảnh trực giao tỷ lệ 1:50.000 Tuy nhiên kết ban đầu thoả mãn thành lập đồ tỷ lệ 1:100.000 Sau nhiều cải tiến kỹ thuật, mục đích thành lập đồ tỷ lệ 1:50.000 thực Việc phóng SPACELAB-1 mang lại hiệu lớn sử dụng ảnh chụp từ vũ trụ cho mục đích thành lập đồ Chỉ tuyến bay, số lượng ảnh thu sử dụng để thành lập 3.500 tờ đồ tỷ lệ 1:100.000 14.000 tờ đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 Máy chụp ảnh khổ rộng LFC quan Hàng không Vũ trụ Mỹ NASA lắp đặt tàu thoi Cỡ ảnh 23×46cm, có khả thu nhiều loại ảnh với độ phủ theo độ kinh Vì cho phép ta đo vẽ theo nguyên lý lập thể với tỷ số B/H nằm khoảng 0,3-1,2 Mỗi ảnh phủ diện tích mặt đất 223×446km Máy chụp ảnh có thiết bị dịch chuyển khay phim để chống nhoè, cho phép sử dụng phim có độ phân giải cao, độ nhạy thấp để chụp Hơn có hệ thống chụp ảnh để cung cấp số liệu có độ xác khoảng 5'' thu nhận góc định hướng Bảng kết tăng dày ảnh vũ trụ mà giáo sư KONECNY ELIPXOIT AL thử nghiệm Loại ảnh Sai số Sai số độ Kích thước khối mặt cao (m) (m) KATE-200 (Nga) ảnh ± 27.0 ± 46.6 Phim thường ± 54.1 ± 94.9 Phim hồng ngoại KFA-1000 (Nga) ảnh ± 10.6 ± 29.9 ảnh ± 6.9 ± 23.7 ảnh ± 32.9 Hãng Vũ trụ Châu Âu (MC) ảnh ± 7.7 ± 20.2 114 LFC (Hoa Kỳ) ± 14.9 ± 83.3 ± 32.5 ± 52.0 ± 10.0 ± 8.5 ± 5.8 ± 14.0 ± 8.5 ± 8.6 ảnh vùng núi Độ xác đo đường đồng mức vùng núi Phim lần thứ Phim lần thứ Ba phim có độ tương phản tốt Đối với tư liệu ảnh Radar ảnh radar có khả thể thông tin địa hình, địa chất, thực vật lớp đất mỏng vùng khô, xuyên qua bề mặt trái đất độ sâu Điều quan trọng cho việc nghiên cứu nước ngầm mỏ Trong viễn thám, người ta sử dụng ảnh radar để vẽ đồ từ sớm Năm 1968, ảnh radar sử dụng vẽ đồ tỷ lệ 1:1.000.000 Panama gây ý lớn lĩnh vực Trắc địa - Bản đồ Vì vùng bị mây che phủ quanh năm nên tất dạng chụp ảnh khác vùng bó tay Tiếp sau đó, ảnh radar sử dụng vẽ đồ vùng Nam Mỹ thu thành tựu lớn Mặc dù vậy, so với số ảnh viễn thám việc nội suy ảnh Radar có khác biệt lớn độ xác lý thuyết độ xác thực tế nhận Vì thời gian ảnh Radar chưa coi nguồn tư liệu để thành lập loại đồ có yêu cầu độ xác cao Tuy nhiên sản phẩm đồ thành lập từ ảnh Radar với tỷ lệ 1:250.000 sử dụng phổ biến thực tế tư liệu ảnh Radar xem tư liệu bổ xung cho việc thành lập đồ tỷ lệ nhỏ trung bình Năm 1978 Công ty Hàng không Vũ trụ Mỹ NASA phóng vệ tinh Seasat có hệ thống Sensor bước sóng ngắn Đây coi thành công việc sử dụng hệ thống Radar chủ động để chụp ảnh mặt đất Vệ tinh Seasat phóng vào tháng khỏi quỹ đạo vào tháng 10 năm Trong thời gian ba tháng quỹ đạo, người ta nhận số lượng lớn ảnh Radar từ vệ tinh Seasat Các ảnh chứa đựng đặc trưng quang phổ phong phú đối tượng mặt đất thể đầy đủ cấu trúc bề mặt trái đất Hiện phổ biến sử dụng kết hợp tư liệu ảnh Seasat tư liệu ảnh Landsat Năm 1981 hệ thống chụp ảnh Radar vũ trụ SIR-A lắp đặt vào tàu thoi "Columbia" Mỹ chụp ảnh bề mặt trái đất với diện tích 1000km tỷ lệ 1:500.000, độ phân giải mặt đất 50m Chúng ta nhìn thấy ảnh Radar phần phía Bắc Trung quốc với đặc trưng địa chất thông tin đá núi Xinjiang, vết đứt gãy rõ Đồng thời nhìn thấy rõ thông tin cấu trúc vùng hoang mạc rộng lớn Các ảnh sử dụng cho việc chỉnh đồ Mỹ người ta sử dụng ảnh để chỉnh đồ vùng mưa nhiệt đới vùng Nam Mỹ Hệ thống chụp ảnh Radar vũ trụ SIR-B tàu thoi phóng vào năm 1984 sử dụng để điều tra hiệu thông số Radar, thăm dò khảo sát tài nguyên trái đất môi trường Các kết thực nghiệm khảo sát địa chất Mỹ độ phân giải chúng theo hướng phương vị 25m theo khoảng cách nằm khoảng từ 15m-58m Các kết phân tích sử dụng ảnh để đo đạc sai số vị trí chúng khoảng 12m-30m độ cao từ 15m- 75m tuỳ thuộc vào tỷ số B/H độ phủ ảnh Vì ảnh sử dụng để thành lập đồ tỷ lệ 1:125.000-1:50.000 Mới đây, công nghệ chụp xử lý ảnh Radar , Mỹ xây dựng sở liệu không gian ba chiều bề mặt trái đất Đây thành tựu khoa học lớn nhà khoa học trái đất nói chung nhà trắc địa-bản đồ nói riêng 115 III Viễn thám nghiên cứu địa chất Để đưa lời giải thoả đáng nghiên cứu yếu tố địa chất sở tư liệu ảnh viễn thám cần phải tiếp cận đối tượng quan điểm tổng hợp Nghĩa nghiên cứu đối tượng mối tương quan chặt chẽ với thành tạo tự nhiên Mặc dù nhiều trường hợp đối tượng nghiên cứu thành phần thạch học, để giải đoán đối tượng cần thiết phải nghiên cứu lớp phủ thực vật, hệ thống dòng chảy bề mặt, cấu trúc địa hình địa mạo Nghĩa thành phần thạch (lithosphere) Việc nghiên cứu thạch dựa tư liệu viễn thám tập trung vào lớp vỏ tất thông tin liên quan tới địa chất, địa mạo thuỷ văn xử lý Thông thường người ta sử dụng tư liệu có độ phân giải khác từ vật mang khác nhằm cung cấp thông tin cách toàn diện tỷ lệ khác Mục đích việc áp dụng kỹ thuật viễn thám địa chất phát hiện, xác định lập đồ yếu tố bề mặt gần bề mặt vỏ trái đất dựa ưu điểm tư liêu viễn thám tính tổng quan khu vực, tính đa phổ Các tư liệu viễn thám giải đoán nhằm khai thác thông tin thành phần thạch học, hệ thống cấu trúc, yếu tố địa hình địa mạo, hệ thống thuỷ văn Các phương pháp giải đoán định tính định lượng khai thác triết để Phương pháp giải đoán định tính cung cấp thông tin xác định mô tả đặc tính địa hình thông qua tông ảnh, hình mẫu, cấu trúc hình dáng địa hình Phương pháp giải đoán định lượng bao gồm phương pháp trắc đạc ảnh áp dụng cho yếu tố đường nét, mảng, đo diện tích, đo thể tích, đo hướng Một cách tiếp cận khác trắc địa ảnh độ đen thiết lập hàm tương quan độ đen yếu tố cần giải đoán Các tư liệu khác ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, ảnh giải sóng nhìn thấy giải siêu cao tần sử dụng để giải đoán Đương nhiên loại tư liệu khác cần phải có phương pháp giải đoán khác ảnh máy bay sử dụng nhiều nghiên cứu thạc học lẽ có độ phân giải cao cho phép quan sát lập thể Cách tiếp cận giải đoán tương tự trường hợp giải đoán khác yếu tố biết yếu tố chưa biết cho phép người giải đoán từ tầm nhìn tổng quan khu vực trước vào đối tượng cụ thể địa hình, dáng đất, hệ thống dòng chảy, lớp phủ thổ nhưỡng, lớp phủ bề mặt Tất yếu tố liên quan tới phải khai thác triệt để Giải đoán thạch học dựa ảnh máy bay vấn đề quan tâm từ lâu Allum (1966) đưa cách tiếp cận dựa phối hợp phân tích địa mạo cấu trúc sở nghiên cứu yếu tố khí hậu xói mòn khu vực Việc nghiên cứu cấu trúc nội dung nghiên cứu Lineament nghiên cứu mối tương quan đứt gẫy, máng, nếp gấp yếu tố địa hình địa mạo khác nhằm dẫn đến việc xác định thành phần thạch học khu vực Các tư liệu hồng ngoại nhiệt sử dụng chủ yếu việc nghiên cứu đới địa nhiệt đối tưọng liên quan Có thể sử dụng tư liệu việc giải đoán trực tiếp ứng dụng chuỗi tư liệu việc mô mô hình địa nhiệt lớp đất đá chứa Silic phát dễ dàng dựa đặc tính xạ nhiệt chúng Các tư liệu siêu cao tần ngày trở nên có giá trị nghiên cứu địa chất đặc tính quý giá quan sát thời tiết, không bị ảnh hưởng sương mù, nước đậm đặc Nó cho phép khả xuyên sâu xuống lòng đất vượt qua lớp phủ thực vật dày đặc tiêu biểu cho vùng khí hậu nhiệt đới Dựa tư liệu đa nghiên cứu có hiệu yếu tố như: - Các hệ thống đứt gãy - Các hệ thống dòng chảy 116 - Nghiên cứu địa chất địa hình bị thực vật che phủ dày đặc IV Viễn thám nghiên cứu bảo vệ môi trường Theo dõi chất lượng nước Vấn đề ô nhiễm nước vấn đề thời khu vực thành phố lớn dọc theo miền duyên hải Sử dụng kỹ thuật viễn thám việc theo dõi chất lượng nước số đặc trưng phản xạ, hấp thụ phổ nước đồ thị ta thấy nước sạnh bị hấp thụ bước sóng 0.50µm, nước chứa nhiều trầm tích lơ lửng lại bị hấp thụ bước sóng 0.55µm Nhìn chung xạ giải sóng nhìn thấy tán xạ lòng nước tạo cho nước có màu chàm tiêu biểu, bị trầm tích lơ lửng hấp thụ nước đục thường có màu lục màu vàng ảnh tổ hợp màu chuẩn Màu nước bị ảnh hưởng không vật chất lơ lửng mà sinh vật trôi nước Các vùng nước chứa nhiều sinh vật phù du phytoplankton cho màu lục tiêu biểu tạo thành phần clorophyl Tách yếu tố tuyến tính Một đối tượng thường xuyên quan tâm giải đoán ảnh yếu tố tuyến tính - Lineament Yếu tố tuyến tính giải đoán ảnh phản ảnh nhiều tính chất bề mặt lúc trùng với cấu trúc tuyến tính cần tìm giải đoán địa chất Do để xác định đắn Lineament cần có kiến thức tổng hợp toàn diện khu vực nghiên cứu Các cấu trúc tuyến tính chương tình máy tính tạo nên bao gồm không cấu trúc thực mà chứa đựng cấu trúc nhân tạo Chính vai trò người giải đoán có kiến thức chuyên môn quan trọng việc chọn lựa cấu trúc đắn 117 [...]... 23: Mối quan hệ giữa thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính (Nguồn : Nguyễn Thế Thận, Trần Công Yên, 2000) **************** 33 Bài 4: CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ-GIS Hệ thống thông tin địa lý trước hết là một hệ thống thông tin cũng như các hệ thống thông tin khác, ví dụ như thương mại, pháp luật, ngân hàng, Các hệ thống thông tin nói chung đều bao gồm các phần: * Hệ thống thiết bị... bao gồm máy tính hoặc hệ mạng máy tính, các thiết bị đầu vào, các thiết bị đầu ra * Hệ thống phần mềm gồm phần mềm hệ thống, phần mềm quản trị, phần mềm ứng dụng * Hệ thống thông tin đầu vào và hệ thống cập nhật thông tin * Hệ thống CSDL bao gồm các loại dữ kiện cần thiết * Hệ thống hiển thị thông tin và giao diện với người sử dụng Sự khác nhau giữa GIS với các hệ thống thông tin khác chỉ ở hai điểm... chẽ với chúng trong hệ thống thông tin địa lý thông qua một cơ chế thống nhất chung I Mô hình thông tin không gian: Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng càng có ý nghĩa Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL và chúng được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tin không gian Đặc trưng thông tin không gian là... danh sách các mã địa lý mà chúng xác định mối quan hệ không gian giữa các vị trí hoặc giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý Ví dụ: chỉ số địa lý về đường phố và địa chỉ địa lý liên quan đến phố đó - Mối quan hệ không gian: của các thực thể tại vị trí địa lý cụ thể rất quan trọng cho các chức năng xử lý của hệ thống thông tin địa lý Các mối quan hệ không gian có thể là mối quan hệ đơn giản hay lôgic,... ở hai điểm sau: CSDL bao gồm các dữ liệu địa lý và các dữ liệu thuộc tính (các dữ liệu chữ - số, dữ liệu multimedial, ) và mối quan hệ giữa hai loại dữ liệu này Hệ thống thông tin đầu vào và hệ thống hiển thị thông tin đòi hỏi những đặc thù riêng về độ chính xác Hình 24: Sự thể hiện quang cảnh sự vật dưới các lớp bản đồ khác nhau Một hệ thống thông tin địa lý có thể bao gồm các đặc điểm chính sau:... quản và sử dụng các loại bản đồ địa lý, các loại bản đồ địa lý được phân loại theo nhiều dấu hiệu: a Theo nội dung Phân làm 2 nhóm lớn: bản đồ địa lý chung và bản đồ chuyên đề: 14 Bản đồ địa lý chung: là bản đồ địa lý biểu thị toàn bộ các yếu tố cơ bản của lãnh thổ, mức độ chi tiết phụ thuộc vào tỷ lệ và mục đích sử dụng bản đồ địa hình chính là những bản đồ địa lý chung tỷ lệ lớn Các bản đồ phản ánh địa. .. của hệ thống Tuy nhiên các bản ghi này chứa các yếu tố xác định vị trí của sự kiện hay hiện tượng - Chỉ số địa lý: được lưu trong hệ thống thông tin địa lý để chọn, liên kết và tra cứu số liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã được mô tả bằng các chỉ số địa lý xác định Một chỉ số có thể bao gồm nhiều bộ xác định cho các thực thể địa lý sử dụng từ các cơ quan khác nhau như là lập danh sách các mã địa. .. mạng, hệ thống lưu trữ dữ liệu các phần mềm GIS chưa đầy đủ, ngân hàng dữ liệu GIS chuyên ngành xây dựng và phát triển đô thị, liên kết đa ngành và quốc gia mới ở giai đoạn đầu… II Khái niệm và định nghĩa 1 Khái niệm: Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây GIS là một hệ thống. .. và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database): Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu đề cập đến phương pháp kết nối thông tin vị trí (topology) và thông tinhuộc tính 22 (attributes) của các đối tượng địa lý (điểm, đường đại diện cho các đối tượng trên bề mặt trái đất) Hai thông tin này được tổ chức và liên hệ qua các thao tác trên máy tính và sao cho chúng có thể lĩnh hội được bởi người sử dụng hệ thống. .. liệu kiểu này II Mô hình thông tin thuộc tính Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc ... ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ-GIS Hệ thống thông tin địa lý trước hết hệ thống thông tin hệ thống thông tin khác, ví dụ thương mại, pháp luật, ngân hàng, Các hệ thống thông tin nói chung... thống thông tin đầu vào hệ thống cập nhật thông tin * Hệ thống CSDL bao gồm loại kiện cần thiết * Hệ thống hiển thị thông tin giao diện với người sử dụng Sự khác GIS với hệ thống thông tin khác... tượng - Chỉ số địa lý: lưu hệ thống thông tin địa lý để chọn, liên kết tra cứu số liệu sở vị trí địa lý mà chúng mô tả số địa lý xác định Một số bao gồm nhiều xác định cho thực thể địa lý sử dụng