1. Xỏc định hệ thống phõn loại
Hệ thống phõn loại cần được xỏc định, xõy dựng để cú thể phõn biệt cả cỏc đối tượng sử dụng đất. Trong viễn thỏm, hệ thống phõn loại phải phự hợp với khả năng cung cấp thụng tin của cỏc tư liệu viễn thỏm.
Yờu cầu của bảng phõn loại trong viễn thỏm là:
- Độ chớnh xỏc tối thiểu cho phõn biệt cỏc đối tượng sử dụng đất và lớp phủ mặt đất phải đạt ớt nhất 85%.
- Độ chớnh xỏc của việc phõn tớch trong bảng phõn loại cần phải giống nhau cho mọi đối tượng và thớch hợp với khả năng cung cấp thụng tin của tư liệu.
- Kết quả phõn tớch khi dựng hệ thống phõn loại đú cần phải được giống nhau đối với những người giải đoỏn khỏc nhau.
- Hệ thống phõn loại cú thể được ỏp dụng cho nhiều vựng rộng lớn.
- Hệ thống phõn loại cú thể được sử dụng khi phõn tớch cỏc tư liệu thu được trong cỏc thời gian khỏc nhau.
- Hệ thống phõn loại cho phộp dựng cỏc bậc phõn loại phụ sử dụng cho việc quan sỏt mặt đất, hoặc phõn tớch từ cỏc tư liệu viễn thỏm tỷ lệ lớn hơn.
- Sự tổng hợp của hệ thống phõn loại phải được thực hiện một cỏch chi tiết - Cú thể so sỏnh với tài liệu sử dụng đất trong tương lai.
- Những đặc điểm sử dụng đất khỏc nhau cú thể nhận biết được.
Theo nguyờn tắc đú, việc xỏc định hệ thống phõn loại là cụng việc đầu tiờn rất quan trọng khi sử dụng tư liệu viễn thỏm để xõy dựng bản đồ sử dụng đất và lớp phủ mặt đất.
Trong quỏ trỡnh nghiờn cứu thành lập hệ thống chỳ giải cần lưu ý đến tỷ lệ bản đồ cần thành lập và loại tư liệu viễn thỏm sử dụng. Thụng thường đối với bản đồ tỷ lệ nhỏ và trung bỡnh, sử dụng ảnh vệ tinh kờnh 5, MSS đen trắng hay kờnh 2 TM, kờnh 2 SPOT là phự hợp hơn cả. Tất nhiờn, ảnh màu giả FCC là rất hữu hiệu cho việc phõn tớch cỏc đối tượng sử dụng đất. Cũn đối với bản đồ tỷ lệ lớn 1/5.000 - 1/10.000 sử dụng ảnh vệ tinh độ phõn giải cao là tốt nhất. Ở Việt Nam, căn cứ vào hệ thống phõn loại của bộ Tài nguyờn và Mụi trường xõy dựng ta cú thể lựa chọn hệ thống chỳ giải thớch hợp. Vớ dụ, để thành lập bản đồ sử dụng đất tỷ lệ 1/250.000 bằng phương phỏp viễn thỏm, cú thể tham khảo bảng phõn loại sau: (theo tập thể tỏc giả của Đề tài nghiờn cứu cấp nhà nước "Ứng dụng viễn thỏm thành lập bản đồ sử dụng đất toàn quốc tỷ lệ 1/250.000").
a. Đất nụng nghiệp
1. Đất chuyờn lỳa 2. Đất lỳa màu
4. Đất nương rẫy
5. Đất trồng cõy cụng nghiệp 6. Đất trồng cõy ăn quả
7. Đất trồng cõy lõu năm (khụng phõn thành cõy cụng nghiệp hay cõy ăn quả) 8. Đất cỏ dựng vào chăn nuụi
9. Đất cú mặt nước chuyờn dựng vào nuụi tụm cỏ và nuụi trồng hải sản 10. Rừng lỏ rộng thường xanh 11.
Rừng lỏ rộng nửa rụng lỏ 12. Rừng lỏ rộng rụng lỏ 13. Rừng lỏ kim thuần loại
14. Rừng hỗn giao (lỏ kim, lỏ rộng) 15. Rừng tre nứa thuần loại
16. Rừng tre nứa hỗn giao (tre nứa, gỗ) 17. Rừng trồng 18. Rừng ngập mặn b. Đất phi nụng nghiệp 19. Đất xõy dựng 20. Đất di tớch lịch sử, văn hoỏ, du lịch 21. Đất khai thỏc khoỏng sản 22. Đất làm muối 23. Đất chuyờn dựng khỏc 24. Đất thành thị 25. Thổ cư nụng thụn c. Đất chưa sử dụng 26. Đất trống, trảng cỏ, lựm bụi 27. Nỳi đỏ khụng cú cõy 28. Bói bồi ven sụng, ven biển 29. Bói cỏt, cồn cỏt (cỏt khụ) 30. Đất hoang vựng đồng bằng
2. Xỏc định cỏc dấu hiệu giải đoỏn
Cụng tỏc tiếp theo của việc thành lập hệ thống chỳ giải là xỏc định cỏc dấu hiệu giải đoỏn. Đối với xử lý ảnh số, đú là việc xỏc định cỏc vựng thử nghiệm (hay cũn gọi là vựng mẫu). Từ cỏc vựng mẫu đú, cú thể mở rộng cho toàn tấm ảnh.
Khi giải đoỏn cần chỳ ý đến cỏc nguyờn tắc sau:
- Xỏc định điều kiện sinh thỏi nơi tồn tại của cỏc loại hỡnh sử dụng đất để đưa ra những giả thuyết thớch hợp về tờn gọi của chỳng.
- Xỏc định cỏc chỡa khoỏ giải đoỏn (nền ảnh, cấu trỳc ảnh, vị trớ, hớnh dạng, màu sắc, ...) từ đú mở rộng ra cỏc vựng khỏc.
- Tổ hợp suy luận và định loại, đưa ra những giả thiết và kết luận.
- Phải kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức thực tế và kiến thức về sinh thỏi, cảnh quan để tổng hợp cỏc dấu hiệu, từ đú mới cú thể đi đến cỏc kết luận chớnh xỏc.
Một số vớ dụ cụ thể khi phõn tớch ảnh tổng hợp màu giả (FCC) để xỏc định một số đốitượng sử dụng đất ở Việt Nam (cú đối chiếu với ảnh đen trắng kờnh 5).
- Cõy trồng một năm (lỳa-màu-cõy trồng cạn): xuất hiện màu vàng hoặc da cam trờn ảnh
FCC (nền xỏm sỏng đến sỏng ở kờnh 5 MSS/kờnh 2 của TM)
- Lỳa nước: đỏ, đỏ tớm sẫm hoặc tớm xanh, cấu trỳc lưới ụ vuụng nhỏ, thường trờn nền phự sa sụng suối, đụi chỗ xỏm nhạt, khụng cú lưới ụ vuụng (nếu ngập nước nhiều), cú màu xanh lơ sẫm thỡ chỉ trồng được 1 vụ lỳa.
- Thảm thực vật trờn bói bồi: chỉ ở hai bờn sụng suối, cấu trỳc rất mịn, màu xanh vàng nhạt hoặc trắng đến màu da cam sẫm. Đụi chỗ thành mảnh đỏ sẫm chỉ thị cho thảm thực vật trồng, cõy hàng năm (ngụ, đậu, lạc) hoặc cõy thõn thảo hoỏ gỗ, cõy lõu năm ưa nước.
- Cõy trồng quanh khu dõn cư: màu đỏ xen lẫn hạt trắng lốm đốm thành từng đỏm nhỏ. - Thảm thực vật đầm lầy: màu xanh lơ thẫm đến tớm xỏm, cấu trỳc mịn sỏng do ngập nước. - Trảng cõy bụi thấp - xen cỏ: tớm xỏm đến vàng nõu cấu trỳc trung bỡnh đến thụ (và xỏm nhạt khụng đều trờn ảnh kờnh 5 đen trắng), phõn bố thành từng mảng ở sườn đồi.
- Cõy trồng lõu năm, rừng trồng, cõy cụng nghiệp như chố, cà phờ, cú màu đỏ hoặc đỏ sẫm, thành từng khối cú ranh giới dạng hỡnh học rừ ràng, ớt khi ở dạng tự nhiờn, tương phản nền màu cao so với đối tượng xung quanh.Trờn ảnh kờnh 5,cõy cụng nghiệp tạo nờn cỏc mảng tối sẫm.
- Thực vật trờn vựng sườn và đồi nỳi, thoỏt nước tốt cú màu hồng lốm đốm (trờn ảnh FCC) và xỏm nhạt trờn ảnh đen trắng kờnh 5.Về cơ bản cú thể chia thành từng nhúm kiểu thảm sau:
a- Trờn nỳi đất feralit phong hoỏ từ cỏc loại đỏ mẹ khỏc nhau, từ đỏ cứng bị phong hoỏ: cấutrỳc thành khối hoặc cỏc điểm cú diện tớch nhỏ (nỳi đồi sút) tương phản búng rừ, chia cắt ngang rừ, chia cắt sõu mờ, cú nếp hằn sõu, chạy song song, đú là kết quả của quỏ trỡnh uốn nếp, đứt gẫy hoặc bào mũn, tớch tụ. Cú cỏc kiểu chớnh như sau:
+ Rừng hỗn giao thường xanh quanh năm: màu đỏ sẫm, búng rất mờ hoặc khụng rừ, cấu trỳc trung bỡnh.
+ Rừng tre nứa hoặc hỗn giao: màu đỏ đến đỏ sẫm, búng rất mờ hoặc khụng rừ, cấu trỳc trung bỡnh đến mịn, phõn bố ở cỏc dạng địa hỡnh đặc biệt, tuỳ thuộc vào vựng khớ hậu.
+ Trảng cõy bụi rậm: đỏ tươi, hơi nhạt, búng của vật bị chia cắt ngang hơi mờ, cấu trỳc đều, tương đối mịn.
+ Trảng cõy bụi xen cỏ: lốm đốm đỏ nhạt trờn nền vàng sẫm, cấu trỳc thụ, khụng đều, búng lấy được thể hiện tương đối rừ.
+ Trảng cỏ - nương rẫy tạm thời: vàng sẫm hoặc hồng nhạt, cấu trỳc trung bỡnh bởi cỏc hạt lốm đốm đỏ, rất thưa và hầu như khụng thấy búng của đối tượng.
+ Nương rẫy thường xuyờn: cấu trỳc mịn màu tớm, xanh tớm hoặc tớm đỏ, thường bị chia cắt rất sắc nột.
b- Thảm thực vật trờn đất phong hoỏ từ đỏ vụi cấu trỳc thành khối lớn hoặc nỳi sút nhỏ, bị chia cắt ngang và chia cắt sõu rất rừ tạo nờn cấu trỳc lốm đốm đặc trưng.
+ Rừng rậm: màu đỏ sẫm, độ "nhàu" hơi nhoố do cấu trỳc nhiều tầng của rừng + Trảng cõy bụi rậm: màu đỏ hồng, độ "nhàu nỏt" tương đối rừ +
Đỏ lộ: màu tớm đến xanh nhạt tớm, độ " nhàu nỏt" rất rừ nột.
+ Tổ hợp thảm trảng cỏ - nương rẫy: thường ở chõn sườn ớt dốc hoặc ở nỳi sút, màu hồng tất nhạt đến màu vàng lốm đốm đỏ trờn nền vàng, đụi chỗ xanh nhạt hoặc xanh tớm trờn ảnh FCC, (trờn kờnh 5 cú màu xỏm nhạt).
3. Tổng hợp kết quả giải đoỏn
Đõy là bước quan trọng nhất nhằm khẳng định sự nghiờn cứu, phõn tớch giải đoỏn và đưa đến kết quả chớnh thức. Cỏc cụng việc cần làm của khõu tổng hợp là:
- Xem xột lại sự hợp lý hay chưa hợp lý của hệ thống chỳ giải khi ỏp dụng và phõn tớch xử lý cho một hỡnh ảnh cụ thể, từ đú cú thể hiệu chỉnh chỳ giải cho phự hợp.
- Kiểm tra thực địa trờn cỏc vựng mẫu để xỏc định chớnh xỏc cỏc tờn gọi, tớnh chất của từng đối tượng. Khi kiểm tra cần lựa chọn thời gian kiểm tra phự hợp với thời gian chụp ảnh. Do tư liệu khụng cập nhật, cú thể kiểm tra trờn vựng nghiờn cứu ớt cú sự biến đổi, với thời gian lệch về năm song nhất thiết phải cựng thời điểm chụp trong năm. Để đảm bảo mức độ chớnh xỏc, khi kiểm tra thực địa cần cú sự mụ tả, điều tra về sử dụng đất trong quỏ khứ (vào thời điểm cú tư liệu). Cỏc thụng số cần thu thập khi kiểm tra thực địa là: ảnh chụp, bản tả về hiện trạng (loại đối tượng và tớnh chất của chỳng), khi cú mỏy, cần tiến hành đo phổ mặt đất.
- Chỉnh lý cỏc đường bao được vẽ ra, đặt tờn thống nhất cho từng đường bao đú (theo hệ thống chỳ giải). Trong đú cú cụng việc là phải hiệu chỉnh bổ sung mức độ chi tiết của cụng việc giải đoỏn trờn từng phần của ảnh (đối với xử lý ảnh bằng mắt) hoặc chỉnh lý trờn kết quả xử lý số (bằng cỏc phộp lọc hoặc phõn loại,...).
- Xỏc định cỏc mó màu phự hợp cho từng đơn vị phõn loại (hoặc bổ sung bằng cỏc ký hiệu đối với giải đoỏn ảnh bằng mắt)
- Tớnh toỏn diện tớch bằng cỏc kỹ thuật và cụng cụ đơn giản hoặc bằng việc tự động tớnh toỏn trờn mỏy tớnh với cỏc phần mềm tương ứng.
4.3.3. Những điều cần chỳ ý về giải đoỏn ảnh để thành lập bản đồ sử dụng đất và lớp phủ mặt
Trờn đõy là túm tắt những dấu hiệu nhận biết trờn ảnh vệ tinh của một số kiểu sử dụng đất chớnh. Để thành lập bản đồ chuyờn đề, một số yờu cầu cơ bản đặt ra cho cụng tỏc giải đoỏn là:
- Bản thõn người giải đoỏn phải thực sự nắm chắc kiến thức thực vật học và kiến thức về sử dụng đất. Đú là yờu cầu đầu tiờn hết sức quan trọng.
- Ngoài việc phỏt hiện cỏc khoỏ giải đoỏn ảnh, người giải đoỏn phải cú sự phõn tớch, liờn hệ ngoại suy và quy nạp để khẳng định được cỏc đối tượng đó được vạch ra trờn ảnh ứng với từng dải phổ khỏc nhau (cỏc ảnh ở cỏc kờnh khỏc nhau và ảnh tổng hợp màu)
- Trong giải đoỏn ảnh bằng mắt thường việc xỏc định khoỏ giải đoỏn ảnh là cần thiết song dự sao nú cũng chỉ mang tớnh nguyờn tắc và phụ thuộc rất nhiều và kinh nghiệm thực tiễn của người giải đoỏn. Cựng một dấu hiệu ảnh cú thể là dấu hiệu của nhiều kiểu thảm khỏc nhau và ngược lại, nhiều kiểu thảm giống nhau song trờn ảnh lại cú thể thay đổi tuỳ từng điều kiện cụ thể và từng khu vực lónh thổ. Giải quyết được vấn đề đú đũi hỏi trỡnh độ chuyờn mụn và kinh nghiệm thực tiễn của người giải đoỏn.
- Cụng tỏc kiểm tra thực tế trờn cỏc vựng mẫu là một yờu cầu đặt ra trong quỏ trỡnh giải đoỏn, tuy nhiờn việc kiểm tra thực địa phải đảm bảo thực hiện cho đai diện hầu hết cỏc đối tượng đó dự đoỏn ở giai đoạn phõn tớch trong phũng. Hơn nữa khối lượng cụng việc cần thực hiện phải tối ưu nhất, cú như vậy mới khẳng định được hiệu quả của phương phỏp viễn thỏm trong nghiờn cứu, thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất, thảm thực vật hay bản đồ lớp phủ mặt đất núi chung.
4.4. SỬ DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM ĐIỀU TRA THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐẤT
4.4.1. Giới thiệu
Điều tra và thành lập bản đồ thổ nhưỡng là việc làm cú ý nghĩa thiết thực cho việc lập kế hoạch sử dụng hợp lý tài nguyờn đất. Viễn thỏm là phương phỏt cú nhiều ưu thế trong quỏ trỡnh điều tra so với cỏc phương phỏt truyền thống. Nhiều nước cụng nghiệp phỏt triển cũng như cỏc nước đang phỏt triển đó sử dụng rộng rói phương phỏp này để thành lập bản đồ thổ nhưỡng. Ở Mỹ, ngay từ giữa những năm 1930, tất cảc cỏc cụng việc vẽ bản đồ thổ nhưỡng đều được giải quyết với sự trợ giỳp của cỏc ảnh hàng khụng tỷ lệ lớn (1/15840) đến trung bỡnh (1/40.000). Phần lớn cỏc ấn phẩm về thổ nhưỡng xuất bản từ năm 1957 trong đú cú bản đồ thổ nhưỡng được thành lập từ bỡnh đồ ảnh. Đến giữa những năm 1980 cỏc bản đồ thổ nhưỡng của nhiều nước được thành lập ở dạng bản đồ ảnh và bản đồ số.
Tuy nhiờn cũng cần thấy rằng, việc sử dụng cỏc kỹ thuật viễn thỏm trong quỏ trỡnh điều tra thổ nhưỡng cho phộp vạch ra ranh giới của cỏc vựng thổ nhưỡng khỏc nhau trờn bỡnh đồ song khụng thể trực tiếp phõn loại thổ nhưỡng một cỏch chi tiết trờn ảnh nếu nú bị thảm thực vật hoặc cỏc vật khỏc che lấp. Chiều thứ 3 - chiều của thổ nhưỡng chứa đựng nhiều thụng tin quan
trọng để phõn loại thổ nhưỡng thỡ lại luụn luụn khụng nhỡn thấy nờn việc thể hiện cỏc thụng tin này thường căn cứ theo dấu hiệu giỏn tiếp kết hợp kinh nghiệm. Cụng việc giải đoỏn ảnh là phỏt hiện ra đối tượng, phõn tớch và phõn loại nú theo những dấu hiệu cú quan hệ với tớnh chất của thổ nhưỡng để từ đú phõn loại thổ nhưỡng. Vỡ vậy, việc sử dụng phương phỏp viễn thỏm trong điều tra và lập bản đồ thổ nhưỡng nhất thiết phải cú sự hỗ trợ của tư liệu hệ thụng tin địa lý và việc nghiờn cứu ngoài thực địa do cỏc nhà chuyờn mụn về ngành thổ nhưỡng cú hiểu biết về viễn thỏm tiến hành.
4.4.2. Tớch hợp viễn thỏm với HTTĐL trong cụng tỏc nghiờn cứu thổ nhưỡng
1. Quy trỡnh điều tra thổ nhưỡng bằng phương phỏp tớch hợp viễn thỏm và HTTĐL
Khi sử dụng phương phỏp tớch hợp viễn thỏm và HTTĐL để điều tra thổ nhưỡng, cú thể tuõn thủ theo quy trỡnh chung sau đõy:
a . Cụng tỏc trong phũng.
- Chọn ảnh khu vực nghiờn cứu, lập bỡnh đồ ảnh, vạch cỏc vựng lónh thổ chủ yếu của khu vực lờn ảnh.
- Vẽ ranh giới cỏc kiểu tự nhiờn trong cỏc vựng lónh thổ tự nhiờn chủ yếu. Đối với trường hợp tỷ lệ nghiờn cứu lớn thỡ đõy là cỏc vựng tự nhiờn cấp thấp hơn.
- Nghiờn cứu bằng mắt thường, bằng kớnh lập thể (đối với ảnh mỏy bay) toàn bộ những ảnh cú thể hiện cỏc vựng tự nhiờn đó được vạch ra sơ bộ.
- Sơ bộ lựa chọn cỏc vựng mẫu và vạch ranh giới cỏc vựng đú lờn trờn ảnh. - Xõy dựng bản chỳ giải sơ bộ trờn cơ sở nghiờn cứu cỏc vựng mẫu. - Giải đoỏn ảnh theo bản chỳ giải sơ bộ trờn.
b. Cụng tỏc ngoài thực địa
- Điều tra nhanh toàn bộ diện tớch nghiờn cứu để phỏt hiện: + Quan hệ giữa địa hỡnh với ảnh,
+ Quan hệ giữa thổ nhưỡng và cỏc kiểu và phụ kiểu tự nhiờn.
- Lựa chọn lần cuối cựng cỏc vựng mẫu và tiến hành điều tra chi tiết cỏc vựng mẫu, xem xột quan hệ giữa cỏc vựng giải đoỏn với vựng phõn loại thổ nhưỡng.
- Rà soỏt lại kết quả giải đoỏn ảnh với cỏc vựng ở ngoài diện tớch vựng mẫu cho phự hợp với tài liệu điều tra vựng mẫu.
- Lựa chọn tuyến kiểm tra và tiến hành kiểm tra thực địa lần cuối cựng bản đồ thổ nhưỡng và chỳ giải của bản đồ.
- Hoàn thiện bản đồ và bỏo cỏo thuyết minh.
Năm 1969, Bennema và Gelens đó đưa ra một quy trỡnh điều tra thổ nhưỡng bằng
