Sử dụng tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để hỗ trợ xác định đường địa giới hành chính của các địa phương có bãi bồi ven biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT MAI ANH DŨNG SỬ DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỂ HỖ TRỢ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH CỦA CÁC ĐỊA PHƯƠNG CÓ BÃI BỒI VEN BIỂN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT MAI ANH DŨNG SỬ DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỂ HỖ TRỢ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH CỦA CÁC ĐỊA PHƯƠNG CÓ BÃI BỒI VEN BIỂN Chuyên ngành: Kỹ thuật trắc địa Mã số: 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA KHỌC PGS.TS PHẠM VỌNG THÀNH HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà nội, ngày tháng 07 năm 2010 Tác giả luận văn Mai Anh Dũng MỤC LỤC Lời cam đoan: Mục Lục: Danh mục chữ viết tắt: Danh mục hình ảnh: Danh mục bảng biểu: 10 Mở đầu: 11 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM 14 1.1 Khái niệm: 14 1.2 Phân loại hệ thống viễn thám: 16 1.3 Lý thuyết phản xạ phổ: 17 1.4 Khả thông tin ảnh viễn thám: 25 1.5 Xử lý ảnh viễn thám: 26 1.6 Một số loại tư liệu ảnh viễn thám: 41 Chương 2: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 48 2.1 Khái niệm GIS: 48 2.2 Thành phần chức GIS: 48 2.3 Cấu trúc liệu sở liệu GIS: 53 2.4 Thao tác với liệu GIS: 59 Chương 3: TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ 70 3.1 Ý nghĩa 70 3.2 Tích hợp tư liệu Viễn thám hệ thông tin địa lý 71 3.3 Một số ứng dụng tích hợp tư liệu Viễn thám GIS : 74 Chương 4: SỬ DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ HỖ TRỢ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐGHC CỦA KHU VỰC CÓ BÃI BỒI VEN BIÊN 77 4.1 Tập quán phân chia địa giới hành chính: 77 4.2 Khái niệm đường bờ nước: 78 4.3 Phương pháp xác định đường bờ nước tư liệu viễn thám: 78 4.4 Lựa chọn kênh phổ thích hợp phân loại ảnh số: 80 4.5 Quy trình thành lập đồ biến động đường bờ biển tư liệu ảnh viễn thám đa thời gian: 81 4.6 Các phương pháp xác định đường địa giới hành địa phương có bãi bồi ven biển: 86 Chương 5: THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐGHC 90 CỦA CÁC XÃ CÓ BÃI BỒI VEN BIỂN HUYỆN GIAO THỦY - NAM ĐỊNH BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS 90 5.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 90 5.2 Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 92 5.3 Thực nghiệm xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi ven biển.93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành năm 2010, để có kết tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS,TS Phạm Vọng Thành 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 Viễn thám quốc gia, Trung tâm Biên giới Địa giới - Cục Đo đạc Bản đồ - Bộ Tài nguyên Môi trường, Ban giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, phòng Đại học Sau Đại học, khoa Trắc Địa, Bộ môn Đo ảnh Viễn thám, 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 thiếu sót, mong nhận nhiều ý kiến đóng góp nhà khoa học, bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Hà Nội, ngày … tháng năm 2010 Tác giả luận văn Mai Anh Dũng DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐGHC Địa giới hành GIS Hệ thống thông tin địa lý MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (Đầu thu ảnh độ phân giải trung bình) Bộ cảm đặt vệ tinh TERRA AQUA Nasa - Mỹ LANDSAT Vệ tinh tài nguyên Mỹ QuickBird Vệ tinh QuickBird hãng Digital Globe ENVISAT Vệ tinh Châu Âu SPOT Hệ thống vệ tinh quan trắc Trái Đất Pháp DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Thu nhận, xử lý ứng dụng liệu viễn thám 15 Hình 1.2: Bảng phân loại sóng điện từ kênh phổ sử dụng viễn thám 17 Hình 1.3: Một số dạng phản xạ 18 Hình 1.4: Đặc tính phản xạ phổ thực vật 19 Hình 1.5: Đặc tính phản xạ phổ thổ nhưỡng 20 Hình 1.6: Đặc tính phản xạ phổ đất phụ thuộc vào độ ẩm 20 Hình 1.7: Khả phản xạ hấp thụ nước 22 Hình1.8: Khả phản xạ phổ số loại nước 22 Hình 1.9: Hiện tượng dịng ảnh vệ tinh 29 Hình 1.10: Ảnh hiệu chỉnh giá trị pixel dịng bị 30 Hình 1.11: Ảnh hưởng chênh cao địa hình 32 Hình 1.12: Kỹ thuật tái chia mẫu thường sử dụng 34 Hình 1.13: Ảnh tồn sắc Spot 5(độ phân giải 2,5m, Lisbon - Portugal) 44 Hình 1.14: Ảnh vệ tinh Landsat TM 45 Hình 2.1: Mơ hình thành phần GIS 49 Hình 2.2: Các thiết bị phần cứng hệ thống thông tin 49 Hình 2.3: Chuyển đổi liệu Raster sang liệu vector 51 Hình 2.4: Chuyển đổi liệu vector sang liệu Raster 51 Hình 2.5: Hiển thị liệu GIS dạng số 53 Hình 2.6: Số liệu vector biểu thị dạng điểm 54 Hình 2.7: Số liệu vector biểu thị dạng đường 55 Hình 2.8: Số liệu vector biểu thị dạng vùng 55 Hình 2.9: Sự biểu thị kết đồ dạng Raster 56 Hình 2.10: Các lớp liệu GIS 60 Hình 2.12: Đối tượng điểm đồ 62 Hình 2.13: Đối tượng đường đồ 62 Hình 2.14: Đối tượng vùng đồ 62 Hình 2.15: Bản đồ với mơ hình liệu raster 66 Hình 2.16: Biến đổi liệu dạng vector sang raster 66 Hình 2.17: Mảng pixel bảng thuộc tính 67 Hình 2.18: Biểu diễn đối tượng sở raster 68 Hình 2.19: Chuyển đổi liệu raster sang vector 69 Hình 3.1: Ứng dụng hiển thị hai loại liệu Vector raster (ảnh vệ tinh đồ số) 73 Hình 3.2: Sơ đồ kết nối sở liệu hai loại liệu Vector raster 73 Hình 3.3: Cập nhật liệu địa giới phần mềm Microstation 75 Hình 4.1: Sơ đồ đới bờ 78 Hình 4.2: Thành lập đồ biến động phương pháp so sánh sau phân loại 82 Hình 4.3: Sơ đồ quy trình thành lập đồ biến động đường bờ biển tư liệu viễn thám đa thời gian 84 Hình 4.4: Đường địa giới hành cửa sơng 87 Hình 4.5: Đường địa giới hành kéo dài 88 Hình 4.6: Đường địa giới hành vng góc với tiếp tuyến đường bờ 88 Hình 5.1: Cảnh quan bãi bồi ngập nước ven biển 91 Hình 5.2: Kết hợp kênh tồn sắc với kênh cận hồng ngoại (ảnh Spot-5 năm 2003) 94 Hình 5.3: Kết hợp kênh toàn sắc với kênh cận hồng ngoại (ảnh Spot-5 năm 2008) 94 Hình 5.4: Phân loại theo thuật toán khoảng cách ngắn ảnh năm 2003 97 Hình 5.5: Phân loại theo thuật tốn khoảng cách ngắn ảnh năm 2008 97 Hình 5.6: Bản đồ trạng đường bờ biển năm 2003 98 Hình 5.7: Bản đồ trạng đường bờ biển năm 2008 98 Hình 5.8: Đường ĐGHC dự kiến đề xuất khu vực bãi bồi ven biển 99 10 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Độ thấu quang nước 23 Bảng 1.2 : Một số đặc tính liệu ảnh Spot 43 Bảng 2.1: Bảng thơng tin thuộc tính đối tượng sở liệu 59 89 Về bản, địa giới hành phân chia dựa biến động đường bờ xác định tư liệu viễn thám đa thời gian Bằng việc xác định khu vực bãi bồi nằm hai đường bờ hai thời điểm khác nhau, ta xác định pháp tuyến đường cong trung bình đường bờ (trước có bãi bồi) vị trí kết thúc đường địa giới kéo thẳng cắt đường bờ nước thời điểm tư liệu viễn thám thu Phương án áp dụng khu vực có điều kiện phát triển kinh tế tình hình xã hội không phức tạp * So sánh lựa chọn phương pháp xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi: Địa hình bãi bồi dạng địa hình phẳng, địa vật tự nhiên rõ nét địa vật có tính ổn định lâu dài để làm xác định đường địa giới hành Hơn nữa, dáng đường bờ bãi bồi thường theo dạng đường cong trơn, đơn giản để xác định pháp tuyến đường bờ bãi bồi Phương pháp kéo dài đường địa giới có thích hợp cho khu vực bãi bồi có đường bờ tương đối vng góc với đường ĐGHC có, thường theo dạng dải bồi tụ Thực chất, phương pháp giống phương pháp xác định đường ĐGHC vng góc với tiếp tuyến đường bờ trung bình Do trình thực luận văn tác giả chọn phương án xác định đường ĐGHC đường vng góc với tiếp tuyến đường bờ nước trung bình Về bản, đường bờ xác định thời điểm trước có bãi bồi (thời điểm đầu tiến hành nghiên cứu), sau tiến hành xác định đường cong trung bình (dạng đường cong trơn) phù hợp với dáng đường bờ tự nhiên Tại điểm cuối đường ĐGHC ta xác định pháp tuyến đường cong kéo dài cắt đường bờ trung bình bãi bồi thời điểm có bãi bồi 90 Chương 5: THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐGHC CỦA CÁC XÃ CÓ BÃI BỒI VEN BIỂN HUYỆN GIAO THỦY - NAM ĐỊNH BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS 5.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu a Vị trí địa lý: Khu vực nghiên cứu có tọa độ địa lý : từ 20o10’40’’ đến 20o19’10’’vĩ độ Bắc từ 106o20’56’’ đến 106o36’06’’ kinh độ Đông Khu vực thực nghiệm thuộc địa phận huyện Giao Thủy , tỉnh Nam Định, có khu bảo tồn thiên nhiên quốc gia Xuân Thủy Huyện Giao Thủy nằm cực Đơng tỉnh Nam Định, phía Nam Đơng Nam tiếp giáp với biển Đơng Việt Nam Phía Tây Bắc giáp với huyện Xuân Trường, phía Tây Nam giáp với huyện Hải Hậu, ranh giới với hai huyện sơng Sị phân lưu sơng Hồng Phía Bắc Đơng Bắc tiếp giáp với tỉnh Thái Bình mà ranh giới sơng Hồng (chính Bắc huyện Kiến Xương, Đông Bắc huyện Tiền Hải) Cực Đông cửa Ba Lạt sông Hồng, cực Nam thị trấn Quất Lâm b Đặc điểm khí hậu, địa hình thủy văn: * Về khí hậu: Cũng tỉnh vùng đồng Bắc Bộ, khu vực thực nghiệm mang khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm Nhiệt độ trung bình năm từ 23 - 24 °C Tháng lạnh tháng 12 1, với nhiệt độ trung bình từ 16 - 17 °C Tháng nóng nhất, nhiệt độ khoảng 29 °C Lượng mưa trung bình năm từ 1.750 - 1.800 mm, chia làm mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa mưa từ tháng 11 đến tháng năm sau Số nắng năm: 1.650 - 1.700 Độ ẩm tương đối trung bình: 80 - 85% Mặt khác, nằm vịnh Bắc Bộ nên hàng năm thường chịu ảnh hưởng bão áp thấp nhiệt đới, bình quân từ - cơn/năm Thuỷ triều vùng biển Nam Định thuộc loại nhật triều, biên độ triều trung bình từ 1,6 - 1,7 m; lớn 3,31 m nhỏ 0,11 m 91 * Về địa hình: Thuộc vùng đồng ven biển, đất đai phì nhiêu, có nhiều tiềm phát triển kinh tế tổng hợp ven biển * Về thủy văn: Nằm khu vực Đồng Bắc bộ, huyện Giao Thuỷ có hai sơng lớn sơng Hồng sơng Sị, đổ biển tạo thành vùng đất bồi ven biển c Đặc điểm vùng biển: Huyện Giao Thuỷ có 32km bờ biển, hai cửa sông lớn sông Hồng sơng Sị đổ biển, với vùng đất bãi bồi ven biển điều kiện thuận lợi để phát triển ngành kinh tế biển như: khai thác, ni trồng thuỷ sản, cơng nghiệp đóng tàu, du lịch Hình 5.1 : Cảnh quan bãi bồi ngập nước ven biển Giao Thuỷ huyện ven biển tỉnh Nam Định, nằm rìa đồng châu thổ sông Hồng, cách thành phố Nam Định 45 km phía Nam có diện tích tự nhiên 23.799,64 ha, bao bọc sơng biển Huyện có 32km bờ biển, nằm cửa sông lớn sông Hồng sơng Sị Hàng năm sơng mang phù sa bồi đắp, mở rộng đất đai huyện hướng biển Đông khoảng 200 đất bãi bồi màu mỡ (hàng năm bãi bồi tiến biển từ 80 - 100m) Đất đai huyện chia làm vùng: vùng nội đồng 16.830,08 hoá thuận lợi cho canh tác lúa nông nghiệp Vùng bãi bồi ven biển 6.969,56 thuận lợi cho phát triển nuôi trồng thuỷ hải sản trồng rừng ngập mặn 92 5.2 Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu a Đặc điểm kinh tế: Cơ cấu kinh tế Giao Thủy chuyển dịch dần từ kinh tế nông nghiệp vốn từ lâu đời, sang thương mại dịch dịch vụ Hiện huyện đầu tư vào bảo tồn khai thác bền vững tuyến du lịch vườn quốc gia Xuân Thủy, trọng điểm khu dự trữ sinh châu thổ sông Hồng Huyện Giao Thuỷ cịn có bãi biển Quất Lâm - Giao Phong với km bãi cát trải dài, thoải mịn nằm rừng phi lao ngút ngàn, xanh biếc Đây điều kiện thuận lợi để huyện phát triển du lịch sinh thái, du lịch biển loại hình dịch vụ phục khách tham quan Nằm hai cửa sơng lớn: Sơng Hồng sơng Sị, huyện Giao Thuỷ có điều kiện thuận lợi để phát triển nghành cơng nghiệp khí đóng tàu (đóng loại tàu vận tải, sửa chữa tàu thuyền đánh cá ) Nhịp độ tăng trưởng kinh tế bình quân thời kỳ 2001-2005 7,42%/năm Tồn huyện có 16/22 xã, thị trấn có nghề, chủ yếu nghề thủ cơng truyền thống mộc, mây tre đan, thêu, rèn đúc, làm muối, chế biến nước mắm Đặc biệt làng nghề nước mắm Sa Châu (xã Giao Châu) tiếng với loại nước mắm ngon b Đặc điểm hành - xã hội: Giao Thủy bao gồm thị trấn Ngô Đồng (trung tâm kinh tế), Quất Lâm 21 xã: Giao Hà, Giao Xuân, Giao Thiện, Giao Hương, Hồng Thuận, Hoành Sơn, Giao Thanh, Giao Nhân, Giao Châu, Giao Tiến, Giao Yến, Giao Tân, Bạch Long, Giao Long, Giao Phong, Giao Thịnh, Giao Lạc, Giao An, Bình Hòa, Giao Hải, Giao Hưng Đối với vùng bãi bồi ven biển, việc khai thác nguồn lợi thủy sản xã ven biển chủ động đầu tư quản lý Tuy nhiên mặt hành chính, khu vực quản lý chung cấp huyện Việc tập trung quản lý giúp huyện có điều kiện tổng hợp diện tích bãi bồi lấn biển hàng năm, có kế hoạch đầu tư chung cho tồn khu vực Nhưng bên cạnh có khơng phức tạp, đặc biệt trị, an ninh việc quản lý tranh chấp khu vực bãi bồi xã có bãi bồi ven biển Chính vậy, việc xác định rõ ràng ĐGHC khu vực bãi bồi xã ven biển nhiệm vụ thiết yếu địi hỏi hợp tình hợp lý 93 Hệ thống giáo dục - đào tạo phát triển mạnh đào tạo cung cấp nguồn nhân lực có trình độ học vấn, kỹ thuật tay nghề dần đáp ứng yêu cầu nghiệp cơng nghiệp hố - đại hố nơng thơn Hệ thống trị từ huyện đến sở xây dựng củng cố vững chắc, quốc phòng- an ninh bảo đảm điều kiện thuận lợi cho huyện phát triển kinh tế - xã hội 5.3 Thực nghiệm xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi ven biển a Thu thập xử lý liệu: * Tư liệu viễn thám: tư liệu ảnh vệ tinh Spot-5 độ phân giải 2,5m thu vào hai thời điểm khác năm 2003 năm 2008 * Tư liệu GIS: - Bộ đồ ĐGHC 364 khu vực huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định xây dựng từ năm 1984 theo thị 364/CT - Hệ thống điểm mốc ĐGHC - Các phần mềm sử dụng để nắn ảnh, số hóa biên tập đồ b Kết hợp kênh phổ phục vụ giải đoán đường bờ biển: Việc lựa chọn kênh phổ thích hợp cho việc giải đốn đường bờ nước thời điểm chụp ảnh đóng vai trị vơ quan trọng Nếu lựa chọn kênh phổ khơng thích hợp việc giải đốn đường bờ nước xác Trong nội dung nghiên cứu luận văn, tác giả chọn phương pháp làm thực nghiệm ảnh Spot-5; để lựa chọn kênh phổ cho mục đích giải đoán đường bờ nước thời điểm chụp ảnh, đề tài sử dụng kênh toàn sắc kết hợp với kênh cận hồng ngoại Việc sử dụng kênh toàn sắc cho độ phân giải cao (2,5m) đảm bảo độ xác cho việc hỗ trợ thành lập đồ ĐGHC tỉ lệ 1:10.000 Bên cạnh đó, kênh cận hồng ngoại cho kết phản xạ phổ hai đối tượng nước (biển ven bờ) đất (bờ ven biển) rõ ràng (do đặc tính hập thụ tia hồng ngoại nước, cịn đất phản xạ tia này), tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định đường bờ biển thành lập đồ trạng Kết tổ hợp kênh ảnh ghi nhận hình 5.2 hình 5.3 94 Hình 5.2 : Kết hợp kênh toàn sắc với kênh cận hồng ngoại (ảnh Spot-5 năm 2003) Hình 5.3 : Kết hợp kênh toàn sắc với kênh cận hồng ngoại (ảnh Spot-5 năm 2008) Dễ dàng nhận thấy kết hợp hai kênh toàn sắc kênh cận hồng ngoại cho phân biệt rõ ràng hai lớp đối tượng Giúp dễ dàng xác định đường bờ nước thời điểm chụp ảnh 95 c Thành lập đồ nền: Từ liệu đồ địa hình, đồ ĐGHC, tài liệu hỗ trợ tiến hành chiết xuất lấy bỏ đối tượng để thành lập đồ tỷ lệ 1/10.000 Nội dung đồ thành lập phù hợp với yêu cầu đồ chuyên đề (bao gồm file: dân cư, giao thơng, thủy hệ, ranh giới) d Thành lập bình đồ ảnh cho thời kỳ: Quá trình thành lập bình đồ ảnh số thời kỳ xử lý theo phương pháp số theo bước sau: Bước 1; Nhập liệu ảnh số Đây công đoạn chuyển ảnh từ khuôn dạng khác khuôn dạng chương trình ENVI để tiến hành bước Khuôn dạng ảnh ENVI dạng image Thông thường liệu viễn thám lưu ba dạng bản: - Dạng BSQ: Các kênh ghi nối tiếp - Dạng BIP: ghi liên tiếp pixel kênh - Dạng BIL: ghi liên tiếp dòng kênh Bước 2; Nắn chỉnh hình học ảnh * Nắn chỉnh hình học phần mềm ENVI + Khởi động chương trình ENVI, mở ảnh cần nắn; mở đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000 hệ qui chiếu VN-2000 Chọn chế độ nắn ảnh theo đồ; chọn hệ toạ độ VN2000, đơn vị ‘m’, múi chiếu 6o, độ phân giải 2,5m (theo độ phân giải kênh toàn sắc); chọn điểm nắn nhập toạ độ điểm nắn Tiến hành chạy chương trình nắn ảnh Ảnh sau nắn xong phải đảm bảo sai số không vượt độ xác yêu cầu để thành lập đồ tỷ lệ 1:10.000 Bước 3; Xử lý, tăng cường chất lượng hình ảnh Để cho kết xác định đường bờ biển có độ xác cao cần tiến hành biến đổi xử lý làm rõ đối tượng dải đất ven biển (dải ven biển) dải biển ven bờ (dải biển ven bờ) Trong quà trình làm thực nghiệm phần mềm ENVI sử dụng phương pháp để tăng cường chất lượng hình ảnh gồm: 96 * Đặt ngưỡng mức độ xám: thuật xử lý số phân đoạn ảnh hay tách ảnh làm hai lớp tách biệt giá trị ngưỡng cho trước Ảnh chia hai lớp, lớp có giá trị nhỏ mức độ xám ngưỡng xác định lớp có giá trị cao * Phương pháp cắt mức độ xám: nguyên tắc cắt theo mức độ xám cắt mức độ xám thành khoảng mức độ xám khác dựa biểu đồ phân bố histogram ảnh Mỗi khoảng mức độ xám riêng biệt dùng để thao tác riêng kết hiển thị hình * Giãn ảnh: ảnh số 8-bit liệu có giá trị độ xám khoảng từ đến 255 tương ứng với giá trị xám chương trình xử lý ảnh gắn cho ảnh vệ tinh Thông thường ảnh số khoảng giá trị hẹp nằm 0-255 Ví dụ ảnh có giá trị mức độ sáng (phổ) từ 60 đến 158 Giãn ảnh kéo giá trị nhỏ (60) trở giá trị giá trị lớn (giá trị 158) giá trị 255 Giãn biểu đồ cân tạo ảnh có mật độ đồng dọc theo trục số, tức giá trị số trở thành có tần số * Lọc ảnh Phương pháp lọc ảnh tiến hành với liệu ảnh số qua kênh ảnh đơn - Tạo nét sắc ảnh để nhìn ảnh cách chi tiết - Tăng cường chất lượng đối tượng dạng tuyến - Giảm hiệu ứng khác biệt tổng thể chiếu sáng Bước 4; Xuất bình đồ ảnh số Sau nắn chỉnh, xử lý tăng cường chất lượng hình ảnh, tiến hành dựng khung, dựng lưới tọa độ trình bày ngồi khung xuất bình đồ ảnh số e Phân loại ảnh số: Để tiến hành phân loại ảnh số theo phương pháp có giám định, sử dụng thuật tốn khác như; phân loại theo thuật tốn hình hộp, phân loại theo khoảng cách ngắn phân loại theo thuật toán xác xuất cực đại Trong nội dung luận văn, tác giả lựa chọn thuật tốn phân loại có kiểm định theo thuật toán khoảng cách ngắn nhất, với thuật toán cho kết phân loại pixel thuộc hai loại đối tượng (hay lớp) đối tượng đất nước tương đối xác thời gian xử lý nhanh Kết ghi nhận hình 5.4 hình 5.5 97 Hình 5.4 : Phân loại theo thuật toán khoảng cách ngắn ảnh năm 2003 Hình 5.5 : Phân loại theo thuật tốn khoảng cách ngắn ảnh năm 2008 g Thành lập đồ trạng thời kỳ đồ biến động đường bờ biển: Ảnh phân loại sau chuyển sang dạng véctơ nhập vào phần mềm Microstation phần mềm Mapinfor để biên tập thành lập đồ trạng đường bờ biển Việc xác định đường bờ nước thời điểm chụp ảnh thực cách dễ dàng ảnh sau phân loại đất ven bờ (dải đất ven biển) vùng biển (dải biển ven bờ) phân loại làm hai phần rõ ràng với hai kiểu màu riêng biệt khác Bản đồ trạng khu vực thực nghiệm giai đoạn năm 2003 năm 2008 trình bầy hình 5.6 hình 5.7 98 Hình 5.6 : Bản đồ trạng đường bờ biển năm 2003 Hình 5.7 : Bản đồ trạng đường bờ biển năm 2008 Tiến hành vẽ ranh giới đường bờ, tạo vùng, đổi lớp, màu, kết thu đồ trạng đường bờ biển năm 2003 2008 99 k Xác định đường địa giới hành chính: Từ hai đồ trạng đường bờ biển năm tiến hành chồng xếp hai đồ trạng ta thu đồ biến động đường bờ, xác định khu vực bãi bồi Tại điểm kết thúc đường ĐGHC thời điểm năm 2003, ta xác định đường bờ trung bình (là đường cong trơn phù hợp với đường bờ biển thời điểm xác định) Từ đó, xác định đường pháp tuyến đường bờ trung bình, kéo dài cắt đường bờ thời điểm năm 2008 ta đường ĐGHC dự kiến đề xuất hai địa phương liền kề có bãi bồi ven biển Hình 5.8: Đường ĐGHC dự kiến đề xuất khu vực bãi bồi ven biển Kết thành lập đồ ĐGHC tư liệu ảnh viễn thám đa thời gian, đảm bảo tính khách quan nhanh nhiều so với phương pháp truyền thống thành lập loại đồ phương pháp ngoại nghiệp Những kết nghiên cứu thử nghiệm ban đầu mặt phương pháp luận Việc xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi ven biển cần tiếp tục nghiên cứu dạng bãi bồi ven biển khác để có kết phương pháp phù hợp 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Quá trình bồi lở diễn liên tục khu vực ven biển, ln có thay đổi khu vực quản lý hành định Việc quản lý mặt hành khu vực bãi bồi ven biển cách cụ thể yêu cầu cần thiết Đặc biệt có ý nghĩa quan trọng việc xây dựng kế hoạch phát triển vùng nói riêng đất nước nói chung Sau nghiên cứu tiến hành thực nghiệm xác định đường ĐGHC xã có bãi bồi ven biển khu vực huyện Giao Thủy qua hai thời kỳ khác nhau, tác giả xin rút số kết luận sau: Việc lựa chọn kết hợp kênh toàn sắc kênh cận hồng ngoại cho ta khả phân biệt đường bờ nước rõ ràng có độ xác cao Do đặc tính hấp thụ tia hồng ngoại nước độ phân giải không gian cao ảnh vệ tinh Spot-5 Nhờ khả chụp lặp sau khoảng thời gian định nên ảnh vệ tinh cho phép xác định biến động, thay đổi đường bờ biển theo thời gian Từ xác định đường ĐGHC cách dễ dàng, nhanh chóng, hiệu cao Qua q trình nghiên cứu đề tài cho thấy, việc sử dụng tự liệu viễn thám xác định đường ĐGHC khu vực bãi bồi ven biển phù hợp có khả ứng dụng thực tế Đặc biệt với loại tư liệu viễn thám có độ phân giải cao như: ảnh Spot-5, ảnh Quickbird Việc xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi ven biển chủ yếu dựa vào việc thỏa thuận quyền địa phương sở hợp tình hợp lý Qua kết làm thực nghiệm khu vực bãi bồi cụ thể, phương án đưa luận văn khả thi có sở để thực thực tế Thơng qua nội dung tìm hiểu, nghiên cứu thực nghiệm luận văn này, tác giả có kiến thức kỹ định lĩnh vực ứng dụng công nghệ viễn thám hệ thống thông tin địa lý để giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường, đặc biệt giám sát đối tượng tượng bề mặt Trái đất ln có biến động có ảnh hưởng lớn việc phát triển trị - kinh tế - xã hội 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Võ Quang Minh (1998), Bài giảng môn học Hệ thống thông tin địa lý Khoa Nông nghiệp, Đại học Cần thơ Phạm Vọng Thành, Nguyễn Trường Xuân (2003), Công nghệ Viễn thám (Bài giảng cho cao học ngày trắc địa), Trường Đại học Mỏ - địa chất Hà Nội Lê Văn Trung (2005), Giáo trình Viễn thám, Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trung tâm công nghệ thông tin (1996), Tập giảng “Một số khái niệm GIS”, Trường Đại học mỏ - địa chất, Hà nội Quy chuẩn Việt Nam QCVN 12:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia phân định Địa giới hành lập hồ sơ Địa giới hành cấp, ban hành kèm theo định số 12/2008/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2008 Thông tư số 03/2009/TT-BTNMT ngày 23 tháng 03 năm 2009 quy định định mức kinh tế - kỹ thuật phân định Địa giới hành lập hồ sơ địa giới hành cấp Quy phạm thành lập đồ địa tỉ lệ 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/5000, 1/10.000 1/25.000 Thông tin từ trang web http://www.spotimage.com/ số diễn đàn thông tin Internet 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Quá trình bồi lở diễn liên tục khu vực ven biển, ln có thay đổi khu vực quản lý hành định Việc quản lý mặt hành khu vực bãi bồi ven biển cách cụ thể yêu cầu cần thiết Đặc biệt có ý nghĩa quan trọng việc xây dựng kế hoạch phát triển vùng nói riêng đất nước nói chung Sau nghiên cứu tiến hành thực nghiệm xác định đường ĐGHC xã có bãi bồi ven biển khu vực huyện Giao Thủy qua hai thời kỳ khác nhau, tác giả xin rút số kết luận sau: Việc lựa chọn kết hợp kênh toàn sắc kênh cận hồng ngoại cho ta khả phân biệt đường bờ nước rõ ràng có độ xác cao Do đặc tính hấp thụ tia hồng ngoại nước độ phân giải không gian cao ảnh vệ tinh Spot-5 Nhờ khả chụp lặp sau khoảng thời gian định nên ảnh vệ tinh cho phép xác định biến động, thay đổi đường bờ biển theo thời gian Từ xác định đường ĐGHC cách dễ dàng, nhanh chóng, hiệu cao Qua trình nghiên cứu đề tài cho thấy, việc sử dụng tự liệu viễn thám xác định đường ĐGHC khu vực bãi bồi ven biển phù hợp có khả ứng dụng thực tế Đặc biệt với loại tư liệu viễn thám có độ phân giải cao như: ảnh Spot-5, ảnh Quickbird Việc xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi ven biển chủ yếu dựa vào việc thỏa thuận quyền địa phương sở hợp tình hợp lý Qua kết làm thực nghiệm khu vực bãi bồi cụ thể, phương án đưa luận văn khả thi có sở để thực thực tế Thông qua nội dung tìm hiểu, nghiên cứu thực nghiệm Luận văn này, tác giả có kiến thức kỹ định lĩnh vực ứng dụng công nghệ viễn thám hệ thống thông tin địa lý để giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường, đặc biệt giám sát đối tượng tượng bề mặt Trái đất có biến động có ảnh hưởng lớn việc phát triển trị - kinh tế - xã hội 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Võ Quang Minh (1998), Bài giảng môn học Hệ thống thông tin địa lý Khoa Nông nghiệp, Đại học Cần thơ Phạm Vọng Thành, Nguyễn Trường Xuân (2003), Bài giảng Công nghệ Viễn thám dành cho học viên cao học, Trường Đại học Mỏ - địa chất Hà Nội Lê Văn Trung (2005), Giáo trình Viễn thám, Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trung tâm công nghệ thông tin (1996), Tập giảng “Một số khái niệm GIS”, Trường Đại học mỏ - địa chất, Hà nội Quy chuẩn Việt Nam QCVN 12:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia phân định Địa giới hành lập hồ sơ Địa giới hành cấp, ban hành kèm theo định số 12/2008/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2008 Thông tư số 03/2009/TT-BTNMT ngày 23 tháng 03 năm 2009 quy định định mức kinh tế - kỹ thuật phân định Địa giới hành lập hồ sơ địa giới hành cấp Quy phạm thành lập đồ địa tỉ lệ 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/5000, 1/10.000 1/25.000 Thông tin từ trang web http://www.spotimage.com/ số diễn đàn thông tin Internet ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT MAI ANH DŨNG SỬ DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỂ HỖ TRỢ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐỊA GIỚI HÀNH CHÍNH CỦA CÁC ĐỊA PHƯƠNG CÓ BÃI BỒI VEN BIỂN... khả ứng dụng loại tư liệu viễn thám xác định đường địa giới hành Nhiệm vụ: - Đưa phương án cụ thể áp dụng để xác định đường địa giới hành địa phương có bãi bồi ven biển từ tư liệu viễn thám GIS... ứng dụng số loại tư liệu viễn thám xác định đường ĐGHC địa phương có bãi bồi ven biển Nội dung đề tài: Đề tài đề cập đến việc sử dụng tư liệu viễn thám GIS để hỗ trợ xác định đường địa giới hành