1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

XÁC ĐỊNH mối QUAN hệ GIỮA CHỈ số THỰC vật và HIỆN TRẠNG lớp PHỦ mặt đất TỈNH bắc GIANG

69 84 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI CẢM ƠN

  • MỞ ĐẦU

    • 1. Đặt vấn đề

    • 2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

    • 3. Nội dung nghiên cứu

    • 4. Phương pháp nghiên cứu

    • 5. Bố cục đồ án

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM

  • 1.1. Tổng quan về công nghệ viễn thám

  • 1.1.1. Khái niệm viễn thám

  • 1.1.2. Phân loại viễn thám

  • 1.2. Khả năng ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên

  • 1.2.1. Sử dụng tư liệu ảnh viễn thám để thành lập bản đồ chuyên đề

  • 1.2.2. Ứng dụng trong điều tra và quản lý tài nguyên môi trường

  • 1.3. Đặc điểm của một số tư liệu viễn thám và ảnh Landsat 8

    • a. Ảnh tương tự

    • b. Ảnh số

    • Ảnh số là dạng tư liệu ảnh không lưu trên giấy ảnh hoặc phim. Nó được chia thành nhiều phân tử nhỏ được gọi là pixel. Mỗi pixel tương ứng với một đơn vị không gian. Quá trình chia mỗi ảnh tương tự thành các pixel được gọi là chia mẫu và quá trình chia độ xám liên tục thành một số nguyên hữu hạn gọi là lượng tử hoá. Các pixel có dạng hình vuông. Mỗi pixel được xác định bằng toạ độ hàng và cột. Hệ toạ độ ảnh thường có điểm O ở góc trên bên trái và tăng dần từ trái sang phải đối với toạ độ cột và từ trên xuống dưới đối với tạo độ hàng. Trong trường hợp chia mẫu mặt ảnh tương tự thành mặt ảnh số thì số lớn của pixel hay tần số chia mẫu phải được chọn tối ưu. Kích thước pixel quá lớn thì chất lượng ảnh sẽ tồi, còn trong trường hợp ngược lại thì dung lượng thông tin quá lớn. Trên hình 1.5 chỉ ra nguyên lý chia mẫu và lượng tử hoá.

      • Hình 1.1. Quá trình chia mẫu

      • Hình 1.2. Sơ đồ mô tả các thông số cơ bản về hình học bức xạ

    • + Ảnh vệ tinh Landsat 8

    • Hình 1.3. Vệ tinh LDCM (Landsat 8)

    • Bảng 1.1. Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 8 (LDCM) [11]

  • 1.4. Đặc tính phản xạ phổ của một số nhóm đối tượng tự nhiên

    • Hình 1.4. Đặc tính phản xạ của một số đối tượng tự nhiên

    • Hình 1.5. Đặc tính phản xạ phổ thực vật

    • Hình 1.6. Đặc tính phản xạ của thổ nhưỡng

    • Hình 1.7. Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước

  • 1.5. Tổng quan về lớp phủ mặt đất và bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất

  • 1.6. Chỉ số thực vật ( NDVI )

  • CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ CHỈ SỐ THỰC VẬT VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ

  • 2.1. Sơ đồ nghiên xác định mối quan hệ chỉ số thực vật và hiện trạng lớp phủ từ ảnh vệ tinh Landsat

    • Hình 2.1. Sơ đồ nghiên xác định mối quan hệ chỉ số thực vật và hiện trạng lớp phủ từ ảnh vệ tinh Landsat

  • 2.2. Tiền xử lý ảnh vệ tinh

  • 2.2.1. Hiệu chỉnh bức xạ

  • 2.2.2. Hiệu chỉnh hình học

    • Hình 2.2. Các bước hiệu chỉnh hình học

  • 2.4. Phương pháp phân loại hiện trạng lớp phủ

  • 2.4.1. Phân loại có kiểm định (supervised classification)

    • Hình 2.3. Các bước thực hiện phân loại có kiểm định

    • Hình 2.4. Mô tả bản chất phân loại theo khoảng cách nhỏ nhất

    • Hình 2.5. Nguyên lý phân loại theo xác suất cực đại

  • 2.4.2. Phân loại không kiểm định

    • Hình 2.6. Các bước thực hiện phân loại không kiểm định

    • Bảng 2.1. Ưu, nhược điểm giữa phân loại có kiểm định và không kiểm định

  • CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CHỈ SỐ THỰC VẬT VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT KHU VỰC TỈNH BẮC GIANG

  • 3.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu

  • 3.1.1. Vị trí địa lý

    • Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Giang

  • 3.1.2. Địa hình

  • 3.1.3. Khí hậu

    • 3.1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội

  • 3.1.5. Tình hình quản lý đất đai

  • 3.2. Tư liệu và phần mềm sử dụng

    • 3.2.1. Tư liệu sử dụng

    • 3.2.2. Phần mềm sử dụng

      • Hình 3.2. Logo phần mềm ENVI

      • Hình 3.3. Logo phần mềm ArcGIS

  • 3.3. Kết quả tính chỉ số thực vật ( NVDI )

    • Hình 3.4. Thanh công cụ ENVI

    • Hình 3.5. Ảnh được load lên

    • Hình 3.6. Bảng File Selection

    • Hình 3.7. Hiệu chỉnh khí quyển bằng FLAASH

    • Hình 3.8. Bảng Band Math

    • Hình 3.9. Bảng Spatial Subset via ROI Parameters

    • Hình 3.11. Bảng NDVI Calculation Input File

    • Hình 3.13. Kết quả tính toán chỉ số NDVI năm 2013

    • Bảng 3.1. Bảng thống kê chỉ số NDVI

  • 3.4. Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ

    • Hình 3.14 . Ảnh sau khi tăng cường đối tượng rõ hơn theo [Image] linear 2%

    • Bảng 3.2. Hệ thống phân loại thực phủ của khu vực nghiên cứu

    • Bảng 3.3. Một số điểm mẫu đặc trưng trong quá trình khảo sát thực địa

    • Hình 3.15. Lấy mẫu trên cửa sổ Zoom

    • Bảng 3.4. Bảng đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu

    • Hình 3.16. Tỉnh Bắc Giang sau khi Phân loại theo MLC và lọc nhiễu, làm mịn ảnh

    • Bảng 3.5. Kết quả đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh (Đơn vị: %)

    • Hình 3.17. Chuyển ảnh từ raster sang vector

    • Bảng 3.6. Tổ hợp màu cho từng loại lớp phủ

    • Hình 3.18. Lựa chọn màu cho trường Lop_Phu

    • Hình 3.19. Bản đồ lớp phủ sau khi được biên tập và trình bày

  • 3.5. Đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số thực vật và hiện trạng lớp phủ tỉnh Bắc Giang

  • KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 1. Kết Luận

  • 2. Kiến Nghị

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ VƯƠNG QUỐC TIẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CHỈ SỐ THỰCVẬT VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT TỈNH BẮC GIANG ` HÀ NỘI – 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ VƯƠNG QUỐC TIẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CHỈ SỐ THỰCVẬT VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT TỈNH BẮC GIANG Chuyên ngành : Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ Mã ngành : D520503 NGƯỜI HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN TIẾN THÀNH HÀ NỘI – 2017 LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắctới cô T.S Nguyễn Tiến Thành, giảng viên Bộ môn Bản Đồ - Viễn Thám GIS, người đưa định hướng tận tình hướng dẫn em suốt q trình nghiên cứu hồn thành đồ án Em xin cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Bản Đồ - Viễn Thám GIS thầy, cô khoa Trắc địa – Bản đồ dẫn, đóng góp nhiều ý kiến bổ ích q trình hồn thành đồ án Mặc dù có nhiều cố gắng kiến thức chun mơn cịn hạn chế, thời gian nghiên cứu thực đề tài cịn có hạn nên nội dung đồ án không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo, góp ý thầy, giáo bạn để đồ án em hoàn thiện Đây kiến thức bổ ích cho cơng việc em sau Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Vương Quốc Tiến MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ST T Từ viết tắt Tiếng việt đầy đủ CSDL PCA Cơ sở liệu Phân tích thành phần FAO Tổ chức Lương thực Nơng nghiệp Liên Hiệp Quốc GIS Hệ thống Thông Tin Địa lý Cơ quan Quản lý Khí NOAA Đại dương Quốc gia Hoa MLC ROI LDCM CAD 10 NDVI 11 12 13 OLI TIRS MSS Kỳ Phương pháp phân loại gần Vệ tinh Landsat Thiết kế hỗ trợ máy tính Chỉ số thực vật Bộ thu nhận ảnh mặt đất Bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt Bộ quét đa phổ Tiếng anh đầy đủ Food and Agriculture Organization of the United Nations Geographic Information System National Oceanic and Atmospheric Administration Maximum Likelihood Classifier Region Of Interest Landsat Data Continuity Mission Computer-aided design Normalized Difference Vegetation Index Operational Land Imager Thermal Infrared Sensor Multispectral Scanner DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngày nay, thị hóa trình tất yếu diễn mạnh mẽ toàn giới , đặc biệt nước châu Á , có Việt Nam Nền kinh tế phát triển tốc độ thị hóa nhanh , tăng dân số, phát triển đô thị, tăng trưởng kinh tế xã hội số vấn đề khác tác động lớn đến môi trường , tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt thành phố có tốc độ thị hóa nhanh thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang Trước áp lực thực vật lớp phủ mặt đất biến động không ngừng với phát triển xã hội Do việc theo dõi, nghiên cứu, quản lý sử dụng tài nguyên cách hiệu hợp lý vấn đề quan trọng Công nghệ viễn thám ngày ứng dụng rộng rãi nhiều ngành, nhiều lĩnh vực từ khí tượng - thủy văn, địa chất, môi trường cho nông - lâm - ngư nghiệp,… có theo dõi biến động loại lớp phủ mặt đất với độ xác cao, từ giúp nhà quản lý có thêm nguồn tư liệu để giám sát biến động số thực vật trạng lớp phủ Đây xem giải pháp cho vấn đề đặt Nhận thức tầm quan trọng thay đổi số thực vật , trạng lớp phủ với thay đổi khí hậu chất lượng sống, đồng thời với mong muốn áp dụng phương pháp mới, có hiệu đánh giá quản lý tài nguyên, em chọn đề tài: “ Xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ mặt đất tỉnh Bắc Giang” thực hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Tiến Thành Mục tiêu phạm vi nghiên cứu Mục tiêu đồ án xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ mặt đất tỉnh Bắc Giang Phạm vi nghiên cứu khu vực tỉnh Bắc Giang tỉnh đa dạng hệ thực vật chịu biến đổi khí hậu Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan viễn thám - Tìm hiểu phương pháp xử lý ảnh vệ tinh - Lớp phủ mặt đất , trạng lớp phủ ( lớp thực phủ - Land cover ) , số thực vật ( NDVI) - Đánh giá mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ tỉnh Bắc Giang Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lý thuyết: nghiên cứu sở khoa học phương pháp xác định số thực vật , trạng lớp phủ - Phương pháp tổng hợp kế thừa: phân tích, tổng hợp áp dụng sáng tạo nghiên cứu nước liên quan đến đề tài - Phương pháp viễn thám: phương pháp xử lý ảnh vệ tinh (phương pháp tiền xử lý ảnh, phương pháp phân loại ảnh vệ tinh…) - Phương pháp khảo sát thực địa - Phương pháp GIS: sử dụng thành lập đồ trạng lớp phủ khu vực nghiên cứu Bố cục đồ án Đồ án phần mở đầu, kết luận kiến nghị gồm có chương Chương 1: Tổng quan cơng nghệ viễn thám Chương 2: Phương pháp xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ Chương 3: Thực nghiệm xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ mặt đất khu vực tỉnh Bắc Giang CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM 1.1 Tởng quan công nghệ viễn thám 1.1.1 Khái niệm viễn thám Viễn thám (Remote sensing) hiểu khoa học nghệ thuật để thu nhận thông tin đối tượng, khu vực tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận phương tiện Những phương tiện khơng có tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực với tượng nghiên cứu Thực cơng việc thực viễn thám - hay hiểu đơn giản: Viễn thám thăm dò từ xa đối tượng tượng mà khơng có tiếp xúc trực tiếp với đối tượng tượng Dưới định nghĩa viễn thám theo quan niệm tác giả khác nhau: - Viễn thám ngành khoa học nghiên cứu phương pháp thu nhận, đo lường phân tích thơng tin đối tượng (vật thể) mà khơng có tiếp xúc trực tiếp vớichúng - Viễn thám ứng dụng vào việc lấy thông tin mặt đất mặt nước Trái Đất, việc sử dụng ảnh thu từ đầu chụp ảnh sử dụng xạ phổ điện từ, đơn kênh đa phổ, xạ phản xạ từ bề mặt trái đất - Viễn thám "khoa học nghệ thuật thu nhận thông tin vật thể, vùng, tượng, qua phân tích liệu thu phương tiện không tiếp xúc với vật, vùng, tượng khảo sát " Phương pháp viễn thám phương pháp sử dụng lượng điện từ ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn phương tiện để điều tra đo đạc đặc tính đối tượng Mặc dù có nhiều định nghĩa khác viễn thám, định nghĩa có nét chung, nhấn mạnh "Viễn thám khoa học thu nhận từ xa thông tin đối tượng, tượng trái đất" 1.1.2 Phân loại viễn thám a Viễn thám phân làm ba loại theo bước sóng sử dụng - Viễn thám dải sóng nhìn thấy hồng ngoại - Viễn thám hồng ngoại - Viễn thám siêu cao tần Viễn thám dải sóng nhìn thấy hồng ngoại Như biết sóng điện từ dải sóng có chiều dài bước sóng từ 0,1µm đến 10km Việc thu nhận sóng điện từ dải sóng khác sở cho việc phân loại viễn thám Nguồn lượng chủ yếu sử dụng dải sóng nhìn thấy hồng ngoại lượng Mặt Trời Tư liệu viễn thám thu dải sóng nhìn thấy phụ thuộc chủ yếu vào phản xạ từ bề mặt vật thể bề mặt Trái Đất Vì vậy, thơng tin vật thể xác định từ phổ phản xạ Viễn thám hồng ngoại Mỗi vật thể bề mặt trái đất hấp thụ lượng mặt trời.Trong điều kiện bình thường vật thể, vật thể sản sinh xạ nhiệt khác Việc thu nhận xạ vật thể sản sinh gọi viễn thám hồng ngoại Viễn thám siêu cao tần Trong viễn thám siêu cao tần người ta thường sử dụng hai kỹ thuật: - Chủ động: kỹ thuật hoàn toàn không sử dụng nguồn lượng mặt trời Bộ cảm phát sóng điện từ, sóng đập vào vật thể phản xạ lại trước cảm thu nhận - Bị động: viễn thám siêu cao tần bị động xạ siêu cao tần thân vật thể phát ghi lại, đó, phụ thuộc vào nguồn lượng Mặt Trời cung cấp Tùy thuộc vào vùng bước sóng sử dụng để thu nhận, ảnh viễn thám phân thành ba loại bản: Ảnh quang học: loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng ánh sáng nhìn thấy (bước sóng 0.4 ÷ 0.76 µm) Ảnh hồng ngoại: loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng hồng ngoại phát từ vật thể (bước sóng ÷ 14 µm) Ảnh Radar: loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng dải sóng siêu cao tần (bước sóng > 2cm) Ảnh thu sóng địa chấn loại ảnh viễn thám Ảnh viễn thám lưu theo kênh ảnh đơn (trắng đen) dạng số máy tính kênh ảnh tổ hợp (ảnh màu) in giấy, tùy theo mục đính sử dụng b Viễn thám phân loại theo nguồn tín hiệu 10 Bảng 3.3 Một số điểm mẫu đặc trưng trình khảo sát thực địa Loại Ảnh Landsat lớp phủ Ảnh thực địa Đất trống Miêu tả Bao gồm đất bỏ hoang, ruộng sau thu hoạch, cỏ bụi, Bao gồm tất đối tượng đất đai liên quan tới nhà ở, công trình cơng cộng, khu cơng nghiêp,… Bao gồm loại trồng lâu năm, trồng ngắn ngày: hoa màu, trồng lúa, loại ăn quả, xanh, cảnh, … Dân cư Đất nông nghiệ p Bao gồm rừng đặc dụng, rừng sản xuất, rừng phòng hộ, số bụi cây,… Thực vật Tọa độ N 21.580765, E 106.104686 N 21.280438, E 106.199505 N 21.310068, E 106.267524 N 21.315745, E 106.968484 Bao gồm N 21.532521, ao, hồ, sơng, E 106.561735 ngịi,… Thủy hệ 55 - Tiến hành chọn mẫu Envi: + DAN CU: màu Red + THUC VAT: màu Green + DAT NONG NGHIEP: màu Cyan + DAT TRONG: màu Yellow + THUY HE: màu Blue Để phân loại có độ xác cao lựa chọn mẫu ta nên chọn cửa sổ Zoom Envi Hình 3.15 Lấy mẫu cửa sở Zoom c Tính tốn khác biệt mẫu Sau thực xong trình lấy mẫu, ta tiến hành đánh giá khác biệt mẫu chọn Ta được: Bảng 3.4 Bảng đánh giá khác biệt mẫu Loại lớp phủ Đất trống Thực vật Đất nông nghiệp Dân cư Thủy hệ Đất trống - 1.999810 82 1.9999999 2.000000 00 2.0000000 Thực vật 1.999810 82 1.9901422 1.999999 97 1.9999972 Đất nông nghiệp 1.999999 99 1.990142 27 - 1.986170 61 2.0000000 Dân cư 2.000000 1.999999 1.9861706 - 56 - 2.0000000 00 97 Thủy hệ 2.000000 1.999997 2.0000000 2.000000 00 23 00 Quan sát giá trị bảng 3.4 ta thấy mẫu phân loại so sánh với mẫu lại: Nếu cặp giá trị nằm khoảng từ 1.9 đến 2.0 chứng tỏ mẫu chọn có khác biệt tốt.Nếu cặp giá trị nằm khoảng từ 1.0 đến 1.9 nên chọn lại mẫu có khác biệt tốt Cịn có giá trị nhỏ 1.0 ta nên gộp mẫu lại với nhau, tránh tượng phân loại nhầm lẫn Dựa vào bảng phân tích 3.4 trên, thấy nhóm mẫu phân loại lớp phủ tỉnh Bắc Giang khoảng có giá trị khác biệt từ 1.9 đến 2.0  mẫu phân loại chọn nằm ngưỡng có khác biệt tốt d Tiến hành phân loại Trong đồ án định lựa chọn cách phân loại có kiểm định (Supervised Classification) với thuật toán MLC (Maximum Likelihood Classifier) – thuật toán xác suất cực đại Phương pháp phân loại xác suất cực đại áp dụng phổ biến xem thuật toán chuẩn để so sánh với thuật toán khác sử dụng xử lý ảnh viễn thám Sau phân loại, ảnh cần thực quy trình xử lý sau phân loại để tạo lớp có khả xuất đồ cách khái quát hóa thơngtin Phương pháp phân tích Đa số (Majority Analysis) dùng để gộp pixel lẻ tẻ, phân loại lẫn lớp chứa lấy kết pixel thiểu số cửa số lọc thay cho pixel trung tâm Sau lựa chọn mẫu  phân loại lớp phủ tỉnh Bắc Giang  tiến hành xử lý sau phân loại, ta kết hình 3.16 57 Hình 3.16 Tỉnh Bắc Giang sau Phân loại theo MLC lọc nhiễu, làm mịn ảnh Đánh giá độ xác sau phân loại Kết đánh giá độ xác lớp phủ mặt đất tỉnh Bắc Giang thể cụ thể bảng 3.5 với độ xác tồn cục 99.35% Kappa = 0.99 Bảng 3.5 Kết đánh giá độ xác sau phân loại ảnh (Đơn vị: %) Loại lớp phủ thêm vào Đất nông nghiệp Thực vật Đất trống Thủy hệ Dân cư Sai số Đất nông nghiệp 99.40 0.19 0.31 0.48 0.98 Thực vật 0.30 99.23 1.25 0 1.55 Đất trống 0.58 98.75 0 0.58 Thủy hệ 0 99.69 0 Dân cư 0.30 0 99.52 0.30 Tổng 100 100 100 100 100 - Sai số bỏ sót 0.60 0.77 1.25 0.31 0.48 - Kappa = 0.99 Độ xác tồn cục: 99.35% Kết có độ xác tồn cục 99.35% Kappa = 0.99 Từ đó, ta rút nhận xét sau: 58 - Độ xác tồn cục số Kappa ngưỡng phân loại tốt - Một số loại thực phủ thường bị phân loại nhầm với dân cư với đất nông nghiệp tương đồng giá trị phổ chúng với lớp khác Một số nguyên nhân dẫn đến kết phân loại có nhầm lẫn là: Độ phân giải liệu ảnh viễn thám Landsat mức trung bình (30m), nên số diện tích đất nơng nghiệp nhỏ lẻ, khu tái định cư xây dựng, … khơng ghi nhận ảnh Do sai sót trình chọn mẫu, trình sử dụng tổng hợp nhiều phương pháp khác khảo sát thực địa, chọn mẫu, giải đoán,…nên trình xử lý tồn sai sót ngồi ý muốn Do chênh lệch khoảng thời gian liệu ảnh nghiên cứu thời điểm lấy mẫu Biên tập trình bày đồ a Chuyển ảnh từ raster sang vector Để hình thành đồ lớp phủ mặt đất dựa vào Viễn thám GIS thao tác cuối để sản phẩm đồ lớp phủ mặt đất cho người sử dụng giai đoạn chuyển ảnh từ raster sang vector Đây cơng tác việc tích hợp viễn thám GIS Chuyển ảnh từ Envi sang ArcGis giai đoạn số hóa làm cho ảnh nhìn đẹp hơn, khơng cịn phụ thuộc vào độ phân giải ảnh Hình 3.17 Chuyển ảnh từ raster sang vector b Xây dựng liệu: CSDL GIS phạm vi đồ án bao gồm lớp liệu phù hợp với việc quản lý có hiệu khu vực Các thông tin cần thiết chia thành lớp liệu gồm: Lớp ranh giới xã, huyện; tỉnh; lớp loại lớp phủ (Phân 59 loại từ ảnh viễn thám) loại lớp phủ số hóa ArcGis Thêm trường thuộc tính “Lop_Phu”  gán thơng tin cho trường “Lop_Phu”  chạy chất lượng cho trường “Lop_Phu” Sau chạy chất lượng xong, lựa chọn lại màu cho thẩm mỹ, phù hợp với loại lớp phủ cách tổ hợp màu (R,G,B): Bảng 3.6 Tổ hợp màu cho loại lớp phủ STT Loại lớp phủ Đất nông nghiệp Dân cư Đất trống Thực vật Thủy hệ Red 255 255 255 170 190 Green 255 190 255 255 255 Ta được: Hình 3.18 Lựa chọn màu cho trường Lop_Phu c Trình bày đồ - Chỉnh sửa trang in, tạo tên đồ, khung, lưới chiếu - Tạo giải, tạo thích chữ - Tạo phương, thước tỷ lệ thêm tỷ lệ đồ - Chèn giải vào đồ 60 Blue 100 232 254 232 Hình 3.19 Bản đồ lớp phủ sau biên tập trình bày 61 3.5 Đánh giá mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ tỉnh Bắc Giang Bảng 3.7 Bảng đánh giá mối quan hệ số thực vật lớp phủ mặt đất Loại lớp phủ NDVI Diện tích () Tỉ lệ (%) Thủy hệ 230 5.99 Đất trống 0.0 < NDVI 0.1 189 4,92 Dân cư 0.1< NDVI 0.2 920 23.96 Đất nông nghiệp 0.2 < NDVI 0.5 1100 28.65 >0.5 1400 36.40 Thực vật Dựa phân tích ảnh lớp phủ ảnh NDVI thấy đối tượng mặt đất khác có khoảng giá trị NDVI khác Giá trị NDVI nhỏ lớn tương ứng - 0.45 đến 0.88 Từ biểu đồ tần suất khu vực tỉnh Bắc Giang cho thấy, pixel có NDVI 0.0 có diện tích 230 (chiếm 5.99%) chủ yếu thủy hệ, pixel 0.0 < NDVI 0.1 có diện tích 189 (chiếm 4,92%) chủ yếu đất trống, pixel 0.1< NDVI 0.2 có diện tích 920 (chiếm 23.96%) hỗ hợp nhiều pixel chủ yếu dân cư, pixel 0.2 < NDVI 0.5 có diện tích 1110 (chiếm 28.65%) hỗn hợp nhiều pixel chủ yếu đất nơng nghiệp, NDVI > 0.5 có diện tích 1400 ( chiếm 36.40%) chủ yếu thực vật (đất rừng) Rừng tự nhiên tập trung chủ yếu huyện Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam, đa phần rừng gỗ, rừng hỗn giao rừng tre nứa Rừng trồng phát triển nhiều huyện Lục Ngạn, Sơn Động, Yên Thế, Lục Nam, chủ yếu rừng trồng chưa có trữ lượng 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận Tư liệu ảnh vệ tinh Landsat với ưu điểm độ phân giải khơng gian trung bình, tích hợp kênh hồng ngoại nhiệt đặc biệt cung cấp hoàn tồn miễn phí với chu kì cập nhật lên tới 16 ngày nguồn tư liệu phong phú quý giá nghiên cứu xác định mối quan hệ số thực vật lớp phủ mặt đất Việc phân tích NDVI có số hạn chế có giá trị NDVI gần chẳng hạn khu vực thực vật có giá trị NDVI 0,5 nhiên số nơi NDVI thực vật lại 0,5 Ảnh vệ tinh thời điểm chụp bị mây che phủ số nơi, việc giải đốn ảnh khó khăn xác Dựa vào ảnh viễn thám, kết hợp tài liệu tham khảo sử dụng phần mềm ENVI ta tính số thực vật NDVI cho khu vực tỉnh Bắc Giang dựa vào để đánh giá mối quan hệ giửa số NDVI lớp phủ mặt đất Tỉnh Bắc Giang có tốc độ phát triển ngày nhanh Do đó, việc thành lập đồ lớp phủ mặt đất cung cấp cho ta thơng tin xác trạng loại lớp phủ mặt đất, biến đổi Đó thay đổi quy mơ, diện tích xu hướng biến đổi Đây sở khoa học để đưa sách quản lý đất đai hiệu hợp lý, làm tiền đề cho việc quản lý sử dụng đất, đặc biệt ngành có sử dụng nhiều đất nông nghiệp, lâm nghiệp Kiến Nghị Đề tài sử dụng ảnh miễn phí với độ phân giải trung bình, chất lượng khơng cao, kết nhận chưa đạt độ xác cao Để đạt độ xác cao hơn, nên sử dụng loại ảnh khác có độ phân giải cao Nếu có thời gian nhiều hơn, nên kết hợp nhiều phương pháp phân loại loại liệu ảnh viễn thám khác để thực giải đoán nhằm so sánh kết phương pháp phân loại làm cho trình phân loại đạt kết tốt 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Vân Anh, Nguyễn Thị Yên Giang, Hướng dẫn sử dụng Envi 4.3, trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Trịnh Lê Hùng, Vũ Danh Tuyên (2014), Ứng dụng công nghệ viễn thám nghiên cứu, giám sát tài ngun mơi trường, Giáo trình bậc đại học, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trần Hùng, Phạm Quang Lợi (2009), Hướng dẫn thực hành sử dụng ArcGIS, Công ty TNHH tư vấn GeoViệt Nguyễn Khắc Thời, Phạm Vọng Thành, Trần Quốc Vinh, Nguyễn Thị Thu Hiền (2011), Giáo trình viễn thám, NXB nơng nghiệp Lê Văn Trung (2010), Giáo trình viễn Thám, NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM James B.Campbell (1996), Introduction to RemoteSensing Lillesand T.M, Kiefer R.W (1979), Remote sensing and Image interpretation, NewYork Sabins F.F (1978), Remote Sensing - Principles and Interpretation, SanFrancisco 10.The FAO AFRICOVER Programme (1998), Land cover and Land use, ngày 10 tháng 02 năm 2013 11 http://landsat.usgs.gov/landsat8.php, Thông tin chi tiết vệ tinh Landsat 8, quan Đo đạc địa chất Mỹ 12 http://landsat.usgs.gov/landsat8.php, Thông tin chi tiết vệ tinh Landsat 8, quan Đo đạc địa chất Mỹ 13 https://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BA%AFc_Giang 14 TCVN/QS 1488:2011 (2011), Tiêu chuẩn quốc gia Địa hình quân - Sản phẩm Đo đạc Bản đồ, 2011 PHỤ LỤC Kết tính tốn mẫu Input File: cathc ROI Name: (Jeffries-Matusita, Transformed Divergence) DAN CU [Red] 210 points: 64 THUC VAT [Green] 520 points (1.99999997 2.00000000) THUY HE [Blue] 320 points (2.00000000 2.00000000) DAT TRONG [Yellow] 160 points (2.00000000 2.00000000) DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points (1.98617061 1.99887662) THUC VAT [Green] 520 points: DAN CU [Red] 210 points (1.99999997 2.00000000) THUY HE [Blue] 320 points (1.99999723 2.00000000) DAT TRONG [Yellow] 160 points (1.99981082 2.00000000) DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points (1.99014227 2.00000000) THUY HE [Blue] 320 points: DAN CU [Red] 210 points (2.00000000 2.00000000) THUC VAT [Green] 520 points (1.99999723 2.00000000) DAT TRONG [Yellow] 160 points (2.00000000 2.00000000) DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points (2.00000000 2.00000000) DAT TRONG [Yellow] 160 points: DAN CU [Red] 210 points (2.00000000 2.00000000) THUC VAT [Green] 520 points (1.99981082 2.00000000) THUY HE [Blue] 320 points (2.00000000 2.00000000) DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points (1.99999999 2.00000000) DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points: DAN CU [Red] 210 points (1.98617061 1.99887662) 65 THUC VAT [Green] 520 points (1.99014227 2.00000000) THUY HE [Blue] 320 points (2.00000000 2.00000000) DAT TRONG [Yellow] 160 points (1.99999999 2.00000000) Pair Separation (least to most); DAN CU [Red] 210 points and DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points - 1.98617061 THUC VAT [Green] 520 points and DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points - 1.99014227 THUC VAT [Green] 520 points and DAT TRONG [Yellow] 160 points - 1.99981082 THUC VAT [Green] 520 points and THUY HE [Blue] 320 points - 1.99999723 DAN CU [Red] 210 points and THUC VAT [Green] 520 points - 1.99999997 DAT TRONG [Yellow] 160 points and DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points - 1.99999999 THUY HE [Blue] 320 points and DAT NONG NGHIEP [Cyan] 334 points - 2.00000000 THUY HE [Blue] 320 points and DAT TRONG [Yellow] 160 points - 2.00000000 DAN CU [Red] 210 points and THUY HE [Blue] 320 points - 2.00000000 Kết tính tốn sau phân loại Confusion Matrix: D:\DAVQT\AnhPhanLoai1 Overall Accuracy = (1534/1544) 99.3523% Kappa Coefficient = 0.9916 Ground Truth (Pixels) 66 Class DAN CU [Red] THUC VAT [Green] THUY HE [Blue] DAT TRONG [Yellow] DAT NONG NGHIEP [Cyan] DAN CU [Red] 209 0 0 THUC VAT [Green] 516 THUY HE [Blue] 0 319 0 DAT TRONG [Yellow] 158 DAT NONG NGHIEP [Cyan] 1 332 Total 210 520 320 160 334 Ground Truth (Pixels) Class Total DAN CU [Red] 210 THUC VAT [Green] 519 THUY HE [Blue] 319 DAT TRONG [Yellow] 161 DAT NONG NGHIEP [Cyan] 335 Total 1544 Ground Truth (Percent) Class DAN CU [Red] THUC VAT [Green] THUY HE [Blue] DAT TRONG [Yellow] DAT NONG NGHIEP [Cyan] DAN CU [Red] 99.52 0.00 0.00 0.00 0.30 THUC VAT [Green] 0.00 99.23 0.00 1.25 0.30 67 THUY HE [Blue] 0.00 0.00 99.69 0.00 0.00 DAT TRONG [Yellow] 0.00 0.58 0.00 98.75 0.00 DAT NONG NGHIEP [Cyan] 0.48 0.19 0.31 0.00 99.40 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 Ground Truth (Percent) Class Total DAN CU [Red] 13.60 THUC VAT [Green] 33.61 THUY HE [Blue] 20.66 DAT TRONG [Yellow] 10.43 DAT NONG NGHIEP [Cyan] 21.70 Total Class 100.00 Commission (Percent) Omission (Percent) Commission (Percent) Omission (Percent) DAN CU [Red] 0.48 0.48 1/210 1/210 THUC VAT [Green] 0.58 0.77 3/519 4/520 THUY HE [Blue] 0.00 0.31 0/319 1/320 DAT TRONG [Yellow] 1.86 1.25 3/161 2/160 DAT NONG NGHIEP [Cyan] 0.90 0.60 3/335 2/334 68 Class Prod Acc (Percent) User Acc (Percent) Prod Acc (Percent) User Acc (Percent) DAN CU [Red] 99.52 99.52 209/210 209/210 THUC VAT [Green] 99.23 99.42 516/520 516/519 THUY HE [Blue] 99.69 100.00 319/320 319/319 DAT TRONG [Yellow] 98.75 98.14 158/160 158/160 DAT NONG NGHIEP [Cyan] 99.40 99.0 332/334 332/335 69 ... Phương pháp xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ Chương 3: Thực nghiệm xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ mặt đất khu vực tỉnh Bắc Giang CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM... HỆ CHỈ SỐ THỰC VẬT VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ 2.1 Sơ đồ nghiên xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ từ ảnh vệ tinh Landsat Hình 2.1 Sơ đồ nghiên xác định mối quan hệ số thực vật trạng lớp. .. pháp xử lý ảnh vệ tinh - Lớp phủ mặt đất , trạng lớp phủ ( lớp thực phủ - Land cover ) , số thực vật ( NDVI) - Đánh giá mối quan hệ số thực vật trạng lớp phủ tỉnh Bắc Giang Phương pháp nghiên

Ngày đăng: 07/07/2020, 21:08

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w