Tích hợp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - BUN SOVANNROTHANA TÍCH HP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT Chuyên ngành: Xử lý số liệu định vị đồ kỹ thuật tin học Mã ngành: 2.16.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2008 Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - BUN SOVANNROTHANA TÍCH HP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT Chuyên ngành: Xử lý số liệu định vị đồ kỹ thuật tin học Mã ngành: 2.16.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2008 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Lê Văn Trung Cán chấm nhận xét 1: TS Hồ Đình Duẩn Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Hà Quang Hải Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 28 tháng 08 năm 2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: BUN SOVANNROTHANA Ngày, tháng, năm sinh: 07/ 07/ 1979 Phái: Nam Nơi sinh: Cambodia Chun ngành: Xử lý số liệu định vị đồ kỹ thuật tin học MSHV: 02204903 I- TÊN ĐỀ TÀI: TÍCH HP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Mô hình tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý - Xây dựng quy trình tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý để thành lập đồ trạng sử dụng đất - Sử dụng ảnh vệ tinh ASTER thành lập đồ trạng sử dụng đất phục vụ công tác xây dựng lớp đồ chuyên đề - So sánh đánh giá kết biến động giai đoạn III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ngày 28 tháng 09 năm 2007 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày 30 tháng 06 năm 2008 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS TS Lê Văn Trung CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH PGS TS Lê Văn Trung TS Nguyễn Ngọc Lâu Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT-SĐH Ngày 30 tháng 06 năm 2008 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH i LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn anh chị Trung tâm Viễn thám Hệ Thông tin Địa lý, Viện Địa lý Tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhiệt tình hoàn thành luận văn cao học Với tất lòng thành kính, xin bày tỏ lòng biết ơn quý thầy, cô Bộ môn Địa Tin học, Khoa Kỹ thuật Xây dựng tận tình truyền đạt kiến thức chuyên môn suốt trình học tập Tôi đặc biệt xin cảm ơn PGS TS Lê Văn Trung, NCS Nguyễn Thanh Minh, Ths Lê Chí Lâm hướng dẫn, động viên chân thành, góp ý trình hoàn thiện nội dung luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ đến bố mẹ, anh chị em kính trọng lòng biết ơn sâu sắc ủng hộ cổ vũ cho học nghiên cứu thành công Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Học viên Cao học BUN Sovannrothana ii TÓM TẮT Trong năm gần đây, kỹ thuật viễn thám sử dụng rộng rãi nhiều lónh vực xem phương pháp hữu hiệu việc xây dựng cập nhật liệu GIS nước giới Việt Nam Tuy nhiên, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ tích hợp viễn thám GIS cần thiết liệu xác; đồng thời khoa học kỹ thuật công nghệ thông tin ngày phát triển mạnh đòi hỏi người nghiên cứu người sử dụng biết cập nhật kịp thời liệu ảnh viễn thám liệu GIS mà cần phải biết tích hợp chúng cách hợp lý nhằm khai thác hữu hiệu nguồn tư liệu có Là học viên Kampuchia, sau hoàn thành đề tài này, tác giả có lợi nước tiếp tục đề tài nghiên cứu GIS Viễn thám để góp phần xây dựng cập nhật liệu cho đất nước Trong luận văn việc thành lập đồ trạng sử dụng đất phương pháp tích hợp viễn thám GIS thông qua việc mô hình hoá mối quan hệ yếu tố tự nhiên hai thời điểm liệu ảnh vệ tinh ASTER với việc sử dụng chức phân tích GIS Những kết nhậân mô hình, lớp thông tin chuyên đề liệu lưu máy vi tính dạng kỹ thuật số, cho phép người sử dụng thao tác phân tích liệu chức GIS để nhằm khai thác bảo vệ tài nguyên đất tài nguyên thiên nhiên phục vụ lợi ích cho người iii ABSTRACT In the recent years, remote sensing technology has been used popularly in many fields and it has also been considered as an efficient method in creating and updating GIS data in many countries around the world and in Vietnam However, researching Integrated Remote Sensing (RS) and Geographic Information Systems (GIS) need the new data exactly At the same time computer science technology is continuously and progressively strong developed Moreover, researchers and users need not only update on time with the data of satellite images and GIS, but also know how to integrate it logically in order to exploit effectively all of the existing source documents As a Cambodian student has completed this thesis I have got an advantage when go back Cambodia and will be continue to researching “integrated RS and GIS” in order to contribute to the building and updating of GIS and RS data for Cambodia In this thesis, creating land use/land cover mapping and change detection using the integrated RS and GIS methodology by modeling the relationships of natural features at two dates of ASTER data image acquisition in combination with GIS analysis functions Many the results of the model are presented in the digital form of thematic layers This thing enables users to manipulate and to analyze data by using GIS functions in order to exploit and protect natural resources and land resource in particular to serve in human interest iv MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Lyù nghiên cứu 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 YÙ nghóa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .5 2.1 Tình hình nghiên cứu nước 2.2 Tình hình nghiên cứu nước .6 2.3 Những vấn đề nghiên cứu tồn CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 3.1 Khái niệm 3.2 Cô sở toán học 3.3 Viễn thám công tác thành lập đồ HTSDĐ Việt Nam .9 CHƯƠNG 4: CƠ SỞ VIỄN THÁM VÀ GIS .11 4.1 Viễn thám (Remote Sensing) 11 4.1.1 Khái niệm viễn thám 13 4.1.2 Cấu trúc liệu ảnh viễn thám 15 4.1.3 Tách thông tin viễn thám 16 4.1.4 Giải đoán ảnh viễn thám 17 4.1.5 Quy trình xử lý ảnh viễn thaùm 17 4.2 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 20 v 4.2.1 Khái niệm Hệ thống thông tin địa lý 20 4.2.2 Các chức GIS 20 4.2.3 Caáu trúc liệu không gian 25 4.3 Cơ sở tích hợp GIS viễn thám 28 4.3.1 Tiềm cung cấp liệu viễn thám 29 4.3.2 Nhu caàu caàn thiết tích hợp viễn thám GIS 32 CHƯƠNG 5: TÍCH HP VIỄN THÁM VÀ GIS 34 5.1 Thuật toán công tác xử lý ảnh viễn thám 34 5.1.1 Biến đổi cấp độ xám 34 5.1.2 Thể màu liệu ảnh 35 5.1.3 Biến đổi ảnh 36 5.1.4 Phân loại ảnh viễn thám 37 5.1.5 Đánh giá kết phân loại ảnh viễn thám 40 5.2 Mô hình chuyển đổi liệu viễn thám GIS để thành lập đồ trạng sử dụng đất 43 CHƯƠNG 6: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 51 6.1 Các đặc điểm vị trí địa lý 51 6.2 Hiện trạng ứng dụng Viễn thám - GIS công tác quản lý 53 CHƯƠNG 7: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HP VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG VÙNG NGHIÊN CỨU 55 7.1 Cơ sở liệu 55 7.2 Tư liệu sử dụng .55 7.2.1 Tư liệu đồ 55 7.2.2 Tư liệu aûnh ASTER 55 7.3 Thành lập đồ SDĐ 58 7.3.1 Giới thieäu 58 vi 7.3.2 Chọn vùng mẫu 58 7.3.3 Lập khoá giải đoán ảnh 62 7.3.4 Phân loại ảnh lập đồ trạng sử dụng đất 65 7.4 Đánh giá độ xác đồ SDĐ thành lập 67 7.5 Phân tích đánh giá biến động SDĐ 68 7.5.1 Khái niệm 68 7.5.2 Đánh giá biến động SDĐ 69 7.6 Đánh giá kết việc ứng dụng công nghệ tích hợp viễn thám GIS thành lập đồ SDĐ 71 7.6.1 Ưu điểm 71 7.6.2 Nhược điểm 72 KẾT LUẬN 73 KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHAÛO 75 Luận văn Thạc só 62 HDTH: Lê Văn Trung ĐẤT Ở ĐÔ THỊ Mô tả: Phối hợp màu giả: RGB – 231 Cấu trúc mịn Hình 7.8 7.3.3 Lập khoá giải đoán ảnh Để giải đoán ảnh, người ta vào đặc trưng phổ phản xạ đối tượng kết hợp sử dụng dấu hiệu giải đoán gọi khóa giải đoán Nhìn chung, chia yếu tố giải đoán thành nhóm sau: - Kích thước: kích thước đối tượng tùy thuộc vào tỉ lêï ảnh, kích thước xác định lấy kích thước đo ảnh nhân với nghịch đảo tỉ lệ ảnh (cần phải chọn tỉ lệ ảnh phù hợp để giải đoán) - Hình dạng: có ý nghóa quan trọng giải đoán ảnh, hình dạng đặc trưng cho đối tượng nhìn từ cao xuống coi dấu hiệu giải đoán ảnh quan trọng - Hình bóng: nguồn sáng không nằm xác đỉnh đầu (nadir) trường hợp chụp ảnh xiên xuất bóng đối tượng Căn theo hình bóng vật thể xác định chiều cao chúng Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 63 HVTH: BUN Sovannrothana - Độ đậm nhạt: Mỗi vật thể thể cấp độ xám định tỉ lệ với cường độ phản xạ ánh sáng Ví dụ: cát khô phản xạ mạnh ánh sánh nên có màu trắng, cát ướt độ phản xạ nên có màu tối ảnh đen trắng Trên ảnh hồng ngoại đen trắng, thực vật phản xạ mạnh nên chúng có màu trắng nước lại hấp thụ hầu hết xạ giải sóng nên có màu đen - Màu sắc: yếu tố thuận lợi việc xác định chi tiết đối tượng Ví dụ kiểu loài thực vật phát dễ dàng thông qua màu sắc (ngay cho người nhiều kinh nghiệm) Trong giải đoán ảnh sử dụng ảnh hồng ngoại màu, đối tượng khác cho tông màu khác đặc biệt sử dụng ảnh đa phổ tổ hợp màu - Cấu trúc: tập hợp nhiều hình mẫu nhỏ phân bố thường theo quy luật định toàn ảnh mối quan hệ với đối tượng cần nghiên cứu Ví dụ: hình ảnh dãy nhà, hình mẫu ruộng lúa nước, … tạo hình mẫu đặc trưng riêng cho đối tượng (cỏ cho cấu trúc mịn, rừng cho cấu trúc thô,… ý cấu trúc tùy thuộc vào tỉ lệ ảnh) - Hình mẫu: dạng tương ứng với vật thể theo quy luật định Ví dụ dãy nhà, giao lộ,… hình mẫu cung cấp thông tin từ đồng hình dạng chúng - Mối liên quan: phối hợp tất yếu tố giải đoán, môi trường xung quanh mối liên quan đối tượng nghiên cứu với đối tượng khác cung cấp thông tin giải đoán quan trọng Khóa giải đoán chuẩn giải đoán cho đối tượng định thiết lập nhằm trợ giúp cho công tác giải đoán nhanh đạt kết giải đoán xác đối tượng thống từ nhiều người giải đoán khác Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 64 HDTH: Lê Văn Trung Dựa vào ảnh tổ hợp màu, đối tượng ảnh có màu sắc khác Các đối tượng khác thẩm tra đối chiếu với loại hình sử dụng đất thể đồ lưu GIS kiểm tra xác định thực địa Các đối tượng có màu khác tương ứng với số loại cần xác định khoanh vẽ ảnh nhằm thiết lập số liệu thống kê vùng mẫu Hình 7.9 thể vùng mẫu khảo sát thực tế đối chiếu với yếu tố giải đoán để có sở thành lập khoá giải đoán phục vụ công tác phân loại ảnh vệ tinh để chỉnh lý thành lập đồ trạng sử dụng đất Vị trí điểm thực địa kiểm tra vùng mẫu ° Hình 7.9 Các điểm thực địa kiểm tra vùng mẫu Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só HVTH: BUN Sovannrothana 65 7.3.4 Phân loại ảnh lập đồ trạng sử dụng đất Khóa giải đoán sau thành lập chuyển sang huấn luyện cho máy tính phục vụ tiếp công đoạn phân loại ảnh Phân loại ảnh thực theo phương pháp phân loại có giám định gần MLC (Maximum Likelihood Classifier) Đây bước làm phù hợp loại phổ liệu ảnh với loại thông tin yêu cầu để giải đoán Điều cho phép người phân tích chủ động thiết lập loại thông tin cần thiết phù hợp với mục tiêu ứng dụng Đặc biệt hiệu muốn so sánh biến động loại hình sử dụng đất thời điểm khác nhau; đồng thời đánh giá độ xác kết phân loại Kết ảnh sau phân loại gần giống đồ sử dụng đất lưu dạng raster Ảnh sau phân loại dạng raster chuyển thành dạng vector để tích hợp với hệ thống GIS; thành lập đồ trạng sử dụng đất; đánh giá biến động dựa chức phân tích GIS; … Trong bước cần phải nhóm vùng gần kề có nhóm phân loại vùng riêng rẽ nhằm giảm kích thước tập tin (do số record giảm) Bước cần làm loại bỏ diện tích nhỏ, tùy thuộc vào tỉ lệ đồ cần thành lập Diện tích nhỏ tính dựa tỉ lệ đồ cần thành lập, cách tính sau: S = 2.52 x M2 x 10-6 (m2) đó: M mẫu số tỉ lệ (nguồn: Thomas M.Lillesand, RalPh W Kiefer Remote Sensing and Image Interpretation, 4th Edition, trang 214, Chương 4) Trong trường hợp nghiên cứu này, M = 50.000 Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 66 HDTH: Lê Văn Trung Hình 7.10 Bản đồ HTSDĐ khu vực Nam Sài Gòn, tháng 10 năm 2003 Hình 7.11 Bản đồ HTSDĐ khu vực Nam Sài Gòn, tháng 12 năm 2004 Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só HVTH: BUN Sovannrothana 67 7.4 Đánh giá độ xác đồ SDĐ thành lập Để đánh giá sai số kết phân loại ảnh, tiến hành thực địa (ngày 10 tháng năm 2008) để chọn liệu mẫu kiểm tra Tuy nhiên, thời gian thực địa khác xa với thời gian thu nhận liệu vệ tinh, nên điểm mẫu liệu mẫu kiểm tra chọn phân bố tương đối mang tính đại diện cho loại hình sử dụng đất khu vực nghiên cứu vị trí bị thay đổi mặt thời gian Bảng 7.1 7.2 thể ma trận đánh giá kết phân loại ảnh vệ tinh tương ứng thời điểm thu nhận liệu năm 2003 năm 2004; tỷ lệ phần trăm độ xác người sản xuất người sử dụng Bảng 7.3 Ma trận đánh giá kết phân loại ảnh vệ tinh năm 2003 DỮ LIỆU PHÂN LOẠI DỮ LIỆU THAM CHIẾU LUC LNK TSL ODT TỔNG ĐCX người dùng (%) Sdd03_LUC 230 18 48 299 76,92 Sdd03_LNK 50 304 0 354 85,87 Sdd03_TSL 22 286 22 330 86,67 Sdd03_ODT 46 35 536 617 86,87 TOÅNG 348 322 324 606 1600 ĐCX người SX (%) 66,09 94,40 88,27 88,45 Độ xác toàn cục =84,75% Hệ số Kappa = 0,7902 Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só HDTH: Lê Văn Trung 68 Bảng 7.4 Ma trận đánh giá kết phân loại ảnh vệ tinh năm 2004 DỮ LIỆU PHÂN LOẠI DỮ LIỆU THAM CHIẾU LUC LNK TSL ODT TỔNG ĐCX người duøng (%) Sdd04_LUC 632 10 647 97,68 Sdd04_LNK 12 489 0 501 97,60 Sdd04_TSL 0 314 314 100 Sdd04_ODT 0 225 225 100 TỔNG 644 494 324 225 1687 ĐCX người SX (%) 98,13 98,98 96,91 100 Độ xác toàn cục = 98,39% Hệ số Kappa = 0,9774 7.5 Phân tích đánh giá biến động SDĐ 7.5.1 Khái niệm Bản đồ trạng sử dụng đất phản ánh hoạt động người lên tài nguyên đất đai thời điểm thành lập Qua khoảng thời gian đó, loại hình sử dụng đất thay đổi tác động môi trường, hoạt động người phát triển kinh tế - xã hội quốc phòng, Đánh giá mức độ xu thay đổi loại hình sử dụng đất vùng lãnh thổ, cho phép dự báo chiều hướng xảy sử dụng đất không gian thời gian Thành lập đồ biến động đất hai thời điểm cụ thể yêu cầu thiết việc đánh giá mức độ xu thay đổi loại hình sử dụng đất vùng lãnh thổ Giải pháp truyền thống so sánh hai đồ trạng sử dụng đất thành lập hai thời điểm yêu cầu, khu vực thay đổi thể tờ đồ thứ ba gọi đồ biến động đất nhằm cho thấy thay đổi dịch chuyển vị trí loại hình sử dụng đất Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 69 HVTH: BUN Sovannrothana Tuy nhiên, với khu vực mà loại hình sử dụng đất thay đổi nhanh khu vực Nam Sài Gòn, giải pháp không đáp ứng yêu cầu Độ xác đồ bị giảm dần theo thời gian (thông tin bị thay đổi thời điểm hoàn thành xong) Ngoài ra, đồ biến động đất thành lập thường chứa nhiều sai sót kỹ thuật giải đoán thay đổi thực sự, hai đồ trạng sử dụng đất thành lập hai thời điểm thống chi tiết nội dung độ xác yêu cầu Nếu sử dụng công nghệ tích hợp viễn thám GIS đảm bảo tính thời gian thực (real time) thông tin, dễ dàng kiểm soát mức độ chi tiết tính thống liệu, không bị trở ngại vấn đề tỉ lệ phép chiếu đồ Ảnh viễn thám đa thời gian dễ dàng nhanh chóng cho biết diện tích tăng giảm sao, từ ta đánh giá xu phát triển có thích hợp hay không giúp cho việc dự báo phát triển vùng kiểm soát trình đô thị hoá tự phát Trong điều kiện cho phép, hoàn toàn sử dụng ảnh chụp nhiều thời điểm khác nhau, từ nhiều độ phân giải khác để đồng thời có thông tin xác biến động sử dụng đất 7.5.2 Đánh giá biến động SDĐ Ảnh viễn thám sau giải đoán thể phân bố đối tượng theo không gian thời gian (tính thời gian xác, liệu viễn thám thu nhận thời điểm định) Do đó, kết xử lý ảnh viễn thám cho trạng sử dụng đất thời điểm chụp với ảnh đa thời gian cho phép thành lập lớp chuyên đề sử dụng đất vùng đất cụ thể thời gian khác Các lớp liệu lưu trữ GIS dạng lớp chuyên đề nhằm cung cấp thông tin có liên quan đến hiểu biết tình hình sử dụng đất khu vực nghiên cứu bao gồm có loại sử dụng đất cụ thể nào, diện tích bao nhiều,… Bằng chức chồng lớp phân tích, GIS cho phép tích Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só HDTH: Lê Văn Trung 70 hợp thông tin từ kết phân loại nhiều thời điểm chụp để thành lập nhanh xác đồ biến động sử dụng đất khu vực Do hệ thống tọa độ, nên việc tiến hành chồng hai lớp chuyên đề sử dụng đất (10/ 2003 12/ 2004) để thành lập đồ biến động dễ dàng chức phân tích GIS cho phép xác định thông tin xác vị trí chuyển đổi, diện tích biến động loại hình sử dụng đất hình thành toàn khu vực SDĐ 2003 (ha) SDĐ 2004 (ha) LUC T LNK TSL Tổng LUC 2873,63 1328,24 1311,10 505,28 6018,26 T 154,91 4301,53 32,96 27,70 4517,10 LNK 3625,22 1106,39 2792,95 201,04 7725,60 TSL 185,45 149,06 198,65 324,07 857,23 Toång 6839,21 6885,23 4335,66 1058,09 Bảng 7.5 Ma trận biến động sử dụng đất tính theo đơn vị SDĐ 2003 (%) SDĐ 2004 (%) LUC T LNK TSL Tổng LUC 47,7 22,1 21,8 8,4 100 OÑT 3,4 95,2 0,7 0,6 100 LNK 46,9 14,3 36,2 2,6 100 TSL 21,6 17,4 23,2 37,8 100 Bảng 7.6 Ma trận biến động loại hình sử dụng đất năm 2003 so với năm 2004 Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 71 HVTH: BUN Sovannrothana Hình 7.12 Xu đô thị hóa khu vực nghiên cứu khoảng thời gian năm (từ 30/10/ 2003 đến 12/12/ 2004) 7.6 Đánh giá kết việc ứng dụng công nghệ tích hợp viễn thám GIS thành lập đồ SDĐ 7.6.1 Ưu điểm Một thuận lợi sử dụng công nghệ tích hợp viễn thám GIS để thành lập đồ trạng sử dụng đất giảm thời gian chi phí cho lần cập nhật Chỉ cần hiệu chỉnh xây dựng đồ sử dụng đất cấp tương ứng cho lần đầu tiên, lần hiệu chỉnh sau sở liệu ban đầu để điều chỉnh, giảm nhẹ công tác thực địa giải đoán Điều đem lại hiệu cao công tác chỉnh lý xây dựng đồ theo định kỳ cho cấp so với biện pháp truyền thống Ngoài ra, đồ trạng sử dụng đất áp dụng quy trình tổng hợp từ cấp Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 72 HDTH: Lê Văn Trung lên (huyện, xã) tính thời (real-time) liệu, địa bàn thành phố tốc độ đô thị hóa nhanh Do sử dụng tư liệu ảnh ASTER có độ phân giải không gian 15m x 15m nên phần lớn đối tượng phân biệt dựa vào hình dạng, màu sắc cấu trúc (texture) đối tượng Đặc biệt đối tượng có xắp xếp dạng lô rõ ràng, đối tượng xác định thực tế loại đất ranh giới chúng xác định nhanh ảnh 7.6.2 Nhược điểm Số lượng loại hình sử dụng đất chi tiết so với qui trình thành lập đồ Bộ Tài Nguyên Môi Trường Đất lúa không phân biệt số vụ, xác định loại chung đất lúa Đất trồng lâu năm phân biệt đất trồng công nghiệp lâu năm ăn có vùng không phân biệt được, gộp lại thành loại đất trồng lâu năm khác, … Hơn nữa, sử dụng tư liệu ảnh ASTER với ba kênh phổ 1, 3N, thiếu kênh Blue (0.4 - 0.5μm) kênh hồng ngoại sóng ngắn, nên tiến hành phân loại đánh giá biến động hai thời điểm, đối tượng thực vật có biến đổi lớn Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 73 HVTH: BUN Sovannrothana KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Bản đồ trạng sử dụng đất xử lý thu hai thời điểm ảnh ASTER thu nhận vào ngày 30/10/2003 12/12/2004 có độ xác khác Kết xử lý thời điểm ảnh thu nhận vào ngày 12/12/2004 có độ xác cao (độ xác toàn cục đạt 98,39%, hệ số Kappa đạt 0,9774) so với thời điểm ảnh thu nhận vào ngày 30/10/2003 (độ xác toàn cục đạt 84,75%, hệ số Kappa đạt 0,7902) Sự biến động sử dụng đất hai thời điểm ảnh lớn Điển hình loại hình sử dụng đất đô thị Theo kết phân tích thu nhận được, vòng năm từ 30/10/2003 12/12/2004, có 22,1% đất trồng lúa chuyển thành đất đô thị, 14,3% đất trồng lâu năm khác chuyển thành đất đô thị, 17,4% đất nuôi trồng thủy sản chuyển thành đất đô thị Bên cạnh đó, thu nhận biến đổi mạnh hai loại hình sử dụng đất trồng lúa đất trồng lâu năm khác Tuy nhiên, theo ý kiến tác giả, biến đổi có phần bị nhầm lẫn sử dụng ba kênh phổ 1, 3N trình xử lý phân loại (dữ liệu ASTER thu thập để phân loại có kênh 15m x 15m là: 1, 3N) Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 74 HDTH: Lê Văn Trung KIẾN NGHỊ Để đạt kết xác hơn, độ tin cậy tốt hơn, trình xử lý phân loại sử dụng tư liệu ảnh ASTER cần phối hợp thêm kênh hồng ngoại sóng ngắn (kênh 4–kênh 9) nhằm loại bỏ nhầm lẫn hai loại sử dụng đất: đất trồng lúa đất trồng lâu năm khác Cần chọn vùng mẫu xác số lượng mẫu phù hợp nhằm nâng cao độ xác phân loại Trong trình chọn vùng mẫu phục vụ cho phân loại, thành lập liệu mẫu kiểm tra, đánh giá độ xác kết hợp dựa tư liệu có độ phân giải cao như: SPOT (10m 2,5m), IKONOS (4m 1m) Quickbird (2,44m 0,61m) Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 75 HVTH: BUN Sovannrothana TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Trung-Đề tài Nghiên cứu Khoa Học “Nghiên Cứu Hệ Thống Tích Hợp Viễn Thám & GIS” Năm 2000 Sở khoa học-công nghệ & mồi trường “Hội Thảo Thiết Lập Mô Hình Quản Lý GIS Tổng Hợp Của Thành Phố Hồ Chí Minh” 30/08/ 2000 Nguyễn Thanh Minh-Luận văn Thạc só “Thành Lập Bản Đồ Nhiệt Bề Mặt Đất (LST) Khu Vực Thành Phố Hồ Chí Minh Từ Ảnh Viễn Thám” Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2006 Huỳnh Văn Khánh-Luận văn Thạc só “Tích Hợp Viễn Thám Và Hệ Thống Tin Địa Lý (GIS) Để Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất” Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 Năm 2005 Lê Văn Trung “Viễn Thám” NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh-2005 Trần Trọng Đức “GIS bản” NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Đặng Văn Đức “Hệ thống Thông tin Địa Lý GIS” NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội năm 2001 Trần An Phong-Đề cương giảng dạy “Quy hoạch Sử dụng đất” Năm 2005 Hồ Đình Duẩn- Đề cương giảng dạy “Xử lý ảnh Kỹ thuật số Viển thám” Tp Hồ Chí Minh 2005 10 Tổng Cục địa “Quy định Kỹ thuật Số hoá Bản đồ Địa hình Tỉ lệ 1/10000, 1/25000, 1/50000, 1/100000” 11 Tổng Cục địa chính-Báo cáo Khoa học “Xây dựng Hệ quy chiếu Hệ thống điểm toạ độ Quốc gia” Hà Nội 1999 12 Bộ Tài nguyên Môi trường “Quy phạm Thành lập Bản đồ Hiện trạng Sử dụng đất” 13 Bộ Tài nguyên Môi trường “Ký hiệu Bản đồ Hiện trạng Sử dụng đất Quy hoạch Sử dụng đất” 14 UBND Thành phố Hồ Chí Minh – Sở khoa học công nghệ môi trường (TS Lê Văn Trung, Ths Lâm Đạo Nguyên) “Nghiên cứu hệ thống tích hợp viễn Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất Luận văn Thạc só 76 HDTH: Lê Văn Trung thám GIS xây dựng sở liệu không gian phục vụ quản lý đô thị” 15 Trần Trọng Đức, Phạm Bách Việt – Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, Trường Đại học Bách khoa “Giám sát biến động rừng ngập mặn Cần Giờ TP HCM sử dụng kỹ thuật viễn thám GIS” 16 Bộ Tài nguyên Môi trường – Vụ thống kê đất đai “Giới thiệu phương pháp sử dụng ảnh hàng không , ảnh viễn thám công tác kiểm kê diện tích đất đai xây dựng đồ trạng sử dụng đất năm 2005” 17 Ebook Copyright © Research Systems, Inc “ RSINC ENVI Tutorials” 18 Ebook ERSDAC Earth Remote Sensing DataAnalysis Center “Aster User’s Guide” July, 2005 19 Hideyuki Tonooka, Fumihiro Sakuma, Masahiko Kudoh, Koji Iwafune “ASTER/TIR onboard calibration status and user-based recalibration”, Proc of SPIE, Vol 5234, pages 191-198, 2004 20 Ebook: A Project of the NASA Affiliated Research Center at San Diego State University “Integrated Use of Remote Sensing and GIS for Mineral Exploration” January 20, 1998 21 http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect15/Sect15_1.html#anchor5659559 Information Systems (GIS)” 22 http://www.hochiminhcity.gov.vn “Geographic 23 http://www.gds.aster.ersdac.or.jp Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất ... hình tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý - Xây dựng quy trình tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý để thành lập đồ trạng sử dụng đất - Sử dụng ảnh vệ tinh ASTER thành lập đồ trạng. .. xây dựng Tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất 1.2 Lý nghiên cứu đề tài Mục tiêu thành lập đồ trạng sử dụng đất để theo dõi biến động sử dụng đất hàng... ứng dụng kết đề tài góp phần xây dựng quy trình công nghệ tích hợp viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ trạng sử dụng đất, phương pháp tích hợp viễn thám GIS thành lập đồ trạng