- Chụp từ 2 quỹ ựạo bằng ựầu thu HRG;
2.3.2. chắnh xác của ảnh vệ tinh SPOT5 cho xác ựịnh hiện trạng sử dụng ựất
2.3.2.1. độ chắnh xác của ảnh vệ tinh SPOT 5
Tiêu chuẩn ựánh giá ảnh theo mục ựắch sử dụng phải gắn ựộ phân giải và chất lượng ảnh dựa vào nội dung thông tin của ảnh. Phân nhóm ảnh dựa vào các ựặc trưng có thể ựược nhận dạng rõ ràng ở trên ảnh.
độ sáng tương ựối của một ựối tượng và nền ảnh của nó là cơ sở ựể phát hiện ựối tượng trên một tấm ảnh, tức là các ựặc trưng có ựộ tương phản cao thì dễ nhận dạng hơn những ựặc trưng có ựộ tương phản thấp. Cũng như vậy, các ựối tượng dạng ựường dễ nhận biết bằng mắt thường hơn các ựối tượng dạng ựiểm. Bởi vậy, việc xem xét quan hệ ựộ tương phản và mặt ựất thực cần bao gồm cả các ựặc trưng có ựộ phân giải cao và các ựặc trưng có ựộ phân giải thấp. Người sử dụng cần phân biệt giữa các ựặc trưng dạng ựường và dạng vùng, ựể tránh tình trạng mập mờ, không rõ ràng.
Bảng 2.2 Phân nhóm ảnh theo ựộ phân giải và khả năng ứng dụng
độ phân giải ảnh từ 0.6 ọọọọ 1.0 m độ phân giải ảnh từ 1.0 ọọọọ 2.5 m
Mục ựắch lập bản ựồ vùng bán ựô thị, quản lý công viên, khu giải trắ
Mục ựắch lập bản ựồ vùng nông thôn Các ựặc trưng nhỏ nhất có thể giải ựoán ựược Vắ dụ các ựặc trưng có thể ựo và nhận dạng ựược Các ựặc trưng nhỏ nhất có thể giải ựoán ựược Vắ dụ các ựặc trưng có thể ựo và nhận dạng ựược Các ựặc trưng ựộ tương phản cao dạng vùng có kắch thước từ 3ọ5m
Nhà kho ngoài trời, các khu ựánh dấu bãi ựỗ xe lớn Các ựặc trưng ựộ tương phản cao dạng vùng có kắch thước từ 3ọ8m
Mái nhà, sân tennis, bãi ựỗ xe
Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng vùng có kắch thước từ 3ọ6m
đường giao nhau, bãi ựỗ xe, ựường lái xe vào nhà Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng vùng có kắch thước từ 3ọ10m Các cây ựộc lập, phần mở rộng của các tòa nhà lớn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 38 tương phản cao dạng ựường có ựộ rộng 1m làn ựường trung bình, các vạch ngăn ựường tương phản cao dạng ựường có ựộ rộng 1ọ4m nhỏ, mạng lưới ựường liên thôn
Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng ựường có ựộ rộng 1ọ1.5m
đường xe ựạp,
ựường chạy sân bóng Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng ựường có ựộ rộng 2ọ5m Các vết xe tải, ựường mòn vùng nông thôn, ngõ trong ựô thị
độ phân giải ảnh từ 2.5 ọọọọ 5.0 m độ phân giải ảnh từ 5.0 ọọọọ 10 m
Mục ựắch lập bản ựồ các vùng xa xôi, quản lý thủy văn theo vùng
Mục ựắch quản lý nông nghiệp, rừng và ựất ựai Các ựặc trưng nhỏ nhất có thể giải ựoán ựược Vắ dụ các ựặc trưng có thể ựo và nhận dạng ựược Các ựặc trưng nhỏ nhất có thể giải ựoán ựược Vắ dụ các ựặc trưng có thể ựo và nhận dạng ựược Các ựặc trưng ựộ tương phản cao dạng vùng có kắch thước từ 10ọ20m Tòa nhà công nghiệp phức hợp, bồn chứa nước, ựập nước Các ựặc trưng ựộ tương phản cao dạng vùng có kắch thước từ 20ọ50m
Rẫy cây công
nghiệp, khu TTCN, khối nhà, các nhà ựộc lập hoặc tương ựối lớn Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng vùng có kắch thước từ 10ọ30m Các ựám cây Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng vùng có kắch thước từ 30ọ60m Các ựám cây, vùng canh tác Các ựặc trưng ựộ tương phản cao dạng ựường có ựộ rộng 8ọ20m Mạng lưới ựường chắnh, các cây cầu Các ựặc trưng ựộ tương phản cao dạng ựường có ựộ rộng 20ọ40m Mạng lưới quốc lộ, mạng lưới thủy văn chắnh
Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng ựường có ựộ rộng 10ọ30m
Mạng lưới thủy văn thứ cấp, ranh giới cánh ựồng Các ựặc trưng ựộ tương phản thấp dạng ựường có ựộ rộng 30ọ50m Các vệt thảm cây trồng bị ựổ do gió
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 39 để áp dụng một loại ảnh vệ tinh nào trong thành lập bản ựồ cũng cần phải xác ựịnh quan hệ giữa ựộ phân giải mặt ựất của ảnh với tỷ lệ bản ựồ cần thành lập.
Trong thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất, khi có các tài liệu tham khảo khác như bản ựồ ựịa chắnh, bản ựồ ựịa hình ở tỷ lệ tương ựương thì việc sử dụng ảnh vệ tinh sẽ mang lại rất nhiều thuận lợị Thực tế cho thấy, với ảnh vệ tinh SPOT 5 loại super-mode, có kắch thước pixel 2,5 m là hoàn toàn có thể sử dụng ựược cho thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất tỷ lệ 1: 10.000.
Ưu thế nổi trội của một số loại ảnh vệ tinh quang học trên là khả năng chụp lặp lại một vị trắ trên mặt ựất nhanh và có các băng ảnh ựa phổ. Các ảnh vệ tinh quang học ựều có băng ảnh cận hồng ngoại (Near Infrared), chụp ảnh trong dải sóng mà mắt người không nhìn thấy ựược, nhưng lại giúp cho người sử dụng phân tách các ựối tượng như thực vật, ựất rất tốt.
2.3.2.2. Xác ựịnh hiện trạng sử dụng ựất bằng ảnh vệ tinh SPOT 5
Theo quy ựịnh về thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất của Bộ Tài nguyên và Môi trường, ựộ chắnh xác các yếu tố nội dung bản ựồ ựược xác ựịnh như sau:
độ chắnh xác chuyển vẽ các yếu tố nội dung cơ sở ựịa lý từ các bản ựồ tài liệu sang bản ựồ nền phải bảo ựảm các yêu cầu sau:
- Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung bản ựồ không vượt quá ổ
0,3 mm tắnh theo tỷ lệ bản ựồ nền;
- Sai số chuyển vẽ vị trắ các yếu tố nội dung bản ựồ không ựược vượt quá ổ
0,2 mm tắnh theo tỷ lệ bản ựồ nền.
độ chắnh xác chuyển vẽ các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng ựất từ các tài liệu dùng ựể thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất sang bản ựồ nền phải bảo ựảm các yêu cầu sau:
- Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng ựất không vượt quá ổ 0,7 mm tắnh theo tỷ lệ bản ựồ nền;
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 40 ựược vượt quá ổ 0,5 mm tắnh theo tỷ lệ bản ựồ nền.
Bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất phải biểu thị tất cả các khoanh ựất có diện tắch trên bản ựồ theo quy ựịnh tại bảng sau:
Bảng 2.3 Diện tắch trên bản ựồ theo quy ựịnh
Tỷ lệ bản ựồ Diện tắch khoanh ựất trên bản ựồ
Từ 1/1.000 ựến 1/10.000 ≥ 16 mm2
Từ 1/25.000 ựến 1/100.000 ≥ 9 mm2
Từ 1/250.000 ựến 1/1.000.000 ≥ 4 mm2
Như ựã phân tắch ở trên, về lý thuyết sai số trung phương về vị trắ ựiểm của khối ảnh sau bình sai có thể ựạt ựược trong khoảng ổ1 pixel, còn trong thực tế thông thường ựạt ổ2 pixel. Như vậy với ảnh SPOT 5 ựộ phân giải 2,5 m sai số sai số trung phương về vị trắ ựiểm có thể lên tới ổ5 m. Căn cứ vào yêu cầu sai số chuyển vẽ vị trắ các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng ựất không ựược vượt quá ổ0,5 mm, ảnh SPOT 5 ựộ phân giải 2,5 m sau khi bình sai thành bình ựồ ảnh hoàn toàn ựáp ứng yêu cầu cho xác ựịnh các yếu tố hiện trạng sử dụng ựất ở tỷ lệ bản ựồ 1:10.000.
Với ảnh vệ tinh SPOT 5 ựộ phân giải 2,5 m, chúng ta có thể nhận dạng các ựặc trưng dạng vùng có kắch thước từ 8ọ10 m (tùy ựộ tương phản). Bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất tỷ lệ từ 1: 5.000 ựến 1: 10.000 biểu thị các khoanh ựất có diện tắch trên bản ựồ ≥ 16 mm2. Như vậy từ ảnh SPOT 5, chúng ta có thể xác ựịnh ựược các khoanh ựất có diện tắch theo yêu cầu với tỷ lệ bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất 1: 10.000.
Như vậy với phương án công nghệ sử dụng ảnh vệ tinh ựộ phân giải cao kết hợp các tài liệu ựược quản lý theo dõi tại ựịa phương thì hoàn toàn ựáp ứng ựược yêu cầu về nội dung ựể thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 41
2.3.2.3. Ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 xác ựịnh hiện trạng sử dụng ựất phục vụ kiểm kê ựất ựai
Các loại hình hiện trạng sử dụng ựất ựược xác ựịnh trên ảnh vệ tinh theo các dấu hiệu ựiều vẽ trực tiếp và gián tiếp kết hợp với khảo sát thực ựịa ở những ựiểm cần thiết. Quá trình nhận biết loại hình hiện trạng sử dụng ựất từ ảnh viễn thám gọi là ựiều vẽ ảnh (hay suy giải ảnh). Kết quả của ựiều vẽ ảnh quyết ựịnh ựến chất lượng, nội dung của bản ựồ.
Trên thực tế tồn tại hai phương pháp suy giải ảnh - phương pháp số (bằng phần mềm và máy tắnh) và phương pháp tương tự (bằng mắt). Phương pháp số có ưu việt là dựa trên cơ sở ựịnh lượng, ựảm bảo tắnh khách quan cao và xử lý nhanh. Song trên thực tế khả năng tự ựộng nhận dạng các loại hình sử dụng ựất còn hạn chế và trong nhiều trường hợp chưa ựáp ứng ựược yêu cầu về ựộ chắnh xác ựịnh loạị Lý do ở ựây là một loại hình sử dụng ựất có thể rất ựa dạng về bản chất vật lý và ngược lại, có những loại hình sử dụng ựất khác nhau lại gần nhau về bản chất vật lý và trong các loại hình sử dụng ựất có nhiều loại luôn biến ựổi trạng thái bề mặt, thắ dụ theo thời vụ. điều ựó gây khó khăn cho việc tự ựộng nhận dạng các ựối tượng. Mặt khác ựể ứng dụng phương pháp số cần ựược trang bị các phần mềm mạnh và thiết bị cũng như ựào tạo cán bộ chuyên sâu, ựồng bộ.
Phương pháp suy giải tương tự (bằng mắt) dựa vào hệ thống xử lý: mắt - bộ não và kiến thức, kinh nghiệm của người ựiều vẽ. Tuy Ộhệ thốngỢ này uyển chuyển, linh hoạt, nhưng kết quả hoàn toàn phụ thuộc vào người ựiều vẽ, nên không tránh khỏi tắnh chủ quan và nhiều khi không ựảm bảo ựược ựộ chắnh xác. Phương án tối ưu ở ựây là con người suy giải ảnh vệ tinh với sự trợ giúp của phần mềm và máy tắnh trợ giúp ựịnh hướng phân loại ựối tượng cũng như so sánh với thư viện mẫu suy giải ảnh ựã có.
Theo Thông tư số 08/2007/TT-BTNMT ngày 02 tháng 8 năm 2007 của Bộ Tài nguyên và Môi trường hướng dẫn thực hiện thống kê, kiểm kê ựất ựai và xây dựng bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất thì bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất là bản ựồ thể hiện sự phân bố các loại ựất theo quy ựịnh về chỉ tiêu kiểm kê theo mục ựắch sử dụng ựất
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 42 tại thời ựiểm kiểm kê ựất ựai và ựược lập theo ựơn vị hành chắnh các cấp và vùng ựịa lý tự nhiên - kinh tế. Như vậy, ựể có ựược bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất ựạt các yêu cầu ựề ra, thì với kết quả suy giải các ựối tượng hiện trạng tốt là chưa ựủ, công tác này cần ựược kết hợp chặt chẽ với cán bộ ựịa chắnh ựịa phương nhằm hiệu chỉnh, bổ sung về cả tắnh chất cũng như số lượng các khoanh vi ựất theo mục ựắch sử dụng thực tế (vắ dụ như hồ sơ ựịa giới hành chắnh, bản ựồ và các trắch lục kèm theo quyết ựịnh ựiều chỉnh ựịa giới hành chắnh; Bản ựồ, trắch lục kèm theo các quyết ựịnh giao ựất, thu hồi ựất, cho thuê ựất, chuyển mục ựắch sử dụng của các cơ quan có thẩm quyền).
Trong các dấu hiệu ựiều vẽ ảnh vệ tinh, màu sắc của hình ảnh có ý nghĩa rất quan trọng. Song cùng một ựối tượng trong những ựiều kiện chụp ảnh (chiếu sáng) và xử lắ khác nhau có hình ảnh chênh nhau về sắc màụ Vì vậy mô tả về màu sắc của hình ảnh các loại ựất trên ảnh mẫu chỉ là tương ựối và màu sắc trên ảnh mẫu không thể coi là chuẩn duy nhất ựể xác ựịnh ựối tượng bằng cách ựối chiếu mẫu với ảnh cần ựiều vẽ, theo yêu cầu 1-1, nghĩa là tương ứng hoàn toàn, mà chỉ có tắnh chất ựịnh hướng về gam màụ
Diện mạo hình ảnh là dấu hiệu, ựiều cho phép dễ dàng ựịnh loại nhiều ựối tượng, ựất trồng cây công nghiệp lâu năm: cà phê, cao su, chè, tiêu, ựiều, ựất cây hàng năm vv... Diện mạo ựược hình thành bởi hình dáng và cấu trúc ựặc trưng của ựối tượng. Thắ dụ diện mạo tuyến (ựường sá, kênh mương,...), diện mạo ô thửa (ựất ruộng lúa, ựất có mặt nước nuôi trồng thuỷ sản, ựất trồng cây theo các lô vuông vức...), diện mạo tuyến sọc (ựất rẫy cà phê, cao su năm 2-3...), diện mạo dăm kết (các ựiểm dân cư nông thôn...) vv.... Khái niệm diện mạo hình ảnh ở ựây có những nét gần với khái niệm về hình dáng, thắ dụ diện mạo tuyến và có nét gần với khái niệm về cấu trúc hình ảnh, thắ dụ diện mạo tuyến sọc. Song, về bản chất, các khái niệm ựó có sự khác nhau rõ rệt. Cần lưu ý là hình dáng hình ảnh thường chỉ dùng cho các ựối tượng ựơn như nhà (hình chữ nhật, hình vuông), bồn chứa xăng (hình tròn) vv... còn diện mạo dành cho ựối tượng phức hợp gồm nhiều ựối tượng ựơn như ựất khu dân cư, ựất công nghiệp vv... để ựiều vẽ các loại hình sử dụng ựất trên ảnh vệ tinh, dấu hiệu diện mạo hình ảnh có ý nghĩa quan trọng.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 43 Cấu trúc hình ảnh ựược tạo thành bởi tập hợp các phần tử ảnh sắp xếp theo những quy tắc nhất ựịnh, phụ thuộc vào bản chất vật lắ bề mặt ựối tượng, liên quan ựến ựiều kiện tự nhiên cũng như trạng thái và cấu trúc ựối tượng, thắ dụ: cấu trúc hạt mịn (bãi cát phẳng, ựất ruộng lúa có lúa ựã phát triển...), ô vệt (vùng ựầm lầy), vệt sọc (ựất trồng cà phê, cao su năm 2-3, tiêụ..) vv....
Ngoài các dấu hiệu ựiều vẽ trực tiếp trên, ựể xác ựịnh các loại ựất trên ảnh vệ tinh những dấu hiệu ựiều vẽ gián tiếp có ý nghĩa quan trọng không kém. Trong nhiều trường hợp sự hiểu biết về quy luật, ựặc ựiểm phân bố, ựiều kiện sinh thái, tập quán canh tác vv... giúp cho người ựiều vẽ xác ựịnh dễ dàng các loại hình sử dụng ựất.
Qua thực tế triển khai công tác tổng kiểm kê ựất ựai cũng như kết quả khảo sát thử nghiệm của ựề tài cho thấy, ảnh ựa phổ ựem lại nhiều thông tin về các loại hình sử dụng ựất hơn cả, tiếp theo là ảnh phổ màu rồi mới ựến ảnh toàn sắc ựen trắng. Tuy nhiên, ựộ phân giải cao của ảnh toàn sắc ựược khai thác kết hợp với ựộ phân giải cao của ảnh ựa phổ sẽ ựem lại hiệu quả cao nhất. Như trên chúng ta ựã phân tắch, ảnh SPOT 5 có thể thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất ựến tỉ lệ 1:10.000 (cấp xã có quy mô diện tắch lớn hơn hoặc bằng 3.000 ha) theo quy ựịnh của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
Về khả năng thông tin của ảnh SPOT 5 trong việc ựáp ứng yêu cầu của công tác kiểm kê ựất ựai có thể nêu tổng quát như sau: