4.3. GIẢI ĐOÁN ẢNH VIỄN THÁM VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN GIA BÌNH
4.3.3. Xây dựng tệp mẫu các loại sử dụng đất
Từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất, số liệu điều tra thực địa và bảng mẫu giải đoán ta tiến hành chọn mẫu phân loại bằng cách khoanh vẽ trực tiếp lên trên ảnh cần phân loại.
Đây là bước quan trọng trong quá trình giải đoán ảnh. Các mẫu được lựa chọn phải đặc trưng cho từng loại sử dụng đất. Việc lựa chọn vùng mẫu sẽ lặp cho đến khi tệp mẫu được chọn đạt độ chuẩn xác.
Mỗi một tệp mẫu ở đây được kiểm tra bằng thực địa và được đánh dấu khoanh vị trí trên ảnh vệ tinh SPOT đồng thời tại mỗi điểm đặc trưng này được chụp một ảnh cảnh quan nhằm mô tả đặc điểm mẫu ảnh trên thực tế và các dấu hiệu giải đoán trên ảnh cho từng loại sử dụng đất. Trong các dấu hiệu giải đoán ảnh, màu sắc có ý nghĩa rất quan trọng. Song cùng một đối tượng trong những điều kiện chụp ảnh (chiếu sáng) và xử lý khác nhau có hình ảnh chênh nhau về sắc màu. Vì vậy, mô tả màu sắc của các đối tượng lớp phủ/sử dụng đất trên ảnh chỉ là tương đối, chỉ có tính chất định hướng về gam mầu. Diện mạo hình ảnh cho phép dễ dàng xác định nhiều đối tượng.
Qua khảo sát thực địa tôi đã xác định được 13 loại sử dụng đất chính trên địa bàn huyện Gia Bình (chi tiết tại bảng 4.2).
Kết quả của xây dựng tệp mẫu đã tiến hành lựa chọn được 70 mẫu trong đó bao gồm: Đất trồng lúa (8 mẫu), đất trồng màu (6 mẫu), đất trồng rau (5 mẫu), đất trồng cây lâu năm (5 mẫu), đất lâm nghiệp (4 mẫu), đất ở (6 mẫu), đất giao thông (5 mẫu), đất khu công nghiệp (5 mẫu), đất xây dựng trụ sở cơ quan (5 mẫu), đất nuôi trồng thủy sản (6 mẫu), đất sông (6 mẫu), đất thủy lợi (5 mẫu), đất chưa sử dụng (4 mẫu). Vị trí khu vực lấy mẫu các loại sử dụng đất phục vụ giải đoán ảnh thể hiện trong Phụ lục 1.
Bảng 4.2. Mô tả các loại sử dụng đất S
TT
Loại sử dụng đất Mô tả
1 Đất trồng lúa Đất trồng lúa nước, đất trồng lúa nước còn lại 2 Đất trồng màu Đất trồng ngô, khoai,…
3 Đất trồng rau Đất trồng rau thơm, mùi, cải…
4 Đất trồng cây lâu năm Đất trồng ổi, đất trồng chuối, đất trồng nhãn…
5 Đất lâm nghiệp Đất rừng đặc dụng, rừng phòng hộ, rừng sản xuất 6 Đất ở Đất ở nông thôn, đất ởđô thị
7 Đất giao thông Đất xây dựng đường giao thông liên tỉnh, liên huyện 8 Đất khu công nghiệp Đất xây dựng khu công nghiệp
9 Đất trụ sở cơ quan Đất xây dựng trụ sở cơ quan
10 Đất nuôi trồng thủy sản Đất có mặt nước, ao hồ nuôi trồng thủy sản
11 Đất sông Đất sông
12 Đất thủy lợi Đất kênh mương 13 Đất chưa sử dụng Đất chưa sử dụng
Sau khi lựa chọn xong tệp mẫu chúng ta cần đánh giá để khẳng định độ chuẩn xác của các mẫu phân loại. Dựa vào đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng được chọn trong tệp mẫu tiến hành tính toán sự khác biệt giữa các mẫu phân loại theo phương pháp phân tích Separability. Bảng so sánh sự khác biệt giữa các mẫu được thể hiện trong bảng 4.3.
Trong phương pháp phân tích Separability, chương trình sẽ tính toán giá trị khoảng cách phổ trung bình của các tín hiệu giữa các loại đất trong tệp mẫu dùng để phân loại ảnh. Nếu JM = 0 nghĩa là hai loại đất tương ứng có tín hiệu hoàn toàn giống nhau, chương trình sẽ không thể phân biệt được hai loại đất đó. Nếu độ lệch JM < 1 thì hai mẫu gần giống nhau nên gộp mẫu lại để tránh nhầm lẫn.
Nếu độ lệch 1 ≤ JM < 1,9, chúng ta có thể sử dụng tệp mẫu để phân loại ảnh, tuy nhiên vẫn có sự nhầm lẫm. Nếu 1,9 ≤ JM ≤ 2,0 sự phân biệt các loại mẫu lớn không có sự nhầm lẫn. Vì vậy, khi xây dựng tệp mẫu dùng để phân loại, cần phân tích Separability để kiểm tra lại mức độ nhầm lẫn giữa các loại đất trong tệp mẫu.
Bảng 4.3. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2010 Loại
sử dụng
đất
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (1) 0 1,89 1,82 2,00 2,00 1,99 2,00 1,98 1,99 1,92 2,00 2,00 1,97 (2) 1,89 0 0,52 1,96 1,98 1,98 2,00 1,98 1,98 1,97 2,00 2,00 1,96 (3) 1,82 0,52 0 1,97 1,99 1,98 2,00 1,98 1,99 1,96 2,00 2,00 1,96 (4) 2,00 1,96 1,97 0 1,89 1,92 2,00 1,99 1,98 2,00 2,00 2,00 1,98 (5) 2,00 1,98 1,99 1,89 0 1,98 2,00 1,99 1,98 2,00 2,00 2,00 1,98 (6) 1,99 1,98 1,98 1,92 1,98 0 0,45 0,39 0,36 1,99 2,00 2,00 0,82 (7) 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 0,45 0 0,40 0,42 2,00 2,00 2,00 0,36 (8) 1,98 1,98 1,98 1,99 1,99 0,39 0,40 0 0,33 2,00 2,00 2,00 0,38 (9) 1,99 1,98 1,99 1,98 1,98 0,36 0,42 0,33 0 2,00 2,00 2,00 0,40 (10) 1,92 1,97 1,96 2,00 2,00 1,99 2,00 2,00 2,00 0 1,90 1,92 1,99 (11) 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 1,90 0 0,29 1,99 (12) 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 1,92 0,29 0 1,99 (13) 1,97 1,96 1,96 1,98 1,98 0,82 0,36 0,38 0,40 1,99 1,99 1,99 0
(1 - Đất trồng lúa, 2 – Đất trồng màu, 3 – Đất trồng rau, 4 – Đất trồng cây lâu năm, 5 – Đất lâm nghiệp, 6 – Đất ở, 7 – Đất giao thông, 8 – Đất khu công nghiệp, 9 – Đất trụ sở cơ quan, 10 – Đất nuôi
trồng thủy sản, 11 – Đất sông, 12 – Đất thủy lợi, 13 – Đất chưa sử dụng)
Quan sát các giá trị trong bảng thấy mỗi phân loại sẽ được so sánh lần lượt với các mẫu còn lại. Tại đường chéo của bảng có giá trị bằng 0 vì lớp đó so sánh với chính nó.
Qua bảng 4.3 ta nhận thấy sự khác biệt giữa các mẫu đất trồng lúa, đất trồng cây lâu năm, đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản so với các mẫu còn lại lớn do vậy chấp nhận tệp mẫu này để phân loại. Các mẫu có cặp giá trị nhỏ hơn 1 chứng tỏ hai mẫu gần giống nhau nên gộp lại thành một lớp chung, cụ thể:
+ Nhóm đất trồng màu, trồng rau gộp thành loại đất trồng cây hàng năm khác.
+ Nhóm đất ở, đất giao thông, đất khu công nghiệp, đất xây dựng trụ sở cơ quan, đất chưa sử dụng gộp thành loại đất xây dựng.
+ Nhóm đất sông, đất thủy lợi gộp thành loại đất sông, suối.
Từ kết quả phân tích ảnh, kết quả khảo sát thực địa và đánh giá độ chuẩn xác của các tệp mẫu đã xây dựng được bộ tệp mẫu phân loại ảnh cho 7 loại sử dụng đất cơ bản như sau:
Bảng 4.4. Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh
STT Loại sử dụng đất
Mẫu ảnh năm 2010
Mẫu ảnh
năm 2015 Ảnh thực địa
1 Đất trồng lúa
2 Đất trồng cây hàng năm khác
3 Đất trồng cây lâu năm
4 Đất nuôi trồng thủy sản
5 Đất lâm nghiệp
6 Đất xây dựng
7 Đất sông, suối
Sau khi lựa chọn xong bộ tệp mẫu phân loại ảnh cho 7 loại sử dụng đất cơ bản trên chúng ta tiến hành tính toán sự khác biệt giữa các mẫu phân loại theo phương pháp phân tích Separability. Bảng so sánh sự khác biệt giữa các mẫu được thể hiện trong bảng 4.5.
Bảng 4.5. Giá trị khác biệt phổ giữa 7 mẫu phân loại ảnh năm 2010
STT Loại đất (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1 Đất lúa 0 1,89 1,98 1,92 1,98 1,99 2,00
2 Cây hàng năm khác 1,89 0 1,96 1,97 1,98 1,98 2,00
3 Cây lâu năm 1,98 1,96 0 1,98 1,89 1,92 2,00
4 Đất nuôi trồng thủy sản 1,92 1,97 1,98 0 2,00 1,99 1,90 5 Đất lâm nghiệp 1,98 1,98 1,89 2,00 0 1,98 2,00 6 Đất khu dân cư 1,99 1,98 1,92 1,99 1,98 0 2,00
7 Đất sông, hồ 2,00 2,00 2,00 1,90 2,00 2,00 0
Qua bảng trên ta nhận thấy sự khác biệt giữa các mẫu lớn do vậy chấp nhận tệp mẫu này để phân loại ảnh.
Tiến hành tương tự với ảnh vệ tinh năm 2015, từ kết quả tính toán sự khác biệt mẫu đạt yêu cầu sẽ sử dụng tệp mẫu đó để phân loại ảnh.