PHÂN LOẠI THÔNG TIN TRÊN tư LIỆU ẢNH VIỄN THÁM TRONG ENVI ỨNG DỤNG GIÁM sát HIỆN TRẠNG sử DỤNG đất ĐAI xã QUỲNH THỌ năm 2013

ĐỀ TÀI:PHÂN LOẠI THÔNG TIN TRÊN TƯ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM TRONG ENVI ỨNG DỤNG GIÁM SÁT HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI XÃ QUỲNH THỌ NĂM 2013 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, việc ứng dụng viễn thám hệ thông tin địa lý quản lý tài nguyên, giám sát môi trường hướng Dữ liệu viễn thám với tính chất đa thời gian, phủ trùm diện tích rộng, cho phép người cập nhật thơng tin, tiến hành nghiên cứu cách nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm thời gian công sức Trong nghiên cứu trạng sử dụng đất, phương pháp viễn thám ngày tỏ ưu khả cập nhật thơng tin phân tích biến động cách nhanh chóng Ảnh viễn thám có ưu điểm giải cơng việc mà thơng thường quan sát mặt đất khó khăn, phân tích ảnh để thành lập đồ trạng sử dụng đất nhanh rẻ nhiều so với quan sát ngồi thực địa Cơng Nghệ viễn thám phần công nghệ vũ trụ, phát triển nhanh chóng áp dụng nhiều lĩnh vực phổ biến rộng rãi nước phát triển Công nghệ viễn thám trở thành phương tiện chủ đạo cho công tác giám sát tài nguyên Môi Trường cấp độ nước, khu vực phạm vi toàn cầu Khả ứng dụng Công Nghệ viễn thám ngày nâng cao, lý dẫn đến tính phổ cập cơng nghệ Viễn thám khoa học thu nhận, xử lý suy giải hình ảnh thu nhận từ khơng Trái Đất để nhận biết thông tin đối tượng bề mặt Trái Đất mà không cần tiếp xúc nó.Như vậy, viễn thám phương pháp thu nhận thơng tin khách quan bề mặt Trái Đất tượng khí nhờ máy thu đặt thiết bị bay chụp máy bay, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ đặt trạm quỹ đạo Công Nghệ viễn thám, thành tựu khoa học vũ trụ đạt đến trình độ cao trở thành kĩ thuật phổ biến ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Kinh Tế Xã Hội nhiều nước giới.Nhu cầu ứng dụng Công Nghệ viễn thám lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý tài nguyên Môi Trường ngày gia tăng nhanh chóng khơng phạm vị Quốc gia, mà phạm vi Quốc tế Những kết thu từ Công Nghệ viễn thám giúp nhà khoa học nhà hoạch định sách đưa phương án lựa chọn có tính chiến lược quản lý sử dụng tài ngun thiên nhiên vàMơi Trường Vì viễn thám sử dụng Công Nghệ đầu có ưu nay.Phát triển khoa học cơng nghệ nói chung khoa học cơng nghệ viễn thám nói riêng phục vụ quản lý tài ngun thiên nhiên Mơi Trường đóng vai trị quan trọng cho nghiệp phát triển đất nước ta Nhận thấy tầm quan trọng Công Nghệ viễn thám tiềm việc áp dụng ảnh viễn thám vào xây dựng đồ nói chung đồ trạng nói riêng để nâng cao kĩ trình độ chun mơn, đồng thời cho phép Ban lãnh đạo Khoa TNĐ&MTNN ủng hộ nhiệt tình giáo Trần Thị Tuyến, tiến hành nghiên cứu đề tài: "PHÂN LOẠI THÔNG TIN TRÊN TƯ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM TRONG ENVI ỨNG DỤNG GIÁM SÁT HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI XÃ QUỲNH THỌ NĂM 2013" Đề tài hoàn thành rõ trạng sử dụng đất đai xã Quỳnh Thọ năm 2013, hướng phát triển khơng gian năm tới Từ cung cấp nguồn tư liệu bổ ích cho việc giám sát quản lí tài nguyên đất, đồng thời giúp nhà quản lí đưa định hướng phát triển thời gian tới Mục đích nghiên cứu Mục tiêu đề tài kỹ thuật phân loại ảnh viễn thám ứng dụng giám sát trạng sử dụng đất Quỳnh Thọ Để đạt mục tiêu trên, đề tài cần thực nhiệm vụ sau: + Thu thập tài liệu thống kê, đồ, tư liệu ảnh vệ tinh vùng nghiên cứu + Nhập ảnh, xây dựng ảnh tổ hợp màu, nâng cao chất lượng ảnh nắn chỉnh hình học + Phân loại ảnh + Ảnh phân loại chọn mẫu kiểm chứng +So sánh, đối chiếu đánh giá độ xác kết phân loại Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu thực trạng sử dụng đất xã Quỳnh Thọ năm 2005 thông qua việc xử lý ảnh viễn thám từ vệ tinh .- Phạm vi nghiên cứu: Với mục tiêu nhiệm vụ đặt ra, giới hạn nghiên cứu phạm vi vấn đề sau: + Kỹ thuật phân loại ảnh viễn thám + Đánh giá thực trạng sử dụng đất khu vực nghiên cứu sở áp dụng công nghệ viễn thám Các phương pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ đề tài đặt phương pháp sử dụng phương pháp viễn thám có thực địa kiểm tra Phương pháp viễn thám sử dụng để phân loại ảnh vệ tinh Spot Phương pháp phân loại ảnh viễn thám áp dụng bước phân tích tổng hợp trình bày kết nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Về mặt khoa học Đề tài góp phần hồn thiện sở khoa học cơng nghệ nghiên cứu sử dụng hợp lí đất định hướng cho nhà quản lý xây dựng phương án sử dụng đất phù hợp với quy luật tự nhiên, phát triển phù hợp với tiến trình thị hóa Tỉnh Nghệ An Về mặt thực tiễn Đề tài khẳng định khả nâng cao độ xác nghiên cứu thực trạng sử dụng đất công nghệ viễn thám Cung cấp thông tin sử dụng đất phục vụ quy hoạch Xây dựng sở liệu nhằm định hướng sử dụng hợp lí đất đai đề xuất điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất xã Quỳnh Thọ Cấu trúc Đề tài gồm có chương: + Chương 1: Cơ sở lí luận chung Chương khái quát sở khoa học việc quy hoạch sử dụng đất công nghệ nghiên cứu thực trạng sử dụng đất + Chương 2: Kỹ thuật phân loại Phương pháp xử lý ảnh viễn thám Chương đề cập đến kỹ thuật, phương pháp xử lý ảnh viễn thám xử lý tư liệu viễn thám chết tách thông tin trạng sử dụng đất đai Trong có phương pháp giải đoán ảnh mắt thường phương pháp giải đốn ảnh số Ứng dụng cơng nghệ viễn thám vào quy trình thành lập bảng đồ sử dụng đất + Chương 3: Giới thiệu chung khu vực nghiên cứu Chương giới thiệu xã Quỳnh Thọ đánh giá thực trạng sử dụng đất xã + Chương 4: Giới thiệu kỹ thuật phân loại ảnh viễn thám quy trình thành lập đồ trạng sử dụng đất Dùng phần mềm ENVI phân loại ảnh để xác định diện tích đối tượng cần phân loại từ thành lập đồ trạng sử dụng đất xã Quỳnh Thọ CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÍ LUẬN CHUNG Giới thiệu kỹ thuật viễn thám 1.1.Các khái niệm: Viễn thám tiếng Anh remote sensing, tiếng Pháp La teledetection xem kỹ thuật phương pháp thu nhận thông tin đối tượng từ khoảng cách định mà khơng có tiếp xúc trực tiếp với đối tượng Thuật ngữ viễn thám (Remote sensing) - điều tra từ xa, xuất từ năm 1960 nhà địa lý người Mỹ E.Pruit đặt (Thomas, 1999) Các thông tin thu nhận kết việc giải mã đo đạc biến đổi mà đối tượng tác động tới môi trường chung quanh trường điện từ, trường âm trường hấp dẫn Ngày kỹ thuật viễn thám phát triển ứng dụng nhanh hiệu nhiều lĩnh vực Như viễn thám thông qua kỹ thuật đại không tiếp cận với đối tượng mà xác định qua thơng tin ảnh chụp từ khoảng cách vài chục mét tới vài nghìn km Kỹ thuật viễn thám kỹ thuật đa ngành, liên kết nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác công đoạn khác như: - Thu nhận thông tin; - Tiền xử lý thông tin; - Phân tích giải đốn thơng tin; - Đưa sản phẩm dạng đồ chuyên đề tổng hợp Vì định nghĩa Viễn thám thu nhận phân tích thơng tin đối tượng mà khơng có tiếp xúc trực tiếp với đối tượng nghiên cứu Bằng công cụ kỹ thuật, viễn thám thu nhận thông tin, dự kiện vật thể, tượng tự nhiên vùng lãnh thổ khoảng cách định 1.2 Công nghệ viễn thám nghiên cứu thực trạng sử dụng đất 1.2.1 Vài nét công nghệ viễn thám Do tính chất vật thể (nhà, đất, cây, nước…) xác định thơng qua lượng xạ hay phản xạ từ vật thể nên viễn thám công nghệ nhằm xác định nhận biết đối tượng điều kiện môi trường thông qua đặc trưng riêng phản xạ xạ 1.2.2 Đặc trưng phổ phản xạ đối tượng tự nhiên phục vụ cho việc thành lập đồ trạng sử dụng đất Như nói, đối tượng tự nhiên có đặc trưng phản xạ phổ định sở để hình thành nên thơng tin viễn thám gồm: - Đặc trưng phản xạ phổ thực vật - Đặc trưng phản xạ phổ nước - Đặc trưng phản xạ phổ đất 1.3 Mối quan hệ phương pháp viễn thám với nghiên cứu thực trạng sử dụng đất Phương pháp viễn thám ứng dụng có hiệu cho việc nghiên cứu sử dụng đất lớp phủ mặt đất lý sau: + Các ảnh vùng rộng lớn thu nhận cách nhanh + Các ảnh có độ phân giải thích hợp với việc phân loại đối tượng việc quan sát đo vẽ + Ảnh viễn thám giải cơng việc mà thơng thường quan sát mặt đất khó khăn + Phân tích ảnh để thành lập đồ trạng sử dụng đất nhanh rẻ nhiều so với quan sát thực địa + Ảnh viễn thám cung cấp thơng tin bị bỏ sót quan sát thực địa Trong trình ứng dụng phương pháp viễn thám vào việc thành lập đồ trạng sử dụng đất, người nghiên cứu bắt buộc phải thực công việc sau: 1.3.1 Xác định hệ thống phân loại 1.3.2 Xác định dấu hiệu giải đoán Khi giải đoán cần quan tâm đến nguyên tắc sau: + Xác định điều kiện sinh thái nơi tồn loại hình sử dụng đất để đưa giả thuyết thích hợp tên gọi chúng + Xác định chìa khóa giải đốn (tone ảnh, cấu trúc ảnh, vị trí, hình dạng, màu sắc,…) từ mở rộng vùng khác + Tổ hợp suy luận định loại, đưa giả thuyết kết luận + Phải kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức thực tế kiến thức sinh thái, cảnh quan để tổng hợp dấu hiệu, từ đến kết luận xác 1.3.3 Tổng hợp kết giải đoán Đây bước quan trọng nhằm khẳng định nghiên cứu, phân tích đưa đến kết thức 1.4 Giới thiệu phần mềm envi Giao diện ENVI 4.5 bao gồm: 1) File File menu có chức sau: - Mở ảnh, biên tập file header; - Xuất, nhập ảnh định dạng khác 2) Basic Tool Menu Menu có chức sau: - Thực số thay đổi hình học ảnh độ phân giải, xoay ảnh, cách ghi nhận liệu…; - Thực phép tính thống kê ảnh; - Thực cắt ghép ảnh; - Thực phép toán kiểm định phổ 3) Classification - Menu phân loại ảnh Menu cho phép thực thuật toán phân loại ảnh như: - Phân loại ảnh có giám định; - Phân loại ảnh phi giám định; - Phân loại ảnh thông qua thiết lập (dicision tree); 4) Trasform - Menu tính chuyển Menu cho phép: - Tăng cường độ phân giải ảnh (image shrapening); - Thực số thuật toán với phổ; 5) Filter - Menu lọc Menu cho phép thực hiên: - Lọc theo cấu trúc ảnh; - Một số phép lọc ảnh RADAR để làm giảm nhiễu ảnh; 6) Spectral menu - Menu phổ Menu cung cấp số công cụ đặc biệt cho phép phân tích ảnh đa phơ siêu phổ; Menu cho phép: - Xây dựng hiển thị thư viện phổ; - Thực phép toán phổ; - Xác định enmember; - Xem ảnh trường đa chiều; Phân tích ảnh 7) Map menu - Menu đồ Menu cho phép thực hiện: - Đưa ảnh hệ hệ quy chiếu xác định; - Nắn ảnh - Ghép ảnh; - Menu cho phép chuyển hệ quy chiếu ảnh, đồ xây dựng hệ quy chiếu mới; 8) Menu véc tơ (vector menu) Menu cho phép: - Tạo quản lý tệp tin véc tơ; - Chuyển tệp tin ảnh thành véc tơ; - Chuyển tệp tin véc tơ thành định dạng DXF 9) Topographic menu - Menu địa hình Menu cho phép - Mở, phân tích đưa kết phân tích từ tệp tin mơ hình số địa hình; - Từ tệp tin mơ hình số địa hình đưa kết phân tích hướng địa hình, độ dốc, độ cong địa hình… - Sử dụng thuộc tính địa hình để đưa kết phân tích kênh, đường phân thủy, tụ thủy đỉnh… 10) Menu RADAR Menu cung cấp công cụ tiêu chuẩn nâng cao cho phép phân tích ảnh RADAR Menu cho phép thực hiện: - Xử lý ảnh RADAR phổ biến ERS-1, JERS-1, RADARSAT, SIRC, X-SAR, ASAR ; - Nó cung cấp cơng cụ cho phép điều chỉnh hiển thị, phân tích ảnh xử lý hình học ảnh… 11) Windown menu - Menu cửa sổ (menu trợ giúp) Menu cửa sổ cho phép tạo thêm cửa sổ hiển thị truy cập vào số thao tác cửa sổ thơng tin hiển thị sổ, vị trí trỏ chuột… Menu trợ giúp cho phép hiển thị thông tin trợ giúp sử dụng công cụ thể số thông tin phần mềm Phần mềm ENVI - Environment for Visualizing Images phần mềm xử lý ảnh viễn thám mạnh, với đặc điểm sau: - Hiển thị, phân tích ảnh với nhiều kiểu liệu kích cỡ ảnh khác Môi trường giao diện thân thiện Cho phép làm việc với kênh phổ riêng lẻ toàn ảnh Khi file ảnh mở, kênh phổ ảnh thao tác với tất chức có hệ thống Với nhiều file ảnh mở, ta dễ dàng lựa chọn kênh từ file ảnh để xử lý - ENVI có cơng cụ chiết tách phổ, sử dụng thư viện phổ, chức chuyên cho phân tích ảnh phân giải phổ cao (high spectral resolution images) Phần mềm ENVI viết ngôn ngữ IDL – Interactive Data Language Đây ngơn ngữ lập trình cấu trúc, cung cấp khả tích hợp xử lý ảnh khả hiển thị với giao diện đồ hoạ dễ sử dụng - ENVI cung cấp cho người sử dụng công cụ liên kết ảnh giúp ta so sánh trực tiếp ảnh cách quan sát ảnh chồng phủ lên ảnh Có phương pháp liên kết liên kết ảnh hiển thị - Link Displays, liên kết sở tọa độ Geographic Link Để Link Displays ta làm sau: chọn Tools\Link\Link Displays trỏ phải vào khung cửa sổ hiển thị ảnh định liên kết chọn Link Displays Khi đó, hộp thoại Link Displays cho phép người dùng lựa chọn ảnh cần liên kết cách kích chuột vào nút mũi tên chọn Yes bên cạnh số cửa sổ hiển thị ảnh tương ứng Cuối kích chuột vào phím OK để thực việc liên kết 10 nước mặt (6) 0 125 125 đất chưa sd (7) 0 256 256 500 670 877 125 256 tổng pixel loại đất 544 1491 1039 độ xác sai số phân loại có tính nhầm đến sai số nhầm lẫn lẫn sai số độ xác phân loại có tính đến sai số bỏ sót bỏ (pixel) (%) sót 0,0 (pixel) (%) rừng già (1) đất làm muối 0,00 544/544 1491/149 100 0,0 544/544 100 (2) 0,00 1039/103 100 0,0 1491/1491 100 đất (3) rừng phòng hộ 0,00 100 0,0 1039/1039 100 (4) 0,00 670/670 100 0,0 670/670 100 đất lúa (5) 0,00 877/877 100 0,0 877/877 100 nước mặt (6) 0,00 125/125 100 0,0 125/125 100 đất chưa sd (7) 0,00 256/256 100 256/256 100 độ xác 5001/5001 (pixel) 100,00% 100 kapa Kết tính điểm ảnh phần trăm đối tượng ảnh Quỳnh Thọ 2013 39 Hình 16:ảnh trước phân loại sau phân loại Hình 17::bảng độ xác phân loại rừng già:(1) Green 489,600 10,87 đất làm muối(2) white 1,341,900 29,80 đất (3)cyan1 935,100 20,77 rừng phòng hộ (4)Green1 603,000 13,39 đất lúa (5) Yellow 789,300 17,53 nước mặt (6) Blue1 112,500 2,49 Tổn đất chưa sd (7)green 230,400 5,15 4501,8 100 g 4.3.5 Thay đổi tên màu cho lớp phân loại - Class Color Mapping Khi có ảnh kết phân loại, bạn thay đổi màu sắc lớp phù hợp với tên gọi chúng -Để thực chức trên, từ cửa sổ ảnh phân loại, chọn Tools/Color Mapping/Class Color Mapping -Trên hình xuất hộp thoại Class Color Mapping cho ta chọn lớp để gán tên màu tương ứng, sau hoàn tất ta chọn Options/Save Changes để thục việc thay đổi 40 4.3.6.Chuyển kết phân loại sang dạng vector-Classification to Vector Layer Sau hồn tất cơng tác phân loại, ta thường có nhu cầu xuất File kết phân loại sang dạnh vector để dễ dàng trao đổi, biên tập hay xử lý với chức GIS -Để chuyển sang dạng vector file kết phân loại, từ thực đơn lệnh ENVI ta chọn Classification/ Post Classification /Classification to vector hay chọn Vector/Classification to vector -Trên hình xuất hộp thoại Raster to vector Input Band, ta chọn file kết phân loại cần chuyển định dạng nhấn OK -Tiếp hình xuất hộp thoại Raster to vector Parameters cho phép ta chọn lớp cần chuyển sang dạng vecto Chọn đường dẫn lưu kết nhấn Ok để thực Kết lưu theo định dạng file vector *.evf ENVI 4.3.7 Chồng lớp vector lên ảnh- Overlay Vector File Để quan sát trực quan dễ dàng nhận biết đối tượng ảnh, có nhu cầu cần chồng lớp thơng tin lên ảnh, chẳng hạn file vector đường bình độ, giải phân loại hay lớp phân loại, -Từ cửa sổ hiển thị ảnh, ta chọn Overlay/Vectors,trên hình xuất hộp thoại Vector Parameters -Từ hộp thoại Vector Parameters ta chọn File/ Open Vector File chọn định dạng file vector tương ứng định mwor File vector chọn hiển thị chồng phủ lên file ảnh 4.3.8 Kiểm tra thực địa đánh giá chất lượng phân loại Để kiểm chứng lại kết phân loại phương pháp hiệu xác kiểm tra thực địa Mẫu kiểm tra thực địa không trùng với vị trí mẫu giám định sử dụng phân loại đảm bảo phân bố khu vực nghiên cứu Sau tiến hành tính tốn lại 4.4 Thành lập đồ 41 Trên menu ENVI chọn Clasification/ Post classification/ Rule Classifier hộp thoại Rule Image Classifier ra: Nhấp chọn file ảnh cho lớp phân loại Nhấp OK Hộp thoại Rule Image Classifier Tool ra: hình 18: Hộp thoại Rule Image Classifier Tool Trong đó: -Classify by: chọn Maximum Value -Set All Thresholds: chọn giá trị -Rule Image Parameters: tích chọn ại On nhập giá trị vào Thresh Nhấp Save To File để lưu kết file ảnh Kiểm tra độ xác ảnh sử dụng Link Dispay Cursor Location/ Value Hiển thị lại màu đặt tên cho lớp ảnh Trên cửa sổ ảnh nhấp chọn Tool/ Color Mapping/ Class Color Mapping Hộp thoại Class Color Mapping Nhấp Option/ Save change 4.5 Biên tập đồ 1) Mở file ảnh Khởi động chương trình ENVI đọc hiển thị file ảnh 42 2) Tạo lưới tọa độ Trên menu cửa sổ nhấp chọn Overlay/ Grid line Hộp thoại Grid line Parameters ra.Tại hộp thoại Grid Line Parameters: Option: thay đổi thông số lưới tọa Help: trợ giúp tạo lưới Nhập thông số hình dưới: Hình19: Hộp thoại tọa độ lưới tọa độ Sau nhấp Apply 3) Tạo tiêu đề đồ Trên menu cửa sổ nhấp chọn Overlay/ Annotation Hộp thoại Annotation Tại hộp thoại Grid Line Parameters: File: Lưu, hiển thị, thoát Annotation Object: cho phép chọn kiểu Annotation Selected: chỉnh sưa hay xóa Annotation Option: thay đổi thơng số Annotation Help: trợ giúp Annotation Để tạo tiêu đề cho đồ chọn Object/ Text nhấp thơng số hình dưới: 43 Hình 20: Hộp thoại tạo tiêu đề đồ sau nhập tiêu đề cho đồ di chuyển chỏ chuột đến vị trí thích hợp cửa sổ ảnh Nhấp trái chột dịng chữ tiêu đề Xóa dịng chữ bấm phím chuột Kết thúc nhấp phím phải chuột 4) Tạo thước tỷ lệ Trên hộp thoại Annotation chọn menu Object/ Scale bar Nhập thông số hình dưới: Hình 21:hộp thoại tạo thước tỷ lệ 44 Di chuyển trỏ chuột tới vị trí thích hợp đồ ảnh nhấp trái chuột sau nhấp phải chuột 5) Tạo mũi tên hướng bắc Trên Trên hộp thoại Annotation chọn menu Object/ Arrow Nhập thông số hình dưới: Hình 22: hộp thoại tạo mũi tên hướng bắc Di chuyển trỏ chuột tới vị trí thích hợp đồ ảnh nhấp trái chuột sau nhấp phải chuột 6) Lưu đồ ảnh Lưu lại bước trình bày đồ từ trang trình bày: atareen cửa sổ nhấp chọn File / Save As Display Group Hộp thoại chọn thư mục đặt tên cho ảnh Nhấp OK Lưu đồ ảnh: Trên cửa sổ nhấp chọn File / Save Image As /Image File Hộp thoại Output Display to Image File nhập thông tin hình 45 Hình 23: Hộp thoại Output Display to Image File Nhấp OK Tìm đến thư mục mở File ảnh vừa ghi kết quả: ảnh đa phổ sau phân loại lọc thể dạng đồ lớp phủ mặt đất bao gồm loại Hình 24: đồ ảnh xã Quỳnh Thọ 46 Hình 25: Bản đồ Quỳnh Thọ sau chỉnh màu 4.6 In đồ ảnh Trên cửa sổ nhấp chọn File/ Print Từ đồ trạng sử dụng đất phân loại từ phần mềm ENVI, kết hợp với phần mềm biên tập đồ cho sản phẩm đồ trạng sử dụng đất xã Quỳnh Thọ năm 2013 4.7 kết đạt 1)Về khoa học: Đã nghiên cứu làm rõ chất phương pháp phân loại dựa đối tượng Tập hợp, hệ thống hóa đầy đủ, mơ tả chi tiết phương pháp phân loại ảnh a Nhóm phương pháp phân đoạn dựa vùng (region-based segmentation): b Nhóm phương pháp nhóm cụm liệu (data clustering): -Thuật toán K Mean; -Thuật toán ISODATA; 2)Về ứng dụng: Kết phân loại thông tin ảnh landsat cho biết thực trạng sử dụng đất xã Quỳnh Thọ từ đưa vào ứng dụng thực tế để thành lập đồ quy hoạch sử dụng đất hợp lý nhằm phục vụ chương trình phát triển kinh tế xã giai đoạn tới 47 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận: Cùng với phát triển cơng nghệ tin học, cơng nghệ viễn thám có bước phát triển mạnh mẽ Đặc biệt với trợ giúp phần mềm xử lý ảnh ENVI kết hợp với phần mềm thành lập đồ Mapinfo mang lại hiệu cao chất lượng, thời gian lĩnh vực hiệu chỉnh, cập nhập thành lập loại đồ chuyên đề khác nhau, có đồ lớp phủ mặt đất Ảnh vệ tinh xử lý qua bước: tiền xử lý (nắn chỉnh hình học ảnh, tăng cường chất lượng ảnh), xử lý (phân loại ảnh) sau xử lý (sau phân loại) với trợ giúp phần mềm Envi Phần mềm Mapinfo trợ giúp cơng đoạn hồn thiện, biên tập trình bày đồ kết Kết phân loại đối tượng mặt đất từ ảnh viễn thám kết hợp với điều tra thực điạ cho phép thành lập đồ trạng lớp phủ mặt đất với thơng tin trung thực xác, từ giúp cho việc quản lý đất đai nói chung quản lý tài nguyên thiên nhiên nói riêng, quy hoạch định cho lĩnh vực phát triển kinh tế xã hội, môi trường cách hợp lý với điều kiện địa phương, khu vực hay phạm vi toàn quốc Hơn nữa, phân tích ảnh cịn tìm quy luật đặc điểm phân bố, ghi nhận trạng biến động lớp phủ mặt đất tiến hành nghiên cứu quan hệ tương hỗ chúng với nhóm đối tượng tự nhiên với nhóm đối tượng nhân sinh Với mạnh tư liệu viễn thám (như khả cập nhập thông tin, tính chất đa thời kỳ tư liệu, tính chất phong phú thơng tin đa phổ, tính đa dạng tư liệu: băng từ, phim, ảnh, đĩa từ…), kết hợp thông tin viễn thám với hệ thống thông tin địa lý (GIS) hệ định vị toàn cầu (GPS) áp dụng nhiều lĩnh vực có hiệu so với phương pháp truyền thống Tư liệu viễn thám có độ phân giải cao nên sử dụng để thành lập đồ từ tỷ lệ lớn (1/5.000 – 1/25.000) đến tỷ lệ trung bình (1/50.000 – 1/100.000) tỷ lệ nhỏ (1/250.000 – 1/1.000.000), nên không dừng lại việc thành lập đồ lớp phủ mặt đất mà ứng dụng nhiều ngành khoa học khác 48 cơng tác điều tra quy hoạch rừng, khí tượng, đánh giá tác động môi trường, kiểm kê đất đai … Việc thành lập đồ công nghệ viễn thám tạo đồ chuyên đề dạng đồ số, kết nối với sở liệu thuộc tính chuyên đề nên việc khai thác sử dụng, cập nhật thuật tiện Tuy nhiên độ xác việc thành lập đồ công nghệ viễn thám phụ thuộc nhiều yếu tố chủ quan khách quan Các yếu tố khách quan phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khả chiếu sáng đặc điểm đối tượng vào thời điểm vệ tinh bay chụp Các yếu tố chủ quan lại phụ thuộc vào trình độ kinh nghiệm người giải đốn xử lý ảnh Do vậy, kết phân loại cần phải đối chiếu với kết kiểm tra thực địa để chỉnh lý, bổ sung cho kết nghiên cứu, nhằm đảm bảo độ tin cậy thông tin chiết tách từ tư liệu viễn thám việc thành lập đồ lớp phủ mặt đất Kiến nghị: Đề tài sử dụng ảnh landsat kích thước nhỏ, số đối tượng có đặc trưng phản xạ phổ gần giống khó để phân biệt ảnh Ví dụ, loại đất trụ sở quan, cơng trình nghiệp đất giao thơng có đặc trưng phản xạ phổ gần giống với đất đô thị nên đề tài phân loại chi tiết Riêng với loại đất chuyên dùng đề tài chưa thể thực phân loại thực tế việc phân loại đất phải dựa vào mục đích sử dụng nhiều Các loại đất trụ sở, quan, cơng trình nghiệp, đất giao thơng, đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp, xếp vào đất chuyên dùng Việc phân loại loại đất phải dựa vào tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải siêu cao, kết hợp với liệu điều tra thực tế Do hạn chế mà đất chuyên dùng bị phân bổ sang loại đất khác có đặc trưng phổ Nên sử dụng ảnh landsat để xác định thực trạng sử dụng đất cấp xã, cấp vùng ảnh landsat ứng dụng cho nhiều mục đích khác cho lĩnh vực quan trọng Vấn đề ảnh viễn thám đồ sử dụng đề tài chưa đa dạng thời gian,do chưa thể rõ ràng, chi tiết, đầy đủ cụ thể đối tượng 49 Tài liệu tham khảo: Các trang web: http://www.geoviet.vn/FM/GetFile.aspx?ID=96b2cd21-b348-432a-b62d57a5d75e3ae7 http://tai-lieu.com/tai-lieu/thuc-hanh-phan-loai-thong-tin-tren-tu-lieu-anhvien-tham-trong-envi-3200/ http://www.slideshare.net/trankha8792/gii-thiu-k-thut-vin-thm http://luanvan.net.vn/luan-van/luan-van-nghien-cuu-ky-thuat-phan-loaianh-vien-tham-ung-dung-trong-giam-sat-52083/ http://www.quynhluu.nghean.gov.vn/wps/portal/quynhluu/! ut/p/c4/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3j3ED8XX8tgYxM3Zz8LA083g zDPsEAjIwtHE_2CbEdFAKyTTGg!/? WCM_GLOBAL_CONTEXT=/wps/wcm/connect/huyen+quynh+luu/hql/dscacx athitranphongban/xathitran/69d7ce004fb2848689209df9e679f0ea giáo trình sở viễn thám Lê Văn Trung 50 MỤC LỤC TRANG MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc Đề tài CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÍ LUẬN CHUNG Giới thiệu kỹ thuật viễn thám 1.1.Các khái niệm: .5 1.2 Công nghệ viễn thám nghiên cứu thực trạng sử dụng đất .5 1.2.1 Vài nét công nghệ viễn thám 1.2.2 Đặc trưng phổ phản xạ đối tượng tự nhiên phục vụ cho việc thành lập đồ trạng sử dụng đất 1.3 Mối quan hệ phương pháp viễn thám với nghiên cứu thực trạng sử dụng đất .6 1.3.1 Xác định hệ thống phân loại 1.3.2 Xác định dấu hiệu giải đoán 1.3.3 Tổng hợp kết giải đoán 1.4 Giới thiệu phần mềm envi CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT PHÂN LOẠI VÀ PƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM .11 2.1 Đặc điểm ảnh viễn thám thu từ vệ tinh 11 2.2 Các kỹ thuật xữ lý ảnh viễn thám .11 2.2.1 Kỹ thuật nắn chỉnh ảnh viễn thám 11 2.2.1.1 Nắn chỉnh hình học 11 2.2.1.2 Kỹ thuật tăng cường ảnh .11 51 2.2.1.3 Các kỹ thuật lọc ảnh 11 2.3 Phân loại: 11 2.3.1 Phương pháp giải đoán mắt thường 12 2.3.2 Phương pháp xử lý ảnh số phân loại dựa pixel dựa đối tượng 12 2.3.2.1 Phương pháp phân loại có kiểm định 13 2.3.2.2 Phương pháp phân loại không kiểm định 14 2.4 Xuất kết 14 2.5 Đánh giá độ xác kết phân loại 14 CHƯƠNG 3:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 15 3.1.Vị trí địa lý xã Quỳnh Thọ 15 3.2 Bản đồ ranh giới xã Quỳnh Thọ .15 3.3 Thực trạng phát triển kinh tế- xã hội .16 3.4 Đánh giá sử dụng đất Quỳnh Thọ năm 2013 16 CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU CÁC KỸ THUẬT PHÂN LOẠI TRÊN ẢNH VIỄN THÁM VÀ QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT .17 4.1.Tư liệu ảnh sử dụng đề tài 17 Quy trình phân loại ảnh 23 4.2.1 Cắt ảnh 23 4.2.2 Phân loại ảnh 25 4.2.2.1 Phương pháp phân loại không kiểm định 25 1) Phương pháp phân loại Isodata 26 4.2.2.2 phân loại có kiểm định 31 4.3 Kỹ thuật hậu phân loại .34 4.3.1 Lọc loại nhiễu kết phân loại 35 4.3.2 Gộp lớp-Combine Classes 35 4.3.3 Ma trận sai số - Confusion Matrix 36 4.3.4 Thống kê kết - Class Statistics 37 4.3.5 Thay đổi tên màu cho lớp phân loại - Class Color Mapping 40 52 4.3.6.Chuyển kết phân loại sang dạng vector-Classification to Vector Layer 40 4.3.7 Chồng lớp vector lên ảnh- Overlay Vector File 41 4.3.8 Kiểm tra thực địa đánh giá chất lượng phân loại 41 4.4 Thành lập đồ .41 4.5 Biên tập đồ 42 4.6 In đồ ảnh 47 4.7 kết đạt 47 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 1.Kết luận: 48 Kiến nghị: 49 Tài liệu tham khảo: 50 53 ... tài: "PHÂN LOẠI THÔNG TIN TRÊN TƯ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM TRONG ENVI ỨNG DỤNG GIÁM SÁT HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI XÃ QUỲNH THỌ NĂM 2013" Đề tài hoàn thành rõ trạng sử dụng đất đai xã Quỳnh Thọ năm 2013, ... tài kỹ thuật phân loại ảnh viễn thám ứng dụng giám sát trạng sử dụng đất Quỳnh Thọ Để đạt mục tiêu trên, đề tài cần thực nhiệm vụ sau: + Thu thập tài liệu thống kê, đồ, tư liệu ảnh vệ tinh vùng... thực trạng sử dụng đất công nghệ viễn thám Cung cấp thông tin sử dụng đất phục vụ quy hoạch Xây dựng sở liệu nhằm định hướng sử dụng hợp lí đất đai đề xuất điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất xã Quỳnh