Ứng dụng ảnh viễn thám và phần mềm giải đoán ảnh ENVI trong xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế

Quá trình xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ ảnh viễn thám kết hợp phần mềm ENVI

Đầu tiên ta chọn điểm trên ảnh, việc này ta chỉ đưa tâm dây chữ thập màu trắng vào điểm đó đồng thời quan sát tọa độ x,y trong hộp thoại Ground Control Points Selection đó chính là tọa độ tại vị trí tâm dây chữ thập, sau khi chọn xong điểm trên ảnh ta rê chuột sang để chọn điểm tương ứng trên bản đồ rồi nhấp chuột trái để chấp nhận, quan sát phía dưới cửa sổ đó sẽ thấy tọa độ, bây giờ cần đưa tọa độ này vào phần tọa độ bản đồ trong hộp thoại, để làm việc này ta có 2 cách đó là: Bấm nhập trực tiếp vào hộp thoại hoặc kích phải chuột lên điểm đó rồi chọn Export Map Location, cuối cùng bấm Add Point để chấp nhận cặp điểm đầu tiên. Sau khi đã chọn phương pháp nắn và phương pháp tái chia mẫu xong ta nhấn Choose để đặt tên và chọn chỗ lưu cho file ảnh sau khi nắn (nan_anh.img) rồi nhấn OK, bây giờ trên hộp thoại Avaible Bands List sẽ xuất hiện thêm lớp ảnh ta vừa nắn xong, công việc cuối cùng là load ra một cửa sổ mới để kiểm tra. Để làm được như vậy thì ta phải có một lớp ranh giới của huyện Phú Vang với định dạng shapflie (*.shp), mà để lấy được lớp ranh giới này ta có thể dùng một tờ bản đồ của huyện Phú Vang rồi đưa ngay vào phần mềm ENVI hoặc các phần mềm đã học như Arcview, Vilis hay ArcGIS sẽ tách ra được lớp điểm, đường, vùng lưu với đuôi *.shp, trong ba lớp này ta chọn lấy lớp vùng.

Sau khi điền đầy đủ các thông tin thì nhấn OK để chuyển sang hộp thoại Available Vectors List, nhấp chuột chọn layer ranh giới rồi nhấn nút Load Selected một hộp thoại nhỏ hiện ra với nội dung là chồng lớp ranh giới vừa chọn lên ảnh hay lên một cửa sổ mới thì ta chọn vào dòng Display #1 rồi nhấn OK, Sẽ xuất hiện hộp thoại #1 Vector Parameters: Cursor Query, ta nhấn vào Apply. Quay lại menu chính của ENVI chọn Basic Tools\ Masking\ Apply Mask xuất hiện hộp thoại Apply Mask Input File chọn file đầu vào là “Cat_sobo”, nhấn vào Select Mask Band xuất hiện hộp thoại Select Mask Input Band ta chọn Mask Band rồi nhấn OK ở cả hai hộp thoại đó, xuất hiện thêm một hộp thoại mới ta đặt tên file ảnh này là “Cat_hoanthien2” nhấn OK. Với phương pháp phân loại này, các pixel sẽ được phân chia tự động vào các lớp dựa trên một số đặc điểm về sự đồng nhất giá trị phổ sử dụng kỹ thuật gộp nhóm, phương pháp này được áp dụng trong trường hợp ta không biết hoặc không quen với những đối tượng xuất hiện trên ảnh, đồng thời nó cũng loại bỏ được những sai số chủ quan của con người.

Để phân loại theo phương pháp này chúng ta bắt buộc phải xác định xem sẽ phân làm mấy loại đất từ đó đi chọn mẫu cho các loại đất đó, việc này có thể được tiến hành ngay trên ảnh hoặc tiến hành ngoài thực địa, để hạn chế sai số, đảm bảo khách quan chính xác thì chúng ta phải đi thực địa để lấy mẫu là tốt nhất. Các kết quả sau phân loại cần phải được xem xét, đánh giá về độ chính xác khái quát hóa các lớp thông tin, tính toán các chỉ số thống kê, áp dụng các phân tích theo đa số và theo thiểu số cho các ảnh phân loại, nhóm các lớp, chồng các lớp phân loại lên một ảnh, tính toán cho ảnh vùng đệm, tính toán cho ảnh phân đoạn, tạo các layer dạng vector cho các lớp đã phân loại. Tại đây sẽ có hai phương pháp phân tích, nếu chọn Majority các pixel lẻ tẻ sẽ được gán vào lớp chiếm đa số trong cửa sổ lọc, nếu chọn Minority thì các pixel lẻ tẻ sẽ được gộp vào lớp chiếm thiểu số trong cửa sổ lọc, cuối cùng nhập kích thước pixel và chọn lưu kết quả trước khi nhấn OK.

Để quan sát trực quan hoặc dễ dàng nhận biết các đối tượng trên ảnh, đôi khi ta có nhu cầu chồng một lớp thông tin nào đó lên ảnh phân loại, chẳng hạn như lớp địa giới hành chính, lớp giao thông, lớp thủy hệ… Để thực hiện chức năng này trên cửa sổ hiển thị ảnh phân loại ta chọn Overlay\Vectors sẽ xuất hiện hộp thoại Vector Parameters, từ hộp thoại này ta chọn File\Open Vector File để chọn những file vector cần đưa vào chồng phủ lên ảnh phân loại. Chuyển kết quả phân loại sang dạng vector - Classification to Vector Layer Sau khi hoàn tất công tác phân loại, ta thường có nhu cầu xuất các file kết quả sang định dạng vector để dễ dàng trao đồi, xử lý thông tin và biên tập bản đồ trên các phần mềm khác nhau, để chuyển sang dạng vector thì trên thanh menu chính của ENVI chọn Classification\Post Classification\ Classification to Vector hoặc chọn Vector\Classification to Vector. Lúc này trên màn hình xuất hiện hộp thoại Raster to Vector Input Band, ta chọn file kết quả phân loại cần chuyển sang định dạng vector rồi nhấn OK, tiếp đó xuất hiện hộp thoại Raster to Vector Parametes cho phép chúng ta chọn các lớp cần chuyển sang dạng vector, chọn đường dẫn lưu kết quả và nhấn OK để thực hiện.

Sau khi chuyển được định dạng về file vector việc cuối cùng là ta cần xuất file này về dạng shapefile để biên tập thành bản đồ trên các phần mềm như Mapinfo, Microstation, Arcview, ArcGis… Để xuất sang shapefile từ cửa sổ hiển thị file vector chọn File/Export Active Layer to Shapefile.

Biên tập bản đồ trên phần mềm Mapinfo

Sau khi file phân loại được mở trên Mapinfo việc đầu tiên là chúng ta cần biên tập lại màu cho các lớp vì khi chuyển sang thì nó không thể chuyển được các lớp màu. Sau khi biên tập màu xong cho các lớp chúng ta tiến hành chồng các lớp vector lên bằng cách vào File/open để mở các file cần chồng vào. Để chồng các lớp này lên chúng ta cần lựa chọn thứ tự các lớp nằm trên nằm dưới sao cho thích hợp như lớp tên các xã phải nằm trên lớp giao thông.

Để tạo khung bản đồ ta cần một tool tạo khung, sau khi tool này được hiển thị trên menu chính của của phần mềm ta chọn như hình dưới. Sẽ xuất hiện hộp thoại cho phép ta chọn tỷ lệ tạo khung bản đồ, khung được tạo cho cấp nào sau đó nhấn OK để chấp nhận vẽ khung. Để tạo mũi tên chỉ hướng cho bản đồ, đầu tiên ta phải chọn lớp đặt mũi tên chỉ hướng này hoạt động rồi vào nhấn vào biểu tượng Symbol Style trên thanh Drawing, sẽ xuất hiện hộp thoại như hình dưới; tại mục Font ta chọn.

Mapinfo Arrows, tại mục Symbol chọn kiểu mũi tên chỉ hướng thích hợp, tại mục Color chọn màu và kích cỡ cho mũi tên. Để biên tập chữ lên bản đồ ta cũng chọn lớp hoạt động để ghi chữ lên, sau đó ngoài thanh Drawing chọn biểu tượng để định dạng kiểu chữ, cỡ chữ, màu chữ và nhấn vào biểu tượng để viết chữ. Để tạo sơ đồ vị trí ta mở sẵn bản đồ sản phẩm lên, sau đó mở thêm lớp mới có chứa sơ đồ vị trí sau đó vào Window\New Layout Window sẽ xuất hiện hộp thoại New Layout Window tại hộp thoại này ta chọn lớp bản đồ sản phẩm.

Tại cửa sổ layout của lớp bản đồ sản phẩm ta kích chọn công cụ Frame và chọn vị trí thích hợp để đặt sơ đồ vị trí. Khi in bản đồ ta có thể in trực tiếp trên Layout đang mở hoặc có thể chuyển qua định dạng file ảnh để in bằng cách vào File\ Save Window As rồi chọn định dạng file ảnh và chổ lưu ảnh, cuối cùng xuất hiện hộp thoại cho phép ta chọn kích thước ảnh và độ phân giải cho ảnh.