Xây dựng cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý tỷ lệ 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ THỊ THANH KHÁNH XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ TỶ LỆ 1/ 10.000 TỪ TƢ LIỆU ẢNH VỆ TINH SPOT ÁP DỤNG CHO KHU VỰC HẢI DƢƠNG HẢI PHÒNG Chuyên ngành : Kỹ thuật trắc địa - Bản đồ Mã số : 60520503 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đinh Cơng Hịa Hà Nội - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nghiên cứu thực nghiệm đƣa luận văn hồn tồn trung thực, chƣa đƣợc cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày12 tháng 10 năm 2014 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Thị Thanh Khánh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .2 MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU .9 1.Tính cấp thiết đề tài .9 Mục tiêu đề tài 10 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 10 Nội dung nghiên cứu .11 Phƣơng pháp nghiên cứu kỹ thuật sử dụng .11 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 11 Cấu trúc luận văn : 12 Điều kiện thực luận văn 12 Lời cám ơn 12 Chƣơng 14 HỆ THỐNG THỐNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG ỨNG DỤNG CẬP NHẬT CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ .14 1.1 Sự cần thiết cập nhật CSDL thông tin địa lý .14 1.2 Những nguyên nhân làm CSDL thông tin địa lý bị cũ 14 1.3 Nội dung CSDL thông tin địa lý 1:10 000 15 Cơ sở liệu địa lý bao gồm liệu khơng gian liệu thuộc tính: 15 1.4 Các phƣơng pháp cập nhật truyền thống 17 1.4.1 Phương pháp đo vẽ trực tiếp thực địa 17 1.4.2 Phương pháp chỉnh theo đồ có tỷ lệ lớn thành lập 18 1.4.3 Phương pháp cập nhật CSDL thông tin địa lý tư liệu ảnh hàng không 18 1.4.4 Phương pháp cập nhật CSDL thông tin địa lý tư liệu ảnh vệ tinh 19 1.5 Công tác xây dựng CSDL thông tin địa lý quy định xây dựng CSDL thông tin địa lý 21 1.5.1 Công tác xây dựng sở liệu thông tin địa lý 22 1.5.2 Công nghệ viễn thám tích hợp với cơng nghệ GIS 23 1.6 Yêu cầu việc cập nhật CSDL thông tin địa lý 27 1.6.1 Phương pháp đánh giá độ cũ lớp thông tin CSDL .27 1.6.2 Thời gian cập nhật lớp thông tin CSDL .29 Chƣơng 36 ẢNH VIỄN THÁM SPOT VÀ PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH THÔNG TIN PHỤC VỤ CẬP NHẬT CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ 36 2.2 Khả giải đốn thơng tin ảnh viễn thám cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1:10 000 37 2.2.1 Khả cập nhật lớp CSDL ảnh viễn thám SPOT (ở nội nghiệp) .38 2.2.2 Khả cập nhật lớp CSDL khảo sát thực địa (ở ngoại nghiệp) 42 2.3 Giải đoán đối tƣợng điểm, địa vật .46 Chƣơng 50 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CẬP NHẬT CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ TỶ LỆ 1: 10.000 BẰNG ẢNH VIỄN THÁM .50 3.1 Các nguồn tƣ liệu để cập nhật CSDL thông tin địa lý .50 3.1.1 Thu thập liệu đồ .50 3.1.2 Thu thập liệu khảo sát thực địa ảnh SPOT 50 3.2 Khảo sát số phần mềm xử lý ảnh, đồ phục vụ chiết tách thông tin địa lý .51 3.2.1 Phần mềm Erdas Imagine 51 3.2.2 Phần mềm PCI 53 3.2.3 Phần mềm ENVI (Environment for Visual Images) 54 3.2.4 Phần mềm ArcGIS .55 3.2.5 Đánh giá tổng quan phần mềm chiết tách thông tin 56 Các tiêu đánh giá 56 3.2.6 Công nghệ hệ thống thông tin địa lý phục vụ cập nhật CSDL địa lý 57 3.3 Nội dung, thuộc tính độ chi tiết nhóm lớp thơng tin CSDL thơng tin địa lý đƣợc cập nhật ảnh SPOT .58 3.3.1 Thủy hệ 58 3.3.2 Giao thông 59 3.3.3 Dân cư, sở hạ tầng 60 3.3.4 Phủ bề mặt 60 3.4 Nghiên cứu quy trình chỉnh đồ ảnh viễn thám phục vụ cho việc đề xuất quy trình cập nhật CSDL thơng tin địa lý .61 3.4.1 Sơ đồ quy tr nh công nghệ chỉnh đồ ảnh viễn thám đánh giá quy trình 62 3.4.2 Đánh giá quy tr nh chỉnh đồ ảnh viễn thám 64 3.5 Quy trình cơng nghệ cập nhật thƣờng xuyên CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám .66 Chƣơng 73 THỰC NGHIỆM CẬP NHẬT CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ TỶ LỆ 1/ 10.000 KHU VỰC HẢI DƢƠNG, HẢI PHÕNG 73 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 73 4.2 Dữ liệu sử dụng .74 4.2.1 Tư liệu ảnh viễn thám 74 4.2.2 Tư liệu đồ 75 4.2.3 Cơ sở liệu khu vực cập nhật 76 4.2.4 Các tài liệu khác 77 4.3 Cập nhật CSDL tỷ lệ 1:10 000 77 4.4 Thực nghiệm đánh giá kết .79 4.4.1 Quá tr nh thực nghiệm .79 4.4.2 Kết thực nghiệm 84 4.5 Đánh giá chung 88 4.5.1 Về nội dung thông tin cập nhật 88 4.5.2 Về quy tr nh công nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý module phần mềm 89 4.5.3 Về khả ứng dụng công nghệ viễn thám GIS để cập nhật CSDL thông tin địa lý 90 4.5.4 Về độ xác việc cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám SPOT .91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 Kết luận 92 Kiến nghị 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO .944 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐĐH: Bản đồ địa hình CSDL: Cơ sở liệu DN: (Digital Number) Giá trị điểm ảnh GIS: (Geographic Information System) Hệ thống thông tin địa lý GPS: (Global Positioning System) Hệ thống định vị toàn cầu KCA: Khống chế ảnh SPOT: (Système Probatoire d’Observation de la Terre) Hệ thống vệ tinh viễn thám Pháp VNREDSAT-1: (Vietnam Natural Resources, Environment and DisasterMonitoring Satellite-1) Hệ thống vệ tinh quan sát Trái Đất Việt Nam DANH MỤC HÌNH H nh 1.1: Mơ h nh cấu trúc địa lý…………………………………………… …17 Hình1.2: Phương thức chụp ảnh số vệ tinh SPOT 21 H nh1.3: Tổng quan phương pháp tự động tr nh xác định………………26 biến động (Volker Walter) H nh 2.1: Vệ tinh SPOT 5…………………………………………………………… ….38 H nh 3.2: Sơ đồ quy tr nh công nghệ chỉnh đồ ảnh viễn thám .63 H nh 3.3: Sơ đồ quy tr nh công nghệ cập nhật thường xuyên CSDL ……………….68 thông tin địa lý ảnh viễn thám H nh 4.1: Sơ đồ cảnh ảnh viễn thám SPOT 5………………………………………… 76 H nh 4.2: Sơ đồ phân mảnh đồ địa h nh tỷ lệ 1: 10 000…………………………76 H nh 4.3: H nh ảnh thay đổi yếu tố dân cư…………………………………… 82 H nh 4.4: H nh ảnh thay đổi yếu tố thủy hệ………………………………………….83 H nh 4.5: H nh ảnh lớp phủ thực vật thay đổi………………………………………….83 H nh 4.6: Khảo sát cập nhật thơng tin ảnh viên thám………………………… 84 Hình 4.7: Ví dụ khu vực đối tượng địa lý trước, sau cập nhật biến động 87 Hình 4.8: Ví dụ khu vực đối tượng địa lý trước, sau cập nhật biến động 88 DANH MỤC BẢNG BIỂU ảng 1.1 Các gói Mơ h nh cấu trúc địa lý………………………………….18 ảng 1.2: Thời gian cập nhật lớp thông tin CSDL…………………… 31 ảng 2.1: Các thông số ảnh viễn thám SPOT ảng 2.2: Khả nhận biết đường giao thông ảnh SPOT………………….38 theo độ phân giải ảng 2.3: Khả nhận biết đối tượng dân cư theo độ phân giải………….42 ảng 2.4: Khả nhận biết đối tượng thực vật theo độ phân giải……… 42 ảng 4.1: Ví dụ bảng hướng d n số hóa biên tập đồ địa h nh tỷ lệ 1:10.000………………………………………………………………………78 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Hiện theo quy phạm hành, chu kỳ chỉnh tỷ lệ đồ tƣơng đối nhiều thời gian Quy trình chỉnh đồ địa hình tiến hành tƣơng đối dài nên sản phẩm đồ chỉnh thành đƣợc công bố tính thời bị giảm Song song với việc chỉnh đồ nhƣ công việc thƣờng xuyên cần làm việc xây dựng CSDL địa hình đƣợc tiến hành Cùng với phát triển ngày mạnh mẽ công nghệ thông tin vấn đề đặt phải xây dựng hệ thống CSDL thông tin địa lý thống nhất, đồng đáp ứng đƣợc thuận tiện quản lý, nhiều lĩnh vực đời sống xã hội cập nhật trao đổi liệu Có nhiều phƣơng pháp cập nhật CSDL thơng tin địa lý, nhiên đề tài nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám để cập nhật nhanh CCDL, mà chủ yếu ảnh SPOT thu Trạm thu ảnh viễn thám Việt Nam Việc cập nhật CSDL thông tin địa lý đƣợc thực CSDL với thông tin đƣợc chiết tách từ ảnh viễn thám kèm theo thuộc tính đối tƣợng, chỉnh đồ thể đối tƣợng mà khơng thể đƣợc thuộc tính đối tƣợng Ảnh viễn thám đƣợc xem nhƣ nguồn liệu phong phú, cung cấp thông tin đa dạng nhiều kênh phổ khác cho phép nghiên cứu đặc điểm đối tƣợng từ nhiều góc độ phản xạ phổ khác nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu khả cập nhật theo dõi biến động đối tƣợng địa lý khu vực rộng lớn lúc Hơn nữa, công nghệ viễn thám với nhiều đặc tính ƣu việt nhƣ độ phủ trùm không gian lớn, khả chụp lặp 10 theo khoảng thời gian định trƣớc phân giải phổ lớn ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhƣ nông nghiệp, lâm nghiệp, môi trƣờng, quản lý quy hoạch đất đai, khai thác mỏ, v.v Ảnh viễn thám phân giải cao nguồn liệu hữu ích phục vụ tốt cho việc chiết tách thông tin hiệu cho việc cập nhật CSDL, tiết kiệm thời gian giá hợp lý Viễn thám thu nhận liệu giải đốn thơng tin đối tƣợng, GIS công cụ hữu hiệu cho việc tổng hợp phân tích liệu không gian Kết hợp công nghệ viễn thám GIS thuận lợi cho việc cập nhật nhanh yếu tố thông tin địa lý Do vậy, việc nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám cần thiết, có ý nghĩa thực tiễn cao Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu, khảo sát khả cập nhật sở liệu thông tin địa lý sử dụng tƣ liệu ảnh viễn thám để rút ngắn thời gian chỉnh đồ CSDL thông tin địa lý điều kiện Việt Nam nay; - Đề xuất quy trình cơng nghệ cập nhật thƣờng xuyên CSDL thông tin địa lý tƣ liệu ảnh viễn thám Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu, phân tích, kế thừa có chọn lọc tài liệu, số liệu để đƣa quy trình cơng nghệ phù hợp phục vụ cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1: 10 000 - Nghiên cứu, khảo sát mức độ chi tiết nhóm lớp thơng tin cho cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám SPOT - Lựa chọn tƣ liệu cách xử lý ảnh viễn thám để cập nhật CSDL thông tin địa lý - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám giải đoán, phân loại ảnh phục vụ chiết tách thơng tin địa lý 80 Đốn đọc điều vẽ ảnh viễn thám tỷ lệ 1: 10 000 để xây dựng CSDL thông tin địa lý tỷ lệ nhằm phục vụ cho việc cập nhật CSDL thông tin địa lý 1: 10 000 Trong q trình đốn đọc điều vẽ nội nghiệp, xác định đối tƣợng ảnh viễn thám xóa bỏ chúng, đồng thời bổ sung đối tƣợng xuất xác định đối tƣợng thay đổi Điều vẽ ngoại nghiệp: Khảo sát ngoại nghiệp để kiểm tra xác hóa kết đốn đọc điều vẽ nội nghiệp bổ sung thông tin đối tƣợng địa lý thay đổi mà khâu đốn đọc điều vẽ nội nghiệp khơng xác định đƣợc Thu thập thông tin đối tƣợng địa lý bị che khuất đối tƣợng khác, thu thập tài liệu địa danh, địa giới Điều tra bổ sung thông số đối tƣợng địa vật thông số địa vật quan trọng Trong trình khảo sát thực địa cần thu thập tài liệu có liên quan địa phƣơng bao gồm loại đồ chuyên đề nhƣ 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 ph ng; Tên ranh giới sử dụng đất quan, tổ chức, doanh nghiệp, nhà máy, khu chế xuất, nông lâm trƣờng; Tên cơng trình văn hóa, thể thao, sở tơn giáo, tín ngƣỡng, khu di tích lịch sử, khu bảo tồn thiên nhiên bảo tàng; hệ thống đƣờng dây điện, trạm điện, trạm quan trắc, hệ thống cấp thoát nƣớc; Tên sở giáo dục, trƣờng học, y tế; Mạng lƣới giao thông, cầu, cống hệ thống thủy lợi Trong khu vực nghiên cứu đề tài mảnh đồ F-48-82-A- a-1 tỷ lệ 1:10 000 Sau tiến hành khảo sát điều tra bổ sung yếu tố thay đổi đƣợc cập nhật đầy đủ lên ảnh, sau số yếu tố thay đổi đƣợc cập nhật khu thực nghiệm: 81 Yếu tố dân cư: Khu thực nghiệm khu có phát triển kinh tế nhanh động Yếu tố dân cƣ thay đổi nhiều, ảnh vệ tinh cho ta thấy thay đổi nhanh chóng Những yếu tố thay đổi sau khảo sát ngoại nghiệp đƣợc cập nhật lại vẽ màu vàng Khu vực thay đổi ảnh trƣớc cập nhật cánh đồng lúa, khu công nghiệp Phú Thái cơng ty nhà máy, xí nghiệp ngồi c n có khu thay đổi khu san lấp H nh 4.3: H nh ảnh thay đổi yếu tố dân cư Sự thay đổi yếu tố thuỷ hệ: Khu thực nghiệm vùng đồng bằng, hệ thống thủy văn thƣờng có d ng chảy ổn định, sơng hồ lớn có thay đổi, ảnh hình ảnh xuất hồ, ao nhỏ khu l gạch thủ công lấy đất tạo 82 H nh 4.4: H nh ảnh thay đổi yếu tố thủy hệ Sự thay đổi yếu tố lớp phủ: Sau điều tra khảo sát ngoại nghiệp khu thực nghiệm cho thấy Về lớp phủ có biến động mạnh chuyển đổi cấu trông vật nuôi, thay đổi mục đích sử dung đất để đáp ứng nhu cầu cơng nghiệp hóa phát triển kinh tế Trên ảnh vệ tinh cho ta nhận rõ thay đổi H nh 4.5: H nh ảnh lớp phủ thực vật thay đổi 83 H nh 4.6: Khảo sát cập nhật thông tin ảnh viên thám - Xây dựng CSDL khu vực thực nghiệm: Để xây dựng CSDL GIS khu vực thử nghiệm áp dụng chuẩn hệ quy chiếu tọa độ, chuẩn liệu nguồn, chuẩn khuôn dạng liệu, thu thập liệu biên tập lớp thông tin 84 Biên tập sở liệu GIS: Quá trình xây dựng biên tập CSDL GIS tuân theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, 2012), nội dung CSDL gồm nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề: Cơ sở đo đạc; Biên giới địa giới; Địa hình; Thủy hệ; Giao thơng; Dân cƣ sở hạ tầng; Phủ bề mặt - Chuẩn hóa cập nhật CSDL địa lý: Đối tƣợng địa lý thay đổi sau điều tra bổ sung thực địa đƣợc tiếp biên với liệu có CSDL đƣợc chuẩn hóa khơng gian đối tƣợng địa lý nhƣ bổ sung đối tƣợng xuất hiện, biên tập đối tƣợng thay đổi, xóa bỏ đối tƣợng khơng c n tồn thực địa Các đối tƣợng thay đổi đƣợc nhận biết CSDL thông tin địa lý trƣờng thuộc tính ngày thu nhận trƣờng thuộc tính cập nhật Các đối tƣợng dạng điểm đƣợc xác định vị trí theo tâm ký hiệu biểu thị đối tƣợng; Các đối tƣợng dạng hình tuyến phải đảm bảo tính liên tục thống thuộc tính; Các đối tƣợng dạng vùng phải khép kín đảm bảo tính tƣơng quan hình học với đối tƣợng khác Đồng thời, chuẩn hóa thuộc tính đối tƣợng địa lý theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài ngun Mơi trƣờng, 2012) - Các nhóm đối tƣợng địa lý cập nhật khu vực nghiên cứu: + Nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề thủy hệ + Nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề giao thơng + Nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề Dân cƣ, sở hạ tầng + Nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề Phủ bề mặt 4.4.2 Kết thực nghiệm Khu vực thực nghiệm khoảng: 20056’15’’ đến 21000’00’’ vĩ độ Bắc 106030’00’’ đến 106033’45’’ kinh độ Đông thuộc địa phận thị trấn 85 Phú Thái, Huyện Kinh Môn, tỉnh Hải Dƣơng Đây khu vực có mức độ thị hóa nhanh, tập trung nhiều khu cơng nhiệp, nhà máy xí nghiệp, cơng ty liên doanh ngồi nƣớc Diện tính khu vực thực nghiệm đề tài tƣơng đƣơng với diện tích mảnh đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 a Thu nhận liệu địa lý vào CSDL: Dữ liệu địa lý đƣợc chuẩn hóa sau đƣợc thu nhận vào sở liệu địa lý (về mặt khơng gian nhƣ thuộc tính đối tƣợng) theo quy định chuẩn thông tin địa lý, mơ hình cấu trúc chuẩn nội dung liệu thông tin địa lý 1:10 000 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Dữ liệu đƣợc đƣợc thu nhận vào CSDL theo nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề nhƣ sau: - Nhóm sở đo đạc: nhóm lớp chứa kiểu đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề khống chế trắc địa - Nhóm biên giới địa giới: nhóm lớp chứa liệu kiểu đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề biên giới quốc gia địa giới hành - Nhóm địa hình: nhóm lớp chứa liệu kiểu đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề địa hình - Nhóm lớp thủy hệ: nhóm lớp chứa liệu kiểu đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề thủy hệ - Nhóm giao thơng: nhóm lớp chứa liệu kiểu đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề giao thơng - Nhóm dân cƣ sở hạ tầng: nhóm lớp chứa liệu kiểu đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề hạ tầng dân cƣ hạ tầng kỹ thuật - Nhóm phủ bề mặt: nhóm lớp phủ bề mặt chứa liệu kiểu đối tƣợng địa lý thuộc nội dung thực trạng bề mặt b Chuẩn hóa cập nhật CSDL thông tin địa lý 86 Sau thu nhận liệu vào CSDL thông tin địa lý, tiến hành chồng ghép lên bình đồ ảnh viễn thám SPOT5 để nhận biết đối tƣợng địa lý xuất hiện, đối tƣợng địa lý đối tƣợng địa lý thay đổi Kết hợp với liệu điều tra bổ sung thực địa chúng đƣợc tiếp biên với liệu có CSDL đƣợc chuẩn hóa theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, 2012) Các đối tƣợng địa lý cập nhật đƣợc nhận biết CSDL thông tin địa lý trƣờng thuộc tính ngày thu nhận trƣờng thuộc tính ngày cập nhật c Đánh giá biến động CSDL trước sau cập nhật: H nh 4.7: Ví dụ khu vực đối tượng địa lý trước, sau cập nhật biến động Vùng trƣớc cập nhật liệu, thời điểm thu nhận liệu khu vực chủ yếu khu dân cƣ đất trồng lúa, số nhà máy khu công nghiệp chiếm diện tích nhỏ khu vực Tuy nhiên, sau cập nhật liệu phần lớn diện tích đất rng lúa chuyển đổi mục đích sử dụng thành đất sở hạng tầng, đất vật liệu xây dựng khu vực xuất khu công nghiệp Nam Tài 87 H nh 4.8: Ví dụ khu vực đối tượng địa lý trước, sau cập nhật biến động Hình trên, khu vực sau cập nhật có thay đổi lớn, trƣớc khu vực đất trồng lúa nhƣng xuất thêm ba khu dân cƣ là: Khu dân cƣ Đông Đô, khu dân cƣ Độc Trên khu dân cƣ Độc Giữa Các khu dân cƣ nằm dọc theo tuyến đƣờng liên huyện nối liền với khu trung tâm thị trấn Phú Thái với khu dân cƣ Lƣu Hạ Tóm lại, nhóm đối tƣợng sở liệu nhƣ nêu trên, nhóm sở đo đạc nhóm khơng có biến động CSDL cập nhật này; Nhóm biên giới địa giới nhóm thay đổi phụ thuộc vào quy hoạch phủ nên không chịu tác động biến động thực tế; Nhóm địa hình với thay đổi sở hạ tầng kỹ thuật đối tƣợng địa lý tham gia vào việc mô tả chi tiết bề mặt địa hình nhƣ: đắp cao, xẻ sâu thay đổi theo phát triển xây dựng sở hạ tầng xã hội, nhiên thay đổi khơng lớn thời điểm cập nhật; Nhóm giao thơng nhóm lớp có biến động lớn chiếm khoảng 20% đối tƣợng giao thông Cụ thể tuyến đƣờng quốc lộ thuộc khu vực nghiên cứu có độ rộng thay đổi so với CSDL thu nhận Nhiều tuyến đƣờng đƣợc xây dựng thêm khu công nghiệp 88 khu dân cƣ mới; Nhóm dân cƣ sở hạ tầng kỹ thuật nhóm lớp có thay đổi lớn khu vực thực nghiệm Sự cơng nghiệp hóa nhƣ việc hình thành khu thị dẫn đến việc chuyển dịch đất đai, thay đổi sở hạ tầng, quy mô dân số Sự thay đổi đối tƣợng địa lý nhóm chủ yếu phân bổ dọc theo tuyến giao thơng dọc tuyến quốc lộ khu vực thị trấn Phú Thái Sự thay đổi chiếm khoảng 30% diện tích khu thực nghiệm; Cũng nhƣ nhóm lớp dân cƣ sở hạ tầng kỹ thuật, nhóm lớp thủy hệ chịu tác động trình cơng nghiệp hóa thị hóa nhƣ phát triển hạ tầng kinh tế - xã hội Tại thời điểm cập nhật, thay đổi nhóm lớp thủy hệ khu vực chủ yếu đối tƣợng ao hồ, mƣơng máng khu đất chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất sở hạ tầng kỹ thuật; Nhóm phủ bề mặt nhóm có thay đổi nhiều Nhóm chịu tác động từ thay đổi nhóm giao thơng, dân cƣ sở hạ tầng kỹ thuật, nhóm thủy hệ nhƣ chuyển dịch cấu đất nông nghiệp Sự thay đổi rõ khu có tuyến đƣờng quốc lộ tỉnh lộ qua, đặc biệt dọc theo tuyến quốc lộ nơi mà cơng nghiệp hóa diễn nhanh chóng Dân số phát triển nhanh quanh thị trấn Phú Thái chuyển đổi phần diện tích đất nơng nghiệp sang đất dân cƣ sở hạ tầng Một phần nhỏ diện tích rừng khu thực nghiệm chuyển đổi sang đất nông nghiệp đất thổ cƣ Một phần đất nơng nghiệp đất hoang hóa chƣa sử dụng khu vực thực nghiệm chuyển đổi sang đất cơng trình cơng nghiệp đất dân cƣ 4.5 Đánh giá chung 4.5.1 Về nội dung thông tin cập nhật Kết nghiên cứu cho thấy tính khả thi việc sử dụng ảnh viễn thám SPOT kết hợp với khảo sát bổ sung đối tƣợng địa lý thực địa để cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1: 10 000 Chi tiết mức độ 89 khả thi nội dung có khả cập nhật ảnh viễn thám SPOT nhƣ sau: - Thủy hệ: Có thể giải đốn đƣợc từ ảnh viễn thám hệ thống sông ng i, kênh mƣơng, ao hồ lớn với độ dài, độ rộng chúng không bị thực phủ che khuất - Giao thông: Hệ thống mạng lƣới giao thơng giải đốn đƣợc ảnh nhƣ đƣờng sắt, đƣờng ô tô, đƣờng đất lớn… - Dân cư, sở hạ tầng: Phân biệt đƣợc ảnh kiểu dân cƣ đô thị nông thôn; Các điểm dân cƣ có nhiều che phủ, che phủ không che phủ; Dân cƣ dọc theo kênh mƣơng, đƣờng xá Các đối tƣợng kinh tế, văn hóa, xã hội có diện tích lớn nhƣ sân bay, bến cảng, kho xăng, mỏ lộ thiên khai thác, nhà máy, bệnh viện, trƣờng học, trạm biến lớn, trại chăn nuôi, sân kho lớn - Phủ bề mặt: Rừng yếu tố mảng nên dễ dàng xác định đƣợc ảnh phân biệt đƣợc rừng non, rừng thƣa, rừng ổn định trảm cỏ tự nhiên Phân biệt đƣợc đồng lúa, khu trồng cỏ, đất trồng rau màu, thân gỗ 4.5.2 Về quy tr nh công nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý module phần mềm Thông qua kết nghiên cứu đề tài bƣớc đầu xác định đƣợc nội dung thơng tin có khả cập nhật ảnh viễn thám SPOT Đã đề xuất đƣợc quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thơng tin địa lý ảnh viễn thám SPOT xây dựng công cụ hỗ trợ quản lý cập nhật thuộc tính đối tƣợng mơi trƣờng ArcGIS So với quy trình chỉnh đồ ảnh vệ tinh quy trình cập nhật CSDL thơng tin địa lý có chu kỳ cập nhật nhanh Các nội dung đối tƣợng địa lý chi tiết đặc biệt thuộc tính đối tƣợng (có bảng thuộc tính với thơng tin cụ thể đầy đủ cho đối tƣợng), cấu trúc 90 hình học topo mối liên quan đối tƣợng chặt chẽ Thừa kế từ quy trình chỉnh, quy trình cập nhật phải khảo sát ngoại nghiệp để bổ sung thông tin nhƣng khảo sát chi tiết hơn, chẳng hạn điều tra thực địa cầu giao thông phải điều tra thông tin nhƣ: loại cầu, chức sử dụng, thông số cầu (chiều dài, rộng, trọng tải), quan hệ với đối tƣợng đoạn tim đƣờng đoạn tim đƣờng sắt… Kế thừa từ quy trình chỉnh việc lập maket biến đổi để gạch bỏ đối tƣợng thay đổi đối tƣợng nhằm phục vụ cho công tác kiểm tra đƣợc thuận tiện sau Trong khn khổ đề tài tơi xây dựng đƣợc CSDL thông tin địa lý số khu vực thuộc địa phận Hải Dƣơng-Hải Ph ng 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 xây dựng để thực nghiệm cập nhật CSDL địa lý đối tƣợng địa lý xuất hiện, cập nhật đối tƣợng thay đổi xóa bỏ đối tƣợng địa lý dựa ảnh viễn thám SPOT Thực nghiệm tỷ lệ 1: 10 000 tƣơng ứng với diện tích 01 mảnh đồ 4.5.3 Về khả ứng dụng công nghệ viễn thám GIS để cập nhật CSDL thông tin địa lý Với khả tƣ liệu viễn thám SPOT việc giải đoán nhận biết đối tƣợng địa lý phục vụ cho việc cập nhật CSDL hữu ích, nhiên đối chiếu với nội dung CSDL địa lý c n nhiều đối tƣợng chƣa thể giải đoán nội nghiệp thơng tin thuộc tính đối tƣợng địa lý cần tài liệu hỗ trợ khác điều tra thực địa Do đó, nhờ công cụ hệ thống thông tin địa lý (GIS) xử lý kết hợp loại liệu khác để từ tích hợp thơng tin thứ cấp quan trọng khác giúp cho việc cập nhật CSDL thông tin địa lý cách thƣờng xuyên nhanh chóng 91 4.5.4 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 phƣơng pháp cập nhật Sản phẩm CSDL thông tin địa lý cập nhật đảm bảo độ xác đạt đƣợc theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở (Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, 2012) quy định hành Ví dụ: Đối với tỷ lệ 1: 10 000: Thu nhận bãi bồi có diện tích từ 1500m trở lên chiều rộng từ 20m trở lên Thu nhận đƣờng có độ rộng từ 5m trở lên; Đối với tỷ lệ 1:50 000: Thu nhận sơng, suối có độ rộng nét theo tỷ lệ, 25m vẽ nét 25m vẽ 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài nghiên cứu “Xây dựng sở liệu thông tin địa lý tỷ lệ 1/ 10 000 từ tư liệu ảnh vệ tinh Spot Áp dụng cho khu vực Hải Dương-Hải Phịng” hồn thành đƣợc mục tiêu đề Thông qua việc thực đề tài làm rõ đƣợc sở khoa học việc sử dụng ảnh viễn thám SPOT để cập nhật CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1/ 10 000 Ảnh SPOT với độ phân giải cao 2,5m cho phép giải đoán nhiều đối tƣợng địa lý, đồng thời với khả cung cấp nhanh thông tin ảnh SPOT thuận lợi cho việc cập nhật nhanh chóng thƣờng xuyên đối tƣợng địa lý chủ yếu Đã đề xuất đƣợc quy trình cơng nghệ cập nhật CSDL thông tin địa lý tƣ liệu ảnh viễn thám SPOT Quy trình cơng nghệ có kế thừa kinh nghiệm thực tiễn từ quy trình chỉnh đồ địa hình ảnh viễn thám, đƣợc áp dụng để cập nhật CSDL 1:10 000 Từ CSDL đƣợc cập nhật kết xuất đồ nhằm rút ngắn thời gian chỉnh đồ Trong quy trình đề xuất ứng dụng công nghệ GIS cập nhật CSDL thơng tin địa lý để tích hợp thơng tin cập nhật biên tập CSDL Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cập nhật CSDL đề tài tiến hành xây dựng công cụ hỗ trợ quản lý cập nhật thuộc tính đối tƣợng phục vụ cho trình cập nhật CSDL thơng tin địa lý môi trƣờng ArcGIS Đã tiến hành thực nghiệm với quy trình đề xuất Thơng qua thực nghiệm, cập nhật đƣợc CSDL thông tin địa lý tỷ lệ 1: 10 000 quy trình cơng nghệ đề xuất Kết nghiên cứu cho thấy tính khả thi việc sử dụng ảnh viễn thám SPOT làm tài liệu phục vụ cho việc cập nhật CSDL thông tin địa lý 93 Chu kỳ cập nhật CSDL thông tin địa lý ảnh viễn thám SPOT đƣợc đề xuất nhƣ sau: - Cập nhật thƣờng xuyên yếu tố quan tâm có thay đổi có thơng tin đƣợc chiết suất đƣợc từ ảnh viễn thám, thông tin kinh tế xã hội thông tin từ CSDL 1:10 000 đƣợc cập nhật công nghệ viễn thám - Cập nhật hàng năm cho Nhóm đối tƣợng địa lý thuộc chủ đề giao thông dân cƣ, địa danh địa giới - Cập nhật định kỳ từ năm lần tất nhóm đối tƣợng địa lý (7 nhóm đối tƣợng địa lý) với mức độ biến đổi đối tƣợng thực địa so với ảnh khoảng 20% đến 40% Trong trình thực đề tài số văn kỹ thuật c n thiếu chƣa ban hành ví dụ nhƣ: Quy định kỹ thuật liệu địa lý 1: 10 000; Quy định kỹ thuật liệu địa lý 1: 50 000; Quy định kỹ thuật cập nhật CSDL địa lý tỷ lệ 1: 25 000 1: 50 000, gây số khó khăn việc triển khai thực Kiến nghị - Để nâng cao chất lƣợng thông tin khai thác từ ảnh viễn thám phân giải cao siêu cao nhƣ VNREDSAT SPOT 6, cho mục đích cập nhật CSDL thơng tin địa lý tỷ lệ 1: 10 000 nhỏ cần nghiên cứu ứng dụng thêm phần mềm phân loại ảnh theo định hƣớng đối tƣợng bên cạnh việc sử dụng phƣơng pháp phân loại có kiểm định (dựa vào giá trị phổ pixel) - Cần nhanh chóng ban hành quy định kỹ thuật liệu địa lý cập nhật CSDL địa lý tỷ lệ 1: 25 000 1: 50 000 để sớm có sở pháp lý thực việc cập nhật CSDL địa lý quốc gia đồng đáp ứng đƣợc thuận tiện quản lý, cập nhật trao đổi liệu 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2012), Thông tư Quy định kỹ thuật chỉnh đồ địa h nh quốc gia tỷ lệ 1: 25.000 1: 50.000 ảnh vệ tinh Nguyễn Xuân Lâm (2006), Nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp viễn thám hệ thống thơng tin địa lý phục vụ mục đích giám sát số thành phần tài nguyên, môi trƣờng khu vực xây dựng cơng trình thủy điện, Trung tâm Viễn thám quốc gia-Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Nguyễn Ngọc Thạch (2005), Cơ sở viễn thám, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia 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 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2012), TT Quy định kỹ thuật chỉnh đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1: 25 000 1: 50 000 ảnh viễn thám Cục Đo đạc Bản đồ Nhà nƣớc (1990), Quy phạm chỉnh đồ địa h nh tỷ lệ 1:10 000, 1:25 000 1:50 000 Khaled KHEDER, Mr Yusuf AINA, Eng Sallah BENSALEH, Eng Hamad AL SHAHOUAN (2008), Intergration of New Survey Procedure with GIS to update Roads Network Geodatabase: The case of Al Qasseem Region, Unayza College of Technology - Saudi Arabia Aki OKUNO, Sota SHIMANO and Masaaki SHIKADA, Collaboration of real time GIS and spatial data for large scale map, ISPRS Workshop on Service and Application of Spatial Data Infrastructure, XXXVI (4/W6), Oct 14-16/2005, Hangzhou, China Basheer Haj-Yehia, Ammatzia Peled (2009), Rule-Based system for updating spatial data-base, University of Haifa, Department of Geography, Israel ... ảnh vệ tinh 19 1. 5 Công tác xây dựng CSDL thông tin địa lý quy định xây dựng CSDL thông tin địa lý 21 1.5 .1 Công tác xây dựng sở liệu thông tin địa lý 22 1. 5.2 Cơng... LIỆU NỀN THÔNG TIN ĐỊA LÝ .14 1. 1 Sự cần thiết cập nhật CSDL thông tin địa lý .14 1. 2 Những nguyên nhân làm CSDL thông tin địa lý bị cũ 14 1. 3 Nội dung CSDL thông tin địa lý 1: 10 000... chỉnh, nghiên cứu địa hình khu vực giới 1. 5 Công tác xây dựng CSDL thông tin địa lý quy định xây dựng CSDL thông tin địa lý 22 1. 5 .1 Công tác xây dựng sở liệu thông tin địa lý Tại Việt Nam, công