2.1.4.1. Tắch hợp là gì
Tắch hợp tiếng Anh là Integration có nghĩa là hợp thành một thể thống nhất, bổ sung thành một thể thống nhất, hợp nhất. Như vậy, tắch hợp tư liệu viễn thám và
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 26 GIS là việc hợp nhất các ưu ựiểm của hai loại tư liệu viễn thám và GIS thành một thể thống nhất, ựồng thời tìm cách hạn chế các yếu ựiểm của hai loại tư liệu nói trên.
2.1.4.2. Tại sao phải tắch hợp
Người ta phải tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS vì những lý do sau:
- Viễn thám là một trong những công nghệ thu thập dữ liệu quan trọng và hiệu quả nhất cho việc cập nhật và xây dựng cơ sở dữ liệu GIS.
- Nguồn cung cấp thông tin ựịa lý là số liệu trắc ựịa - bản ựồ, ảnh hàng không, ảnh viễn thám, số liệu ựiều tra, thống kê hữu hiệu cho việc thu thập dữ liệu ựể cập nhật cho GIS, nhưng những dữ liệu sẵn có ựược lưu trữ trong GIS cũng là nguồn thông tin bổ trợ rất tốt cho việc phân loại và xử lý ảnh viễn thám. Giải pháp xử lý tắch hợp viễn thám và GIS là phối hợp ưu thế của hai công nghệ trong việc thu thập, lưu trữ, phân tắch và xử lý dữ liệu ựịa lý ựể nâng cao năng suất trong việc xây dựng và cập nhật dữ liệu không gian.
- Tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ cung cấp dữ liệu ựịa lý cần thiết cho GIS, nhằm ựáp ứng nhu cầu ựa dạng trong công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trườngẦ
- Công nghệ viễn thám là một trong những công nghệ thu thập dữ liệu không gian quan trọng và hiệu quả nhất. Sự tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS dựa trên tư liệu raster rất khả thi vì cấu trúc dữ liệu giống nhau, hơn nữa có sự tương ựồng giữa kỹ thuật xử lý ảnh viễn thám và GIS, cả hai kỹ thuật này ựều xử lý dữ liệu không gian và có thể thành lập bản ựồ số, ựặc biệt là có cùng một số thuật toán xử lý dữ liệu không gian số. Khi ảnh vệ tinh ựã ựược xử lý và cung cấp dưới dạng tương thắch với GIS, những chức năng phân tắch của GIS có thể áp dụng hiệu quả ựối với tư liệu viễn thám.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 27
Hình 2.11 Vai trò của viễn thám trong việc xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu GIS
Ảnh số vệ tinh sau khi ựược giải ựoán hoặc phân tắch, xử lý ựể tạo ra dữ liệu có tỷ lệ thắch hợp theo yêu cầu ứng dụng, hoặc ựược sử dụng ựể xây dựng mô hình số ựộ cao (DEM), hay thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất, bản ựồ hiện trạng lớp phủ thực vật,Ầ sẽ là nguồn cung cấp thông tin quan trọng cho GIS.
+ Với khả năng cung cấp ảnh số ựộ phân giải cao và chu kỳ lặp ngắn (cập nhật thông tin trong vài ngày), tư liệu viễn thám ựã góp phần nâng cao hiệu quả ứng dụng GIS trong quản lý, quy hoạch và phát triển ựô thị. Ngoài ra, tư liệu viễn thám ựa thời gian là công cụ hữu hiệu cho phép chồng lớp bản ựồ và phân tắch biến ựộng ựáp ứng các yêu cầu của người sử dụng.
Ảnh hàng không Ảnh số Bản ựồ giấy Dữ liệu thực ựịa Mô hình số ựộ cao đo ựạc vị trắ ựiểm Mô hình toán học GIS địa lý - kinh tế - xã hội Viễn thám/ không ảnh
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 28
Hình 2.12 độ chắnh xác của ảnh vệ tinh và yêu cầu cập nhật dữ liệu
+ Việc sử dụng công nghệ tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS cho phép cập nhật, xây dựng dữ liệu và phân tắch biến ựộng hiệu quả và ựóng vai trò khá quan trọng cho việc hỗ trợ ra quyết ựịnh nhanh, trên phạm vi rộng với giá thành rẻ.
Với chức năng tắch hợp, GIS thực hiện việc chồng xếp những lớp thông tin
khác nhau thông qua việc sử dụng nguồn dữ liệu ựa dạng ựược xây dựng trên một hệ quy chiếu thống nhất.
Công nghệ viễn thám cho phép thành lập bản ựồ tự ựộng trên một phạm vi rộng lớn và cập nhật nhanh dữ liệụ Các thông tin chuyên ựề tạo ra ở dạng số từ công nghệ viễn thám dễ dàng ựược tổ chức thành các lớp thông tin hợp lý cho việc lưu trữ, quản lý, phân tắch và hiển thị trong môi trường GIS. Ngược lại, nguồn dữ liệu sẵn có trong GIS luôn ựược cập nhật ựể ựảm bảo tắnh hiện thời nhằm phản ánh chắnh xác thế giới thực sẽ là nguồn thông tin bổ trợ rất tốt cho việc nắn chỉnh hình học, tạo dữ liệu mẫu, phân loại và ựánh giá chất lượng sau khi xử lý ảnh trong GIS như ựiểm khống chế mặt ựất rất cần thiết cho nắn chỉnh hình học, lớp polygon về ranh giới hành chắnh, loại hình sử dụng ựất quan trọng cho công tác giải ựoán ảnh.
độ chắnh xác không gian (m) 0.5 đ ịa h ìn h 1 3 5 C ô n g t rì n h D ịc h v ụ cô n g cộ n g Q u ản l ý lâ m n g h iệ p, n ô n g n g h iệ p
địa hình Quy hoạch sử dụng ựất
Ảnh IKONOS SPOT LANDSAT AVHRR
Thời gian cập nhật (năm)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 29
Hình 2.13 Vai trò của GIS và viễn thám trong việc hỗ trợ ra quyết ựịnh
Công nghệ tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS sẽ cập nhật hay xây dựng cơ sở dữ liệu GIS trên diện rộng và tiết kiệm nhiều công sức và thời gian thực hiện.
- Mặc dù, tư liệu Viễn thám có trữ lượng thông tin khá lớn (ựộ phân giải không gian, ựộ phân giải thời gian và ựộ phân giải phổ lớn) song khi giải ựoán chúng, ựôi khi ta gặp phải trường hợp khó giải ựoán hoặc không giải ựoán ựược. Những trường hợp như vậy, nếu có tư liệu GIS hỗ trợ thì việc giải ựoán chúng sẽ dễ dàng và chắnh xác hơn rất nhiềụVắ dụ, khi giải ựoán vùng trồng ngô và vùng trồng mắa: cả hai loại cây trồng này ựều có ựiều kiện sinh trưởng, chiều cao cây, khả năng phản xạ phổ,... gần như nhau nên rất khó phân biệt, thế nhưng nếu biết ựược phong tục, tập quán canh tác của cư dân vùng ựó thì sẽ có câu trả lời chắnh xác cho việc phân loại cây trồng ở vùng nói trên (Vắ dụ, ở vùng núi Tây Trường Sơn nên cây lương thực chủ yếu của họ là cây ngô, vùng đông Trường Sơn ựất cát pha là vùng nguyên liệu mắa, nếu biết ựược tập quán canh tác của họ thì chúng ta sẽ giải ựoán chắnh xác loại cây trồng này). Mặt khác, trong một số bài toán phân loại ảnh viễn thám, GIS là công cụ hỗ trợ ựắc lực cho các chuyên gia viễn thám trong việc cung cấp thông tin bổ trợ như ranh giới, ựộ cao, ựộ dốc.
2.1.4.3. Khả năng ứng dụng công nghệ tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS
Ảnh viễn thám sau khi phân loại sẽ thể hiện sự phân bố của các ựối tượng theo không gian và thời gian. Do ựó, kết quả xử lý một ảnh viễn thám sẽ chỉ ra hiện
Thống kê Hoạt ựộng của con người Thông báo cho công chúng Tác ựộng của con người; đô thị hoá, công nghiệp hoá; Phát triển xây dựng.
Chắnh sách ựịnh hướng;
Dân số, giáo dục và y tế, văn hoá - xã hội; Kinh tế, công nghệ,Ầ
Quyết ựịnh thực thi; Lập kế hoạch, chắnh sách; Biện pháp quản lý.
Chuyển ựổi môi trường;
Biến ựộng sử dụng ựất, thay ựổi khắ hậu; Ô nhiễm môi trường, sạt lở ựất, lũ lụt, phá rừng, thay ựổi tập quán,Ầ
Phân tắch, ựánh giá bằng GIS Giám sát bằng Viễn thám
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 30 trạng sử dụng ựất tại thời ựiểm chụp ảnh và với ảnh ựa thời gian cho phép thành lập các lớp chuyên ựề sử dụng ựất trên vùng ựất cụ thể nhưng ở các thời ựiểm khác nhaụ Bằng chức năng chồng xếp và phân tắch, GIS cho phép tắch hợp từ các kết quả phân loại của nhiều thời ựiểm chụp ựể thành lập nhanh và chắnh xác bản ựồ biến ựộng sử dụng ựất của khu vực. Với chức năng tự ựộng cung cấp thông tin về sự thay ựổi giữa các loại hình sử dụng ựất theo từng thời ựiểm yêu cầu hoặc theo ựơn vị hành chắnh, GIS cho phép người sử dụng giám sát quá trình biến ựộng sử dụng ựất theo bất kỳ loại hình nào và ở bất kỳ khoảng thời gian nàọ
Giải pháp truyền thống là so sánh bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất ựã thành lập tại hai thời ựiểm yêu cầu, những khu vực thay ựổi sẽ ựược thể hiện trên tờ bản ựồ thứ ba gọi là bản ựồ biến ựộng ựất cho ta thấy những thay ựổi của các loại hình sử dụng ựất. Tuy nhiên, ở khu vực mà loại hình sử dụng ựất thay ựổi nhanh thì giải pháp này không ựáp ứng ựược yêu cầụ độ chắnh xác và tắnh hiện thời của bản ựồ bị giảm vì phải mất nhiều thời gian ựể xây dựng bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất bằng phương pháp tổng hợp. Ngoài ra, bản ựồ biến ựộng ựất loại này thường chứa nhiều sai sót vì hai bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất ựã thành lập tại hai thời ựiểm không cùng thống nhất về chi tiết nội dung và ựộ chắnh xác yêu cầụ
Nếu sử dụng công nghệ tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS thì sẽ ựảm bảo ựược tắnh hiện thời của thông tin, dễ dàng kiểm tra mức ựộ chi tiết và tắnh thống nhất của dữ liệu, cũng như không bị ảnh hưởng do tỷ lệ và phép chiếu của bản ựồ gây rạ
Việc tắch hợp tư liệu viễn thám và GIS cũng rất có hiệu quả trong việc thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất, bản ựồ biến ựộng lớp phủ thực vật, bản ựồ biến
ựộng môi trường vv...