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)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG 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 DƢƠNG) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG 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 DƢƠNG) 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 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED LỜI CAM ĐOAN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED MỤC LỤC BẢNG CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED DANH MỤC BẢNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CấP THIếT CủA Đề TÀI MụC TIÊU VÀ NHIệM Vụ CủA Đề TÀI NộI DUNG VÀ PHạM VI NGHIÊN CứU Ý NGHĨA KHOA HọC VÀ THựC TIễN CƠ Sở PHÁP LÝ VÀ TÀI LIệU Để THựC HIệN Đề TÀI PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CứU 10 CấU TRÚC CủA LUậN VĂN 10 CHƢƠNG 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 CHƢƠNG 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 CƠNG TÁC GIảI ĐỐN, XÁC ĐịNH HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT VớI ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƢƠNG 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 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 nguyên, khoáng 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 cơng 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 phóng lên quỹ đạo ngày tháng năm 2013, đến VNREDSAT-1 chụp đƣợc gần 22.000 cảnh ảnh, có gần 6.000 ảnh chụp lãnh thổ Việt Nam Các ảnh vệ tinh thời gian qua đƣợc cung cấp sử dụng phục vụ cho số dự án ngồi ngành tài ngun mơi trƣờng Các ảnh vệ tinh có tính kỹ thuật tƣơng đƣơng ảnh vệ tinh vệ tinh nhỏ giới có khả thay số loại ảnh vệ tinh phân giải cao bán thị trƣờng VNREDSAT-1 vệ tinh quang học Việt Nam giám sát trái đất, cần nghiên cứu đặc tính loại ảnh cơng tác kiểm kê đất đai nói riêng cơng tác quản lý đất đai nói chung Hiện công tác kiểm kê đất đai nƣớc ta gặp nhiều khó khăn cơng tác tổng hợp số liệu đồ có khối lƣợng lớn Để kiểm kê đất đai địa bàn, khu vực rộng lớn địi hỏi cần nhiều thời gian nhân lực Việc sử dụng ảnh vệ tinh phục vụ công tác kiểm kê đất đai đƣợc Bộ Tài nguyên Môi trƣờng triển khai số địa phƣơng, đặc biệt đợt tổng kiểm kê đất đai năm 2005 2010 ảnh vệ tinh chứng minh đƣợc tính ƣu việt tính khách quan đồng thời đem lại hiệu kinh tế Tuy nhiên, từ trƣớc đến Việt Nam sử dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh nƣớc thu nhận (LandSat, Aster, SPOT vv), tƣ liệu ảnh vệ tinh đƣợc kiểm chứng tính kỹ thuật độ phân giải, độ xác hình học vv Mức độ thƣơng mại hóa tƣ liệu phạm vi toàn cầu đƣợc nhiều nƣớc sử dụng phục vụ cho công tác giám sát quản lý phát triển kinh tế - xã hội, công tác an ninh – quốc phòng, giám sát bảo vệ môi trƣờng đặc biệt ngành đo đạc đồ nhƣ quản lý đất đai Việc Việt Nam có vệ tinh quan sát trái đất VNREDSat-1 quỹ đạo đánh dấu bƣớc tiến vƣợt bậc khoa học vũ trụ nƣớc nhà đồng thời mở kỷ nguyên cho nghiên cứu ứng dụng viễn thám phục vụ kinh tế quốc dân nhƣ bảo vệ an ninh tổ quốc Từ có nguồn tƣ liệu viễn thám chủ động, khơng phụ thuộc vào nhà cung cấp nƣớc ngồi giá thành rẻ nhiều Tuy nhiên, để tƣ liệu vệ tinh VNREDSat -1 thực phát huy đƣợc hiệu nhƣ mục tiêu đề dự án phát triển vệ tinh theo dõi, giám sát thiên tai, biến đổi khí hậu quản lý tài nguyên – môi trƣờng cần phải tiến hành nghiên cứu đặc tính kỹ thuật khả ứng dụng ảnh VNREDSat-1 cho mục tiêu cụ thể Với lý trên, đồng thời đƣợc đồng ý giáo viên hƣớng dẫn Chủ nhiệm khoa Địa lý, học viên tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 Việt Nam thành lập đồ trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai (thử nghiệm khu vự thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương) ” Mục tiêu nhiệm vụ đề tài a) Mục tiêu:  Nghiên cứu sở khoa học đặc tính kỹ thuật ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 Việt Nam để xây dựng quy trình sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 thành lập đồ trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai b) Nhiệm vụ: - Tổng quan vấn đề nghiên cứu khu vực nghiên cứu - Điều tra thực địa, thu thập tài liệu số liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dƣơng - Thu thập ảnh vệ tinh VNREDSat-1 phủ trùm thị xã Dĩ An; Điều tra thu thập nguồn tài liệu trạng sử dụng đất, đồ địa thị xã Dĩ An - Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật ảnh vệ tinh phƣơng pháp xử lý ảnh vệ tinh VNREDSat 1; Nghiên cứu quy định phƣơng pháp kiểm kê đất đai ảnh vệ tinh Việt Nam - Nghiên cứu sở khoa học thành lập đồ trạng sử dụng đất từ tƣ liệu ảnh vệ tinh - Tiến hành cơng tác thực nghiệm xử lý ảnh, giải đốn ảnh, xây dựng đồ trạng sử dụng đất ảnh vệ tinh VNREDSat phục vụ công tác kiểm kê đất đai - Đánh giá kết việc sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSat 1phục vụ công tác KK đất đai So sánh kết việc sử dụng ảnh VNREDSat phục vụ KK đất đai với phƣơng pháp khác Nội dung phạm vi nghiên cứu a) Nội dung nghiên cứu: - Đặc tính độ xác ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 độ phân giải cao 2,5m phục vụ cho xác định trạng sử dụng đất cấp xã; - Các loại hình trạng sử dụng đất xác định ảnh vệ tinh VNREDSAT-1; - Thành lập đồ trạng sử dụng đất tƣ liệu ảnh VNREDSat-1 b) Phạm vi nghiên cứu  Phạm vi không gian: địa bàn thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dƣơng  Phạm vi thời gian: năm 2014-2015  Phạm vi nội dung nghiên cứu: Sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 xây dựng đồ trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Kết nghiên cứu luận văn góp phần củng cố sở khoa học nghiên cứu khai thác, sử dụng ảnh vệ tinh nói chung ảnh vệ tinh VNREDSat-1 Việt Nam nói riêng để thành lập đồ trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai hàng năm theo định kỳ - Ý nghĩa thực tiễn: Đƣa quy trình xử lý, chiết xuất thông tin từ ảnh vệ tinh VNREDSat-1 Việt Nam để thành lập đồ trạng sử dụng đất; khẳng định mạnh tiềm ảnh vệ tinh lĩnh vực kiểm kê đất đai nói riêng cơng tác quản lý đất đai nói chung Các kết đề tài áp dụng triển khai thực tế địa phƣơng Cơ sở pháp lý tài liệu để thực đề tài a) Cơ sở pháp lý để thực đề tài - Quyết định số 1974/QĐ-ĐHKHTN ngày 21/5/2014 hiệu trƣởng Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên việc Công nhận đề tài ngƣời hƣớng dẫn luận văn thạc sĩ khóa 2012-2014; - Luật Đất đai 2013 có hiệu lực thi hành từ ngày 01 tháng năm 2014; - Quyết định số 81/2010/QĐ-TTG Thủ tƣớng Chính phủ Quy định thu nhận, lƣu trữ, xử lý, khai thác sử dụng liệu viễn thám quốc gia; - Quyết định số 76/2014/QĐ-TTg việc sửa đổi, bổ sung số điều Quyết định số 81/2010/QĐ-TTg ngày 13 tháng 12 năm 2010 Thủ tƣớng Chính phủ quy định thu nhận, lƣu trữ; xử lý, khai thác sử dụng liệu viễn thám quốc gia; - Quyết định số 22/2007/QĐ-BTNMT Bộ trƣởng Tài nguyên Môi trƣờng Quy định thành lập đồ trạng sử dụng đất; - Quyết định số 23/2007/QĐ-BTNMT Bộ trƣởng Tài nguyên Môi trƣờng ban hành ký hiệu Bản đồ Hiện trạng sử dụng đất Bản đồ Quy hoạch sử dụng đất; - Thông tƣ số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20/6/2001 Tổng cục trƣởng tổng cục Địa hƣớng dẫn áp dụng hệ quy chiếu hệ tọa độ VN-2000; - Thông tƣ số 28/2014/TT-TNMT ngày 02/6/2014 Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Quy định thống kê, kiểm kê đất đai lập đồ trạng sử dụng đất; - Các quy định Chính phủ, Bộ, nghành văn địa phƣơng hƣớng dẫn thi hành Luật đất đai vv b) Cơ sở tài liệu để thực đề tài - Ảnh vệ tinh VNREDSat-1 chụp tháng 01/2014; - Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2010; - Bản đồ địa chính quy năm 2003-2006; - Các tài liệu thống kê, kiểm kê đất đai cập nhật đến thời điểm năm 2014 thị xã Dĩ An Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp thu thập, phân tích, đánh giá xử lý tài liệu Phƣơng pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến chuyên gia, ngƣời am hiểu vùng nghiên cứu, công nghệ vũ trụ ảnh vệ tinh độ phân giải cao Sử dụng kiến thức chuyên gia việc xử lý thông tin ảnh vệ tinh Phƣơng pháp đồ, viễn thám: Kết hợp xử lý ảnh số giải đoán mắt thƣờng để phân loại loại hình sử dụng đất đồng thời tham khảo tài liệu đối soát thực địa để thành lập đồ trạng sử dụng đất Phƣơng pháp điều tra thực địa: điều tra thực địa khu vực nghiên cứu để kiểm tra kết giải đoán ảnh vệ tinh kiểm tra đánh giá độ tin cậy đồ thành phẩm Phƣơng pháp thống kê: thống kê xác định loại hình sử dụng đất cấu loại đất Phƣơng pháp ứng dụng phần mềm chuyên dụng: Ứng dụng phần mềm tin học xử lý ảnh vệ tinh, số hoá biên tập đồ trạng sử dụng đất Cấu trúc luận văn Phần mở đầu – Đặt vấn đề Chƣơng - Bản đồ trạng sử dụng đất ứng dụng ảnh viễn thám thành lập đồ trạng sử dụng đất Chƣơng - Nghiên cứu khả thông tin ảnh vệ tinh VNREDSat-1 xây dựng quy trình thành lập đồ trạng sử dụng đất ảnh VNREDSat-1 Chƣơng - Thực nghiệm sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSat-1 thành lập đồ HTSDĐ thị xã Dĩ An Kết luận Kiến nghị 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 nông 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 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” 11 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 20 Tonon, M (2005) SPOT data for line map updating: New perspectives in mapping GIS Development, Geospatial Application Papers 12 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/ 13