Cập nhật các thông tin địa lý trong cơ sở dữ liệu gis bằng tư liệu viễn thám

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT *** TRẦN THỊ HÀ VÂN CẬP NHẬT CÁC THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HÀ VÂN CẬP NHẬT CÁC THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám Hệ thống thông tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH PHAN VĂN LỘC HÀ NỘI, 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành năm 2014, để có kết tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS.TSKH Phan Văn Lộc giúp đỡ, động viên đóng góp ý kiến cho tác giả suốt trình nghiên cứu thực luận văn Xin chân thành cảm ơn Trung tâm Địa Tin Học – Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam, Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa Chất, phòng Đại học Sau Đại học, khoa Trắc Địa, Bộ môn Trắc địa ảnh, môn Bản đồ, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhiều mặt suốt trình học tập nghiên cứu để tác giả hoàn thành luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn tập thể, thầy, cô giáo, bạn đồng nghiệp quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp Do thời gian nghiên cứu có hạn trình độ hiểu biết cịn hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận nhiều ý kiến đóng góp nhà khoa học, bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Hà Nội tháng năm 2014 Tác giả luận văn Trần Thị Hà Vân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các tài liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả luận văn Trần Thị Hà Vân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ DỮ LIỆU THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG GIS VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẬP NHẬT CSDL THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 Tổng quan cập nhật sở liệu thông tin địa lý tư liệu viễn thám 1.1.1 Khảo sát tổng quan cập nhật thông tin địa lý giới 1.1.2 Công tác xây dựng cập nhật CSDL thông tin địa lý Việt Nam 10 1.2 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS) 12 1.2.1 Bản chất GIS 12 1.2.2 Các thành phần GIS 13 1.2.3 Các chức GIS 15 1.3 Nội dung sở liệu thông tin địa lý 16 1.3.1 Nội dung CSDL thông tin địa lý 16 1.3.2 Cơ sở liệu hệ quản trị sở liệu 19 1.4 Cơ sở khoa học phương pháp cập nhật thông tin địa lý sở liệu 22 1.4.1 Khái niệm Cơ sở liệu thông tin địa lý 22 1.4.2 Mơ hình cấu trúc CSDL thông tin địa lý 23 1.4.3 Khái niệm chuẩn hóa sở liệu địa lý 24 1.4.4 Sự cần thiết việc cập nhật liệu thông tin địa lý 25 1.4.5 Yêu cầu công tác cập nhật thông tin địa lý 26 1.4.6 Các phương pháp thu nhận liệu phục vụ cập nhật thông tin địa lý 33 1.4.7 Công nghệ hệ thống thông tin địa lý phục vụ cập nhật liệu thông tin địa lý 36 CHƯƠNG VIỄN THÁM VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM TRONG CÔNG TẤC CẬP NHẬT DỮ LIỆU THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG GIS 37 2.1 Tổng quát viễn thám 37 2.1.1 Khái niệm Viễn Thám 37 2.1.2 Các Vệ tinh Viễn Thám 40 2.1.3 Tư liệu sử dụng Viễn Thám 47 2.1.4 Đặc trưng phản xạ phổ đối tượng tự nhiên 48 2.2 Đánh giá khả giải đốn thơng tin ảnh viễn thám cập nhật liệu thông tin địa lý tỷ lệ 1:10000 ảnh viễn thám SPOT 52 2.2.1 Khả cập nhật lớp CSDL ảnh viễn thám SPOT (ở nội nghiệp) 52 2.2.2 Khả cập nhật lớp CSDL khảo sát thực địa (ở ngoại nghiệp) 56 2.2.3 Phân loại tự động đối tượng ảnh 58 2.2.4 Giải đoán đối tượng điểm, địa vật 61 2.3 Khảo sát số phần mềm xử lý ảnh, đồ phục vụ chiết tách thông tin địa lý phần mềm gis để cập nhật liệu thông tin địa lý 64 2.3.1 Phần mềm Erdas Imagine: 64 2.3.2 Phần mềm ILWIS (Integrated Land and Water Information System): 65 2.3.3 Phần mềm PCI: 66 2.3.4 Phần mềm ENVI (Environment for Visual Images) 67 2.3.5 Phần mềm ArcGIS: 68 2.3.6 Đánh giá tổng quan phần mềm chiết tách thông tin: 69 2.4 Nội dung, thuộc tính độ chi tiết nhóm lớp thơng tin CSDL thông tin địa lý cập nhật ảnh SPOT: thủy văn; giao thông; dân cư; thực phủ 70 2.5 Quy trình cập nhật thông tin địa lý 74 2.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát cập nhật liệu thông tin địa lý 74 2.5.2 Sơ đồ quy trình cập nhật thông tin địa lý ảnh vệ tinh 75 2.5.3 Kỹ thuật cập nhật 76 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM CẬP NHẬT THÔNG TIN ĐỊA LÝ KHU VỰC HUYỆN ĐĂKMIL - TỈNH ĐĂK NÔNG 77 3.1 Khái quát vùng nghiên cứu 77 3.1.1 Vị trí địa lý 77 3.1.2 Đặc điểm địa lý khu vực huyện Đăk Mil 77 3.2 Các văn pháp lý sử dụng 80 3.3 Các liệu sử dụng 81 3.3.1 Tư liệu ảnh viễn thám 81 3.3.2 Tư liệu đồ 81 3.3.3 Cơ sở liệu khu vực cập nhật 82 3.4 Cập nhật sở liệu thông tin địa lý huyện Đăk Mil tỷ lệ 1:10000 84 3.5 Thực nghiệm đánh giá kết 85 3.5.1 Quá trình thực nghiệm 85 3.5.2 Kết thực nghiệm: 91 3.6 Đánh giá chung 93 3.6.1 Về nội dung thông tin cập nhật 93 3.6.2 Về quy trình công nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý 94 3.6.3 Về khả ứng dụng công nghệ viễn thám GIS để cập nhật CSDL thông tin địa lý 94 3.6.4 Về độ xác việc cập nhật CSDL thơng tin địa lý ảnh viễn thám SPOT 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT COSMOS Vệ tinh viễn thám Liên Xô CSDL Cơ sở liệu GIS Hệ thống thông tin địa lý IRS Vệ tinh Ấn Độ IKONOS Vệ tinh độ phân giải cao Mỹ LANDSAT Hệ thống vệ tinh viễn thám Mỹ DN (Digital Number) Giá trị điểm ảnh SPOT Vệ tinh quan sát Pháp DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên Bảng Trang Bảng 1.1 Các gói mơ hình cấu trúc địa lý 19 Bảng 1.2 Thời gian cập nhật lớp thông tin CSDL 28 Bảng 2.1 Các hệ vệ tinh Landsat 40 Bảng 2.2 Đặc trưng cảm độ phân giải không gian 41 Bảng 2.3 Đặc trưng quỹ đạo vệ tinh IRS 42 Bảng 2.4 Đặc trưng cảm độ phân giải không gian vệ tinh IRS 43 Bảng 2.5 Đặc trưng cảm độ phân giải khơng gian vệ tinh IKONOS 44 Bảng 2.6 Các thông số ảnh vệ tinh SPOT 46 Bảng 2.7 Khả nhận biết đường giao thông ảnh SPOT theo độ phân giải 54 Bảng 2.8 Khả nhận biết đối tượng dân cư theo độ phân giải 55 Bảng 2.9 Khả nhận biết đối tượng thực vật theo độ phân giải 55 Bảng 2.10 Bảng đánh giá chức phần mềm 70 Bảng 3.1 Ví dụ bảng hướng dẫn số hóa biên tập đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 83 DANH MỤC HÌNH TT Tên Hình Trang Hình 1.1 Các bước trình cập nhật CSDL GIS (Volker Walter) Hình 1.2 Phương pháp tự động trình xác định biến động (Volker Walter) Hình 1.3 Một đồ GIS tổng hợp nhiều lớp thơng tin khác 13 Hình 1.4 Các thành phần GIS 14 Hình 1.5 Mơ hình cấu trúc địa lý 18 Hình 1.6 Liên kết liệu khơng gian liệu thuộc tính 21 Hình 2.1 Bảng phân loại sóng điện từ kênh phổ sử dụng viễn thám 38 Hình 2.2 Nguyên lý thu nhận hình ảnh viễn thám 39 Hình 2.3 Vệ tinh SPOT 46 Hình 2.4 Đặc tính phản xạ phổ thực vật 49 Hình 2.5 Khả phản xạ hấp thụ nước 50 Hình 2.6 Đặc tính phản xạ phổ thổ nhưỡng 51 Hình 2.7 Các phiên ArcGis 68 Hình 2.8 Sơ đồ quy trình cơng nghệ tổng qt cập nhật thơng tin địa lý 74 Hình 2.9 Sơ đồ quy trình cập nhật thơng tin địa lý sở liệu GIS ảnh vệ tinh 75 Hình 3.1 Sơ đồ cảnh ảnh viễn thám SPOT 81 Hình 3.2 Sơ đồ phân mảnh đồ địa hình tỷ lệ 1:10000 82 Hình 3.3 Sơ đồ quy trình thành lập bình đồ ảnh 86 Hình 3.4 Một phần bình đồ ảnh khu vực thực nghiệm 92 Hình 3.5 Cập nhật CSDL thơng tin địa lý bình đồ ảnh 92 Hình 3.6 Cập nhật thơng tin thuộc tính đối tượng địa lý 92 Hình 3.7 Khu vực đối tượng địa lý trước cập nhật 93 Hình 3.8 Khu vực đối tượng địa lý biến động sau cập nhật 93 87 tốn này, mơ hình số độ cao thành lập theo phương án dùng đồ số có sẵn tỷ lệ 1:25.000 Dưới bước việc thành lập mơ hình số độ cao thực theo phương pháp này: - Chuẩn bị liệu đồ số (hệ thống đường bình độ, điểm độ cao, mạng lưới thủy văn) - Gán thuộc tính (gán giá trị độ cao) - Tính tốn mơ hình số địa hình - Kiểm tra- nghiệm thu giao nộp sản phẩm b) Nhập liệu ảnh số Các liệu ảnh vệ tinh số khn dạng khác nhau; có loại ảnh dạng số tương thích với thiết bị phần mềm xử lý có, có loại ảnh dạng số chưa với khn dạng tương thích, trước đăng nhập liệu vào hệ thống xử lý ảnh cần phải chuẩn hoá liệu cho phù hợp phải nhập vào hệ thống thông qua phần mềm trung gian, sau chuyển khuôn dạng cho phù hợp với hệ thống xử lý ảnh số c) Nắn ảnh Trên sở mơ hình số độ cao điểm đo khống chế, tiến hành cơng việc nắn ảnh vệ tinh Đó việc nắn chỉnh hệ tọa độ đồ khử sai số chênh cao địa hình gây Việc nắn ảnh số thực phần mềm Prodigeo Sản phẩm ảnh số nắn phải đạt độ xác hình học sau: Tại điểm nắn ≤ 0,2 mm, điểm kiểm tra ≤ 0,4 mm Các điểm chọn phải đảm bảo rõ ràng dễ xác định ảnh vệ tinh đồ Trường hợp mảnh bình đồ ảnh không nằm trọn cảnh ảnh vệ tinh mà nằm nhiều cảnh, phải tiến hành ghép cảnh ảnh vệ tinh cắt mảnh Ảnh số sau nắn phải đạt độ xác hình học so với đồ tỷ lệ ≤ 0,4 mm địa vật rõ rệt ≤ 0,6 mm địa vật không rõ rệt Sai số tiếp biên địa vật bình đồ ảnh nắn ≤ 0,7 mm vùng đồng ≤ 1,0 mm vùng núi d) Ghép ảnh cắt mảnh bình đồ ảnh vệ tinh 88 Bình đồ ảnh cắt mảnh theo danh pháp mảnh đồ Trong trường hợp bình đồ ảnh khơng nằm trọn vẹn cảnh ảnh vệ tinh mà nằm nhiều cảnh cần tiến hành chắp ghép cảnh Việc ghép ảnh thực bình đồ ảnh cần thành lập nằm nhiều cảnh ảnh vệ tinh khác Sai số ghép ảnh nội bình đồ ảnh ≤ 0,7 mm vùng đồng ≤ 1,0 mm vùng núi Vết ghép không qua điểm khống chế dùng để nắn ảnh mà phải qua địa vật khơng phải hình tuyến có sai số tiếp khớp nhỏ Thơng thường góc kẹp vết ghép với địa vật hình tuyến nằm khoảng từ 300 đến 1500 Tại vùng trùng độ phủ ảnh cần ưu tiên chọn ảnh hơn, sau chọn ảnh có chất lượng tốt đ) Xử lý phổ trình bày khung bình đồ ảnh vệ tinh Chất lượng bình đồ ảnh phụ thuộc nhiều vào việc xử lý phổ Đối với loại ảnh vệ tinh khác có phương án xử lý phổ khác Nhưng kết cuối phải đảm bảo khả thơng tin ảnh để dễ đốn đọc Các công cụ dùng để xử lý phổ gồm có: Dãn tuyến tính, phi tuyến phin lọc (tần số cao: Nổi bật yếu tố đường nét; tần số thấp: Giảm nhiễu) Phương án tổ hợp màu sử dụng phương án tạo tổ hợp màu giả - tự nhiên Trung tâm Viễn thám nghiên cứu, đề xuất kiểm nghiệm nhiều năm qua Để nâng cao chất lượng hình ảnh phục vụ mục đích suy giải đối tượng nội dung đồ địa hình, tiến hành trộn ảnh toàn sắc (PAN) lực phân giải 2,5 m m với ảnh đa phổ (XS) lực phân giải 10 m đồng cảnh, việc lấy mẫu lại (Resampling) ảnh XS tạo kích thước Pixel 2,5 x 2,5 m (lưu ý: ảnh P ảnh gốc chuẩn nên không phép xê dịch toạ độ); kiểm tra trộn ảnh XS lên ảnh P, sai số cho phép ≤ Pixel Bình đồ ảnh sau xử lý phổ phải đạt mức độ chất lượng hình ảnh tốt, có độ tương phản trung bình, khơng thiếu màu có màu sắc đồng với mảnh bình đồ ảnh tiếp giáp Biểu đồ phân bố độ xám sau xử lý phổ phải tận dụng tối đa khoảng giá trị pixel 89 Trình bày khung theo quy định gồm thơng tin sau: Tên mảnh phiên hiệu mảnh, tỷ lệ, ghi thông số ảnh, mức xử lý, quan thời gian chụp ảnh, khung có toạ độ địa lý toạ độ lưới km, Elipxoid lưới chiếu hình e) Xuất ảnh dạng số, ghi đĩa giao nộp sản phẩm Dữ liệu bình đồ ảnh số chuyển sang công đoạn phải xuất dạng đuôi Ima cho ERDAS ARCINFO ARCVIEW tif cho phần mềmthơng dụng Sau ghi đĩa CD-ROM DVD để lưu trữ Việc in ảnh tiến hành in giấy ảnh có đế nilon chất lượng cao để đảm bảo cho việc thi công điều kiện ngoại nghiệp Trong công tác thực nghiệm tiếp theo, tiến hành cập nhật sở liệu thông tin địa lý theo quy trình cơng nghệ cập nhật trình bày trang 74 75: - Khảo sát nội dung biến động: Bằng việc so sánh đồ gốc (bản đồ cũ có) với bình đồ ảnh vệ tinh để phát khu vực có biến đổi, thực khoanh vùng khu vực để định phương án giải đốn - Cơng tác giải đốn ảnh: Đã tiến hành đoán đọc nội nghiệp điều vẽ ngoại nghiệp Đoán đọc nội nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm địa lý khu vực cần cập nhật CSDL địa lý Phân tích đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến mức độ cập nhật CSDL thông tin địa lý Đánh giá mức độ đầy đủ mức độ thay đổi đối tượng địa lý khu vực cần cập nhật trích liệu theo khu vực cần cập nhật Thu thập, đánh giá tài liệu xử lý liệu địa lý theo nội dung cập nhật đưa định dạng chuẩn để tiện cho việc cập nhật CSDL sau Xác định khu vực cần cập nhật CSDL địa lý, thực đoán đọc ảnh mắt đối tượng thể đồ địa hình chi tiết ngơi nhà, đường, cột điện… sử dụng phân loại tự động dễ xảy 90 trường hợp nhầm lẫn đối tượng, việc giải đốn mắt xác định đối tượng địa lý cách trực quan, xác chi tiết Trong q trình đốn đọc nội nghiệp, xác định đối tượng ảnh viễn thám xóa bỏ chúng, đồng thời bổ sung đối tượng xuất xác định đối tượng thay đổi Điều vẽ ngoại nghiệp: Khảo sát ngoại nghiệp để kiểm tra xác hóa kết đốn đọc nội nghiệp bổ sung thông tin đối tượng địa lý thay đổi mà khâu đốn đọc nội nghiệp khơng xác định Thu thập thông tin đối tượng địa lý bị che khuất đối tượng khác, thu thập tài liệu địa danh, địa giới Điều tra bổ sung thông số đối tượng địa vật thông số địa vật quan trọng Trong trình khảo sát thực địa cần thu thập tài liệu có liên quan địa phương bao gồm loại đồ chuyên đề đồ trạng sử dụng đất, đồ quy hoạch, đồ địa chính, đồ địa giới hành huyện xã (theo Nghị định 364-CP); Tên sở an ninh, quốc phòng; Tên ranh giới sử dụng đất quan, tổ chức, doanh nghiệp, nhà máy, khu chế xuất, nông lâm trường; Tên cơng trình văn hóa, thể thao, sở tơn giáo, tín ngưỡng, khu di tích lịch sử, khu bảo tồn thiên nhiên bảo tàng; Hệ thống đường dây điện, trạm điện, trạm quan trắc, hệ thống cấp thoát nước; Tên sở giáo dục, trường học, y tế; Mạng lưới giao thông, cầu, cống hệ thống thủy lợi - Chuẩn hóa cập nhật CSDL địa lý: Đối tượng địa lý thay đổi sau điều tra bổ sung thực địa tiếp biên với liệu có CSDL chuẩn hóa khơng gian đối tượng địa lý bổ sung đối tượng xuất hiện, biên tập đối tượng thay đổi, xóa bỏ đối tượng khơng tồn thực địa Các đối tượng thay đổi nhận biết CSDL thông tin địa lý trường thuộc tính ngày thu nhận trường thuộc tính cập nhật 91 Các đối tượng dạng điểm xác định vị trí theo tâm ký hiệu biểu thị đối tượng; Các đối tượng dạng hình tuyến phải đảm bảo tính liên tục thống thuộc tính; Các đối tượng dạng vùng phải khép kín đảm bảo tính tương quan hình học với đối tượng khác Đồng thời, chuẩn hóa thuộc tính đối tượng địa lý theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2012) - Các nhóm đối tượng địa lý cập nhật khu vực nghiên cứu: + Nhóm đối tượng địa lý thuộc chủ đề thủy hệ + Nhóm đối tượng địa lý thuộc chủ đề giao thơng + Nhóm đối tượng địa lý thuộc chủ đề Dân cư sở hạ tầng + Nhóm đối tượng địa lý thuộc chủ đề Phủ bề mặt 3.5.2 Kết thực nghiệm: a Thu nhận liệu địa lý vào CSDL: Dữ liệu địa lý chuẩn hóa sau thu nhận vào sở liệu địa lý (về mặt không gian thuộc tính đối tượng) theo quy định chuẩn thơng tin địa lý, mơ hình cấu trúc chuẩn nội dung liệu thông tin địa lý 1:10 000 Bộ Tài nguyên Môi trường Dữ liệu thu nhận vào CSDL theo nhóm đối tượng địa lý thuộc chủ đề: Nhóm sở đo đạc; Nhóm biên giới địa giới; Nhóm địa hình; Nhóm lớp thủy hệ; Nhóm giao thơng;Nhóm dân cư sở hạ tầng; Nhóm phủ bề mặt b Chuẩn hóa cập nhật CSDL thơng tin địa lý: Sau thu nhận liệu vào CSDL thơng tin địa lý, tiến hành chồng ghép lên bình đồ ảnh viễn thám SPOT-5 để nhận biết đối tượng địa lý xuất hiện, đối tượng địa lý đối tượng địa lý thay đổi Kết hợp với liệu điều tra bổ sung thực địa, chúng tiếp biên với liệu có CSDL chuẩn hóa theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2012) Các đối tượng địa lý cập nhật nhận biết CSDL thông tin địa lý trường thuộc tính ngày thu nhận trường thuộc tính ngày cập nhật 92 c Kết thực nghiệm cập nhật thông tin địa lý sở liệu GIS ảnh vệ tinh SPOT-5 - Thực cập nhật liệu không gian CSDL thơng tin địa lý: Hình 3.4 Một phần bình đồ ảnh Hình 3.5 Cập nhật CSDL thơng tin khu vực thực nghiệm địa lý bình đồ ảnh - Thực cập nhật liệu thuộc tính CSDL thông tin địa lý: Áp dụng phương pháp đoán đọc để giải đoán đối tượng địa lý ảnh vệ tinh kết hợp với việc nghiên cứu tài liệu liên quan với việc thực cơng tác xác minh ngồi thực địa để xác định yếu tố nội dung thuộc tính đối tượng từ tiến hành cập nhật lại vào CSDL thơng tin địa lý Hình 3.6 Cập nhật thơng tin thuộc tính đối tượng địa lý (VD: Ngày cập nhật; Đối tượng; tên; chất liệu; độ rộng…) 93 - Kết thực nghiệm cập nhật: Hình 3.7 Khu vực đối tượng địa lý Hình 3.8 Khu vực đối tượng địa lý biến trước cập nhật động sau cập nhật 3.6 Đánh giá chung 3.6.1 Về nội dung thông tin cập nhật Kết nghiên cứu cho thấy tính khả thi việc sử dụng ảnh viễn thám SPOT-5 kết hợp với khảo sát bổ sung đối tượng địa lý thực địa để cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1:10 000 Chi tiết mức độ khả thi nội dung có khả cập nhật ảnh viễn thám SPOT-5 sau: - Thủy hệ: Có thể đốn đọc từ ảnh vệ tinh hệ thống sơng ngịi, kênh mương, ao hồ lớn với độ dài, độ rộng chúng không bị thực phủ che khuất Trong khu vực thực nghiệm thủy hệ có biến động - Giao thơng: Hệ thống mạng lưới giao thơng đoán đọc ảnh đường sắt, đường ô tô, đường đất lớn…Các thông tin thuộc tính đối tượng cần khảo sát trình điều vẽ Trong khu vực thực nghiệm cập nhật thêm số đoạn đường đất lớn hình thành - Dân cư, sở hạ tầng: Phân biệt ảnh kiểu dân cư đô thị nông thôn; Các điểm dân cư có nhiều che phủ, che phủ không che phủ; Dân cư dọc theo kênh mương, đường sá Các đối tượng kinh tế, văn hóa, xã hội có 94 diện tích lớn sân bãi, nhà máy, bệnh viện, trường học, trạm biến lớn, trại chăn nuôi, sân kho lớn, nhà thờ…Tại khu vực thực nghiệm, nhóm dân cư có biến động nhiều cả, xuất thêm nhiều nhà dân cư, phía nam hình thành thêm xóm dân cư Xuân Bình - Phủ bề mặt: Rừng yếu tố mảng nên dễ dàng xác định ảnh phân biệt rừng non, rừng thưa, rừng ổn định thảm cỏ tự nhiên Phân biệt đồng lúa, khu trồng cỏ, đất trồng rau màu, thân gỗ, ăn quả, cà phê 3.6.2 Về quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thơng tin địa lý Thông qua kết nghiên cứu đề tài bước đầu xác định nội dung thông tin có khả cập nhật ảnh viễn thám SPOT-5 Đã đề xuất quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám SPOT Quy trình cập nhật phải khảo sát ngoại nghiệp để bổ sung thông tin chi tiết hơn, chẳng hạn điều tra thực địa cầu giao thông phải điều tra thông tin như: loại cầu, chức sử dụng, thông số cầu (chiều dài, rộng, trọng tải), quan hệ với đối tượng đoạn tim đường đoạn tim đường sắt… Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu, xây dựng CSDL thông tin địa lý khu vực huyện Đăk Mil thuộc tỉnh Đăk Nông để làm sở cho việc cập nhật CSDL thông tin địa lý 1:10 000 Trong phần thực nghiệm ứng dụng quy trình cơng nghệ tích hợp tư liệu ảnh viễn thám với hệ thống thông tin địa lý để thực công tác cập nhật sở liệu thơng tin địa lý cách thuận tiện, nhanh chóng xác 3.6.3 Về khả ứng dụng cơng nghệ viễn thám GIS để cập nhật CSDL thông tin địa lý Với khả tư liệu viễn thám SPOT nay, việc giải đoán nhận biết đối tượng địa lý phục vụ cho việc cập nhật CSDL hữu ích, nhiên đối chiếu với nội dung CSDL địa lý cịn nhiều đối tượng chưa thể giải đốn nội nghiệp thơng tin thuộc tính đối tượng địa lý cần tài liệu hỗ trợ khác điều tra thực địa Do đó, nhờ cơng cụ hệ thống thông tin địa lý (GIS) xử lý kết hợp loại liệu khác để từ tích hợp 95 thơng tin thứ cấp quan trọng khác giúp cho việc cập nhật CSDL thông tin địa lý cách thường xuyên nhanh chóng 3.6.4 Về độ xác việc cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám SPOT Độ xác sản phẩm CSDL thông tin địa lý cập nhật phụ thuộc vào độ phân giải ảnh viễn thám, tỷ lệ cần cập nhật phương pháp cập nhật Sản phẩm CSDL thông tin địa lý cập nhật đảm bảo độ xác đạt theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2012) quy định hành Ví dụ: Đối với tỷ lệ 1: 10 000: Thu nhận bãi bồi có diện tích từ 1500m2 trở lên chiều rộng từ 20m trở lên Thu nhận đường có độ rộng từ 5m trở lên 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Đề tài luận văn “Cập nhật thông tin địa lý sở liệu GIS tư liệu Viễn thám” hoàn thành mục tiêu đề Đề tài thực lựa chọn ứng dụng ảnh SPOT để cập nhật liệu thông tin địa lý GIS, thông qua làm rõ sở khoa học việc ứng dụng ảnh viễn thám để cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1:10 000 Ảnh SPOT-5 với độ phân giải cao cho phép giải đoán nhiều đối tượng địa lý, đồng thời với khả cung cấp thông tin ảnh SPOT-5 thuận lợi cho việc cập nhật nhanh chóng thường xuyên đối tượng địa lý chủ yếu Đã tiến hành thực nghiệm với quy trình đề xuất Thơng qua thực nghiệm, cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1:10 000 quy trình cơng nghệ đưa Kết nghiên cứu cho thấy tính khả thi việc sử dụng ảnh viễn thám SPOT-5 làm tài liệu phục vụ cho việc cập nhật liệu thông tin địa lý Chu kỳ cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám đề xuất sau: - Cập nhật thường xuyên yếu tố quan tâm có thay đổi có thơng tin chiết suất từ ảnh viễn thám, thông tin kinh tế xã hội thông tin từ CSDL 1:10000 cập nhật công nghệ viễn thám - Cập nhật hàng năm cho nhóm đối tượng địa lý thuộc chủ đề giao thông dân cư, địa danh địa giới - Cập nhật định kỳ từ năm lần tỷ lệ 1:10 000 tất nhóm đối tượng địa lý (7 nhóm đối tượng địa lý) với mức độ biến đổi đối tượng thực địa so với ảnh khoảng 20% đến 40% Kiến nghị: - Để nâng cao chất lượng thông tin khai thác từ ảnh viễn thám phân giải cao siêu cao VNREDSAT SPOT cho mục đích cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1:10 000 nhỏ cần nghiên cứu ứng dụng thêm phần mềm phân loại ảnh theo định hướng đối tượng bên cạnh việc sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định (dựa vào giá trị phổ pixel) - Trong quy trình cập nhật cho CSDL địa lý cần có sản phẩm chỉnh thể bình đồ ảnh TÀI LIỆU THAM KHẢO Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam, Mơ hình cấu trúc nội dung đồ địa hình 1:10000, Hà Nội Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam, Quy định phân lớp đối tượng địa lý, Hà Nội Nguyễn Xuân Lâm (2006), Nghiên cứu ứng dụng phương pháp viễn thám hệ thống thông tin địa lý phục vụ mục đích giám sát số thành phần tài nguyên, môi trường khu vực xây dựng cơng trình thủy điện, Trung tâm Viễn thám quốc gia - Bộ Tài nguyên Môi trường Phan Văn Lộc (2000), Giáo trình phương pháp đo ảnh lập thể, NXB Giao Thông Vận Tải Phan Văn Lộc (2008), Bài giảng Tự động hóa đo ảnh, Trường Đại học Mỏ Địa Chất Phạm Vọng Thành (2000), Bài giảng sở hệ thống thông tin địa lý, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội Tổng cục Địa (2000), Quy định kỹ thuật số hóa đồ địa hình tỷ lệ 1: 10 000, 1: 25 000, 1: 50 000 1: 100 000 Tổng cục Địa chính, Quy trình chỉnh đồ địa hình ảnh vệ tinh, Hà Nội Trung tâm Viễn thám, Bộ tài nguyên Môi trường, Ứng dụng công nghệ viễn thám lĩnh vực : địa chính, đo đạc đồ tài ngun mơi trường 10 Nguyễn Trường Xuân (2000), Một số kiến thức hệ thống thông tin địa lý, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 11 Nguyễn Trường Xn, Phạm Vọng Thành, Giáo trình cơng nghệ Viễn thám, Hà Nội 12 Nab Raj Subedi (2004), Updating geographic information using high resolution remote sensing optical imagery National Geographic Information Infrastructure Project, Survey Department, Nepal 13 W.Ottichilo, E Khamala (2002), Map Updating Using High Resolution Satellite Imagery A Case Study of The Kingdom of Swaziland Regional Centre for Mapping of Resources for Development (RCMRD), Kenya 14 Christian Heipke, Bernd-M Straub (1999), Towards the automatic GIS update of vegetation areas from satellite imagery using digital landscape model as prior information Institute for Photogrammetry and Engineering Surveys, University of Hanover, Germany 15 Basheer Haj-Yehia, Ammatzia Peled (2009), Rule-Based system for updating spatial data-base, University of Haifa, Department of Geography, Israel 16 Taeyoon Lee, Jae Hoon Jeong, Taejung Kim, Wanyong Park, Automated update of existing ortho-image database and DEM using high resolution satellite images, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science, Vol.XXXVII part B1 Beijing 2008 17 http://www.ifp.uni-stuttgart.de/forschung/gis/update/index.en.html (01/2014) 18 http://www.climategis.com/2010/12/kha-nang-su-dung-anh-ve-tinh-ethanh.html (01/2014) 19 http://www.erdas.com/products/ERDASSIMAGINE/ERDASIMAINE/Details aspx (01/2014) 20 http://www.itc.nl/Pub/Home/Research/Research_output/ILWIS_Remote_Sens ing_and_GIS_software.html (01/2014) 21 http://www.directionsmag.com/articles/product-review-pci146s-geomatica10/123136 (01/2014) 22 http://www.esri.com/software/arcgis/index.html (01/2014) PHỤ LỤC DANH SÁCH CÁC LỚP THƠNG TIN CĨ KHẢ NĂNG CẬP NHẬT BẰNG ẢNH VIỄN THÁM SPOT STT Đối tượng địa lý (1: 10 000) THỦY HỆ Mặt nước ao hồ ổn định Mặt nước đầm phá ổn định Mặt nước đầm phá khó xác định Sông suối nét ổn định 5m Sông suối rộng 5m trở lên ổn định Kênh mương 5m Mặt nước kênh mương 5m trở lên Đường bờ ao hồ rõ ràng Đường bờ hồ chứa rõ ràng 10 Đường bờ đầm phá rõ ràng 11 Đường bờ biển rõ ràng 12 Đường bờ sông suối rõ ràng 13 Vùng biển 14 Vùng vịnh 15 Đảo 16 Đảo nửa chìm nửa 17 Bãi bùn không ngập nước 18 Bãi cát không ngập nước 19 Bãi đá sỏi không ngập nước 20 Bãi đá cạn 21 Bãi đá nửa chìm 22 Đồ hình măt đập 5m trở lên STT Đối tượng địa lý (1: 10 000) 23 Đập chắn sóng bê tơng trở lên 24 Đập chắn sóng đá hộc 5m trở lên 25 Đồ hình mặt đê bao 5m trở lên GIAO THÔNG Dải phân cách rộng 5m trở lên Đường sắt đơn Quốc gia khổ ray chuẩn Đường cáp treo Cầu vượt Bến ô tô Bến phà Cảng biển Ga cáp treo Ga đường sắt 10 Trạm thu phí 11 Đường băng 12 Giao thông nông thôn 13 Phố 14 Làng, ngõ phố 15 Chính 16 Gom DÂN CƯ, CƠ SỞ HẠ TẦNG Vùng dân cư nông thôn Vùng dân cư đô thị Điểm dân cư nông thơn Điểm dân cư thị Đồ hình nhà Đồ hình khối nhà STT Đối tượng địa lý (1: 10 000) Hàng Sân vận động Nhà thờ 10 Chùa 11 Nghĩa địa 12 Nghĩa trang liệt sĩ 13 Trạm biến áp đất PHỦ BỀ MẶT Khu vực dân cư Khu nghĩa trang Khu nghĩa địa Khai thác Khu dân cư có thực phủ Khu trồng nông nghiệp: Cây lúa Đồng cỏ Đồng muối Khu nuôi trồng thủy sản 10 Rừng bụi 11 Rừng rộng 12 Rừng kim 13 Đồi trọc 14 Núi đá 15 Cát 16 Đầm lầy ... - CƠ SỞ DỮ LIỆU THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG GIS VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẬP NHẬT CSDL THÔNG TIN ĐỊA LÝ Chương - VIỄN THÁM VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM TRONG CÔNG TẤC CẬP NHẬT DỮ LIỆU THÔNG TIN. .. niệm Cơ sở liệu thông tin địa lý - Dữ liệu thông tin địa lý: thông tin sở đối tư? ??ng địa lý tổ chức theo cấu trúc chuẩn, mã hóa, lưu trữ xử lý máy tính - Cơ sở liệu thơng tin địa lý: là tập hợp liệu. .. hành nghiên cứu đề tài: ? ?Cập nhật thông tin địa lý sở liệu GIS tư liệu Viễn Thám? ?? Mục tiêu đề tài: Cập nhật sở liệu thông tin địa lý nhằm đảm bảo sở liệu thơng tin địa lý có nội dung phù hợp với