7. Kết cấu của luận văn
3.2.2.Quá trình thực hiện
3.2.2.1. Thu thập và xử lý ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu
a. Tải ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu
Để lấy ảnh viễn thám ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Cài đặt các phần mềm MicroStation V8i (SS3), Google Earth Pro, Global Mapper 20, Universal Maps Downloader.
Bước 2: Chuẩn bị và chuẩn hóa lại BĐHTSDĐ phường Ninh Hiệp năm 2019.
55
Mở bản đồ hiện trạng, đặt lại hệ tọa độ gốc và kinh tuyến trục cho bản đồ trên MicroStation V8i (Vì kinh tuyến trục được quy định cụ thể cho từng tỉnh thành).
Để đơn giản hóa bản đồ, giảm dung lượng và dễ quan sát hơn trên Google Earth Pro thì trong quá trình thực hiện ta nên xóa bỏ các lớp, đối tượng không cần thiết có trên bản đồ. Chỉ cần hiển thị các lớp đường địa giới cấp xã (level 4), lớp địa phận cấp xã (level 25), lớp ranh thửa đất (level 30), lớp mục đích sử dụng (level 33).
Bước 3: Chuyển BĐHT thành file KML/KMZ.
Khởi động phần mềm Global Mapper 20\ Chọn Open Data files\ Chọn file BanDoHTSDD_PhuongNinhHiep2019\ Open\ Hộp thoại Select Projection for BanDoHTSDD_PhuongNinhHiep2019 xuất hiện. Ta kiểm tra và khai báo lại các thông số về cơ sở toán học của bản đồ như sau:
- Projection: Transverse Mercator là phép chiếu.
- Datum: VN-2000 (VIETNAM) là hệ quy chiếu quốc gia được áp dụng thống nhất cho hệ thống bản đồ địa chính.
- SCALE FACTOR: 0,9999 là hệ số biến dạng.
- CENTRAL MERIDIAN: 108,25o (108o15’00’’ là kinh tuyến trục của tỉnh Khánh Hòa).
- FALSE EASTING: 500000 là độ dời kinh tuyến sang hướng Đông.
56
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất phường Ninh Hiệp (năm 2019) sẽ được hiển thị trên Google Earth nên cần đặt lại các thông số như hình 3.2.
- Tại mục Projection: chọn Geographic (Latitude/Longitude) vì Google Earth sử dụng hệ tọa độ điạ lý là Latitude/Longitude.
- Tại mục Add Datum: chọn hệ quy chiếu WGS84 vì Google Earth sử dụng hệ quy chiếu quốc tế WGS84.
Hình 3.2: Chuyển bản đồ sang hệ quy chiếu WGS84
Google Earth không hiển thị được file *.dgn nên cần xuất bản đồ sang file đuôi *.KML/KMZ. Chọn File\ Export\ Export Vector\Lidar Fomat…\Xuất hiện hộp thoại Select Export Format chọn KML/KMZ\ OK.
Sau đó, đặt tên HienTrangNH_2019 và Save trong thư mục LuanVan. Bước 4: Chuyển bản đồ hiện trạng phường Ninh Hiệp (2019) lên Google Earth Pro. Mở file HienTrangNH_2019.kmz vừa xuất từ Global Mapper 20 để hiển thị khu vực phường Ninh Hiệp lên bề mặt trái đất qua giao diện Google Earth Pro. Ở bước này cần có internet kết nối mạng thì mới đưa bản đồ lên được. Nếu đặt kinh tuyến trục sai thì bản đồ sẽ nằm ở vị trí không trùng khớp với vị trí thực tế của khu vực trên bề mặt trái đất.
57
Hình 3.3: Hiển thị BĐHTSDĐ phường Ninh Hiệp trên Google Earth
Bước 5: Tải ảnh viễn thám và ghép các tấm ảnh riêng biệt thành một file ảnh chung. Xác định tọa độ góc trái trên và góc phải dưới của ảnh viễn thám bằng Untitled Placemark nhằm tạo ra một khung bao quát khu vực phường Ninh Hiệp. Vị trí ta xác định tọa độ chính là vị trí góc của tấm ảnh viễn thám. Từ hai điểm góc phần mềm sẽ cắt thành hình tứ giác bao quanh khu vực cần lấy ảnh. Tùy thuộc cách lấy hai vị trí góc mà ảnh tải về sẽ khác nhau, nhưng phải thể hiện trọn vẹn khu vực cần lấy ảnh (phường Ninh Hiệp).
58
Khởi động phần mềm Universal Maps Downloader\ Điền tọa độ và các thông số vào phần mềm như hình 3.5. Nhấn “Start” để bắt đầu tải ảnh về.
Task name: AnhVienTham_NH2019 là tên file ảnh viễn thám
Maps Type: Google Satellite Maps. Kiểu dữ liệu bản đồ sẽ là kiểu ảnh viễn thám.
Zoom level là mức độ phân giải của ảnh viễn thám. Ta chọn 19 là phù hợp nhất để giải đoán và để ảnh được rõ nét hơn.
Left Longitude, Top Latitude là kinh độ, vĩ độ của góc trái trên khu vực cần lấy ảnh.
Right Longitude, Bottom Latitude là kinh độ, vĩ độ của góc phải dưới khu vực cần lấy ảnh.
Tọa độ góc trái trên: 109,1208390 và 12,5211500 N; Tọa độ góc phải dưới: 109,1517510 E và 12,4732010 N.
Hình 3.5: Điền tọa độ khu vực cần lấy ảnh vào Universal Maps Downloade
Kết quả tải ảnh viễn thám: Thu được 3358 tấm ảnh viễn thám riêng lẻ và chứa trong cùng một thư mục “AVT_NinhHiep.umd”;
59
Để được ảnh viễn thám hoàn chỉnh cho toàn khu vực nghiên cứu ta ghép các tấm ảnh riêng biệt lại với nhau. Universal Maps Downloader\ Tools\ Map Combiner\ Tại mục Task filename chọn “AVT_NinhHiep.umd”\ Combine như hình 3.6.
Hình 3.6: Ghép các tấm ảnh viễn thám riêng lẻ thành ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu
Kết quả ghép ảnh viễn thám: có được một file ảnh chung về khu vực nghiên cứu; Kích thước ảnh viễn thám sau khi ghép: 34.3 MB. Độ phân giải ảnh VT: 15872 pixels x 20992 pixels.
b. Chuyển đổi thống nhất hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Do sự chênh nhau giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ bản đồ hiện trạng sử dụng đất, vì vậy phải thống nhất thì mới có thể chồng xếp với nhau. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất sử dụng hệ tọa độ quốc gia VN-2000 và lưới kilomet trong khi ảnh viễn thám tải về từ nguồn Google Earth sử dụng hệ tọa độ quốc tế là WGS84 và lưới kinh tuyến, vĩ tuyến.
Vì ảnh viễn thám sẽ được xếp chồng lên BĐHTSDĐ của phường nên cần đặt lại hệ tọa độ VN-2000 cho ảnh viễn thám.
Chuyển đổi lại hệ tọa độ cho ảnh viễn thám: Mở Global Mapper 20\chọn Open Data Files\Chọn file ảnh viễn thám “AnhVienTham_NH2019.jpg”\ Tools\ Configuration.
Projection: Transverse Mercator là phép chiếu. Datum: VN- 2000 (VIETNAM) là hệ quy chiếu. SCALE FACTOR: 0,9999 là hệ số biến dạng.
CENTRAL MERIDIAN: 108,25 là kinh tuyến trục của tỉnh Khánh Hòa. FALSE EASTING: 500000 là độ dời kinh tuyến sang hướng Đông.
60
Hình 3.7: Đặt lại tọa độ ảnh viễn thám
Ảnh viễn thám sẽ được mở trên MicroStation V8i nên cần xuất sang định dạng dữ liệu Raster GeoTiff với đuôi *.tif. Nếu để dạng ảnh thông thường thì MicroStation V8i sẽ không tương tác được.
Chọn File\ Export\ Export Raster\ xuất hiện hộp thoại Select Export Format chọn GeoTiff\ OK\ Đặt tên cho file mới là AnhVienTham_GEOTIFF.tif\ Save.
3.2.2.2. Tổng hợp và đối chiếu kết quả
a. Giải đoán ảnh viễn thám lấy kết quả đối chiếu kết quả kiểm kê đất đai
Cơ sở giải đoán ảnh: Giải đoán ảnh viễn thám nhằm mục đích chiết tách các thông tin định tính và định lượng từ ảnh viễn thám về hình dạng, vị trí, kích thước, màu sắc vật thể, bóng địa vật, đặc tính, chất lượng, điều kiện xung quanh của các đối tượng nghiên cứu và quan hệ giữa chúng.
Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám được sử dụng trong đề tài: Bằng mắt. Thực hiện chồng xếp ảnh viễn thám lên BĐHTSDĐ năm 2019 của khu vực nghiên cứu. Bằng việc quan sát phát hiện những khoanh đất có sự khác biệt về loại đất giữa ảnh viễn thám và BĐHTSDĐ.
Bước 1: Cắt ảnh viễn thám theo BĐHTSDĐ Để việc quan sát khi chồng xếp ảnh lên bản đồ hiện trạng dễ dàng hơn và
để xác định rõ phạm vi, hình dạng ảnh viễn thám theo hình dạng tự nhiên của khu vực phường Ninh Hiệp ta sẽ tiến hành cắt ảnh.
61
+ Xuất shapefile hình dạng đường địa giới phường Ninh Hiệp từ Microstation v8i (SS3) sang ArcGIS bằng cách: Save As BĐHTSDĐ dưới dạng Microstation v7, tinh gọn (nghĩa là, chỉ giữ lại level 4 (lớp địa giới phường, xã)) và sử dụng Famis để chuyển đổi sang shapefile (Trong Famis\ Cơ sở dữ liệu bản đồ\ Nhập số liệu\ Xuất bản đồ\ VILIS (shape)\ chọn “Chuyển đổi”). Lưu file với tên RGHC.shp.
+ Khởi động ArcGis, add shapefile “RGHC.shp” dạng polyline (đường) và xuất sang dạng polygon (vùng) (Vào ArcToolbox \Data Management Tools\ Features\ Feature To Polygon):
Input Feature: Chọn shapefile vừa tạo.
Output Feature: Chọn nơi lưu và đặt tên “DPCX.shp”. XY Tolerance: 0.5 Meters (đúng sai cho phép).
Kích chọn “OK”.
+ Cắt vùng nghiên cứu: Mở đồng thời hai file “DPCX.shp”, “AnhVienTham_GEOTIFF.tif”. Vào Windows\ Chọn Image Analysis\ Hộp thoại xuất hiện\ Sử dụng công cụ lựa chọn đối tượng Select Features để lựa chọn ranh giới hành chính. Sau đó chọn hinhanhvt.tiff → Processing chọn Clip
như hình 3.8:
62
+ Kích chuột phải vào file kết quả vừa cắt\ Data\ Export Data\ Chọn vị trí lưu và lưu dưới dạng *.tiff, đặt tên Clip_AVT_GEOTIFF.
Hình 3.9: Xuất file ảnh viễn thám sau khi cắt
Bước 2: Đưa file ảnh vừa cắt vào BĐHTSDĐ phường Ninh Hiệp 2019
Mở BĐHTSDĐ phường Ninh Hiệp 2019 trên MicroStation V8i. Vào File\ chọn Raster Manager\ xuất hiện hộp thoại. Trong hộp thoại Raster Manager\ vào File\ Attach\ Raster\ Open Clip_AnhVienTham_GEOTIFF\ Chọn Attach.
Hình 3.10: Kết quả chồng xếp bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2019 và ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu
63
b. Phát hiện điều chỉnh sai lệch trên ảnh viễn thám với trên thực địa
Đối chiếu loại đất ghi trên BĐHTSDĐ năm 2019 với loại đất quan sát trên ảnh viễn thám.
Bước 1: Để dễ dàng trong quá trình quan sát và đối chiếu loại đất trên BĐHTSDĐ và trên ảnh viễn thám, ta chỉ hiển thị lớp ranh thửa đất (level 30), lớp mục đích sử dụng (level 33), lớp số thứ tự thửa (level 35), lớp diện tích (level 54). Nếu kết quả không trùng khớp thì tiến hành khoanh vẽ, kiểm tra lại để xác định loại đất và tính toán diện tích thực tế đã thay đổi theo ảnh viễn thám.
Bước 2: Trên cùng một khoanh đất, các phần đất trên ảnh viễn thám có loại đất khác với loại đất ghi trên BĐHTSDĐ sẽ được khoanh vẽ khép kín bằng công cụ Place SmartLine trên một level (level 1) để thuận tiện cho việc tính diện tích và thể hiện bằng nét mực đỏ nhằm làm nổi bật lên sự khác biệt.
Hình 3.11: Sự khác biệt loại đất giữa ảnh viễn thám và BĐHTSDĐ năm 2019
Bước 3: Tính diện tích các phần đất sai lệch: Nếu số lượng khoanh đất sai lệch ít ta có thể dùng công cụ Measure Area trên Microstation V8i để tính diện tích cho từng khoanh một. Đối với trường hợp đang đối chiếu, kiểm tra thấy số lượng khoanh có sự khác biệt về loại đất nhiều nên ta sẽ tính diện tích đồng loạt cho tất cả các khoanh bằng Famis. Điều này giúp tiết kiệm được thời gian, giảm nhầm lẫn trong quá trình tổng hợp số liệu, bằng cách:
+ Save As bản đồ đã khoanh vẽ ở dạng MicroStation v7 và dùng Famis sửa lỗi, tạo vùng cho level 1 (các phần đất sai khác). Sau đó vẽ nhãn thửa cho các phần đất sai khác ở level 13.
+ Hiển thị các level: 1 (khoanh đất), 11 (tâm thửa), 13 (nhãn thửa), 33 (loại đất), 35 (số hiệu khoanh). Ta có được diện tích cho từng phần đất khác biệt của các khoanh đất.
Bước 4: Liệt kê, tính tổng diện tích và xác định loại đất có sự khác biệt cho các khoanh đất.
Bước 5: Tổng hợp, tính toán và đưa vào các bảng biểu. Kết quả thực hiện:
Sau khi tiến hành đối chiếu loại đất của các khoanh đất giữa ảnh viễn thám và bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2019, phát hiện được 156 khoanh đất có sự
64
khác biệt về loại đất trên tổng số 1179 khoanh đất của phường Ninh Hiệp, với tổng diện tích có sự khác biệt về loại đất được tính toán là 47,33 ha.
Để xác định chính xác loại đất theo hiện trạng sử dụng đất của các khoanh đất này cần phải tiến hành điều tra thực địa bằng cách đến từng địa điểm có sự khác biệt về loại đất đã được khoanh vẽ trên bản đồ chồng xếp để chụp hình.
+ Trường hợp 1: Nếu phần đất có sự khác biệt loại đất đã được khoanh vẽ trên bản đồ chồng xếp, khi điều tra thực địa lại đúng với loại đất ghi trên BĐHTSDĐ thì sửa phần đất có sự khác biệt đã khoanh vẽ về hiện trạng loại đất ban đầu.
+ Trường hợp 2: Ngược lại, nếu phần đất có sự khác biệt về loại đất đã được khoanh vẽ trên bản đồ chồng xếp, khi điều tra thực địa loại đất này đúng với ảnh viễn thám thì không chỉnh sửa phần đất đã khoanh vẽ có sự khác biệt.
Sau khi tiến hành điều tra thực địa toàn bộ 156 khoanh đất có sự khác biệt về loại đất, kết quả cho thấy:
+ 1 khoanh đất (số thứ tự khoanh đất: 862, diện tích 0,93 ha) được khoanh vẽ có sự sai khác về loại đất thuộc trường hợp 1 (loại đất xác định trên ảnh viễn thám là đất chuyên trồng lúa nước (LUC), trên BĐHTSDĐ là đất thương mại, dịch vụ (TMD), trên thực địa là đất thương mại, dịch vụ (TMD). Do đó, tiến hành chỉnh sửa trên bản đồ chồng xếp phần đất được khoanh vẽ có sự khác biệt loại đất về hiện trạng ban đầu.
Số
khoanh Loại đất Hình ảnh trên bản đồ chồng xếp Hình ảnh ngoài thực địa
862
Đất thương mại, dịch vụ (TMD)
+ Các khoanh đất được khoanh vẽ có sự khác biệt loại đất còn lại đều thuộc trường hợp 2. Hình ảnh thực tế được thể hiện tại phụ lục IV.
Như vậy, kết quả cuối cùng quá trình khoanh vẽ kết hợp khảo sát thực địa phát hiện có 155 khoanh đất có sự khác biệt về loại đất giữa ảnh viễn thám và BĐHTSDĐ trên tổng số 1179 khoanh đất của địa bàn phường Ninh Hiệp (chiếm khoảng 13,15%), với tổng diện tích khác biệt loại đất là 46,4 ha.
Tiến hành lập bảng liệt kê các khoanh đất để thể hiện kết quả điều tra thực địa.
65
Bảng 3.1: Kết quả điều tra thực địa các khoanh đất có sự khác nhau về loại đất giữa ảnh viễn thám và bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2019
Số thứ tự Số thứ tự khoanh đất Loại đất xác định trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất Loại đất xác định trên ảnh viễn thám Loại đất xác định trên thực địa Diện tích (ha) 1 9 CLN DTS DTS 0,25 2 11 RSM ODT ODT 0,01 3 25 RST ODT ODT 0,01 4 34 ODT CLN CLN 1,19 5 60 ODT CLN CLN 0,12 6 77 ODT CLN CLN 0,09 7 84 ODT CLN CLN 0,40 8 87 ODT CLN CLN 0,16 9 98 ODT CLN CLN 0,15 10 102 ODT CLN CLN 0,34 11 115 RSN ODT ODT 0,04 12 127 ODT CLN CLN 0,08 13 128 ODT CLN CLN 0,28 14 133 RSN ODT ODT 0,37 15 145 ODT CLN CLN 0,05 17 154 SKC CLN CLN 0,09 18 163 DGD CLN CLN 10,45 19 169 ODT CLN CLN 0,26 20 176 ODT CLN CLN 0,10 21 177 SKC CLN CLN 0,18 22 183 ODT CLN CLN 0,09 23 185 ODT CLN CLN 0,73 24 186 ODT BCS BCS 0,16 25 192 ODT CLN CLN 0,40 26 195 ODT CLN CLN 0,02 27 201 ODT CLN CLN 0,11 28 202 DTT BCS BCS 0,22 29 212 ODT CLN CLN 0,11
30 216 ODT LUC LUC 0,19
31 218 ODT BCS BCS 0,43
32 219 DGD BCS BCS 0,36
33 220 ODT LUC LUC 0,23
34 237 LUC ODT ODT 0,18
35 241 ODT CLN CLN 0,13 36 250 DGD BCS BCS 0,11 37 256 ODT CLN CLN 0,57 38 276 ODT CLN CLN 0,20 39 281 ODT CLN CLN 0,13 40 285 ODT CLN CLN 0,84 41 293 ODT CLN CLN 0,24 42 309 ODT CLN CLN 0,28 43 332 ODT CLN CLN 1,30 44 365 ODT CLN CLN 0,03 45 370 ODT CLN CLN 0,06 46 379 ODT CLN CLN 0,71 47 380 ODT CLN CLN 0,28 48 381 ODT CLN CLN 0,24
66 Số thứ tự Số thứ tự khoanh đất Loại đất xác định trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất Loại đất xác định trên ảnh viễn thám Loại đất xác định trên thực địa Diện tích (ha) 49 388 ODT CLN CLN 0,46 50 390 ODT CLN CLN 0,71 51 402 ODT CLN CLN 0,07 52 414 ODT CLN CLN 0,14 53 428 ODT CLN CLN 0,27 54 429 ODT CLN CLN 0,10 55 434 ODT CLN CLN 0,14 56 443 ODT CLN CLN 0,34
57 449 LUC ODT ODT 0,01
58 461 ODT CLN CLN 0,24
59 462 ODT LUC LUC 0,01
CLN CLN 0,12 60 464 ODT CLN CLN 0,07 61 483 ODT CLN CLN 0,21 62 484 ODT CLN CLN 0,09 63 495 ODT CLN CLN 0,08 64 508 ODT CLN CLN 0,11 65 514 ODT CLN CLN 0,11 66 525 ODT CLN CLN 0,15 67 535 ODT CLN CLN 0,07 68 546 ODT CLN CLN 0,27 69 550 ODT CLN CLN 0,14 70 570 ODT CLN CLN 0,14 71 572 ODT CLN CLN 0,58 72 575 ODT CLN CLN 0,05 73 582 ODT CLN CLN 0,29 74 605 ODT CLN CLN 0,17 75 620 ODT CLN CLN 0,13 76 621 ODT CLN CLN 0,15