.3 Quy trình thành lập Bình đồ ảnh VNREDSat-1

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSat 1 của việt nam thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai (thử nghiệm tại khu vực xã dĩ an, tỉnh bình dương) (Trang 71 - 89)

Nhập ảnh

Các tƣ liệu ảnh vệ tinh đƣợc cung cấp từ trạm thu, dữ liệu ở các khuôn dạng chuẩn, tƣơng thích với các phần mềm xử lý (ERDAS Imagine, SPACE

Nhập ảnh

Mơ hình hóa tuyệt đối Nhập các điểm khống

chế

Mơ hình hóa kép và chọn các điểm liên kết

Mơ hình hóa khối ảnh

Ảnh để nắn Cơ sở dữ liệu bản đồ Điểm KC Mơ hình số địa hình Bản đồ

Cơ sở dữ liệu điểm KC

Ảnh nắn

Mơ hình số địa hình

Ghép ảnh

MATE, PCI Geomatica) đƣợc nhập vào hệ thống, quá trình nhập bao gồm: nhập dữ liệu ảnh thơ, nhập dữ liệu bổ trợ cho mơ hình vệ tinh.

Đối với việc xử lý ảnh VNREDSat-1 khi xử lý hình học sử dụng modul Imogen đƣợc tích hợp trong phần mềm ERDAS Imagine. Imogen là chƣơng trình viết riêng để thao tác với ảnh VNREDSAT 1 mức 1A trong phần mềm ERDAS, mục đích để: Nhập ảnh VNREDSAT 1; Định vị ảnh (các điểm ảnh) theo kinh tuyến, vĩ tuyến; Tăng dày và chính xác hóa các vị trí điểm ảnh thơng qua các điểm khống chế GPS. Nhờ có chƣơng trình này mà các dữ liệu ảnh đƣợc nhập vào trong phần mềm, các dữ liệu của ảnh chứa các thơng tin dùng để định vị hình học. Imogen cung cấp mơ hình vật lý ảnh VNREDSAT 1 dùng cho quá trình tăng dày ảnh (kết nối dải ảnh, khối ảnh, chính xác hóa mơ hình ảnh thơ thông qua các điểm kết nối và điểm khống chế). Sản phẩm đầu ra là ảnh xử lý mức 3.

Mơ hình hóa tuyệt đối ảnh

Sử dụng các thông số của vệ tinh khi chụp ảnh để xây dựng mơ hình vật lý của ảnh. Chọn các điểm khống chế mặt đất cho mơ hình (tọa độ điểm khống chế X,Y,Z). Phân bố điểm khống chế đều khắp các cảnh và tính tốn sai số của mơ hình, nếu sai số vƣợt quá (0.5 giá trị pixel) thì phải chọn lại các điểm có sai số lớn.

Số lƣợng điểm khống chế đƣợc chọn tùy thuộc vào phƣơng pháp nắn ảnh và loại ảnh đƣợc sử dụng. Nhƣng nhìn chung số lƣợng điểm vào khoảng từ 10 đến 12 điểm cho 1 cảnh ảnh và đƣợc bố trí rải đều. Trƣờng hợp nhiều tấm ảnh nằm trên cùng một dải ảnh thì có thể chọn 15-18 điểm cho cả dải, trên mỗi cảnh ảnh phải có ít nhất 2 điểm kiểm tra.

Điểm khống chế ảnh đƣợc chọn để phục vụ cho việc mơ hình hóa, nắn ảnh vệ tinh và đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo đạc ngoại nghiệp bằng công nghệ đo GPS, hoặc sử dụng đo điểm trên bản đồ tỷ lệ lớn.

Mơ hình khối ảnh

Các ảnh đã đƣợc chọn điểm khống chế, có sai số mơ hình (RMS xy) nằm trong hạn sai đƣợc liên kết thành khối nhờ các điểm liên kết (điểm Tiepoint).

Nắn ảnh

Sử dụng mơ hình tuyệt đối của ảnh và mơ hình số địa hình để hiệu chỉnh các sai số và đƣa ra kết quả là ảnh đã đƣợc hiệu chỉnh các sai số hình học (trực ảnh).

Ghép ảnh

Ghép các cảnh đã hiệu chỉnh hình học thành một ảnh và cắt ảnh khu vực quan tâm (trực ảnh) hoặc theo mảnh bản đồ ảnh để thuộn tiện cho công tác thành lập bản đồ sau này.

Khi ghép mảnh phải xử lý ở mức tối đa để tông màu ở hai bên đƣờng ghép gần nhƣ nhau. Vết ghép không đƣợc đi qua các điểm khống chế. Vết ghép phải đi qua các điểm địa vật có sai số tiếp khớp nhỏ nhất, khơng đƣợc cắt theo các địa vật hình tuyến.

Xuất dữ liệu

Trực ảnh đã đƣợc cắt theo phân mảnh bản đồ (hoặc khu vực quan tâm) đƣợc xuất ra khỏi hệ thống để cho các xử lý tiếp theo (sản phẩm trực ảnh, bản đồ trực ảnh). Các mảnh bản đồ ảnh số vệ tinh đƣợc xuất ra dƣới khuôn dạng GEOTIFF để dễ dàng tƣơng thích với các phần mềm phân tích ảnh số và phần mềm quản lý dữ liệu. Dữ liệu dạng GEOTIFF bao gồm file ảnh .tif và file .tfw chứa thông tin về tọa độ ảnh.

Ghi đĩa (CD/VCD) để bàn giao sản phẩm, mỗi bản đồ ảnh số đƣợc lƣu trữ ở một thƣ mục cùng tên với tên mảnh bản đồ ảnh số, bao gồm 3 file dữ liệu: File ảnh .tif ; File chứa thông tin về tọa độ .tfw ; File thông tin về ảnh *.xls ; Bình đồ ảnh phục vụ đề tài đƣợc xuất dạng *.tif ở tỷ lệ 1 :10.000.

Dữ liệu sau khi xuất ra khỏi hệ thống xử lý hình học có thể tiếp tục đƣợc xử lý phổ hoặc trộn màu P+XS.

Xử lý phổ :

Đối với mỗi loại ảnh vệ tinh khác nhau sẽ có những phƣơng án xử lý phổ khác nhau. Kết quả cuối cùng là phải đảm bảo về khả năng thông tin của ảnh để dễ đốn đọc nhất. Các cơng cụ đƣợc dùng để xử lý phổ gồm có: Dãn tuyến tính, phi tuyến và các phin lọc. Dữ liệu bình đồ ảnh số khi chuyển sang cơng đoạn tiếp theo phải đƣợc xuất dƣới dạng file.tif cho các phần mềm thông dụng.

Tổ hợp màu, trộn ảnh P+XS:

Tổ hợp màu sử dụng đối với các ảnh VNREDSat-1 để chọn các kênh XS

theo yêu cầu. Trộn ảnh P+XS để đạt đƣợc độ phân giải ảnh 2.5m. Có thể là màu tự nhiên hoặc màu giả.

Thành lập bản đồ nền tỷ lệ 1:10.000:

Bản đồ nền đƣợc thành lập trên cơ sở kết hợp lớp thơng tin địa hình và địa danh, địa giới hành chính trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 và các thông tin giao thông, thuỷ hệ..vv cập nhật mới từ ảnh vệ tinh.

Bước 3. X y dựng bộ mẫu khoá ảnh

Xây dựng bộ khóa giải đốn ảnh cho một số loại hình hiện trạng sử dụng đất cơ bản cho ảnh vệ tinh độ phân giải cao VNREDSat-1 để phục vụ xác định hiện trạng sử dụng đất trên ảnh. Bao gồm: mẫu ảnh vệ tinh, mẫu ảnh chụp mặt đất, bảng mơ tả và các dấu hiệu giải đốn ảnh theo từng loại hình sử dụng đất đặc trƣng.

Các bộ khoá giải đoán ảnh đƣợc xây dựng từ việc nghiên cứu các tính chất hình học, hình ảnh đặc thù đại diện cho loại hình sử dụng đất, đặc tính phản xạ phổ thơng qua màu sắc, cấu trúc của từng loại hình sử dụng từ đó lập ra các bộ thƣ viện khoá ảnh nhằm nhận biết các yếu tố nội dung chuyên đề phục vụ việc chiết tách các đối tƣợng ảnh đối với các đối tƣợng lớp phủ mặt đất.

Bộ khoá đƣợc xây dựng sẽ là tài liệu hỗ trợ quan trọng công tác điều vẽ ảnh. Bộ khóa giải đốn ảnh số đƣợc thành lập theo các yêu cầu, nguyên tắc sau:

Đảm bảo tính bao quát :

- Bao quát đầy đủ các loại hình sử dụng đất cần điều vẽ và có thể điều vẽ đƣợc, theo hệ phân loại của ngành.

- Bao quát đƣợc các dạng tiêu biểu của từng loại hình sử dụng đất trong các điều kiện khác nhau ở nƣớc ta.

Đảm bảo tính đặc trƣng của mẫu ảnh :

- Hình ảnh đặc thù, đại diện cho loại hình sử dụng đất hoặc cho một số dạng trong loại hình đó.

- Khả năng phát hiện đối tƣợng bằng cách so sánh đối chiếu giữa hình ảnh và các dấu hiệu điều vẽ của ảnh mẫu với ảnh cần điều vẽ (có tính tƣơng tự rõ rệt).

Đảm bảo tính hƣớng dẫn của mẫu ảnh và yêu cầu dễ sử dụng, phù hợp với điều kiện cụ thể, trƣớc hết của ngành.

Tuy nhiên, trong khuôn khổ của đề tài, bộ mẫu ảnh này có thể chƣa đáp ứng hết các yêu cầu phong phú do đặc thù các địa phƣơng khác nhau đặt ra.

Để thành lập bộ mẫu ảnh, tƣ liệu đã sử dụng là ảnh vệ tinh VNREDSat-1 loại tổ hợp màu tự nhiên 2,5m đƣợc tổng bằng phƣơng pháp số, trong đó:

- Ảnh đa phổ tổ hợp màu tự nhiên

- Trộn ảnh toàn sắc, tăng cƣờng chất lƣợng ảnh

- Khảo sát đặc tính phản xạ phổ của những nhóm đối tƣợng tự nhiên nhƣ thực vật ở các thời kỳ sinh trƣởng khác nhau, đất trống, mặt nƣớc, khu vực dân cƣ ... xây dựng thƣ viện phổ các vùng mẫu khảo nghiệm.

- Mẫu ảnh đƣợc thành lập ở tỉ lệ 1:10.000.

Một số sản phẩm bình đồ ảnh số đã đƣợc xử lý phổ. Mỗi một sản phẩm nhằm tăng cƣờng độ chính xác cho cơng tác giải đoán một số loại hình hiện trạng sử dụng đất nhất định.

ĐẤT Ở ĐÔ THỊ - ODT

Ảnh thực địa Ảnh vệ tinh VNREDSat-1

Đất ở khu vực đơ thị

Hình ảnh vệ tinh là đất chuyên ở đô thị khu tái định cƣ thuộc phƣờng Dĩ An, thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dƣơng

ĐẤT Ở SẢN XUẤT KINH DOANH- SKC

Ảnh thực địa

Ảnh vệ tinh VNREDSat-1

Đất sản xuất kinh doanh

Hình ảnh vệ tinh là khu vực nhà máy to axe Dĩ An thuộc phƣờng Dĩ An, thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dƣơng

ĐẤT TRỒNG LÚA NƢỚC – LUC

Ảnh thực địa

Ảnh vệ tinh VNREDSat-1

Đất chuyên trồng lúa nƣớc

Hình ảnh vệ tinh là đất chuyên trồng lúa nƣớc xã Tân Bình, huyện Dĩ An thu nhận khi ruộng lúa ở thời kỳ đang phát triển. Thửa đất có hình dạng ơ thửa tƣơng đối rõ

ĐẤT BẰNG TRỒNG CÂY HÀNG NĂM KHÁC – BHK (Trồng màu)

Ảnh thực địa

Ảnh vệ tinh VNREDSat-1

Đất bằng trồng cây hàng năm khác

Đất chuyên màu trên ảnh mẫu là đất bãi trồng ngô, khoai và một số cây màu khác với độ tàn che rất cao (trên 75 ), trung bình (30-50 ) và thấp (20-30 ). Trên ảnh mẫu ngoài đất chuyên màu cịn có đất khu dân cƣ nơng thơn và đất giao thơng. Hình ảnh của đất màu đang trồng màu có độ tàn che trung bình có màu xanh, xanh lá mạ và diện mạo ô thửa khá rõ rệt. Hình ảnh đất trồng màu có độ tán che thấp có màu xanh lá mạ, nâu nhạt.

ĐẤT Ở TẠI NÔNG THÔN - ONT

Ảnh thực địa Ảnh vệ tinh VNREDSat-1

Đất ở tại nông thôn

Đất khu dân cƣ nông thôn, bên cạnh đất ruộng lúa đang trồng lúa ở thời kì đã phát triển với độ tán che trung bình (màu xanh lá cây, xanh lơ, xám trắng). Hình ảnh đất khu dân cƣ nơng thơn trên ảnh mẫu có diện mạo dăm kết với màu gồm các ô vệt xám, trắng, xanh lá cây đậm đan xen (khu dân cƣ có cây ăn quả hoặc làm bóng mát).

Bước 4. Công tác nội nghiệp:

Công tác điều vẽ nội nghiệp đƣợc thực hiện trên phần mềm máy tính bằng phần mềm hỗ trợ xác định hiện trạng sử dụng đất LusMapS chạy trên nền MicroStation. Kết hợp với bản đồ địa chính chính quy để điều chỉnh kết quả điều vẽ nội nghiệp, đặc biệt là những thửa đất nhỏ, một số loại đất đăc thù mà khơng thể giải đốn từ ảnh vệ tinh VNREDSat-1.

- Điều vẽ xác các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất trên ảnh (sử dụng các phần mềm hỗ trợ phân loại đối tƣợng cũng nhƣ bộ khóa ảnh);

- Kiểm tra kết quả điều vẽ xác định các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất trên ảnh.

- Chồng xếp bản đồ hiện trạng sử dụng đã đƣợc điều vẽ từ ảnh vệ tinh với file bản đồ địa chính của xã để điều chỉnh lại các nội dung hiện trạng sử dụng đất mà từ ảnh vệ tinh không xác định đƣợc hoặc xác định chƣa chính xác.

- Ghép các tờ bản đồ địa chính của thị xã Dĩ An ở các tỷ lệ khác nhau thành một file bản đồ chung.

Bước 5. Công tác ngoại nghiệp:

- In kết quả điều vẽ ảnh ra giấy phục vụ công tác điều tra bổ sung và đối sốt ở ngồi thực địa trên địa bàn thị xã Dĩ An.

- Vạch tuyến khảo sát thực địa trên makét trên cơ sở các đối tƣợng nội dung chƣa xác định đƣợc hoặc chƣa rõ trong quá trình suy giải ảnh nội nghiệp

- Điều tra, đối soát, bổ sung và chỉnh lý các yếu tố nội dung cơ sở địa lý trên bản đồ nền;

- Điều tra, đối soát kết quả điều vẽ nội nghiệp các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất ở ngoài thực địa và chỉnh lý bổ sung các nội dung cịn thiếu hoặc sai sót;

- Kiểm tra, tu chỉnh kết quả điều vẽ ngoại nghiệp.

Kết quả xác định các loại hình sử dụng đất trên ảnh vệ tinh VNREDSat-1 bằng điều vẽ nội nghiệp sau khi xác minh ngoại nghiệp nhƣ sau:

Bảng 3.2 T ng hợp về khả năng sử dụng ảnh vệ tinh độ ph n giải cao VNREDSat-1 cho mục đ ch giải đoán các đ i tượng nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện. STT Loại đất Thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện Khả năng xác định loại hình hiện trạng sử dụng đất trực tiếp trên ảnh vệ tinh + Xác minh ngoại nghiệp 1 Đất nông nghiệp NNP

1.1 Đất sản xuất nông nghiệp SXN 1.1.1 Đất trồng cây hàng năm CHN

1.1.1.1 Đất trồng lúa LUA X x 1.1.1.1.1 Đất chuyên trồng lúa nƣớc LUC x x 1.1.1.1.2 Đất trồng lúa nƣớc còn lại LUK x * 1.1.1.1.3 Đất trồng lúa nƣơng LUN x x 1.1.1.3 Đất trồng cây hàng năm khác HNK x x 1.1.1.3.1 Đất bằng trồng cây hàng năm

khác BHK X x

1.1.1.3.2 Đất nƣơng rẫy trồng cây hàng

năm khác NHK X x

1.1.2 Đất trồng cây lâu năm CLN X x

1.2 Đất lâm nghiệp LNP 1.2.1 Đất rừng sản xuất RSX x x 1.2.2 Đất rừng phòng hộ RPH x * 1.2.3 Đất rừng đặc dụng RDD x * 1.3 Đất nuôi trồng thủy sản NTS x x 1.4 Đất làm muối LMU x x 1.5 Đất nông nghiệp khác NKH x x

2 Đất phi nông nghiệp PNN

2.1 Đất ở OCT

2.1.1 Đất ở tại nông thôn ONT x x 2.1.2 Đất ở tại đô thị ODT x x

STT Loại đất Thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện Khả năng xác định loại hình hiện trạng sử dụng đất trực tiếp trên ảnh vệ tinh + Xác minh ngoại nghiệp 2.2 Đất chuyên dùng CDG

2.2.1 Đất xây dựng trụ sở cơ quan TSC X x 2.2.2 Đất quốc phòng CQP x x 2.2.3 Đất an ninh CAN x x 2.2.4 Đất xây dựng cơng trình sự nghiệp DSN X x 2.2.4.1 Đất xây dựng trụ sở của tổ chức sự nghiệp DTS X *

2.2.4.2 Đất xây dựng cơ sở văn hóa DVH x x 2.2.2.3 Đất xây dựng cơ sở dịch vụ xã hội DXH X * 2.2.4.4 Đất xây dựng cơ sở y tế DYT x x 2.2.2.5 Đất xây dựng cơ sở giáo dục và

đào tạo DGD x x

2.2.2.6 Đất xây dựng cơ sở thể dục thể

thao DTT x x

2.2.2.7 Đất xây dựng cơ sở khoa học và

công nghệ DKH X x

2.2.2.8 Đất xây dựng cơ sở ngoại giao DNG x x 2.2.2.9 Đất xây dựng cơng trình sự

nghiệp khác DSK X *

2.2.5 Đất sản xuất, kinh doanh phi nông

nghiệp CSK

2.2.5.1 Đất khu công nghiệp SKK x x 2.2.5.2 Đất cụm công nghiệp SKN x x 2.2.5.3 Đất khu chế xuất SKT x x 2.2.5.4 Đất thƣơng mại, dịch vụ TMD X x 2.2.5.5 Đất cơ sở sản xuất phi nông

nghiệp SKC x x

2.2.5.6 Đất sử dụng cho hoạt động

khoáng sản SKS x x

STT Loại đất Thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện Khả năng xác định loại hình hiện trạng sử dụng đất trực tiếp trên ảnh vệ tinh + Xác minh ngoại nghiệp đồ gốm 2.2.6 Đất có mục đích cơng cộng CCC 2.2.6.1 Đất giao thông DGT x x 2.2.6.2 Đất thủy lợi DTL x x 2.2.6.3 Đất có di tích lịch sử - văn hóa DDT x x 2.2.6.4 Đất danh lam thắng cảnh DDL x x 2.2.6.5 Đất sinh hoạt cộng đồng DSH x x 2.2.6.6 Đất khu vui chơi, giải trí cơng

cộng DKV x x

2.2.6.7 Đất cơng trình năng lƣợng DNL X x 2.2.6.8 Đất cơng trình bƣu chính, viễn

thơng DBV X x

2.2.6.9 Đất chợ DCH x x 2.2.6.10 Đất bãi thải, xử lý chất thải DRA x x 2.2.6.11 Đất cơng trình cơng cộng khác DCK x x

2.3 Đất cơ sở tôn giáo TON X x

2.4 Đất cơ sở tín ngưỡng TIN X x

2.5 Đất nghĩa trang, nghĩa địa, nhà

tang lễ, nhà hỏa táng NTD x x 2.6 Đất sơng, ngịi, kênh, rạch, suối SON x x

2.7 Đất có mặt nước chuyên dùng MNC x x

2.8 Đất phi nông nghiệp khác PNK x *

3 Đất chƣa sử dụng CSD x x

3.1 Đất bằng chƣa sử dụng BCS x x 3.2 Đất đồi núi chƣa sử dụng DCS x x 3.3 Núi đá không có rừng cây NCS x x

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh VNREDSat 1 của việt nam thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất phục vụ công tác kiểm kê đất đai (thử nghiệm tại khu vực xã dĩ an, tỉnh bình dương) (Trang 71 - 89)