Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)

Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn 1: TS PHẠM THỊ HOA

Cán bộ hướng dẫn 2: PGS TS TRẦN DUY KIỀU

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS TRẦN XUÂN TRƯỜNG

Cán bộ chấm phản biện 2: TS PHẠM MINH HẢI

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày tháng … năm 2017

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

(ký và ghi rõ họ tên)

TRẦN VĂN HẢI

iii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Thị Hoa và PGS.TS Trần Duy Kiều đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ rất tận tình trong thời gian tôi thực hiện và hoàn thành luận văn cao học

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Trắc địa bản đồ và trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, đóng góp ý kiến, tạo điều kiện cho tôi học tập và hoàn thành luận văn của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Dịch vụ viễn thám và địa tin học - Cục Viễn thám Quốc gia cùng các anh chị đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp và người thân đã làm chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi học tập và công tác

iv

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN……… … ii

LỜI CẢM ƠN……… iii

MỤC LỤC……… …iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……… vi

DANH MỤC CÁC BẢNG……… vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……… viii

TÓM TẮT LUẬN VĂN……….….ix

MỞ ĐẦU……… ………1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5

1.1 Tổng quan về ứng dụng của GIS và viễn thám trong ngập lụt 5

1.1.1 Nghiên cứu trên thế giới 5

1.1.2 Nghiên cứu trong nước 7

1.2 Vấn đề nghiên cứu của đề tài 10

1.2.1 Cơ sở khoa học thành lập bản đồ ngập lụt 10

1.2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 17

1.2.3 Nội dung nghiên cứu 17

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 18

2.1 Khái quát chung về viễn thám 18

2.1.1 Khái niệm và nguyên lý cơ bản về viễn thám 18

2.1.2 Phương pháp xử lý thông tin viễn thám 21

2.1.3 Một số phương pháp phân loại ảnh đa phổ 24

2.1.4 Tư liệu sử dụng trong viễn thám 33

2.1.5 Ứng dụng của viễn thám 35

2.2 Khái quát chung về hệ thông tin địa lý (GIS) 36

2.2.1 Khái niệm và cấu trúc của GIS 36

2.2.2 Các chức năng cơ bản của GIS 40

2.2.3 Ứng dụng của hệ thông tin địa lý (GIS) 43

2.3 Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh 45

v

2.3.1 Nguyên lý chung 45

2.3.2 Các phương pháp nắn ảnh số 47

2.3.3 Lấy mẫu lại giá trị độ xám các pixel 49

2.4 Quy trình thành lập bản đồ ngập lụt bằng công nghệ viễn thám và GIS50 2.4.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý 50

2.4.2 Quy trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ ngập lụt 50

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH 51

3.1 Tình hình và đặc điểm khu vực nghiên cứu 51

3.1.1 Vị trí khu đo 51

3.1.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên 51

3.2 Tư liệu và phần mềm sử dụng cho nghiên cứu 54

3.2.1 Tư liệu 54

3.2.2 Phần mềm sử dụng cho nghiên cứu 55

3.3 Chiết tách thông tin vùng ngập từ ảnh vệ tinh 57

3.4 Thành lập bản đồ nền địa lý tỉnh Trà Vinh tỷ lệ 1:250 000 59

3.4.1 Quy định kỹ thuật 59

3.4.2 Thành lập bản đồ nền địa lý 66

3.4.3 Xây dựng CSDL nền địa lý 67

3.4.4 Chồng ghép thông tin thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh tỷ lệ 1:250.000 69

3.5 Phân tích, xác định diện tích vùng ngập 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DEM (Digital Evaluation Model)

GIS (Geographic Information System)

Mô hình số độ cao

Hệ thông tin địa lý CPU (Central Processing Unit) Bộ xử lý trung tâm

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: So sánh ưu nhược điểm của phương pháp giải đoán bằng mắt và giải đoán bằng phương pháp số 24 Bảng 3.1: Bảng thống kê các nhóm lớp và các lớp thông tin của CSDL 65 Bảng 3.2: Thống kê diện tích đất ngập 72

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Sơ đồ thu nhận ảnh vệ tinh 18

Hình 2.2: Bức xạ và phản xạ của vật thể 19

Hình 2.3: Xác suất sai số P E cho phân loại theo xác suất cực đại 24

Hình 2.4: Khoảng cách "City Block" (d1) và "Ocolit" trong mảng 2 chiều 28 Hình 2.5: Ranh giới cho 3 lớp tập hợp hai chiều 28

Hình 2.6: Bản chất hình học của phân loại hình hộp 30

Hình 2.7: Mối liên hệ các thành phần của hệ thống thông tin địa lý 38

Hình 2.8: Các thành phần phần cứng của hệ thống thông tin địa lý 39

Hình 2.9: Thành phần phần mềm cơ bản của hệ thống thông tin địa lý 40

Hình 2.10: Sự tương quan giữa GIS và các hệ thông tin khác 43

Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh 46

Hình 2.12: Quy trình công nghệ xây dựng CSDL nền địa lý (GIS) 50

Hình 2.13: Quy trình ứng dụng GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt 50

Hình 3.1: Ảnh ASAR sau khi định chuẩn 57

Hình 3.2: Ảnh ASAR sau khi được lọc theo phương pháp lọc Lee 58

Hình 3.3: Hiện trạng ngập tại thời điểm lũ ngày 28/08/2008 59

Hình 3.4: Ảnh Landsat TM 7 – độ phân giải 75m – chụp năm 2008 66

Hình 3.5: Bản đồ nền địa lý tỷ lệ 1:250 000 tỉnh Trà Vinh 67

Hình 3.6: DEM55_1_1 tỉnh Trà Vinh 69

Hình 3.7: Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh 70

Hình 3.8: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Microstation) 70

Hình 3.9: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (ArcGIS) 71

Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full