BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN TÀI TÂN ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT TỶ LỆ 1: 10000 Ngành: Bản đồ viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Phạm Vọng Thành HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng thân Q trình nghiên cứu đƣợc tiến hành cách khoa học, số liệu, kết trình bày luận văn xác, trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình nghiên cứu Trong toàn nội dung luận văn, điều đƣợc trình bày cá nhân tơi đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Tài Tân MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Danh thuật ngữ, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chƣơng Các vấn đề chung đồ trạng sử dụng đất 12 1.1 Khái niệm đồ trạng sử dụng đất 12 1.2 Tình hình điều tra, nghiên cứu lập BĐHTSDĐ giới Việt Nam 13 1.2.1 Tình hình thành lập đồ HTSDĐ giới 13 1.2.2 Tình hình thành lập đồ HTSDĐ Việt Nam 14 1.3 Công dụng BĐHTSDĐ yêu cầu 16 1.3.1 Cơng dụng BĐHTSDĐ 16 1.3.2 Yêu cầu BĐHTSDĐ 16 1.4 Quy định đồ thành lập BĐHTSDĐ 17 1.5 Độ xác BĐHTSDĐ 18 1.6 Các phƣơng pháp thành lập BĐHTSDĐ 20 1.6.1 Phƣơng pháp thành lập đồ BĐHTSDĐ đồ địa sở 20 1.6.2 Phƣơng pháp thành lập đồ BĐHTSDĐ tƣ liệu viễn thám 22 1.6.3 Phƣơng pháp thành lập đồ HTSDĐ cách chỉnh đồ HTSDĐ chu kỳ trƣớc 23 Chƣơng Công nghệ viễn thám 26 2.1 Các vấn đề chung viễn thám 26 2.1.1 Đặc trƣng phản xạ phổ đối tƣợng tự nhiên 26 2.1.1.1 Tầm quan trọng việc nghiên cứu đặc trƣng phản xạ phổ đối tƣợng tự nhiên 26 2.1.1.2 Mục tiêu phƣơng pháp nghiên cứu đặc trƣng phản xạ phổ đối tƣợng tự nhiên 27 2.1.1.3 Đặc trƣng phản xạ phổ đối tƣợng tự nhiên 28 2.1.2 Một số yếu tố ảnh hƣởng tới khả phản xạ phổ đối tƣợng tự nhiên 36 2.1.2.1 Ảnh hƣởng yếu tố không gian - thời gian đến khả phản xạ đối tƣợng tự nhiên 36 2.2 Khả thông tin tƣ liệu ảnh viễn thám 37 2.3 Các phƣơng pháp giải đoán ảnh viễn thám 39 2.3.1 Phƣơng pháp giải đoán ảnh mắt 40 2.3.1.1 Các chuẩn giải đoán ảnh vệ tinh 40 2.3.1.2 Ảnh tổng hợp màu 42 2.3.2 Phƣơng pháp giải đoán xử lý số 43 2.3.2.1 Các thuật toán phân loại 43 2.3.2.2 Trình tự phân loại xử lý số 49 2.4 Phƣơng pháp thành lập BĐHTSDĐ tƣ liệu viễn thám 51 2.4.1 Thành lập đồ HTSDĐ theo phƣơng pháp giải đoán ảnh viễn thám mắt 54 2.4.2 Thành lập đồ HTSDĐ theo phƣơng pháp xử lý số 56 2.4.2.1 Nhập ảnh 56 2.4.2.2 Xây dựng ảnh tổ hợp mầu 56 2.4.2.4 Nắn chỉnh hình học 58 2.4.2.5 Giải đoán số 61 2.4.2.6 Phân loại ảnh 63 2.4.2.7 Chọn mẫu kiểm chứng 63 2.4.2.8 Đánh giá độ xác phân loại đa phổ 64 Chƣơng Thực nghiệm thành lập BĐHTSDĐ ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 xã Tân Lập - Đan Phƣợng – Hà Nội 66 3.1 Tổng quan vệ tinh VNREDSAT-1 66 3.1.1 Giới thiệu chung 66 3.1.2 Hệ thống VNREDSat-1 68 3.1.3 Quỹ đạo vệ tinh VNREDSat-1 70 3.2 Đặc tính kỹ thuật tƣ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1 72 3.2.1 Độ phân giải không gian 72 3.2.2 Đặc tính phổ 72 3.2.3 Độ phủ, độ chụp lặp 73 3.2.4 Các mức xử lý ảnh vệ tinh VNREDSat-1 73 3.3 Đặc điểm địa lý tự nhiên xã Tân Lập – Đan Phƣợng – Hà Nội 75 3.4 Quy trình thành lập BĐHTSDĐ khu vực thực nghiệm 77 3.4.1 Công tác chuẩn bị 77 3.4.2 Xử lý ảnh lập đồ 77 3.4.3 Phân tích, giải đốn ảnh 78 3.4.4 Khảo sát ngoại nghiệp 80 3.4.5 Biên vẽ đồ sử dụng đất 80 3.5 Kiểm tra ngoại nghiệp 83 Kết luận kiến nghị 85 Tài liệu tham khảo 87 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐHTSDĐ VNREDSat-1 Bản đồ trạng sử dụng đất Vệ tinh giám sát tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng thiên tai -1 DEM Mơ hình số độ cao GPS Hệ thống định vị toàn cầu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Một số mốc thời gian VNREDSat-1 67 Bảng 3.2 Thông số quỹ đạo vệ tinh VNREDSat-1 71 Bảng 3.3 Các thơng số ảnh VNREDSat-1 72 Bảng 3.4 Độ xác đồ trạng sử dụng đất năm 2015 81 Bảng 3.5 Bảng đối soát loại đất đồ giải đoán với thực địa 83 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Đặc tính phản xạ phổ số đối tƣợng tự nhiên 30 Hình 2.2 Đặc tính phản xạ phổ thực vật 31 Hình 2.3 Đặc tính phản xạ phổ thổ nhƣỡng 33 Hình 2.4 Khả phản xạ phổ thổ nhƣỡng phụ thuộc vào độ ẩm 34 Hình 2.5 Khả phản xạ hấp thụ nƣớc 35 Hình 2.6 Nguyên lý phân loại theo khoảng cách ngắn 45 Hình 2.7 Nguyên lý phân loại theo xác suất cực đại 46 Hình 2.8 Bản chất hình học phân loại hình hộp 47 Hình 2.9 Nguyên lý tổ hợp màu 57 Hình 2.10 Sơ đồ công nghệ thành lập đồ HTSDĐ 60 Hình 3.1 Ảnh vệ tinh VNREDSat-1 Việt Nam 66 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý vận hành hệ thống VNREDSat-1 68 Hình 3.3 Quy trình thực nhiệm vụ hệ thống VNREDSat-1 71 Hình 3.4 Khóa giải đốn ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu 79 MỞ ĐẦU Ngày nay, vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, tận dụng khai thác có hiệu nguồn lực tự nhiên cho mục đích phát triển kinh tế đồng thời cải tạo bảo vệ môi trƣờng cho phát triển bền vững vấn đề quan trọng, thiết Để giải vấn đề đặt nhiệm vụ quan trọng cần đƣợc quan tâm xây dựng đồ tự nhiên nói chung đồ trạng sử dụng đất nói riêng Đối với cơng tác quản lý đất đai, đồ trạng sử dụng đất đƣợc coi nhƣ loại đồ thƣờng trực làm để giải toán tổng thể cần đến thông tin thời bề mặt lớp phủ Do tầm quan trọng nhƣ nên giới nay, đặc biệt nƣớc phát triển, việc xây dựng đồ trạng sử dụng đất đƣợc tiến hành thƣờng xuyên sở sử dụng tƣ liệu viễn thám Tính cấp thiết đề tài Ở nƣớc ta, từ trƣớc đến nay, việc thành lập đồ trạng sử dụng đất chủ yếu tiến hành theo phƣơng pháp truyền thống dựa vào đồ địa số liệu thống kê Công nghệ cho ta kết đồ với độ xác khơng cao phụ thuộc vào nguồn tƣ liệu đầu vào (tỷ lệ đồ, thời gian đo vẽ, thời gian thu thập số liệu thống kê ), tiến độ chậm giá thành cao không áp dụng đƣợc kỹ thuật tiên tiến nhƣ công nghệ thông tin, công nghệ viễn thám Hơn nữa, phƣơng pháp thành lập đồ trạng sử dụng đất truyền thống nhƣ không đáp ứng kịp biến động diện tích loại hình sử dụng đất khơng đƣợc cập nhật thƣờng xun gây khó khăn cho cơng tác thống kê, kiểm kê điều chỉnh thuế đất cách kịp thời Mặt khác, đồ đƣợc làm năm lần nên thông tin đồ nhiều khơng phản ánh tính “hiện trạng”, “thời sự” gây khó khăn cho cơng tác quản lý, quy hoạch nhà hoạch định sách Bản đồ trạng sử dụng đất (BĐHTSDĐ) đồ thể tất loại hình sử dụng đất khu vực nghiên cứu thời điểm Hiện nay, có phƣơng pháp thành lập BĐHTSDĐ: phƣơng pháp thành lập BĐHTSDĐ cách sử dụng đồ địa chính, phƣơng pháp thành lập BĐHTSDĐ cách chỉnh BĐHTSDĐ cũ phƣơng pháp thành lập BĐHTSDĐ cách sử dụng ảnh vệ tinh Thành lập BĐHTSDĐ cách sử dụng ảnh vệ tinh phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm: sử dụng ảnh vệ tinh mà khơng tốn nhiều cơng sức điều tra ngồi thực địa vất vả, tốn kém; ảnh vệ tinh cho phép tiếp cận khu vực rừng núi, biên giới hiểm trở Ở nƣớc ta, sau phóng vệ tinh VNREDSAT-1 thành cơng phƣơng pháp lại tỏ có nhiều ƣu điểm vƣợt trội Do vậy, việc nghiên cứu Ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT- để thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1:10000 việc làm có ý nghĩa khoa học, thực tiễn cao Mục tiêu nhiệm vụ đề tài a) Mục tiêu - Nghiên cứu, tìm hiểu đồ trạng sử dụng đất, phƣơng pháp thành lập đồ trạng sử dụng đất phân tích ƣu điểm, nhƣợc điểm chúng - Nghiên cứu khả thành lập BĐHTSDĐ ảnh vệ tinh VNREDSAT - Ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT- để thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1:10000 b) Nhiệm vụ - Thu thập liệu thống kê kinh tế xã hội tƣ liệu đồ để nghiên cứu nội dung trạng sử dụng đất khu vực xã Tân Lập – huyện Đan Phƣợng – Hà Nội thời điểm định - Các yêu cầu kỹ thuật việc thành lập đồ HTSDĐ; 74 Sản phẩm mức 1B mặt phổ đƣợc điều chỉnh nhƣ mức 1A Về mặt hình học đƣợc xử lý hiệu chỉnh lỗi hệ thống bao gồm méo hình kính vật, ảnh hƣởng góc quay độ cong đất độ cao quỹ đạo vệ tinh Sản phẩm mức 1B có độ xác mặt đất tƣơng đƣơng mức 1A Sản phẩm ảnh VNREDSat-1 mức 1B dành cho ngƣời sử dụng có u cầu hiệu chỉnh hình học mức Chúng đáp ứng tốt cho việc đo đạc (đo khoảng cách, góc diện tích), giải đoán ảnh nghiên cứu chuyên đề Việc nghiên cứu chun đề đƣợc giải đốn chun gia đƣợc máy tính trợ giúp hồn tồn việc xử lý số *Sản phẩm mức 2A Ảnh VNREDSat-1 mức 2A đƣợc nắn chỉnh hình học đƣa lƣới chiếu đồ chuẩn (UTM WGS84) nhƣng chƣa sử dụng điểm khống chế Mơ hình số độ cao (DEM) độ phân giải 1km đƣợc sử dụng mức Việc hiệu chỉnh hình học sử dụng mơ hình tái chia mẫu để loại bỏ méo hình hệ thống biến đổi lƣới chiếu đồ Mô hình dựa tham số biết nhƣ liệu ephemeris, độ cao… sử dụng phép đo Các lƣới chiếu đồ khác nhƣ độ cao nắn chỉnh trung bình ln sẵn sàng theo yêu cầu Độ xác vị trí mặt đất sản phẩm mức 2A giống nhƣ sản phẩm mức 1B với giá trị độ cao không đổi có sai số 50m Sản phẩm ảnh VNREDSat-1 mức 2A dành cho ngƣời sử dụng muốn tổng hợp loại thông tin địa lý khác từ nhiều nguồn chủ yếu phát triển ứng dụng việc xử lý phổ để chiết tách thông tin đặc trƣng theo yêu cầu riêng Tuy sai số vị trí nhƣng sản phẩm đƣợc dễ dàng nắn chỉnh trực tiếp với lớp thông tin địa lý, liệu vector, liệu đồ raster hay loại ảnh vệ tinh khác lƣới chiếu *Sản phẩm mức 2B 75 Ảnh VNREDSat-1 mức 2B đƣợc nắn chỉnh hình học sử dụng điểm khống chế từ đồ đo đạc địa hình, cho độ xác vị trí cao so với mức 2A Cơng đoạn hiệu chỉnh hình học sử dụng mơ hình tái chia mẫu để loại bỏ sai số hệ thống méo hình, sử dụng lƣới chiếu đồ đặc trƣng nhƣ Lambert, UTM, hình nón,… đồng thời dựa theo mơ hình động lực học bay vệ tinh, thơng số trƣờng nhìn (dữ liệu ephemeris, liệu độ cao…) điểm khống chế Độ xác sản phẩm mức 2B dựa vào chất lƣợng đồ đƣợc xử dụng lấy điểm khống chế phụ thuộc vào liệu vùng quan tâm *Sản phẩm mức Sản phẩm ảnh mức xử dụng mơ hình nắn chỉnh hình học giống nhƣ mức 2B, nhiên mức DEM đƣợc xử dụng để loại bỏ sai số chênh cao địa hình gây Sản phẩm mức gọi sản phẩm ảnh trực giao Sản phẩm ảnh VNREDSat-1 mức có độ xác nhỏ 15m xử dụng liệu DEM toàn cầu Độ xác ảnh trực giao phụ thuộc vào chất lƣợng điểm khống chế liệu DEM sử dụng trình hiệu chỉnh hình học Đây sản phẩm lý tƣởng cho lĩnh vực đồ Mức xử lý phức tạp cho phép đƣa độ xác tối đa cho việc thành lập chỉnh đồ Nó đồng thời đƣợc coi liệu tham chiếu dùng để nắn chỉnh loại liệu ảnh khác 3.3 Đặc điểm địa lý tự nhiên xã Tân Lập – Đan Phƣợng – Hà Nội - Vị trí địa lý: Xã Tân Lập xã huyện Đan Phƣợng thành phố Hà Nội, nằm phía đơng nam huyện Đan Phƣợng * Phía đơng giáp xã Tây Tựu xã Đại Cát quận Bắc Từ Liêm * Phía Nam giáp thị trấn Trạm Trơi huyện Hồi Đức * Phía Tây giáp xã Tân Hội 76 * Phía bắc giáp xã Liên Trung xã Liên Hà - Điều kiện tự nhiên: Huyện Đan Phƣợng huyện có hệ thống sơng Hồng, sơng Đáy, sông Nhuệ chảy qua Xƣa ngã ba sông nên địa hình xã Tân Lập tƣơng đối phẳng, chủ yếu đất phù sa Chiều cao trung bình đến 8m so với mực nƣớc biển Xã nằm vùng địa hình thấp, độ dốc nhỏ, cấu tạo chủ yếu phù sa bồi sông Hồng sông nhỏ khác Điều có ý nghĩa quan trọng trồng trọt Hệ thống kênh mƣơng tƣới tiêu nƣớc xã toàn đƣợc xây dựng bê tông, mƣơng cứng - Kinh tế - xã hội: Xã Tân Lập có quốc lộ 32 chạy qua khoảng 1km, chạy từ phía Hà Nội lên Sơn Tây đến Km16+500 rẽ phải khoảng 300m đến trung tâm xã Tân Lập Hiện xã có gần 15% diện tích xây dựng Dân cƣ sống tập trung đông đúc, dân số xã Tân Lập khoảng 14.800 ngƣời Trên địa bàn xã có trƣờng cao đẳng là: Trƣờng Cao đẳng Công Nghệ Thƣơng Mại Hà Nội; trƣờng Cao đẳng Bách Nghệ Tây Hà Hiện tất trƣờng Tiểu học xã đạt chuẩn Quốc gia Nông nghiệp xã Tân Lập nơng nghiệp sản xuất hàng hóa, có giá trị cao Xã Tân Lập chuyên thâm canh hoa, rau ăn Sự biến đổi nhanh chóng từ ruộng lúa sang vƣờn ăn rau loại làm tăng q trình chun mơn hóa Các ngành nghề có nguồn gốc từ phân hóa khơng gian Kết phát triển, thị hóa, dân cƣ xã dịch vụ buôn bán nhỏ, phát triển dọc trục đƣờng có liên hệ kinh tế chặt chẽ với Hà Nội Trong tƣơng lai, với dự án quy hoạch tình hình phát triển kinh tế thành phố Hà Nội huyện Đan Phƣợng nói chung xã Tân Lập nói riêng sớm hội nhập hoàn toàn vào thành phố Hà Nội Cịn với phát triển cơng nghiệp hoạt 77 động phi nông nghiệp khác, gia tăng vấn đề xã hội môi trƣờng biến Tân Lập thành vùng ngoại ô thực với nhiều đƣợc đất đai kinh tế nhƣ vấn đề sở hạ tầng 3.4 Quy trình thành lập BĐHTSDĐ khu vực thực nghiệm Quy trình thành lập BĐHTSDĐ khu vực thực nghiệm xã Tân Lập – huyện Đan Phƣợng – Hà Nội gồm bƣớc sau: 3.4.1 Công tác chuẩn bị - Lập đề cƣơng - Thu thập phân tích tài liệu - Lập dẫn biên tập - Ảnh vệ tinh VNREDSat-1 khu vực thực nghiệm xã Tân Lập – huyện Đan Phƣợng – Hà Nội - Bản đồ địa hình, đồ địa chính, đồ quy hoạch sử dụng đất khu vực xã Tân Lập - Bản đồ chuyên đề có liên quan đến sử dụng đất, đặc biệt đồ trạng sử dụng đất xã Tân Lập - Các báo cáo số liệu thống kê sử dụng đất xã Tân Lập 3.4.2 Xử lý ảnh lập đồ - Xử lý ảnh, lập bình đồ ảnh trực ảnh - Lập đồ Xử lý ảnh: có mục đích tạo ảnh dùng để giải đoán loại đất Nền ảnh tốt để giải đốn bình đồ ảnh bình đồ trực ảnh Xử lý ảnh thực theo hai phƣơng pháp xử lý số phần mềm chuyên dụng máy vi tính xử lý tƣơng tự thiết bị quang - điện tử Tuy nhiên lập bình đồ ảnh phƣơng pháp số đảm bảo đƣợc độ xác cao hơn, chất lƣợng ảnh tốt hơn, đồng thực nhanh chóng Ngồi việc nắn chỉnh hình học để tạo bình đồ ảnh đảm bảo độ 78 xác cần thiết cho đồ, xử lý ảnh cịn nhằm tạo ảnh có chất lƣợng cao mặt hình ảnh - có khả thơng tin cao, nhờ dễ dàng xác định loại đất nhằm đảm bảo độ tin cậy khoanh vi đồ Bản đồ nền: đƣợc thành lập phƣơng pháp truyền thống nhƣ phƣơng pháp số, nhƣng tốt thành lập từ đồ địa hình tỷ lệ Các yếu tố nội dung, mức độ khái quát hoá yếu tố tuân theo quy định thông thƣờng đồ 3.4.3 Phân tích, giải đốn ảnh - Khảo sát tổng quan, lập khố giải đốn ảnh (Hình 3.4) - Phân tích, giải đốn ảnh Phân tích giải đốn ảnh: tiến hành theo phƣơng pháp phƣơng pháp số Phƣơng pháp cần đƣợc khảo sát tổng quan lập khoá giải đốn ảnh (ảnh mẫu) Khảo sát tổng quan có mục đích tạo hội cho ngƣời giải đốn ảnh tiếp cận với đối tƣợng thực địa để biết đƣợc chất, đặc điểm loại đất chính, khả thể ảnh chuẩn điều vẽ Từ xác lập khố giải đốn ảnh, ảnh mẫu dùng để phân tích xác định loại đất ảnh phƣơng pháp tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp số Phân tích giải đốn ảnh nhằm phát hiện, nhận dạng phân loại đất theo hệ phân loại quy định Đây khâu phức tạp nhất, có ý nghĩa định q trình thành lập đồ HTSDĐ ảnh viễn thám Hiện nƣớc ta, phƣơng pháp giải đoán ảnh chủ yếu giải đoán mắt với xử lý, phân tích thơng tin óc chun gia, với sở liệu hỗ trợ kiến thức, kinh nghiệm tích luỹ đƣợc Bên cạnh phƣơng pháp giải đốn mắt có nhiều hạn chế địi hỏi phải chuẩn hố tự động hố qúa trình Đến có nhiều phần mềm nhƣ PCI, ERDAS, ERMAPPER, OCAPI.v.v có khả trợ giúp ngƣời q trình phân 79 tích, giải đốn ảnh Với trình độ khoa học cơng nghệ nƣớc ta q trình giải đốn ảnh chƣa tự động hố hồn tồn đƣợc Hình 3.4: Khóa giải đoán ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu Loại đất Đặc điểm vệ tinh Kết Hình Sắc ảnh cấu dạng Đất chuyên trồng lúa nƣớc Xám Hơi thô Dạng hình học Đất trồng hàng năm khác Xám đậm Hơi thơ Dạng hình học Đất ni trồng thủy sản Xám nhạt Mịn Dạng hình học Đất nông thôn Đen đến trắng Hạt to, thô Dạng Đất sở sản xuất phi nông nghiệp Xám lẫn trắng Hạt nhỏ, thô Dạng Đất giao thông Trắng xám Hơi thô Dạng tuyến Đất thủy lợi Xám tối Mịn Dạng tuyến Hình ảnh ảnh vệ tinh Hình ảnh ngồi thực địa 80 Đất có mặt nƣớc chuyên dùng Đen Mịn Dạng hình học Đất nghĩa trang, nghĩa địa Xám trắng Hạt to, thô Dạng Đất chƣa sử dụng Xám nhạt Hơi thô Dạng 3.4.4 Khảo sát ngoại nghiệp - Khảo sát ngoại nghiệp - Chỉnh sửa, hoàn thiện kết giải đoán Khảo sát ngoại nghiệp: kiểm tra kết phân tích, giải đốn ảnh nội nghiệp, xác định loại đất giải đoán chƣa chắn nội nghiệp Điều vẽ thực địa loại đất không xác định đƣợc nội nghiệp thu thập thơng tin khơng ảnh nhằm xác định xác loại đất 3.4.5 Biên vẽ đồ sử dụng đất - Biên vẽ, số hoá đồ - Trình bày đồ, in đồ Kết khảo sát ngoại nghiệp chỉnh sửa sau khảo sát thu đƣợc gốc đồ HTSDĐ Công việc biên vẽ, trình bày đồ phƣơng pháp truyền thống cơng nghệ số, trình bày in đồ phƣơng pháp số Qua công tác kiểm tra thực địa, thấy đồ sau giải đốn qua ảnh vệ tinh khơng có sai khác lớn với thực địa 81 Độ xác phân loại ảnh khơng phụ thuộc vào độ xác vùng mẫu mà cịn phụ thuộc vào mật độ phân bố ô mẫu Độ xác mẫu giám định ảnh phân loại đƣợc thể ma trận sai số Ma trận thể sai số nhầm lẫn sang lớp khác (đƣợc thể theo hàng) sai số bỏ sót lớp mẫu (đƣợc thể theo cột) Do để đánh giá hai nguồn sai số có hai độ xác phân loại tƣơng ứng: Độ xác phân loại có tính đến sai số nhầm lẫn (do sai số nhầm lẫn gây nên) độ xác phân loại có tính đến sai số bỏ sót (do sai số bỏ sót gây nên) Bảng 3.4: Độ xác đồ trạng sử dụng đất năm 2015 Mã loại đất (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) Tổng hàng Độ xác loại đất (%) LUC (1) 18 20 90 BHK (2) 10 90 85,71 10 90,0 100 10 100 87,5 20 90 100 5 100 100 NTS (3) ONT (4) SKC (5) DGT (6) 10 DTL (7) DHT (8) 18 NTD (9) BCS (10) Tổng cột 19 11 11 10 19 5 94,7 81,8 85,7 81,8 100 100 87,5 94,7 100 100 Độ xác loại đất (%) Trong đó: - Tổng hàng: Số điểm kiểm tra loại hình sử dụng đất; - Tổng cột: Số điểm thực tế loại đất kiểm tra; - Ơ chữ bơi đen (đƣờng chéo): Số điểm kiểm tra đúng; 82 - Các cịn lại: Các điểm kiểm tra nhầm lẫn sang loại đất khác; - Độ xác đồ (%): (tổng số điểm kiểm tra đúng/tổng số điểm kiểm tra) × 100% Độ xác đồ = 92 100 x 100 % = 92,0% Để đánh giá tính chất sai sót phạm phải q trình phân loại ngƣời ta dựa vào số κ (Kappa), số nằm phạm vi từ 0÷1 biểu thị giảm theo tỷ lệ sai số đƣợc thực yếu tố phân loại hoàn toàn ngẫu nhiên Chỉ số κ đƣợc tính theo cơng thức sau: r  r N  xii   ( xi  xi ) i 1 i 1 r N   ( xi  xi ) [20] i 1 Trong đó: - κ: số Kappa; - N: Tổng số hàng cột ma trận; - r: Số hàng ma trận; - xii: Giá trị hàng i cột i; - xi+: Giá trị cột i; - x+i: Giá trị hàng i Áp dụng bảng ta đƣợc: 100 x(18+9+6+ 9+5+10+7+18+5+5) – (20 x 19 +10 x 11 κ= + + x + 5x 5) 1002 – (20 x 19 +10 x 11 + + x + 5x 5) = 0,91 83 Qua cho thấy đồ sản phẩm thu đƣợc sau giải đốn có số κ = 0,91 nằm phạm vi từ 0÷1 có độ xác đạt yêu cầu 3.5 Kiểm tra ngoại nghiệp - Mục đích: + Kiểm tra xác minh đối tƣợng nghi ngờ chƣa xác định đƣợc q trình giải đốn phòng; + Bổ sung, chỉnh sửa đối tƣợng có sai khác q trình giải đốn thực tế nhằm nâng cao độ xác đồ cần thành lập - Công tác chuẩn bị, bao gồm: + In đồ ngoại nghiệp tức đồ giải đốn phịng; + Những đối tƣợng chỉnh lý đối tƣợng đƣợc nghi ngờ trình giải đốn đối tƣợng phát có sai khác so với thực tế Nếu khu vực có sai khác phải tiến hành giải đốn bổ sung nhằm tăng độ xác cho kết giải đốn Qua cơng tác điều tra thực địa xác minh rà soát số đối tƣợng nghi ngờ đồ HTSDĐ đƣợc thành lập từ việc giải đoán ảnh vệ tinh xác định đƣợc số vị trí sai khác loại hình sử dụng đất đƣợc thể qua bảng 3.5 Bảng 3.5: Bảng đối soát loại đất đồ giải đoán với thực địa Tọa độ VN-2000 S T T Loại hình sử dụng đất Mã đất Số lƣợng điểm X (m) Y (m) Loại hình sử dụng đất đồ giải đốn Loại hình sử dụng đất điều tra thực địa 84 Đất chuyên trồng lúa nƣớc LUC Đất trồng BH năm khác K Đất nuôi trồng thủy sản NTS Đất nông thôn ONT Đất thủy lợi DTL Đất phát triển hạ tầng DHT 574671.65 2331816.45 2333060.02 LUC LUC BHK BHK 574350.07 572911.00 2331542.55 BHK LUC 1 1 573340.46 2332821.60 575269.69 2333362.19 573025.19 2331448.50 573580.91 2332206.20 573782.80 2332150.54 NTS ONT DTL DHT DHT DTL DHT NTS ONT ONT 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Quá trình nghiên cứu thực nghiệm thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1:10000 xã Tân Lập – huyện Đan Phƣợng – Hà Nội rút số kết luận nhƣ sau: Ảnh vệ tinh có độ phân giải khơng gian đa dạng từ độ phân giải cao đến độ phân giải thấp, điều cho phép ta thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ mà không cần phải thành lập theo trình tự từ đồ tỷ lệ lớn đến đồ tỷ lệ nhỏ nhƣ phƣơng pháp truyền thống trƣớc Nguồn liệu đầu vào trình thành lập đồ HTSDĐ ảnh vệ tinh VNREDSat-1 có độ phân giải 2,5m hệ tọa độ quốc tế WGS-84 Qua trình xử lý ảnh thực tính chuyển hệ tọa độ Quốc gia VN-2000 Nhƣ vậy, nguồn liệu đƣợc thống hệ tọa độ Quốc gia VN-2000, theo thành lập, biên tập đồ HTSDĐ cách xác đồng hệ tọa độ quy chiếu Từ liệu ảnh viễn thám tƣ liệu bổ trợ khác, xây dựng đƣợc tệp liệu mẫu gồm 10 loại hình sử dụng đất Quá trình thành lập đồ HTSDĐ dựa theo khóa giải đoán đƣợc xây dựng, cho sản phẩm đồ HTSDĐ đƣợc giải đoán từ ảnh vệ tinh với 10 loại hình sử dụng đất Kết hợp với trình điều tra, khảo sát thực địa, kiểm tra khoanh đất việc sử dụng máy GPS cầm tay ta thấy độ xác đạt đƣợc 92,0%, số Kappa đạt 0,91 Sản phẩm thu đƣợc cuối đồ HTSDĐ năm 2015 xã Tân Lập tỷ lệ 1:10000 dạng số, đồ có lƣợng thơng tin thống nhất, đồng bộ, sử dụng hệ toạ độ Quốc gia VN-2000 Từ kết kiểm tra cho thấy, độ xác đồ đƣợc thành lập phụ thuộc chặt chẽ vào kết giải đoán ảnh, đồng thời kết phân loại cần sử dụng liệu GPS bổ sung cho kết nghiên cứu, nhằm đảm bảo độ tin cậy thông tin đƣợc chiết tách từ tƣ liệu viễn thám Với độ 86 xác đạt đến 92,0% cho thấy việc sử dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1 công tác thành lập đồ HTSDĐ xã Tân Lập hồn tồn thực đƣợc Để thuận lợi cho cơng tác giải đốn ảnh, xác định xác đƣợc loại hình sử dụng đất cần thu thập đƣợc ảnh chụp vào thời điểm mà loại hình sử dụng đất thể đƣợc rõ mục đích sử dụng, đặc biệt phải có tƣ liệu khác hỗ trợ cho việc giải đoán, thành lập đồ trạng sử dụng đất Qua trình nghiên cứu thực nghiệm, số vấn đề xin đƣợc kiến nghị nhƣ sau: Cần tiếp tục đƣợc nghiên cứu sử dụng tƣ liệu ảnh VNREDSat-1 để thành lập đồ trạng sử dụng đất địa bàn khác để phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý đất đai địa phƣơng Đề tài cần đƣợc tiếp tục hoàn thiện, mở rộng phạm vi nghiên cứu địa bàn rộng lớn 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2010), Quy phạm thành lập đồ trạng sử dụng đất, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2010), Ký hiệu đồ trạng sử dụng đất đồ quy hoạch sử dụng đất, Hà Nội Phạm Văn Cự (2008), Ứng dụng hệ thông tin địa lý viễn thám quản lý môi trường tài nguyên Việt Nam thực trạng, thuận lợi thách thức Phạm Vọng Thành (2005), Cơ sở viễn thám, NXB Xây dựng, Hà Nội Phạm Vọng Thành Nguyễn Trƣờng Xuân (2001), Giáo trình công nghệ viễn thám, NXB Xây dựng, Hà Nội Phạm Vọng Thành Nguyễn Khắc Thời (2011), Công nghệ tích hợp viễn thám GIS quản lý đất đai Nguyễn Ngọc Thạch (2005),Cơ sở viễn thám, NXB ĐHQG Hà Nội Nguyễn Khắc Thời (2011), Giáo trình viễn thám, NXB Đại học Nông nghiệp, Hà Nội Thông tƣ số 13/2011/TT-BTNMT ngày 15/4/2011 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, Quy định ký hiệu đồ trạng sử dụng đất phục vụ quy hoạch sử dụng đất đồ quy hoạch sử dụng đất 10 Lê Văn Trung (2005),Viễn thám, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 11 Lê Quang Trí (2005), Giáo trình quy hoạch sử dụng đất, NXB Đại học Cần Thơ, TP Cần Thơ 12 Trần Quốc Vinh NNC (2008), Xây dựng cư sở liệu đánh giá xói mịn đất cơng nghệ viễn thám (RS) Hệ thống thông tin địa lý (GIS) phục vụ công tác bảo vệ đất dốc huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ, Đề tài NCKH cấp Bộ - Mã số: B2008-11-102 88 13 Đồn Cơng Quỳ (2008), Giáo trình quy hoạch sử dụng đất, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 14 ThS Phạm Văn Vân (2010), Giáo trình Hệ thống thơng tin đất đai, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 15 Quyết định số 05/2007/QĐ-BTNMT ngày 27/02/2007 Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, sử dụng hệ thống tham số tính chuyển Hệ tọa độ quốc tế WGS-84 Hệ tọa độ Quốc gia VN-2000 16 Thông tƣ số 28/2014/TT-BTNMT ngày 02/06/2014 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, Quy đinh thống kê, kiểm kê đất đai lập đồ trạng sử dụng đất 17 Quyết định số 22/2007/QĐ-BTNMT ngày 17 tháng 12 năm 2007 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng “Ban hành Quy định thành lập đồ trạng sử dụng đất” 18 VNREDSat-1 - Vệ tinh viễn thám Việt Nam, http://www.geoviet.vn/, truy cập ngày 4/4/2015 ... dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT- 1 công tác thành lập đồ trạng sử dụng đất - Đề xuất biện pháp ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT- để thành lập đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1: 10000 nhằm nâng cao độ xác tính kinh... sử dụng đất, phƣơng pháp thành lập đồ trạng sử dụng đất phân tích ƣu điểm, nhƣợc điểm chúng - Nghiên cứu khả thành lập BĐHTSDĐ ảnh vệ tinh VNREDSAT - Ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT- để thành lập. .. việc thành lập đồ HTSDĐ; 10 - Tài liệụ vệ tinh VNREDSAT - khu vực nghiên cứu - Các phần mềm sử dụng xử lý ảnh vệ tinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Thành lập đồ trạng sử dụng đất ảnh vệ tinh VNREDSAT- 1