Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSat 1 của việt nam thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai (thử nghiệm tại khu vực xã dĩ an, tỉnh bình dương)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Minh NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSat-1 CỦA VIỆT NAM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM KÊ ĐẤT ĐAI (THỬ NGHIỆM TẠI KHU VỰC THỊ XÃ DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Minh NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSat-1 CỦA VIỆT NAM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM KÊ ĐẤT ĐAI (THỬ NGHIỆM TẠI KHU VỰC THỊ XÃ DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG) Chuyên Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60.85.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐINH THỊ BẢO HOA Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chƣơng trình học nhƣ hồn thành Luận văn này, tơi nhận đƣợc giảng dạy tận tình, giúp đỡ quý báu Quý thầy cô trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn định hƣớng, bảo hƣớng dẫn nhiệt tình, khoa học nghiên cứu TS Đinh Thị Bảo Hoa Tôi vô biết ơn Quý thầy cô trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt thầy cô Khoa Địa lý truyền dạy kiến thức cần thiết để tơi thực đề tài Nhân đây, xin cảm ơn Lãnh đạo Cục Viễn thám Quốc gia, Đài Viễn thám Trung ƣơng thuộc Cục Viễn thám Quốc gia; phòng Tài nguyên Môi trƣờng thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dƣơng giúp đỡ cung cấp tài liệu, số liệu cần thiết từ định hƣớng đề tài, cung cấp nhiều thơng tin hữu ích quan trọng giúp tơi hồn thành luận văn Mặc dù thân cố gắng nhƣng trình độ kinh nghiệm cịn hạn chế, nên Luận văn khơng tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong đƣợc dẫn đóng góp thêm q thầy bạn để tơi rút kinh nghiệm hồn thiện thêm luận văn Học viên Nguyễn Văn Minh LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Học viên Nguyễn Văn Minh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC BẢNG CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG PHẦN MỞ ĐẦU 10 TÍNH CấP THIếT CủA Đề TÀI 10 MụC TIÊU VÀ NHIệM Vụ CủA Đề TÀI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED NộI DUNG VÀ PHạM VI NGHIÊN CứU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED Ý NGHĨA KHOA HọC VÀ THựC TIễN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CƠ Sở PHÁP LÝ VÀ TÀI LIệU Để THựC HIệN Đề TÀI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CứU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CấU TRÚC CủA LUậN VĂN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 1: BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 1.1 KHÁI NIệM THốNG KÊ, KIểM KÊ ĐấT ĐAI, BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT, NGUYÊN TắC THÀNH LậP VÀ NộI DUNG CủA BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 1.2 VIễN THÁM VÀ CÁC ứNG DụNG ảNH VIễN THÁM TRONG THÀNH LậP BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÔNG TIN CỦA ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT BẰNG ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 ĐặC ĐIểM CủA ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.2 Độ TIN CậY CủA ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 TRONG VIệC XÁC ĐịNH ĐốI TƢợNG Sử DụNG ĐấT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.3 KHả NĂNG ứNG DụNG ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 THÀNH LậP BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT PHụC Vụ KIểM KÊ ĐấT ĐAI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.4 CÁC GIảI PHÁP Hỗ TRợ CÔNG TÁC GIảI ĐOÁN, XÁC ĐịNH HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT VớI ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT THỊ XÃ DĨ AN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.1 GIớI THIệU Về KHU VựC NGHIÊN CứU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.2 ĐÁNH GIÁ CÁC TÀI LIệU PHụC Vụ NGHIÊN CứU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.3 TRÌNH Tự VÀ PHƢƠNG PHÁP THÀNH LậP BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT CấP HUYệN CủA THị XÃ DĨ AN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 BẢNG CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trƣờng VNREDSat-1: Vietnam Natural Resources, Environment & Diaster – monitoring Satellite-1 GIS: Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) GPS: Hệ thống định vị toàn cầu (Globe Postion System) GSD: Độ phân giải mặt đất (Ground Sample Distance) CSDL: Cơ sở liệu HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất DGN: Cấu trúc file lƣu trữ liệu đồ họa phần mềm Microstation Pixel: Điểm ảnh Trong ảnh viễn thám điểm ảnh đơn vị nhỏ thể ảnh DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Mô nguyên lý thu nhận thông tin viễn thám Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Mơ cơng đoạn công nghệ viễn thám Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Mơ vệ tinh Landsat Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Mơ hình cảm biến OLI vệ tinh Landsat Error! Bookmark not defined Hình 1.5 Vệ tinh SPOT Error! Bookmark not defined Hình 1.6 Vệ tinh IKONOS Error! Bookmark not defined Hình 1.7 Vệ tinh Quickbird Error! Bookmark not defined Hình 1.9 Vệ tinh World Wiew Các kênh phổ của bộ cảm vệ tinh World Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Cấu trúc bên vệ tinh VNREDSat-1 Error! Bookmark not defined Hình 2.2 VNREDSat-1 phận Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Minh họa nguyên lý quang học kính thiên văn Korsch Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Cấu trúc mặt phẳng tiêu cự PAN+XS (Nguồn: EADS Astrium) Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Bộ cảm biến (Nguồn: EADS Astrium) Error! Bookmark not defined Hình 2.6 Tổng quan chuỗi cảm biến NAOMI (Nguồn: EADS Astrium)Error! Bookmark not defined Hình 2.7 Phổ đáp ứng lọc quang học (Nguồn: EADS Astrium) Error! Bookmark not defined Hình 2.8 Cấu trúc khí NAOMI (Nguồn: EADS Astrium SAS) Error! Bookmark not defined Hình 2.9 Tổ hợp màu tự nhiên (natural color): Red – Green - Blue Error! Bookmark not defined Hình 2.11 Tổ hợp mầu NIR- SWIR-Red Error! Bookmark not defined Hình 2.12 Tổ hợp mầu SWIR-NIR-Red Error! Bookmark not defined Hình 2.13 Tổ hợp mầu SWIR-NIR-Blue Error! Bookmark not defined Hình 2.14 Tổ hợp mầu SWIR-Red-Blue Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Vị trí thị xã Dĩ An đồ hành tỉnh Bình Dƣơng Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Quy trình thành lập đồ HTSDĐ ảnh VNREDSat-1 Error! Bookmark not defined Bƣớc Xử lý ảnh vệ VNREDSat-1, loại tài liệu, đồ tham khảo Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Quy trình thành lập Bình đồ ảnh VNREDSat-1 Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Modul Imogen hệ thống ERDAS (Nguồn: EADS) Error! Bookmark not defined HÌnh 3.5 Cơ cấu trạng nhóm đất năm 2015 thị xã Dĩ An Error! Bookmark not defined HÌnh 3.6 Biến động diện tích năm 2015 so với năm 2010 Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các hệ vệ tinh Landsat theo thời gian Error! Bookmark not defined Bảng 1.2 Đặc trƣng của bộ cảm độ phân giải không gian Error! Bookmark not defined Bảng 1.3 Các thông số ảnh của vệ tinh Spot Error! Bookmark not defined Bảng 1.4 Đặc trƣng ảnh vệ tinh IKONOS Error! Bookmark not defined Bảng 1.5 Các thông tin thông số vệ tinh Quickbird Error! Bookmark not defined Bảng 2.1 Thông số vệ tinh VNREDSat-1 Error! Bookmark not defined Bảng 2.2 Đặc điểm kỹ thuật cảm biến NAOMI Error! Bookmark not defined Bảng 2.3 Phân nhóm ảnh theo độ phân giải khả ứng dụng (Poon cộng sự, “OrthoImage Resolution and Quality Standards”, 2006) Error! Bookmark not defined Bảng 2.4 Tổng hợp yêu cầu độ xác liệu liên quan thành lập trực ảnh tỷ lệ khác sử dụng số tƣ liệu ảnh vệ tinh thông dụng Error! Bookmark not defined Bảng 2.5 Quy định diện tích khoanh vẽ loại tỷ lệ đồ Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Khối lƣợng đồ địa phƣờng thuộc thị xã Dĩ An Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Tổng hợp khả sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao VNREDSat-1 cho mục đích giải đốn đối tƣợng nội dung đồ trạng sử dụng đất cấp huyện Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Quy định diện tích khoanh đất đồ trạng Error! Bookmark not defined PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, kỹ thuật viễn thám (Remote Sensing) đƣợc xem công cụ cung cấp nhiều thông tin chi tiết không gian đáp ứng yêu cầu quản lý, điều hành nhƣ mục đích giám sát sinh lợi Viễn thám đƣợc sử dụng để theo dõi biến đổi bề mặt trái đất, hỗ trợ quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên giám sát môi trƣờng Tƣ liệu ảnh viễn thám nguồn thông tin thô mặt đất, phản ánh cách khách quan trạng giúp ngƣời có nhìn tồn cảnh địa hình, cảnh quan, cấu trúc v.v khu vực, từ hỗ trợ cho việc điều tra tài ngun, khống sản, đánh giá trạng/ biến động đất đai, nguồn nƣớc qua thời gian, điều tra cháy rừng, lũ lụt v.v Trên sở này, nhà quản lý, nhà quy hoạch có điều kiện để đƣa định hợp lý việc sử dụng tài nguyên Với khả trên, viễn thám xem công cụ thiếu nhà khoa học địa lý nói riêng, nhà quản lý kinh tế, xã hội nói chung Với tiến khoa học đại, nƣớc phát triển cho đời nhiều hệ vệ tinh Hiện vệ tinh cho đời sản phẩm ảnh vệ tinh có độ phân giải cao siêu cao nhƣ: Landsat 7(Mỹ), Spot 5(Pháp), Ikonos (Mỹ), Quickbird (Mỹ), WorldView, GeoEye… với đặc trƣng khác làm cho khả ứng dụng công nghệ viễn thám quản lý đất đai đƣợc nâng cao rõ rệt, đáp ứng ngày nhanh chóng xác nhu cầu thơng tin đất đai Bên cạnh phƣơng pháp sử dụng ảnh vệ tinh lại có ƣu việt phƣơng pháp khác nhƣ: độ phân giải cao, độ phủ trùm không gian tƣ liệu, cung cấp lƣợng thông tin lớn đa không gian, đa thời gian, tiết kiệm đƣợc nhân lực kinh phí cơng tác thành lập loại đồ…Do đó, ảnh vệ tinh có độ phân giải cao ngày đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Vệ tinh VNREDSAT-1 vệ tinh quang học quan sát trái đất Việt Nam, có khả chụp ảnh tồn khu vực bề mặt trái đất Đƣợc 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đinh Thị Bảo Hoa – Giáo trình Bản đồ đại cương – Hà Nội 2003 Cục Viễn thám Quốc gia (2014) Hội thảo Đánh giá kết vận hành hệ thống vệ tinh viễn thám VNREDSat-1 Truy cập ngày 10 tháng 06 năm 2015, Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý GIS, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Hà Văn Thuân (2012) Kết hợp thông tin từ ảnh vệ tinh đa phổ, đa thời gian phƣơng pháp thống kê đa biến để nâng cao độ xác phân loại lớp phủ thực vật Đề tài nghiên cứu cấp Bộ, Đại học nơng Lâm Lƣơng Chính Kế (2006) Tiềm đồ ảnh vệ tinh có độ phân giải cao Viện Đo đạc Bản đồ, Đại học Bách khoa Vacsava, pp 1-10 Nguyễn Ngọc Thạch – Giáo trình Cơ sở viễn thám – Hà Nội 12/2004 Trần Văn Tuấn – Tập giảng Thống kê, kiểm kê đất – Hà Nội 2004 Tạ Quang Hiếu (2014) VNREDSat-1 – Vệ tinh viễn thám Việt Nam Truy cập ngày 05 tháng 06 năm 2015, 10 Thông tƣ số 28/2014/TT-BTNMT ngày 02 tháng năm 2014 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Hƣớng dẫn thực thống kê, kiểm kê đất đai xây dựng đồ trạng sử dụng đất 11 Quyết định số 22/2007/QĐ-BTNMT ngày 17 tháng 12 năm 2007 Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Quy định thành lập đồ trạng sử dụng đất “Quy định thành lập đồ trạng sử dụng đất” 12 12 Quyết định số 23/2007/QĐ-BTNMT ngày 17 tháng 12 năm 2007 Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên Môi trƣờng “Ban hành Ký hiệu đồ trạng sử dụng đất đồ quy hoạch sử dụng đất” Tiếng Anh 13 Albertz, J., & Wiedemann, A (2003) Topographic and thematic mapping from satellite image data Department for Photogrammetry and Cartography, TU Berlin 14 Chu Hai Tung (2005) Updating topographic map using SPOT satellite imagery The Remote Sensing Center, Ministry of Natural Resources and Environment ACRS Proceeding 15 de Freitas, M I C (2000) An Alternative to Updating Topographic Maps Using SPOT Images International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 18, 295-301 16 Doan Minh Chung (2014) Space technology development in Vietnam 2014 The 21st Session of the Asia-Pacific Regional Space Agency Forum (APRSAF-21), Tokyo, Japan, December 2-5, 2014, STWG (Space Technology Working Group) 17 Kramer, H J (2014) VNREDSat-1A (Vietnam Natural Resources, Environment and Disaster-monitoring Satellite-1A) Truy cập ngày 06 tháng 07 năm 2015, 18 Lasselin, D., Breton, E., Sempère, J., & Cantou, J P (2003) Evaluation of the Geographic Information Potential of SPOT images: ISPRS Hanover, Germany, Commission VI, WG VI/4 19 Luquet, P., Chikouche, A., Benbouzid, A B., Arnoux, J J., Chinal, E., Massol, C., Rouchit, P., & Zotti, S d (2008) NAOMI instrument: a product line of compact & versatile cameras designed for high resolution missions in Earth observation Proceedings of the 7th ICSO (International Conference on Space Optics) 2008, Toulouse, France, Oct 14-17, 2008 13 20 Tonon, M (2005) SPOT data for line map updating: New perspectives in mapping GIS Development, Geospatial Application Papers 21 VAST (Vietnam Academy of Science and Technology) (2013) Several photos from VNREDSat-1 satellite Accessed day 05 July, 2015, 22 Joanne Poon, Clive Fraser, CRC for Spatial Information, University of Melbourne, Australia, “OrthoImage Resolution and Quality Standard”, 2006 23 Samadzadegan et la, Dept Of Geomatic, Faculty of Engineering, University of Tegran, Iran,“On the Geomatic Accuracy and Information Content of IKONOS High Resolution Imagery for Map-Revision”, 2003 24 https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/irs 25 https://en.wikipedia.org/ 14