Tỷ lệ bản đồ Diện tích khoanh đất trên bản đồ
Từ 1/1000 đến 1/10 000 ≥ 16 mm2 Từ 1/25 000 đến 1/100 000 ≥ 9 mm2 Từ 1/250 000 đến 1/1 000 000 ≥ 4 mm2
Độ chính xác chuyển vẽ các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất từ các tài liệu dùng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất sang bản đồ nền phải bảo đảm các yêu cầu sau:
Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất khơng vượt q ± 0,7 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền;
Sai số chuyển vẽ vị trí các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất không được vượt quá ± 0,5 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền.
Như đã phân tích ở trên, về lý thuyết sai số trung phương về vị trí điểm của khối ảnh sau bình sai có thể đạt được trong khoảng ±1 pixel, cịn trong thực tế thông thường đạt ±2 pixel. Như vậy với ảnh SPOT5 độ phân giải 2,5m sai số sai số trung phương về vị trí điểm có thể lên tới ±5 m. Căn cứ vào yêu cầu sai số chuyển vẽ vị trí các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất không được vượt quá ± 0,5 mm, ảnh SPOT5 độ phân giải 2,5m sau khi bình sai thành bình đồ ảnh hồn tồn đáp ứng yêu cầu cho xác định các yếu tố hiện trạng sử dụng đất ở tỷ lệ bản đồ 1:10.000.
Với ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải 2,5m, chúng ta có thể nhận dạng các đặc trưng dạng vùng có kích thước từ 8÷10mm2
(tùy độ tương phản). Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỷ lệ từ 1/1.000 đến 1/10.000 biểu thị các khoanh đất có diện tích trên bản đồ ≥ 16 mm2 . Như vậy từ ảnh SPOT 5, chúng ta có thể xác định được các khoanh đất có diện tích theo yêu cầu với tỷ lệ bản đồ hiện trạng sử dụng đất 1:10.000.
Như vậy, với phương án công nghệ sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao kết hợp các tài liệu bản đồ địa chính được quản lý theo dõi tại địa phương thì hồn tồn đáp ứng được yêu cầu về nội dung để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã phục vụ nhanh và kịp thời cho chương trình quốc gia về kiểm kê đất đai.
2.3. Khả năng ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất phục vụ kiểm kê đất đai dụng đất phục vụ kiểm kê đất đai
2.3.1 Khả năng xác định các loại hình sử dụng đất trên ảnh vệ tinh SPOT5
Các loại hình hiện trạng sử dụng đất được xác định trên ảnh vệ tinh theo các dấu hiệu điều vẽ trực tiếp và gián tiếp kết hợp với khảo sát thực địa ở những điểm cần thiết. Quá trình nhận biết loại hình hiện trạng sử dụng đất từ ảnh viễn thám gọi là điều vẽ ảnh (hay suy giải ảnh). Kết quả của điều vẽ ảnh quyết định đến chất lượng của nội dung của bản đồ.
Trên thực tế tồn tại hai phương pháp suy giải ảnh - phương pháp số (bằng phần mềm và máy tính) và phương pháp tương tự (bằng mắt). Phương pháp số có ưu việt là dựa trên cơ sở định lượng, đảm bảo tính khách quan cao và xử lý nhanh. Song trên thực tế khả năng tự động nhận dạng các loại hình sử dụng đất còn hạn chế và trong nhiều trường hợp chưa đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác định loại. Lý do ở đây là một loại hình sử dụng đất có thể rất đa dạng về bản chất vật lý và ngược lại, có những loại hình sử dụng đất khác nhau lại gần nhau về bản chất vật lý và trong các loại hình sử dụng đất có nhiều loại ln biến đổi trạng thái bề mặt, thí dụ theo thời vụ. Điều đó gây khó khăn cho việc tự động nhận dạng các đối tượng. Mặt khác để ứng dụng phương pháp số cần được trang bị các phần mềm mạnh và thiết bị cũng như đào tạo cán bộ chuyên sâu, đồng 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 điều vẽ. Tuy “hệ thống” này uyển chuyển, linh hoạt, nhưng kết quả hoàn toàn phụ thuộc vào người điều vẽ, nên khơng tránh khỏi tính chủ quan và nhiều khi khơng đảm bảo được độ chính xác. Phương án tối
ưu ở đây là con người suy giải ảnh vệ tinh với sự trợ giúp của phần mềm và máy
tính trợ giúp định hướng phân loại đối tượng cũng như so sánh với thư viện mẫu
suy giải ảnh đã 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 đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất thì bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất theo quy định về chỉ tiêu kiểm kê theo mục đích sử dụng đất tại thời điểm kiểm kê đất đai và được lập theo đơn vị hành chính các cấp và vùng địa lý tự nhiên - kinh tế. Như vậy, để có được bản đồ hiện trạng sử dụng đất đạt các yêu cầu đề ra thì với kết quả suy giải các đối tượng hiện trạng tốt là chưa đủ, công tác này cần được kết hợp chặt chẽ với cán bộ địa chính địa phương nhằm hiệu chỉnh, bổ sung về cả tính chất cũng như số lượng các khoanh vi đất theo mục đích sử dụng thực tế (ví dụ như hồ sơ địa giới hành chính, bản đồ và các trích lục kèm theo quyết định điều chỉnh địa giới hành chính; Bản đồ, trích lục kèm theo các quyết định giao đất, thu hồi đất, cho thuê đất, chuyển mục đích sử dụng của các cơ quan có
Trong các dấu hiệu điều vẽ ảnh vệ tinh, màu sắc của hình ảnh có ý nghĩa rất quan trọng. Song cùng một đối tượng trong những điều kiện chụp ảnh (chiếu sáng) và xử lí khác nhau có hình ảnh chênh nhau về sắc màu. Vì vậy mơ tả về màu sắc của hình ảnh các loại đất trên ảnh mẫu chỉ là tương đối và màu sắc trên ảnh mẫu không thể coi là chuẩn duy nhất để xác định đối tượng bằng cách đối chiếu mẫu với ảnh cần điều vẽ, theo yêu cầu 1-1, nghĩa là tương ứng hoàn toàn, mà chỉ có tính chất định hướng về gam màu.
Diện mạo hình ảnh là dấu hiệu điều cho phép dễ dàng định loại nhiều đối tượng, như đất làm muối ở miền Bắc, đất nuôi trồng thuỷ sản ven biển, đất ruộng lúa vùng đồng bằng, đất trồng cây công nghiệp lâu năm v.v... Diện mạo được hình thành bởi hình dáng và cấu trúc đặc trưng của đối tượng. Thí dụ diện mạo tuyến (đường sá, kênh mương, ...), diện mạo ô thửa (đất ruộng lúa, đất có mặt nước ni trồng thuỷ sản, đất trồng cây theo các lô vuông vức...), diện mạo tuyến sọc (đất nuôi tôm theo các thửa hẹp, ruộng muối...), diện mạo dăm kết (các điểm dân cư nông thôn...) v.v.... Khái niệm diện mạo hình ảnh ở đây có những nét gần với khái niệm về hình dáng, thí dụ diện mạo tuyến và có nét gần với khái niệm về cấu trúc hình ảnh, thí dụ diện mạo tuyến sọc. Song về bản chất, các khái niệm đó có sự khác nhau rõ rệt. Cần lưu ý là hình dáng hình ảnh thường chỉ dùng cho các đối tượng đơn như nhà (hình chữ nhật, hình vng), bồn chứa xăng (hình trịn) v.v... cịn diện mạo dành cho đối tượng phức hợp gồm nhiều đối tượng đơn như đất khu dân cư, đất công nghiệp v.v... Để điều vẽ các loại hình sử dụng đất trên ảnh vệ tinh, dấu hiệu diện mạo hình ảnh có ý nghĩa quan trọng.
Cấu trúc hình ảnh được tạo thành bởi tập hợp các phần tử ảnh sắp xếp theo những qui tắc nhất định, phụ thuộc vào bản chất vật lí bề mặt đối tượng, liên quan đến điều kiện tự nhiên cũng như trạng thái và cấu trúc đối tượng, thí dụ: cấu trúc hạt mịn (bãi cát phẳng, đất ruộng lúa có lúa đã phát triển...), ô vệt (vùng đầm lầy), vệt sọc (đất trồng dứa trên các luống ở vùng trũng...) v.v....
Ngoài các dấu hiệu điều vẽ trực tiếp trên ra, để xác định các loại đất trên ảnh vệ tinh các dấu hiệu điều vẽ gián tiếp có ý nghĩa quan trọng không kém. Trong nhiều trường hợp sự hiểu biết về qui luật, đặc điểm phân bố, điều kiện sinh thái, tập
quán canh tác v.v... giúp cho người điều vẽ xác định dễ dàng các loại hình sử dụng đất.
Qua thực tế nghiên cứu cùng với kết quả khảo sát thực nghiệm của đề tài cho thấy ảnh đa phổ đem lại nhiều thơng tin về các loại hình sử dụng đất hơn cả, tiếp theo là ảnh phổ màu rồi mới đến ảnh toàn sắc đen trắng. Tuy nhiên, độ phân giải cao của ảnh toàn sắc được khai thác kết hợp với độ phân giải cao của ảnh đa phổ sẽ đem lại hiệu quả cao nhất. Như trên đã phân tích, ảnh SPOT5 phân giải 2.5 m có thể thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất đến tỉ lệ 1/10.000 (cấp xã có quy mơ diện tích lớn hơn hoặc bằng 3000ha) theo qui định của bộ Tài nguyên và Môi trường.
Bảng 2.5 Bảng thống kê tổng hợp về khả năng sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao SPOT5 cho mục đích giải đốn các đối tượng nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã. Khả năng xác định loại hình hiện trạng sử dụng đất trên ảnh vệ tinh LOẠI ĐẤT Mã loại đất Yêu cầu thể hiện cấp xã Trực tiếp + điều tra ngoại nghiệp Bản đồ địa chính, các tài liệu hỗ trợ 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 nước LUC x x 1.1.1.1.2. Đất trồng lúa nước còn lại LUK x x 1.1.1.1.3. Đất trồng lúa nương LUN x x
1.1.1.2. Đất cỏ dùng vào chăn nuôi COC 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 nương rẫy trồng cây hàng năm khác NHK x x 1.1.2. Đất trồng cây lâu năm CLN
1.1.2.1. Đất trồng cây công nghiệp lâu năm LNC x x 1.1.2.2. Đất trồng cây ăn quả lâu năm LNQ x x
1.2. Đất lâm nghiệp LNP 1.2.1. Đất rừng sản xuất RSX
1.2.1.1. Đất có rừng tự nhiên sản xuất RSN x x 1.2.1.2. Đất có rừng trồng sản xuất RST x x 1.2.1.3. Đất khoanh nuôi phục hồi rừng sản xuất RSK x x 1.2.1.4. Đất trồng rừng sản xuất RSM x x 1.2.2. Đất rừng phịng hộ RPH
1.2.2.1. Đất có rừng tự nhiên phòng hộ RPN x x 1.2.2.2. Đất có rừng trồng phịng hộ RPT x x 1.2.2.3. Đất khoanh nuôi phục hồi rừng phòng hộ RPK x x 1.2.2.4. Đất trồng rừng phòng hộ RPM x x 1.2.3. Đất rừng đặc dụng RDD
1.2.3.1. Đất có rừng tự nhiên đặc dụng RDN x x 1.2.3.2. Đất có rừng trồng đặc dụng RDT x x 1.2.3.3. Đất khoanh nuôi phục hồi rừng đặc dụng RDK x x 1.2.3.4. Đất trồng rừng đặc dụng RDM x x 1.3. Đất nuôi trồng thủy sản NTS
1.3.1. Đất nuôi trồng thuỷ sản nước lợ, mặn TSL x x 1.3.2. Đất chuyên nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt TSN 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 OTC
2.1.1. Đất ở tại nông thôn ONT x x
2.1.2. Đất ở tại đô thị ODT x x
2.2. Đất chuyên dùng CDG
2.2.1. Đất trụ sở cơ quan, cơng trình sự nghiệp CTS x x 2.2.1.1. Đất trụ sở cơ quan, cơng trình sự nghiệp
của Nhà nước TSC x
x
2.2.1.2. Đất trụ sở khác TSK x x
2.2.2. Đất quốc phòng CQP x x
2.2.3. Đất an ninh CAN x x
2.2.4. Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp CSK
2.2.4.1. Đất khu công nghiệp SKK x x
2.2.4.2. Đất cơ sở sản xuất, kinh doanh SKC x x 2.2.4.3. Đất cho hoạt động khoáng sản SKS x x
2.2.4.4. Đất sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ SKX x x 2.2.5. Đất có mục đích cơng cộng CCC
2.2.5.1 Đất giao thơng DGT x x
2.2.5.2. Đất thuỷ lợi DTL x x
2.2.5.3. Đất cơng trình năng lượng DNL x x 2.2.5.4. Đất cơng trình bưu chính viễn thơng DBV x x
2.2.5.5. Đất cơ sở văn hóa DVH x x
2.2.5.6. Đất cơ sở y tế DYT x x
2.2.5.8. Đất cơ sở thể dục - thể thao DTT x x
2.2.5.9. Đất cơ sở nghiên cứu khoa học DKH x x 2.2.5. 10. Đất cơ sở dịch vụ về xã hội DXH x x
2.2.5.11. Đất chợ DCH x x
2.2.5.12. Đất có di tích, danh thắng DDT x x 2.2.5.13. Đất bãi thải, xử lý chất thải DRA x x
2.3. Đất tơn giáo, tín ngưỡng TTN
2.3.1. Đất tơn giáo TON x x
2.3.2. Đất tín ngưỡng TIN x x
2.4. Đất nghĩa trang, nghĩa địa NTD x x 2.5. Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng SMN x x 2.5.1. Đất sơng, ngịi, kênh, rạch, suối SON x x 2.5.2. Đất có mặt nước chuyên dùng MNC x x 2.6. Đất phi nơng nghiệp khác PNK
3. Nhóm đất chưa sử dụng CSD
3.1. Đất bằng chưa sử dụng BCS x x 3.2. Đất đồi núi chưa sử dụng DCS x x 3.3. Núi đá khơng có rừng cây NCS x x
4 . Đất có mặt nước ven biển MVB
4.1. Đất mặt nước ven biển nuôi trồng thủy sản MVT x x 4.2. Đất mặt nước ven biển có rừng ngập mặn MVR x x 4.3. Đất mặt nước ven biển có mục đích khác MVK x x
Như vậy, với yêu cầu về nội dung chuyên môn để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất đơn vị hành chính cấp xã là:
Tổng số loại đất theo mục đích sử dụng phải thể hiện trên bản đồ là : 63 loại
đất
Tổng số loại đất được chiết tách trực tiếp từ ảnh vệ tinh kết hợp khảo sát ngoại nghiệp là: 33 loại đất chiếm khoảng 52% số lượng các loại đất cần thể hiện trên bản đồ HTSSD cấp xã.
Tổng số loại đất được chiết tách kết hợp với tài liệu bổ trợ từ địa phương (bản đồ địa chính; trích lục kèm theo các quyết định giao đất, thu hồi đất, cho thuê đất, chuyển mục đích sử dụng của các cơ quan có thẩm quyền; Sơ đồ, số liệu theo dõi biến động sử dụng đất…) là: 30 loại đất
2.3.2 Các giải pháp hỗ trợ cơng tác giải đốn, xác định hiện trạng sử dụng
đất với ảnh vệ tinh SPOT 5
Với công nghệ ảnh viễn thám, thơng thường để giải đốn, xác định các đối tượng trên ảnh, chúng ta sử dụng bình đồ ảnh và bộ khóa giải đốn ảnh số. Tuy nhiên với đặc tính đa phổ của ảnh vệ tinh SPOT 5, đề tài đã đưa ra một số sản phẩm ảnh dẫn xuất cho phép hỗ trợ, tăng cường khả năng nhận dạng, xác định các loại hình hiện trạng sử dụng đất.
Áp dụng kỹ thuật trộn ảnh (fusion image) trong các phần mềm xử lý ảnh vệ tinh, qua đó chúng ta có thể đưa ra thêm một dạng sản phẩm ảnh trực giao là ảnh đa phổ, hoặc ảnh mầu tự nhiên, hoặc giả mầu tự nhiên nhưng có độ phân giải bằng độ phân giải ảnh tồn sắc (Panchromatic), giúp cho cơng tác phân biệt, nhận dạng và đo vẽ đối tượng trên ảnh hiệu quả hơn rất nhiều. Nhờ đó, việc xác định ranh giới các yếu tố dạng vùng, dạng tuyến cũng chính xác hơn so với việc chỉ sử dụng ảnh đen trắng (tồn sắc), ví dụ mép nước, mép đường, tường rào, hệ thống đường giao thông, thủy văn, ranh giới giữa một số loại cây trồng ...
Sản phẩm ảnh đầu tiên là tổ hợp mầu tự nhiên (natural color Red – Green – Blue). Đối với ảnh vệ tinh SPOT đa phổ, băng ảnh Blue được tạo giả từ các băng ảnh khác, nhằm tạo tổ hợp mầu tự nhiên RGB. Các đối tượng trên mặt đất xuất hiện với mầu sắc tương tự như mắt thường vẫn nhìn thấy, thực vật tươi tốt sẽ có mầu xanh lơ, khu vực quang đãng thì có mầu rất nhạt, thực vật khơng sinh trưởng tốt có mầu nâu hoặc vàng, các con đường có mầu xám, đường bờ nước có mầu trắng. Khu đất quang hoặc có cây thưa thớt khó nhận dạng hơn so với tổ hợp mầu giả. Đây là sản phẩm chính sử dụng để xác định các yếu tố hiện trạng sử dụng đất.
Hình 2.5. Tổ hợp màu tự nhiên (natural color): Red, Green và Blue
Hình 2.6. Tổ hợp mầu NIR, SWIR và Blue Hình 2.7. Tổ hợp mầu NIR, SWIR và Red