Ung dung cong nghe vien tham đánh giá biến động su dung dat huyen dinh quan giai doan 1995 2005

đây là đề tài báo cáo khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành quản lý đất đai, có khả năng tham khảo cho các đề tài sau này, hướng tới khu vực miền nam và miền tây có định hướng đất đai theo xã hội chủ nghĩa

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢNH VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN ĐỊNH QUÁN

GIAI ĐOẠN 1995 – 2005

SVTH : LÊ DUY BẢO HIẾU MSSV : 04124022

LỚP : DH04QL KHÓA : 2004 - 2008 NGÀNH : Quản Lý Đất Đai

-TP.Hồ Chí Minh, tháng 7 năm

2008-LÊ DUY BẢO HIẾU

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢNH VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN ĐỊNH QUÁN GIAI

-Luận văn là kết quả của sự phấn đấu trong suốt quá trình học tập, sự quan tâm sâu sắc của gia đình, sự chỉ dạy nhiệt tình của thầy cô, sự giúp đỡ của bạn bè.

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc ThS Lê Ngọc Lãm đã trực tiếp hướng dẩn, tận tâm chỉ dạy tôi trong suốt quá trình làm đề tài

Trân trọng biết ơn:

Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh;

Ban chủ nhiệm Khoa Quản lý Đất đai và Bất động sản;

Các thấy cô trong Khoa;

Đã tạo điều kiện và truyền những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập

Xin chân thành cảm ơn:

Tất cả các bạn bè và tập thể lớp Quản lý đất đai khóa 30 đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Anh Nguyễn Mạnh Tuấn – phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Định Quán

đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm đề tài

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2008 Sinh viên

Lê Duy Bảo Hiếu

Sinh viên thực hiện: Lê Duy Bảo Hiếu, Khoa Quản lý Đất đai và Bất động sản, Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, niên khoá 2004 – 2008.

Đề tài: “Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995 –

2005 bằng phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý”

Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Ngọc Lãm, bộ môn Công nghệ địa chính, Khoa Quản lý Đất đai và Bất động sản, Trường Đại học Nông Lâm, TP Hồ Chí Minh

Hiện nay, nguồn tư liệu viễn thám được sử dụng rộng rãi ở nước ta trong các nghiên cứu về TN&MT Thiết bị tin học cũng được đồng bộ hóa tăng khả năng xử lý nhanh chóng trong việc xây dựng các loại bản đồ Vì vậy, phương pháp viễn thám kết hợp công nghệ GIS (Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý) sẽ khắc phục nhiều hạn chế của phương pháp truyền thống và hiệu quả trong xử lý số liệu nhằm đánh giá nhanh và định lượng những biến động trong quá trình sử dụng đất đai

Định Quán là một huyện đang phát triển, là vùng chịu tác động của các yếu tố

xã hội làm ảnh hưởng mạnh mẽ tới việc sử dụng tài nguyên đất Việc quản lý về đất đai gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là công tác quản lý biến động các loại đất Vì vậy việc nghiên cứu những biến động đất đai là một công việc quan trọng, cần thiết trong quá trình phát triển

Biến động đất đai huyện Định Quán giai đoạn 1995 – 2005 được giám sát bằng cách sử dụng phương pháp phân tích biến động sau phân loại Trong phương pháp này, trước tiên dữ liệu ảnh vệ tinh đa phổ về huyện Định Quán được tiến hành phân loại độc lập để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 1995 và 2005 Sau

đó sử dụng GIS để tiến hành phát hiện biến động bằng cách so sánh ảnh phân loại của huyện Định Quán tại hai thời điểm trên

Đề tài được thực hiện trong 4 tháng từ ngày 01/04/2008 đến ngày 30/07/2008 tập trung vào nghiên cứu biến động sử dụng đất bằng việc sử dụng ảnh vệ tinh Landsat

5 độ phân giải 30m trong giai đoạn 1995 - 2005 Kết quả đạt được chủ yếu của đề tài bao gồm:

- Bản đồ lớp phủ thực vật huyện Định Quán năm 1995 và 2005

- Quan sát được biến động sử dụng đất giai đoạn 1995 - 2005

Kết quả cho thấy: Việc ứng dụng GIS & RS (Hệ thống thông tin địa lý và viễn thám) trong khảo sát biến đổi giữa các loại hình sử dụng đất với ảnh Landsat ETM độ phân giải 30m cho thấy những kết quả nhất định Những biến đổi về loại hình sử dụng đất không những được thống kê bằng những con số mà còn thể hiện qua sự phân bố không gian Kết quả trên cho thấy khả năng ứng dụng phương pháp viễn thám và hệ thông tin địa lý trong nghiên cứu biến động sử dụng đất là hoàn toàn khả thi, đem lại hiệu quả, rút ngắn thời gian nghiên cứu

PHẦN I

TỔNG QUAN 3

I.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 3

I.1.1 Cơ sở khoa học 3

I.1.2 Cơ sở pháp lý 21

I.1.3 Cơ sở thực tiễn 21

I.2 Giới thiệu về địa bàn nghiên cứu 22

I.3 Nội dung – phương pháp nghiên cứu 22

I.3.1 Nội dung nghiên cứu 22

I.3.2 Phương pháp nghiên cứu 22

PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24

II.1 Khái quát địa bàn nghiên cứu 24

II.1.1 Điều kiện tự nhiên 24

II.1.2 Tài nguyên thiên nhiên 25

II.1.3 Hiện trạng kinh tế - xã hội 27

II.2 Đánh giá biến động đất đai bằng phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý 29

II.2.1 Nắn chỉnh hình học 31

II.2.2 Tăng cường chất lượng ảnh 33

II.2.3 Phân loại ảnh 35

II.2.4 Đánh giá độ chính xác sau phân loại 49

II.2.5 Đánh giá biến động 52

KẾT LUẬN 63

Bảng II.2: Biến động sử dụng lao động các năm của huyện Định Quán 28

Bảng II.3: Bảng thống kê diện tích các loại đất năm 1995 và 2005 36

Bảng II.4: Các mẫu giải đoán 47

Bảng II.5: Mẫu khảo sát thực địa (Pixel) 51

Bảng II.6: Mẫu khảo sát thực địa (%) 51

Bảng II.7: Bảng ma trận biến động sử dụng đất sử dụng đất giai đoạn 1995-2005 Bảng II.8: Ma trận biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995 – 2005 (đơn vị: ha) 56

Bảng II.9: Bảng so sánh diện tích thời điểm 1995 và 2005 56

Bảng II.10: Chu chuyển của đất xây dựng 58

Bảng II.11: Chu chuyển của đất trồng cây hàng năm 59

Bảng II.12: Chu chuyển của đất trồng cây lâu năm 60

Bảng II.13: Chu chuyển của đất rừng 61

Bảng II.14: Chu chuyển của đất mặt nước 62

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ II.1: Tình hình biến động sử dụng đất huyện Định Quán 57

Hình I.2: Quá trình thu nhận dữ liệu viễn thám 4

Hình I.3: Các tính chất của bức xạ điện từ 4

Hình I.4: Bước sóng của bức xạ điện từ 5

Hình I.5: Phổ điện từ 6

Hình I.6: Vùng thị tần và các loại phim ảnh 6

Hình I.7: Vùng hồng ngoại 7

Hình I.8: Vùng vi sóng 7

Hình I.9: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất 8

Hình I.10: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất 8

Hình I.11: Hiện tượng phản xạ phổ 9

Hình I.12: Đường cong phổ phản xạ 10

Hình I.13: Phổ phản xạ của thực vật 11

Hình I.14: Phổ phản xạ của đất 11

Hình I.15: Phổ phản xạ của nước 12

Hình I.16: Vệ tinh Landsat 13

Hình I.17: Cơ sở tri thức trong GIS 18

Hình I.18: Cấu trúc vector và raster 19

Hình II.1: Sơ đồ vị trí huyện Định Quán 24

Hình II.2: Qui trình nghiên cứu biến động đất đai 30

Hình II.3: Hệ tọa độ ảnh nắn 31

Hình II.4: File giaothong.mif được chồng trên ảnh 31

Hình II.5: Các điểm khống chế (tọa độ, sai số, sự phân bố trên ảnh) 32

Hình II.6: Ảnh Định Quán trước khi nắn 32

Hình II.7: Ảnh Định Quán sau khi nắn 32

Hình II.8: Ảnh trước khi tăng cường chất lượng (lọc ảnh, tăng độ tương phản) 34

Hình II.9: Ảnh sau khi tăng cường chất lượng (lọc ảnh, tăng độ tương phản) 34

Hình II.10: Ảnh tổ hợp màu 432 35

Hình II.11: Ảnh tổ hợp màu 542 35

Hình II.12: Ảnh tổ hợp màu 321 35

Hình II.13: Ảnh tổ hợp màu 752 35

Hình II.14: Kết quả phân loại tự động huyện Định Quán năm 2005 36

Hình II.17: Bảng so sánh sự khác biệt giữa các mẫu phân loại 47

Hình II.18: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Định Quán năm 2005 48

Hình II.19: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Định Quán năm 1995 49

Hình II.20: Các điểm kiểm tra ngoài thực địa (màu đỏ) 50

Hình II.21: Ma trận sai số 50

Hình II.22: Ứng dụng GIS trong nghiên cứu biến động 54

Hình II.23: Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995 – 2005 55

Hình II.24: Một phần đất xây dựng năm 1995 và 2005 58

Hình II.25: Đất hàng năm chuyển đổi năm 1995 và 2005 59

Hình II.26: Đất trồng cây hàng năm và đất trồng cây lâu năm năm 1995 và 2005 60

Hình II.27: Đất rừng chuyển thành đất trồng cây lâu năm và hàng năm 61

Hình II.28: Đất mặt nước chuyển qua các loại đất khác giai đoạn 1995 – 2005 62

ĐẶT VẤN ĐỀ

Công nghệ viễn thám cho phép thu nhận nhanh thông tin đa dạng trên những

vùng rộng lớn, thu nhận thông tin đa thời gian và trong mọi điều kiện thời tiết Nhờ đó

và cùng với công nghệ tin học viễn thám đã đem lại nguồn tư liệu quan trọng và công nghệ mới cho công tác điều tra, giám sát, quản lý môi trường

Ảnh viễn thám, ảnh hàng không là những tư liệu quan trọng được sử dụng để tìm hiểu sự thay đổi sử dụng đất, độ che phủ đất về số lượng, vị trí phân bố trên một khu vực trong những thời điểm khác nhau, hay so sánh giữa 2 khu vực

Dưới sự tác động của con người, tài nguyên đất đai bị biến động một cách nhanh chóng về mục đích, diện tích, thể tích…Việc nghiên cứu những biến động là yêu cầu thực tiễn hết sức bức xúc

Hiện nay, nguồn tư liệu viễn thám được sử dụng rộng rãi ở nước ta trong các nghiên cứu về TN&MT Thiết bị tin học cũng được đồng bộ hóa tăng khả năng xử lý nhanh chóng trong việc xây dựng các loại bản đồ Vì vậy, phương pháp viễn thám kết hợp công nghệ GIS (Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý) sẽ khắc phục nhiều hạn chế của phương pháp truyền thống và hiệu quả trong xử lý số liệu nhằm đánh giá nhanh và định lượng những biến động trong quá trình sử dụng đất đai

Định Quán là một huyện đang phát triển, là vùng chịu tác động của các yếu tố

xã hội làm ảnh hưởng mạnh mẽ tới việc sử dụng tài nguyên đất Việc quản lý về đất đai gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là công tác quản lý biến động các loại đất Vì vậy việc nghiên cứu những biến động đất đai là một công việc quan trọng, cần thiết trong quá trình phát triển

Từ những vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Ứng dụng công nghệ ảnh viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995-2005” để tìm hiểu thực trạng thay đổi diện tích các loại đất trong địa bàn huyện

Công nghệ ảnh viễn thám là một công nghệ mới có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau Do đó đi sâu vào nghiên cứu lĩnh vực này sẽ mở ra nhiều hướng đi trong việc tiếp cận với công nghệ mới này Từ đó nâng cao chất lượng quản lý cũng như giám sát, cảnh báo…

Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng bản đồ lớp phủ thực vật năm 1995

- Xây dựng bản đồ lớp phủ thực vật năm 2005

- Quan sát sự thay đổi các loại hình sử dụng đất huyện Định Quán thời điểm

1995 – 2005 bằng phương pháp viễn thám

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu

- Đề tài chỉ áp dụng đối với ảnh vệ tinh Landsat 5, độ phân giải mặt đất 30m

- Loại hình sử dụng đất nghiên cứu gồm: Đất rừng, đất trồng cây hàng năm, đất trồng cây lâu năm, đất mặt nước và đất xây dựng

Phạm vi nghiên cứu

-Trang

2-PHẦN I TỔNG QUAN

I.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu

I.1.1 Cơ sở khoa học

1 Cơ sở vật lý của công nghệ ảnh viễn thám

- Khái niệm viễn thám

Viễn thám (Remote sensing) được định nghĩa bằng nhiều từ ngữ khác nhau, nhưng nói chung đều thống nhất theo quan điểm chung là khoa học và công nghệ thu thập thông tin của vật thể mà không tiếp xúc trực tiếp với vật thể đó Định nghĩa sau đây có thể coi là tiêu biểu: “Viễn thám là khoa học và công nghệ mà theo đó các đặc tính đối tượng quan tâm được nhận diện, đo đạc, phân tích các tính chất mà không

có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng” Đối tượng trong định nghĩa này có thể hiểu là

một đối tượng cụ thể, một vùng hay một hiện tượng

- Phân loại

Các hệ thống viễn thám hiện nay có thể được phân loại như sau:

Theo nguồn năng lượng: Chia ra Hệ thống viễn thám thụ động (sử dụng

nguồn năng lượng tự nhiên, chủ yếu là mặt trời) Hệ thống viễn thám chủ động (sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo)

Theo phương tiện bay chụp: Chia ra Hệ thống viễn thám máy bay

(Airborne), gồm máy bay tầng thấp và máy bay tầng cao Hệ thống viễn thám vệ tinh (Spaceborne) sử dụng vệ tinh nhân tạo dạng di động (Mobile) hay địa tĩnh (Geostationary)

Theo bước sóng: Chia ra Hệ thống viễn thám thị tần và hồng ngoại (sử dụng

năng lượng mặt trời có bước sóng từ 0,3÷0,9µm) Hệ thống viễn thám hồng ngoại nhiệt (sử dụng nguồn bức xạ nhiệt do chính vật thể phát ra, có bước sóng trong khoảng 3÷15µm) Hệ thống viễn thám siêu cao tần (chủ yếu là dạng chủ động, sử dụng vùng

(1) Viễn thám thụ động (Passive-RS) (2) Viễn thám chủ động (Active-RS) (3) Viễn thám phát xạ (Emission-RS)

- Cơ sở vật lý của phương pháp viễn thám

+ Nguyên lý thu nhận thơng tin viễn thám

Theo KRAUS (1988), nguyên lý tổng quát của hệ thống viễn thám điện từ thu nhận thơng tin theo sơ đồ sau:

Hình I.2: Quá trình thu nhận dữ liệu viễn thám

 Tồn bộ quá trình viễn thám cĩ thể chia làm hai cơng đoạn chính:

Cơng đoạn thu nhận dữ liệu (Data-Acquisition): Liên quan đến các yếu tố về

nguồn bức xạ điện từ (A), mơi trường lan truyền bức xạ (B), sự tương tác của bức xạ với các đối tượng mặt đất (C), hệ thống thiết bị thu nhận (D), dữ liệu viễn thám và truyền dữ liệu đến mặt đất (E)

Cơng đoạn phân tích dữ liệu (Data-Analysis): Liên quan đến các phương

pháp xử lý nguồn dữ liệu thu nhận được (F), phương pháp giải đốn thơng tin viễn thám, hình thành các loại sản phẩm thơng tin (G) cung cấp cho người sử dụng

+ Nguồn năng lượng điện từ trong tự nhiên

• Bức xạ điện từ

Bức xạ điện từ (Electromagnetic Radiation) là một dạng vật chất đặc biệt, truyền năng lượng điện từ trên cơ sở các giao động (biến thiên) của trường điện từ trong khơng gian Bức xạ điện từ mang tính chất sĩng và tính chất hạt

Hình I.3: Các tính chất của bức xạ điện từ

-Trang

4-Hướng truyền

° Tính chất sóng: Thể hiện qua bốn thuộc tính cơ bản là tần số (hay bước

sóng), hướng lan tuyền, biên độ dao động và sự phân cực Quá trình truyền sóng tuân

theo định luật Maxwel Nghĩa là, các sóng điện từ xuất hiện đều nhau trong những

khoảng thời gian bằng nhau theo mô hình chuyển động điều hòa dạng một đường sin cân đối

Tốc độ truyền sóng thường quan niệm bằng tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không (299.793km/s~3.108m/s) Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp nhau gọi là bước sóng (thuật ngữ dùng trong viễn thám để phân loại phổ)

Số lượng đỉnh sóng cao nhất truyền qua một điểm nhất định trong không gian trong thời gian một giây gọi là tần số (thuật ngữ dùng trong kỹ thuật điện tử để xác định các dải năng lượng bức xạ)

Hình I.4: Bước sóng của bức xạ điện từ

Khi truyền qua các môi trường vật chất có mật độ (chiết suất) khác nhau, tốc

độ và bước sóng thay đổi còn tần số không đổi Quan hệ giữa các đại lượng được biểu diễn bằng biểu thức (1)

• Trong đó: c- là tốc độ ánh sáng trong chân không (~3.108m/s)

• λ- là bước sóng (micrometer, 1µm = 10-6m)

• ν- là tần số (hertz), tức số chu kỳ trên giây

° Tính chất hạt: Thể hiện khi bức xạ điện từ tương tác với các đối tượng

thông qua các phần tử mang năng lượng gọi là Photon (Thuyết lượng tử ánh sáng của

Einstein).

Năng lượng của một photon được xác định theo công thức Planck (2) tỷ lệ

nghịch với bước sóng của tia bức xạ (bước sóng càng ngắn năng lượng càng cao, sự tương tác càng mạnh và ngược lại

Trong đó: E- là năng lượng của một photon (J)

5-Hình I.6: Vùng thị tần và các loại phim ảnh

h- là hằng số planck (6,626.10-34J.sec)

• Phổ điện từ

Tất cả các vật thể đều phát xạ, phản xạ, hấp thụ và phân tách sóng điện từ theo

cách thức khác nhau phản ánh bản chất của vật thể và được gọi là đặc trưng phổ Do

vậy, phương pháp phân tích phổ thường được sử dụng để xác định thành phần hóa học của các loại vật chất Dải phổ điện từ trong tự nhiên là sự liên tục của năng lượng điện

từ theo bước sóng từ nhỏ nhất (10-10µm) đến lớn nhất (10+10µm) truyền đi với tốc độ ánh sáng trong vũ trụ Phổ điện từ được chia thành nhiều vùng khác nhau, trong đó:

° Vùng thị tần (Visible Energy): Chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong toàn dải phổ

Nghĩa là mắt người bình thường chỉ có thể nhạy cảm phổ trong phạm vi bước sóng từ 0,4÷0,7µm và được gọi là quang phổ Dải quang phổ có thể nhận được nhờ một lăng

kính khi phân tách một chùm ánh sáng trắng thành các ánh sáng đơn sắc có bước sóng

xác định và một màu nhất định, đó là các màu cơ bản: lam (Blue 0,4÷0,5µm); lục (Green 0,5÷0,6µm) và đỏ (Red 0,6÷0,7µm) Các ánh sáng không đơn sắc là sự tổ hợp

ở những tỷ lệ khác nhau của ba màu cơ bản này

° Vùng hồng ngoại (InfraRed hay IR): Cận sau của vùng thị tần, có bước

sóng trong khoảng từ 0,7÷15µm Được chia thành dải hồng ngoại phản xạ (Reflected IR; 0,7÷3,0µm) và dải hồng ngoại nhiệt (Thermal IR; 3÷15µm) Trong dải hồng ngoại phản xạ chia thành vùng hồng ngoại gần (Near-IR; 0,7÷1,3µm) và vùng hồng ngoại trung (Mid-IR; 1,3÷3,0µm)

° Vùng vi sóng (Microwaves): Tiếp theo vùng hồng ngoại, có bước sóng từ

milimét đến mét, đóng vai trò đặc biệt trong viễn thám hiện đại Có thể được phân chia theo bước sóng (cm) hay tần số (hertz; 1GHz = 109hertz)

Hình I.8: Vùng vi sóng

+ Sự truyền năng lượng điện từ trong khí quyển

Khi bức xạ điện từ (tia tới và tia phản xạ) truyền qua tầng khí quyển trái đất (khoảng 2.000km), do ảnh hưởng của nhiều yếu tố (bụi khí quyển, các chất hóa học, hơi nước…), đặc biệt là bước sóng, các tính chất của bức xạ điện từ (hướng truyền, tốc độ, cường độ, thành phần phổ…) có thể bị thay đổi Nguyên nhân chính là do cơ chế tán

xạ và hấp thụ của khí quyển gây ra

+ Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất

Khi bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất, năng lượng điện từ hay tia tới (Incident Energy) tương tác với các đối tượng vật chất khác nhau Kết quả xảy ra ba hiện tượng: (1) Phản xạ; (2) Truyền qua và (3) Hấp thụ Nói cách khác, năng lượng

-Trang

7-Hình I.7: Vùng hồng ngoại

bức xạ điện từ sẽ chuyển đổi thành ba dạng năng lượng thành phần tương ứng: Năng

lượng phản xạ ER(λ); Năng lượng truyền qua ET(λ) và Năng lượng hấp thụ EA(λ)

Phản xạ (Reflection): Là hiện tượng một phần nhất định tia bức xạ sau khi

tương tác từ bề mặt vật chất quay trở lại theo các hướng khác nhau (còn gọi là hiện tượng bề mặt) Đây là hiện tượng được viễn thám quan tâm, đặc biệt là phần trở lại theo góc phản xạ

Hình I.10: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất

Truyền qua (Transmission): Là sự cho phép bức xạ đi qua các môi trường vật

chất có mật độ (chiết suất) khác nhau trên mặt đất Hiện tượng này gây ra sự biến đổi lớn về cường độ, hướng truyền, thành phần phổ… của bức xạ (còn gọi là hiện tượng bên ngoài)

Hấp thụ (Absorption): Là hiện tượng tạo năng lượng làm nóng các thành

phần vật chất trên mặt đất Hiện tượng này làm suy yếu cường độ bức xạ, thay đổi thành phần phổ… (còn gọi là hiện tượng bên trong)

Tỷ lệ các dạng năng lượng thành phần (truyền qua, hấp thụ, phản xạ) không chỉ phụ thuộc vào bản chất của đối tượng tương tác (tính chất vật lý, thành phần hóa học, dạng bề mặt, trạng thái, cấu trúc, đặc tính sinh học…) mà phụ thuộc rất lớn vào bước sóng Nói cách khác, năng lượng là một hàm của bước sóng Nếu không kể đến

-Trang

8-Hình I.9: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất

(1)

(2)(3)

R(λ)

EA(λ)

ET(λ)

ảnh hưởng của tầng khí quyển trái đất, theo định luật bảo toàn năng lượng, phương trình cần bằng năng lượng có thể được viết (3):

• Trong dải sóng nhìn thấy, sự biến đổi phổ (hấp thụ, phản xạ) như trên được thể hiện bằng màu sắc Một vật có màu xanh vì nó phản xạ mạnh vùng phổ màu xanh, một vật có màu đỏ vì nó hấp thụ tất cả các tia bức xạ ngoại trừ tia đỏ…

+ Hiện tượng phản xạ phổ

• Có ba kiểu phản xạ đặc trưng: Phản xạ gương; phản xạ trở lại; phản xạ tán xạ

Hầu hết các dạng bề mặt trên trái đất là mặt phản chiếu (Specular) hay mặt tán xạ (Diffuse) Mặc dù hiện tượng phản xạ có thể xảy ra theo các hướng khác nhau, nhưng

sự phản xạ theo hướng quan sát và ghi nhận của các hệ thống viễn thám mang tính quyết định đến chất lượng dữ liệu ghi nhận và kết quả giải đoán thông tin Phụ thuộc các kiểu phản xạ khác nhau trong mối quan hệ với các yếu tố ảnh hưởng khác, các đối tượng được ghi nhận trên ảnh có độ xám, độ sáng, độ tương phản… khác nhau, là cơ

sở quan trọng cho công tác giải đoán ảnh

Khả năng phản xạ của vật chất có thể được đặc trưng bằng hệ số tương đối

tính theo công thức (6), còn gọi là hệ số phản xạ phổ Hệ số phản xạ phổ của các đối

tượng riêng biệt phụ thuộc chủ yếu vào bước sóng tia tới, bản chất vật thể, dạng bề mặt… có thể được xác định bằng đo đạc thực nghiệm

Kỹ thuật viễn thám ghi nhận sự thay đổi năng lượng phản xạ từ các thành phần vật chất khác nhau bằng việc xử lý và phân tích các hình ảnh tư liệu thu được, kết quả

là xác định được bản chất của vật thể tạo ra sự thay đổi đó

) ( )

( )

( )

δ

I

RE

Hình I.11: Hiện tượng phản xạ phổ

Biểu đồ hệ số phản xạ phổ của một đối tượng như là một hàm của bước sóng

gọi là đường cong phổ phản xạ (Spectral Reflectance Curve) Dạng đường cong cho

biết bản chất các đặc trưng phổ của một vật, là yếu tố chỉ thị cho loại và trạng thái của chúng, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc chọn vùng phổ trong đó các thông tin viễn thám được ghi nhận, là cơ sở lựa chọn bộ cảm, dạng nguyên liệu, số kênh phổ, phạm vi quang phổ từng kênh, các bộ lọc màu và là căn cứ để phân loại các dạng bề mặt đất

Đối với thực vật: Sinh lý, đặc tính lá, thành phần loài, dạng hỗn giao, cấu trúc

lâm phần… Đường cong phản xạ phổ biến thiên khá phức tạp Trong dải thị tần, vùng lõm biểu thị sự hấp thụ mạnh năng luợng có bước sóng khoảng 0,45 và 0,67µm (tức màu blue và red) do diệp lục tố gây ra, nhưng phản xạ rất mạnh (chỗ lồi) năng lượng

có bước sóng khoảng 0,5µm (tức màu green) cho ta cảm nhận thực vật (khỏe mạnh) có màu lục Trong dải hồng ngoại gần, năng lực phản xạ tăng lên đột ngột (40-50% năng lượng tia tới, hấp thụ 5%, còn lại truyền qua), phụ thuộc chủ yếu vào cấu trúc bên trong từng loại lá, do đó có một sự khác biệt rõ rệt giữa các loài cây

Đường cong phản xạ phổ của hai dạng thực vật đặc trưng lá kim và lá rộng cho thấy, trong vùng thị tần khả năng phản xạ của chúng yếu và ngang nhau do đó bằng mắt thường (chính xác hơn là các bộ cảm trong dải thị tần) khó có thể phân biệt được Vấn đề sẽ được giải quyết nếu sử dụng bộ cảm trong vùng hồng ngoại gần (Near-Infrared), ở đó thực vật lá rộng phản xạ mạnh tia hồng ngoại nên xuất hiện độ xám (tone) trên ảnh sáng hơn so với thực vật lá kim

Đối với đất: Đường cong phản xạ phổ đơn giản hơn Hệ số phản xạ phổ phụ

thuộc chủ yếu vào độ ẩm, kích thước hạt, thành phần khoáng đất, hàm lượng mùn, kết cấu, độ nhám bề mặt… Các yếu tố này biến đổi phức tạp và liên quan với nhau, trong

đó quan trọng nhất là độ ẩm đất, độ ẩm cao năng lực phản xạ giảm và ngược lại

Hình I.14: Phổ phản xạ của đất Đối với nước: Đường cong đặc trưng cho thấy năng lực phản xạ phổ của nước

rất thấp, sự hấp thụ mạnh ngay trong dải hồng ngoại gần Có thể nói, nước hấp thụ khá mạnh năng lượng điện từ ở các bước sóng khác nhau, cho dù đó là nước trong tự nhiên (ao, hồ, sông, suối) hay nước trong các vật thể (thực vật, đất…)

-Trang

11-Hình I.13: Phổ phản xạ của thực vật

Bước sóng ( µ m) Năng suất phản xạ (%)

Thực vật

Nước

Bước sóng (µm)Năng suất phản xạ

Hình I.15: Phổ phản xạ của nước

+ Năng lượng điện từ sử dụng trong viễn thám

 Nguồn năng lượng tự nhiên

Bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng điện từ hiển nhiên và chủ yếu trong viễn thám, nhất là đối với các hệ thống viễn thám thụ động Song, bản thân trái đất và tất cả các vật thể từ 00K (tức – 2730C) trở lên đều phát xạ Do đó, dưới góc độ viễn thám, mỗi chủ thể là một nguồn năng lượng, tuy nhiên khác nhau về tính chất

Mặt trời được xem như “vật đen tuyệt đối” có nhiệt độ khoảng 60000K, đỉnh năng lượng phát xạ ở vào khoảng bước sóng 0,48µm (tương ứng với dải thị tần) do đó cho phép mắt và các phim ảnh thông thường cảm nhận được Nên khi mặt trời xuất hiện, nhờ năng lượng phản xạ chúng ta có thể quan sát được các vật thể trong tự nhiên Nói cách khác, cực đại năng lượng phản xạ vào ban ngày của mặt đất (phần lớn là lớp phủ thực vật) ở vào khoảng bước sóng 0,5µm (ứng với band Green) cho ta cảm giác mặt đất có màu lục

Trong khi đó, nhiệt độ bề mặt trái đất bình thường khoảng 30000K (tức 2700C)

có cực đại năng lượng ở vào khoảng bước sóng 9,7µm (ứng với vùng hồng ngoại nhiệt), nên khi mặt trời không xuất hiện tức hiện tượng phản xạ không xảy ra cho cảm giác mặt đất màu đen Năng lượng hồng ngoại nhiệt (bức xạ nhiệt) do các vật thể phát

ra cả ngày lẫn đêm có thể được ghi nhận nhờ các thiết bị nhiệt (Thermal Devices) trong các hệ thống viễn thám hiện đại (Nonphotographic) tạo ra các loại ảnh đặc biệt gọi là ảnh nhiệt (Thermal Photographs)

 Nguồn năng lượng nhân tạo

Thường được sử dụng trong các hệ thống viễn thám siêu cao tần (RADAR) Đây là nguồn năng lượng chủ động không phụ thuộc vào thời gian, có bước sóng từ milimét đến mét, có khả năng xuyên qua tầng khí quyển trái đất trong mọi điều kiện khí hậu thời tiết và xâm nhập cực mạnh vào các lớp địa hình

Phạm vi vùng phổ được sử dụng phụ thuộc chủ yếu vào “sự cho phép truyền qua hay không” của tầng khi quyển trái đất Một dải phổ hẹp trong một vùng phổ nhất định nào đó được chọn để thu nhận hình ảnh đơn phổ gọi là một kênh phổ (Channel,

-Trang

12-Band) Tổ hợp nhất định các kênh phổ khác nhau cho phép tạo ra hình ảnh đa phổ (Multi-Spectral Images).

• Vệ tinh LANDSAT

Hình I.16: Vệ tinh Landsat

Vệ tinh Landsat là tên chung cho hệ thống các vệ tinh chuyên dùng vào mục đích thăm dò tài nguyên Trái đất Đầu tiên nó mang tên ERTS (Earth Resource Technology Sectellite) - kỹ thuật vệ tinh thăm dò Trái đất

Hệ thống vệ tinh Landsat cho tới nay có thể nói là hệ thống vệ tinh mang tính chất quốc tế vì các lý do:

 Với vệ tinh Landsat trong "bầu trời mở" cho phép thu được hình ảnh trên toàn

bộ trái đất

 Trung tâm tư liệu EROS (EDC) của Mỹ thu được toàn bộ các bức ảnh

 Mọi người sử dụng ở khắp các nước trên thế giới đều có thể mua các bức ảnh này với giá ưu tiên giống nhau và có thể mua ở các trạm thu khác nhau

Hệ thống vệ tinh Landsat phóng lên vũ trụ và hoạt động qua các thời kỳ như sau:

• Landsat 1: được phóng lên quỹ đạo ngày 23-7-1972 và ngừng hoạt động

• Landsat 4 : được phóng lên quỹ đạo ngày 16-7-1982, đang hoạt động.

• Landsat 5 : được phóng lên quỹ đạo ngày 1-3-1984, đang hoạt động.

• Landsat 6 : được phóng lên quỹ đạo nhưng không thành công do bị nổ sau

khi phóng

• Landsat 7 : được phóng lên quỹ đạo ngày 25-4-1999, đang hoạt động.

* Đặc điểm các bands của ảnh Landsat 5 - ETM

-Trang

13-Ảnh vệ tinh Landsat có 8 bands với độ phân giải từ 15m (band 8), 30m(band 1,2,3,4,5,7) và 60m (band6) ghi lại phản xạ của các đối tượng có bước sóng từ vùng nhìn thấy (0,4 đến 0,7µm) đến vùng hồng ngoại nhiệt thermal infrared (12,5µm) được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu Sau đây là đặc điểm của từng band.

Band 1 – Visible Blue, 0,45 – 0,52 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 30m

Band 2 – Visible Green, 0,52 – 0,60 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 30m

Band 3 – Visible Red, 0.63 – 0.69 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 30m

Band 4 – Reflective - infrared, 0.76 – 0.90 µm: vùng hồng ngoại: độ phân giải 30mBand 5 – Mid - infrared, 1.55 – 1.74 µm: vùng hồng ngoại: độ phân giải 30m

Band 6 – Thermal infrared,10,40 – 12,50 µm: vùng hồng ngoại nhiệt: độ phân giải 60m

Band 7 – Mid - infrared, 2.08 – 2.35 µm: vùng hồng ngoại: độ phân giải 30m

Band 8 – Visible Red 0,52 – 0.90 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 15m

2 Cơ sở địa lý

- Nghiên cứu địa lý các chuẩn đoán đọc điều vẽ

Các địa vật không phải phân bố, sắp xếp một cách tuỳ tiện mà theo một qui luật nhất định Tập hợp có tính qui luật các địa vật tạo ra một quần thể lãnh thổ tự nhiên Khi biết được tính quy luật của quần thể này thì có thể xác định và sử dụng tốt các chuẩn đoán đọc điều vẽ gián tiếp và chuẩn đoán đọc điều vẽ tổng hợp

- Các chỉ báo cấu trúc bên trong cảnh quan

Việc nghiên cứu và sử dụng các chuẩn đoán đọc điều vẽ tổng hợp phản ánh cấu trúc của cảnh khu là cơ sở của phương pháp đoán đọc điều vẽ chỉ báo Khi đó vật chỉ báo – các dấu hiệu dễ quan sát trên ảnh như lớp phủ thực vật, hình dáng địa hình,

hệ thống thuỷ văn……sẽ xác định rõ đặc tính của các địa vật không quan sát được trên ảnh như nước ngầm, cấu trúc địa chất……Còn địa vật được chỉ báo là các địa vật khó quan sát hoặc không quan sát trực tiếp được trên ảnh nhưng nhờ sử dụng các quy luật chỉ báo nên dễ nhận biết, dễ xác định hơn Quan hệ chỉ báo là quan hệ trừu tượng nhân tạo của thành phần bên ngoài của cảnh quan

3 Cơ sở ảnh viễn thám

- Các yếu tố liên quan đến việc tạo ảnh

Ảnh là tài liệu quan trọng trong việc thu thập thông tin và thành lập bản đồ, kết quả của sự tác động tổng hợp nhiều yếu tố trong quá trình tạo ảnh (thiết bị chụp, phương tiện bay chụp, ánh sáng, đặc điểm của đối tượng chụp, quá trình xử lý hoá ảnh…) Trong đó, quan trọng là:

14 Đặc trưng quang học của bề mặt trái đất

Được xác định bằng việc kết hợp hàng loạt các yếu tố tự nhiên và kỹ thuật như sau:

Bề ngoài cảnh quan: Biểu thị sự kết hợp của các dạng địa hình, hệ thủy văn, thực phủ, đất mặt và các vật thể nhân tạo Vẽ ngoài cảnh quan thay đổi theo mùa Đặc trưng của tập hợp cảnh quan lân cận ảnh hưởng đến cấu trúc hình ảnh khu bay chụp

Độ tương phản của cảnh quan liên quan đến độ tương phản của độ chói (sự khác biệt

về số lượng hay cường độ năng lượng tia phản xạ) và độ tương phản màu (sự khác biệt

về thành phần phổ của ánh sáng)

Độ sáng khu bay chụp: Được xác định bằng năng lượng mặt trời chiếu xuống mặt đất ở dạng tia chiếu trực tiếp và tia tán xạ Tổng giá trị năng lượng và tương quan các thành phần năng lượng khi tương tác phụ thuộc vị trí mặt trời, mây, mùa…

Độ chói của cảnh quan: Khi đoán đọc điều vẽ ảnh, các địa vật được nhận biết nhờ sự khác nhau về độ chói của chúng Khoảng độ chói cảnh quan đặc trưng cho khả năng khôi phục riêng biệt các độ chói trên ảnh Khi tăng bước sóng khoảng độ chói được nới rộng Khi đổi mùa khoảng độ chói cảnh quan thay đổi (ở trạng thái ẩm độ chói giản đi 2 lần so với trạng thái khô; mặt trời cao khoảng độ chói cảnh quan tăng…) Khi bề mặt địa vật thay đổi sẽ làm thay đổi độ chói của bản thân nó

Khả năng phản xạ của các địa vật mặt đất: Đặc trưng bằng hệ số phản xạ phổ,

hệ số phổ phản xạ của các địa vật khác nhau là khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào bước sóng, mùa, đặc biệt là bản chất, trạng thái, cấu trúc bề mặt… của địa vật

- Đặt điểm của việc khôi phục hình ảnh

Các yếu tố kỹ thuật quyết định việc khôi phục hình ảnh địa vật do vậy ảnh hưởng đến khả năng thông tin của ảnh Các yếu tố chính bao gồm:

Loại phim ảnh sử dụng: Phim ảnh trắng đen được sử dụng chủ yếu trong chụp ảnh hàng không, có khả năng đoán đọc điều vẽ tương đối tốt hầu hết các loại địa vật trừ hệ thủy văn và thực vật Phim IR có lợi khi chụp các yếu tố thủy văn, ranh giới vùng đất ướt, ranh giới trạng thái rừng… Phim CIR dùng rất tốt cho nghiên cứu thảm thực vật và hệ thủy văn Phim True Colour thể hiện đúng màu tự nhiên các địa vật nên cho phép đoán đọc diều vẽ rất tốt

Độ nhạy cảm ánh sáng: Khả năng cảm nhận một lượng ánh sáng nhất định trong một khoảng thời gian xác định, tạo nên “độ đen” để có thể nhận biết được hình ảnh

Độ nhạy cảm phổ : Khả năng cảm nhận các bước sóng khác nhau của lớp nhũ

phim ảnh đối với bức xạ điện từ

Xử lý hoá ảnh phim chụp và in ảnh: Thông qua việc tạo âm bản, dương bản để khôi phục chính xác và rõ ràng các địa vật trên ảnh, nâng cao khả năng đoán đọc điều vẽ

4 Cơ sở sinh lý của đoán đọc điều vẽ

Mắt có khả năng cảm thụ các sóng điện từ có bước sóng từ 0,4 ÷ 0,7µm, mạnh nhất là 0,56µm Khả năng cảm thụ màu nhờ ba loại dây thần kinh tế bào hình nón khi bị kích thích cho ba màu cơ bản (red, green, blue) và vỏ não sẽ tổng hợp phân tích các thành phần tương đối của ba loại kích thích trên cho ta cảm nhận các màu sắc khác nhau của

Trang 15

-vật Mắt cảm thụ lớn nhất với màu yellow và blue, độ cảm thụ giảm dần với màu red, green Mắt người có thể phân biệt được khoảng 200 nền màu với nhiều sắc độ.

5 Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng mặt đất

Mọi đối tượng tự nhiên đều phản xạ năng lượng mặt trời chiếu lên chúng một cách xác định, đặc trưng cho trạng thái của bản thân đối tượng đó Ơ đây mặt trời chính là nguồn chiếu sáng – phương pháp thụ động ghi nhận ảnh là thu nhận ánh sáng phản xạ từ đối tượng mà nguồn sáng là mặt trời

Sóng điện từ chiếu tới mặt đất, năng lượng của nó sẽ tác động lên mặt đất dẩn đến xẩy

ra các hiện tượng sau:

 Phản xạ năng lượng

 Hấp thụ năng lượng

 Thấu quang năng lượng

Năng lượng phản xạ phổ phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối tượng và bước sóng của năng lượng chiếu tới Vì vậy trên ảnh ta thấy hình ảnh đối tượng do ghi nhận được khẳ năng phản xạ phổ của các đối tượng là khác nhau

Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một

nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây

GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ

Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng, đối phó với thảm hoạ thiên tai v.v GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân v.v đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền bản đồ số nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồ đầu vào

Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng nói chung đã thống nhất quan niệm chung:

GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định.

Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể

Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian, phi không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tượng Có thể nói các chức năng phân tích không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS

Trang 16

-Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như

là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến chúng thành các thông tin trợ giúp quyết định phục vụ các nhà quản lý

Xét dưới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm các hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở tri thức chuyên gia

- Cấu trúc của hệ thống thông tin địa lý:

+ Phần cứng:

Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và xử lý thông tin của phần mềm Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) được liên kết với nhau trong mạng LAN hay Internet

diễn thông qua thông tin không gian và/hoặc thuộc tính (hình 1)

+ Cơ sở tri thức:

Cấu trúc của Cơ sở tri thức trong GIS được thể hiện trong hình 2:

Trang 17

-Hình I.17: Cơ sở tri thức trong GIS

- Dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý:

+ Khái niệm về dữ liệu địa lý:

Dữ liệu địa lý nhằm phản ảnh thế giới thực, cần trả lời được các câu hỏi:

• Cái gì? (dữ liệu thuộc tính).

• Ở đâu? (dữ liệu không gian).

• Khi nào? (thời gian).

• Tương tác với các đối tượng khác ra sao? (quan hệ).

Một đối tượng của dữ liệu địa lý được coi là đã xác định khi có thông tin về các lĩnh vực trên

+ Dữ liệu địa lý được biểu diễn như thế nào:

Cấu trúc dữ liệu trong GIS:

Có hai dạng cấu trúc dữ liệu cơ bản trong GIS Đó là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Đặc điểm quan trọng trong tổ chức dữ liệu của GIS là: dữ liệu không

gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính được lưu trữ trong cùng một cơ sở dữ liệu (CSDL)

và có quan hệ chặt chẽ với nhau

Hình I.18: Cấu trúc vector và raster

• Các kiểu dữ liệu không gian:

Dữ liệu không gian có hai dạng cấu trúc Đó là dạng raster và dạng vector.

* Cấu trúc raster:

Trang 18

-Có thể hiểu đơn giản là một “ảnh” chứa các thông tin về một chuyên đề.

Mô phỏng bề mặt trái đất và các đối tượng trên đó bằng một lưới (đều hoặc không đều) gồm các hàng và cột Những phần tử nhỏ này gọi là những pixel hay cell Giá trị của pixel là thuộc tính của đối tượng Kích thước pixel càng nhỏ thì đối tượng

càng được mô tả chính xác Một mặt phẳng chứa đầy các pixel tạo thành raster Cấu

trúc này thường được áp dụng để mô tả các đối tượng, hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, dùng để lưu giữ thông tin dạng ảnh (ảnh mặt đất, hàng không, vũ

trụ ) Một số dạng mô hình biểu diễn bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model), TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL

cũng thuộc dạng raster

Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng xử lý

và phân tích Tốc độ tính toán nhanh, thực hiện các phép toán bản đồ dễ dàng Dễ dàng liên kết với dữ liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược điểm là kém chính xác về vị trí không gian của đối tượng Khi độ phân giải càng thấp (kích thước pixel lớn) thì sự sai lệch này càng tăng

định bằng một cặp tọa độ X,Y Đường là một chuỗi các cặp tọa độ X,Y liên tục Vùng

là khoảng không gian được giới hạn bởi một tập hợp các cặp tọa độ X,Y trong đó điểm đầu và điểm cuối trùng nhau Với đối tượng vùng, cấu trúc vector phản ảnh đường bao

Cấu trúc vector có ưu điểm là vị trí của các đối tượng được định vị chính xác (nhất là các đối tượng điểm, đường và đường bao) Cấu trúc này giúp cho người sử dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiên cấu trúc này có nhược điểm

là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản đồ

• Dữ liệu thuộc tính:

Dữ liệu thuộc tính dùng để mô tả đặc điểm của đối tượng Dữ liệu thuộc tính

có thể là định tính - mô tả chất lượng (qualitative) hay là định lượng (quantative) Về

nguyên tắc, số lượng các thuộc tính của một đối tượng là không có giới hạn Để quản

lý dữ liệu thuộc tính của các đối tượng địa lý trong CSDL, GIS đã sử dụng phương pháp gán các giá trị thuộc tính cho các đối tượng thông qua các bảng số liệu Mỗi bản ghi (record) đặc trưng cho một đối tượng địa lý, mỗi cột của bảng tương ứng với một kiểu thuộc tính của đối tượng đó

- Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý:

-Quản lý dữ liệu

Dữ liệu không gian;

Dữ liệu thuộc tính;

Hỏi đáp, tra cứu dữ liệu theo không gian và thuộc tính;

Sửa đổi và phân tích dữ liệu không gian:

Chuyển đổi khuôn dạng (Forrmat), ví dụ: TAB<-> SHP, DGN<-> SHP….; chuyển đổi từ vector sang raster và ngược lại;

Chuyển đổi hình học: từ hệ tọa độ giả định (tương đối) sang hệ tọa độ địa lý (tuyệt đối), và ngược lại;

Biên tập, ghép biên, tách các mảnh bản đồ

Sửa đổi và phân tích dữ liệu phi không gian:

Biên tập thuộc tính;

Hỏi đáp dữ liệu thuộc tính

Tích hợp dữ liệu phi không gian và thuộc tính:

Đây là các chức năng quan trọng nhất của GIS, để phân biệt với các các hệ khác, nhất là các hệ vẽ bản đồ tự động và các hệ CAD (Computer-Added Design-thiết

kế bằng máy tính) là những hệ cũng làm việc với bản đồ số trên máy tính:

Chiết xuất thông tin: tách, lọc các thông tin quan tâm trong tập dữ liệu;

Nhóm các thông tin theo một tiêu chuẩn nhất định;

Đo đạc: xác định nhanh các thông số hình học của đối tượng được thể hiện như diện tích, độ dài, vị trí….;

Các phép nội suy: từ điểm, từ đường

Dựng mô hình 3 chiều và phân tích trên mô hình 3 chiều (3D): tạo lát cắt,

- Quyết định số 83/QĐ-TTg ngày 12-07-2000 của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ Quốc gia VN 2000

I.1.3 Cơ sở thực tiễn

+ Dựa trên kết quả của báo cáo đánh giá những biến động đất đai trong thời gian qua

Trang 20

Các công tác chỉnh lý biến động là việc hoàn chỉnh hồ sơ địa chính cho phù hợp với hiện trạng sử dụng đất.

- Những đánh giá biến động nhằm tháo gỡ những vướng mắc nhằm triển khai thực hiện công tác chỉnh lý biến động đất đai của địa phương, kiểm tra những sai xót còn tồn động

+ Các nghiên cứu ứng dụng GIS trong việc phân tích diễn biến đất

- Những năm gần đây với sự phát triển nhanh chóng của hệ thống thông tin địa

lý (HTTTĐL) trên máy vi tính, việc ứng dụng các phần mềm GIS đã trở nên rất hữu ích và tiện dụng trong việc theo dõi và quản lý có hệ thống các nguồn tài nguyên thiên nhiên, việc lưu trữ và xử lý các thông tin địa lý trên máy vi tính đã dần trở nên phổ biến và có cơ sở thực tiễn

- Xây dựng và xử lý không gian địa lý bằng các phần mềm HTTTĐL rất có hiệu quả, quy trình được hệ thống hóa và kiểm nghiệm qua các kết quả phân tích Là một kinh nghệp tốt đảm bảo tính hiệu quả của việc chuyển giao phát triển ứng dụng HTTTĐL vào các lĩnh vực liên quan

I.2 Giới thiệu về địa bàn nghiên cứu

Huyện Định Quán là huyện miền núi cách xa trung tâm thành phố Biên Hoà 80

Km nằm ở phía Bắc của tỉnh Đồng Nai huyện nằm dọc theo tuyến quốc lộ 20 nối liền các tỉnh miền đông, miền tây nam bộ Phía Bắc giáp với Huyện Tân Phú, phía Nam giáp Huyện Thống Nhất, phía đông giáp Huyện Xuân Lộc và huyện Đức Linh Tỉnh Bình Thuận, phía tây giáp Huyện Vĩnh Cửu với diện tích là 966.5 Km2 có 14 đơn vị hành chính gồm thị trấn Định Quán và 13 xã: Thanh Sơn, Phú Tân, Phú Vinh, Phú Lợi, Phú Hòa, Ngọc Định, Gia Canh, Phú Ngọc, La Ngà, Túc Trưng, Phú Túc, Phú Cường, Suối Nho Mỗi địa phương lại có thế mạnh riêng, càng làm cho “bức tranh” kinh tế - xã hội của Định Quán thêm phong phú Do thuộc vùng chuyển tiếp giữa vùng cao nguyên và trung du nên huyện Định Quán có địa hình bằng phẳng, nhiều đồi gò lượn sóng, đèo dốc liên tục Độ nghiêng trung bình 2,50/km theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, độ cao trung bình 180m so với mực nước biển Số dân là 225.000 người, mật độ dân số 233 người/km2, trong đó dân số thành thị chiếm 89,6% Huyện có 29 dân tộc sinh sống trên địa bàn, trong đó dân tộc Kinh chiếm 75,1%, đứng thứ hai là dàn tộc Hoa (17,5%), còn lại là các dân tộc khác như Mường, Dao, Châu Ro…Về kinh

tế huyện gặp nhiều khó khăn do địa phương sản xuất chủ yếu là nông nghiệp và buôn bán nhỏ, hiện nay đã thành lập khu công nghiệp La Ngà với nhiều nhà đầu tư nước ngoài vào đầu tư đời sống phần nào được cải thiện, tuy nhiên do vị trí địa lý và dân số phân bổ không đồng đều nên còn có những xã thuộc vùng sâu vùng xa của Huyện đời sống vẫn còn khó khăn và thiếu thốn về mọi mặt

I.3 Nội dung – phương pháp nghiên cứu

I.3.1 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu cách phối hợp màu

- Nghiên cứu và phân loại vùng mẫu đặc trưng cho đối tượng

- Tiến hành khảo sát thực địa nhằm xác định, đối chiếu giữa vùng mẫu với đối tượng xuất hiện ngoài thực địa

- Xây dựng bản đồ lớp phủ thực vật

- Đánh giá biến động đất đai

Trang 21

-I.3.2 Phương pháp nghiên cứu

1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

Phương pháp này nhằm định hình , bổ sung và hoàn chỉnh những hiểu biết về khu vực nghiên cứu một cách trực quan và toàn diện Mặt khác từ khảo sát thực địa có thể sữa chữa sai sót kết quả giải đoán trong phòng cũng như hoàn chỉnh bổ sung những đối tượng không giải đoán được trực tiếp trên ảnh do ảnh hưởng của các điều kiện trong quá trình thu nhận hình ảnh cũng như những đối tượng còn nghi ngờ

2 Phương pháp phân tích thống kê

Mỗi thông tin thu thập cần phải phân tích, chọn lọc để đưa ra những thông tin chính phục vụ cho công tác nghiên cứu Phải đưa ra được những dấu hiệu đặc trưng mang tính chất đơn lẻ hay thống kê tổng hợp phục vụ cho công tác giải đoán các đối tượng tự nhiên và kinh tế – xã hội Những thông tin này cũng cần phải thống kê có hệ thống để từ đó ta phải biết so sánh, phân tích, xử lý và chọn lọc các tư liệu, số liệu phù hợp với nội dung của mục đích nghiên cứu

3 Phương pháp xử lý tư liệu viễn thám

- Nâng cao chất lượng hình ảnh (xử lý phổ)

Hình ảnh vệ tinh thu được dạng góc ban đầu chưa được hiệu chỉnh phổ , có độ tương phản rất thấp, ảnh tối và mờ, giá trị các pixel chỉ ở trong khoảng từ 50 đến 140 như vậy khoảng giá trị từ 0 đến 49 và từ 141 đến 255 không được sử dụng Vì vậy cần thiết phải xử lý hình ảnh vệ tinh thô để có được một hình ảnh rõ nét, có độ tương phản tốt, tận dụng được mọi giá trị trong khoảng sáng cho phép, động tác này gọi là xử lý phổ

Xử lý phổ ảnh số có thể chia ra hai loại chính:

Tăng cường chất lượng ảnh theo phương án chuẩn:

Thể hiện các đối tượng bản đồ trên không gian đồ họa tuân thủ theo đúng cơ

sở toán học bản đồ

5 Phương pháp chuyên gia

Trong suốt quá trình nghiên cứu luôn tham khảo ý kiến của những người có

chuyên môn kinh nghiệm

PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

II.1 Khái quát địa bàn nghiên cứu

II.1.1 Điều kiện tự nhiên

1 Vị trí địa lý

Hình II.1: Sơ đồ vị trí huyện Định Quán

- Huyện Định Quán nằm trong vùng tọa độ:

Trang 23

107007’30” – 107030’00” kinh độ Đông

11000’30” – 11025’00” vĩ độ Bắc

- Và có tứ cận như sau:

Phía Đông giáp huyện Tân phú và tỉnh Bình Thuận

Phía Tây giáp huyện Vĩnh Cữu

Phía Nam giáp 3 huyện Thồng Nhất, Long Khánh và Xuân Lộc

Phía Bắc giáp huyện Tân Phú

2 Địa hình

Do thuộc vùng chuyển tiếp giữa vùng cao nguyên và trung du nên huyện Định Quán có địa hình bằng phẳng, nhiều đồi gò lượn sóng, đèo dốc liên tục Độ nghiêng trung bình 2,50/km theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, độ cao trung bình 180m so với mực nước biển

3 Khí hậu

Khí hậu huyện Định Quán mang tính chất chung của khí hậu vùng Đông Nam

Bộ là nhiệt đới gió mùa cận xích đạo (nóng ẩm và mưa nhiều) Lượng mưa trung bình khoảng 2.500 – 2.800 mm vá số ngày mưa từ 150 – 160 ngày mỗi năm Nhiệt độ trung bình khoảng 27,50C và hầu như ổn định quanh năm Khí hậu phân bố thành 2 mùa rõ rệt, đó là:

Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm, chiếm đến 90% tổng lượng mưa trong năm và có gió mùa Tây Nam mang nhiều hơi ẩm từ biển Ấn Độ Dương

Mùa khô: từ tháng 11 đến trước tháng 4 năm sau, chiếm 10% còn lại của tổng lượng mưa trong năm Khí hậu mùa này mang đặc tính chủ yếu của vành đai Tín Phong, gió mùa Đông Bắc, khô nóng và hầu như không mưa

4 Thủy văn

- Mặt nước

Các nhánh của sông Đồng Nai trong đó có sông La Ngà là nguồn cung cấp nước mặt chính của huyện Hệ thống sông này còn đóng vai trò lớn hơn là cung cấp nước chính cho sản xuất và sinh hoạt cho nhiều vùng kinh tế quan trọng của tỉnh và miền Đông Nam Bộ Tuy nhiên, mực nước biến đổi mạnh theo mùa, mùa khô hầu như không có nước, mùa mưa lại ngập úng ở nhiều vùng gây nhiều khó khăn cho hoạt động kinh doanh, sản xuất của huyện Ngoài ra trong điều kiện tự nhiên ảnh hưởng của thủy triều khống chế hoàn toàn vùng hạ lưu lên tận chân thác Trị An

+ Sông

Sông Đồng Nai: bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn Nam, có độ dốc bình quân lưu vực 4,6%, độ cao trung bình lưu vực 470m, độ cao nguồn 1.700m và lưu lượng nước vào khoảng 30 tỷ m3/năm

Sông La Ngà: là một nhánh của sông Đồng Nai, bắt nguồn từ phía nam của cao nguyên Bảo Lộc, dài 65 km, lưu lượng nước bình quân 4,5 tỷ m3/năm Sông có đặc điểm là rất quanh co và có nhiều ghềnh thác, cung cấp khoảng 1/9 lượng nước tập trung về hồ Trị An

+ Suối: do thuộc vùng chuyển tiếp giứa cao nguyên và trung du, địa hình bị chia cắt bởi nhiều đồi gò và đường hợp thủy nên hệ thống suối của Định Quán khá phong phú,

Trang 24

-quanh co uốn khúc rất đa dạng với nhiều ghềnh thác (thác Mai, thác Ba Giọt, thác Trời…).

+ Nước ngầm

Được tìm thấy ở độ sâu từ 6 – 30m (cá biệt có những nơi 70-80m như ở Phú Ngọc, Ngọc Định) với chất lượng khá tốt nhưng mực nước thay đổi theo mùa Nguồn nước ngầm đang được khai thác nhưng chỉ với quy mô gia đình phục vụ cho sinh hoạt

và một phần cho sản xuất nông nghiệp Vào mùa mưa thì chất lượng nước ngầm bị giảm do các chất trên bề mặt đất (rác thải, dư lượng thuốc trừ sâu,…) theo nước mưa ngấm xuống gây ô nhiễm Đến mùa khô thì ở một số nơi nước ngầm bị cạn kiệt nghiêm trọng (Phú Ngọc, Ngọc Định…) gây trở ngại cho cuộc sống người dân

II.1.2 Tài nguyên thiên nhiên

1 Tài nguyên đất

Trên cơ sở bản đồ đất huyện Định Quán tỷ lệ 1:25000 xây dựng theo phương pháp phân loại của Bộ Nông nghiệp năm 1976 và bản đồ đất xây dựng theo phương pháp phân loại của FAO/UNESCO năm 1996 tỉnh Đồng Nai tỷ lệ 1:50000, đất đai của huyện Định Quán được phân theo các nhóm sau:

- Nhóm đất xám (Acrisols): Chiếm tỷ lệ cao nhất (63, 42%) và là nhóm đất chính của huyện Nhóm đất này gồm 4 loại: xám vàng, xám loang lổ, xám điển hình, xám có kết von Trong đó đất xám vàng chiếm tới 80% nhóm đất xám Nhóm đất này

đa phần phát triển trên đá phiến và đá Granit, nghèo mùn, chất dinh dưỡng tổng số và

dể tiêu thấp Đất chua, nghèo cation trao đổi, CEC thấp Đất nhẹ đến trung bình, thích hợp cho trồng cây màu (mía, bắp, đậu…), cây lâu năm (xoài, nhãn, điều…)

- Nhóm đất đá bọt (Andosols): chiếm 0.54% Đất này được hình thành trên đá Bazalt, tầng đất lẫn nhiều đá, có khi có kết von Do tầng đất hiện hữu có lẫn nhiều đá cục nên nhóm đất này ít có ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp

- Nhóm đất đỏ (Ferrasols): chiếm 13,17% Được hình thành trên mẫu chất Bazalt, tầng đất dày, thành phần cơ giới nặng, dạng viên tơi xốp, giàu đạm và lân, các cation trao đổi cao Thích hợp trồng cây lâu năm cao su, cà phê và cây ăn quả

- Nhóm đất Gley (Gleysols): chiếm 0,77% Chủ yếu được dùng để trồng lúa và các cây hoa màu ngắn ngày

- Nhóm đất đen (Luvisols): chiếm 21,86%, đứng thứ hai về diện tích sau nhóm đất xám Được hình thành trên mẫu chất Bazalt, với đặc tính giàu chất dinh dưỡng và chất hữu cơ dể tiêu, đặc biệt là hàm lượng lân tổng số và calcium, magne cao nên nhìn chung đất đen rất thuận lợi cho phát triển nhiều loại cây trồng trong nông nghiệp

2 Tài nguyên rừng

Trước giải phóng, rừng bao phủ gần như 100% diện tích hiện nay của huyện

Từ đó đến nay, diện tích rừng không ngừng tỷ lệ nghích với dân số của huyện Địa bàn huyện có hai lâm trường lớn là lâm trường Tân Phú và lâm trường La Ngà Tình trạng quản lý rừng không chặt chẽ và khai thác rừng bừa bãi làm cho diện tích rừng sụt giảm nghiêm trọng Hiện nay rừng chỉ còn chiếm diện tích 32% diện tích tự nhiên

Trang 25

-3 Tài nguyên khác

- Tài nguyên khoáng sản

Hầu như không có ngoại trừ các loại đất đá làm vật liệu xây dựng, phân bố rời rạc trên địa bàn huyện Tuy nhiên trữ lượng có hạn cũng như quy mô khai thác nhỏ lẻ nên không đóng góp nhiều vào giá trị sản xuất hàng năm của toàn huyện

- Tài nguyên nhân văn

Có thể nói Định Quán được thiên nhiên ưu đãi về nguồn tài nguyên này với nhiều địa điểm rất có triển vọng để phát triển du lịch Gần đây, chính quyền địa phương rất quan tâm đến lĩnh vự đầy hứa hẹn này, cụ thể việc đầu tư phát triển một số khu vực vui chơi, giải trí, dã ngoại như Khu văn hóa Đá Ba Chồng, Khu du lịch Thác Mai, suối nước nóng…Kết quả đã thu hút đước sự chú ý của nhiều du khách trong và ngoài tỉnh Tuy vậy, song song với việc khai thác thế mạnh du lịch của mình thì địa phương phải có cách bảo vệ chúng khỏi nguy cơ bị tàn phá do hậu quả luôn đi kèm của du lịch là ô nhiễm môi trường

* Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên của huyện Định Quán:

Huyện có vị trí khá thuận lợi, mạng lưới giao thông rộng khắp rất dể dàng cho giao lưu kinh tế, văn hóa giữa các vùng trong tỉnh và một số tỉnh lân cận Do vậy, có điều kiện mở mang phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội

Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên phong phú: đất đai đa dạng và có chất lượng khá tốt, khí hậu thích hợp với nhiều loại cây trồng Đây là điều kiện quan trọng, tiên quyết để có thể phát triển một nền nông nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế cao

Môi trường trong lành, cảnh quan tương đối đẹp và đa dạng, tốt cho sức khỏe của con người nên tiềm năng du lịch là rất lớn

* Những khó khăn chính:

Trước hết là vấn đề nước – nhân tố chính của cuộc sống Vào mùa mưa, sông suối nhiều nơi chảy xiết do nhiều thác ghềnh, lũ quét, ngập úng gây thệt hại ở một số nơi vùng sâu vùng xa của huyện Ngược lại, vào mùa khô nhiều nơi nguồn nước cạn kiệt trầm trọng ảnh hưởng lớn đến đời sống người dân

Đất đai địa phương dể bị thoái hóa nếu không có biện pháp cải tạo và bảo vệ thích hợp Nguyên nhân do địa hình cao, đồi gò lượn sóng, tầng đất lại khá mỏng gây quá trình xói mòn, rửa trôi lớn và quá trình phong hóa thổ nhưỡng diển ra mạnh mẽ nhất là vào mùa mưa

Có tiềm năng lớn về nông nghiệp nhưng hiệu quả kinh tế mà ngành này mang lại chưa tương xứng Điều này do cơ cấu cây trồng, vật nuôi chưa hợp lý, chưa được chuyên môn hóa Hơn nữa giá cả chưa thực sự ổn định Đây là vấn đề địa phương đặc biệt quan tâm và tìm cách giải quyết

II.1.3 Hiện trạng kinh tế - xã hội

1 Hiện trạng xã hội

- Dân số và lao động

+ Dân số

Trang 26

-Dân số của huyện là 225.000 người, mật độ dân số 233 người/km2, trong đó dân số thành thị chiếm 89,6% Huyện có 29 dân tộc sinh sống trên địa bàn, trong đó dân tộc Kinh chiếm 75,1%, đứng thứ hai là dàn tộc Hoa (17,5%), còn lại là các dân tộc khác như Mường, Dao, Châu Ro…

+ Lao động

Huyện có 122.159 lao động trong độ tuổi, chiếm 56,6% dân số trung bình toàn huyện, trong đó số đang làm việc trong các ngành kinh tế là 103,104 người, chiếm 84,4%, chia ra:

Lao động trong ngành nông lâm thủy sản: 82.855 người, chiếm 80,3%.Lao động phi nông nghiệp 20.249 người, chiếm 19,7% Riêng lao động trong công nghiệp – xây dựng là 5.869 người, chiếm 5,7%

Lực lượng lao động trẻ dồi dào, nhưng chủ yếu là lao động phổ thông, số lao động có trình độ chuyên môn, kỷ thuật và tay nghề còn chiếm tỷ lệ thấp Hầu hết số lao động kỷ thuật tham gia các nhà máy xí nghiệp, lĩnh vực hành chính sự nghiệp, sản xuất kinh doanh cá thể hoặc tham gia lao động tại các nhà máy, xí nghiệp ở các thành phố hoặc khu công nghiệp lớn ngoài huyện

Bảng II.1: Cơ cấu nguồn lao động của huyện so sánh với tỉnh

Chỉ tiêu Huyện Định Quán Tỉnh Đồng Nai

Số lượng (người)

Cơ cấu (%)

Số lượng (người)

Cơ cấu (%)

(Nguồn: phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Định Quán)

Bảng II.2: Biến động sử dụng lao động các năm của huyện Định Quán

Chỉ tiêu Năm Biến động

Tăng bình quân năm (%)

2000 2005 2000 - 2005 2001 - 2005

2 Công nghiệp – xây dựng 5.211 6.320 1.109 3,9

(Nguồn: phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Định Quán)

- Các vấn đề về môi trường

Trang 27

-Vấn đề bảo vệ môi trường những năm gần đây đã được quan tâm Năm 2003 HĐND huyện đã có Nghị quyết chuyên đề số 37/2003 về một số biện pháp bảo vệ môi trường giai đoạn 2003 – 2005 Huyện đã tập trung vào việc tuyên truyền nâng cao ý thức bảo vệ môi trường của người dân; đã lập đề án xây dựng bãi xử lý chất thải rắn ở

xã Túc Trưng và phương án xử lý rác khu dân cư tập trung Việc tổ chức thu gom và vận chuyển rác sinh hoạt đến khu xử lý chất thải rắn, bước đầu đã có một số cơ sở tư nhân thực hiện dịch vụ thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt trên địa bàn thị trấn Định Quán, cụm xã: Phú Vinh – Phú Lợi – Thị trấn Định Quán, Phú Túc – Túc Trưng,

La Ngà Tuy nhiên các vấn đề ô nhiễm khác như nguồn nước, không khí, khói bụi, khí thải công nghiệp …đặc biệt là nguồn nước chưa được quan tâm đúng mức

2 Tình hình phát triển kinh tế

- Tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế huyện

+ Về tăng trưởng kinh tế

Tăng trưởng trong các nghành:

Nông lâm nghiệp – thủy sản là nghành sản xuất chiếm tỷ trọng cao trong nền kinh tế của huyện đạt mức tăng trưởng bình quân là 8,2%/năm (cao hơn mức tăng trưởng bình quân trên lĩnh vực nông nghiệp cả tỉnh 4,3%/năm)

Ngành công nghiệp – TTCN: là nghành sản xuất có mức tăng trưởng bình quân cao nhất trong các ngành kinh tế của huyện, bình quân tăng 16,8% (thấp hơn mức tăng bình quân công nghiệp của tỉnh 17,6%/năm)

Ngành dịch vụ: có mức tăng trưởng đứng thứ nhì sau ngành công nghiệp của huyện, tăng 7,26%/năm (thấp hơn so với tỉnh 10,3%/năm)

+ Về chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Nhìn chung cơ cấu kinh tế của huyện đã có bước chuyển dịch dần theo hướng nâng dần tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ lên, tỷ trọng ngành nông lâm nghiệp – thủy sản đã giảm Tuy nhiên, mức chuyển dịch còn thiếu bền vững và chưa đạt theo yêu cầu đặt ra, tỷ trọng ngành CN – TTCN tăng lên, nhưng mức tăng còn chậm và chưa vững chắc, giá trị sản xuất chưa cao

- Thu nhập và mức sống dân cư

Do điểm xuất phát kinh tế và thu nhập bình quân đầu người của huyện còn thấp cộng với tốc độ tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế chậm, nên thu nhập bình quân đầu người của huyện thấp hơn nhiều so với mức bình quân chung của tỉnh

và đang có nguy cơ tụt hậu so với tỉnh và một số tỉnh khác

II.2 Đánh giá biến động đất đai bằng phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý

Biến động đất đai huyện Định Quán giai đoạn 1995 – 2005 được giám sát bằng cách sử dụng phương pháp phân tích biến động sau phân loại Trong phương pháp này, trước tiên dữ liệu ảnh vệ tinh đa phổ về huyện Định Quán từng thời điểm được tiến hành phân loại độc lập thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 1995

và 2005 Sau đó sử dụng GIS để tiến hành phát hiện biến động bằng cách so sánh ảnh phân loại của huyện Định Quán tại hai thời điểm trên

* Quy trình thực hiện nội dung nghiên cứu được khái quát bằng sơ đồ sau:

Trang 28

Trang 29

-Nắn/đăng ký ảnh

Tăng cường ảnh

Phân lớp ảnh

Phân lớp tự

Đánh giá độ chính xác

Bản đồ lớp phủ

Đánh giá biến động theo giá trị pixel

Landsat 5 1995

Landsat 5 2005

Đánh giá biến động

đất đaiBản đồ năm

II.2.1 Nắn chỉnh hình học

Do ảnh khu vực Định Quán là ảnh chưa được nắn chỉnh tọa độ Chính vì thế trước khi đưa vào phân loại chúng tôi tiến hành nắn ảnh bằng phần mềm ENVI

Envi hổ trợ các thuật toán nắn ảnh khác nhau như: RST, Polynomial,

Triangulation Thông thường chỉ chọn thuật toán giữ nguyên giá trị phản xạ phổ của

các phần tử ảnh đó là Polynomial và phương pháp tái chia mẫu (Resampling) là

Nearest Neighbor.

Có hai cách nắn chỉnh hình học, đó là nắn chỉnh ảnh theo ảnh (Image to

image) và nắn chỉnh ảnh theo bản đồ (Image to map) Ở đây đề tài thực hiện nắn chỉnh

-Hình II.3: Hệ tọa độ ảnh nắn -Hình II.4: File giaothong.mif được chồng trên ảnh

Quá trình nắn chỉnh gồm 2 bước:

Bước 1: Chọn điểm khống chế:

Map/ Registration/ Selec GCPs: Image to map

Số lượng điểm khống chế không ít hơn 5 Về nguyên tắc phải chọn điểm khống chế đều trên tờ ảnh Độ chính xác RMS error toàn cục càng nhỏ hơn 1 càng tốt Yêu cầu nên nắn ảnh với độ sai số từ ¼ đến 1/2 pixel Với độ sai số lớn hơn 1 pixel sẽ dẫn đến kết quả nghiên cứu biến động không tốt nếu như biến động này chỉ xảy ra trong khoảng không gian nhỏ

Hình II.5: Các điểm khống chế (tọa độ, sai số, sự phân bố trên ảnh)

Bước 2: Tiến hành nắn chỉnh

- Map/ Registration/ Warp from GCPs: image to map

- Chọn file điểm khống chế vừa lưu ở trên, khai báo thông số về lưới chiếu, độ phân giải,…xác nhận Sau đó khai báo:

Phương pháp nắn: Polynomial

Bậc 1: do ảnh chỉ tịnh tiến Bậc cao hơn khi ảnh bị biến dạng xoay, xoắn,…

Phương pháp lấy mẫu: Nearest Neighbor

Trang 31

-Hình II.6: Ảnh Định Quán trước khi nắn -Hình II.7: Ảnh Định Quán sau khi nắn

II.2.2 Tăng cường chất lượng ảnh

Tăng cường chất lượng ảnh là công đoạn xử lý ảnh làm nổi bật hình ảnh sao cho người giải đoán ảnh dể đọc, dể nhân biết nội dung trên ảnh hơn so với ảnh gốc Tùy từng trường hợp ứng dụng cụ thể và tùy từng loại ảnh vệ tinh mà người xử lý cần điều chỉnh độ sáng, mức độ tương phản, bộ lọc, tổ hợp ảnh thích hợp

1 Tăng cường độ tương phản

Dữ liệu chưa xử lý tăng cường độ tương phản thường giá trị các phần tử ảnh phân bố trong phạm vi hẹp so với khả năng hiển thị của ảnh, từng kênh ảnh có xu hướng tương đối sáng hoặc tương đối tối Bước xử lý tăng cường độ tương phản biến đổi khoảng giá trị cấp độ xám ảnh gốc về khoảng cấp độ xám mà thiết bị hiển thị có khả năng hiển thị được Qua bước xử lý ảnh cấp độ xám của ảnh sẽ được cải thiện, không quá xám hoặc không quá tối, màu sắc sẽ đồng đều hơn

Trong cửa sổ Image, chọn Enhance>… hổ trợ nhiều phép toán sử dụng để

tăng cường độ tương phản của ảnh Tăng cường ảnh theo các phép toán này là tăng

cường tự động Để điều chỉnh tăng cường theo ý muốn thì chọn Interactive Stretching

cho phép chọn kênh (R/G/B) để tăng cường, kéo giãn, nhập khoảng giá trị cần kéo giãn

2 Lọc ảnh

Phép lọc được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, được áp dụng cho ảnh gốc, ảnh phân loại… Ví dụ hiện tương lốm đốm sinh ra trên ảnh do sai số phát sinh trong quá trình truyền dữ liệu hoặc bị gián đoạn tạm thời làm một số phần tử trên ảnh

có giá trị độ sáng lớn hơn hay nhỏ hơn nhiều so với các phần tử ảnh xung quanh, hiện

tượng “muối và tiêu – salt and pepper” trên ảnh phân loại Tăng cường hay cải tiến

chất lượng ảnh bằng cách áp dụng hàm hay toán tử lọc nhằm loại nhiễu ngẩu nhiên, tạo ảnh mịn hơn so với ảnh gốc Envi cung cấp rất nhiều phép lọc, trong đó có 2 bộ lọc chính:

- Lọc Convolution: cung cấp nhiều phép lọc bao gồm:

Gausian được dùng để chuẩn hóa ảnh

Trang 32